โปรแกรมที่ 9.4 การควบคุม Continuous Rotation Servo โดยใช Potentiometer #include <Servo.h> Servo myservo; // create servo object to control a servo int potpin = 0; // analog pin used to connect the potentiometer int val; // variable to read the value from the analog pin void setup(){ myservo.attach(9); // attaches the servo on pin 9 to the servo object } void loop(){ val = analogRead(potpin); // reads the value of the potentiometer value // between 0 and 1023) val = map(val, 0, 1023, 0, 179); // scale it to use it with the servo value // between 0 and 180) myservo.write(val); // sets the servo position according to the scaled value delay(15); // waits for the servo to get there } โคดเหมือนกับตัวอยาง RC Servo Motor โดยใช Potentiometer แตผลการทำงานจะแตกตางกัน ผลการทำงานของ Code การควบคุม Continuous Rotation Servo โดยใช Potentiometer val = analogRead(potpin); อานคา Analog จาก Potentiometer ที่ตออยูที่ขา A0 เก็บไวในตัวแปร val val = map(val, 0, 1023, 0, 179); เนื่องจาก ADC ภายใน Arduino เปน ADC ขนาด 10-bit จึงอานคา Analog ไดตั้งแต 0-1023 แต Continuous Rotation Servo รับคาไดในชวง 1-180 จึงตองใช Function map เพื่อสเกลคาจาก 0-1023 เปน 0-179 แลวนำไปเก็บไวในตัวแปร val myservo.write(val); เมื่อสเกลคา จาก 0-1023 ลงเหลือ 0-179 แลวก็น ามาสั่งให Servo Motor หมุนในความเร็วและทิศทางตาม คาความกวางของพัลสที่จายออกไป delay(15); // หนวงเวลา 15 ms ผลของการทำงานในโคดนี้จะเห็นไดวา หากปรับ Potentiometer ไปทางดานใดดานหนึ่งจนสุด Continuous Rotation Servo จะหมุนในทิศทางหนึ่งดวยความเร็วสูงสุดและเมื่อเราคอยๆ ปรับ Potentiometer กลับมาใหมาอยู ในตำแหนงกึ่งกลาง Servo Motor จะคอยหมุนชาลงแตยังหมุนในทิศทางเดิม และจะหยุดสนิทหากเราปรับ Potentiometer มาที่ตำแหนงกึ่งกลางพอดี เมื่อปรับ Potentiometer เกินกวา ครึ่งหนึ่งในทิศตรงกันขาม Servo Motor จะเปลี่ยนทิศการหมุน แตจะหมุนอยางชาๆ และจะคอยๆหมุนเร็วขึ้นเมื่อเราปรับ Potentiometer มากขึ้น
แบบฝกหัดหนวยที่ 11 เรื่อง... Arduino กับเซอรโวมอเตอร ตอนที่ 1 ใหนักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท (X) ลงบนคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว 1. อุปกรณประเภทใดมีเซอรโวมอเตอร ก. รถบังคับวิทยุ ข. รถยนต ค. พัดลม ง. เครื่องซักผา 2. สวนประกอบของเซอรโวมอเตอรไมมีขอใด ก. ชุดเฟองเกียร ข. มอเตอรไฟฟากระแสตรง ค. วงจรขับมอเตอร ง. Arduino 3. การควบคุมตำแหนงเซอรโวมอเตอรทำไดไมเกิน กี่องศา ก. 0-360 องศา ข. 0-270 องศา ค. 0-180 องศา ง. 0-120 องศา 4. เซอรโวมอเตอรสามารถควบคุมตำแหนงไดโดย วิธีใด ก. สงขอมูลแบบขนาน ข. ปรับความกวางของสัญญาณพัลส ค. สงขอมูลแบบอนุกรม ง. การสงคาอนาล็อก 5. สายสัญญาณของเซอรโวมอเตอรมีจำนวนเทาใด ก. 2 สาย ข. 3 สาย ค. 4 สาย ง. 5 สาย 6. ขอใดไมใชสายสัญญาณของเซอรโวมอเตอร ก. สายกราวด ข. สายควบคุมความเร็ว ค. สายไฟเลี้ยงวงจร ง. สายสัญญาณเพื่อควบคุมตำแหนง 7. เมื่อปอนสัญญาณพัลสบวกกวาง 1.5 มิลลิวินาที เซอรโวมอเตอรเคลื่อนที่ไปตำแหนงใด ก. ตำแหนง 270 องศา ข. ตำแหนง 0 องศา ค. ตำแหนง 90 องศา ง. ตำแหนง 180 องศา 8. เมื่อปอนสัญญาณพัลสบวกกวาง 1มิลลิวินาที เซอรโวมอเตอรเคลื่อนที่ไปตำแหนงใด ก. ตำแหนง 0 องศา ข. ตำแหนง 90 องศา ค. ตำแหนง 180 องศา ง. ตำแหนง 270 องศา 9. เมื่อปอนสัญญาณพัลสบวกกวาง 2 มิลลิวินาที เซอรโวมอเตอรเคลื่อนที่ไปตำแหนงใด ก. ตำแหนง 270 องศา ข. ตำแหนง 0 องศา ค. ตำแหนง 180 องศา ง. ตำแหนง 90 องศา 10. คำสั่งที่ใชสำหรับควบคุมตำแหนงของเซอรโว มอเตอรคือขอใด ก. myservo.write() ข. digital.write ค. analog.write ง. myservo.read()
แบบฝกหัดหนวยที่ 11 เรื่อง... Arduino กับเซอรโวมอเตอร ตอนที่ 2 ใหนักเรียนตอบคำถามตอไปนี้ใหถูกตอง 1. จงบอกสวนประกอบของเซอรโวมอเตอร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. จงอธิบายวิธีการควบคุมตำแหนงของเซอรโวมอเตอร ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ใบความรู หนวยที่ 12 Arduino กับลำโพงบัซเซอร 1. หัวขอเรื่อง 2. สาระสำคัญ 2.1 ลำโพงบัซเซอร(Buzzer) ลำโพงบัชเซอร เปนอุปกรณที่ใหกำเนิดเสียงทำหนาที่เปลี่ยนสัญญาณฟฟาใหอยูในรูปสัญญาณเสียง ลำโพงบัซเซอรมีอยู 2 ประเภท ไดแก 2.1.1 แบบแอคทีฟ (Active Buzzer) ลำโพงชนิดนี้มีวงจรกำเนิดความถี่อยูภายใน สามารถสราง สัญญาณเสียงเตือนไดทันทีเพียงแคจายแรงดันไฟฟาเขาไป 2.1.2 แบบพาสซีฟ (Passive Buzzer) ลำโพงชนิดนี้ทำงานเหมือนลำโพงขนาดเล็ก คือ ถาปอน แรงดันไฟฟากระแสตรงเขาไปไมมีเสียง ถาตองการใหมีสัญญาณเสียงตองทำการปอนสัญญาณความถี่เขาไป ลำโพงชนิด นี้สามารถกำเนิดเสียงที่มีความแตกตางกันตามความถี่ที่ปอนเขามา ในหนวยนี้เปนการใชงาน Arduino กับลำโพงบัซเซอรแบบพาสซีฟ ดังนั้นการใชงานตองทำการ เขียนโปรแกรมเพื่อสงความถี่จาก Arduino เขาไปยังลำโพงบัซเซอร ปจจุบันเครื่องใชไฟฟาโดยทั่วไป มีลำโพงบัซเซอร ติดตั้งอยูภายในดวย เชน ในคอมพิวเตอรใชลำโพงบัซเซอรเพื่อสงสัญญาณใหทราบวาสถานะของคอมพิวเตอรมีปญหา อะไร หรือในเครื่องซักผาอัตโนมัติ เครื่องปรับอากาศ เมื่อทำการกดปุมบนเครื่องหรือรีโมตคอนโทรลจะไดยินเสียงปบดัง ขึ้นมาดวยเพื่อบอกใหรูวาขณะนี้ทำการกดสวิตชแลว ภาพที่ 12.1 ลำโพงบัซเซอรแบบ Passive
2.2 การสรางความถี่ของ Arduino การตอใชงานระหวาง Arduino กับลำโพงบัซเซอรสามารถตอไดโดยตรงจากพอรตดิจิตอล ขาอีกดานหนึ่งของลำโพงตอลงกราวด การสรางความถี่เสียงสามารถทำไดโดยงายเพียงนำโปรแกรมไฟกระพริบมา ประยุกตงานดวยการสงสัญญาณลอจิก "1" และลอจิก "0" ใหอยูในชวงความถี่เสียงที่มนุษยไดยินซึ่งอยูในชวงความถี่ 20 - 20,000 เฮิรท (Hz.) ภาพที่ 12.2 การตอ Arduino กับ ลำโพงบัซเซอร 2.3 การสรางความถี่เสียงโนตดนตรีของ Arduino Arduino มีความสามารถในการผลิตความถี่เสียงสูง เสียงต่ำ หรือผลิตเปนเสียงโนตดนตรีไดนั้นเอง ภาพที่ 12.3 ตารางความถี่เสียงโนตดนตรี คำสั่งในการผลิตความถี่เสียง เพื่อนำมาสรางตัวโนตหรือเสียงเพลงได ซึ่งมีคำสั่งอยู 2 คำสั่ง ดังนี้ คำสั่ง tone( ); เปนคำสั่งในการสรางลูกคลื่นสี่เหลี่ยมดวยความถี่ที่กำหนดออกไปยังพอรตดิจิตอลที่ตองการ ตามระยะเวลา กำหนด
รูปแบบคำสั่ง tone(ตำแหนงพอรต, ความถี่, ระยะเวลา) หรือ tone(ตำแหนงพอรต, ความถี่) คำสั่ง noTone( ); เปนคำสั่งใหหยุดผลิตความถี่เสียงในพอรตดิจิตอลที่กำหนด รูปแบบคำสั่ง noTone(ตำแหนงพอรต)
แบบฝกหัดหนวยที่ 12 เรื่อง... Arduino กับลำโพงบัซเซอร ตอนที่ 1 ใหนักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท (X) ลงบนคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว 1. อุปกรณกำเนิดเสียงหมายถึงขอใด ก. ทรานซิสเตอร ข. คอนเดนเซอร ค. ลำโพง ง. รีซิสเตอร 2. ลำโพงบัซเซอรทำหนาที่อะไร ก. เปลี่ยนสัญญาณเสียงเปนสัญญาณไฟฟา ข. เปลี่ยนพลังงานกลเปนสัญญาณเสียง ค. เปลี่ยนสัญญาณไฟฟาเปนสัญญาณกล ง. เปลี่ยนสัญญาณไฟฟาเปนสัญญาณเสียง 3. มนุษยไดยินเสียงอยูในชวงความถี่ใด ก. 20 – 20 กิโลเฮิรต ข. 20 – 40 กิโลเฮิรต ค. 200 – 40,000 เฮิรต ง. 20 – 2,000 เฮิรต 4. สูตรในการคำนวณหาคาความถี่เสียงคือขอใด ก. ความถี่ (F) = 1 / ไซเคิล (cycles) ข. delaytime = 1 second 2 x toneFrequency ค. ความถี่ (F) = วินาที (second) / ไซเคิล (cycles) ง. ความถี่ (F) = 1 / คาบเวลา (T) 5. ลำโพงบัซเซอร แบงออกเปนกี่ชนิด ก. 1 ชนิด ข. 2 ชนิด ค. 3 ชนิด ง. 4 ชนิด 6. ความถี่โนตดนตรีตัว C มีความถี่เทาใด ก. 349 เฮิรต ข. 330 เฮิรต ค. 294 เฮิรต ง. 262 เฮิรต 7. ความถี่โนตดนตรีตัว A มีความถี่เทาใด ก. 294 เฮิรต ข. 440 เฮิรต ค. 349 เฮิรต ง. 262 เฮิรต 8. ความถี่โนตดนตรีตัว E มีความถี่เทาใด ก. 440 เฮิรต ข. 330 เฮิรต ค. 294 เฮิรต ง. 494 เฮิรต 9. ความถี่โนตดนตรีตัว B มีความถี่เทาใด ก. 349 เฮิรต ข. 392 เฮิรต ค. 494 เฮิรต ง. 524 เฮิรต 10. คำสั่งใดใชสำหรับการกำเนิดความถี่เสียง ก. delay(500); ข. const int SpeakerPin = 8; ค. tone(8, 494, 500); ง. delayMicroseconds(500);
แบบฝกหัดหนวยที่ 12 เรื่อง... Arduino กับลำโพงบัซเซอร ตอนที่ 2 ใหนักเรียนตอบคำถามตอไปนี้ใหถูกตอง 1. จงอธิบายการสรางความถี่เสียงของ Arduino ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. จงอธิบายการสรางความถี่เสียงโนตดนตรีของ Arduino ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ใบความรู หนวยที่ 13 Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ 1. หัวขอเรื่อง 2. สาระสำคัญ 2.1 เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ (Humidity & Temperature Sensor) ทำหนาที่สำหรับวัดคา ความชื้นและคาอุณหภูมิในอากาศเพื่อแสดงผลเปนขอมูลสถิตินำไปใชในงานตางๆ สำหรับเซ็นเซอรวัดความชื้นและ อุณหภูมิ รุน DHT11 เปนเซ็นเซอรที่ใชวัดอุณหภูมิมีคาเปนองศาเซลเซียล และองศาฟาเรนไฮต และสามารถวัด ความชื้นไดดวย ภาพที่ 13.1 เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 คุณสมบัติของเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 มีดังนี้ 1. ยานการวัดความชื้น 20-90% RH มีคาความแมนยำ +- 5% RH ความละเอียดในการวัด 1 % แสดงผลแบบ 8 บิต 2. ยานการวัดอุณหภูมิ 0-50 องศาเซลเซียส โดยมีคาความแมนยำ +-2 องศาเซลเซียส ความละเอียดในการ วัด 1 องศาเซลเซียส แสดงผลแบบ 8 บิต
3. มีขาตอใชงาน 4 ขา ขา 1 ไฟบวก +(VCC) ใชแรงดันไฟเลี้ยง 3 - 5.5 โวลต ขา 2 เปนขาดาตา (DAT) ขา 3 ไมไดใชงาน และขา 4 ขาไฟกราวด 4. ขณะทำการวัดคากินกระแส 0.5 - 2.5 mA 5. การสงขอมูลของเซ็นเซอรทำการสงขอมูลทุกๆ 1 วินาที 2.2 การตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ ภาพที่ 13.2 วงจรการตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ การตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิโดยปกติสายสัญญาณระหวาง ตัวเซ็นเซอร กับบอรด Arduino ควรหางกันไมเกิน 20 เมตร และตองตอตัวตานทานพูลอัฟ (Pull up resistor) คา 5 กิโลโอหมกับ สายดาตาไวดวย ภาพที่ 13.3 สัญญาณการอานขอมูลระหวาง Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ
แบบฝกหัดหนวยที่ 13 เรื่อง... Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ ตอนที่ 1 ใหนักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท (X) ลงบนคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว 1. อุปกรณขอใดวัดใชความชื้นและอุณหภูมิ ก. เซ็นเซอร DHT11 ข. เซ็นเซอร NTC ค. เซ็นเซอรเทอรมิสเตอร ง. เซ็นเซอร PTC 2. ขอใดไมใชเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ ก. DHT01 ข. DHT11 ค. DHT21 ง. DHT22 3. เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 มีขาตอใชงานทั้งหมดเทาใด ก. 1 ขา ข. 2 ขา ค. 3 ขา ง. 4 ขา 4. เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 ใชแรงดันไฟเลี้ยงเทาใด ก. 5 โวลต ข. 6 โวลต ค. 7 โวลต ง. 8 โวลต 5. เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 สามารถวัดความชื้นในยานใด ก. ความชื้น 10-50% RH ข. ความชื้น 50-100% RH ค. ความชื้น 0-100% RH ง. ยานความชื้น 20-90% RH 6. เซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 สามารถวัดอุณหภูมิ ในยานใด ก. อุณหภูมิ 0-80 องศาเซลเซียส ข. อุณหภูมิ 20-80 องศาเซลเซียส ค. อุณหภูมิ 0-50 องศาเซลเซียส ง. อุณหภูมิ 0-100 องศาเซลเซียส 7. การตอใชงานเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 ขาดาตาตองตอ ตัวตานทาน พูลอัฟคาเทาใด ก. 500 โอหม ข. 1 กิโลโอหม ค. 5 กิโลโอหม ง. 15 กิโลโอหม 8. การตอใชงานเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 กับบอรด Arduino ควรมีระยะหางไม เกินเทาใด ก. 5 เมตร ข. 10 เมตร ค. 15 เมตร ง. 20 เมตร 9. การสงขอมูลดาตาเพื่อสงคาความชื้นและ อุณหภูมิ ตองสงขอมูลทั้งหมดกี่บิต ก. 40 บิต ข. 45 บิต ค. 50 บิต ง. 55 บิต 10. ในการใชงานเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 ตองติดตั้งไลบราลีใดกอน ก. LiquidCrystal.h ข. DHT.h ค. dht.setup ง. delay.h
แบบฝกหัดหนวยที่ 13 เรื่อง... Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ ตอนที่ 2 ใหนักเรียนตอบคำถามตอไปนี้ใหถูกตอง 1. จงบอกคุณสมบัติของเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ รุน DHT11 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. จงอธิบายการตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรวัดความชื้นและอุณหภูมิ ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ใบความรู หนวยที่ 14 Arduino กับเซ็นเซอรอัลตราโซนิก 1. หัวขอเรื่อง 2. สาระสำคัญ 2.1 เซ็นเซอรอัลตราโซนิก เซ็นเซอรอัลตราโซนิก (Ultrasonic Sensor) เปนโมดูลที่ใชสำหรับการตรวจจับวัตถุหรือวัดระยะทางดวยคลื่นอัลตราโซ นิก สำหรับเซ็นเซอรอัลตราโซนิก รุน HC-SR04 นี้เปนแผงวงจรวัดตรวจจับวัตถุหรือวัดระยะ ทางดวยคลื่นอัลตราโซนิก ที่มีความเที่ยงตรงสูง โดยสามารถตรวจจับวัตถุหรือวัดระยะไดตั้งแต 2 เซนติเมตรไปจนถึง 400 เซนติเมตร โดยการสง สัญญาณคลื่นอัลตราโซนิกความถี่ 40 kHz ไปที่วัตถุและทำการรับสัญญาณคลื่นอัลตราโซนิกที่สะทอนกลับมา และทำ การจับเวลาเพื่อนำมาใชในการคำนวณระยะทางนั้น ภาพที่ 14.1 เซ็นเซอรอัลตราโซนิก รุน HC-SR04 คุณสมบัติของเซ็นเซอรอัลตราโซนิก รุน HC-SR04 มีดังนี้ 1. ใชแรงดันไฟเลี้ยง +5 โวลต กินกระแสไฟฟา 30 มิลลิแอมป 2. ตัวรับและสงสัญญาณใชคลื่นอัลตราโซนิก ใชความถี่ 40 กิโลเฮิรท ในการทำงาน
3. สามารถตรวจจับวัตถุหรือวัดระยะไดตั้งแต 2 ซ.ม.ไปจนถึง 400 ซ.ม. 4. สำหรับการกระตุน (Trigger) มีความกวางอยางนอย 10 ไมโครวินาที 5. ความกวางเชิงมุมสำหรับใชในการวัด (measuring angle) 15 องศา 6. ระดับแรงดันลอจิกสำหรับขา TRIG และ ECHO มีคา 5 V. TTL 2.2 การตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรอัลตราโซนิก ภาพที่ 14.2 วงจรการตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรอัลตราโซนิก เซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 นี้มีขาตอใชงานทั้งหมด 4 ขาเพื่อตอการใชงานกับบอรด Arduino - ขา VCC ตอกับแรงดันไฟเลี้ยง 5 โวลต - ขา Trig เปนขาอินพุตใชในการรับสัญญาณพัลสความกวาง 10 ไมโครวินาทีเพื่อกระตุนการสรางคลื่นอัลตราโซนิก ความถี่ 40 กิโลเฮิรท (KHz) ออกสูอากาศจากตัวสง (T) - ขา Echo เปนขาเอาตพุตใชในการสงสัญญาณพัลสออกจากโมดูลเซ็นเซอรอัลตราโซนิกไปยังบอรด Arduino เพื่อ ตรวจจับความกวางของสัญญาณพัลสและนำมาคำนวณเปนระยะทาง - ขา GND ตอไฟกราวด ภาพที่ 14.3 การสงสัญญาณคลื่นอัลตราโซนิก
ภาพที่ 14.4 สัญญาณที่ขา Trig และขา Echo ของเซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 คำสั่ง pulseIn ( ); เปนคำสั่งในการอานสัญญาณพัลสในขาอินพุตที่กำหนด รูปแบบคำสั่ง pulseIn (ตำแหนงพอรต, คาพารามิเตอรที่กำหนด) หรือ pulseIn (ตำแหนงพอรต, คาพารามิเตอรที่กำหนด, ชวงเวลาสูงสุด)
แบบฝกหัดหนวยที่ 14 เรื่อง... Arduino กับเซ็นเซอรอัลตราโซนิก ตอนที่ 1 ใหนักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท (X) ลงบนคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว 1. อุปกรณขอใดเปนอุปกรณที่ใชในการวัด ระยะทาง ก. เซ็นเซอร DHT21 ข. เซ็นเซอร NTC ค. เซ็นเซอร HC-SR04 ง. เซ็นเซอร PTC 2. ขอใดเปนการประยุกตใชงานเซ็นเซอร อัลตรา โซนิก ก. เครื่องคนหาโลหะ ข. ตลับเมตรไรสาย ค. เครื่องวัดความเร็วรอบ ง. เครื่องวัดความเข็มแสง 3. ขอใดไมใชเปนการประยุกตใชงานเซ็นเซอร อัลตราโซนิก ก. วงจรตรวจจับการชน ข. วงจรตรวจจับผูบุกรุก ค. วงจรวัดระดับของเหลว ง. วงจรวัดการรั่วไฟของกระแสไฟฟา 4. เซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 ใช แรงดันไฟเลี้ยงเทาใด ก. 5 โวลต ข. 6 โวลต ค. 7 โวลต ง. 8 โวลต 5. เซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 กิน กระแสไฟฟาเทาใด ก. 30 มิลลิแอมป ข. 35 มิลลิแอมป ค. 40 มิลลิแอมป ง. 45 มิลลิแอมป 6. เซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 ใชคลื่นอัล ตราโซนิกในการรับสงความถี่เทาใด ก. 38 กิโลเฮิรท ข. 40 กิโลเฮิรท ค. 42 กิโลเฮิรท ง. 45 กิโลเฮิรท 7. ขา Trig ของเซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HCSR04 ทำหนาที่ใด ก. เปนขาอินพุตเพื่อรับคลื่นอัลตราโซนิก ข. เปนขาเอาตพุตเพื่อสงคลื่นอัลตราโซนิก ค. เปนขาอินพุตใชในการรับสัญญาณพัลส ง. เปนขาเอาตพุตใชในการสงสัญญาณพัลส 8. ขา Echo ของเซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HCSR04 ทำหนาที่ใด ก. เปนขาอินพุตเพื่อรับคลื่นอัลตราโซนิก ข. เปนขาเอาตพุตเพื่อสงคลื่นอัลตราโซนิก ค. เปนขาอินพุตใชในการรับสัญญาณพัลส ง. เปนขาเอาตพุตใชในการสงสัญญาณพัลส 9. เซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 มีขาตอใช งานทั้งหมดกี่ขา ก. 2 ขา ข. 3 ขา ค. 4 ขา ง. 5 ขา 10. คำสั่งสำหรับใชในการอานคาระยะจาก เซ็นเซอรอัลตราโซนิกคือคำสั่งใด ก. digitalWrite(trigPin, LOW); ข. digitalWrite(trigPin, HIGH); ค. digitalRrad(echoPin, HIGH); ง. pulseIn(echoPin, HIGH);
แบบฝกหัดหนวยที่ 14 เรื่อง... Arduino กับเซ็นเซอรอัลตราโซนิก ตอนที่ 2 ใหนักเรียนตอบคำถามตอไปนี้ใหถูกตอง 1. จงบอกคุณสมบัติของเซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. จงอธิบายการตอใชงาน Arduino กับเซ็นเซอรอัลตราโซนิกรุน HC-SR04 ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ใบความรู หนวยที่ 15 Arduino กับรีโมตคอนโทรล 1. หัวขอเรื่อง 2. สาระสำคัญ 2.1 รีโมตคอนโทรล รีโมตคอนโทรล (remote control) ยอมาจาก รีโมตคอนโทรลเลอร (remote controller) เปนเทคโนโลยี การสื่อสารแบบไรสายที่พบเห็นโดยทั่วไป มีราคาไมแพงและใชงานงาย อุปกรณอิเล็กทรอนิกสชนิดนี้ทำหนาที่สั่งงาน ควบคุมอุปกรณเครื่องใชไฟฟาตางๆ จากระยะไกลโดยไมใชสายไฟเปนตัวสงสัญญาณ ภาพที่ 15.1 รีโมทคอนโทรล การสงและรับขอมูลของรีโมตคอนโทรลดวยแสงอินฟราเรด ตองมีสวนประกอบดังนี้ 1.ภาคสงสัญญาณ ประกอบดวยไดโอดเปลงแสงอินฟราเรด (Infrared Emitting Diode : IRED) และวงจร ภาคสง สำหรับไดโอดเปลงแสงอินฟราเรดเปนอุปกรณที่สำคัญในการสงสัญญาณใหแสงในชวงคลื่นอินฟราเรดที่มนุษย มองดวยตาเปลาไมเห็น ไดโอดประเภทนี้มี 2 ขาเหมือนไดโอดทั่วไปคือขาแอโนด (A) และขาแคโทด (K) ในสวนของ วงจรภาคสงทำหนาที่ในการสรางรหัส (Code) และนำรหัสที่ไดผสมกับคลื่นแสงอินฟราเรดเพื่อสงไปยังภาครับตอไป
2.ภาครับสัญญาณ ทำหนาที่รับรหัสที่ถูกสงมาจากรีโมตคอนโทรลเพื่อใชในการควบคุมการทำงานของ อุปกรณตางๆ ตัวอยางโมดูลตัวรับแสงอินฟราเรดเชน เบอร VS1838, TSOP1738, HS0038, TSOP4838 เปนตน ภาพที่ 15.2 อุปกรณภาครับ-สงสัญญาณดวยแสงอินฟราเรด 2.2 การตอใชงาน Arduino กับรีโมตคอนโทรล สำหรับภาคสงสัญญาณจากรีโมตคอนโทรลจะใชรีโมตคอนโทรลจากเครื่องใชไฟฟาที่ทำสำเร็จรูปแลวซึ่งอาจ นำมาจากรีโมตคอนโทรลของโทรทัศน เครื่องเสียง เครื่องเลนDVD เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม เพื่อใช ในการสง สัญญาณมายังภาครับซึ่งใชโมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX-1838HS หรือเบอร TSOP4838 คุณสมบัติของโมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด มีดังนี้ - เปนโมดูลสำหรับรับสัญญาณแสงอินฟราเรดใชงานรวมกับรีโมตคอนโทรล - ใชความถี่ในการสงและรับมีความถี่ 38 กิโลเฮิรท - สัญญาณเอาตพุตเปนแบบดิจิตอล - ใชไฟเลี้ยง 3 - 5 โวลต ขาตอการใชงานของโมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX-1838HS ดังรูปที่ 15.3 มีทั้งหมด 3 ขา ไดแก ขา ไฟเลี้ยง Vcc สำหรับตอไฟบวก 3 - 5 โวลต, ขา GND สำหรับตอไฟกราวด และขา Vout สำหรับตอสัญญาณเอาตพุต กับไมโครคอนโทรลเลอรเพื่อเขียนโปรแกรมการควบคุม ภาพที่ 15.3 วงจรการตอใชงาน Arduino กับโมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด
แบบฝกหัดหนวยที่ 15 เรื่อง... Arduino กับรีโมตคอนโทรล ตอนที่ 1 ใหนักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท (X) ลงบนคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว 1. รีโมตคอนโทรล หมายถึงขอใด ก. อุปกรณควบคุมดวยสายไฟ ข. อุปกรณควบคุมระยะไกล ค. อุปกรณควบคุมมอเตอร ง. อุปกรณควบคุมดวยเสียง 2. เครื่องรับโทรทัศนใชสัญญาณใดในการควบคุม ระยะไกล ก. คลื่นเสียง ข. คลื่นวิทยุ ค. สัญญาณบูลทูธ ง. แสงอินฟราเรด 3. อุปกรณเครื่องใชไฟฟาชนิดใดไมใชรีโมต คอนโทรล ก. เครื่องเสียง ข. เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม ค. คอมพิวเตอร ง. เครื่องปรับอากาศ 4. ภาคสงสัญญาณใชอุปกรณชนิดใด ก. ไดโอดเปลงแสงอินฟราเรด ข. ทรานซิสเตอร NPN ค. เอสซีอาร ง. ไตรแอค 5. อุปกรณชนิดใดที่มนุษยมองดวยตาเปลาไมเห็น ก. ไดโอดเปลงแสงอินฟราเรด ข. ทรานซิสเตอร NPN ค. เอสซีอาร ง. ไตรแอค 6. โมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX-1838HS มีกี่ขา ก. 2 ขา ข. 3 ขา ค. 4 ขา ง. 5 ขา 7. โมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX-1838HS ขา Vcc ใชแรงดันไฟเลี้ยงเทาใด ก. 2 โวลต ข. 5 โวลต ค. 7 โวลต ง. 8 โวลต 8. โมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX-1838HS ใชความถี่ในการสงและรับเทาใด ก. 30 กิโลเฮิรท ข. 32 กิโลเฮิรท ค. 38 กิโลเฮิรท ง. 40 กิโลเฮิรท 9. โมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX-1838HS ขา Vout สงสัญญาณแบบใด ก. สัญญาณเอาตพุตเปนแบบอนาล็อก ข. สัญญาณเอาตพุตเปนแบบแรงดันไฟฟา ค. สัญญาณเอาตพุตเปนแบบเสียง ง. สัญญาณเอาตพุตเปนแบบดิจิตอล 10. การเขียนโปรแกรมรับคารีโมตคอนโทรล ตอง ติดตั้งไลบราลีใดกอน ก. LiquidCrystal.h ข. DHT.h ค. dht.setup ง. Arduino-IRremote-master
แบบฝกหัดหนวยที่ 15 เรื่อง... Arduino กับรีโมตคอนโทรล ตอนที่ 2 ใหนักเรียนตอบคำถามตอไปนี้ใหถูกตอง 1. จงอธิบายการสงและรับขอมูลของรีโมตคอนโทรลดวยแสงอินฟราเรด ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 2. จงอธิบายการตอใชงาน Arduino กับรีโมตคอนโทรล ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
ใบความรู หนวยที่ 16 การประยุกตใชงาน Arduino 1. หัวขอเรื่อง 2. สาระสำคัญ 2.1 การประยุกตใชงาน Arduino ไมโครคอนโทรลเลอร Arduino ในตระกูล AVR ไดรับความนิยมอยางสูงทั่วโลก ถูกพัฒนาเปนแบบโอเพน ซอรส (Open Source) ซึ่งผูผลิตเปดเผยขอมูลทั้งฮารดแวร (Hardware) และซอฟตแวร (Software) ใชภาษา C++ สำหรับเขียนโปรแกรมสั่งงาน โดยจัดใหมี ไลบราลีตางๆ มากมายพรอมใชงานไดทันที ครอบคลุมการติดตอกับอุปกรณ อินพุตและเอาตพุตตางๆไดกวางมาก ภาพที่ 16.1 ตัวอยางการประยุกตใชงาน Arduino
2.2 โปรแกรมประยุกตใชงานที่ 1 โปรแกรมเปด-ปดไฟกลางคืน วงจรเปด-ปดไฟกลางคืน โดนำอุปกรณตรวจจับแสงไดแก แอลดีอาร (LDR : Light Dependent Resistor) ซึ่งเปนตัวตานทานที่เปลี่ยนแปลงคาความตานทานตามแสง การออกแบบวงจรนี้ในสวนของอินพุตไดนำ LDR เขาที่พอรตอนาล็อกขา A.0 และในสวนของเอาตพุตทำการตออุปกรณรีเลยเพื่อควบคุมหลอดไฟฟากระสลับ 220 โวลต ที่พอรตดิจิตอลขา 11 การทำงานของโปรแกรม โดยปกติถามีแสงสวางมาตกกระทบ LDR ที่พอรตดิจิตอลขา 11 จะสง ลอจิก “0” ออกมาทำใหรีเลยไมทำงานและหลอดไฟ 220 โวลตไมติด แตเมื่อใดที่ไมมีแสงมาตกกระทบ LDR หรือเปน เวลากลางคืน ที่พอรตดิจิตอลขา 11 จะสงลอจิก “1” ออกมาทำใหรีเลยทำงานและหลอดไฟ 220 โวลตติดสวางขึ้นมา ภาพที่ 16.2 วงจรเปด-ปดไฟกลางคืน
2.3 โปรแกรมประยุกตใชงานที่ 2 โปรแกรมปมน้ำอัตโนมัติ วงจรปมน้ำอัตโนมัติ เพื่อควบคุมการทำงานของปมน้ำใหเติมน้ำใสถังเก็บน้ำแบบอัตโนมัติ การออกแบบ วงจรสวนของอินพุตใชพอรตดิจิตอลขา 2,3,4 เพื่อวัดระดับน้ำ 3 ระดับ ในสวนของเอาตพุตมีวงจรควบคุมปมน้ำตอเขา ที่พอรตดิจิตอลขา 13 ทำการตออุปกรณรีเลยเพื่อควบคุมการทำงานของปมน้ำ และยังมีหลอดแอลอีดี LED1 กับ LED3 ตอเขาที่ดิจิตอลขา 10-12 เรียงตามลำดับ ใชสำหรับแสดงผลระดับน้ำ . ภาพที่ 16.3 วงจรปมน้ำอัตโนมัติ
2.4 โปรแกรมประยุกตใชงานที่ 3 โปรแกรมรีโมทคอนโทรล 4 ชอง วงจรรีโมทคอนโทรล 4 ชอง เพื่อใชสำหรับการควบคุมการทำงานของอุปกรณเครื่องใชไฟฟาตางๆ เชนเปดปด หลอดไฟ การออกแบบวงจรสวนของอินพุตใชพอรตดิจิตอลขา 2 ตอกับโมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด เบอร AX1838HS เพื่อรับสัญญาณจากรีโมทคอนโทรล ในสวนของเอาตพุตมีวงจรควบคุมเปดปดอุปกรณไฟฟาตอที่พอรต ดิจิตอลขา 10 -13 ทำการตอกับอุปกรณรีเลยเพื่อควบคุมการทำงานของเครื่องใชไฟฟา ภาพที่ 16.4 วงจรรีโมทคอนโทรล 4 ชอง
แบบฝกหัดหนวยที่ 16 เรื่อง...การประยุกตใชงาน Arduino ตอนที่ 1 ใหนักเรียนทำเครื่องหมายกากบาท (X) ลงบนคำตอบที่ถูกที่สุดเพียงคำตอบเดียว จากรูปขางลาง ใชในคำถามขอที่ 1 – 3 วงจรเปด-ปดไฟกลางคืน 1. วงจรเปด-ปดไฟกลางคืนใชอุปกรณใดตัวจับแสง ก. Diode ข. LED ค. LDR ง. LAMP 2. แอลดีอาร หมายถึงขอใด ก. ตัวตานทานกระแสไฟฟา ข. ตัวตานทานแรงดันไฟฟา ค. ตัวตานทานเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ ง. ตัวตานทานเปลี่ยนแปลงคาตามแสง 3. จากรูปอุปกรณใดใชควบคุมการเปดปดหลอดไฟ ก. Diode ข. LED ค. Relay ง. LAMP 4. จากรูปใชพอรตใดรับคาจาก LDR ก. A0 ข. D0 ค. A11 ง. D11 จากรูปขางลาง ใชในคำถามขอที่ 5 – 7 วงจรปมน้ำอัตโนมัติ 5. จากวงจรปมน้ำอัตโนมัติพอรตใดเช็คระดับน้ำ สูงสุด ก. D4 ข. D3 ค. D2 ง. D1 6. จากวงจรปมน้ำอัตโนมัติพอรตใดเช็คระดับน้ำ ต่ำสุด ก. D1 ข. D2 ค. D3 ง. D4 7. จากวงจรปมน้ำอัตโนมัติพอรตใดควบคุม มอเตอรปมน้ำ ก. D10 ข. D11 ค. D12 ง. D13 จากรูปขางลาง ใชในคำถามขอที่ 8 – 10 8. โมดูลรับสัญญาณอินฟราเรด ใชเบอรใดในการ ตอใชงาน ก. VS838-12 ข. AX-1838HS ค. IRM-3638N3 ง. TSOP4838 9. จากรูปใชพอรตใดรับคาจากโมดูลรับสัญญาณ อินฟราเรด ก. D2 ข. D3 ค. D4 ง. D5 10. จากรูปสามารถควบคุมเอาตพุตไดเทาใด ก. 2 ชอง ข. 3 ชอง ค. 4 ชอง ง. 5 ชอง
แบบฝกหัดหนวยที่ 16 เรื่อง...การประยุกตใชงาน Arduino ตอนที่ 2 ใหนักเรียนตอบคำถามตอไปนี้ใหถูกตอง 1. ใหนักศึกษาคิดหัวขอโครงงานการประยุกตใชงานไมโครคอนโทรลเลอร Arduino 1 โครงการ - ออกแบบวงจรการใชงาน - โปรแกรม - ประโยชนการใชงาน ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….