115/01/27【能源轉換與智慧監測:從手搖發電到 Line 物聯網】【課程紀錄】
115年01月27日上午9時,在國立清華大學南大校區204教室,辦理「能源轉換與智慧監測:從手搖發電到 Line 物聯網」專題課程,由清華大學師培中心黃琇珍教授主講本次課程以「能量轉換」為核心精神,引導學生從基礎的實作任務中,一步步理解從機械發電、電能儲存到物聯網監測的完整技術流程。整日的活動安排由淺入深,讓學員在動手實踐中掌握科學探究與工程應用的基礎知識。
課程分作兩部分,上半部分聚焦於能量的產生與初步轉化。在「法拉第定律」的任務中,學員們探討磁生電的基礎原理,透過調整磁場強度與線圈轉數等操縱變因,觀察電流與電壓的偵測數值變化。緊接著,課程進入「手搖發電」的實踐階段,學員利用手搖發電機帶動燈泡發光,並進一步建構「蓄電裝置」。此過程涉及將不穩定的發電能量透過電路引導至電池中,達成能量的儲存。為精確掌握能量狀態,學員亦同步實作簡易電壓顯示器,藉此量測充電電壓與電流的變化,體現從動能轉化為儲備電能的完整工程實作。
下半部分進入編程實作與遠端操控。在掌握能量轉換的基礎後,學員開始學習使用 ESP32 微控制器進行編寫程式,透過代碼邏輯將電池的電壓狀態數位化,上傳至ThingSpeak雲端平台。最具挑戰性且令學員感興趣的,是進一步使用Linebot的編程整合。學員需撰寫程式碼與Line介面對接,實現不僅能透過Line 接收電池電量回報,更能透過Line介面直接下達指令進行操控的功能。這種編程實作讓學員習得編程基礎的同時,亦了解能量管理不再局限現場測量,更能透過數位化手段進行遠端監控。
學員表示對Line Bot遠端監測感到新奇,直呼「原來能源管理可以這麼生活化」,成功讓學生體會到「工程與生活密不可分」,激發對未來智慧能源應用的濃厚興趣。
課程分作兩部分,上半部分聚焦於能量的產生與初步轉化。在「法拉第定律」的任務中,學員們探討磁生電的基礎原理,透過調整磁場強度與線圈轉數等操縱變因,觀察電流與電壓的偵測數值變化。緊接著,課程進入「手搖發電」的實踐階段,學員利用手搖發電機帶動燈泡發光,並進一步建構「蓄電裝置」。此過程涉及將不穩定的發電能量透過電路引導至電池中,達成能量的儲存。為精確掌握能量狀態,學員亦同步實作簡易電壓顯示器,藉此量測充電電壓與電流的變化,體現從動能轉化為儲備電能的完整工程實作。
下半部分進入編程實作與遠端操控。在掌握能量轉換的基礎後,學員開始學習使用 ESP32 微控制器進行編寫程式,透過代碼邏輯將電池的電壓狀態數位化,上傳至ThingSpeak雲端平台。最具挑戰性且令學員感興趣的,是進一步使用Linebot的編程整合。學員需撰寫程式碼與Line介面對接,實現不僅能透過Line 接收電池電量回報,更能透過Line介面直接下達指令進行操控的功能。這種編程實作讓學員習得編程基礎的同時,亦了解能量管理不再局限現場測量,更能透過數位化手段進行遠端監控。
學員表示對Line Bot遠端監測感到新奇,直呼「原來能源管理可以這麼生活化」,成功讓學生體會到「工程與生活密不可分」,激發對未來智慧能源應用的濃厚興趣。