打怪升級!創客必修「飛行器+手把」自造課 成就天空飛翔夢

大家好,在這篇教學文中,我將展示如何製作四軸飛行器的機架( Frame )還有控制搖桿( Joystick )。 目前,我尚未完成這款飛行器的軟體,但我正利用閒暇時間,開發這項專案,所以基本上是穩紮穩打、循序漸進。文章的重點,會更著重於硬體層面,而非軟體開發。 專案主要目標,是建構一架功能正常的四軸飛行器,主要使用以下材料和元件: 核心材料 3D...
2025 年 12 月 19 日

後照鏡自動轉向/盲區照明神助攻 機車騎乘輔助系統安全上路(1)

機車騎乘輔助系統以微控制器為技術基礎的解決方案。這兩項解決方案最大的特色在於,角度可調的後照鏡及投射方向可自動改變大燈燈具,用電子智慧解決市面上機車對於燈光照射角度不足,與後照鏡的視野死角等問題。 本產品使用盛群微控制器設計能夠依照騎乘路況,完成最佳化後照鏡可視角度自動調整,及輔助盲區照明系統,增加機車轉向時安全性。本系統使用陀螺儀偵測車體傾斜角度及轉向加速度,以微控制器計算車身預計轉向弧度,控制伺服馬達提前帶動照明燈具,至預計轉向行進之位置。以降低夜間行駛因光線不良,轉彎時照明不足所造成的危險。依照車體轉向與傾斜角度,後照鏡也能自動調整可看清楚後方路況角度,能有效提升機車轉向時的騎乘安全性,降低變換車道以及轉彎時車禍或意外發生的機率。 機車是台灣主要的交通工具之一,騎乘機車變換車道或轉彎時,常常因為後照鏡的反射角度限制,導致無法有效查看後方的車況,時常需回頭注意後方車況。但在行駛的過程中轉頭,是相當危險的行為,進而造成交通事故發生。良好的駕駛習慣是定時或行車前調整後照鏡的角度。然而不僅大多數人沒有這個習慣,同時在騎乘時因為車頭轉彎或傾斜導致後照鏡角度改變,很難及時透過後照鏡避免來自後方的危險。緊急時轉頭觀測,甚至臨時用手調整都是非常危險的行為。 另一方面,許多機車在夜間照明不足的地方騎乘時,如山路、暗巷等,常有車燈無法照射到預計前進的方向,導致光線不足視線不佳,無法即時觀測危險。近年來高級汽車都配備有自動大燈轉向裝置[1、2],...
2023 年 10 月 17 日

後照鏡自動轉向/盲區照明神助攻 機車騎乘輔助系統安全上路(2)

機車騎乘輔助系統以微控制器為技術基礎的解決方案。這兩項解決方案最大的特色在於,角度可調的後照鏡及投射方向可自動改變大燈燈具,用電子智慧解決市面上機車對於燈光照射角度不足,與後照鏡的視野死角等問題。 產品結構 系統架構圖 (承前文)本產品以HT66V2390晶片作為核心,配合陀螺儀、加速度計、伺服馬達、車燈轉向裝置、後照鏡轉向裝置,完成一套實用的機車車燈後照鏡智慧調整系統,可以附加在既有的機車上架構如圖6。 圖6 系統架構圖 微控制器 微控制器HT66V2390,為本系統中央核心控制器。利用控制器的GPIO連結外部基礎操作。再以I2C通訊協定接收三軸控制器中的陀螺儀,和加速度感測器的數據。經由本產品調整演算法運算,再以內建計時器中斷方式推動PWM輸出角,帶動本產品六個伺服馬達的運作。 後照鏡轉向機構 本產品以一般市售的速克達機車為目標,改良既有的後照鏡支架,以伺服馬達及切割壓克力,完成可電動調整式後照鏡(圖7)。 圖7 本產品後視鏡轉向機構 大燈轉向機構 利用伺服馬達改良既有大燈機構,讓其能夠改變投射的角度與方向。 圖8 本產品大燈轉向機構 系統流程圖 圖9為本產品系統流程圖,駕駛人騎乘機車時,微控制器會先讀取陀螺儀,與三軸加速度角度得知目前車頭轉向、車頭傾斜角度,並傳送給伺服馬達,讓其帶動車燈與後照鏡,以達到騎乘時所需的最佳角度。 圖9 系統流程圖 測試方法 硬體系統安裝 本產品將微控制器安裝於車頭下方的底座,車頭設有陀螺儀、加速度感測器,車燈設有伺服馬達裝置、LED魚眼霧燈,後照鏡上設有伺服馬達裝置。圖10為本產品的硬體裝置圖。 圖10 硬體裝置圖 車燈照射裝置 機車騎乘時,若遇轉彎,控制器接收到陀螺儀的角度變化時,控制器會發送訊號給伺服馬達,讓伺服馬達帶動車燈照射陰暗的地方,達成視野上的光線改變。由圖11可以得知,經由本產品改良後開啟自動調整功能,轉彎時大燈投射位置也會隨之改變,增加欲前往的方向盲區照明。 圖11 車燈照射角度 後照鏡畫面顯示 騎乘機車時,若遇轉彎時控制器接收到陀螺儀的角度變化時,控制器會發送信號給伺服馬達,讓伺服馬達帶動後照鏡去照射後方正確的實際路況,達成對於後方的實際路況的掌握並且做出正確的判斷。如圖12所示,本產品轉彎時後照鏡還能自動維持正確觀看角度。 圖12 後照鏡照射角度 (本文作者陳智勇為屏科大智慧機電學程副教授;趙家慶、陳億好、楊東澤為該學程學生)   參考資料: [1]...
2023 年 10 月 17 日

讓火神不再掉眼淚 智慧救災系統神救援

天災、人禍的發生總是會帶來嚴重的生命財產損失,科技進步如果能降低相關損失,將有更積極的意義。智慧防災、智慧救災透過善用各種智慧科技與數位工具,希望能有效減少災害的發生或造成的損害。
2021 年 11 月 22 日

系統設計面面俱到 巧控MCU實現情境對戰

本文示例使用盛群微控制器HT66F2390作為控制核心,設計出一套可支援遠端對戰的自行車訓練台。本裝置藉由微控制器晶片運用陀螺儀偵測自行車轉向與傾斜角度,在感測發電機所發出的電壓大小作為車速的數據,透...
2021 年 07 月 17 日

貿澤電子車用半導體元件解設計痛點

貿澤電子 (Mouser Electronics) 身為原廠授權代理商,致力於快速推出新產品與新技術,為客戶提供優勢,協助加快產品上市速度。貿澤受到超過1100間半導體及電子元件製造商的信賴,幫助他們將新產品賣到全世界。貿澤為客戶提供100%通過認證的原廠產品,且能完整追溯至產品的各個製造商。貿澤在2020年發表超過4,915項新產品,且這些產品均可在訂單確認後當天出貨。 貿澤電子亞太區行銷暨企業發展副總裁田吉平女士表示,貿澤持續專注於推出製造商合作夥伴的各種最新產品與技術,並備有庫存。不僅可協助工程師和採購取得優勢,還能避免因元件老舊而導致設計延宕。協助客戶加快設計的上市速度。 貿澤2021年1月發表355項產品,其中部分包括: TDK...
2021 年 03 月 22 日

工研院居家管理系統整合ICT技術 守護防疫戰線

面對全球新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的持續擴散,政府也努力推動各項防疫措施。現階段最重要的防疫工作是切斷傳播鏈,阻絕疫情擴大,隔離為必要的做法。有鑑於目前居家檢疫者約在萬人左右,地方的民政與警...
2020 年 05 月 04 日

感測器/致動器不畏逆風 2019年營收再創高達154億美元

2018年,智慧手機出貨量減少以及採購訂單減少限制了半導體感測器和致動器的銷售成長,導致2018年和2016年兩位數成長後,2018年成長6%至創紀錄的147億美元,根據產業研究機構IC Insights的2019年光電/感測器/致動器和離散元件(OSD)的市場分析和預測。 感測器/致動器成長的下降趨勢延續到今年第一季,全球銷售額與2018年同期相比僅成長2%,但預計未來六個月該半導體市場將恢復強勁成長,該報告指出,2019年將成長5%,達到創紀錄的154億美元新高。由於全球經濟疲軟,2020年成長放緩至3%後,感測器/致動器銷售預計將在2021年至2023年間逐漸恢復成長趨勢,未來四年將達到211億美元。 2019年OSD報告顯示,2018年感測器總銷量成長8%,達到創紀錄的91億美元,而2017年成長15%,2016年成長14%。致動器收入去年成長4%,創歷史新高55億美元,繼2016年強勁成長18%,2016年成長19%。根據OSD報告的預測,感測器和致動器的全球銷售額預計將在2019年成長約5%,分別達到96億美元和58億美元。 2018年(122億美元)的感測器和致動器銷售額中約有83%來自採用微機電系統(MEMS)技術製造的半導體。MEMS用於壓力感測器(包括麥克風)、加速度計、陀螺儀和幾乎所有致動器。2019年的OSD報告表示,基於MEMS的感測器和致動器銷售額在2018年成長了6%,2017年成長18%,2016年成長15%。根據IC...
2019 年 06 月 06 日

2018年MEMS感測器/致動器產業規模達127億美元

根據市調機構IC Insights的預測,使用微機電系統(MEMS)技術製造的產品預計將占2018年93億美元半導體感測器市場的73%,以及預計今年將在全球出貨的241億顆感測器數量中的47%。MEM...
2018 年 09 月 17 日

ADI五款工業IMU提高自主式機器導航性能

亞德諾半導體(ADI)近日發表五款高性能慣性量測單元(IMU),滿足多個新興市場工業應用中導航與安全相關需求,同時降低系統複雜度和成本。ADIS16470、ADIS16475和 ADIS16477 IMU採用標準表面黏著組件,在最小尺寸內提供卓越的性能改善。這三款不同型號產品經過最佳化,可提供一系列的性能和成本優勢,滿足應用的適用性需求。 ADIS16465與ADIS16467...
2017 年 11 月 14 日

TDK購併應美盛 打造全新感測方案

在傳言沸沸揚揚數日後,日商TDK終於在21日正式宣布併購陀螺儀大廠應美盛(InvenSense),以每股13美元的價碼達成協議,總交易金額達13億美元,預計將於2018年3月31日完成所有購併流程,屆時應美盛將以TDK的新創子公司的形式營運。 感測器被視為物聯網產品最主要的技術之一,為在市場尋求全新機會,TDK積極擴展感測器業務,目前在執行中的中程管理計畫聚焦在三塊重要領域,分別為汽車、製造設備及能源,以及資訊與通訊科技(Information...
2016 年 12 月 22 日

加強溫控/減震效能 無人機走向產業應用藍海

近年來消費性無人機市場急速起飛,導致消費性無人機市場已迅速從藍海轉變成紅海,價格競爭非常激烈,為尋找另一波發展動能,關鍵零組件商紛紛強化其元件的溫控、減震效能,布局專業型或產業用無人機市場,尋求較好的...
2016 年 12 月 13 日
1 2 3 ... 7