臺灣博碩士論文加值系統

　　本論文設計及製作量測食品營養素及熱量之系統，現今社會健身風氣愈來愈盛行，願意花大筆的金錢去上課、購買營養食品的人大有人在，卻忽視了最根本的飲食控制。因此研發出可以測量食品營養素及熱量的系統，藉此設備可以將更精準地控制每日飲食熱量，來提升飲食控制之便利性。
　　本作品以盛群HT66F70A微控制晶片做為核心，搭配重量感測模組、藍芽模組、LCM模組、按鈕，將要測量的食品透過重量感測模組進行秤重，藍芽模組會將重量感測模組之數值傳送至手機，在透過App計算後顯示出營養素及熱量，並可利用按鈕進行歸零，最後使重量顯示於LCM上。在計算時結合了衛服部的食品營養成分資料庫進行計算，以確保資料計算正確無誤，若需測量多種食品，可依序放入並利用按鈕進行重量測量之歸零，最終使用3D Printer將外型設計為電子秤，以此變成一個完整且功能完善之系統。
　　完成後，在健身房挑選了20位會員進行晚餐營養素測量，在20位中僅有8位符合飲食指南建議，可得知有60%的會員營養攝取不足，透過本系統可以輕鬆查出是何種營養素不均，並該如何改善攝取各營養素。

　　This thesis designs and produces a system for measuring nutrients and calories in food. Fitness workout is becoming very popular in today's society. Many people are willing to spend a lot of money to take classes and buy nutritious food, but they often forget the most basic element – diet control. Therefore, we want to develop a system that can measure the nutrients and calories in food, so that the device can help control the daily calorie intake more accurately and make dietary control easy.
　　this study uses the Holtek HT66F70A microcontroller as the core, equipping it with a weight sensing module, Bluetooth module, LCM module and push buttons. The food to be measured is weighed using the weight sensing module, and the Bluetooth module sends the value obtained by the weight sensing module to the smartphone. Nutrients and calories are calculated and displayed through the APP, and user can zero the value using the pushbutton, At last, the weight is displayed on the LCM. The calculation is done in conjunction with the Ministry of Health and Welfare's food nutrition database to ensure that the information is correct. If a variety of foods need to be measured, weigh them in order and use the buttons to zero the result after each measurement. Ultimately, we use the 3D Printer to make the device look like an electronic scale, thereby turning it into a complete and fully functional system.
　　Upon completion, 20 gym members were selected for nutrient measurements during dinner. Only 8 out of 20 met the recommendations made by the Dietary Guidelines, meaning that 60% of the selected gym members did not have enough nutrition intakes. Through this system, it is easy to find out which nutrients are lacking in our food and how to improve our intake of each nutrient.

摘要......i
ABSTRACT......ii
誌謝......iii
目錄......iv
表目錄......vii
圖目錄......viii
第一章 緒論......1
1.1 前言......1
1.2 研究動機與目的......1
1.3 論文架構......2
第二章 文獻探討......3
2.1 本體論......3
2.1.1 本體論定義......3
2.1.2 食品本體論......3
2.2 食品營養素......4
2.2.1 營養素介紹......4
2.2.2 營養素攝取......4
2.3 身體代謝率......5
2.3.1 基礎代謝率......5
2.3.2 每日總熱量消耗......8
2.3.3 增肌減脂......9
2.4 UART......10
2.4.1 介紹......10
2.4.2 通訊協議......10
2.4.3 工作原理......11
第三章 研究內容與方法......12
3.1 元件介紹......12
3.1.1 微控制器HT66F70A......12
3.1.2 高精度電子秤重感測器 HX711......13
3.1.3 藍牙模組HC-05......16
3.1.4 LCM模組HD44780......17
3.2 外觀架構......19
3.2.1 電路板......19
3.2.2 作品外觀......20
3.2.3 硬體架構......22
3.3 軟體架構......23
第四章 實驗結果與討論......25
4.1 重量感測模組精準度25
4.2 藍芽模組傳輸功能......28
4.3 LCM模組顯示......29
4.4 按鈕鍵歸零功能......30
4.5 手機APP......31
4.5.1 添加食物......31
4.5.2 目前熱量......34
4.5.3 熱量查詢......35
4.5.4 熱量歸零......36
4.6 重量感測器實用結果與營養數據......37
第五章 結論......41
5.1 結論......41
5.2 未來展望......41
參考文獻......42
EXTENDED ABSTRACT......45

[1]莊雨薇，2006，”半自動化建置本體論-以旅遊本體論為例“，國立成功大學工程科學系碩博士班論文
[2]王冠晴，2018，”應用本體論輔助營建工程品質特性要因分析之研究“，國立中央大學營建管理研究所論文
[3]T.R. Gruber.,1993, "A translation approach to portable ontology specications", Knowledge Acquisition,5-2
[4]Jepsen, T.C.,2009, "Just What Is an Ontology, Anyway?", IEEE Computer Society 11(5), pp.22–27
[5]Li, H.C., Ko, W.M.,2007,"Automated Food Ontology Construction Mechanism for Diabetes Diet Care. ",Proceedings of the Sixth International Conference on Machine Learning and Cybernetics,pp.2953–2958
[6]Natalya F. Noy and Deborah L. Mcguinness,2001, "Ontology Development 101: A Guide to Creating Your First Ontology", Stanford Knowledge System Laboratory Technical Report KSL-01-05 and Stanford Medical Informatics Technical Report SMI-2001-0880,March
[7]胡秋明，2006，”以料理本體論為基礎之食品營養素成分分析系統“，臺北醫學大學醫學資訊研究所論文
[8]行政院衛生署衛生福利部藥物食品管理署，2019，台灣地區食品營養成分資料
[9]黃信翔，2015，”動態規劃運動與熱量攝取管理輔助系統研究“， 國立臺北大學資訊管理研究所論文
[10]林玟萱，2019，”營養介入對長期照護機構高齡住民 微量營養素狀況之影響“，輔仁大學營養科學系碩士班論文
[11]衛生福利部國民健康署，2018，每日飲食指南手冊
[12]許惠琛，2012，”懷孕期飲食營養素攝取量與新生兒體型相關性之探討“，中山醫學大學營養學研究所論文
[13]衛生福利部國民健康署，2019，國人膳食營養素參考攝取量第七版
[14]蘇倩霄，2013，”十二週彼拉提斯運動介入對中年婦女身體組成、身體活動量、基礎代謝率與體能之影響“，國立臺北護理健康大學運動保健研究所論文
[15]林作慶，傅正思，2005，”維持體重避免復胖的關鍵因素之一：重量訓練“，中華體育季刊，19卷，1期，頁30~37，3月
[16]劉秀英，1992，”健康之中國人基礎代謝率之探討“，輔仁大學食品營養研究所論文
[17]林作慶，賴永僚，張志銘，2013，”重量訓練介入對大學體重控制班減重成效之差異“，中原體育學報，2期，頁141~148，7月
[18]夏慧欣，2008，”國人體重過重及肥胖者休息代謝率實測值與估計值之比較研究“， 臺北醫學大學保健營養學系研究所論文
[19]周瑾，楊則宜，2006，”健美運動的營養研究發展“，體育科研，6期，頁69~74，7月
[20]Forbes GB,1991,"Exercise and body composition",J Appl Physiol,70, pp.994-7, March
[21]Wilmore JH,1974,"Alterations in strength,body composition,and anthropometric measurements consequent to a 10 week weight training program", Med Sci Sport Exerc, 6,pp.133-8, July
[22]Chandler RM, Byrne HK, Patterson JG,1994, "Dietary supplements affect the anabolic hormones after weight-training exercise",J Appl Physiol ,76,pp.839-45,February
[23]Tarnopolsky MA, Bosman M, Macdonald JR,1997, "Postexercise protein-carbohydrate and carbohydrate supplements increase muscle glycogen in men and women",J Appl Physiol,83,pp.1877-83,December
[24]Roy BD, Tarnopolsky MA,1998, "Influence of differing macronutrient intakes on muscle glycogen resynthesis after resistance exercise",J Appl Physiol,84,pp.890-6,March
[25]張浚瑋，2004，” IEEE802.11a基頻接收機時序同步之設計與IEEE802.11a收發機與電腦之間UART介面之設計“，國立中正大學通訊工程研究所論文
[26]傅庭毅，2019，”設計並實作針對空調及冷凍/藏控制機板之可擴充型生產自動檢測系統“，國立高雄科技大學電子工程系論文
[27]王尹廷，2019，”物聯網在工程自動化診斷之應用研究“，國立臺灣師範大學工業教育學系論文
[28]林羿列，2019，”結合行動裝置之分散式架構智慧插座研製“，國立高雄科技大學電機工程系論文
[29]林聖家，2018，”模組化感測器在環境偵測系統之物聯網應用“，國立虎尾科技大學光電工程系光電與材料科技碩士班論文
[30]Holtek HT66F70A Datasheet
[31]美國運動醫學協會