班級:系統三甲 姓名:王信勝 學號:49839058 姓名:陳銘宏 學號:49836042 控制電子學期末報告 電腦鼠硬體介紹 班級:系統三甲 姓名:王信勝 學號:49839058 姓名:陳銘宏 學號:49836042
摘要 本文主要探討電腦鼠硬體電路，分析電子元件及電路部分，電腦鼠主要四大電路:電源電路、感測電路、馬達電路、CPU電路，明白各硬體的作用及其規格，了解電子元件之特性，每一部分對於電腦鼠的運作都是相當重要的，缺一不可。
目錄 一、電腦鼠介紹…………………1 二、電腦鼠基本組成要件 感測器…………………………2 驅動系統………………………3 控制電路………………………4 系統方塊圖……………………5 三、硬體架構 電源電路………………………6 感測器電路……………………7 馬達電路………………………12 四、參考文獻……………………13 目錄
電腦鼠介紹 電腦鼠是一個能自主行動的機器人。 搜尋16方塊×16方塊組成的迷宮的終點。 利用儲存的資料尋到終點最短的路徑。 再以最快的速度從起點移動至終點。 1
電腦鼠基本組成要件 2 感測器 偵測迷宮狀況並將資訊回傳給微處理機。 將資料傳送給搜尋程式，決定下一步如何行動。 記錄迷宮資料，使程式產生最快的路徑。 若左、右各裝有多顆感測器。 利用牆壁與牆壁之間的相對位置。 判斷目前位置是否有偏左或右的情形。 修正位置以防止發生錯誤。 電腦鼠基本組成要件 2
電腦鼠基本組成要件 驅動系統 分直流馬達、步進馬達兩種。 直流馬達較輕，不會拖累加速度。 步進馬達較重，卻能將電壓訊號轉成精確轉動量。 3
電腦鼠基本組成要件 控制電路 記憶軟體設計者所設計的策略。 分析感測器所傳來的訊號。 記住整張迷宮的資料，並下達指令給馬達。 4
電腦鼠基本組成要件 系統方塊圖 5
電源電路 用IC 7805穩壓5V提供給8051使用。 感測器電壓由另一個IC 7805提供，避免雜訊干擾。 而馬達電源則使用未穩壓電源。 硬體架構 6
感測器種類比較 硬體架構 7 基本感測裝置 感測方式 機械式感測器 開關 觸角是否碰到壁面 光感測器 發光元件/感光元件 發出光線，再由感光元件檢出穿透光、反射光 超音波感測器 超音波發射器/接收器 發出超音波，並接收牆壁反彈回來的超音波 CCD 攝影機 感應光線，並將影像轉變成數位訊號，判斷牆壁有無及距離 7
硬體架構 8 光感測元件 體積小，價格便宜，容易操作，且解析度不錯。 卻容易受到其他光源干擾，發生錯誤。 CNY 70光感元件，只會接收紅外線，能過濾其他光線。 硬體架構 CNY 70 8
硬體架構 感測元件接腳 左圖為CNY 70接腳圖，右圖為基本感測電路。 9
硬體架構 10 感測電路 +5V經由180Ω（限流電阻）供給紅外線光LED穩定的電壓。 光電晶體飽和，使VE接近+5V。 再經由史密特反相觸發器，使輸出等於0。 硬體架構 10
感測電路 當紅外線未反射至光電晶體時。 光電晶體工作於截止區，VE為0V。 經由史密特反相觸發器，使輸出為+5V，LED亮。 硬體架構 11
硬體架構 12 馬達電路 4584是一個緩衝器，能避免大電流流入CPU而使CPU燒毀。 且能放大電流，SLA4061是將電流更加大，以致能步進馬達。 硬體架構 12
參考資料 113 龍華科技大學碩士學位論文，電腦鼠的設計與實作，研究生：林國恩。 南台科技大學實務專題報告，人工智慧電腦鼠，專題學生:鄭勝中、黃信強、陳致剛、王宏益、鐘楨治、宋附鍠。 113