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System No. U0002-0107202116561800
Title (in Chinese) 微控制器開發 & IoT整合應用
Title (in English) Development of Microcontroller and IoT Integration Applications
Other Title
Institution 淡江大學
Department (in Chinese) 機械與機電工程學系碩士班
Department (in English) Department of Mechanical and Electro-Mechanical Engineering
Other Division
Other Division Name
Other Department/Institution
Academic Year 109
Semester 2
PublicationYear 110
Author's name (in Chinese) 陳鋠玎
Author's name(in English) Shen-Ding-Chen
Student ID 608370069
Degree 碩士
Language Traditional Chinese
Other Language
Date of Oral Defense 2021-06-30
Pagination 45page
Committee Member advisor - Tzung-Hang Lee
co-chair - 阮朝宗
co-chair - 李中友
Keyword (inChinese) 物聯網
微控制器
感應器
Keyword (in English) IoT
MCU
Sensor
Other Keywords
Subject
Abstract (in Chinese)
在講究數位優化的潮流下,使之最為耳熟能詳的「物聯網」,早已融入於我們的生活當中,使之各大企業對於「物聯網」的發展關切度日異遞增;談及「物聯網」的應用,不僅能使民眾生活便利化,也使各大企業獲得轉型與升級的契機;在硬體性能、網路速度、裝置容量的飛速成長下、使得行動裝置的採用率逐年攀升、然在感應器成本降低的背景下,「物聯網」的發展趨勢早已不可忽視。

「微控制器」可因應場合做出對應的組合控制,且於幾年來不斷地研究開發,產品的成熟度已從4位,逐漸發展到32位,甚至64位,應用範圍之廣,並隨著智慧家庭、智慧醫療、智慧工廠等趨勢走向,帶動了「物聯網」的相關應用與發展,各式運用「微控制器」所設計出來的相關產品及需求,已逐年增長;本篇技術報告主要在闡述「微控制器」與「物聯網」之間的整合開發。
Abstract (in English)
In the trend of digital optimization, so that the most familiar "IoT", has already been integrated into our lives, so that the major enterprises for the development of " IoT " concern to live different increasing ;When it comes to the application of the " IoT ", it can not only facilitate people's lives, but also provide opportunities for major enterprises to transform and upgrade. With the rapid growth of hardware performance, network speed and device capacity, the adoption rate of mobile devices is increasing year by year. However, in the context of the reduction of sensor cost, the development trend of " IoT " can not be ignored.
"MCU" can respond to situations to make the combination of the corresponding control, and in a few years to continuously research and development, product maturity has risen from four, gradually developed to 32 bits, or even 64, wide application range, and with the wisdom, family, health, wisdom, factories and so on trend, led to the related applications and development of the" IoT ",Various use of "MCU" designed by the related products and demand, has been increasing year by year ;This technical report focuses on the integration development between them.
Other Abstract
Table of Content (with Page Number)
目錄		
誌謝	I
目錄	V
圖目錄	VIII
第壹章 緒論	1
1.	前言	1
1.1.	公司簡介	1
1.2.	發展方向	1
1.3.	實習	2
1.4.	研發工程師	2
1.5.	開發流程	3
第貳章 軟體	6
2.1.	IDE軟體	6
2.2.	建模軟體	6
2.3.	輔助軟體	6
第參章 硬體	8
3.	MCU	8
3.1.	簡介	8
3.2.	STM32 F407 VET6	8
3.3.	配件	9
3.3.1.	仿真器	9
3.3.2.	USB To TTL-CH340	10
3.3.3.	伺服馬達	11
第肆章 下位機	12
4.1	配置時鐘	12
4.1.1	SYSCLK(系統時鐘)	12
4.1.2	AHB總線時鐘(HCLK)	12
4.1.3	APB2總線時鐘(PCLK2)	12
4.1.4	APB1總線時鐘(PCLK1)	13
4.1.5	HSE高速外部時鐘信號	13
4.1.6	PLL (鎖相迴路)	14
4.1.7	總結	15
4.1.8	RCC時鐘樹(圖4-2[3])	15
4.2	串口通訊	16
4.2.1	UART 與 USART	16
4.2.2	波特率	16
4.2.3	收發模式	16
4.2.4	串口硬件流控制	17
4.2.5	數據校正	17
4.2.6	停止位	17
4.2.7	有效數據	18
4.2.8	功能引腳	18
4.2.9	USB TO TTL-CH340測試	19
4.2.10	PC與STM32F407通訊測試	20
4.3	SysTick系統定時器	21
4.3.1	設置延遲	22
4.4	TIM定時器	22
4.4.1	PWM	23
4.5	中斷控制	26
4.6	伺服馬達設置	26
4.6.1	角度設置	26
4.6.2	轉速設置	27
4.6.3	安全性設置	27
4.6.4	連續轉動	28
4.7	連結測試	28
第伍章 上位機	32
5	C#應用程式開發	32
5.1	UI介面設計	32
5.2	串口連結	33
5.2.1	串口設置	33
5.2.2	視窗	33
5.3	指令設置	34
5.3.1	控制台	34
5.3.2	列表	34
5.3.3	清單	34
5.4	數據儲取	35
5.4.1	數據設定	35
5.4.2	NO.1機械手臂	35
5.4.3	NO.2機械手臂	35
5.5	QR Code	36
5.6	版本資訊	37
5.7	安全設置	37
5.8	操作流程	38
第陸章 機構整合	39
6.	機構	39
6.1	結果呈現	41
第柒章 結論與建議	44
7.	結論	44
參考文獻	45
 
圖目錄
圖 1-1	SZS主要產品及服務項目	1
圖 1-2	三軸扭測機載具	2
圖 1-3	傳動元件	2
圖 1-4	設計思維圖	3
圖 3-1	STM32產品	8
圖 3-2	STM32F407	9
圖 3-3	仿真器	9
圖 3-4	USB to TTL-CH340	10
圖 3-5	MG996r 產品及規格	11
圖 3-6	SG90 產品及規格	11
圖 4-1	有源晶振以及無源晶振	13
圖 4-2	RCC時鐘樹	15
圖 4-3	功能引腳	18
圖 4-4	ISP串口引腳	18
圖 4-5	USB TO TTL-CH340_TEST	19
圖4-6	RX-TX_TEST	19
圖 4-7	PC 與 STM32F407 通訊測試	20
圖 4-8	特定訊息字串回傳	21
圖4-9	MG996R_PWM	24
圖 4-10	GPIOx	24
圖 4-11	定時器類型&TIMx	25
圖4-12	各別角度輸入之結果	25
圖4-13	安全值判斷	27
圖 4-14	HELP	29
圖 4-15	個別角度輸入	30
圖 4-16	個別角度輸入之結果	30
圖 4-17	數組角度輸入	32
圖 4-18	數組角度輸入之結果	32
圖 5-1	首頁	32
圖 5-2	串口連結	33
圖5-3	指令設置	35
圖5-4	數據儲取	35
圖 5-5	QR Code	36
圖5-6	資訊版本	37
圖 6-1	3D繪製模型	40
圖6-2	3D列印模型	40
圖6-3	掃描-暫停	41
圖6-4	動作-暫停	41
圖6-5	掃描-路徑A	42
圖6-6	動作-路徑B	42
圖6-7	掃描-路徑B	43
圖6-8	動作-路徑B	43
References
[1]	(公司) 新日興:
https://www.szs.com.tw/
[2]	(百科) MCU[微控制單元]:
https://www.easyatm.com.tw/wiki/MCU
[3]	(書籍) STM32F4xx中文手冊:
https://www.st.com/content/st_com/zh.html
[4]	(百科) STM32F407:
https://os.mbed.com/users/hudakz/code/STM32F407VET6_Hello/shortlog/
[5]	(百科) 仿真器:
http://twarm.com/commerce/product_info.php?products_id=5343
[6]	(百科) USB TO TTL-CH340:
https://sharvielectronics.com/product/ch340g-usb-to-ttl-converter/
[7]	(公司) 台灣智能感測科技:
https://www.taiwansensor.com.tw/
[8]	(百科) 晶振:
http://murata.eetrend.com/article/2020-07/1003665.html
[9]	(百科) 伺服馬達PWM:
https://aprendiendoarduino.wordpress.com/tag/servomotor/
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