1. 指導老師：施錫富、郭正雄 組員：鄭旭君、劉俊吾、林書正
機械設計與專題製作
實物投影機之設計與製作
指導老師：施錫富、郭正雄
組員：鄭旭君、劉俊吾、林書正
日期：2005/06/22

2. 報 告 主 題 緣起 預期功能需求分析 工作分工圖表 細部設計與評估 進行方法與步驟 可能遭遇困難及解決辦法 工作項目及工作分配 進度規劃
預估經費支出
參考資料

3. 緣起 現市面上的實物投影機零零總總相當多，但普便都存在著下 列幾種缺點 價格昂貴（以系上現有的實物投影機為例，價格為NT15000）
使用不便（使用者必須在機台旁操作的上下左右移動）
因為上述之缺點，所以讓我們有了以下列下點為主的設計動 機
低價重新設計
電腦控制為基礎
使用者在電腦上完成動作

4. 預期功能需求分析
1.電腦視窗的操作程式 電腦傳送動作指令
3.單晶片及電路控制步進馬達 雙自由度機台

5. 工作分工圖表

6. 細部設計與評估 1 長×寬×高 懸臂 250×35×2 連接塊 4×4×5 滑塊 34×34×20 CCD架 30×30×15 底座
46×46×5
伸長臂 1
37×37×3
伸長臂 2
43×43×3
導螺桿
D=15 L=20
P=2 圓柱
D=15 L=50
單位：㎜

7. 細部設計與評估 2

8. 細部設計與評估 2

9. 視窗程式外觀: (分為影像處理及控制區、步進馬達控制區)
細部設計與評估 3
控制法則-視窗軟體初步設計
視窗程式外觀: (分為影像處理及控制區、步進馬達控制區)

10. 細部設計與評估 3 【擷取影像】控制設計: ◎設計想法: 設定CaptureWindows(capCreateCaptureWindow)
與驅動程式連結(capDriverConnect)
設定每秒影像變化張數(capPreviewRate)
產生畫面預覽(capPreview)

11. 細部設計與評估 3
【步進馬達】控制設計:
正轉程式說明:

12. 細部設計與評估 3 程式規劃： 控制原理： 程式執行，設定相關通訊協定。 2. 二步為資料判斷程式，開始設定使步進馬達產生動作。
3. 第三步主要是副程式部份，設定8051副程式、步進馬達正反轉副程
式，考慮時間延遲的問題。
4. 最後，進行測試。
控制原理：
1. 控制馬達正轉，設定一個腳位要有ON/OFF狀態，也就是1和0兩
種。反轉程式如正轉，但必須要兩個腳位同時ON。
2. 步進馬達正、反轉副程式的設計概念是分別對腳位輸出高、低電位，
配合時間延遲副程式，便能依序產生脈波訊號，控制步進馬達正、反
轉，並以參數化的概念來設計應用程式。
3. 時間延遲控制步進馬達轉速，迴圈數目控制步進馬達轉動圈數。

13. 已完成進度 固力設計 電腦軟體 電路設計 學期1/4 初步設計圖 學期1/2 整體架構基本設計與期中報告 學期3/4 大致的尺寸確定
微處理機
訊號處理
步進馬達驅動脈衝電路設計
學期結束
部分零件
加工完成
視窗程式
初步設計
單晶片及PC連結電路設計

14. 預估未來進度 固力設計 電腦軟體 電路設計 暑假 大四上學期中 大四上學期末 備妥所有的零件 能實際控制步進馬達及簡單的影像擷取 無負載測試
整體機體的組裝
及修改完成
視窗軟體全完成
全機負載測試
大四上學期末
機體測試
軟件更新與
優化調整
電路版完成

15. （包含機體的所有外部結構 ，除了連接塊以外）
預 估 和 實 際 經 費 支 出 預估
小步進馬達
250
大步進馬達
800
壓克力板
（包含機體的所有外部結構 ，除了連接塊以外）
500
螺桿及滑塊
CMOS
300
電子耗材 電線 50
連接塊（鋁塊）
200 實際
電路板即電子耗材
500
中步進馬達
350 焊錫 50
預估總金額：4300

16. 參考資料 歩進馬達原理與應用 （ 全華科技圖書股份有限公司 ） 歩進電動機的控制電路設計 （ 戴文正編譯，文笙書局 ）
電腦輔助電子電路設計OrCAD PSpice
（ 鄭群星，全華科技圖書股份有限公司 ）
印刷電路板設計與製作
（ 林水春，全華科技圖書股份有限公司 ）