生醫訊號系統實作：LabVIEW & Biomedical System
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書名：生醫訊號系統實作：LabVIEW & Biomedical System
作者：張家齊、蕭子健
出版社：國立交通大學出版社
出版日期：2014/05/00
ISBN：9789866301698
內容簡介
「本實用教學專書章節內容介紹循序漸進，加上輔以LabVIEW圖像設計與實例介紹，相信本書將可以提升學生以及生醫產業從業人員的生醫跨領域應用基礎，使其獲得更完整豐富的專業知識。」－吳重雨(國立交通大學前校長／生醫電子轉譯研究中心及智慧型仿生系統研究中心創辦人)
「以 『數位生醫訊號系統』為依歸，讓讀者在生醫訊號、系統設計、雛型實作、轉譯醫學等有全方面的概念與實作練習，並能以 NI LabVIEW 與NI RIO 為例，學習如何完成實作工程應用，達到更好的學習效果。」－孫基康（美商國家儀器台灣總經理）
本書涵蓋醫學、電子、資訊、電機等跨領域，透過深入淺出的描述，從生醫訊號的性質、感測原理、臨床意義，循序漸進的傳達生醫訊號的概念，接著介紹數位系統的研發流程、設計架構、實作方式，透過簡易的範例與練習，讓讀者能在練習過程中，「做中學」學習到系統開發的技巧，更融入實際應用範例，介紹訊號系統的架構與實作方法，接著引入嵌入式系統的概念，透過FPGA硬體開發平台，介紹數位系統的雛形實作（Prototyping），最後導入數位生醫訊號系統的實作練習，讓讀者在生醫訊號、系統設計、雛形實作、轉譯醫學有全方面的概念與實作學習。
目錄
Chapter 1. 生醫訊號感測
1-1數位與類比(Digital & Analog)
1-2傳感器(Transducer)
1-3體表電位(Body surface potential)
1-4心電圖(Electrocardiogram；ECG；EKG)
1-5肌電圖(Electromyogram；EMG)
1-6眼動圖(Electrooculogram；EOG)
1-7腦電圖(Electroencephalogram；EEG)
1-8血液容積圖(Photoplethysmogram；PPG)
1-9心音圖(Phonocardiogram；PCG)
1-10阻抗心動圖(Impedance Cardiography；ICG)
1-11壓電感測(Piezoelectric Sensor)
Chapter 2 數位系統設計
2-1數位訊號系統架構(Architecture of digital signail system)
2-2流程控制(Data flow control)
2-3有限狀態機(Finite state machine)
2-4事件導向處理(Event handler)
2-5事件導向有限狀態機(Event-driven finite state machine)
2-6佇列訊息處理(Queued message handler)
2-7子程式(SubVI)
2-8功能性廣域變數(Functional global variable)
2-9資料結構(Data structure)
2-10佇列(Queue)
2-11生產者/消費者(Producer/Consumer)
2-12總複習
Chapter 3 數位訊號系統設計
3-1訊號擷取(Data acquisition)
3-2離線系統與上線系統(Offline/Online system)
3-3音訊分析系統(Audio analysis system)
3-4濾波器(Filter)
3-5影像分析系統(Video analysis system)
3-6網路通訊(Network communication)
Chapter 4 嵌入式數位訊號系統設計
4-1嵌入式系統(Embedded system)
4-2可程式化邏輯閘陣列(Field-programmable gate array；FPGA)
4-3單板RIO(Single-board reconfigurable I/O；sbRIO)
4-4個人化RIO(myRIO)
4-5遠端隨身監控(Data Dashboard)
Chapter 5 數位生醫訊號系統
5-1轉譯醫學(Translational medicine)
5-2心率變異度(Heart rate variability；HRV)
5-3脈波診斷(Pulse diagnosis)
名詞索引
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高頻交換式電源供應器原理與設計
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第一章 交換式電源供應器
第二章 電源輸入部份
第三章 電源轉換器的種類
第四章 轉換器功率電晶體的設計
第五章 高頻率的功率變壓器
第六章 電源輸出部份：整流器、電感器與電容器
第七章 轉換器穩壓器的控制電路
第八章 轉換式電源轉換器周邊附加電路與元件
第九章 轉換式電源供給器穩定度分析與設計
第十章 電磁與射頻干擾(EMI-RFI)的考慮
第十一章 電源供給器電氣安全標準
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介面設計與實習-PSoC與感測器實務應用(附PCB板及範例光碟)
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【簡介】
本書根據目前學界與業界常用的各種介面應用與需求，規劃出章節的實習內容，並為了在教學與學習上的連貫性，本書以RS-232
(UART)與USB介面為主軸，並結合1-wire，I2C，SMBus，及SPI來實現相關的整合設計與應用。此外，為降低學習者的門檻，本書以類比與數位混合設計的PSoC微處理機為設計核心，並以所提供的各種串列介面模組來介紹如何實現UART、USB、1-wire，I2C，SMBus與SPI設計。初學者僅需應用其模組即可輕鬆地設計所要實現的串列介面，並了解各種介面的工作原理與設計方式。適用於科大電子、電機系「介面設計實習」之課程。
【目錄】
第1章 PSoC(Programmable System on Chip)簡介
1.1 類比晶片組設計沿革 1-1
1.2 PSoC簡介 1-4
1.3 PSoC架構 1-5
1.4 PSoC特性與功能 1-7
1.5 晶片介紹 1-8
第2章 PSoC開發環境介紹
2-1 PSoC Designer的下載與安裝 2-1
2-2 PSoC Designer的設計模式 2-2
2-3 Chip-Level的設計步驟 2-4
2-4 PSoC Designer的基本操作 2-18
2-5 PSoC整體的資源特性(Global Resources) 2-22
2-6 模組屬性的設定 2-28
2-7 PSoC腳位的設定 2-36
2-8 程式碼撰寫 2-39
第3章 PSoC硬體開發工具組與基本測試
3.1 PSoC介面與感測器實驗載板 3-2
3.2 USB-ZigBee HID Dongle 3-11
3.3 USB-ZigBee HID Dongle與簡易PSoC實習單板組 3-11
3.4 PSoC應用範例-LCD與指撥開關 3-12
問題與討論 3-21
第4章 PSoC UART模組設計與應用
4.1 RS-232基本概念 4-2
4.2 PSoC UART模組特性 4-6
4.3 PSoC UART串列傳輸設計 4-10
問題與討論 4-28
第5章 PSoC I2C模組設計與應用
5.1 I2C匯流排原理 5-2
5.2 PSoC I2C模組特性 5-6
5.3 PSoC I2CHW模組應用與設計 5-11
問題與討論 5-23
第6章 PSoC SPI模組設計與應用
6.1 SPI串列周邊介面介紹 6-2
6.2 PSoC SPIM模組特性 6-5
6.3 SPIS模組 6-9
6.4 SPI介面的應用設計 6-12
問題與討論 6-24
第7章 USB介面規格與特性
7.1 USB資料流的模式與管線的概念 7-2
7.2 USB的傳輸類型 7-3
7.3 USB介面的通信協定 7-7
7.4 USB描述元 7-8
7.5 USB標準裝置要求 7-10
7.6 USB裝置群組 7-13
7.7 HID群組 7-15
7.8 USB HID基本要求 7-17
7.9 USB HID裝置具備的特性與功能 7-18
7.10 HID群組要求 7-27
問題與討論 7-30
第8章 USB-ZigBee HID Dongle設計
8.1 enCoreIII - CY7C64215簡介 8-2
8.2 PSoC USBFS模組特性 8-11
8.3 enCoreIII：USB-ZigBee HID Dongle設計 8-17
設計 8-30
問題與討論 8-38
第9章 ZigBee無線感測網路與CC2530簡介
9.1 ZigBee無線感測網路簡介 9-1
9.2 ZigBee / IEEE 802.15.4堆疊簡述 9-3
9.3 IEEE 802.15.4無線個人區域網路(WPAN)架構 9-4
9.4 實體層(PHY)-IEEE 802.15.4 9-7
9.5 ZigBee網路層(NWK) 9-8
9.6 CC2530簡介 9-10
9.7 CC2530晶片組設計與應用 9-13
9.8 ZigBee無線感測網路之節點裝置模組 9-19
問題與討論 9-22
第10章 CC2530無線感測網路設計與應用
10.1 CC2530無線感測網路模組介紹 10-1
10.2 ZigBee無線感測網路之ZMConfig應用程式介紹 10-3
10.3 ZMConfig應用程式之AT命令集 10-10
10.4 AT-Command應用範例 10-19
10.5 USB-ZigBee HID Dongle與無線感測網路連接與測試 10-27
問題與討論 10-36
第11章 PSoC I2C無線溫濕度感測器設計
11.1 溫濕度感測器- SHT1x / SHT7x 11-2
11.2 USB-ZigBee HID Dongle設計 11-13
11.3 PSoC無線I2C溫濕度感測器設計與應用 11-17
問題與討論 11-28
第12章 PSoC SMBus無線紅外線溫度感測器設計
12.1 SMBus串列周邊介面介紹 12-2
12.2 人體紅外線感測器- MLX90614介紹 12-9
12.3 PSoC SMbus無線紅外線溫度感測器設計與應用 12-12
問題與討論 12-22
第13章 PSoC 1-Wire無線溫度感測器設計
13.1 1-Wire串列周邊介面介紹 13-2
13.2 DS18B20溫度感測器介紹 13-6
13.3 PSoC 1-Wire模組特性 13-9
13.4 PSoC 1-Wire無線溫度感測器設計與應用 13-12
問題與討論 13-22
第14章 PSoC無線太陽光能感測設計
14.1 太陽光能原理說明 14-2
14.2 太陽能電池構造 14-3
14.3 PSoC ADCIN12模組特性 14-5
14.4 PSoC PGA模組特性 14-10
14.5 PSoC AMUX8模組特性 14-15
14.6 PSoC無線太陽光能感測器設計與應用 14-19
問題與討論 14-30
第15章 PSoC無線光照度感測設計
15.1 光照度感測器原理說明 15-2
15.2 KPS-3227SP1C光電晶體介紹 15-4
15.3 PSoC無線光照度感測器設計與應用 15-6
問題與討論 15-15
第16章 PSoC無線加速度感測設計
16.1 加速度感測器概念介紹 16-2
16.2 加速度感測器-MMA7260QT介紹 16-8
16.3 PSoC無線加速度感測感測器設計與應用 16-13
問題與討論 16-25
第17章 PSoC無線陀螺儀感測設計
17.1 陀螺儀原理說明 17-2
17.2 IDG-300陀螺儀感測器 17-6
17.3 PSoC無線陀螺儀感測器設計與應用 17-9
問題與討論 17-19
附錄
附錄A 電路圖 附-1
附錄B 電路板BOM表 附-8
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感測器原理與應用實習-最新版(第四版)-附MOSME行動學習一點通：影音 (4版)
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1.基本元件強迫複習：為本課程建立好的基礎，重拾學生對所學更有信心，讓應用實習得以順暢進行。
2.實驗模板製作應用：從一定能成功的小作品下手，它是進入商品化產品製作的入門，用以支援所有的感測實習。
目錄
第一章感測課程前置作業(一)基本知識複習
1-1感測應用系統的可能架構
1-2建立信心、強迫複習
1-3使用技巧強迫複習……電阻器
1-4使用技巧強迫複習……電容器
1-5使用技巧強迫複習……二極體
1-6使用技巧強迫複習……電晶體
1-7使用技巧強迫複習……OP 之電壓比較
1-8使用技巧強迫複習……OP Amp 之電壓放大
第二章感測課程前置作業(二)實習模板製作
2-1參考電壓產生器 GS-01
2-2參考電流產生器 GS-02
2-3通用型放大電路 GS-03～GS-06
2-4上、下電壓比較器 GS-07
2-5±12V 電源供應 GS-08
2-6成品展示
第三章感測開關與應用實習
3-1磁簧感測開關
3-2電磁鐵式繼電器基本量測與實習
3-3溫度開關基本實習和應用分析
3-4實用感測開關介紹
3-5感測開關接點種類
第四章光感測器與應用實習
4-1光電二極體和光電晶體
4-2光感測基本實習
4-3光控元件基本實習……光遮斷器
4-4光遮斷器應用實習……馬達轉速偵測
4-5光遮斷器之慼用實例介紹
4-6光學式近接開關……光反射器的應用實習
4-7光控元件應用實習……光敏電阻
4-8人體感知器應用實習……焦電型紅外線感測器
第五章溫度感測與溫控應用
5-1熱敏電阻之溫控應用實習
5-2熱敏電阻之非線性修正實習……紙上實習
5-3白金感溫電阻之溫度量測實習
5-4電流變化型溫度怠測 IC……AD590 控實習
5-5溫度量測與控制……AD590 分流法
5-6溫度量測與控制……電壓變化型 LM35，LM335
第六章磁性感測元件與應用實習
6-1霍爾元件的介紹
6-2霍爾元件基本實習：磁通密度量測
6-3霍爾元件應用實習：磁極判斷(紙上實習)
6-4霍爾元件之非接觸式電流量測實習
6-5霍爾元件之旋轉偵測應用實習
第七章音波與振動感測器之應用實習
7-1音波接收器的介紹
7-2各式音波發射器的介紹
7-3麥克風與喇叭之應用實習……擴音器
7-4超音波感測器之應用及使用
7-5怎樣驅動超音波發射器
7-6超音波接收器之信號處理電路
7-7超音波感測應用實習:超音波開關設計
第八章氣體濃度(瓦斯)與(酒精)感測應用實習
8-1常見氣體濃度感測器
8-2瓦斯濃度偵測基本實驗
8-3瓦斯警報器線路分析與專題製作
8-4酒精濃度偵測實習
第九章旋轉怠測方法與應用實習
9-1各種旋轉偵測原理說明
9-2各種旋轉角度之量測
9-3馬達轉速計應用專題實習
9-4旋轉角度量測……±180°旋轉角度偵測實習
9-5磁阻角度量測
9-6 旋轉編碼器之正反轉判斷電路實習
第十章距離(位移)感測器與應用實習
10-1常用的距離設定方法……開關定位法
10-2電阻尺之距離(位移)量測實習
10-3旋轉量對直線位移的轉換
10-4自製輪式直線距離量測器專題實習
10-5光學尺之距離量測
第十一章重量與壓力感測器應用實習
11-1電子秤所用的感測原理…應變計
11-2應變計之轉換電路分析
11-3應變計實習…簡易電子秤
11-4應變計的應用…氣液壓量測
11-5氣體壓力量測專題製作
第十二章液面高度感測與應用實習
12-1最基本的液面高度控制……浮球止水閥
12-2電阻式液面高度偵測
12-3超音波反射式液面高度量測
12-4壓力式液位量測
12-5電極式水位偵測
12-6簡易式水位控制電路實習
12-7各種液位偵測介紹
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【簡介】
本書內容詳述各種感測器之應用電路，各種單元均先將原理及方塊圖加以解說再輔以實習驗證，使學習者能夠了解其原論，進而對電路有通盤了解。
本書特色
1.本書是以理論(原理)主導實務(應用)，實務驗證理論的原則下加以撰寫。
2.各章節所採用的電路都已經試教過，因此讀者在裝配該應用電路所獲致之成功率非常高。
3.本書中各感測模組及應用電路的元件，採用一般市面上常用或比較容易購得，且價格適中的感測元件及積體電路加以實施之。
4.本書附錄的部份提供了積體電路之接腳圖、符號、一般特性或內部電路圖等，以及各章節所使用的儀器及使用材料一覽表。
【目錄】
CH.1 電阻式溫度檢知器(Pt100)
1-1 實習目的
1-2 相關知識
1-3 電路原理
1-5 檢修流程圖(模擬-100℃～+500℃)
1-6 實習步驟
1-7 問題與討論
CH.2 IC型溫度感測器(AD 590)
2-1 實習目的
2-2 相關知識
2-3 電路原理
2-4 電路方塊圖
2-5 檢修流程圖
2-6 實習步驟
2-7 問題與討論
CH.3 熱電偶式溫度控制(K型或CA型)
3-1 實習目的
3-2 相關知識
3-3 電路原理
3-4 電路方塊圖
3-5 檢修流程圖
3-6 實習步驟
3-7 問題與討論
CH.4 光敏電阻CdS(照度計的應用)
4-1 實習目的
4-2 相關知識
4-3 電路原理
4-4 電路方塊圖
4-5 檢修流程圖
4-6 實習步驟
4-7 問題與討論
CH.5 光電晶體(馬達速度控制的應用)
5-1 實習目的
5-2 相關知識
5-3 電路原理
5-4 電路方塊圖
5-5 檢修流程圖
5-6 實習步驟
5-7 問題與討論
CH.6 光二極體(顏色鑑別器的應用)
6-1 實習目的
6-2 相關知識
6-3 電路原理
6-4 電路方塊圖
6-5 檢修流程圖
6-6 實習步驟
6-7 問題與討論
CH.7 光二極體極光電晶體(反射型光電開關的應用)
7-1 實習目的
7-2 相關知識
7-3 電路原理
7-4 電路方塊圖
7-5 檢修流程圖
7-6 實習步驟
7-7 問題與討論
CH.8 焦電型紅外線感測器(人體探測器的應用)
8-1 實習目的
8-2 相關知識
8-3 電路原理
8-4 電路方塊圖
8-5 檢修流程圖
8-6 實習步驟
8-7 問題與討論
CH.9 電壓頻率、頻率電壓轉換電路(TSC9400的應用)
9-1 實習目的
9-2 相關知識
9-3 電路原理
9-4 電路方塊圖
9-5 檢修流程圖
9-6 實習步驟
9-7 問題與討論
CH.10 近接感測器(馬達轉速計的應用)
10-1實習目的
10-2相關知識
10-3電路原理
10-4電路方塊圖
10-5檢修流程圖
10-6實習步驟
10-7問題與討論
CH.11 聲音感測器(微音器ECM的聲控應用)
11-1實習目的
11-2相關知識
11-3電路原理
11-4電路方塊圖
11-5檢修流程圖
11-6實習步驟
11-7問題與討論
CH.12 超音波感測器(測距儀的應用)
12-1實習目的
12-2相關知識
12-3電路原理
12-4電路方塊圖
12-5檢修流程圖
12-6實習步驟
12-7問題與討論
CH.13 壓力感測器(氣壓的測量應用)
13-1實習目的
13-2相關知識
13-3電路原理
13-4電路方塊圖
13-5檢修流程圖
13-6實習步驟
13-7問題與討論
CH.14 類比/數位轉換電路(ICL7107及ICL7109的應用)
14-1實習目的
14-2相關知識
14-3電路原理
14-4電路方塊圖
14-5檢修流程圖
14-6實習步驟
14-7問題與討論
CH.15 數位/類比轉換電路(DAC0800的應用)
15-1實習目的
15-2相關知識
15-3電路原理
15-4電路方塊圖
15-5檢修流程圖
15-6實習步驟
15-7問題與討論
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感測器原理與應用(含實驗) (2版)
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【簡介】
本書分為13章：第1、2章為感測器概論並介紹信號處理與校正，第3到7章依序闡釋溫度、壓力、位準、流量、位移與速度等量測的基本原理，第8、9章介紹光電量測元件及近接開關，第10、11章分別介紹濕度量測及人體偵測器。第12章為感測器實驗，介紹Arduino這個軟體並設計了10個實驗；第13章則探討感測器在物聯網、自動駕駛、無人機、手機等實務上的應用範例。
本書雖然是第二版，但第一版出版迄今已逾20年，在這期間，感測器技術不斷推陳出新，且感測器不再只是以個別元件出現，而是整合信號處理單元，甚至無線網路單元，成為可以獨立運作的單元。為追上感測器技術進展的腳步，第二版依最新感測器的發展與進步大幅更新，實驗也引入引入Arduino平台，選取10個範例作為實驗標的。讀者研讀後，可使用Arduino或Raspberry Pi等容易取得與上手的資訊平台，搭配各式感測模組，即使非資訊或工程背景者也能輕鬆打造具有創意的作品。
從第1章到第11章，各章章末均設計有習題，並於書末提供各章習題解答。
【目錄】
Chapter 01 概論
1.1 感測器分類
1.2 激源或物理量
1.3 感測器的特性
1.4 感測器使用上之要項
1.5 電子式感測器的基本偵測方法
1.6 感測器的應用
1.7 微機電系統
習題
Chapter 02 信號處理與校正
2.1 感測器校正
2.2 感測器信號
2.3 信號處理
2.4 放大器
習題
Chapter 03 溫度量測
3.1 熱電偶
3.2 電阻式溫度檢知器
3.3 熱敏電阻
3.4 非接觸式溫度量測
3.5 機械式溫度量測元件
3.6 半導體式溫度量測
3.7 選擇溫度計時，應注意到之要項
習題
Chapter 04 壓力量測
4.1 概述
4.2 壓力量測元件
4.3 電子式壓力感測元件
4.4 半導體式壓力感測元件
習題
Chapter 05 位準量測
5.1 直接式
5.2 推論式
習題
Chapter 06 流量量測
6.1 差壓式流量計
6.2 變面積式流量計
6.3 電磁流量計
6.4 超音波流量計
6.5 渦輪式流量計
6.6 容積式流量計
習題
Chapter 07 位移與速度量測
7.1 概述
7.2 電位計
7.3 線性可變差動變壓器
7.4 旋轉式編碼器
7.5 光學尺
7.6 同步器與分解器
7.7 分解器
習題
Chapter 08 光電量測元件
8.1 光傳導效應元件
8.2 光放射效應元件
8.3 光伏打效應元件
8.4 光電開關
習題
Chapter 09 近接開關
9.1 簡介
9.2 高頻型近接開關
9.3 電容型近接開關
9.4 磁力型近接開關
習題
Chapter 10 濕度量測
10.1 濕度量測概述
10.2 濕度量測
習題
Chapter 11 人體偵測器
11.1 概述
11.2 靜電式
11.3 紅外線移動偵測器
11.4 超音波人體偵測器
11.5 電容式
習題
Chapter 12 感測器實驗
12.1 Arduino概述
12.2 開源系統
12.3 Arduino 開發步驟
12.4 實驗
實驗01 光敏電阻控制LED亮度
實驗02 可變電阻控制LED燈亮度
實驗03 電子溫度計
實驗04 火燄偵測器
實驗05 紅外線發射及接收實驗
實驗06 震動開關實驗
實驗07 水深／水位感測實驗
實驗08 土壤濕度計檢測實驗
實驗09 觸摸感測器實驗
實驗10 霍爾磁力開關實驗
Chapter 13 應用範例探討
13.1 物聯網感測器介紹與應用
13.2 汽車自動駕駛感測器原理介紹
13.3 無人機原理與應用感測器
13.4 手機感測器
習題解答
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電子實習與專題製作-感測器應用篇3/e (3版)
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