1

2

ใครควรใช เครื่ องมื อเพื่ อสนั บสนุ นการเรี ยนรู ชุ ดน้ี

1. น ักเรี ยน นั กศึ กษา และบ ุคคลท่ั วไปท่ี มี ความสนใจใช เครื ่องมื อบั นทึ กข อม ูลของส ัญญาณไฟฟ าในการทดลองทางวิ ทยาศาสตร เพื่ อนํ าไปวิ เคราะห ศึ กษาพฤติ กรรมของตั วตรวจจั บ และพิ สู จน ทฤษฎี ทางวิ ทยาศาสตร ขั้ นพื้ นฐาน รวมถึ งการเรี ยนรู และทดลองตามสาระการเรี ยนรู STEM ศึ กษา

2. สถาบ ันการศ ึกษา โรงเร ียน ว ิทยาล ัย และมหาว ิทยาล ัยที ่ม ีการเร ียนการสอนด านว ิทยาศาสตร พื ้นฐาน,ว ิทยาศาสตร ประย ุกต , เทคโนโลย ีอ ิเล ็กทรอน ิกส พื ้นฐาน และระบบควบคุ มพื ้นฐาน

3. คณาจารย ที่ มี ความต องการศึ กษาและเตรี ยมการเรี ยนการสอนวิ ทยาศาสตร พื้ นฐานและวิ ทยาศาสตร ประย ุกต ที ่ต องการบ ูรณาการความรู ทางว ิทยาศาสตร - อ ิเล ็กทรอน ิกส - สถ ิต ิ - การเข ียนโปรแกรมคอมพิ วเตอร - การทดลองทางวิ ทยาศาสตร เพื่ อนํ าไปสู การพั ฒนากระบวนการเรี ยนรู ตามแนวคิ ดSTEM ศึ กษาในระดั บมั ธยมศึ กษา, วิ ทยาศาสตร ประยุ กต ที่ เกี่ ยวข องกั บตั วตรวจจั บในระดั บอาช ีวศึ กษา และมหาวิ ทยาลั ย

รายละเอี ยดที่ ปรากฏในเอกสาร IPST-DataScience ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ เพื่ อการศึ กษาด านวิ ทยาสาสตร ผ านการตรวจทานอย างละเอี ยดและถ วนถี ่ เพื ่อให มี ความสมบ ูรณ และถู กต องมากที ่สุ ดภายใต เงื ่อนไขและเวลาที่ พึ งมี ก อนการจั ดพิ มพ เผยแพร ความเสี ยหายอั นอาจเกิ ดจากการนํ าข อมู ลที่ นํ าเสนอในเอกสารนี้ ไปใช ทางบริ ษั ท อิ นโนเวตี ฟ เอ็ กเพอริ เมนต จํ ากั ด ซึ่ งเป นผู จั ดทํ า มิ ได มี ภาระในการรั บผิ ดชอบแต ประการใด ความผิ ดพลาดคลาดเคลื ่อนที ่อาจม ีและได รั บการจั ดพิ มพ เผยแพร ออกไปนั ้น ทางบริ ษ ัทฯ จะพยายามชี ้แจงและแก ไขในการจ ัดพ ิมพ ครั ้งต อไป

3

สถาบ ันส งเสร ิมการสอนว ิทยาศาสตร และเทคโนโลย ี หร ือ สสวท. ม ีความประสงค พ ัฒนาอ ุปกรณ สื ่อการสอนช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิ รวมถ ึงซอฟต แวร และเอกสารว ิชาการต างๆ ที ่เกี ่ยวข อง ส ําหร ับใช ในการเร ียนการสอน จ ึงได ม ีการระดมสมองและความร วมม ือจากหน วยงานต างๆ ทั ้งภาคร ัฐและเอกชนเพื ่อก อให เกิ ดส่ื อการเรี ยนรู ที่ ผลิ ตได ภายในประเทศ และเผยแผ ความรู จากสื่ อการเรี ยนรู นี้ ออกไปในวงกว าง เพื ่อยกระดั บการเรี ยนรู วิ ทยาศาสตร ประย ุกต สม ัยใหม และให สอดคล องก ับสาระการเร ียนรู ตามแนวค ิดสะเต็ มศ ึกษา (STEM Education)

การทดลองและการเก็ บข อมู ลจากการว ัดปริ มาณต างๆ ทางวิ ทยาศาสตร นั ้น แต เดิ มผู ทดลองจะต องวั ดและจดบั นทึ กด วยมื อ จากนั้ นนํ าข อมู ลท่ี ได มาประมวลผลตามต องการต อไป งานล ักษณะนี ้ถ าหากข อม ูลม ีปร ิมาณมาก หร ือต องการเก ็บข อม ูลหลายๆ ครั ้งในช วงเวลาต างๆ อาจท ําได ไม สะดวกนั ก จึ งมี การพั ฒนาอุ ปกรณ ช วยงานลั กษณะนี้ ออกมาหลายรู ปแบบ หนึ่ งในน้ั นคื อ ดาต าล็ อกเกอร (Data Logger) หรื อ ชุ ดบั นทึ กข อมู ล

ดาต าล็ อกเกอร เป นอุ ปกรณ ที่ ใช เก็ บข อมู ลต างๆ ภายใต เง่ื อนไขและเวลาที่ ผู ใช งานสามารถโปรแกรมได เอง ในการทดลองทางวิ ทยาศาสตร หลายๆ เรื่ องที่ ต องการวั ดและเก็ บค า อาทิ อุ ณหภู มิ ความชื้ น ความเข มแสง หรื อแรงดั นไฟฟ าจากนั้ นนํ าข อมู ลท่ี ได มาประมวลผล หรื อใช โปรแกรมคอมพิ วเตอร เขี ยนกราฟขึ ้นมา อุ ปกรณ ต ัวนี ้จึ งนํ ามาใช งานร วมด วยได เป นอย างดี

ม ีผู ผล ิตอ ุปกรณ ล ักษณะนี ้ออกมาหลายรุ น ส วนใหญ น ําเข ามาจากต างประเทศ ม ีราคาส ูง ท ําให สสวท. และ คณะว ิทยาศาสตร สถาบ ันเทคโนโลย ีพระจอมเกล าเจ าค ุณทหารลาดกระบั ง จ ึงร วมม ือก ันออกแบบและจ ัดท ําอ ุปกรณ ดาต าล ็อกเกอร หร ือช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิขึ ้นมาใช งานในประเทศเอง โดยประสานความร วมม ือก ับหน วยงานเอกชนที ่ม ีประสบการณ ซึ ่งน ําความรู และเทคโนโลย ีร วมสม ัยเข ามาเสร ิม เพื ่อท ําให ช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ินี ้ตอบสนองต อความต องการงานใช งานจร ิงของคร ู อาจารย ที ่ต องเป นผู จ ัดการเร ียนการสอนโดยตรงภายใต งบประมาณที ่สมเหต ุสมผล กระจายสู ห องเร ียนว ิทยาศาสตร ในระด ับม ัธยมศ ึกษาได อย างเป นร ูปธรรม โดยช ุดอ ุปกรณ นี ้ม ีชื ่อว า IPST-DataScience หร ือ IPST-DS

ด วยความร วมมื ออย างมี ประสิ ทธิ ภาพทํ าให อุ ปกรณ ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ นี้ มี ราคาถู กลงมาก เหมาะสมที่ โรงเรี ยนต างๆ จะนํ ามาใช ในการเรี ยนการสอนวิ ทยาศาสตร และงานวิ จั ยต างๆ ในโรงเร ียน โดยอ ุปกรณ ที ่พ ัฒนาขึ ้นได จ ัดเป นช ุด ม ีห ัวว ัดต างๆ ที ่เพ ียงพอต อการเร ียนการสอนระด ับม ัธยมศ ึกษา

4

IPST-DataScience น ับเป นช ุดบั นท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิที ่ม ีค ุณสมบ ัต ิครบถ วน ประกอบด วย กล องบ ันท ึกข อม ูลหล ักที ่เชื ่อมต อก ับคอมพ ิวเตอร เพื ่อประมวลผลและถ ายทอดข อม ูล, กล องต ัวตรวจจ ับที ่ให ข อม ูลของส ัญญาณทางกายภาพในหน วยที ่เข าใจได ง าย อาท ิ กล องตรวจจ ับแรงด ันที ่ให ผลการตรวจจ ับในหน วย โวลต (Volt), กล องตรวจจั บอุ ณหภู มิ ที่ ให การวั ดเป นค าอุ ณหภู มิ ในหน วยองศาเซลเซี ยส(Celcius), กล องตรวจจ ับแสงท่ี ให ผลการตรวจจ ับในหน วยล ักซ (Lux) และกล องตรวจจ ับเส ียงที ่ให ผลการตรวจจ ับในหน วยเดซ ิเบล (Decibel : dB) รวมถ ึงกล องสื ่อสารข อม ูลไร สายผ านบล ูท ูธ เพื ่อช วยให IPST-DataScience ติ ดต อกั บอุ ปกรณ การเรี ยนรู สมั ยใหม อย างแท็ บเล็ ตและสมาร ตโฟนได นอกจากนั้ นซอฟต แวร หร ือแอปพล ิเคชั ่นของช ุด IPST-DataScience ม ีความสามารถในการบ ันท ึกกราฟของการท ํางานเป นไฟล ภาพ และไฟล .csv เพื ่อน ําไปประมวลต อด วยซอฟต แวร ประย ุกต บนคอมพ ิวเตอร เช น MicrosoftExcel

IPST-DataScience เป นส่ื อทางเลื อกหนึ่ งสํ าหรั บครู ผู สอนในการจั ดการเรี ยนการสอนในห องเรี ยนวิ ทยาศาสตร ในระดั บมั ธยมศึ กษา โดยชุ ดการเรี ยนรู นี้ จะเน นการจั ดกิ จกรรมการเรี ยนรู แบบบู รณาการในวิ ชา ฟ สิ กส เคมี ชี ววิ ทยา คณิ ตศาสตร และคอมพิ วเตอร นั กเรี ยนได รู เกี่ ยวกั บอุ ปกรณ และอิ เล็ กทรอนิ กส เบ้ื องต น การวั ดและบั นทึ กผล การนํ าเสนอข อมู ลในรู ปแบบต างๆ ทั้ งแบบข อมู ลต ัวเลข กราฟ หรื อแฟ มข อม ูลคอมพ ิวเตอร ซึ ่งจะทํ าให การเรี ยนการสอนม ีความน าสนใจ น ักเร ียนรู จ ักคิ ดวิ เคราะห และแก ป ญหาทั้ งในวิ ชาที่ เรี ยนและในชี วิ ตประจํ าวั น

สสวท. และคณะผู พ ัฒนาสื ่อการเร ียนรู IPST-DataScience นี ้ม ีความคาดหว ังว า ช ุดการเร ียนรู นี ้จะก อประโยชน ต อการเรี ยนรู ว ิทยาศาสตร และเทคโนโลย ี ช วยเสริ มให การเร ียนการสอนว ิทยาศาสตร สอดคล องตามแนวค ิด STEM ศ ึกษา และผู เร ียนได ร ับประโยชน จากการใช เครื ่องม ือในการเก ็บข อม ูลประมวลผล และค ิดว ิเคราะห จนน ําไปสู ความเข าใจในกระบวนการทางว ิทยาศาสตร และน ําไปต อยอดเพื ่อพ ัฒนาโครงงานได

คณะผู จั ดทํ า IPST-DataScience ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ เพื่ อการศึ กษาด านวิ ทยาศาสตร

5

IPST-DataScience หรื อ IPST-DS ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ เป นชุ ดเรี ยนรู และปฏิ บั ติ การด านวิ ทยาศาสตร ที่ สนั บสนุ นการเรี ยนรู ร วมสมั ยตามแนวทางสะเต็ มศึ กษา (STEM education) ดั งนี้

ด านวิ ทยาศาสตร (Science - S) : เรี ยนรู เพื่ อทํ าความเข าใจเกี่ ยวกั บพฤติ กรรมของสิ่ ง

ต างๆ กลไกการทํ างาน โดยใช ข อมู ลที่ ได จากการวั ดและจั ดเก็ บของชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ IPST-DataScience มาศึ กษา วิ เคราะห พิ จารณา จนนํ าไปสู ข อสรุ ป

ด านเทคโนโลยี (Technology - T) : เรี ยนรู การทํ างานของอุ ปกรณ ตรวจจั บปริ มาณทาง

กายภาพสมั ยใหม ทั้ งตั วตรวจจั บเสี ยง แสง อุ ณหภู มิ และแรงดั นไฟฟ า

ด านวิ ศวกรรม (Engineering - E) : เรี ยนรู ถึ งกระบวนการถ ายทอดข อมู ลจากตั วตรวจ

จั บมายั งกล องบั นทึ กข อมู ล และนํ าไปแสดงผลที่ คอมพิ วเตอร หรื ออุ ปกรณ พกพาสมั ยใหม อย างแท็ บเล็ ตและสมาร ตโฟน ซึ่ งเป นการใช งานที่ เกิ ดขึ้ นจริ งทั้ งในงานวิ จั ยและอุ ตสาหกรรม

ด านคณิ ตศาสตร (Mathematic - M) : มี การนํ าหลั กการทางคณิ ตศาสตร นํ ามาใช ใน

การคํ านวณและวิ เคราะห ข อมู ลที่ ได จากการทํ างานของชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ IPST-DataScience

7

การทดลองและการเก็ บข อมู ลจากการวั ดปริ มาณต าง ๆ ทางวิ ทยาศาสตร นั้ น แต เดิ มผู ทดลองจะต องวั ดและจดบั นทึ กด วยมื อ จากนั้ นนํ าข อมู ลที่ ได มาประมวลผลตามต องการต อไป งานลั กษณะนี้ ถ าหากข อมู ลมี ปริ มาณมาก หรื อต องการเก็ บข อมู ลหลาย ๆ ครั้ งในช วงเวลาต าง ๆ อาจทํ าได ไม สะดวกนั ก จึ งมี การพั ฒนาอุ ปกรณ ช วยงานลั กษณะนี้ ออกมาหลายรู ปแบบ ดาต าล็ อกเกอร (Datalogger) หรื ออุ ปกรณ บั นท ึกข อมู ลอั ตโนมั ติ เป นอุ ปกรณ ที ่ใช เก็ บข อมู ลต าง ๆ ภายใต เงื่ อนไขและเวลาที่ ผู ใช สามารถโปรแกรมได เอง ในการทดลองทางวิ ทยาศาสตร หลาย ๆ เรื่ องที่ ต องการวั ดและเก็ บค าอ ุณหภ ูมิ ความช้ื น ความเข มแสง หร ือแรงด ันไฟฟ าแล วน ําข อม ูลที ่ได มาประมวลผล หร ือใช โปรแกรมคอมพิ วเตอร เขี ยนกราฟขึ้ นมา อุ ปกรณ ตั วนี้ สามารถใช งานได เป นอย างดี ในป จจุ บั ณม ีผู ผลิ ตอุ ปกรณ ลั กษณะออกมาหลายรุ น มี ราคาสู ง และเป นการนํ าเข ามาจากต างประเทศ

ส ําหร ับ IPST-DataScience เป นช ุดอ ุปกรณ ที ่ทํ าหน าที ่เหม ือนก ับอ ุปกรณ ดาต าล ็อกเกอร แต ผล ิตขึ้ นในประเทศไทย ทํ าให อุ ปกรณ ชุ ดนี้ มี ราคาถู กลงมาก เหมาะสมที่ โรงเร ียนต าง ๆ จะนํ ามาใช ในการเรี ยนการสอนวิ ทยาศาสตร และงานวิ จั ยต าง ๆ ในโรงเรี ยน โดยอุ ปกรณ ที่ พั ฒนาขึ้ นได จั ดเป นชุ ดซึ่ งมี หั ววั ดต าง ๆ ที่ เพี ยงพอต อการเรี ยนการสอนระดั บมั ธยมศึ กษา

ส วนประกอบของ IPST-DataScience ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ มี ดั งนี้

8

1. กล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ (Data Box) พร อมสายต อพอร ต USBเป นอุ ปกรณ สํ าหรั บประมวลผลและบั นทึ กข อมู ลที่ เป นสั ญญาณชนิ ดต าง ๆ โดยจะมี หน วย

ความจํ าอยู ภายในสํ าหรั บเก็ บค าที่ วั ดได ของสั ญญาณตามช วงเวลาการบั นทึ กที่ กํ าหนดไว โดยอ ัตโนม ัต ิ เชื ่อมต อก ับคอมพ ิวเตอร ในการอ านข อม ูลจากหน วยความจ ําภายในได โดยม ีรายละเอ ียดของตั วอุ ปกรณ ดั งนี้

POWER

USB charger

PC link

CHARGE MONITOR MODE

MODE

A

B

C

Sm

art

BU

S

9

1.1 ตั วกล องทํ าจากวั สดุ พลาสติ กที่ มี ความแข็ งแรง ขนาดกระทั ดรั ด นํ้ าหนั กเบา

1.2 ม ีช องร ับส ัญญานข อมู ลแบบบ ัส RS-485 สํ าหร ับต ิดต อก ับหั วว ัด Smart Sensor 4 ช อง ต อก ับกล องโมดู ลตั วตรวจจั บแบบโครงข ายได มากที่ สุ ด 100 กล อง

1.3 มี หน วยความจํ าภายในสํ าหรั บบั นทึ กข อมู ลแบบ SD การ ด ความจุ 8GB

1.4 มี ระบบฐานเวลานาฬิ กาจริ งในตั ว (Real Time clock)

1.5 ช วงการบั นทึ กข อมู ลเลื อกได ตั้ งแต 1 ถึ ง 60 วิ นาที

1.6 เชื่ อมต อกั บคอมพิ วเตอร ผ านพอร ต USB และแบบไร สายผ านบลู ทู ธ รองรั บการเชื่ อมต อกั บแท็ บเล็ ตและสมาร ตโฟนผ านบลู ทู ธ

1.1.7 มี แบตเตอรี่ 3.7V 1000mAH แบบ Li-ion ในตั ว พร อมวงจรประจุ พลั งงานแบตเตอรี่

2. อะแดปเตอร ไฟตรง +5Vเป นแหล งจ ายไฟสํ าหรั บกล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ และใช ในการประจุ แบตเตอรี่ ภายใน

กล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ ด วยมี แรงดั นไฟตรงขาออก +5V 2A มี หั วต อ miniB-USB จึ งต อเข ากั บจุ ดต อพอร ต USB ของก

ล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ ในชุ ด IPST-DataScience ได โดยตรง

10

3. กล องโมดู ลตั วตรวจจั บแบบโครงข าย (Smart Sensor BOX)มี ด วยกั น 4 ประเภท 5 ชุ ด พร อมสายเชื่ อมต อ ประกอบด วย

3.1 Smart Voltage sensor สํ าหรั บวั ดแรงดั นไฟตรง 1 ชุ ด วั ดแรงดั นไฟฟ าตรงได 2 ช อง

มี ช วงการวั ด -20V ถึ ง +20V

ความละเอี ยด 0.1V

3.2 Smart Temperature sensor สํ าหรั บวั ดอุ ณหภู มิ 2 ชุ ด ใช หั ววั ดแบบ RTD ปลายเป นแท งโลหะ

มี ช วงการวั ดอุ ณหภู มิ -10 องศาเซลเซี ยส ถึ ง +150 องศาเซลเซี ยส

ความละเอี ยด 0.1 องศาเซลเซี ยส

11

3.3 Smart Light sensor สํ าหรั บวั ดวั ดความเข มแสง 1 ชุ ด วั ดความเข มแสง อยู ในช วง 0 ถึ ง 20,000 ลั กซ (Lux)

ความละเอี ยดในการวั ด 1 ลั กซ

3.4 Smart Sound Level sensor สํ าหรั บวั ดระดั บเสี ยง 1 ชุ ด ใช คอนเดนเซอร ไมโครโฟนในการตรวจจ ับเสี ยง

ให ผลการวั ดเป นระดั บสั ญญาณหรื อแอมปลิ จู ดในหน วย โวลต (Volt)

4. กล องต อพ วงส ัญญาณ (HubBOX)มี จุ ดต อ 8 ช อง ใช ต อพ วงเพื่ อขยายจํ านวนการติ ดต อกล องโมดู ลตั วตรวจจั บกั บกล องบั นทึ ก

ข อมู ลหลั ก

12

5. กล องสื่ อสารข อมู ลไร สายแบบบลู ทู ธ (BluetoothBOX) ต อกั บกล องบั นทึ กข อมู ลหลั กเพื่ อสื่ อสารข อมู ลกั บคอมพิ วเตอร แท็ บเล็ ต และสมาร ตโฟน

ผ านระบบบลู ทู ธ

6. ซอฟต แวร แอปพลิ เคชั ่น IPST-DAQ สํ าหรั บต ิดต อระหว างกล องบั นทึ กข อม ูลอั ตโนมั ติ ก ับอุ ปกรณ แอ

นดรอยด ทั้ งสมาร ตโฟนและแท็ บเล็ ตแบบไร สายผ านระบบบลู ทู ธ

ซอฟต แวร IPST-Logger สํ าหรั บรั บข อมู ลจากกล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ ผ านพอร ต USBเพื่ อเก็ บและแสดงผลที่ คอมพิ วเตอร

ไดอะแกรมการทํ างานของ IPST-DataScience ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ ในร ูปที ่ 1 เป นไดอะแกรมการทํ างานทั ้งหมดของ IPST-DataScience ชุ ดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัติ

อธิ บายได ดั งนี้

1. ส วนควบคุ มหลั กที่ ใช ไมโครคอนโทรลเลอร เป นอุ ปกรณ สํ าคั ญ มี หน วยความจํ าแบบ SDการ ดในตั ว ความจุ 8GB มี วงจรเชื่ อมต อตั วตรวจจั บแบบโครงข าย มี วงจรฐานเวลานาฬิ กาจริ งในตั วแบตเตอรี ่และวงจรประจ ุแบตเตอรี ่ โดยส วนควบคุ มหล ักต ิดต อก ับคอมพ ิวเตอร ได ทั ้งผ านพอร ต USBและแบบไร สายผ านวงจรเชื่ อมต อบลู ทู ธ

2. ม ีพอร ตสํ าหรั บเชื่ อมต อกั บหั ววั ดต างๆ เช น ตั ววั ดอุ ณหภ ูมิ ตั ววั ดความเข มแสง ตั ววั ดระด ับเสี ยง ตั ววั ดแรงดั นไฟฟ า ซึ่ งเพี ยงพอต อการเรี ยนการสอนและการทํ าโครงงานในระดั บมั ธยมศึ กษา

3. ใช งานให เก็ บข อมู ลตามเวลาที่ กํ าหนด (ในโหมด Data Logger) เช น เก็ บข อมู ลทุ กๆ 1, 2หรื อ 5 วิ นาที เป นต น และโหมดเก็ บข อมู ลในเวลาจริ ง (Real Time Monitoring)

13

ร ูปที ่ 1 ไดอะแกรมการทํ างานในภาพรวมของ IPST-DataScience ช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิ

4. มี หน วยความจํ าภายใน และเก็ บไฟล ในรู ปแบบที่ นํ าไปใช กั บโปรแกรมตารางการคํ านวณอาทิ Microsoft Excel ได

5. แสดงผลการทํ างานแบบกราฟ กในรู ปแบบของกราฟ และเชื่ อมต อกั บอุ ปกรณ ประมวลผลภายนอกแบบไร สายได เช น คอมพิ วเตอร แท็ บเล็ ต หรื อสมาร ตโฟน

6. บั นทึ กภาพกราฟลงในหน วยความจํ าของคอมพิ วเตอร หรื อแท็ บเล็ ตได ทํ าให นํ าข อมู ลไปนํ าเสนอในรู ปแบบต าง ๆ ได อย างง ายดาย

7. มี กล องพ วงสั ญญาณหรื อ HubBOX เพื่ อเพิ่ มช องทางในการต อกั บหั ววั ดได มากขึ้ น

14

ลั กษณะการทํ างานของ IPST-DataScience ชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ IPST-DataScience ทํ างาน 2 โหมด

1. โหมดแสดงผลแบบเวลาจริ งหรื อ Real-time Monitoring

2. โหมดเก็ บข อมู ล หรื อ Data Logger

1. โหมดแสดงผลแบบเวลาจริ งหรื อ Real-time Monitoringมี ไดอะแกรมแสดงการทํ างานในโหมดนี้ ดั งรู ปที่ 2

เป นโหมดที ่ต อต ัวตรวจจ ับเข าก ับกล องบ ันท ึกข อม ูล แล วเชื ่อมต อก ับคอมพ ิวเตอร หร ือแท ็บเล ็ตผ านทาง USB หร ือบล ูท ูธ จากนั ้นข อม ูลจากต ัวตรวจจ ับจะถ ูกน ําไปแสดงผลที ่คอมพ ิวเตอร หร ือแท ็บเล ็ตโดยตรง จากนั ้นที ่ซอฟต แวร บนคอมพ ิวเตอร หร ือแอปพล ิเคชั ่นบนแท ็บเล ็ตจะทํ าหน าที ่หล ัก 3 อย างค ือ

1. แสดงผลเป นตั วเลขหรื อกราฟ โดยเลื อกช องหรื อตั วตรวจจั บที่ ต องการอ านค าได

2. บั นทึ กข อมู ลที่ ส งมาจากตั วตรวจจั บเป นไฟล .csv ลงในคอมพิ วเตอร หรื อแท็ บเล็ ตเพื่ อนํ าไปประมวลผลต อด วยซอฟต แวร สเปรดชี ต อาทิ Microsoft Excel

3. บั นทึ กภาพกราฟที่ แสดงผลเป นไฟล ภาพ

ร ูปที ่ 2 ไดอะแกรมการท ํางานในโหมดแสดงผลแบบเวลาจร ิงของ IPST-DataScience ช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิ

15

ร ูปที ่ 3 ไดอะแกรมการท ํางานในโหมดเก ็บข อม ูลของ IPST-DataScience ช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิ

2. โหมดเก็ บข อมู ล หรื อ Data Loggerมี ไดอะแกรมแสดงการทํ างานในโหมดนี้ ดั งรู ปที่ 3

เป นโหมดที ่กํ าหนดให กล องบั นทึ กข อมู ลท ําการเก ็บข อม ูลของต ัวตรวจจ ับต างๆ ลงในหน วยความจํ า SD การ ดที่ อยู ในภายในกล องบั นทึ กข อมู ลหลั กตามช วงเวลาที่ ต องการ ซี่ งกํ าหนดได จากซอฟต แวร บนคอมพิ วเตอร

ข อมู ลที่ เก็ บประกอบด วย วั น, เวลา, ค าของปริ มาณทางไฟฟ าหรื อทางกายภาพที่ ต องการเก็ บโดยบ ันทึ กในร ูปแบบของไฟล .csv เพื ่อนํ าไปประมวลผลต อด วยซอฟต แวร สเปรดชี ต อาทิ MicrosoftExcel ได สะดวก

การโอนถ ายข อมู ลจากกล องบั นทึ กข อมู ลหลั กทํ าได 2 ทางคื อ นํ า SD การ ดที่ บั นทึ กข อมู ลไปอ านที ่คอมพ ิวเตอร หร ือเชื ่อมต อก ับพอร ต USB แล วท ําการถ ายโอนไฟล ข อม ูลที ่ต องการ แต ว ิธี หล ังนี้ อาจใช เวลาในการถ ายทอดข อมู ลนานกว า

16

17

ส ําหร ับแอปพล ิเคชั ่น IPST-DAQ เป นแอปพล ิเคชั ่นหร ือโปรแกรมประย ุกต ที ่ต ิดตั ้งบนอ ุปกรณ

แอนดรอยด ม ีไว ใช งานร วมก ับ IPST-DataScience ช ุดบ ันท ึกข อม ูลอ ัตโนม ัต ิเพื ่อการศ ึกษาด านว ิทยาศาสตร เพื่ อใช ในการอ านค าจากกล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนม ัติ แบบเวลาจริ งหรื อ Real-time ซึ ่งข อมู ลเหล านั้ นได มาจากต ัวตรวจจ ับหร ือห ัวว ัดปร ิมาณทางกายภาพมาแสดงผลบนหน าจอของอ ุปกรณ แอนดรอยด

คุ ณสมบั ต ิของแอปพลิ เคชั่ น IPST-DAQ ติ ดตั้ งและทํ างานบนอุ ปกรณ แอนดรอยด ตั้ งแต เวอร ชั น 2.3.4 ขึ้ นไป

เชื่ อมต อกั บกล องบั นทึ กข อมู ลในชุ ดบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ เพื่ อการศึ กษาด านวิ ทยาศาสตร IPST-DataScience แบบไร สายผ านวงจรบล ูท ูธเมื ่อท ํางานในโหมดเวลาจร ิงหร ือร ีลไทม มอน ิเตอร (Real-time monitoring)

เลื อกอ านค าจากตั วตรวจจั บได พร อมกั นสู งสุ ด 8 ช อง จากตั วตรวจจั บทุ กแบบ ขึ้ นอยู กั บการส งข อมู ลมาจากกล องบั นทึ กข อมู ลอั ตโนมั ติ

กํ าหนดอั ตราการสุ มสั ญญาณหรื ออ านข อมู ลได ทุ กๆ 1 วิ นาที ถึ งทุ กๆ 168 ช่ั วโมง 59 นาที 59 วิ นาที

แสดงผลการอ านข อมู ลในรู ปของกราฟและข อมู ลตั วเลข พร อมกั บบั นทึ กข อมู ลที่ เกิ ดขึ้ นตามเวลาจริ ง โดยแสดงได พร อมกั น 8 ช อง

ก ําหนดระยะเวลาในการอ านข อมู ลได พร อมกั บสร ุปค าส ูงส ุด ตํ่ าสุ ด และค าเฉลี ่ยของข อม ูลที่ อ านได ตามช วงเวลาที่ กํ าหนด

บั นทึ กภาพกราฟที่ แสดงผลในร ูปแบบไฟล .png และบั นท ึกข อมู ลที่ วั ดได ทั้ งหมดให อยู ในรู ปของไฟล นามสกุ ล .csv ซึ่ งใช งานในด านฐานข อมู ลหรื อนํ าไปเป ดดู บน Microsoft Excel เพื ่อนํ าค าที่ ได ไปใช งานต อไป

18

ติ ดตั ้งแอปพลิ เคชั่ น IPST-DAQดาวน โหลดแอปพลิ เคชั่ น IPST-DAQ จาก https://play.google.com/store/apps/details?-

id=com.inex.ipstds จากนั้ นทํ าการติ ดตั้ งลงในอุ ปกรณ แอนดรอยด

เตรี ยมการเชื ่อมต ออุ ปกรณ ในชุ ด IPST-DataScienceหลั งจากติ ดตั ้งแอปพล ิเคชั่ นลงบนอุ ปกรณ แอนดรอยด แล ว จะต องเชื่ อมต ออุ ปกรณ ทั้ งหมดที่

เกี ่ยวข องให พร อมเส ียก อน ด ังนี้

(1) ต อกล องเชื่ อมต อบลู ทู ธ (กล องสี ฟ าใส) เข ากั บกล องบั นทึ กข อมู ลหลั ก

(2) ต อกล องตั วตรวจจั บที่ ต องการอ านค าเข ากั บกล องบั นทึ กข อมู ลหลั ก อาจต องต อสายเข ากั บกล องต อพ วงสั ญญาณหรื อ HubBOX ในกรณี ที่ ช องต อสั ญญาณของกล องบั นทึ กข อมู ลหลั กไม เพี ยงพอ (ปกติ รั บได สู งสุ ด 4 ช อง)

รู ปที่ 4 แสดงการต ออุ ปกรณ ในชุ ด IPST-DataScience เพื่ อติ ดต อกั บแอปพลิ เคชั่ น IPST-DAQ

รู ปท่ี 4 การต ออุ ปกรณ ในชุ ด IPST-DataScienceเพ่ื อติ ดต อกั บแอปพลิ เคชั่ น IPST-DAQ บนอุ ปกรณ แอนดรอยด ในแบบไร สายผ านบล ูท ูธ

19

การใช งานแอปพลิ เคชั่ น IPST-DAQ(1) เมื ่อเป ดแอปพล ิเคชั ่นขึ ้นมา จะพบปุ ม 3 ปุ มคื อ Sensor settings, Sampling Rate และ Start

โดยที่ ปุ ม Sensor settings กั บ Sampling rate จะเป นปุ มสี เหลื อง ใช เลื อกค าที่ ต องการอ านจากกล องบ ันทึ กข อมู ลอ ัตโนม ัติ ของชุ ด IPST-DataSciene ส วนปุ ม Start เป นปุ มส ีเขี ยวสํ าหรั บไปยั งหน าอ านค าจากตั วตรวจจั บที่ ต อกั บชุ ด IPST-DataScience

(2) สํ าหรั บ Sensor settings จะเป นการกํ าหนดว า ต องการอ านค าจากตั วตรวจจั บตั วใดบ างผู ใช งานสามารถเลื อกอ านค าจากตั วตรวจจั บคนละชนิ ดกั นได แต รวมทั้ งหมดแล วต องไม เกิ น 8 ตั วในกรณี ที่ ไม ต องการอ านค าตั วตรวจจั บชนิ ดนั้ นๆ ให ปลดเครื่ องหมายถู กที่ ช องข างหน าออก เมื่ อกํ าหนดเสร็ จแล ว กดปุ ม OK

20

(3) ส วน Sampling rate ใช กํ าหนดช วงเวลาในการอ านค าหนึ่ งรอบ เช น เลื อกอ านค าทุ กๆ 1วิ นาที หรื อทุ กๆ 30 วิ นาที เป นต น โดยกํ าหนดเวลาได สู งสุ ดถึ ง 168 ชั่ วโมง 59 นาที 59 วิ นาที เมื่ อกํ าหนดเสร็ จแล ว กดปุ ม OK

(4) เมื่ อกํ าหนดค าทุ กอย างเสร็ จแล ว ก็ ทํ าการกดปุ ม Start เพื่ อเข าสู หน าแสดงผลการทํ างานโดยที่ หน าแสดงผลการทํ างานจะต องเลื อกอุ ปกรณ ในการเชื่ อมต อก อน เป ดสวิ ตช จ ายไฟให กั บชุ ดIPST-DataScience จากนั้ นทํ าการค นหาชื่ อบลู ทู ธของ IPST-DataScience

21

(5) ในกรณี ที่ เชื่ อมต อเป นครั้ งแรก จะมี การถามรหั สผ านในการเชื่ อมต อ ให ใช รหั สผ าน 1234

(6) จะเห็ นรู ปกราฟแสดงผลที่ หน าจอ เป นการแสดงผลค าที่ อ านได จากกล องโมดู ลตั วตรวจจั บที่ เลื อกไว ใน Sensor Settings โดยที่ ทางขวามื อของกราฟจะมี ตั วเลขแสดงค าที่ วั ดได ล าสุ ด ที่ ตั วกราฟผู ใช งานสามารถปรั บขนาดของแกน X และเลื ่อนไปมาได การแตะบนรู ปกราฟสองครั ้ง จะเป นการเลื่ อนกราฟไปยั งค าล าสุ ด

22

(7) สํ าหรั บปุ มที่ อยู ทางขวามื อมี 4 ปุ มดั งนี้

PAIR: ปุ มสํ าหรั บเชื่ อมต อกั บ IPST-DataScience โดยจะแสดงหน าต างเลื อกอุ ปกรณ ที ่ต องการเชื ่อมต อ หากย ังไม ม ีการเชื ่อมต อ ในกรณ ีที ่เชื ่อมต อก ับกล องบ ันท ึกข อม ูล IPST-DataScienceอยู แล ว ปุ มนี้ จะถู กใช เป นปุ มยกเลิ กการเชื่ อมต อแทน

INFO [HIDE/SHOW] : เป ดป ดหน าต างแสดงข อม ูลที ่อ านจากต ัวตรวจจ ับ ประกอบด วย

CH: Channel ของเซ็ นเซอร

Min: ค าตํ ่าส ุดที ่วั ดได

Max: ค าสู งสุ ดที่ วั ดได

Avg: ค าเฉลี่ ยที่ ว ัดได ของทั้ งหมด

Act: ค าที่ ว ัดได ในป จจ ุบั น

กรณ ีต อกล องโมด ูลต ัวตรวจจ ับชน ิดนั ้นไว หลายช อง แอปพล ิเคช่ั นนี ้สามารถแสดงข อม ูลของต ัวตรวจจ ับชน ิดเด ียวก ันพร อมก ันหลายช องได (ส ูงส ุด 8 ช อง)

23

Save ใช บั นทึ กภาพกราฟที ่แสดงผลอยู ในรู ปแบบไฟล .png และบั นท ึกข อมู ลที่ ว ัดได ทั้ งหมดให อยู ในรู ปของไฟล นามสกุ ล .csv ซึ่ งนํ าไปใช ในงานด านฐานข อมู ลหรื อนํ าไปเป ดดู บนMicrosoft Excel เพื่ อนํ าค าที่ ได ไปใช งานต อไป เมื่ อกดปุ ม Save จะมี ข อความแสดงบนหน าจอว าได บั นท ึกไฟล เรี ยบร อยแล ว

ไฟล ข อมู ลและภาพกราฟจะเก็ บไว ที่ โฟลเดอร IPST-DS หรื อ IPST-DAQ

RESET BT : ใช ป ดและเป ดการใช งานบล ูทู ธใหม ในกรณี ที ่ระบบบลู ท ูธของอุ ปกรณ แอนดรอยด มี ป ญหา

24