1 科展壁报981.DOC

一、研究動機與目的 由於溫室效應影響氣溫愈來愈熱且現代人注重生活品質，因此家家戶戶裝設冷氣已經是常態。但隨著能源的逐漸減少，節能減碳觀念已經深入人心。為了追求高品質的生活空調是無法避免的，但冷氣卻又是用電量增加的最大元兇，因此如何兼顧生活品質且又能達到節能減碳的目的是非常重要的議題。本研究來偵測房間內是否有人存在，但若偵測到房間內沒有人的存在，且經過一設定時間後房間仍然沒有人，此時本控制系統自動將達到節能的目的，若再經過一設定時間後房間內仍未偵測到有人存在，，此時控制系統將自動切斷冷氣機電源，以達到節能減碳的目的。 　　　　　　　圖一、本研究所採用之冷氣機 2、製作驅動電路：由於8051的輸出電壓及電流太小不足以驅動遙控器及無線發射系統，因此我們選擇利用IC及繼電器之組合當作驅動電路。 3、附加抗雜訊電路：由於遙控器被觸發時，其連接到8051之輸入及輸出端將產生一射頻信號，此時將嚴重影響8051的正常運作，為了避免此一雜訊干擾，遙控器信號連接至8051之輸入及輸出端先以光隔離器加以分隔，以維持8051單晶片的正常運作。 人體偵測部份：此部作利用焦電型紅外線感測器　 　　　　　圖二、本研究所採用之焦電型紅外線感測器 無線發射與接收模組：此部份採用無線電發射/接收模組TG-11B Transmitter Receiver作為控制信號的發射及接收器。此外遙控用編/解碼IC(HT-12D/HT-12E)被採用作為12位元的編/解碼器，以避免信號間的互相干擾。 　　　　　　圖三、本研究之遙控器及發射模組外觀圖　　　　　　　 　 圖四、本研究之無線接收模組及濾網潔淨系統控制電路 濾網潔淨裝置：此部份由濾網，轉軸、直流馬達、皮帶輪組、毛刷、排風道及風扇組所組成。當無線接收模組接收到訊號後，此時驅動繼電路電路，以供給直流馬達及風扇組電源，此時藉由皮帶輪組的帶動轉動轉軸，也使得濾網開始旋轉，此時毛刷刷下沾附於濾網之灰塵及綿屑等，風扇轉動帶動氣流也使得灰塵等經由排風道排放出去，以維持濾網的潔淨。 圖五、濾網潔淨裝置之皮帶輪模組 圖六、濾網潔淨裝置之外觀 　　　　　　 圖七、由風扇組所構成之排風道及轉軸 4、實際操作：控制系統由8051單晶片及遙控器電源開關、遙控器升降溫開關、焦電型紅外線感測器所組成，操作如下： 步驟1:遙控器之冷氣機啟動，焦電型紅外線感測器進入感測狀態若偵測到有人存在則系統不作任何動作，但若偵測不到人的存在，此時立即啟動倒數計系統(預設值5分鐘) 圖八、感測系統外觀圖 步驟3:若倒數計時終了前感測器偵測到有人存在，此時解除倒數計時，並回到初始狀態，若倒數計時終了仍未偵測有人存在，此時為了避免冷氣的浪費，系統自動調高冷氣機的溫度(預設值為2度)，且啟動另一個倒數計時(預設值15分鐘)倒數計時終了前感測器偵測到有人存在，此時系統自動降低溫度(預設值2度)並回到初始狀態。若倒數計時終了仍未偵測到有人存在，代表房間長時間沒人使用，此時為了避免浪費能源控制系統自動關閉冷氣機電源，以達到節能減碳的目的。 圖九、冷氣機節能系統方塊圖 電路方塊圖及完整電路圖: 圖十、冷氣機節能系統電路方塊圖 圖十一、冷氣機潔淨裝置系統電路方塊圖 　　　　　　　圖十二、冷氣機潔淨裝置系統構造方塊圖 　　　 　　圖十三、冷氣機潔淨裝置系統排塵口 圖十四、冷氣機節能系統電路圖 四、研究成果與分析 本研究利用在冷氣機的遙控器上裝設焦電型紅外線感測器，當使用遙控器啟動冷氣機後，利用感測器偵測房間內是否有人，若偵測到房間無人且經過一設定時間仍未偵測到有人時，此時控制系統自動將冷氣溫度調高一設定溫度，若再經過一設定時間後仍未偵測到有人的存在，則此時控制系統自動關閉冷氣，以達到節能減碳的目的由於溫室效應影響氣溫愈來愈熱且現代人注重生活品質，因此家家戶戶裝設冷氣已經是常態。但隨著能源的逐漸減少，節能減碳觀念已經深入人心。為了追求高品質的生活空調是無法避免的，但冷氣卻又是用電量增加的最大元兇，因此如何兼顧生活品質且又能達到節能減碳的目的是非常重要的議題。