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專題成果

以OpenCV實現即時之人臉偵測與辨識系統

利用Beagleboard xM ( AM37x 1GHz ARM Cortex-A8) 強大的運算能力,結合OpenCV完成人臉偵測及識別功能。OpenCV (Open Source Computer Vision Library)由Intel公司創始與開發,OpenCV可用於圖像處理、計算機視覺、運動跟蹤以及模式識別。人臉偵測、識別為OpenCV其中重要應用之一,人臉辨識大量被使用和研究,因為它不需要穿戴額外的裝置,不需要和受測裝置有任何的接觸,只要透過簡單的攝影裝置,即可取得辨識所需的資料。 
關鍵字  OpenCV、人臉偵測(face detect)、人臉識別( face recognition)、Beagleboard

Raspberry Pi 機械手臂實作 

在 Raspberry Pi 的 Linux 環境底下,撰寫程式控制伺服馬達組成的機械手臂。並使用市面上的遊戲機搖桿來操作機械手臂。 藉此研究整個訊號控制流程與程式結構設計,建立相關研究的基礎。
關鍵詞: Raspberry Pi, USB, I2C, PWM, 六軸機械手臂, 伺服馬達, 自動化
 

Raspberry Pi 雲端溫溼度感測系統 

採用HD4478/ 1602 LCD Module 搭配艾鍗Raspberry Pi I/O 板,將溫濕度感測器所得到的溫度/濕度顯示在LCD上,只使用4根GPIO,使其LCM工作於4 BIT 的控制模式,節省寶貴的GIOP接腳,使用Driver 去呼叫Kernel API 的方式,來做為溫濕度資料送出至LCD顯示,LCD功能模組化,增加其維護跟開發彈性,即時接收資料而顯示輸出。
以雲端BaaS(Back end as a Service)作為資料儲存層,透過HTTP協定傳遞資料,呼叫儲存層REST API處理,以JSON格式封裝資料封裝JSON/REST API,簡化模組儲存及提取資料工序,藉由改變實作方式,可因應需求抽換不同儲存後端。

關鍵詞: Raspberry Pi, LCD, GPIO, LCM
 

Raspberry Pi LED 音樂頻譜顯示器 

本實驗使用了Raspberry Pi 結合MSGEQ7 音頻頻譜分析的晶片來完成一個LED音頻/音樂頻譜顯示器。
關鍵詞: Raspberry Pi, MCP3008, ADC, MSGEQ7, SPI Driver, LED matrix, Serial Shifter
 

Raspberry pi 遠端家電控制 
本實驗主要是學習Linux SPI Driver 並驅動 TI CC2500  RF module以達到RF雙向通訊目的,並學習如何自訂封包格式與通訊協定. Pi會接收來自其他遠端裝置傳送過來的封包,其封包內含遠端AD轉換後VR數值, Pi會判斷 VR大於512則使Relay電路開, 反之VR小於512,使Relay電路關 ,即可達到遠端家電控制的功能.
關鍵詞: Raspberry Pi, CC2500, Relay繼電器, Linux SPI Driver, RF通訊, 嵌入式系統

Raspberry Pi 於IOT物聯網應用 

智能感測器由MCU(MicroChip PIC18F46J45) 實現, MCU 取得 Si7020 溫度、溼度資料, 再透過CC2500 無線RF模組 (2.4 GHz, low power)傳送至 Raspberry Pi。Raspberry Pi 作為雲端伺服平台(Cloud Platform), 並且支援HTTP及CoAP,可讓PC 、行動終端如 iPhone、Andriod手機藉由瀏覽器遠端觀看數據。為實現即Web of Thing概念, 我們開發了一個Web APP, 前端使用Javascript/JQuery, 後端使用Python script 以達到即時顯示並局部更新溫度數值的目的, 而非整個網頁重載。 本專題還另設計一個Andriod APP, 透過藍芽連接來讀取並顯示溫度值。

關鍵詞: 物聯網, Internet of Thing, Web of thing, Raspberry Pi, Si7020, I2C, Android APP, WebIoPi,Colud Platform, 藍芽,MicroChip PIC18F46J45, MCU, JQuery, Python script


Raspberry pi 數位相機無線傳輸器 
 本系統功能模組共包含影像擷取/傳輸控制模組、訊息管理模組、WiFi AP模組、Client影像即時顯示模組與電源管理模組。影像擷取/傳輸控制模組: 透過PTP(Picture Transfer Protocol)可自動掛載到不同型號的數位相機,當相機快門被驅動之後,該模組可透過UDP Broadcast的機制,廣播到各顯示裝置,讓各顯示裝置可主動來抓取最新的影像資料。另外一個主要功能為藍芽無線快門,可透過Android的APP按鈕,控制此模組驅動數位相機啟動快門拍照功能。

關鍵詞: PTP、Raspberry Pi、WiFi、Bluetooth、SoftAP、Android APP、UDP Broadcast

 

Raspberry pi 即時地震預警系統 
在地震波的偵測,我們使用三聯科技生產的Palert地震P波警報器來偵測地震P波功能。我們的主機與Palert之間的通訊採Modbus TCP工業標準通訊協定,來得知P波訊號及地震的強度。主機上配有LCD即時顯示地震目前所偵測到的地震強度, 若震度達五級以上時, 蜂鳴器會持續發出聲響並透過GSM 模組 (SIMCom SIM900)發送地震發生之時間、震度相關的地震預警簡訊給使用者。 

關鍵詞: Raspberry Pi、Palert 地震儀、Modbus TCP、P-Wave、SIM900、SMS PDU模式

 

 Raspberry pi 顯示中文字於LED Matrix (32x32) 

以網頁輸入字串,動態決定輸出中文字。中文字使用倚天中文字型檔,網頁後端CGI程式將輸入Big-5中文碼轉成倚天序列碼後,取得對應中文點陣字bitmap(16x12) 。LED Matrix 主要是連接多顆Serial Shift Register (74HC595),使得Raspberry Pi仍用最少的GPIO來控制輸出。

關鍵詞: 倚天中文、LED Matrix、74HC595

 

Pan Tilt 功能的IPCAM

 實現一個具有Pan Tilt功能的IPCAM,主要利用PWM 控制2個180度伺服馬達以控制鏡頭上下左右功能。使用者可以透過瀏覽器來監看畫面還可以進行遠端鏡頭的控制。還實作XMPP利用Google talk (IM即時訊息)的功能進行遠端命令控制。

關鍵詞: IPCAM、Pan Tilt、PWM、Servo、伺服馬達、XMPP、Instant message、 IM

 


Android APP 進行Remote Control。

六軸機械手臂

關鍵詞: 機械手臂、PWM、Servo、伺服馬達

 

NFC應用 

在這一次的專題研究中,我利用NFC Reader讀寫NFC Tag,模擬悠遊卡進出站時間記錄與扣款的功能。使用的平台為DMA-6410L(Samsung S3C6410),搭配NFC Reader (NXP PN532) 做為讀取NFC Tag (MIFARE) 的介面。軟體以Embedded Linux為作業系統,透過libnfc控制NFC Reader讀寫NFC Tag,並將讀到的結果以libjpeg與framebuffer的技術,將資料顯示在LCD上。

關鍵詞: NFC、MIFARE、NXP PN532

 

Zigbee 無線自動燈光及溫度調控系統 

本專題中我們以嵌入式Linux實做出智慧家庭系統整合平台。為實現本系統我們實作了主控台基於DMA-6410L (Samsung S3C6410)系統、燈光調控器(基於PIC16F916),並結合TI CC2430 Zigbee通訊模組及溫度感測器、PIR紅外線人體感測器及紅外線發射器。利用Zigbee無線傳輸與燈光調控器溝通以控制燈光明亮程度。燈光調控器也提供溫度、人體移動偵測回報主系統,主系統將透過紅外線發射器遙控電風扇或冷氣機運轉強弱,以控制舒適的室內溫度,另外有人體移動發生時,亦可自動控制房間的燈光,讓家中老人夜間能安全行動。本系統也可以利用4x2 keypad按鍵或LCD觸控面板做為使用者的操作介面,控制燈光亮度,風扇或冷氣的強弱。還提供Web Server功能,讓家人利用網路遠端遙控家中電燈,冷氣、風扇,或其他電器。

 關鍵詞:  IEEE 802.15.4 Zigbee、無線感測網路、TRIAC, PIR, IR Remote Control

 
即時影像傳輸探測車

以嵌入式Linux系統為基礎,結合了影像擷取、WiFI、超音波感測器實做出自走車系統。車體運動方式採差動變速以得到較好及多變的方向及速度控制,故利用2個360度的伺服馬達,透過PWM (脈波調變)產生的差動驅動方式來控制車輪。影像擷取部份接上WebCam 擷取影像輸出至LCD面板並且透過 WiF 802.11n將影像串流。車體上同時配有超音波距離感測器,若偵測到障礙物可以繞道改變方向。最後,車體的控制方式可以藉由智慧型手耭Android APP來控制車體的前進、後退、左轉、右轉、停止的功能並且還可同時觀看車體上所擷取的即時畫面。

關鍵詞:自走車、WiFi、802.11n、PWM、伺服馬達、Android、串流

 

 

▪ 無線數位廟宇求籤管理系統

我們運用的平台為DMA-6410L(Samsung S3C6410)和單晶片PIC-18F4520(Microchip)。結合了 RFID、CC2500、ESC/P 列印、SQLite、PHP and THTTP,以嵌入式Linux實做出無線數位廟宇系統,本系統用RFID Reader做為感應,讓求籤者將籤詩RFID感應後透過CC2500 RF無線傳送至Embedded system,Embedded system將籤詩顯示於LCD螢幕,亦可透過ESC/P列印籤詩,並可讓使用者使用Smart Phone Wi-Fi連線開啟網頁顯示籤詩資訊和客戶資訊,管理者能建立帳號與管理資料庫。PIC單晶片為RFID Reader,還能用來點亮LED光明燈和控制 LCD顯示消費者的名稱。

關鍵詞: ESC/P,RFID,CC2500,SQLite,PHP,THTTP,Wifi,Embedded System

 

▪ 行車記錄器 

實作功能須完成:可錄影,影像格式: MJPG, 480x272 , 記錄在MicroSD或 SDcard 內 , 可切換拍照及錄影及瀏覽模式, 影片直接播放

 

歷屆成果展
嵌入式Linux軟韌體設計工程師養成班
▪ 工業局智慧電子-嵌入式軟韌體工程師設計養成班

 

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