104 學年度 第二學期穿戴式感測器之基礎、實現與應用 課程

期末發表報告

穿戴式藍光監測警示裝置

老師：謝振榆學生：光電工程系四甲 40126102 黃思惠光電工程系四乙 40126210 何珈濃光電工程系四乙 40126222 林彥樺光電工程系四乙 40126233 曹家祥光電工程系四乙 40126234 許祖豪

105 年 6 月 20 日

前言日前生活中，可以發出藍光的光源有很多。除了平板顯示器、LED 霓虹燈、

熒光燈、液晶顯示器、iPad、大屏手機等都有背景光源，通過強大的電子流激發的光源中含有異常的高能短波藍光，都會影響眼睛的視網膜，應避免長期直視，且藍光對眼睛的損傷是逐漸形成的，就算眼睛不直視光源，時間長了眼睛也會受到傷害。

保健眼睛防止黃斑部病變，避免藍光的傷害非常重要。因此本作品幫助使用者能夠安全的使用 3C 產品也讓使用者能夠檢測身邊的 3C 產品所發出的藍光是否有害。

研究動機藍光並不是指藍色的光，波長為 400－500 納米的高能量可見光，它可以

穿透晶狀體到達視網膜，造成光學損害，加速黃斑區細胞的氧化。藍光也是對人體最具危害的可見光之一，藍光具有極高能量能夠穿透晶狀體直達視網膜，藍光照射視網膜會產生自由基，這些自由基會導致視網膜色素上皮細胞衰亡，上皮細胞的衰亡會導致光敏感細胞缺少養分，引起視力損傷，而且這些損傷是不可逆的。

除了配戴藍光眼鏡還不夠，還要能知道在我們周遭環境下所使用的產品所發出的藍光傷害是不是真正能被我們所配戴的藍光眼鏡所阻隔，又或者沒達到其功用，又有哪些產品發出藍光而我們卻不知道。因此我們必須要有一個能隨身攜帶的檢測器，而他的操作又不能太複雜，從而我們決定去結合眼鏡，讓除了開發者以外一般民眾也能輕易上手且攜帶方便的產品。

原理藍芽： 藍芽技術運作的原理主要是運用跳頻展頻技術(Frequency Hopping Spread Spectrum -- FHSS)方式，使藍芽晶片的兩端，以某一特定形式的窄頻載波同步地在 2.4MHz頻帶上傳送訊號。詳細來說，此 FHSS 的傳輸技術，是將欲傳輸的信號透過一系列不同的頻率範圍廣播出去，而由傳送裝置先傾聽頻道(Listens Channel)，若偵測出頻道處於閒置狀態時，信號便由此頻道傳送出去；反之，若偵測出頻道為使用中，便使用跳躍程序進行傳送。重要的是，傳送與接收必定要同步切換頻道才可以正常接收資料。藍芽最多可進行 1 對 7的傳輸，除了資料之外，也可以使用 CVSD (Continuous Variable Slope Delta-Modulation)技術來進行語音傳輸及使用分時多工(TDMA)協定技術之通訊協定。

主要特點如下： 操作頻段：2‧4GHz 工業、科學、醫療頻段。 可及範圍十公分到一百公尺。 使用跳頻展頻技術（Frequency Hopping Spread Spectrum；

FHSS）。 毋需如紅外線傳輸埠做「視線（Line-of-sight） 」的傳輸。 支援同步和非同步傳輸模式，易與 TCP/IP整合成網路。

眼鏡模型

發出藍光之物體

藍芽單晶片

藍光模組模組處理接收之資料

製作流程軟體程式撰寫燒入 IC

製作電路板繪製電路圖利用電路軟體如 Protel、PADS (PowerPCB)、MultiSim 或是一些精簡的小軟體進行電路布置、驗證。

手機APP

曝光將投影片正確的貼在感光電路板後，使用曝光機曝光。雖然該曝光機無法提供平行光，但對於印表機的解析度而言，這點似乎可以不考慮。曝光時間則依感光電路板廠商之建議。

顯影

蝕刻

以氯化鐵等蝕刻劑將未遮敝的裸銅去除， 留下的即為導線。鑽版

焊接

製作外觀繪製 3D設計圖

切層

3D列印

拆除支撐 手工打磨

結合電路與外觀完成

作品成果