Ipst se book130326

3,714 views

Published on

คู่มือการใช้งานหุ่นยนต์

Published in: Education
0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
3,714
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
53
Actions
Shares
0
Downloads
127
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ipst se book130326

  1. 1.  1 IPST-MicroBOXSecondaryEducation (SE) Starter manual  
  2. 2. 2 IPST-MicoBOX (SE) Starter Manual คูมือเริ่มตนใชงานกลองสมองกล IPST-MicroBOX (SE) ISBN 974-92023-0-9 ใครควรใชหนังสือเลมนี้ 1.นักเรียนนิสิตนักศึกษาและบุคคลทั่วไปที่มีความสนใจในการนําไมโครคอนโทรลเลอรไปประยุกตใชในการทดลอง ทางวิทยาศาสตรหรือสนใจในการเรียนรูและทดลองวิยาศาสตรในแนวทางใหมที่ใชกิจกรรมเปนสื่อโดยมีไมโคร คอนโทรลเลอรเปนสวนประกอบ 2.สถาบันการศึกษาโรงเรียนวิทยาลัยมหาวิทยาลัยที่มีการเปดการเรียนการสอนวิชาอิเล็กทรอนิกสหรือภาควิชา วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกสและคอมพิวเตอร 3.คณาจารยที่มีความตองการศึกษาและเตรียมการเรียนการสอนวิชาไมโครคอนโทรลเลอรรวมถึงวิทยาศาสตร ประยุกตที่ตองการบูรณาการความรูทางอิเล็กทรอนิกส-ไมโครคอนโทรลเลอร-การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร- การทดลองทางวิทยาศาสตรในระดับมัธยมศึกษาอาชีวศึกษาและปริญญาตรี รายละเอียดที่ปรากฏในคูมือเริ่มตนใชงานกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE) ผานการตรวจทานอยางละเอียด และถวนถี่ เพื่อใหมีความสมบูรณและถูกตองมากที่สุดภายใตเงื่อนไขและเวลาที่พึงมีกอนการจัดพิมพเผยแพร ความเสียหายอันอาจเกิดจาก การนําขอมูลในหนังสือเลมนี้ไปใช ทางบริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด มิไดมีภาระในการรับผิดชอบแตประการใด ความผิดพลาดคลาดเคลื่อนที่อาจมีและไดรับการจัดพิมพเผยแพรออก ไปนั้น ทางบริษัทฯ จะพยายามชี้แจงและแกไขในการจัดพิมพครั้งตอไป สงวนลิขสิทธิ์ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2521 หามการลอกเลียนไมวาสวนหนึ่งสวนใดของหนังสือเลมนี้ นอกจากจะไดรับอนุญาต ดําเนินการจัดพิมพและจําหนายโดย บริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด 108 ซ.สุขุมวิท 101/2 ถ.สุขุมวิทแขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทรศัพท 0-2747-7001-4 โทรสาร 0-2747-7005
  3. 3.  3 IPST-MicroBOX(SE) จากการเริ่มตนพัฒนาชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOXโดยสาขาคอมพิวเตอรสถาบันสงเสริมการสอน วิทยาศาสตรและเทคโนโลยีหรือสสวท.ที่สามารถนําไปบูรณาการกับวิชาอื่นๆไดไดรับการตอบรับและมีการนําไป ใชในการเรียนการสอนดานวิทยาศาสตรประยุกตดานการเขียนและพัฒนาโปรแกรมภาษาCรวมถึงในวิชาโครงงาน เพื่อใหผูเรียนสามารถนําองคความรูนี้ไปใชและตอยอดเพื่อสรางโครงงานวิทยาศาสตรสมัยใหม IPST-MicroBOXเพื่อเปนสื่อทางเลือกหนึ่งสําหรับครูผูสอนในการจัดการเรียนการสอนวิชาการโปรแกรมวิชา โครงงานในระดับมัธยมศึกษาชุดการเรียนการสอนนี้จะเนนการจัดกิจกรรมการเรียนรูแบบบูรณาการนักเรียนไดรู เกี่ยวกับอุปกรณและอิเล็กทรอนิกสเบื้องตนการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมไมโครคอนโทรลเลอรการทําโครงงานซึ่ง ตองบูรณาการกับวิชาฟสิกสเคมีชีววิทยาคณิตศาสตรและคอมพิวเตอรเขาดวยกันซึ่งจะทําใหการเรียนการสอน มีความนาสนใจและเปนอีกแนวทางหนึ่งในการสอนเพื่อใหนักเรียนรักการเขียนโปรแกรมรูจักคิดวิเคราะหและแก ปญหาทั้งในวิชาที่เรียนและในชีวิตประจําวัน จนกระทั่งในปพ.ศ.2556 สสวท.ไดมีการจัดตั้งโครงการหองเรียนวิทยาศาสตรในระดับมัธยมศึกษาตอน ตนขึ้นโดยมีชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX เปนสื่อการเรียนรูหนึ่งที่ควรมีในหองเรียนวิทยาศาสตรเนื่องจาก IPST-MicroBOXเดิมออกแบบมาเพื่อใชในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายเปนหลักดังนั้นเมื่อนํามาใชในหองเรียนวิทยา ศาสตรในระดับมัธยมศึกษาตอนตนจึงตองมีการปรับปรุงใหม เพื่อใหเหมาะกับนักเรียนในระดับนี้กอปรกับการ เปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีอุปกรณอิเล็กทรอนิกส คอมพิวเตอรสมัยใหมที่มีระบบปฏิบัติการที่หลากหลายทั้ง วินโดวส,ลีนุกซหรือกระทั่งMACOSพอรตเชื่อมตอของคอมพิวเตอรที่เนนไปยังพอรต USBสงผลใหการปรับปรุง IPST-MicroBOX ครั้งนี้ จึงตองเลือกฮารดแวรที่สามารถรองรับกับพอรต USB เลือกซอฟตแวรที่ใชในการพัฒนา โปรแกรมที่รองรับกับความหลากหลายของระบบปฏิบัติการและยังตองมีการพัฒนาชุดคําสั่งตางๆที่ทําใหนักเรียน ในระดับมัธยมตนสามารถเรียนรูและทําความเขาใจได IPST-MicroBOX SecondaryEducationหรือIPST-MicroBOX(SE) จึงเกิดขึ้นโดยในชุดจะมีอุปกรณที่ เพียงพอสําหรับการเรียนรูในเบื้องตนตอยอดไปทําโครงงานอยางงายและขั้นกลางไดทั้งยังมีชิ้นสวนในที่นําไปสราง เปนหุนยนตอัตโนมัติขนาดเล็กไดดวยภายใตงบประมาณรวมที่ถูกลงทางดานซอฟตแวรเลือกใชซอฟตแวรWiring IDE(www.wiring.org.co)อันเปนซอฟตแวรสําหรับพัฒนาโปรแกรมดวยภาษาC/C++ที่ใชงานไดกับระบบปฏิบัติ การวินโดวส, ลีนุกซ และMAC OS ทั้งยังเปนซอฟตแวรแบบซอรสเปด ใชงานไดโดยไมมีคาใชจาย และไมจํากัด ระยะเวลาใชงานรวมถึงมีการปรับปรุงอยางตอเนื่องเพื่อใหไดซอฟตแวรที่มีประสิทธิภาพสูง ชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX Secondary Education หรือ IPST-MicroBOX (SE) เปนสื่อการเรียนรูทาง เลือกสําหรับครู, อาจารย และนักเรียนที่มีความประสงคในการตอยอดหรือประยุกตใชกลองสมองกลที่มีไมโคร คอนโทรลเลอรเปนตัวควบคุมหลักในการเรียนรูและพัฒนาโครงงานดานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี การจัดหาสื่อการเรียนรูนี้เปนไปในรูปแบบสมัครใจการบริการเกี่ยวกับการจัดหาและซอมแซมอุปกรณอยูภายใตความ รับผิดชอบของบริษัทอินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด (www.inex.co.th หรือ www.ipst-microbox.com)
  4. 4. 4  บทที่1เริ่มตนใชงานชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)...............................................................5 บทที่2แนะนําชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)...................................................................19 บทที่3รูจักกับWiringซอฟตแวรพัฒนาโปรแกรมภาษาC/C++ สําหรับชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)...................................................................37 บทที่ 4 ทดสอบการควบคุมอุปกรณเบื้องตนของชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)...........................................................................................................51 บทที่ 5 ความรูเบื้องตนเกี่ยวกับไฟลไลบรารีของชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)..........................................................................................................69 บทที่6 การแสดงผลดวยจอกราฟกLCDสีของชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE).................95 บทที่7ควบคุมการติดดับของLEDดวยซอฟตแวร........................................................................117 บทที่8 การควบคุมLEDหลายดวงของชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)............................125 บทที่9ติดตอกับสวิตชเพื่ออานคาและนําไปใชงาน.......................................................................145 บทที่10การอานคาสัญญาณอะนาลอกอยางงาย.........................................................................159
  5. 5.  5   การใชงานชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOXSecondaryEducation(SE)มีขั้นตอนโดยสรุป ดังแผนภาพในรูปที่1-1ในบทนี้จะอธิบายถึงขั้นตอนตางๆในการเริ่มตนใชงานชุดกลองสมองกลIPST- เปนลําดับไป เตรียมการสรางโปรแกรมควบคุม 1. เปดซอฟตแวร Wiring 1.0 SE สรางไฟลใหม 2. เลือกชนิดของแผงวงจร ที่เมนู Tools > Board > IPST-SE > ATmega644P@16MHz 3. เลือกชองตอคอมพิวเตอร ที่เมนู Tools > Serial port > COMx โดย x เปนเลขใดๆ ไดมาจากการตรวจสอบตําแหนงที่ Device manager เขียนโปรแกรมภาษา C/C++ แลวบันทึกไฟล คอมไพล ติดตั้งซอฟตแวร - Wiring 1.0 SE ซอฟตแวรเขียนโปรแกรมภาษา C/C++ - ไดรเวอร USB ของแผงวงจรหลัก IPST-SE - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ตรวจสอบชองเชื่อมตอคอมพิวเตอร ของแผงวงจร IPST-SE - เชื่อมตอแผงวงจรหลัก IPST-SE เขากับพอรต USB - เลือกเปด Control panel > System > Hardware > Device Manager > Ports ดูที่หัวขอ USB serial port (COMx) - จําตําแหนงของ USB serial port (COMx) โดย x เปนตัวเลข ใดๆ ปกติมีคามากกวา 3 เพื่อเลือกชองติดตอสื่อสารระหวาง คอมพิวเตอรกับแผงวงจรหลัก IPST-SE อัปโหลดโปรแกรม โปรแกรมที่แผงวงจร IPST-SE เริ่มทํางาน รูปที่ 1-1 แผนภาพแสดงขั้นตอนและกระบวนการเรียนรูเพื่อใชงานชุดกลองสมองกล IPST- MicroBOX(SE) เริ่มจากดานซาย ตั้งแตการติดตั้งโปรแกรม และการตรวจสอบการเชื่อมตอ ระหวางแผงวงจรควบคุมกับคอมพิวเตอร ไลมาทางขวา เริ่มจากขั้นตอนเตรียมการสรางโปรแกรม ควบคุม, เขียนโปรแกรม, คอมไพลหรือการแปลโปรแกรมภาษา C เปนภาษาเครื่อง, อัปโหลดหรือ สงโปรแกรมไปยังแผงวงจรหลัก IPST-SE จากนั้นจึงทําการรันโปรแกรมเพื่อตรวจสอบการทํางาน
  6. 6. 6 1.1 ติดตั้งโปรแกรมซอฟตแวรและไดรเวอร 1.1.1 ระบบปฏิบัติการที่รองรับ ซอฟตแวรสําหรับพัฒนาโปรแกรมในโครงการWiringนี้คือWiringDevelopmentEnvironment หรือบางครั้งเรียกวาWiringIDEทํางานไดกับระบบปฏิบัติการหรือแพล็ตฟอรม(platform)ดังนี้  Mac OSX 10.4 (ทั้งรุนที่ใชซีพีพียูเพาเวอรพีซีและอินเทล)  วินโดวส XP, วินโดวสวิสตา และ 7 (ไมสนับสนุนวินโดวส ME, 98SE และ 95)  Linux ทั้ง Fedora Core และ Debian (รวมถึง Ubuntu ดวย)  แพล็ตฟอรมอื่นๆ ที่สนับสนุนการทํางานของ Java 1.4 ขึ้นไป 1.1.2ขั้นตอนการติดตั้งโปรแกรมและไดรเวอรUSBที่ใชงานกับชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE) (1)นําแผนซีดีรอมที่จัดมาพรอมกับชุดIPST-MicroBOX(SE)ใสลงในซีดีรอมไดรฟแลวเลือก คลิกที่ไฟล Wiring1000_IPST_SE_130222.exe (ตัวเลขของไฟลติดตั้งอาจเปลี่ยนแปลงไดตามการ ปรับปรุงลาสุด) จะปรากฏหนาตางตอนรับสูการติดตั้งซอฟตแวร Wiring ดังรูป (2) จากนั้นคลิกตอบตกลงในแตละขั้นตอนของการติดตั้งเหมือนกับการติดตั้งแอปพลิเคชั่น อื่นๆ ของวินโดวส จนเสร็จสิ้น
  7. 7.  7 (3)จากนั้นจะปรากฏหนาตางติดตั้งไดรเวอรUSBสําหรับติดตอกับแผงวงจรควบคุมIPST-SE ใหคลิกปุม Install เพื่อเริ่มการติดตั้งไดรเวอร (4) ทดสอบเปดโปรแกรมโดยเลือกที่เมนู Start > All Programs> Wiring > Wiring1.0 SE จากนั้นครูหนึ่งหนาตางของซอฟตแวร Wiring IDE 1.0 จะปรากฏขึ้น จากนี้ซอฟตแวรWiringIDE1.0พรอมสําหรับการพัฒนาโปรแกรมแกชุดกลองสมอง กลIPST- MicroBOX(SE) แลว
  8. 8. 8 1.2แผงวงจรหลักIPST-SEของชุดกลองสมองIPST-MicroBOX(SE) อุปกรณหลักที่ใชในการเรียนรูกลองสมองกลคือชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)ที่มี แผงวงจรหลักชื่อIPST-SEมีหนาตาแสดงดังรูปที่1-2พรอมคําอธิบายของสวนประกอบตางๆแผงวงจร IPST-SEเปนแผงวงจรขนาดเล็กที่มีไมโครคอนโทรลเลอรเบอร ATmega644P เปนหัวใจหลักในการ ควบคุมการทํางาน โดยตัวควบคุมหลักหรือไมโครคอนโทรลเลอรจะไดรับการโปรแกรมผานทาง พอรต USB ดวยซอฟตแวร Wiring IDE 1.0 บนแผงวงจรควบคุมนี้มีจุดตอเพื่อรับสัญญาณจากตัวตรวจจับภายนอกทั้งแบบอะนาลอก และดิจิตอลเพื่อชวยใหแผงวงจรสามารถรับขอมูลจากสิ่งแวดลอม เชน แสง, อุณหภูมิ, ระยะหางจาก วัตถุของตัวตรวจจับ เปนตน นอกจากนั้นยังมีจุดตอเพื่อสงสัญญาณออกไปควบคุมอุปกรณภายนอก อาทิ ไดโอดเปลงแสง ลําโพง มอเตอรไฟตรง และเซอรโวมอเตอร ดานการแสดงผลแผงวงจร IPST-SE มีจอแสดงผลแบบกราฟก LCD สีขนาด 1.8 นิ้วในตัว มี ความละเอียด 128 x 160 จุด แสดงตัวอักษรไดสูงสุด 21 ตัวอักษร 16 บรรทัด แสดงภาพกราฟกสีได (ไมรองรับภาพถายที่มีความละเอียดสูง) และเลือกทิศทางในการแสดงผลได 27A3 30A6 29A526A2 28A425A1 24A0 USB D 9SDA 8SCL 12131415SV0SV1SV2SV3 12 6V G 13 6V G 14 6V G 15 6V G 21 DCMOTOR 3 TxD1 LOW+5 2 RxD1 UART1 SERVO 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 RESET2019 18 17 16 KNOB OK SW1     ON                                               รูปที่1-2แสดงสวนประกอบและหนาที่ของแผงวงจรหลักIPST-SEในชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)
  9. 9.  9 1.3 ทดสอบการอัปโหลดโปรแกรม สําหรับการเขียนโปรแกรมลงไปบนแผงวงจร IPST-SE ครั้งแรก จะเรียกวา การอัปโหลด (upload) ปกติแลวจะใชคําวา “ดาวนโหลด” แตสําหรับการทํางานกับซอฟตแวร Wiring IDE1.0 จะ เรียกกระบวนการนี้วา อัปโหลด ขั้นตอนการอัปโหลดโปรแกรมครั้งแรก มี 2 ขั้นตอนหลักๆ คือ การตรวจสอบตําแหนงของ พอรตที่ใชในการติดตอระหวางแผงวงจรหลักIPST-SEกับซอฟตแวรWiringIDE1.0บนคอมพิวเตอร และขั้นตอนการตั้งคาเพื่อใชในการอัปโหลดโปรแกรม 1.3.1 การตรวจสอบตําแหนงของพอรตอนุกรมเสมือน หรือ USB Serial port สําหรับแผงวงจรIPST-SE (1) เสียบสาย USB เชื่อมตอระหวางแผงวงจรIPST-SE กับพอรต USB ของคอมพิวเตอร เปด สวิตชเพื่อจายไฟ รอจนกระทั่งไฟสีนํ้าเงินที่ตําแหนง USB บนแผงวงจรควบคุมติดสวาง ดังรูปที่ 1-3 27A3 30A6 29A526A2 28A425A1 24A0 USB D 9SDA 8SCL 12131415SV0SV1SV2SV3 12 6V G 13 6V G 14 6V G 15 6V G 21 DCMOTOR 3 TxD1 LOW+5 2 RxD1 UART1 SERVO 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 RESET2019 18 17 16 KNOB OK SW1 ON  3 1 2  4 รูปที่ 1-3การเชื่อมตอแผงวงจร IPST-SE กับคอมพิวเตอรเพื่อเตรียมใชงานกับซอฟตแวร Wiring IDE
  10. 10. 10 (2) คลิกที่ปุม Start แลวเลือกไปที่ Control Panel (3) จากนั้นดับเบิลคลิกเลือกที่ System (4) เลือกไปที่แท็ป Hardware แลวคลิกที่ Device Manager (5) ตรวจสอบรายการฮารดแวรที่หัวขอ Port จะพบ USB Serial port ใหดูวามีการเลือก ตําแหนงของพอรต อนุกรม USB Serial port ไวที่ตําแหนงใด ปกติจะเปน COM3 ขึ้นไป ใหใชคา ของตําแหนงของพอรตอนุกรมนี้ในการกําหนดการเชื่อมตอกับโปรแกรมตอไปตามรูปตัวอยางจะเปน COM3
  11. 11.  11 1.3.2 เชื่อมตอแผงวงจรหลัก IPST-SE กับซอฟตแวร Wiring IDE หลังจากทราบถึงตําแหนงของพอรตที่เชื่อมตอกับคอมพิวเตอรแลว ในลําดับตอไปเปนการ เชื่อมตอเขากับซอฟตแวร Wiring IDE (1) เปดโปรแกรม Wiring IDE รอสักครูหนึ่ง หนาตางหลักของ Wiring IDE จะปรากฏขึ้น ในการเปดใชงานWiringIDEในครั้งแรกอาจใชเวลาพอสมควร(ขึ้นอยูกับคอมพิวเตอรแตละเครื่อง) (2) เลือกฮารดแวรที่ใชโดยเลือกเมนูTools>Board> IPST-SE> ATmega644P@16MHz (3)เลือกพอรตติดตอ โดยไปที่เมนูTools> SerialPortเลือกตําแหนงของพอรตอนุกรมที่ใช ในการเชื่อมตอกับแผงวงจร IPST-SE ในที่นี้คือ COM3 ขั้นตอนนี้ควรทําทุกครั้งที่เชื่อมตอแผงวงจร IPST-SE กับพอรต USB ของคอมพิวเตอรใหม เพียงเทานี้แผงวงจรIPST-SE พรอมสําหรับการติดตอกับซอฟตแวร Wiring IDE 1.0 แลว
  12. 12. 12 1.3.3 ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรม (1) สรางไฟลใหมดวยการคลิกที่ปุม New บนแถบเครื่องมือหรือเลือกจากเมนู File > New (2)พิมพโคดโปรแกรมตอไปนี้ #include <ipst.h> // ผนวกไฟลไลบรารีหลัก ipst.h void setup() { glcdClear(); // ลางการแสดงผล glcdMode(0); // เลือกทิศทางการแสดงผลโหมด 0 } void loop() { setTextSize(2); // เลือกขนาดตัวอักษร 2 เทา setTextColor(GLCD_YELLOW); // เลือกสีของตัวอักษรเปนสีเหลือง glcd(1,1,"Hello"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 1 คอลัมน 1 setTextColor(GLCD_SKY); // เลือกสีของตัวอักษรเปนสีฟา glcd(3,1,"IPST"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 3 คอลัมน 1 glcd(4,1,"MicroBOX"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 4 คอลัมน 1 setTextSize(1); // เลือกขนาดตัวอักษรปกติ glcd(10,2,"Secondary Education"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 10 คอลัมน 2 } โปรแกรมนี้ใชในการทดสอบการทํางานเบื้องตนของแผงวงจร IPST-SE โดยกําหนดใหแสดงขอความ ที่จอแสดงผลดวยขนาดและสีของตัวอักษรที่ตางกัน
  13. 13.  13 (3) ไปที่เมนู File เลือกคําสั่ง Save As เพื่อบันทึกไฟลในชื่อ HelloIPST-SE ตอนนี้จะมีไฟล HelloIPST-SE.pde เกิดขึ้นในโฟลเดอรชื่อวา HelloIPST-SE (4)ตรวจสอบการเขียนโปรแกรมดวยการคลิกที่ปุมRun ที่แถบเครื่องมือหรือเลือกคําสั่งจาก เมนู Sketch > Compile/Verify หากมีความผิดพลาดเกิดขึ้นจากการคอมไพลจะปรากฏขอความแจงความผิดพลาดใน ชองแสดงสถานะและพื้นที่แสดงขอความ ตองทําการแกไขโปรแกรม
  14. 14. 14 หากการคอมไพลถูกตอง ที่ชองแสดงสถานะจะแจงแสดงขอความ Done compiling หลังจากการคอมไพลสําเร็จในโฟลเดอรHelloIPST-SEจะมีโฟลเดอรใหมเกิดขึ้นชื่อ วา Build ภายในโฟลเดอร Build จะบรรจุไฟลซอรสโปรแกรมภาษา C++ และไฟลประกอบ (5) ตอสาย USB เขากับแผงวงจร IPST-SE จากนั้นเปดสวิตชจายไฟเลี้ยง แลวรอใหการเชื่อม ตอกับคอมพิวเตอรเสร็จสมบูรณ (ดูจากไฟแสดงผลสีนํ้าเงินที่ตําแหนง USB ติดสวาง) (6)คลิกที่ปุม Uploadto WiringHardware บนแถบเครื่องมือถาทุกอยางเปนปกติเมื่อ ทําการอัปโหลดเสร็จจะมีขอความแจงที่ชองแสดงสถานะวา Doneuploading. RESETto start the newprogram.และที่พื้นที่แสดงขอความจะแจงกระบวนการและผลคอมไพลรวมถึงขนาดของไฟล ผลลัพธที่เกิดขึ้น ถามีขอผิดพลาดเกิดขึ้นจะมีขอความแจงเตือนในพื้นที่แสดงขอความดานลางของหนา ตางโปรแกรมหลัก ซึ่งสวนใหญแลวมักเกิดจากการเลือกพอรตอนุกรมไมถูกตองหรือไมไดเลือกใหบอรด ทํางานในโหมดโปรแกรม การแกไขใหดูในหัวขอ การแกปญหาในกรณีที่อัปโหลดโปรแกรมไมได
  15. 15.  15 (7) หลังจากอัปโหลดโปรแกรมแลวแผงวงจรหลักIPST-SEจะทํางานทันทีไดผลการทํางาน ตามรูป  เพื่อใหเครื่องมือและอุปกรณอยูในสภาพที่พรอมทํางานตลอดเวลา สิ่งที่ควรกระทําทุกครั้งที่ใชงาน ชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE) คือ (1)ปดสวิตช POWERทุกครั้งที่มีการถอดหรือตอสายเขากับคอมพิวเตอรและชุดโปรแกรม (2)ปดสวิตช POWERทุกครั้งที่มีการตอหรือปลดสายของแผงวงจรตรวจจับสัญญาณหรืออุปกรณใดๆ เขากับแผงวงจรควบคุมIPST-SE (3)หลังจากที่ทดลองเสร็จในแตละการทดลองควรปดสวิตชกอนที่จะทําการปลดสายสัญญาณเพื่อตอ แผงวงจรใหมเขาไปเพื่อทําการทดลองในหัวขอใหม (4)ไมควรปลดหรือตอสายสัญญาณของแผงวงจรใดๆเขาไปในแผงวงจร IPST-SEในขณะกําลังทํางาน เวนแตมีขั้นตอนการปฏิบัติอื่นใดที่ระบุเจาะจงวาตองสายสัญญาณในขณะทํางานของการทดลองนั้นๆ (5) หากมีความผิดพลาดใดๆ เกิดขึ้น ตองปดสวิตชจายไฟทันที (6)ไมใชอะแดปเตอรไฟตรงที่มีแรงดันขาออกเกิน+12V กับแผงวงจร IPST-SE (7) หลังจากเสร็จสิ้นการทดลอง ใหปลดสายเชื่อมตอคอมพิวเตอรและสายของอะแดปเตอรหรือแหลง จายไฟออกจากแผงวงจร IPST-SE เสมอ
  16. 16. 16 1.4 การแกปญหาในกรณีที่อัปโหลดโปรแกรมไมได 1.4.1 กรณีที่คลิกปุม Upload แลว ไมมีการทํางานใดๆ ตอ หรือโปรแกรมคาง สาเหตุ : ซอฟตแวร Wiring ไมสามารถติดตอกับแผงวงจรหลัก IPST-SE ได ทางแกไข : (1) ตรวจสอบการตอสาย miniB-USB (2) ตรวจสอบการเลือกพอรตหรือชองเชื่อมตอวา ถูกตองหรือไม (3) เกิดความผิดปกติขึ้นในระบบคอมพิวเตอร จึงตองหยุดการทํางานของซอฟตแวร Wiring โดยกดคีย Ctrl, Alt และ Delete พรอมกัน หนาตาง Window Security ปรากฏขึ้น แลวคลิก เลือก Task Manager หรือในคอมพิวเตอรบางเครื่องอาจเขาสูหนาตาง Window Task mangaer ทันที ใหเลือกแท็ป Processesแลวหาชื่อไฟล avrdude.exeคลิกเลือกที่ไฟลนั้น แลวคลิกที่ปุม End Process จากนั้นซอฟตแวร Wiring IDE จะกลับมาทํางานในสถานะปกติได ทําการจายไฟให กับบอรดอีกครั้ง เลือกพอรตเชื่อมตอใหถูกตอง แลวทําการอัปโหลดโปรแกรมอีกครั้ง
  17. 17.  17 1.4.2 กรณีที่คลิกปุม Upload แลว มีการแจงความผิดพลาดวา ไมพบฮารดแวร สําหรับการอัปโหลดโปรแกรม สาเหตุ : ซอฟตแวร Wiring ไมสามารถติดตอกับแผงวงจรหลัก IPST-SE ได เนื่องจากเลือกพอรต อนุกรมที่ใชในการสื่อสารขอมูลไมถูกตอง ทางแกไข : (1) ตรวจสอบการตอสาย miniB-USB (2) ตรวจสอบการเลือกพอรตหรือชองเชื่อมตอ ใหเลือกพอรตที่ใชในการเชื่อมตอใหมใหถูก ตอง โดยเลือกที่เมนู Tools > Serial port
  18. 18. 18 1.5 การเปดไฟลตัวอยาง เพื่ออํานวยความสะดวกและลดการผิดพลาดในการพัฒนาโปรแกรมสําหรับผูเริ่มตนใชงาน Wiring จึงไดเตรียมไฟลตัวอยางไวพอสมควร การเปดไฟลตัวอยางทําไดงายมาก โดยไปที่เมนู Help>Example> IPST-SEจะเห็นชื่อไฟล ใหเลือกเปดใชงานตามตองการ หรือเลือกเปดผานทางคําสั่งOpenซึ่งจะปรากฏหนาตางExplorerขึ้นมาเพื่อใหคนหาไฟลให เลือกไปที่ C:/Wiring/Examples/IPST-SE จะพบโฟลเดอรที่ใชเก็บไฟลสเก็ตชจํานวนมาก เมื่อเลือกเปดโฟลเดอรที่ตองการจะพบไฟล.pdeซึ่งก็คือไฟลที่ใชงานกับWiringIDE จากนั้น จะแกไข, คอมไฟล รวมทั้งอัปโหลดโปรแกรมก็ทําไดตามตองการ 1.6 ขอกําหนดในการแกไขและบันทึกไฟล ในกรณีที่ตองการแกไขไฟลตัวอยางเดิมตองเปดไฟลนั้นๆขึ้นมาทําการแกไขโคดโปรแกรม ตรวจสอบไวยกรณดวยการคอมไพล เมื่อเรียบรอยแลว มีทางเลือกในการบันทึกไฟล 2 ทางคือ 1. บันทึกในชื่อเดิม ใหใชคําสั่ง Save 2.บันทึกในชื่อใหมดวยคําสั่งSaveAsแตไมควรบันทึกทับไฟลเดิมที่ไมไดถูกเปดขึ้น มา เพราะจะทําใหการเชื่อมโยงไฟลสับสน และทําใหเกิดความผิดพลาดในการเปดใชงานครั้งตอไป ไดถาหากมีความตองการบันทึกทับไฟลเดิมที่ไมไดถูกเปดขึ้นมา จะตองทําการลบโฟลเดอรของไฟล เดิมนั้นออกไปเสียกอน
  19. 19.  19 IPST-MicroBOX (SE) เปนชุดแผงวงจรอเนกประสงคที่ใชอุปกรณควบคุมแบบโปรแกรมได ขนาดเล็กที่เรียกวา“ไมโครคอนโทรลเลอร”(microcontroller)ทํางานรวมกับวงจรเชื่อมตอคอมพิวเตอร เพื่อการโปรแกรมและสื่อสารขอมูลโดยในชุดประกอบดวยแผงวงจรควบคุมหลักIPST-SEซึ่งมีไมโคร คอนโทรลเลอรเปนอุปกรณหลัก,กลุมของแผงวงจรอุปกรณแสดงผลการทํางานหรืออุปกรณเอาตพุตอาทิ แผงวงจรแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสง 8 ดวง และแผงวงจรแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสงแบบตัวเดี่ยว รวมถึงแผงวงจรอุปกรณตรวจจับสัญญาณหรือเซนเซอร(sensor)ซึ่งมีดวยกันหลากหลายรูปแบบจึงทําให ผูใชงานสามารถนําชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE) นี้มาใชในการเรียนรู, ทดลองและพัฒนา โครงงานทางวิทยาศาสตรที่เกี่ยวของกับระบบควบคุมอัตโนมัติไดอยางสะดวกและมีประสิทธิภาพสูง IPST-MicroBOX(SE) มีดวยกัน 2 รุนคือ 1. รุนมาตรฐาน 1 ในชุดนี้ประกอบดวย แผงวงจรควบคุมหลักIPST-SEเปนอุปกรณหลักที่มี โมดูลแสดงผลกราฟก LCD สีในตัว, แผงวงจร LED, แผงวงจรลําโพง, แผงวงจรตรวจจับสัญญาณ หรือเซนเซอร(sensor) พื้นฐาน, และเครื่องจายไฟทําใหนําชุดIPST-MicroBOX(SE)นี้ไปใชในการ เรียนรูและเขียนโปรแกรมเพื่อพัฒนาเปนโครงงานทางวิทยาศาสตรที่มีการควบคุมดวยระบบอัตโนมัติ โดยใชโปรแกรมภาษา C/C++ ในเบื้องตนไดภายใตงบประมาณที่เหมาะสม 2. รุนมาตรฐาน 2 ในชุดประกอบดวยอุปกรณหลักเหมือนกับชุด IPST-MicroBOX (SE) รุน มาตรฐาน 1 มีการเพิ่มตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดอีก 2 ตัว, มอเตอรไฟตรงพรอมชุดเฟองขับ หรือ DC motor gearbox และชิ้นสวนทางกลที่จําเปน เพื่อใหผูใชงานสามารถตอยอดการเรียนการส อนการใชงานIPST-MicroBOX(SE)นี้ไปสรางเปนหุนยนตอัตโนมัติแบบโปรแกรมไดทั้งยังรองรับ กิจกรรมการแขงขันไดเปนอยางดี    
  20. 20. 20 1.1รายการอุปกรณของชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX (SE) รุนมาตรฐาน 1 ประกอบดวย 1.แผงวงจรควบคุมหลัก IPST-SE 2. แผงวงจร LED เดี่ยวพรอมสายสัญญาณ 3 ชุด 3. แผงวงจร LED 8 ดวงพรอมสายสัญญาณ 1 ชุด 4. แผงวงจรลําโพงเปยโซพรอมสายสัญญาณ 1 ชุด 5. แผงวงจรสวิตชพรอมสายสัญญาณ 2 ชุด 6. แผงวงจรตรวจจับแสงพรอมสายสัญญาณ 1 ชุด 7. แผงวงจรตัวตานทานปรับคาไดพรอมสายสัญญาณ 2 ชุด 8. ไอซีวัดอุณหภูมิพรอมสายตอ 1 ชุด 9. อะแดปเตอรไฟตรง +9V 1A 10. สายเชื่อมตอUSB-miniB สําหรับดาวนโหลดโปรแกรมและสื่อสารขอมูล 11. ซีดีรอมบรรจุซอฟตแวรและตัวอยางโปรแกรมการทดลอง 12. คูมือการทดลอง 13. กลองบรรจุ 14. ไขควง
  21. 21.  21 รุนมาตรฐาน2ประกอบดวยรายการที่1ถึง13ของรุนมาตรฐาน1และอุปกรณเพิ่มเติมดังนี้ 14. แผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดพรอมสายสัญญาณ 2 ชุด 15. มอเตอรไฟตรงพรอมชุดเฟองขับรุน BO2 อัตราทด 48:1 พรอมสายเชื่อมตอแบบ IDC จํานวน 2 ตัว 16. ลอพลาสติกกลมสําหรับชุดเฟองขับมอเตอรและยาง จํานวน 2 ชุด 17. แผนกริดขนาด 80 x 60 เซนติเมตรและ 80 x 80 เซนติเมตร จํานวน 2 ชุด 18. แผนฐานกลมพรอมลออิสระ 1 แผน 19. แผนฐานกลมสําหรับทําโครงหุนยนต 1 แผน 20. ชิ้นตอ/แทงตอพลาสติกและเสารองพลาสติก 21. ชุดเสารองโลหะ, นอตและสกรู 22.กะบะถานAA6กอนพรอมสายและหัวตอปองกันการกลับขั้วสําหรับตอกับแผงวงจรหลัก 23. แผนทดสอบการเคลื่อนที่ตามเสนของหุนยนต
  22. 22. 22 รูปที่2-1แผงวงจรหลักIPST-SEมีจอแสดงผล กราฟกสีความละเอียด 128 x 160 จุด แสดงตัวอักษรขนาดมาตรฐานไดมากถึง 21 ตัวอักษร16บรรทัดอัปโหลดโปรแกรมผาน พอรต USB 2.1คุณสมบัติของแผงวงจรหลัก IPST-SE มีหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่2-1สวนรูปที่2-2 แสดงรายละเอียดที่สําคัญของแผงวงจร IPST-SE ที่ควรทราบเพื่อใชประโยชนในการอางถึงเมื่อทําการทดลอง สวนคุณสมบัติโดยสรุปของ IPST-SE เปนดังนี้  ใชไมโครคอนโทรลเลอร8บิตเบอรATmega644PของAtmelรองรับโปรแกรมควบคุมที่ พัฒนาจากภาษาแอสเซมบลี, เบสิก และ C โดยในที่นี้จะเนนไปที่โปรแกรมภาษา C/C++ โดยภายใน มีโมดูลแปลงสัญญาณอะนาลอกเปนดิจิตอลความละเอียด 10บิตใหคาของขอมูลในชวง0 ถึง1,023 จึงนํามาตอกับแผงวงจรตรวจจับที่ใหผลการทํางานเปนแรงดันไฟฟาไดงาย มีหนวยความจําโปรแกรม แบบแฟลชมากถึง 64 กิโลไบต โปรแกรมใหมได 10,000 ครั้ง มีหนวยความจําขอมูลอีอีพรอม 512 ไบต และหนวยความจําขอมูลแรม 1 กิโลไบต  สัญญาณนาฬิกาหลัก 16MHz จากคริสตอล  มีจุดตอพอรต USB สําหรับดาวนโหลดโปรแกรมและสื่อสารขอมูลกับคอมพิวเตอร  มีสวิตช RESET การทํางาน  มีจุดตอพอรตแบบ3ขา(ขาไฟเลี้ยง,สัญญาณและกราวด)จํานวน20จุดแบงเปนขาพอรต ดิจิตอล 13 จุด (ขาพอรตหมายเลข 2, 3, 8, 9, 12 ถึง 20) และขาพอรตแบบดิจิตอลหรืออะนาลอก (กําหนดได) 7 จุด (หากใชเปนขาอินพุตอะนาลอกเปนขา A0 ถึง A6 และถาใชเปนขาพอรตดิจิตอล เปนขาพอรตหมายเลข 24 ถึง 30)
  23. 23.  23 รูปที่ 2-2 แสดงสวนประกอบที่ควรทราบของแผงวงจรหลัก IPST-SE 27A330A6 29A526A2 28A425A1 24 A0 USB D 9SDA8SCL 12 13 14 15SV0SV1SV2SV3 12 6V G 13 6V G 14 6V G 15 6V G 21 DCMOTOR 3TxD1 LOW+5 2RxD1 UART1 SERVO 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 000000000000000000000 RESET2019 18 17 16 KNOB OK SW1     ON                                                
  24. 24. 24  มีจุดตอระบบบัส 2 สาย (I2C) เพื่อขยายระบบ  มีจุดตอสําหรับสื่อสารขอมูลอนุกรมหรือ UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) เพื่อขยายระบบ  ใชไฟเลี้ยงในยาน +6.5 ถึง +9V กระแสไฟฟา 1,500mA กรณีตอใชงานมอเตอรไฟตรงและ เซอรโวมอเตอรรวมดวย หรือ 500mA กรณีไมใชงานมอเตอร บนแผงวงจรหลัก IPST-SE มีวงจร ควบคุมแรงดันคงที่ +5V จึงนําไปจายใหกับแผงวงจรตอพวงอื่นๆ รวมทั้งแผงวงจรตัวตรวจจับดวย  มีจุดตอไฟเลี้ยง (DC INPUT) ผานทางจุดตอแบบหัวเสียบปองกันการตอกลับขั้วและแจก อะแดปเตอรรับไฟเลี้ยงไดตั้งแต7.2Vถึง+9Vโดยมีสวิตชเปด-ปดเพื่อตัดตอไฟเลี้ยงแกแผงวงจรพรอม ไฟแสดงสถานะไฟเลี้ยง+5Vและมีวงจรแจงสถานะแบตเตอรี่ออน(LOW)ดวยLEDสีเหลืองในกรณี ที่ใชแหลงจายไฟเปนแบตเตอรี่ โดยกําหนดระดับแรงดันไวที่ +7V  มีวงจรควบคุมไฟเลี้ยงคงที่ +5V 2A แบบสวิตชิ่งสําหรับรักษาระดับไฟเลี้ยงใหแกไมโคร คอนโทรลเลอร  มีวงจรขับมอเตอรไฟตรง 2 ชอง พรอมไฟแสดงผล  มีจุดตอขาพอรตของไมโครคอนโทรลเลอรสําหรับขับเซอรโวมอเตอร4ชองคือจุดตอ15, 14, 13 และ 12 (เรียงตามลําดับ SERVO0, SERVO1, SERVO2 และ SERVO3)  มีโมดูลแสดงผลแบบกราฟกสีความละเอียด 128 x 160 จุด แสดงภาพกราฟกลายเสนและ พื้นสี (ไมรองรับไฟลรูปภาพใดๆ) พรอมไฟสองหลัง แสดงผลเปนตัวอักษรขนาดปกติ (5x7 จุด) ได 21 ตัวอักษร 16 บรรทัด (21 x 16)  มีสวิตชกดติดปลอยดับใชงานอิสระ 1 ตัว คือ SW1 ซึ่งตอกับขาพอรตหมายเลข 22  มีสวิตชกดติดปลอยดับชื่อ สวิตช OK ซึ่งตอรวมกับตัวตานทานปรับคาไดชื่อ KNOB ซึ่ง เชื่อมตอไปยังขาพอรตดิจิตอลหมายเลข 31 (หรืออินพุตอะนาลอก A7) ทําใหอานคาสัญญาณดิจิตอล และอะนาลอกไดในขาพอรตเดียวกัน  มีจุดตอ ISP สําหรับอัปเกรดหรือกูเฟรมแวร โดยใชชุดโปรแกรมแบบ ISP เพิ่มเติม (แนะ นําเครื่องโปรแกรมAVR-ISP mark II ของ Atmel)
  25. 25.  25 2.2 คุณสมบัติของชุดอุปกรณเอาตพุต 2.2.1แผงวงจรไฟแสดงผล : ZX-LED (มีทั้งในชุดมาตรฐาน1 และ 2) ใช LEDขนาด8 มิลลิเมตร ตองการลอจิก “1” ในการขับใหสวาง มีวงจรแสดงในรูปที่ 2-3 Q1 KRC102 (DTC114) R1 (Default = 510) LED1 + S รูปที่2-3รูปรางและวงจรของแผงวงจรไฟแสดงผลZX-LEDที่ใชในชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE) 2.2.2แผงวงจรไฟแสดงผล 8ดวง : ZX-LED8 (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2) เปนแผงวงจรที่มีLEDขนาด3มิลลิเมตรสําหรับแสดงผล8ดวงพรอมจุดตอพวงเอาตพุตเพื่อ นําไปใชในการขับรีเลยไดดวยโดยแผงวงจรZX-LED8นี้จะตอเขากับขาพอรตใดของแผงวงจรIPST- SEก็ไดโดยใชขาพอรตเพียงขาเดียวในการควบคุมและขับLEDใหติดดับตามที่ตองการไดพรอมกัน ถึง8 ดวงมีหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-4 รูปที่ 2-4 รูปรางแผงวงจรไฟแสดงผล ZX-LED8 ที่ใชในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)
  26. 26. 26 รูปที่ 2-5 วงจรของแผงวงจรลําโพง ZX-SPEAKER C1 10/16V SP1 Piezo speaker S + K1 SOUND ในแผงวงจร ZX-LED8 ใชการติดตอกับแผงวงจรหลัก IPST-SE ในแบบสื่อสารขอมูลอนุกรม รวมกับคําสั่งทางซอฟตแวร ผูพัฒนาโปรแกรมสามารถเขียนโปรแกรมให ZX-LED8 ติดดับไดตั้งแต 1 ถึง 8 ตัว หรือจะเขียนโปรแกรมใหทํางานเปนไฟวิ่งไดตั้งแต 1 ถึง 8 ดวงเชนกัน ที่ดานบนของแผงวงจร ZX-LED8 มีจุดตอ JST ซึ่งตอพวงมาจาก LED ทํางานที่ลอจิก “1” มี ระดับแรงดันไฟตรงขาออกประมาณ +5V จึงสามารถใชสัญญาณเอาตพุตจากจุดนี้ไปตอกับวงจรขับ โหลดกระแสไฟฟาสูง อาทิ แผงวงจรขับรีเลย ไดทันที โดยไมตองเขียนโปรแกรมควบคุมเพิ่มเติม 2.2.3แผงวงจรลําโพงเปยโซ : ZX-SPEAKER (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2) มีวงจรและหนาตาของบอรดแสดงในรูปที่ 2-5 คุณสมบัติทางเทคนิคที่สําคัญมีดังนี้  ใชลําโพงเปยโซ มีอิมพีแดนซ 32  มีคาความถี่เรโซแนนซในยาน1 ถึง 3kHz
  27. 27.  27 2.3 คุณสมบัติของชุดอุปกรณตรวจจับสัญญาณ 2.3.1แผงวงจรสวิตช :ZX-SWITCH01 (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2) มีวงจรแสดงในรูปที่ 2- 6 ประกอบดวยสวิตชพรอมไฟแสดงผล ใหเอาตพุตคือ หากมีการกดสวิตช จะสงลอจิก “0” (ระดับแรงดัน 0V) และไฟสีแดงติด 2.3.2แผงวงจรตรวจจับแสง :ZX-LDR (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2) ใชตรวจจับแสงสวาง เลือกเอาตพุตได 2 แบบคือ + แรงดันเอาตพุตเพิ่ม เมื่อแสงตกกระทบ แรงดันเอาตพุตลดลง เมื่อแสงตกกระทบ มีวงจรและรูปรางของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-7 รูปที่ 2-6 รูปรางและวงจรของแผงวงจรสวิตชที่ใชในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE) DATA R3 220 R2 10k R1 510 LED1 S1 Switch Indicator Signal output GND +V   ZX-SWITCH01 D   A ZX-LDR 10k LDR + + +S +S LDR Light A เมื่อแสงมากขึ้น แรงดันที่ไดจะลดลง เมื่อแสงมากขึ้น แรงดันที่ไดจะมากขึ้น ++ รูปที่ 2-7 รูปรางและวงจรของแผงวงจรตรวจจับแสงที่ใชในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)
  28. 28. 28 2.3.3 แผงวงจรตัวตานทานปรับคาไดแบบแกนหมุน : POTENTIOMETER (มี ทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2) ใชกําหนดแรงดัน 0 ถึง +5V ตามการหมุนแกน นําไปใชวัดคามุมและระยะทางได มีทั้งแบบ ตัวตั้งและตัวนอนมีเอาตพุต2แบบคือ แรงดันมากขึ้นเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา มีวงจรและหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-8 เมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา แรงดันที่ไดจะมากขึ้น เมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา แรงดันที่ไดจะมากขึ้น Potentiometer A เมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา แรงดันที่ไดจะมากขึ้น เมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา แรงดันที่ไดจะมากขึ้น A POTENTIOMETER แบบตัวตั้ง แบบตัวนอน A ZX-POTV/POTH 10kB + S + S รูปที่ 2-8 แสดงรูปราง, วงจร และการทํางานของแผงวงจรตัวตานทานปรับคาไดแบบแกนหมุน
  29. 29.  29 2.3.4 ไอซีวัดอุณหภูมิ MCP9701 (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1 และ 2) เปนอุปกรณตรวจจับและวัดอุณหภูมิที่ใหผลการทํางานเปนแรงดันไฟฟาแบบเชิงเสนรับรูการ เปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายในเวลาไมถึง 2 วินาที เชื่อมตอกับอินพุตอะนาลอก A0 ถึง A6ของแผง วงจรหลักIPST-SEไดทันทีในรูปที่2-9 แสดงการจัดขาและกราฟคุณสมบัติของไอซีวัดอุณหภูมิเบอร MCP9701 คุณสมบัติทางเทคนิคของ MCP9701 ที่ควรทราบ  เปนไอซีวัดอุณหภูมิในกลุมเทอรมิสเตอรแบบแอกตีฟที่ใหผลการทํางานแบบเชิงเสน  ยานวัด-40ถึง+125 องศาเซลเซียส  ผลการวัดอางอิงกับหนวยขององศาเซลเซียสโดยตรง  ความผิดพลาดเฉลี่ย 2 องศาเซลเซียส  ยานไฟเลี้ยง +3.1 ถึง +5.5V กินกระแสไฟฟาเพียง 6uA ใชแบตเตอรี่เปนแหลงจายไฟได  คาแรงดันเอาตพุต 500mV (ที่ 0๐C) ถึง 2.9375V (ที่ 125๐)  คาแรงดันเอาตพุตตอการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ19.5mV/๐Cใชงานกับวงจรแปลงสัญญาณ อะนาลอกเปนดิจิตอลความละเอียดตั้งแต 8 บิตได โดยมีความคลาดเคลื่อนตํ่า  ไมตองการอุปกรณภายนอกตอเพิ่มเติมเพื่อชดเชยการทํางาน รูปที่ 2-9 การจัดขาของ MCP9701, หนาตาเมื่อตอสายสัญญาณพรอมใชงานและกราฟคุณสมบัติ
  30. 30. 30 2.3.5 แผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรด : ZX-03 (มีในชุดมาตรฐาน 2) มีวงจรและหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-10 เปนแผงวงจรที่ใชในการตรวจสอบการ สะทอนของแสงอินฟราเรดของตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดซึ่งรวมตัวสงและตัวรับไวในตัวถัง เดียวกัน โดยตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดที่นํามาใชคือ TCRT5000 เมื่อจายไฟเลี้ยง LED อินฟราเรดภายในตัวโมดูล TCRT5000 จะเปลงแสงออกมาตลอดเวลา สวนตัวรับซึ่งเปนโฟโตทรานซิสเตอรจะไดรับแสงอินฟราเรดจากการสะทอนกลับ โดยปริมาณของ แสงที่ไดรับจะมากหรือนอยขึ้นอยูกับวามีวัตถุมากีดขวางหรือไมและวัตถุนั้นมีความสามารถในการ สะทอนแสงอินฟราเรดไดดีเพียงไรซึ่งขึ้นกับลักษณะพื้นผิวและสีของวัตถุโดยวัตถุสีขาวผิวเรียบจะ สะทอนแสงอินฟราเรดไดดีทําใหตัวรับแสงอินฟราเรดไดรับแสงสะทอนมากสงผลใหแรงดันที่เอาต พุตของวงจรสูงตามไปดวย ในขณะที่วัตถุสีดําสะทอนแสงอินฟราเรดไดนอย ทําใหตัวรับอินฟราเรด สงแรงดันออกมาตํ่าดวยคุณสมบัติดังกลาวจึงนิยมนําแผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดนี้มาใช ในการตรวจจับพื้นหรือเสน โดยตองติดตั้งไวดานลางของโครงหุนยนต เนื่องจากแผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดZX-03ใหผลการทํางานเปนแรงดันไฟตรง ดังนั้นในการใชงานกับแผงวงจรหลัก IPST-SE จึงตองตอเขากับชองอินพุตอะนาลอก (A0 ถึง A6) ของแผงวงจรหลักจากนั้นใชความรูจากการอานคาสัญญาณอะนาลอกเพื่ออานคาจากแผงวงจรตรวจ จับแสงสะทอนอินฟราเรดนําไปสูการตรวจจับเสนตอไป รูปที่2-10หนาตาและวงจรของแผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดที่ใชในชุด IPST-MicroBOX (SE) รุนมาตรฐาน 2 10k TCRT5000 510 +V GND OUT ตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรด จุดตอสัญญาณ
  31. 31.  31 2.4ขอมูลของอุปกรณทางกลที่ใชในชุดIPST-MicroBOX(SE)รุนมาตรฐาน2 2.4.1 มอเตอรไฟตรงพรอมชุดเฟองขับ เปนชุดมอเตอรพรอมเฟองขับรุนBO-2อัตราทด 48:1 มีสายตอ 2เสนคุณสมบัติทางเทคนิคที่ สําคัญมีดังนี้  ตองการไฟเลี้ยงในยาน +3 ถึง +9Vdc  กินกระแสไฟฟา 130mA (ที่ไฟเลี้ยง +6V และไมมีโหลด)  ความเร็วเฉลี่ย 170 ถึง 250 รอบตอนาที (ที่ไฟเลี้ยง +6V และไมมีโหลด)  นํ้าหนัก 30 กรัม  แรงบิดตํ่าสุด0.5 กิโลกรัม-เซนติเมตร  ติดตั้งเขากับตัวยึดพลาสติกแบบมีพุกทองเหลืองสําหรับยึดในตัว  ขนาด (กวาง x ยาว x สูง) 42 x 45 x 22.7 มิลลิเมตร 2.4.2 ลอพลาสติกสําหรับชุดเฟองขับมอตอรและยาง เปนลอกลมมีเสนผานศูนยกลาง65มิลลิเมตรสามารถสวมเขากับแกนของชุดเฟองขับมอเตอร ไดทันทีโดยไมตองดัดแปลงเพิ่มเติมขันยึดดวยสกรูเกลียวปลอย2มิลลิเมตรสวนยางขอบลอที่ใชรวม ดวยผลิตจากยางพารา ผิวมีดอกยางเพื่อชวยเพิ่มสมรรถนะในการเกาะพื้นผิว
  32. 32. 32 2.4.3 แผนกริด เปนแผนพลาสติกที่ผลิตจากวัสดุABSขนาด80 x 60 มิลลิเมตรและ 80 x 80มิลลิเมตร อยาง ละ 1 แผน ในแตละมีรูขนาด 3 มิลลิเมตรที่มีระยะหางกัน 5 มิลลิเมตร 2.4.4 แผนฐานกลม เปนแผนพลาสติกที่ผลิตจากวัสดุ ABS ขนาดเสนผานศูนยกลาง 250 มิลลิเมตร เปนแผนฐาน สําหรับยึดอุปกรณตางๆ ที่แผนฐานมีรูขนาด 3 มิลลิเมตรสําหรับติดตั้งอุปกรณหรือโครงสรางกลไก เพิ่มเติม มีรูปรางเปนแผนกลม ในชุดมีให 2 แบบ แบบมีลอกลมกึ่งอิสระทั้งดานหนาและหลัง และ แบบมาตรฐานไมมีลอกลมกึ่งอิสระ 2.4.5 ชิ้นตอพลาสติก เปนชิ้นสวนพลาสติกแข็งเหนียว มี 3 แบบคือ ชิ้นตอแนวตรง, ชิ้นตอมุมฉาก และชิ้นตอมุม ปาน สามารถเสียบตอกันได ใชตอกันเปนโครงสรางหรือตกแตง บรรจุ 3 แบบ รวม 30 ชิ้น
  33. 33.  33 2.4.6 แทงตอพลาสติก เปนชิ้นสวนพลาสติกแข็งเหนียวในแตละชิ้นจะมีรูขนาด 3 มิลลิเมตรสําหรับรอยสกรูเพื่อติด ตั้งหรือตอกับชิ้นสวนโครงสรางอื่นๆ ที่ปลายของแทงตอสามารถเสียบเขากับชิ้นตอพลาสติกได ใน ชุดมี 3 ขนาด คือ 3, 5 และ 12 รู แตละขนาดมี 4 ชิ้น 2.4.7 สกรูและนอต เปนอุปกรณสําหรับยึดชิ้นสวนตางๆ เขาดวยกัน ในชุดประกอบดวย สกรูมือหมุน (4 ตัว), สกรูเกลียวปลอย 2 มิลลิเมตร (2 ตัว), สกรู 3 x 8 มิลลิเมตร (4 ตัว), 3 x 10 มิลลิเมตร (30 ตัว), 3 x 15 มิลลิเมตร (4 ตัว), 3 x 40 มิลลิเมตร (4 ตัว), สกรูหัวตัด3 x 8 มิลลิเมตร (10 ตัว) และนอต3 มิลลิเมตร (30 ตัว) 2.4.8 เสารองโลหะ เปนอุปกรณชวยยึดชิ้นสวนตางๆ และรองรับแผงวงจร, แผนกริดและแผนฐาน ทําจากโลหะ ชุบนิเกิลกันสนิม มีลักษณะเปนแทงทรงกระบอกยาว 50 มิลลิเมตร ภายในมีรูเกลียวตลอดตัวสําหรับ ขันสกรู 3 มิลลิเมตร ในชุดมี 4 ตัว
  34. 34. 34 2.4.9เสารองพลาสติก เปนอุปกรณชวยยึดชิ้นสวนตางๆ และประคองรองรับแผงวงจร, แผนกริดและแผนฐาน ทําจากพลาสติกABSเหนียวสามารถตัดไดมีลักษณะเปนแทงทรงกระบอกภายในมีรูตลอดตัวสําหรับ รอยสกรู 3 มิลลิเมตร ในชุดประกอบดวย เสารองขนาด 3 มิลลิเมตร (4 ตัว), 10 มิลลิเมตร (4 ตัว), 15 มิลลิเมตร (4 ตัว) และ 25 มิลลิเมตร (4 ตัว) 2.4.10 กะบะถาน ใชบรรจุแบตเตอรี่ขนาดAAจํานวน6กอนมีสายตอขั้วบวกและขั้วลบสําหรับตอกับแผงวงจร ควบคุมหลักIPST-SE ไดทันที
  35. 35.  35 2.5ขอมูลของสายสัญญาณที่ใชในชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE) 2.5.1 สายJST3AA-8 : สายเชื่อมตอระหวางแผงวงจร สาย JST3AA-8 ใชเชื่อมตอระหวางแผงวงจรควบคุม IPST-SE กับแผงวงจรตรวจจับและแผง วงจรอุปกรณตางๆ เปนสายแพ3 เสนยาว8 นิ้วปลายสายทั้งสองดานติดตั้งคอนเน็กเตอรแบบJST 3 ขา ตัวเมีย ระยะหางระหวางขา 2 มิลลิเมตร มีการจัดขาดังนี้ ระยะหางระหวางขา 2 มม. ระยะหางระหวางขา 2 มม. GND S +5V 2.5.2สายUSB-miniB เปนสายสัญญาณสําหรับเชื่อมตอระหวางพอรต USB ของคอมพิวเตอรกับแผงวงจร IPST-SE
  36. 36. 36
  37. 37.  37 ในบทนี้นําเสนอขอมูลในขั้นตนของWiringซึ่งเปนเครื่องมือทางซอฟตแวรสําหรับพัฒนาการ ทํางานของชุดกลองสมองIPST-MicroBOXSecondaryEdition(SE) สําหรับรายละเอียดของโปรแกรม ภาษา C/C++ ที่ Wiring รองรับอานเพิ่มเติมไดจากหนังสือ โครงสรางของโปรแกรมภาษา C/C++ สําหรับ Wiring IDE ที่จัดมาพรอมกันในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX (SE) แลว 3.1 สวนประกอบของ WiringIDE Wiring IDEประกอบดวย 2 สวนที่สําคัญคือเท็กซเอดิเตอร(text editor) และ ตัวแปลภาษา C (Ccompiler)ดานเครื่องมือหรือปุมคําสั่งที่ชวยในการพัฒนาโปรแกรมก็มีหลากหลาย สรุปดังรูปที่3-1 รูปที่3-1หนาตางหลักของซอฟตแวร Wiring IDE ที่ใชในการพัฒนาโปรแกรม    
  38. 38. 38 3.1.1 แถบเมนูคําสั่ง : Menu bar ประกอบดวย File, Edit, Sketch,Toolsและ Help menu 3.1.1.1 เมนู File New (Ctrl+N) : สรางไฟลใหม ซึ่งในซอฟตแวร Wiring จะเรียกวา สเก็ตช (sketch) โดยจะ ถูกตั้งชื่อเปนวันที่ปจจุบันในรูปแบบ sketch_YYMMDDa เชน sketch_080407a หรือคลิกปุม บนแถบเครื่องมือก็ได Open (Ctrl+O) : เลือกเปดไฟลสเก็ตช หรือคลิกปุม บนแถบเครื่องมือก็ได Close (Ctrl+W) : เลือกปดไฟลสเก็ตช Save (Ctrl+S) : บันทึกไฟลสเก็ตชที่เปดอยูในชื่อเดิม ทํางานเหมือนกับการคลิกที่ปุม บนแถบเครื่องมือ Saveas... (Ctrl+Shift+O) : บันทึกไฟลสเก็ตชที่เปดอยูในชื่อใหม ไฟลเดิมจะไมหายไป UploadtoWiringhardware(Ctrl+U):สงขอมูลของไฟลสเก็ตชในปจจุบันไปยังฮารดแวร Wiring I/O ปกติแลวการทํางานในลักษณะนี้มักจะเรียกวา ดาวนโหลด (donwload) แตสําหรับใน ซอฟตแวร Wiring จะเรียกกระบวนการทํางานนี้วา การอัปโหลด (upload) ทํางานเหมือนกับการคลิ กที่ปุม บนแถบเครื่องมือ Preferences : ปรับแตงการทํางานของ Wiring IDE Quit(Ctrl+Q) :ออกจากโปรแกรมWiringและปดหนาตางของโปรแกรมWiringทั้งหมด
  39. 39.  39 3.1.1.2 เมนู Edit เปนเมนูที่บรรจุคําสั่งตางๆ ที่ใชในการแกไขไฟลสเก็ตชที่พัฒนาบน Wiring IDE Undo (Ctrl+Z) :ยกเลิกการกระทําคําสั่งกอนหนานี้หรือที่พิมพลาสุดการยกเลิกคําสั่ง Undo ทําไดโดยเลือก Edit > Redo Redo(Ctrl+Y):กลับไปทําคําสั่งที่ทํากอนหนาคําสั่งUndoคําสั่งนี้จะใชไดก็ตอเมื่อไดทําการ Undo ไปแลว Cut (Ctrl+X) : ลบและคัดลอกขอความที่เลือกไปเก็บที่คลิปบอรด ซึ่งทําหนาที่เปนหนวย ความจําชั่วคราวสําหรับพักขอมูล Copy (Ctrl+C) : คัดลอกขอความที่เลือกไปเก็บที่คลิปบอรด Paste(Ctrl+V):วางขอมูลที่อยูในคลิปบอรดไปยังตําแหนงที่กําหนดหรือแทนที่ขอความที่เลือก SelectAll(Ctrl+A):เลือกตัวหนังสือหรือขอความทั้งหมดในไฟลที่กําลังเปดอยูในเท็กซเอดิเตอร ในขณะนั้น Find(Ctrl+F):คนหาขอความภายในไฟลที่เปดอยูในเท็กซเอดิเตอรนอกจากนี้ยังคนหาและ แทนที่ดวยขอความอื่นได Find Next (Ctrl+G) : คนหาขอความหรือคําตัวถัดไปภายในไฟลที่เปดอยูในเท็กซเอดิเตอร

×