光機電系統整合課程結合農業場域應用

特色:

  • 本案將開發LED旅行者指標,指標將會把許多重要農村旅遊景點及腳踏車道連結起來,使旅行中能快速了解方向、行車更加安全。
  • 另外預期開發LED裝置燈飾,利用紅外線感測器,營造出與遊客互動的效果;另外亦可當作農作物夜間的光照,逐步改善農作物生長產量等問題。

課程模組說明:

本課程針對農業生產、農村推廣,結合光機電課程,讓農業不再單單只有人力,而是可使用簡單方便低成本的裝置輔助,讓農民在潛移默化中轉變,使農業不僅結合觀光、自然生態,還有人類文明的需求。

課程中使用晶片與感測器結合,利用光敏元件將光訊號轉換為電訊號的感測器,不只是應用於光的測量,更常用於作為探測元件,再組合其它不同的感測器,對非電量進行檢測,進而將非電量轉換為光訊號的變化。我們既能從中學習又能幫助農產、觀光,符合現在與未來的趨勢,且針對環境素質做偵測,讓我們得知環境素質能確實的數據化,搭配農民的經驗與專業的學論讓環境數據能達到更完美的使用。

課程內容也致力於通訊的開發與學習,所有的數據為了能方便呈現,準確率與長距離通訊扮演很重要的角色。

課程模組應用步驟:

  1. 利用arduino簡易開發版為基礎,並且製作各種的感測器。
  2. 紅外線感測器:區分為量子型與熱型兩大類,學習感測器測量各種農業上應用的數據。
  3. 鏡頭成像:以鏡頭不同方式組合,介紹成像的差異。
  4. 影像處理:是訊號處理的一種應用,搭配不同影像結合光學理論進行應用。

課程模組應用案例:

1. 農田閃爍警示燈:現今高齡化社會問題愈趨嚴重,從事耕種的農民多為年長者,時常可聽聞年長者因視力退化或注意力比較不好,而摔到田間坑洞或路旁水溝,導致輕者需休養一陣子,重者永坐不起。為了預防此類嚴重的事情發生,我們認為設置明顯警告極為重要,應在容易跌落的地方或夜間視線不佳處放置一個閃爍警示燈,以降低危險的發生。因此我們使用arduino做出一個農田閃爍警示燈,進行高亮度的紅光閃爍,藉此提醒行人或駕駛行經危險區域。並以用多顆高瓦特OLED搭配放大電路,使用高電壓來驅動LED,再透過arduino來控制其閃爍,可明顯看到在夜晚有個驚嘆號紅燈,讓事故發生的機率明顯的下降。

農田閃爍警示燈

2. 光的田野:利用LED、導光燈條及控制電路製作發光燈飾,此燈飾不僅是裝置藝術,更可作為農作物晚上的光照,使農作物晚上可以接受光照與成長,同時讓遊客晚上也可以遊玩體驗,讓遊客彷彿在田間看到螢火蟲漫田飛舞,進入一個靜謐又神秘的光森林。目前實際成品已可控制並發出各種色光、閃爍模式及閃爍速度,加入紅外線感測器,使之在有人或物體經過某段路段時,變換閃爍模式,帶給遊客互動的效果,經過實驗,已製作出能夠使光線發散更均勻的霧面壓克力球,配合導光條可產生更好的發光效果。

光的田野_模擬夜間照明

 

黃建盛 老師

學校/系所:國立雲林科技大學/電子工程學系

連絡電話:05-5342601 #2483.2484  柯淇雯 助理

E-mail: kocheer@yuntech.edu.tw