คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

34
IPST MicroBOX PROJECT 01 ¡ˆ˚L˝˚ˆ¢˝`¯˝„¡ˆ` องค ความรู การสือสารแบบอนุ กรม การสือสารแบบอนุ กรมนันจะแบ งออกได เป 2 แบบคื อการสือสารอนุกรมแบบซิ งโครนั สและการสืสารอนุ กรมแบบอะซิ งโครนั การสือสารแบบซิ งโครนั สจะมี สัญญาณนาฬิ การวมอยู กั บการรั บและส สั ญญาณด วย ตั วอย างการส งข อมูลแบบซิงโครนั สก็ คือคี บอร ดของคอมพิ วเตอร ซึงสายเส นหนึงจะเป สายของสั ญญาณนาฬิ กา วนสายอี กเส นจะเป นสายของข อมู ดังนันการติ ดตอกั นแบบซิ งโครนั สนีจะ องใชสายในการเชือมตออย างน อยทีสุ3 เส นคืสัญญาณนาฬิ กา,อมู ลและกราวด สําหรั บการสืสารทิ ศทางเดี ยว และ 4 เสนถ ามี การสือสารสองทิ ศทาง การสือสารข อมูลแบบอะซิ งโครนั การสือสารข อมู ลแบบอะซิ งโครนั สคื อการรั บและส งข อมู ลไปในสายโดยไม จํ าเป นต องมี สั ญญาณนาฬิ การ วมด วยเหมื อนกั บการรั บส งข อมู ลแบบซิ งโครนั แตจะใช การกํ าหนดคาสัญญาณ นาฬิ กาทั งภาครั บและภาคส งให มี าเท ากั ซึงเรี ยกสั ญญาณนาฬิ กาที ใช ในการกํ าหนดค าให ภาครั บและ ภาคส งนีาบอดเรต (Baudrate) รูปแบบของขอมูลทีใชในการรั บส งแบบอะซิ งโครนั สประกอบด วย 4 วนด วยกั นคื บิตเริมต(Start Bit) ซึงจะมี ขนาด 1 บิ บิ ตข อมูลแบบอนุ กรมจะมี ขนาด 5,6,7 หรื 8 บิ บิ ตตรวจสอบพาริ ตี(Parity Bit) จะมี ขนาด 1 บิ ตหรือไม มี บิตปดท าย (Stop Bit) จะมี ขนาด 1,1.5 หรื 2 บิ รูปแสดงสัญญาณในรู ปแบบการสื อสารอนุกรมแบบอะซิ งโครนั

description

คู่มือ ที่ไปพร้อมกับชุดสาธิต กล่องสมองกล IPST-MicroBOX โดยแสดงตัวอย่างการเขียนโปรแกรมควบคุมในรูปแบบต่างๆ ประมาณ 10 รูปแบบ

Transcript of คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

Page 1: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 01¡ÒÃÊ×è ÍÊÒâ� ÍÁÙ ÅÍ¹Ø ¡ÃÁ

องค ความรู การส่ื อสารแบบอนุ กรม การส่ื อสารแบบอนุ กรมน้ั นจะแบ งออกได เป น 2 แบบคื อการส่ื อสารอนุ กรมแบบซิ งโครนั สและการส่ื อสารอนุ กรมแบบอะซิ งโครนั ส การส่ื อสารแบบซ ิงโครนั สจะมี สั ญญาณนาฬิ การ วมอยู กั บการร ับและส งสั ญญาณด วย ตั วอย างการส งข อมู ลแบบซิ งโครนั สก ็คื อคี ย บอร ดของคอมพิ วเตอร ซึ ่งสายเส นหน่ึ งจะเป นสายของสั ญญาณนาฬ ิกา ส วนสายอ ีกเส นจะเป นสายของข อม ูล ดั งน้ั นการติ ดต อก ันแบบซ ิงโครนั สน้ี จะต องใช สายในการเชื ่อมต ออย างน อยท่ี สุ ด 3 เส นคื อ สั ญญาณนาฬ ิกา,ข อม ูลและกราวด สํ าหร ับการส่ื อสารทิ ศทางเดี ยว และ 4 เส นถ าม ีการส่ื อสารสองทิ ศทางการสื่ อสารข อมู ลแบบอะซ ิงโครนั ส

การส่ื อสารข อมู ลแบบอะซิ งโครนั สคื อการรั บและส งข อมู ลไปในสายโดยไม จํ าเป นต องมี สั ญญาณนาฬิ การ วมด วยเหมื อนกั บการร ับส งข อม ูลแบบซิ งโครนั ส แต จะใช การก ําหนดค าสั ญญาณนาฬ ิกาท้ั งภาคร ับและภาคส งให ม ีค าเท าก ัน ซึ ่งเร ียกสั ญญาณนาฬ ิกาท่ี ใช ในการก ําหนดค าให ภาคร ับและภาคส งน้ี ว าบอดเรต (Baudrate)

รู ปแบบของข อมู ลท่ี ใช ในการร ับส งแบบอะซิ งโครนั สประกอบด วย 4 ส วนด วยก ันคื อ¾ บิ ตเริ ่มต น (Start Bit) ซึ่ งจะมี ขนาด 1 บิ ต¾ บิ ตข อมู ลแบบอนุ กรมจะมี ขนาด 5,6,7 หรื อ 8 บิ ต¾ บิ ตตรวจสอบพาร ิต้ี (Parity Bit) จะมี ขนาด 1 บิ ตหรื อไม มี ¾ บิ ตป ดท าย (Stop Bit) จะมี ขนาด 1,1.5 หรื อ 2 บิ ต

รู ปแสดงสั ญญาณในรู ปแบบการสื่ อสารอนุ กรมแบบอะซิ งโครน ัส

Page 2: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ประโยชน ท่ี ได รั บจากการสื่ อสารอนุ กรมระหว างไมโครคอนโทรลเลอร ไมโครคอนโทรลเลอร เป นอุ ปกรณ ควบคุ มขนาดเล็ กและไม จํ าเป นต องทํ างานทุ ก ๆ งานจบภายใน

ตั วม ันเอง สามารถใช ไมโครคอนโทรลเลอร หลาย ๆ ตั วแยกหน าท่ี กั นทํ างาน แล วใช การส่ื อสารอนุ กรมเป นตั วส่ื อสารระหว างไมโครคอนโทรลเลอร ซึ่ งทํ าให ไมโครคอนโทรลเลอร ขนาดเล็ ก สามารถร วมก ันทํ างานท่ี มี ขนาดใหญ และซั บซ อนได

บล็ อกไดอะแกรมการสื ่อสารระหว างไมโครคอนโทรลเลอร 2 ตั ว

ข้ั นตอนการทดสอบการรั บส งข อมู ลระหว างไมโครคอนโทรลเลอร 1. เล่ื อนโวลุ มแบบสไลด จนกระท่ั ง หน าจอ LCD แสดงข อความ

IPST PROJECT 01 ON-OFF RELAY

2. กดสว ิตช “ยื นยั น/ออกจากเมนู ” เพื่ อเริ่ มต นการทํ างาน3. จะได ยิ นเสี ยงรี เลย ทํ างานและหลอดไฟซึ่ งต อไว กั บรี เลย ติ ดสว างไล ลํ าดั บก ันไปจากซ ายไปขวา4. กดสว ิตช “ยื นยั น/ออกจากเมนู ” อี กครั้ งเพื่ อหย ุดการทํ างาน

1 2 3

Page 3: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

การเชื่ อมต อกั บบอร ดจริ งกั บบอร ด IPST

การเช่ื อมต อเพื่ อใช งานตามว ัตถ ุประสงค ของการ PROJECT 01

Page 4: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ขั้ นตอนการทํ างานของบอร ด IPSTจากการทดลอง ผู ใช งานจะเห็ นเพ ียงการเริ ่มต นโปรแกรมแล ว รี เลย ทํ างานไล ลํ าดั บก ันไปที ละตั ว

แต สํ าหร ับการทํ างานภายในน้ั นประกอบด วยข้ั นตอนต าง ๆ ดั งน้ี 1. บอร ด IPST ตั วแม รอรั บการกดคี ย เพื่ อเข าสู เมนู การ ON-OFF รี เลย 2. เมื่ อเข าสู เมนู แล ว บอร ด IPST ตั วแม จะส งคํ าส่ั งออกไปเพื ่อแจ งกั บบอร ด IPST ตั วลู กว าต องการส งข อมู ลออกไปยั งรี เลย 3. บอร ด IPST ตั วลู กจะรอรั บค าต อไปว าต องการส งค าเป ด/ป ดไปย ังรี เลย ตั วใด4. เมื่ อได ร ับข อมู ลระบุ ตั วร ีเลย ท่ี ต องการแล ว บอร ด IPST ตั วลู กจะนํ าค าตํ าแหน งรี เลย ท่ี ได ป อนให กั บบอร ดขั บรี เลย ในตํ าแหน งท่ี ต องการ5. รี เลย เป นอุ ปกรณ เอาต พุ ตท่ี ทํ าหน าท่ี ตั ดต อสว ิตช เพื่ อจ ายไฟให กั บอ ุปกรณ ต าง ๆ โดยในบอร ดสาธิ ตน้ี จะใช หลอดไฟ LED เป นตั วแสดงผล ดั งน้ั น LED จะสว างข้ึ นเมื่ อร ีเลย ตั วท่ี ระบุ ถู กส่ั งให ทํ างานการประยุ กต ใช งาน

ไมโครคอนโทรลเลอร น้ั นสามารถทํ างานได ค อนข างหลากหลาย แต ก ็ม ีข อจ ําก ัดในเรื ่องการทํ างานหลาย ๆ งานพร อม ๆ กั น การมี ไมโครคอนโทรลเลอร หลาย ๆ ตั วมาช วยทํ าให สามารถส่ั งงานให บอร ดIPST ทํ างานหลาย ๆ อย างได พร อมกั น ยกตั วอย างเช น

ไมโครคอนโทรลเลอร ตั วท่ี 1 ทํ าหน าท่ี ติ ดต อก ับผู ใช ในการแสดงผลข อความและรอรั บการกดคี ย สว ิตช ไมโครคอนโทรลเลอร ตั วท่ี 2 ทํ าหน าท่ี ตรวจจ ับการทํ างานของเซนเซอร ต าง ๆ และเก็ บบั นทึ กผล ไมโครคอนโทรลเลอร ตั วท่ี 3 ทํ าหน าท่ี ตรวจสอบผลจากเซนเซอร แล วนํ าผลท่ี ได ไปควบคุ มการเป ดป ดอุ ปกรณ ไฟฟ าผ านรี เลย ดั งน้ั นถ าผู ใช ต องการทราบผลรายงานผลการอ านค าเซนเซอร จะต องให ไมโครคอนโทรลเลอร ตั วท่ี 1 ติ ดต อไปยั งไมโครคอนโทรลเลอร ตั วท่ี 2 เพื่ อขอค าท่ี ต องการนํ ามาแสดงเป นต น

Page 5: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 02LED µÑ ÇàÅ¢ 7 Ê� ǹ

องค ความรู LED ตั วเลข 7 ส วน ( 7 Segment) LED ตั วเลข 7ส วนเป นการนํ าเอาหลอดไปแสดงผล LED มาต อร วมก ันเพื่ อแสดงผลตั วเลข โดยตั วเลข 0 ถึ ง 9 จะใช LED จํ านวน 7 ดวงในการแสดงผล (ดวงท่ี 8 เป นจุ ด) การประยุ กต ใช งานก ับไมโครคอนโทรลเลอร สามารถนํ ามาต อพ วงก ันเพื่ อแสดงผลตั วเลขหลาย ๆ หลั กได ตามต องการ

รู ปแสดงการเช่ื อมต อ LED เพื ่อแสดงเป นตั วเลข 7 ส วน

คุ ณสมบั ต ิของ LED ต ัวเลข 7 ส วน1. เป นหลอดไฟท่ี ให แสงสว างออกมาจากตั วเองทํ าให สามารถมองเห็ นได ในระยะไกล2. การควบคุ มการแสดงผลทํ าได ง าย3. วงจรไม ซ ับซ อน ใช อุ ปกรณ อิ เล็ กทรอนิ กส ต อพ วงภายนอกน อยและสามารถต อพ วงก ับไมโคร

คอนโทรลเลอร ได โดยตรง4. การต อพ วงเพื ่อแสดงผลหลาย ๆ หลั กสามารถทํ าได และใช การสแกนแสดงที ละหลั กช วยให

ประหยั ดพลั งงาน เช นมี LED ตั วเลข 7 ส วน 4 หลั กจะกิ นไฟเท าก ับหลั กเดี ยว

Page 6: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ประโยชน ในการนํ า LED ต ัวเลข 7 ส วนไปประยุ กต ใช งานในชี ว ิตประจํ าว ัน เราจะพบ LED ตั วเลข 7 ส วนอยู ท่ั ว ๆ ไป ไม ว าจะเป นในนาฬ ิกา หรื อตั วเลข

แสดงอ ุณหภ ูม ิ ดั งน้ั นหน าท่ี หลั กส วนใหญ จ ึงเป นการนํ าไปใช เพื ่อแสดงค าปร ิมาณข อม ูลต าง ๆ ท่ี ได จากการตรวจว ัด และต องการให สามารถมองเห็ นได จากระยะไกล ๆวิ ธี การบอร ด IPST กั บ บอร ด LED ตั วเลข 7 ส วน

ในช ุดของ IPST จะมี บอร ดแสดงผล LED ตั วเลข 7 ส วน ชื่ อบอร ด DSP-4 ประกอบไปด วย LEDตั วเลข 7 ส วน 4 หลั กต อพ วงเข าด วยก ัน ต อพ วงผ านบอร ด IPST ตั วลู ก และควบคุ มการส งผ านข อม ูลจากบอร ด IPST ตั วแม มี ลั กษณะการเชื่ อมต อสายสั ญญาณดั งรู ป

การเช่ื อมต อเพื ่อแสดงผล LED ตั วเลข 7 ส วน

Page 7: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ขั้ นตอนการทดลองแสดงผล LED ต ัวเลข 7 ส วน1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี 2 โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ IPST PROJECT 02

7 SEGMENT SHOW

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดการแสดงผล LED ตั วเลข 7 ส วน3. หน าจอของ LED ตั วเลข 7 ส วน จะแสดงตั วเลข 0000 ถึ ง 9999 ท้ั ง 4 หลั กเหม ือน ๆ กั น

ไล ลํ าดั บกั นไป4. เมื่ อแสดงจบหน าจอของ LED ตั วเลข 7 ส วนจะดั บและพร อมรั บคํ าส่ั งเพื่ อเริ่ มต นทํ างานใหม

หรื อเล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู อื่ น ๆ ต อไป

1 2 3

Page 8: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

Page 9: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 03ä¿ÇÔè § LED ËÅÒ¡ËÅÒÂÃÙ »áºº

องค ความรู LED หรื อ ไดโอดเปลงแสง

ไดโอดเปล งแสง (light-emitting diode ย อ LED) เป นอุ ปกรณ สารกึ่ งตั วนํ าอย างหน่ึ ง จั ดอยู ในจํ าพวกไดโอด ท่ี สามารถเปล งแสงในช วงสเปกตร ัมแคบ เมื ่อถ ูกไบอ ัสทางไฟฟ าในทิ ศทางไปข างหน า ปรากฏการณ น้ี อยู ในรู ปของ electroluminescence สี ของแสงท่ี เปล งออกมาน้ั นข้ึ นอยู กั บองค ประกอบทางเคม ีของว ัสดุ กึ่ งตั วนํ าท่ี ใช และเปล งแสงได ใกล ช วงอ ัลตราไวโอเลต ช วงแสงท่ี มองเห็ น และช วงอ ินฟราเรดสี ของแสงท่ี เปล งจะข้ึ นกั บชนิ ดของผลึ ก สารกึ ่งตั วนํ าและชนิ ดของสารเจื อปน

ไดโอดเปล งแสงน้ี มี ร ูปร างและขนาดต างๆก ันตามการใช งาน ไดโอดเปล งแสงแบบหั วมน โดยปกติ จะมี ขนาดเส นผ านศู นย กลาง 3 มิ ลลิ เมตร และ 5 มิ ลลิ เมตร ซึ่ งทํ าด วยพลาสติ กโปร งแสง

การคํ านวณค าความต านทานเพื่ อจํ ากั ดกระแสให LEDปกติ LED ต องการแรงดั นตกคร อมตั วม ันประมาณ 2V การต อเข าก ับแรงดั นโดยตรงน้ั นจะทํ าให

LED เสี ยหายได ดั งน้ั นจึ งจ ําเป นต องมี ตั วต านทานต อเพื่ อจํ าก ัดกระแสให กั บ LED โดย LED กิ นกระแสประมาณ 10 mA ดั งน้ั นการหาค า R จะหาได จากค าความต านทานอนุ กรม LED = (แรงดั นไฟเล้ี ยวงจร - แรงดั นตกคร อม LED) กระแสในวงจรเมื่ อแรงดั นไฟเล้ี ยงวงจรเท าก ับ 6V ค า R =( 6-2)/0.01 = 400แต ค าตั วท านทาน 400 ไม ม ีขายจ ึงต องใช ค า 470 หรื อ 330 โอห มแทน

สั ญลั กษณ ของ LED

Page 10: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

แนวคิ ดไฟว่ิ ง LED หลากหลายรู ปแบบโครงงานในหั วข อน้ี เป นการทดสอบการเขี ยนโปรแกรมพื ้นฐาน โดยการสร างไฟวิ ่งน้ั นก ็เป น

ลั กษณะของการส่ั งงานไมโครคอนโทรลเลอร เพื่ อควบคุ มอ ุปกรณ เอาต พุ ต โดยม ีหลากหลายว ิธี ในการควบคุ ม เช นการป อนค าตรง ๆ ออกไปยั งอุ ปกรณ เอาต พ ุต หรื อการใช ฟ งก ช ันทางคณ ิตศาสตร เข ามาช วยเพื่ อเล่ื อนบิ ตข อมู ล ทํ าให เรี ยนรู ถึ งหลั กการทางคณ ิตศาสตร ของไมโครคอนโทรลเลอร การบวกลบคู ณหารตั วเลข การเล่ื อนบิ ต และระบบเลขฐาน ต้ั งแต ตั วเลขฐานสอง ฐานสิ บและฐานสิ บหก โดยในการทดลองจะใช LED จํ านวน 8 ดวงซึ ่งจะตรงกั บข อม ูลจํ านวน 1 ไบต พอดี แนวคิ ดเร่ื องการเล่ื อนบ ิตข อมู ล

ข อม ูล 8 บิ ตน้ั นการเล่ื อนบิ ตข อมู ลไปทางซ าย ถ ามองในรู ปแบบของตั วเลขฐานสองน้ั นจะเหมื อนก ับเป นการคู ณค าตั วเลขด วยสอง ส วนการเล่ื อนบิ ตข อม ูลไปทางขวาก ็เหม ือนก ับการหารด วยสองน่ั นเอง

ขั้ นตอนการทดลองไฟว่ิ ง LED กั บบอร ด IPST1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี 3 โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ IPST PROJECT 03

RUNNING LED

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดการแสดงผลไฟวิ ่ง LED3. ท่ี บอร ด DSP-4 จะเห็ นหลอดไฟ LED ติ ดในรู ปแบบต าง ๆ4. เมื่ อแสดงจบหน าจอของ LED จะดั บและพร อมรั บคํ าส่ั งเพื่ อเริ่ มต นทํ างานใหม หรื อเล่ื อนเมนู

ไปย ังเมนู อื่ น ๆ ต อไป

1 2 3

Page 11: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

แสดงการเช่ื อมต อบอร ด IPST กั บบอร ดแสดงผล LED DSP-4

แนวทางการนํ าไปประย ุกต ใช งานด วยคุ ณสมบั ติ ท่ี สามารถแสดงผลได ชั ดเจน ดั งน้ั น LED จึ งมั กจะนํ าไปประยุ กต กั บการแสดงผล

ข อมู ลในรู ปของกราฟ เช น VU METER ใช แสดงระดั บสั ญญาณเสี ยง เป นต น

Page 12: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

Page 13: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 04Ã⌫ âÁµ¤Í¹â·ÃŤǺ¤Ø ÁÍØ »¡Ã³� ä¿¿� Ò

องค ความรู รี โมตคอนโทรลแบบอิ นฟราเรด

รี โมตคอนโทรล หรื อแปลเป นไทยว า อุ ปกรณ ควบคุ มระยะไกล มี ประโยชน มี ใช อย างแพร หลายในบ านเร ือนท่ั ว ๆ ไป เช นเครื่ องรั บโทรทั ศน เครื่ องเสี ยง เครื่ องปรั บอากาศ โดยหลั กการทํ างานทํ างานของรี โมตคอนโทรลอ ิฟราเรดเป นดั งน้ี

ภาคส งเป นการส งแสงย านอ ินฟราเรด ผสมคล่ื นพาห ความถี ่ 38 กิ โลเฮิ รตซ ร วมก ับข อม ูลท่ี ต องการส ง

(โดยจะมี การเข ารหั สสั ญญาณเอาไว เพื่ อป องกั นสั ญญาณรบกวน) สาเหตุ ท่ี ต องใช แสงย านอ ินฟราเรดเน่ื องจากเป นแสงย านท่ี มี การรบกวนจากแสงภายนอกค อนข างน อย และ เป นแสงท่ี ไม รบกวนสายตาเน่ื องจากตาเราจะมองไม เห็ นแสงย านอ ินฟราเรด รวมท้ั งการใช LED อิ นฟราเรดในการส งแสงทํ าให กิ นกํ าลั งงานต่ํ า ตั วส งร ีโมตคอนโทรลจ ึงสามารถใช ถ านไฟฉายหร ือแบตเตอรี ่เพี ยงสองก อนทํ างาน แล วทํ างานได นานมากถ ึง 1 ป หรื อ 2 ป ภาครั บ

เป นลั กษณะตรงข ามก ับภาคส ง โดยจะขยายสั ญญาณท่ี ได จากภาคส งออกมาแล วตั ดคล่ื นพาห ออกเหลื อเพี ยงสั ญญาณท่ี มี การเข ารหั สเอาไว สมองกลในส วนของภาคร ับจะต องถอดรหั สสั ญญาณเหล าน้ี ออกมาเป นคี ย ท่ี ถู กกดจากภาคส ง แล วไปควบคุ มอ ุปกรณ ไฟฟ าต าง ๆ ให ทํ างานตามต องการ

Page 14: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

การต อบอร ด IPST เพื่ อรั บส ัญญาณจากรี โมตคอนโทรลในช ุด IPST MicroBOX จะมี แผงวงจรโมดู ลรั บแสงอ ินฟราเรด ZX-106 ซึ่ งภายในได รวบ

รวมวงจรขยายสั ญญาณ และวงจรแยกคล่ื นพาห ออก จึ งทํ าให สามารถเชื ่อมต อเข าก ับไมโครคอนโทรลเลอร ได โดยตรงเพื่ อถอดรหั สสั ญญาณ ว าคี ย ท่ี ถู กส งมา

ค าคี ย ท่ี ถู กถอดรหั สเร ียบร อยแล วจะนํ ามาแสดงท่ี LED 8 ดวง เพื่ อผู ใช งานตรวจสอบได ว าคี ย ท่ี กดส งมาน้ั นถู กต องหรื อไม

สํ าหร ับคี ย ตั วเลข 1,2,3 และ 4 ใช สํ าหร ับเป ดและป ดรี เลย โดยลั กษณะการเป ดป ด จะเป นแบบสลั บไปมาระหว างเป ดและป ด

การเช่ื อมต อบอร ด IPST เพื ่อทดลองรั บสั ญญาณจากรี โมตคอนโทรล

Page 15: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ขั้ นตอนการทดสอบ1. 1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี 4 โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ

IPST PROJECT 04

REMOTE CONTROL

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดการแสดงผลไฟวิ ่ง LED3. กดสว ิตช ท่ี ตั วส งรี โมตคอนโทรล ดู ผลการอ านค าท่ี ได ท่ี บริ เวณหลอดไฟ LED บนบอร ด

DSP-44. ทดลองกดสว ิตช ตํ าแหน ง 1 ถึ ง 4 สั งเกตุ การทํ างานท่ี บอร ดรี เลย และหลอดไปท่ี ต อเชื่ อมกั บ

บอร ดร ีเลย 5. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม อี กครั้ งเพื่ อออกจากเมนู ไปสู เมนู อื่ น ๆ

แนวทางการนํ าไปประย ุกต ใช งานรี โมตคอนโทรลเป นอุ ปกรณ อํ านวยความสะดวกให กั บผู ใช งานสํ าหรั บเป ดป ดเครื่ องใช ไฟฟ า

เช นเครื่ องรั บโทรทั ศน หร ือเครื่ องปรั บอากาศ แต ก็ สามารถนํ าไปประย ุกต ใช กั บระบบควบคุ มบ านอั ตโนมั ติ ได โดยสามารถนํ าร ีโมตคอนโทรลโดยท่ั ว ๆ ไปมาใช เพื่ อเป ดป ดอุ ปกรณ ไฟฟ าเช นหลอดไฟหรื อนํ าไปประยุ กต เพื่ อควบคุ มการขั บเคล่ื อน ปรั บเปล่ี ยนตํ าแหน งของเครื่ องจั กรก็ ได

1 2 3

45

Page 16: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

Page 17: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 05¡ÒäǺ¤Ø Áµí Òá˹� §ÁÍàµÍÃ� ¡ÃÐáʵçองค ความรู ระบบการป อนกลั บเพ่ื อควบคุ มมอเตอร (Feedback Control)

มอเตอร กระแสตรง ขั บเคล่ื อนโดยการจ ายไฟให ก ับตั วม ัน ถ าป อนไฟกลั บข้ั วมอเตอร จะหมุ นไปในทิ ศทางตรงก ันข าม ปต ยั งมี มอเตอร กระปสตรงอี กประเภทท่ี ต องการการควบคุ มตํ าแหน งท่ี แม นยํ า เพื่ อใช ประโยชน ในงานบางประเภทเช น แขนกล หร ือหุ นยนต ท่ี มี การเคล่ื อนไหวคล ายมนุ ษย เราเร ียกมอเตอร ชนิ ดน้ี ว า เซอร โวมอเตอร

RC เซอร โวเซอร โวมอเตอร ก็ คื อมอเตอร ท่ี มี การป อนกลั บเพื ่อระบุ ตํ าแหน งของมั น ดั งน้ั นมอเตอร ในรู ปแบบ

น้ี จึ งสามารถควบคุ มตํ าแหน งในการเคล่ื อนท่ี ได โดยสํ าหร ับเซอร โวมอเตอร ท่ี พบเห็ นได ง ายท่ี สุ ดก ็คื อ RCเซอร โวท่ี อยู ในรถว ิทยุ บั งคั บ เพื่ อการบั งคั บเล้ี ยวของรถน่ั นเอง โดยภายในตั ว RC เซอร โว จะประกอบไปด วยวงจรอิ เล็ กทรอนิ กส ทํ าหน าท่ี เปร ียบเที ยบสั ญญาณ โวลุ ม ท่ี เชื ่อมต อโดยตรงเข าก ับแกนของมอเตอร เพื่ อใช ระบุ ตํ าแหน งของมอเตอร และมอเตอร ท่ี มาพร อมช ุดเฟ องเก ียร

Page 18: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

การสร างระบบเซอร โวมอเตอร อย างง ายจากบล็ อกไดอะแกรมแสดงการทํ างานของเซอร โวมอเตอร ก อนหน าน้ี นํ ามาเป นแนวทางใน

การสร างระบบเซอร โวมอเตอร โดยใช ช ุดตั วต านทานปร ับค าได นํ ามาประย ุกต โดยข้ั นตอนการทํ างานเป นดั งน้ี

1. บอร ดควบคุ มหลั กเป นบอร ดไมโครคอนโทรลเลอร IPST ต อพ วงเข าก ับบอร ดขั บมอเตอร เพื่ อขั บมอเตอร กระแสตรง โดยสามารถปร ับความเร ็ว และทิ ศทางของมอเตอร ได

2. ตั วมอเตอร พร อมช ุดเฟ องขั บน้ั น แกนของช ุดเฟ องขั บมอเตอร นํ าไปต อเข าก ับตั วต านทานปร ับค าได โดยเมื ่อแกนมอเตอร หม ุนไป แกนของตั วต านทานปร ับค าได ก ็จะหม ุนตามไปด วย ค าความต านทานของตั วต านทานปร ับค าได ก็ จะเปล่ี ยนไปตามทิ ศทางการหม ุนของมอเตอร

3. ปลายของแผงวงจรตั วต านทานปร ับค าได จะเชื่ อมต อก ับบอร ดไมโครคอนโทรลเลอร IPSTเพื่ อทํ าหน าท่ี คอยตรวจสอบตํ าแหน งการเคล่ื อนท่ี ของมอเตอร

4. ใช ตั วต านทานปรั บค าได อี กตั ว ต อไว กั บบอร ดไมโครคอนโทรลเลอร IPST เพื่ อควบคุ มตํ าแหน งการหม ุนของมอเตอร โดยเมื่ อหมุ นตั วต านทานปร ับค าได (1) ไปท่ี ตํ าแหน งใด ไมโครคอนโทรลเลอร จะเก ิดการเปร ียบเที ยบ และส่ั งขั บมอเตอร จนค าระหว างตั วต านทานปร ับค าได ท้ั งสองตั วตรงก ัน จึ งจะหยุ ดการหม ุนของมอเตอร

บล็ อกไดอะแกรมแสดงการต อ เพื ่อสร างระบบเซอร โวมอเตอร

Page 19: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ลํ าดั บขั้ นการทดสอบ1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี 5 โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ

IPST PROJECT 05

DC MOTOR CONTROL

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดการแสดงผลไฟวิ ่ง LED3. ทดลองปรั บตั วต านทานปร ับค าได ตํ าแหน งท่ี 1 สั งเกตลั กษณะการทํ างานของมอเตอร 4. ทดลองปรั บตั วต านทานปร ับค าได ไปในทิ ศทางทวนเข็ มนาฬ ิกา มอเตอร จะเคล่ื อนท่ี ไปในทิ ศ

ทางทวนเข็ มนาฬ ิกา จนค าของตั วต านทานปร ับค าได ท้ั งสองตั วม ีค าใกล เคี ยงกั น มอเตอร จะหยุ ดหมุ น5. เช นเดี ยวก ันเมื่ อปรั บตั วต านทานปร ับค าได ไปในทิ ศทางตามเข็ มนาฬ ิกามอเตอร จะเคล่ื อนท่ี

ไปในทิ ศทางตามเข็ มนาฬิ กา จนค าของตั วต านทานปรั บค าได ท้ั งสองตั วม ีค าใกล เคี ยงกั น มอเตอร จะหยุ ดหมุ น

1 2 3

รู ปแสดงการเช่ื อมต อสํ าหรั บการทดลองเร่ื องเซอร โวมอเตอร

Page 20: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

Page 21: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 06µÅÑ ºàÁµÃ´Ô ̈ Ô µÍÅ ÇÑ ́ ÃÐÂзҧ �́ ÇÂÍÔ ¹¿ÃÒàôองค ความรู หลั กการทํ างานของโมดู ลตรวจวั ดระยะทางด วยแสงอิ นฟราเรด

การตรวจว ัดระยะทางน้ั นสามารถทํ าได หลายร ูปแบบ ร ูปแบบท่ี มี ทํ าความเข าใจได ง ายท่ี สุ ดคื ออ ัลตร าโซนิ กท่ี เป นการนํ าเอาสั ญญาณเสี ยงส งไปกระทบว ัตถ ุแล วนั บเวลาท่ี เสี ยงน้ั นสะท อนตอบกลั บมาเน่ื องจากความเร ็วของเสี ยงน้ั นม ีความเร ็วไม มากนั ก พอท่ี จะใช เครื ่องม ือตรวจว ัดได แต สํ าหร ับโมดู ลว ัดระยะทางด วยแสงอ ินฟราเรด การส งแสงอิ นฟราเรดไปกระทบวั ตถุ แล วว ัดค าระยะเวลาการสะท อนน้ั นทํ าไม ได เน่ื องจากความเร ็วแสงน้ั นมี ความเร ็วมากเก ินไป เก ินกว าเครื ่องม ือปกติ จะทํ าการตรวจจ ับได จึ งต องใช หลั กการทํ างานดั งน้ี

แสงอิ นฟราเรดจากตั วส งจะถู กส งไปกระทบวั ตถุ ผ านเลนส นู นเพื่ อโฟก ัสแสงให มี ความเข มแสงไปยั งจุ ดใดจุ ดหน่ึ ง เมื่ อแสงไปกระทบวั ตถุ จะเกิ ดการกระเจิ งของแสงไปในทิ ศทางต าง ๆ แสงส วนหน่ึ งจะกระเจ ิงไปย ังภาคร ับ โดยมี เลนส ภาคร ับทํ าหน าท่ี รวมแสงและก ําหนดจ ุดตกกระทบ แสงจะถู กส งผ านไปยั งโฟโต ทรานซิ สเตอร จํ านวนมากท่ี ต อเรี ยงตั วก ันเป นอาร เรย ตํ าแหน งท่ี แสงตกกระทบน้ี สามารถนํ ามาคํ านวณหาระยะทาง (L) จากภาคส งไปยั งว ัตถุ ได โดยใช สู ตรหาสามเหล่ี ยมคล ายดั งน้ี

ดั งน้ั นค า L จะมี ค าเท าก ับ F AL

=

โดยค าท่ี ว ัดระยะได จากโฟโต ทรานซิ สเตอร จะถู กส งไปยั งวงจรประมวลผลสั ญญาณก อนจะเปล่ี ยนค าเป นระดั บแรงดั น ซึ่ งให ผลการเปล่ี ยนแปลงแรงดั นตามระยะทางท่ี ตรวจว ัดได

Page 22: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

คุ ณสมบั ต ิของโมดู ลวั ดระยะทางด วยแสงอิ นฟราเรด GP2D120l ใช การตรวจจ ับระยะทางด วยการสะท อนแสงอ ินฟราเรดl ว ัดระยะทางได 4-30 เซนติ เมตร สํ าหร ับ GP2D120l ไฟเล้ี ยงท่ี เหมาะสมคื อ 4.5 ถึ ง 5V ต องการกระแสไฟฟ าท่ี การว ัดระยะทางสู งสุ ด 50mAl ให เอาต พุ ตเป นแรงดั นในย าน 0.4 ถึ ง 2.4V ท่ี ไฟเล้ี ยง +5Vl ใช งานได โดยไม ต องต ออุ ปกรณ ภายนอกเพิ ่มเติ ม

GP2D120 เป นโมดู ลตรวจจั บระยะทางแบบอิ นฟราเรดม ีขาต อใช งาน 3 ขาคื อ ขาต อไฟเล้ี ยง(Vcc), ขากราวด (GND) และขาแรงดั นเอาต พุ ต (Vout) การอ านค าแรงดั นจาก GP2D120 จะต องรอให พ นช วงเตรี ยมความพร อมของโมดู ลก อน ซึ่ งใช เวลาประมาณ 32.7-52.9 ม ิลลิ ว ินาที ดั งน้ั นในการอ านค าแรงดั นจึ งควรรอให พ นช วงเวลาดั งกล าวไปก อน

LED อินฟราเรดตัวสง ตัวรับแสงอินฟราเรด

GP2D12

GNDVout Vcc

วัดคร้ังท่ี 1 วัดครั้งที ่2

ไมแนนอน เอาตพุตครั้งท่ี 1 เอาตพุตครั้งท่ี 2 เอาตพุตครั้งท่ี n

วัดครั้งท่ี n

38.3ฑ9.6 มิลลิวินาที

5 มิลลิวินาที

การวัดระยะหาง

แรงดันเอาตพุต

ไฟเล้ียง

หน าตา,การจ ัดขา และร ูปแบบการทํ างานของ GP2D12/GP2D120

ค าแรงดั นเอาต พุ ตของระยะทาง 30 เซนติ เมตรท่ี ไฟเล้ี ยง +5V อยู ในช วง 0.25-0.55V โดยค ากลางคื อ 0.4V

4 8 12 16 20 24 28 3200

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

2.4

2.8

แรงดันเอาตพุต(V)

ระยะหางจากวัตถุท่ีตรวจจับ (cm) กราฟแสดงผลการท ํางานของ GP2D120

Page 23: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

สู ตรการคํ านวณเพื่ อแปลงค าท่ี วั ดได ให อยู ในรู ปเซนต ิเมตรเน่ื องจาก GP2D120 ให เอาต พุ ตออกมาเป นแรงดั น ดั งน้ั นจึ งต องม ีการเปล่ี ยนค าแรงดั นท่ี อ าน

ได ให อยู ในรู ปของ ระยะทาง โดยใช สู ตรR = (2914 / (V + 5)) - 1

โดยR หมายถึ ง ระยะทางท่ี ตรวจว ัดได มี หน วยเป น เซนติ เมตรv หมายถ ึง ค าแรงดั นท่ี ได จากวงจรแปลงสั ญญาณอะนาลอกเป นดิ จิ ตอล

การเช่ื อมต อผ าน IPST MicroBOXโครงงานน้ี เพื่ อให เห็ นค าการท่ี ว ัดได ให ชั ดเจน จึ งใช การแสดงผลการว ัดท่ี LED ตั วเลขเจ็ ดส วน

ของบอร ด DSP-4 มี ลั กษณะการเชื่ อมต อดั งแสดงในรู ป

รู ปแสดงการเช่ื อมต อบอร ด IPST สํ าหรั บเป นตลั บเมตรด ิจิ ตอล

Page 24: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ลํ าดั บขั้ นการทดสอบ1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี 6 โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ

IPST PROJECT 06

Distance Measure

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดการว ัดระยะทาง3. ทดลองใช มื อกั้ นท่ี ด านหน าของ GP2D120 ดู ค าท่ี ว ัดได ท่ี LED ตั วเลข 7 ส วน4. เล่ื อนมื อ เข าและออกดู ผลการเปล่ี ยนแปลงของค าท่ี ตรวจว ัด ว าม ีการเปล่ี ยนแปลงไปอย าง

ไรบ าง5. ใช ไม บรรทั ด ว ัดระยะทางจากมื อถึ งตั ว GP2D120 เปร ียบเที ยบก ับค าท่ี แสดงว า มี ความเท่ี ยง

ตรงมากน อยเพี ยงใด6. เมื่ อต องการออกจาก การตรวจว ัดให กดสว ิตช ออกจากโปรแกรม (ตั วลู ก) เน่ื องจากการทํ า

งานของบอร ด IPST ท้ั งโมดู ล GP2D120 กั บบอร ด DSP-4 เก ิดข้ึ นท่ี บอร ด IPST ตั วลู กท้ั งคู

การนํ าไปประยุ กต ใช งานนอกจากคุ ณสมบั ติ ในการตรวจว ัดระยะทางแล ว โมดู ลว ัดระยทางด วยแสงอ ินฟราเรดย ังเหมาะ

ท่ี จะนํ าไปเป นอุ ปกรณ ตรวจจั บการเคล่ื อนไหว หรื อตรวจจั บวั ตถุ ได อี กด วย อย างเช นสามารถนํ าไปประยุ กต กั บการสร างระบบเป ด/ป ดประตู อั ตโนมั ติ หรื อใช สํ าหร ับการนั บคนเข าห องสม ุดเป นต น

Page 25: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 07ÍÔ ¹¿ÃÒàôµÃǨ¹Ñ º¡ÒÃà¤Å×è ͹·⌫è

องค ความรู

LED อิ นฟราเรดLED อ ินฟราเรดเป นอ ุปกรณ เอาต พ ุตสํ าหร ับการส งแสงย านอ ินฟราเรด ซึ ่งตาเรามองไม เห็ นออก

ไป จุ ดประสงค ก็ ให อุ ปกรณ ท่ี เป นตั วร ับแสง โดยในท่ี น้ี คื อโฟโต ทรานซิ สเตอร ร ับแสงได ลั กษณะทางกายภาพของ LED อิ นฟราเรดจะเหมื อนก ับ LED ท่ี ใช งานอยู โดยท้ั ว ๆไป แต เมื่ อ LED อิ นฟราเรดถ ูกป อนไฟให ทํ างาน เราจะมองไม เห็ นแสงท่ี เก ิดจากตั ว LED อิ นฟราเรด

LED อิ นฟราเรด โฟโต ทรานซิ สเตอร

โฟโต ทรานซิ สเตอร โฟโต ทรานซิ สเตอร เป นอุ ปกรณ อิ นพุ ตประเภทอะนาลอก ทํ าหน าท่ี รั บแสงย านอ ินฟราเรดจาก

ภายนอก ซึ่ งป อนเข าไปท่ี ตั วม ัน การนํ ากระแสหรื อไม นํ ากระแสของโฟโต ทรานซิ สเตอร ข้ึ นอยู กั บ ปริ มาณแสงอิ นฟราเรดท่ี โฟโต ทรานซ ิสเตอร รั บได การนํ าโฟโต ทรานซิ สเตอร ไปใช งานกั บไมโครคอนโทรลเลอร จะต องมี การต อวงจรเพื่ อนํ าแรงดั นตกคร อมท่ี ได จากตั วโฟโต ทรานซิ สเตอร ป อนให กั บวงจรแปลงสั ญญาณอะนาลอกเป นดิ จิ ตอลของโฟโต ทรานซิ สเตอร

รู ปแสดงวงจรภายในและแผงวงจร LED อิ นฟราเรดและโฟโต ทรานซิ สเตอร

Page 26: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

แนวคิ ดของโครงงานจากคุ ณสมบั ติ ของ LED อิ นฟราเรด และโฟโต ทรานซิ สเตอร น้ี เมื ่อนํ าอ ุปกรณ ท้ั งสองตั วหั น

หน าเข าหาก ัน โฟโต ทรานซิ สเตอร จะนํ ากระแสเต็ มท่ี แต เมื่ อม ีว ัตถุ ใดไปขวางระหว างอ ุปกรณ ท้ั งสองตั วน้ี โฟโต ทรานซ ิสเตอร จะหยุ ดนํ ากระแส เมื ่อนํ าอุ ปกรณ ท้ั งสองตั วน้ี เชื่ อมต อเข าก ับไมโครคอนโทรลเลอร ก็ สามารถร ับรู ได ว าขณะได มี ว ัตถุ ตั ดผ าน

และเมื ่อว ัตถุ ท่ี ตั ดผ านน้ี เป นล อวงกลมท่ี มี การเจาะร ู การตั ดผ านของล อจะทํ าให ทราบถ ึงระยะทางการเคล่ื อนท่ี ไปของล อน้ั นได

จากร ูปวงล อมี ช องเจาะรู เอาไว 8 รู ซึ่ งหมายความว า เมื ่อล อหม ุนไป 1 รอบ จะเก ิดการสลั บกั นระหว าง ตรวจพบว ัตถุ และไม ตรวจพบเก ิดข้ึ น 8 ครั้ ง ถ าเส นผ านศู นย กลางของล อมี ขนาด 5เซนติ เมตร

การเคลื ่อนท่ี 1 รอบ จะได ระยะทาง 3.14 x 5 = 15.7 เซนติ เมตร

แนวทางการประยุ กต ใช งานเมื ่อเข าใจแนวคิ ดของโครงงานน้ี แล ว สามารถนํ าแนวคิ ดน้ี ไปใช ช วยในการควบคุ มการทํ างาน

ของหุ นยนต หร ือแขนกลให มี ความแม นยํ าในการทํ างานเพิ ่มมากข้ึ น โดยถ าช องเจาะของตั วรหั สล อมี ความละเอี ยดมากข้ึ นเท าใด ความแม นยํ าในการทํ างานก ็จะมี มากข้ึ นเท าน้ั น อุ ปกรณ หรื อเครื่ องมื อท่ี ใช อิ นฟราเรดและโฟโต ทรานซ ิสเตอร เพื ่อ ตรวจสอบการเคล่ื อนท่ี และอยู ใกล ๆ ตั วเราก ็คื อเมาส แบบลู กกล้ิ งน่ั นเอง โดยเมาส จะเพิ่ มเติ มในส วนการเข ารหั ส เพื่ อให สามารถแยกแยะทิ ศทางการเคล่ื อนท่ี ของลู กกล้ิ งได ด วย

Page 27: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

การเชื่ อมต อผ าน IPST MicroBOX

รู ปแสดงการเช่ื อมต อ บอร ดขั บมอเตอร LED อิ นฟราเรดและโฟโต ทรานซิ สเตอร

ลํ าดั บขั้ นการทดสอบ1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี 7 โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ

IPST PROJECT 07

Distance Measure

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดการว ัดระยะทาง3. หน าจอจะแสดงข อความ Slide Counter เพื่ อบอกให ทํ าการเล่ื อนสไลด กํ าหนดค าตั ว

เลขสํ าหร ับการนั บ การหม ุนของมอเตอร 4. ให เล่ื อนสไลด จนตั วเลขในแถวล างแสดงค า 16 ซึ ่งหมายถ ึงเป นการส่ั งให วงล อหม ุนไป 2 รอบ5. กดปุ ม ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม อี กครั้ ง มอเตอร จะเริ่ มหม ุน6. เมื่ อหมุ นครบ 2 รอบ มอเตอร จะหยุ ดหมุ นแล ว ส งเสี ยงบ๊ี ปออกลํ าโพง 1 ครั้ ง7. ถ าต องการส่ั งให โปรแกรทํ างานอ ีกครั้ ง จะต องเริ่ มจากข้ั นตอนท่ี 1 ใหม

Page 28: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

Page 29: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX PROJECT 08ÊÇÔ µª� ÊÑè §§Ò¹ �́ ÇÂàÊ⌫ §

องค ความรู

เสี ยงเสี ยง เกิ ดจากการส่ั นสะเทื อนของว ัตถุ เมื ่อว ัตถุ ส่ั นสะเทื อน ก็ จะทํ าให เกิ ดการอั ดตั วและขยาย

ตั วของคล่ื นเสี ยง และถู กส งผ านตั วกลาง เช น อากาศ ไปย ังหู แต เสี ยงสามารถเดิ นทางผ านก าซของเหลว และของแข็ งก็ ได แต ไม สามารถเดิ นทางผ านสุ ญญากาศ เช น ในอวกาศ ได

เมื่ อการส่ั นสะเมื อนน้ั นมาถ ึงหู ของเรา มั นจะถ ูกแปลงเป นพั ลส ประสาท ซึ่ งจะถู กส งไปย ังสมองทํ าให เรารั บรู และจํ าแนกเสี ยงต างๆ ได

ไมโครโฟน อุ ปกรณ เปลี ่ยนคลื่ นเสี ยงเป นสั ญญาณไฟฟ าไมโครโฟน มี หลายประเภทแต ส วนใหญ ทํ าหน าท่ี เหม ือนก ันคื อทํ าหน าท่ี เปล่ี ยนคล่ื นเสี ยงเป น

สั ญญาณไฟฟ า โดยปร ิมาณสั ญญาณไฟฟ าท่ี เก ิดข้ึ นมากน อย ข้ึ นอยู กั บปร ิมาณของคล่ื นเสี ยงท่ี ป อนเข าท่ี ไมโครโฟน แต แรงดั นท่ี ได จากไมโครโฟนจะค อนข างน อย จะต องต อเข าก ับวงจรขยายสั ญญาณเพื ่อขยายสั ญญาณให มี ความแรงมากพอก อน นํ าไปเชื่ อมต อก ับไมโครคอนโทรลเลอร ได

Page 30: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

รู ปแสดงลั กษณะการเช่ื อมต อแผงวงจรตรวจจั บเส ียงกั บบอร ด IPST

การเชื ่อมต อแผงวงจรตรวจจ ับเสี ยงแผงวงจรตรวจจั บเสี ยงเป นอ ุปกรณ อะนาลอก เมื ่อต องเชื ่อมต อก ับบอร ด IPST จะต องต อเข าก ับจ ุด

ต ออะนาลอก ซึ่ งวงจรแปลงสั ญญาณอะนาลอกเป นดิ จิ ตอลจะอยู ท่ี พอร ต A (PA0-PA7) โดยสํ าหร ับโมดู ลตรวจจ ับเสี ยงจะเชื่ อมต อเข าก ับจุ ดต อ PA5 การอ านค าเสี ยงเพื่ อให ได คุ ณภาพเสี ยงดี ท่ี สุ ดจะอ านค าเข ามาหลาย ๆ ครั้ งแล วหาค าเฉล่ี ย จึ งไม เกิ ดป ญหาเรื ่องสั ญญาณรบกวน

Page 31: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

โฟลวชาร ตแสดงการทํ างานของโปรแกรมเพื่ อให เข าใจการทํ างานของสว ิตช เป ดป ดด วยเสี ยง โฟลวชาร ตด านล างแสดงถ ึงการทํ างานของ

โปรแกรม โดยหลั ก ๆ คื อเป ดป ดการทํ างานของร ีเลย (หรื ออุ ปกรณ ท่ี ต อพ วงเข าก ับรี เลย ) เมื่ อมี เสี ยงดั งเกิ นค าท่ี กํ าหนด โดยค าท่ี อ านได น้ั นจะต องไม ใช สั ญญาณเสี ยงช วงส้ั น ๆ ต องเป นเสี ยงท่ี ส งจากผู ใช จริ งๆ โดยการอ านค าเสี ยงเข ามาแล วหาค าเฉล่ี ย เสี ยงท่ี มี ความดั งและนานมากพอถึ งจะทํ าให รี เลย เป ดหรื อป ดได

โฟลวชาร ตแสดงการทํ างานของสวิ ตช เป ดป ดด วยเส ียง

Page 32: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

ลํ าดั บขั้ นการทดสอบ1. เล่ื อนเมนู ไปยั งเมนู ท่ี ค โดยหน าจอของโมดู ล LCD จะแสดงข อความ

IPST PROJECT 08

SOUND SWITCH

2. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรม เพื่ อเข าสู โหมดสวิ ตช เป ดป ดด วยเสี ยง3. หน าจอจะแสดงระดั บของสั ญญาณเสี ยงท่ี อ านได โดยระดั บสั ญญาณเสี ยงน้ี เป นระดั บท่ี ผ าน

การหาค าเฉล่ี ยมาเร ียบร อยแล ว4. เมื่ อค าระดั บเสี ยงท่ี ตรวจว ัดได มี ค ามากกว า 500 อั นอาจมาจากการตบม ือ หรื อ เสี ยงดั งออก

มา ร ีเลย จะทํ างาน และถ าทํ าอ ีกครั้ งจะเป นการป ดรี เลย 5. ทดลองใช เสี ยงในรู ปแบบต าง ๆ เพื่ อดู ว า เสี ยงในลั กษณะใด ตอบสนองกั บไมโครโฟนท่ี ใช ดี

ท่ี สุ ด6. กดสว ิตช ยื นยั น/ออกจากโปรแกรมอี กครั้ ง เพื่ อออกจากโหมด สว ิตช เป ดป ดด วยเสี ยง เข าสู

การทดสอบในเมนู อื่ น ๆ ต อไปแนวทางการนํ าไปประย ุกต ใช งาน

ด วยลั กษณะการหาค าเฉล่ี ย ของเสี ยง นอกจากนํ าเสี ยงท่ี ได ไปเป ดป ดอุ ปกรณ ไฟฟ าแล ว ยั งใช เพื่ อ ช วยคุ ณคร ูตรวจว ัดระดั บความดั งของเสี ยงในห องเรี ยนของนั กเรี ยน เวลาคุ ณครู ไม อยู ท่ี ห องก็ ได หรื อ จะใช ว ิธี การบั นทึ กค าเก ็บไว ในหน วยความจ ําแล วมาตรวจสอบในภายหลั งก็ ได หรื อสํ าหร ับงานรั กษาความปลอดภั ยก็ สามารถนํ าไปประยุ กต ใช เป นส วนหน่ึ งของระบบกั นขโมยก ็ได

Page 33: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX

Page 34: คู่มือประกอบชุดทดลองสาธิตของ IPST-MicroBOX

IPST MicroBOX