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作者:謝佩均、蔡宗成、曾梓松(2003-06-26);推薦:徐業良(2003-06-27)

結合IP CamPIC Server建立慈濟希望鐘遠端測試機台

本文描述結合IP CamPIC Server建立慈濟希望鐘敲擊機構性能測試之遠端測試機台,可以經由網際網路遠端傳送測試指令、接收並判讀測試訊號,同時提供測試之視訊畫面。

1.     測試目的

慈濟希望鐘敲擊機構性能測試目的在模擬慈濟希望鐘實際運作時之敲擊時程,作長達一個月之「燒機」測試,檢視現有機構在長期反覆運作之下,是否會發生失效、故障等不預期之操作狀況。為了節省人力資源以及增加實驗數據的客觀性,本測試設計了一套遠端網路監測系統,以做到遠端即時收音、判斷、紀錄每次敲擊是否成功與視訊監控系統,並可從遠端透過網際網路實際下達敲擊指令,自動記錄敲擊次數及成功次數,並且透過視訊即時觀察敲擊狀況。

1為本遠端測試機台規劃,使用麥克風作為聲音偵測設備,將12個不同音階的鐘體以圓形排列,聲音偵測設備位於半徑60cm,高度60cm的圓心,使用3個麥克風感測器來收音以避免誤判。

本測試機台除市售IP Cam之外,還包括網路監測介面、PIC Server、和麥克風偵測等子系統。以下即分別敘述之。

1. 遠端測試機台規劃

2.     網路監測介面

本測試機台利用IP Camera 作遠端網路監看的功能,並利用與麥克風偵測系統來偵測敲鐘時所發出之聲響且將其記錄,並且把數據經過處理後回傳到監測網頁上。圖2是網路遠端監測系統的網路介面。使用者可以在即時網路監測畫面觀察到目前鐘體敲擊之情況。也可在指令列下所要敲擊之次數,傳送後即可在即時網路監測畫面中看到鐘體是否正常在敲擊,敲完後在訊息回傳列中,可觀看到實際敲擊之數據,判斷鐘體是否敲擊正常,以做到遠端監控監看的功能。

2. 網路監測介面

3.     PIC Server

本測試機台之PIC Server將單晶片和網路卡整合,作為遠端控制的媒介,讓使用者可以由網路直接下指令控制遠端單晶片的作動,如所要敲擊之方式與次數,同時也藉由PIC Server 抓取聲音訊號,由程式判斷處理後,將次數傳回網頁上,如此即可達到遠端控制與遠端監測的功能,而中間不需再透過電腦來做為媒介。

3PIC Server的外貌,圖4為設定鐘體敲擊次數、麥克風判斷、PIC Server與網頁溝通的副程式,主程式的部分是由吳昌暉老師所提供之主架構。

PIC Server程式累積敲擊次數後即可回傳到網頁上。如此可讓使用者即時知道敲擊情況,進一步也可以在網頁下達指令,控制並且要求鐘體敲擊的次數。

3. PIC Server

4. 遠端控制副程式

4.     麥克風偵測系統

5LM386音訊放大器之連接方式,利用電子材料行市售的麥克風,搭配單晶片LM386音訊放大器,將聲響經由麥克風收音後轉成音訊訊號,由單晶片放大,再將訊號傳入PIC Server由程式將訊號轉換成敲擊之次數。本測試中先由分貝計量測各鐘體敲擊十次的平均響,且將這些平均值的80%作為PIC Server麥克風偵測程式的判定值,如此每次敲擊均要超過這值才算正確的敲擊。

5. LM386音訊放大器連接方式

參考資料

陳明周著,音訊放大器LM386簡介,http://designer.mech.yzu.edu.tw/,最佳化設計實驗室。

趙英傑著,DREAMWEAVER MX 魔法網頁,上奇出版社