เรียนรู้่และสร้างหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นอย่างง่ายจากวงจรอิเล็กทรอนิกส์ด้วย BEAM Robot I-Beam iBEAM ซึ่งมีหัวใจหลักคือไอซีออปแอมป์เบอร์ L272M ซึ่งต่อเป็นวงจรเปรียบเทียบแรงดันหรือ Comparator ภายในไอซี 1 ตัวจะมีออปแอมป์อยู่ภายใน 2 ชุด แต่ละชุดสำหรับการควบคุมมอเตอร์ 1 ตัว ภาคอินพุตของออปแอมป์ขา non inverting (+) จะเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ตรวจจับการสะท้อนเบอร์ TCRT5000 ส่วนฝั่งขา inverting (-) จะต่อกับตัวต้านทานปรับค่าได้เพื่อสร้างแรงดันเปรียบเทียบ เมืื่อขาของ non inverting (+) ได้รับแรงดันมากกว่าขา inverting (-) ขาเอาต์พุตของออปแอมป์จะมีแรงดันเป็นบวก ทำให้มอเตอร์ทำงาน แต่ถ้าขา inverting (-) ได้รับแรงดันมากกว่าขา non inverting (+) ขาเอาต์พุตของออปแอมป์จะมีแรงดันเป็น 0V มอเตอร์จะหยุดทำงาน ออปแอมป์ทั้งสองตัวทำงานเหมือนกันดังนั้น เมื่อนำ iBeam ไปตรวจสอบการเคลื่อนที่ตามเส้น เมื่อเซนเซอร์ตรวจจับการสะท้อนแสงพื้นผิวสีขาวหรือสีอ่อน ค่าแรงดันที่ได้จะมีค่ามากกว่าค่าอ้างอิงทำให้มอเตอร์ทำงาน และเมื่อตรวจเจอพื้นผิวสีเข้มหรือสีดำ การสะท้อนแสงจะมีน้อยลง มอเตอร์จึงหยุดทำงาน หน้าที่ของตัวต้านทาน VR1 และ VR2 จะทำหน้าที่ปรับเทียบค่าอ้างอิง เพื่อให้เซนเซอร์สามารถแยกแยะพื้นและเส้นทางเดินของหุ่นยนต์ได้

1. เรียนรู้ สร้าง หุ่นยนต์อย่างง่าย จากวงจรอิเล็กทรอนิกส์

2. นิยาม BEAM
Biology : ชีววิทยา
Electronics :อิเล็กทรอนิกส์
Aesthetics : สุนทรียศาสตร์
Machnics : กลศาสตร์
หุ่นยนต์ที่มีการใช้วงจรอะนาลอกพื้นฐานแทนระบบอัตโนมัติที่ต้องมีการเขียนโปรแกรม
หุ่นยนต์ที่เลียนแบบการทางานของสิ่งมีชีวิต เช่น แมลง มีระบบรับรู้เป็นเซนเซอร์ง่ายๆ
หุ่นยนต์ที่ออกแบบสร้างกลไกอย่างง่าย ๆ
การรับรู้

3. ตัวอย่างวงจรอิเล็กทรอนิกส์
เป็นการเปรียบเทียบค่าแสงกับค่าที่ตั้งไว้ ให้เอาต์พุตมีการเปลี่ยนแปลง

4. วงจรของ i-BEAM

5. บอร์ดควบคุม i-BEAM

6. ZX-03 แผงวงจรตรวจจับการสะท้อนแสงอินฟราเรด

7. รายการอุปกรณ์ สาหรับ i-BEAM

8. ขั้นตอนที่ 1
1. นำฉำกโลหะยึดเข้ำกับแผ่นกริด โดยใช้สกรูหัวตัดขนำด 3x6 มม. ขันยึด

9. ขั้นตอนที่ 2
2. นำชุดเฟืองขับมอเตอร์ BO1 มำยึดเข้ำกับฉำกโลหะ จำกนั้นใช้สกรูขนำด 3x25 มม. ขันยึดด้วย
นอต 3 มม. หันด้ำนที่เป็นแกนมอเตอร์ออกด้ำนนอก

10. ขั้นตอนที่ 3
3. นำชิ้นต่อมุมป้ำน 2 ชิ้นยึดเข้ำกับฐำนของหุ่นยนต์เพื่อทำหน้ำที่ประคองหุ่นยนต์ให้อยู่ในแนว
ระนำบ โดยร้อยสกรูขนำด 3x10 มม.ไว้ก่อนจำกนั้นจึงค่อยเสียบชิ้นต่อมุมป้ำนเข้ำไป ใช้นอต 3
มม.ขันยึดให้แน่น

11. ขั้นตอนที่ 4
4. นำแผงวงจรตรวจจับแสงสะท้อน ZX-03 ยึดเข้ำกับแท่งต่อ 5 รู ใช้สกรูขนำด 3x15 มม. ขัน
ยึด

12. ขั้นตอนที่ 5
5. นำแผงวงจรตรวจจับ ZX-03 ติดตั้งเข้ำกับฐำนของหุ่นยนต์ โดยใช้สกรูขนำด 3x10 มม. ขัน
ยึดให้แน่น
ด้ำนบน
ด้ำนล่ำง

13. ขั้นตอนที่ 6
6. นำสกรูขนำด 3x35 มม. ร้อยผ่ำนถำดรองกะบะถ่ำนและรองด้วยเสำรองขนำด 25 มม. จำกนั้น
ประกบเข้ำกับฐำนของหุ่นยนต์
ตำแหน่งยึด
ด้ำนบน
ด้ำนล่ำง

14. ขั้นตอนที่ 7
7. นำล้อพลำสติกเสียบเข้ำที่แกนของหุ่นยนต์แล้วใช้สกรูเกลียวปล่อยขนำด 2 มม. ขันยึดให้แน่น
ระวังสกรูในถุงหำย

15. ขั้นตอนที่ 8
ใส่ถ่ำน AA 4 ก้อน
8. นำบอร์ด iBEAM บรรจุถ่ำนขนำด AA ลงไปจำนวน 4 ก้อน จำกนั้นเสียบบอร์ดเข้ำที่ถำดรอง
กะบะถ่ำน ในตำแหน่งดังรูป

16. ขั้นตอนที่ 9
เสียบสำยถูก หมุนไปหน้ำ ไฟต้องติด
9. เสียบสำยสัญญำณของแผงวงจร ZX-03 เข้ำกับจุดต่อ LEFT sensor และ RIGHT sensor
ในตำแหน่งดังรูป สำหรับสำยมอเตอร์ ให้เสียบสำยโดยเมื่อหมุนมอเตอร์ไปด้ำนหน้ำ ไฟแสดง
สถำนะของมอเตอร์จะต้องติด

17. การทดสอบและปรับแต่ง
เปิดสวิตช์ วางหุ่นยนต์ให้เซนเซอร์อยู่ที่สีขาว ปรับตัวต้านทานปรับค่าได้จนมอเตอร์
เริ่มทางาน ทดลองยกหุ่นยนต์ขึ้นจากพื้น มอเตอร์หยุดทางาน

18. คุณสมบัติของบอร์ดปรับแรงดัน 5A
• รองรับแรงดันอินพุต 4.0-38V
• แรงดันเอาต์พุต 1.25V-36V
• กระแสสูงสุด 5A
• วัดค่าแรงดันได้ 0-40V
• มีวงจรป้องกันการชอร์ตเอาต์พุต
• มีวงจรป้องกันความร้อนสูง
• แรงดันเอาต์พุตจะไม่เกิน แรงดัน
อินพุต -1.5V

19. การปรับจูนแรงดัน
สวิตช์เปิด/ปิดจอ
จอวัดแรงดัน
เลือกโหมดวัด
อินพุตหรือเอาต์พุต
ไฟเข้า
ไฟออก
หมุนเพื่อปรับแรงดัน

20. 11. ต่อสายไฟเชื่อมระหว่างแบตเตอรี่ผ่านบอร์ดปรับแรงดันไปยัง i-BEAM
สายสีแดงเป็นบวก สายสีดาเป็นลบ

21. รายการอุปกรณ์
1. ชุดฐานหุ่นยนต์
2. กะบะถ่าน AAA 4 ก้อน
3. ถ่าน AAA 4 ก้อน
4. บอร์ดควบคุม i-BEAM
5. ชุดวงจรปรับแรงดัน
6. ชุดเฟืองขับมอเตอร์
7. ชุดล้อพร้อมยาง
8. เซนเซอร์ ZX-03
9. ชุดสกรูและนอต
10. ชิ้นต่อ
1
2
34
5
6
78
910

22. 12 เก็บสายไฟต่าง ๆ
ให้เรียบร้อย

23. ตัวแรงพร้อมลุย

24. กฤษดา ใจเย็น
บริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต์ จำกัด
108 ซอยสุขุมวิท 101/2 ถ.สุขุมวิท แขวงบำงนำ เขตบำงนำ กรุงเทพฯ 10260
โทรศัพท์ 027477001-4 โทรสาร 02-7477005
www.inex.co.th
facebook.com/innovativeexperiment