本文件介绍了一款智慧空气净化机的设计与开发，旨在解决市场上现有产品的不足，如缺乏PM2.5处理和联网能力。该设备具备多种功能，包括空气质量反馈、静电除尘、清洁杀菌以及远程控制等，确保健康舒适的空气质量。项目的成功依赖于良好的团队合作和专业分工，并展望未来与智能家居系统的整合。

1. 智慧空氣清淨機
小組成員：許O銘、蘇O傑、葉O輔
蔡O木、林O宇、林O
指導老師：Joseph
日期：2017/11/3

2. Outline
 動機/研究目的
 系統規劃
-硬體搭配
-軟體架構
-機構設計
-功能特色
 成果展現
 結論

3. 動機/研究目的
 動機
-多數市售空氣清淨機﹕
HEPA過濾方式、無PM2.5空氣處理數值、無聯網能力與無使用數據分析反饋。
-定期更換HEPA耗材，年度維護費約2,000NT~4,000NT。
-缺乏機器效能資訊，消費者使用體驗有落差(買時心安、用時不安心)。
-無大面積清潔殺菌功能。
 研究目的
針對以上產品需求缺口，設計智慧空氣清淨機，提供﹕
PM2.5空氣品質反饋、靜電除塵、清潔殺菌與健康舒適之智慧情境、網路聯網
、資料庫與遠端/本地控制等功能。

4. 無線路由器
智慧空氣清淨機
MQTT Broker
Web Server
Browser
User
MQTT
Raspberry Pi3
Arduino Nano
Sensors
2a
1
2
2b
3
Database HTML
MQTT
MQTT
系統規劃

5. 系統規劃-硬體搭配
RELAY
Raspberry
Pi3
觸控輸入 顯示螢幕
風扇
Arduino
Nano
UART
GPIO
I2C
SPI
2a Raspberry Pi2b Arduino Nano
PM2.5
UV
電流
人體感應
臭氧
溫溼度
負離子產生
UV燈
靜電集塵板
臭氧產生
PWM
Sensor Hub Control Center

6. 系統規劃-軟體架構(Pi)
Multi-threads同時執行
MQTT資料傳給Server或接收資料
Sensor publish thread
Status publish thread
Local control thread
Remote control thread
LCD Display Menu

7. 7
雙Double Linked List
系統規劃-軟體架構(menu顯示)

8. 系統規劃-軟體架構 (觸摸按鍵)
8
START/STOP
ENTER
EXIT
UP
DOWN

9. 系統規劃-軟體架構(Browser)

10. 系統規劃-機構設計
內部機構 外觀
頂部
操控
底部
電箱
UV
臭氧產生
靜電集塵 負離子 流場

11. 系統規劃-功能特色
 舒適健康空氣品質控制
靜電集塵板、負離子、風量控制。
 環境定期清潔殺菌
UV紫外線、臭氧產生器。
 智慧情境選擇
健康舒適模式、清潔殺菌模式。
 Web遠端控制
(1)Sensor值與狀態：PM2.5、臭氧、溫度、濕度及設備狀態。
(2)控制元件﹕靜電集塵板、負離子、UV、臭氧及風扇。
(3)智慧情境選擇。

12. 系統規劃-功能特色
 智慧情境
-健康舒適模式
(1) PM2.5<35μg／m3 。
(2)負離子濃度>5,000~50,000 pcs ／cm3 。
-清潔殺菌模式
殺死濾過性病毒與清潔油煙(0.3 μm以下)
(1)UV紫外線 @ 2 sec.。
(2)臭氧(100 ppb) @ 3~5 min.。
PM2.5

13. 成果展現-生產組裝

14. 成果展現-運行Debug

15. 成果展現-實體成品

16. 成果展現-Browser

17. 結論
 原型機產品擁有智慧能力﹕
PM2.5空氣品質反饋、靜電除塵、清潔殺菌與健康舒適之智慧情境、
網路聯網、資料庫與遠端/本地控制。
 專案管理﹕
妥善規劃、專業分工、明確執行、團隊合作及良好溝通等，是完成專案
不可或缺要素。
 實踐中學習﹕
產品開發專案，經歷硬體搭配、軟體架構、機構設計及功能特色開發
等過程，Team Member收穫良多。
 未來展望﹕
可與智慧空調互補，形成智慧家庭IOT。