ระบบควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านผ่านระบบอินเตอร์เน็ต (งานที่ 16 )
ระบบควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านผ่านระบบอินเตอร์เน็ต
รูปที่ 1 วงจรการต่อใช้งานจริง
รูปที่ 2แบบร่างโครงงาน
ที่มาและความเป็นมาของโครงงาน
ปัจจุบันการใช้ชีวิตของเราโดยทั่วไปไม่ได้ทำงานอยู่ภายในบ้าน อีกทั้งยังมีปัญหาจราจรติดขัดในเวลาเย็นๆซึ่งอาจจะเป็นเวลาที่โจรอาจจะขึ้นบ้านเราก็เป็นได้ และในบางครั้งเราพบกับปัหาที่ญาติมาเยี่ยมบ้านแล้วเราอยู่ที่ทำงานหรือติดภารกิจอยู่ด้านนอก เราก็ต้องรีบกลับมาบ้านเพื่อเปิดประตูให้กลับญาติ พี่ น้องที่กำลังรอจะเข้าบ้าน หรือรถติดกลับมาบ้านไม่ทันบ้านก็มืดหมดแล้วซึ่งที่บ้านเรามืดนี้อาจจะส่งผลให้บ้านเราเกิดอัตรายได้ข้าพเจ้าจริงมีความคิดที่จะมีความคิดที่จะทำโครงงานนี้เพื่อแก้ปัญหาในการเดินทางและยังช่วยลดเวลาในการรอของญาติ พี่ น้องได้อีกด้วย
ปัจจุบันการใช้ชีวิตของเราโดยทั่วไปไม่ได้ทำงานอยู่ภายในบ้าน อีกทั้งยังมีปัญหาจราจรติดขัดในเวลาเย็นๆซึ่งอาจจะเป็นเวลาที่โจรอาจจะขึ้นบ้านเราก็เป็นได้ และในบางครั้งเราพบกับปัหาที่ญาติมาเยี่ยมบ้านแล้วเราอยู่ที่ทำงานหรือติดภารกิจอยู่ด้านนอก เราก็ต้องรีบกลับมาบ้านเพื่อเปิดประตูให้กลับญาติ พี่ น้องที่กำลังรอจะเข้าบ้าน หรือรถติดกลับมาบ้านไม่ทันบ้านก็มืดหมดแล้วซึ่งที่บ้านเรามืดนี้อาจจะส่งผลให้บ้านเราเกิดอัตรายได้ข้าพเจ้าจริงมีความคิดที่จะมีความคิดที่จะทำโครงงานนี้เพื่อแก้ปัญหาในการเดินทางและยังช่วยลดเวลาในการรอของญาติ พี่ น้องได้อีกด้วย
คุณสมบัติการทำงานของโครงงาน
1. สามารถควบคุมเปิด – ปิด ประตูรั้วของบ้านได้ [กล่าวถึงบ้านที่มีประตูรั้วไฟฟ้า]
2. สามารถควบคุมไฟฟ้าทางเดินรอบๆรั้วบ้านได้
3. ลดเวลาในการเดินทาง
4. การควบคุมนี้สามารถควบคุมผ่านระบบ IOS หรือ Androidได้
1. สามารถควบคุมเปิด – ปิด ประตูรั้วของบ้านได้ [กล่าวถึงบ้านที่มีประตูรั้วไฟฟ้า]
2. สามารถควบคุมไฟฟ้าทางเดินรอบๆรั้วบ้านได้
3. ลดเวลาในการเดินทาง
4. การควบคุมนี้สามารถควบคุมผ่านระบบ IOS หรือ Androidได้
อุปกรณ์ที่ใช้ในโครงงาน
1. STM32F4DISCOVERY
1. STM32F4DISCOVERY
รูปที่ 3 บอร์ดSTM32F4DISCOVERY
STM32F4 DISCOVERY เป็นชุดพัฒนา MICROCONTROLLER ขนาด 32 BIT ราคาประหยัด ของ บริษัท ST ในตระกูลใหม่ STM32 ARM CORTEX-M4Fโดยในบอร์ดจะประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ ชุดST-LINK/V2 ใช้ในการ DOWNLOAD และ DEBUG ไปยัง MCU STM32F407VGT6 ที่อยู่ในบอร์ด ผ่านทาง PORT USB
2. AMG Ethernet INF
รูปที่ 4 บอร์ดAMG Ethernet INF
3.AMG SQLite Database Server + SD Card Bundle
รูปที่ 5 บอร์ดAMG SQLite Database Server + SD Card Bundle
4. สายแลนแบบ Cross
รูปที่ 6สายแลนแบบ Cross
ใช้สำหรับต่ออุปกรณ์ประเภทเดียวกันเข้าหากันเช่นเครื่องคอมพิวเตอร์ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์, Switchต่อกับSwitch, Router ต่อกับ Routerหรือใช้สำหรับต่ออุปกรณ์ต่างชนิดกันแต่มีการทำงานระดับเดียวกัน(layer 3 – layer 7)เข้าหากัน เช่นคอมพิวเตอร์ต่อกับRouter,คอมพิวเตอร์ต่อกับUT , UT ต่อกับ ATA
วงจรที่ใช้ในโครงงาน 1.วงจรที่ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างบอร์ดSTM32F4DISCOVERY กับบอร์ด AMG Ethernet INF และบอร์ด AMG SQLite Database Server + SD Card Bundle
รูปที่ 7วงจรที่ใช้ในการเชื่อมต่อระหว่างบอร์ดSTM32F4DISCOVERY กับบอร์ด AMG Ethernet INF และบอร์ด AMG SQLite Database Server
2. วงจรที่ใช้เพื่อปิด – เปิดหลอดไฟ
รูปที่ 8 วงจรที่ใช้เพื่อปิด – เปิดหลอดไฟ
เป็นชุดขับหลอดไฟ โดยจะเป็นส่วนของ Input รับสัญญาณไฟตรงจากบอร์ด STM32F4 โดยสัญญาณที่ออกจากบอร์ดจะเป็นสัญญาณจุดฉนวนให้กับ BTA16 เพื่อควบคุมการทำงานของหลอดไฟ โดยผ่านตัว MOC3020 เพื่อแยกกราวด์ระหว่างไฟตรงกับไฟสลับ
BTA16 คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีชื่อว่า“ไตรแอค(Triac)”เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่อยู่ในกลุ่มของของไทริสเตอร์ มี 2 ขั้วคือ ขั้วแอโนด 1 (A1) และขั้วแอโนด 2 (A2) เพราะไดแอคสามารถนำกระแสได้สองด้านไดแอคสามารถนำไปใช้กับแรงดันไฟฟ้าสลับและแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำมี 3 ตอนใหญ่ชนิดสาร PNP และยังประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 2 ตอนย่อยชนิด N ต่อร่วมในสารกึ่งตัวนำชนิด P ทั้ง 2 ตอนด้านนอก มีขาต่ออกมาใช้งานเพียง 2 ขาแต่ละขาที่ต่อใช้งานจะต่อร่วมกับสารกึ่งตัวนำทั้งชนิด Nและชนิด P จึงทำให้ไดแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันไฟบวกและแรงดันไฟลบ ขาแอโนด1 (A1) เรียกว่า ขาเทอมินอล 1 (Main Terminal 1) ใช้ตัวย่อ MT1 และขาแอโนด2 (A2) เรียกว่า ขาเทอมินอล 2 (Main Terminal 2) ใช้ตัวย่อ MT2 แต่ละขาสามารถต่อสลับกันได้เป็นอุปกรณ์จำพวกสารกึ่งตัวนำในกลุ่มของไทริสเตอร์ มีลักษณะโครงสร้างภายในคล้ายกับไดแอค แต่มีขาเกตเพิ่มขึ้นมาอีก 1 ขาไตรแอตถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ไข ข้อบกพร่องของ SCR ซึ่งไม่สามารถนำกระแสในซีกลบของไฟฟ้าสลับได้การนำไตรแอคไปใช้งานส่วนใหญ่จะใช้ทำเป็นวงจรควบคุมการทำงานเป็นสวิตซ์ต่อแรงดันไฟสลับ ไตรแอคถูกสร้างขึ้นมาให้ใช้งานกับกระแสสูง ๆ ดังนั้นต้องระวังเรื่องของการระบายความร้อนสัญลักษณ์,โครงสร้างและวงจรสมมูลของไตรแอคดังรูป
BTA16 คืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีชื่อว่า“ไตรแอค(Triac)”เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำที่อยู่ในกลุ่มของของไทริสเตอร์ มี 2 ขั้วคือ ขั้วแอโนด 1 (A1) และขั้วแอโนด 2 (A2) เพราะไดแอคสามารถนำกระแสได้สองด้านไดแอคสามารถนำไปใช้กับแรงดันไฟฟ้าสลับและแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงได้เป็นอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำมี 3 ตอนใหญ่ชนิดสาร PNP และยังประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำ 2 ตอนย่อยชนิด N ต่อร่วมในสารกึ่งตัวนำชนิด P ทั้ง 2 ตอนด้านนอก มีขาต่ออกมาใช้งานเพียง 2 ขาแต่ละขาที่ต่อใช้งานจะต่อร่วมกับสารกึ่งตัวนำทั้งชนิด Nและชนิด P จึงทำให้ไดแอคสามารถทำงานได้ทั้งแรงดันไฟบวกและแรงดันไฟลบ ขาแอโนด1 (A1) เรียกว่า ขาเทอมินอล 1 (Main Terminal 1) ใช้ตัวย่อ MT1 และขาแอโนด2 (A2) เรียกว่า ขาเทอมินอล 2 (Main Terminal 2) ใช้ตัวย่อ MT2 แต่ละขาสามารถต่อสลับกันได้เป็นอุปกรณ์จำพวกสารกึ่งตัวนำในกลุ่มของไทริสเตอร์ มีลักษณะโครงสร้างภายในคล้ายกับไดแอค แต่มีขาเกตเพิ่มขึ้นมาอีก 1 ขาไตรแอตถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ไข ข้อบกพร่องของ SCR ซึ่งไม่สามารถนำกระแสในซีกลบของไฟฟ้าสลับได้การนำไตรแอคไปใช้งานส่วนใหญ่จะใช้ทำเป็นวงจรควบคุมการทำงานเป็นสวิตซ์ต่อแรงดันไฟสลับ ไตรแอคถูกสร้างขึ้นมาให้ใช้งานกับกระแสสูง ๆ ดังนั้นต้องระวังเรื่องของการระบายความร้อนสัญลักษณ์,โครงสร้างและวงจรสมมูลของไตรแอคดังรูป
รูปที่ 9 โครงสร้างและวงจรสมมูลของไตรแอค
โครงสร้างของไตรแอคจะประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่ 3 ตอน คือ PNP และในสารกึ่งตัวนำตอนใหญ่จะมีสารกึ่งตัวนำตอนย่อยชนิด N อีก 3 ตอน ต่อร่วมในสารกึ่งตัวนำ P ทั้ง 2 ตอนมีขาต่อออกมาใช้งาน 3 ขา เหมือน SCR
– ขาแอโนด 1 (A1) เรียกว่า ขาเทอร์มินอล 1 (Main terminal 1) MT1
– ขาแอโนด 2 (A2) เรียกว่า ขาเทอร์มินอล 2 (Main terminal 2) MT2
– ขาเกท (Gate) G
– ขาแอโนด 1 (A1) เรียกว่า ขาเทอร์มินอล 1 (Main terminal 1) MT1
– ขาแอโนด 2 (A2) เรียกว่า ขาเทอร์มินอล 2 (Main terminal 2) MT2
– ขาเกท (Gate) G
คุณสมบัติพื้นฐานเป็นข้อของไตรแอกซึ่งมีดังนี้
1. โดยปกติ ถ้าไม่มีสัญญาณทริกที่เกต ไตรแอกจะไม่ทำงานโดย จะมีลักษณะเหมือนกับสวิตช์ที่ถูกเปิดวงจร
2. ถ้าในกรณีที่ MT2 และ MT1 ถูกป้อนด้วยแรงดันบวกและลบตามลำดับไตรแอกจะถูกกระตุ้นให้ทำงานได้โดยการป้อนสัญญาณพัลส์เพียงสั้น ๆ ที่เกตของมัน โดยจะมีแรงดันตกคร่อมตัวมันมีค่าประมาณ 1 หรือ 2 โวลต์ เท่านั้นและก็เช่นกันคือเมื่อไตรแอกเริ่มทำงานแล้วก็จะสามารถคงสภาพการทำงานอยู่เช่นนั้นต่อไปเรื่อย ๆตราบเท่าที่ยังมีกระแสไหลผ่านตัวมันอย่างต่อเนื่อง
3. หลังจากที่ไตรแอกคงสภาพการทำงานอยู่นั้น ทางเดียวที่จะหยุดการทำงานลงได้ก็โดยการลดปริมาณกระแสที่ไหลผ่านตัวมันลงให้มีค่าต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้งของมัน ในกรณีที่ใช้ไตรแอกในการจ่ายกระแส AC การหยุดทำงานจะเกิดขึ้นอย่างอัตโนมัติเมื่อแรงดันของไฟสลับเข้าใกล้จุดตัดศูนย์ที่เกิดขึ้น ทุก ๆ ครึ่งคลื่นนั่นคือกระแสจะลดลงเป็นศูนย์
4. ไตรแอกถูกกระตุ้นให้ทำงานได้ ทั้งสัญญาณแบบบวกและลบที่ป้อนให้แก่ขาเกต โดยไม่คำนึงถึงขั้วที่ต่ออยู่ที่ MT1 และ MT2
5. ไตรแอกสามารถทนการกระชากของกระแสได้สูงเช่นโดยปกติสำหรับไตรแอกที่ทนกระแสปกติได้ 10 แอมแปร์ (rms) สามารถทนการกระชากของกระแสในช่วงหนึ่ง คาบเวลาของไฟ 60 เฮิรตซ์ได้สูงถึง 100 แอมแปร์เป็นต้น
การทำงานของไดแอค
1. โดยปกติ ถ้าไม่มีสัญญาณทริกที่เกต ไตรแอกจะไม่ทำงานโดย จะมีลักษณะเหมือนกับสวิตช์ที่ถูกเปิดวงจร
2. ถ้าในกรณีที่ MT2 และ MT1 ถูกป้อนด้วยแรงดันบวกและลบตามลำดับไตรแอกจะถูกกระตุ้นให้ทำงานได้โดยการป้อนสัญญาณพัลส์เพียงสั้น ๆ ที่เกตของมัน โดยจะมีแรงดันตกคร่อมตัวมันมีค่าประมาณ 1 หรือ 2 โวลต์ เท่านั้นและก็เช่นกันคือเมื่อไตรแอกเริ่มทำงานแล้วก็จะสามารถคงสภาพการทำงานอยู่เช่นนั้นต่อไปเรื่อย ๆตราบเท่าที่ยังมีกระแสไหลผ่านตัวมันอย่างต่อเนื่อง
3. หลังจากที่ไตรแอกคงสภาพการทำงานอยู่นั้น ทางเดียวที่จะหยุดการทำงานลงได้ก็โดยการลดปริมาณกระแสที่ไหลผ่านตัวมันลงให้มีค่าต่ำกว่ากระแสโฮลดิ้งของมัน ในกรณีที่ใช้ไตรแอกในการจ่ายกระแส AC การหยุดทำงานจะเกิดขึ้นอย่างอัตโนมัติเมื่อแรงดันของไฟสลับเข้าใกล้จุดตัดศูนย์ที่เกิดขึ้น ทุก ๆ ครึ่งคลื่นนั่นคือกระแสจะลดลงเป็นศูนย์
4. ไตรแอกถูกกระตุ้นให้ทำงานได้ ทั้งสัญญาณแบบบวกและลบที่ป้อนให้แก่ขาเกต โดยไม่คำนึงถึงขั้วที่ต่ออยู่ที่ MT1 และ MT2
5. ไตรแอกสามารถทนการกระชากของกระแสได้สูงเช่นโดยปกติสำหรับไตรแอกที่ทนกระแสปกติได้ 10 แอมแปร์ (rms) สามารถทนการกระชากของกระแสในช่วงหนึ่ง คาบเวลาของไฟ 60 เฮิรตซ์ได้สูงถึง 100 แอมแปร์เป็นต้น
การทำงานของไดแอค
ไดแอคมี 2 ขา แต่มีคุณสมบัติสามารถทำงานได้กับแรงดันช่วงบวกและแรงดันช่วงลบคือกระแสได้ 2 ทิศทางดังนั้นในการใช้งานจึงไม่จำเพาะเจาะจงในการต่อวงจรใช้ขาด้านใดด้านหนึ่งต่อเข้าวงจรก็จะได้คุณสมบัติเหมือนกันการทำงานของไดแอคเปรียบเหมือนกับชอคเลย์ไดโอด 2 ตัวต่อกลับหัวกันมีวงจรสมมูลของไดแอคแทนด้วยทรานซิสเตอร์ 4 ตัว ดังรูปที่ 2 ก ทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2แทนชอคเลย์ไดโอดตัวที่1 จะเป็นตัวนำกระแสแอโนดมาจากขั้ว A1 ไปสู่ขั้ว A2 ทรานซิสเตอร์ Q3 และ Q4 แทนแทนชอคเลย์ไดโอดตัวที่ 2 จะเป็นตัวนำกระแสแอโนดมาจากขั้ว วิชา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวงจร รหัส 2104-2112 A2 ไปสู่ขั้ว A1 ไดแอคเมื่อไบอัสตรงให้ขา A1 กับ A2ไดแอคทำงานเมื่อแรงดันไบอัสตรงที่จ่ายให้ตัวไดแอคถึงค่าแรงดันเบรคโอเวอร์ของตัวไดแอค VBR(F) จะทำให้กระแสไหลผ่านขั้ว A1 ไปยังขั้ว A2และเมื่อไดแอคทำงานเมื่อไบอัสกลับจ่ายให้ตัวไดแอคถึงค่าแรงดันเบรคโอเวอร์ของตัวไดแอค -VBR(R) จะทำให้กระแสไหลผ่านขั้ว A2 ไปยังขั้ว A1
โปรแกรม Simulink
รูปที่ 10 โปรแกรมSimulink ที่เสร็จสมบูรณ์
ส่วนต่างๆของโปรแกรมSimulink
1.Target Setupเป็นส่วนที่ใช้เพื่อกำหนดค่าเริ่มต้นต่างๆให้กับ WaijungBlocksetกับบอร์ด STM32F4DISCOVERY
1.Target Setupเป็นส่วนที่ใช้เพื่อกำหนดค่าเริ่มต้นต่างๆให้กับ WaijungBlocksetกับบอร์ด STM32F4DISCOVERY
รูปที่ 11block Target Setup
2.Http Webserver Setup เป็นส่วนที่ใช้เพื่อกำหนดค่าต่างๆ ติดต่อระหว่างอินเตอร์เน็ตกับบอร์ดSTM32F4DISCOVERYโดยหลักๆจะเป็นการกำหนด IP addressให้กับระบบและยังเป็นส่วนที่จะเลือกว่าจะมีการติดต่อผ่านระบบ UARTหรือไม่
รูปที่ 12 block Http Webserver Setup
3.SQLite Database Setup ในส่วนนี้จะเป็นส่วนที่เกี่ยวกับการเก็บข้อมูลต่างๆ หน้าเว็บหรือข้อมูลการใช้งานที่ใช้บนหน้าเว็บของเราโดยการตั้งค่าภายในส่วนนี้จะเป็นการเลือกว่าต้องการใช้ UART ช่องใด
รูปที่ 13 block SQLite Database Setup
4. UART Setup ในส่วนนี้จะเป็นส่วนที่จะตั้งค่าเริ่มกันให้กับบอร์ด SQLite Databaseเพื่อกำหนดขาTx , Rx ในการส่งข้อมูลของระบบ UART
รูปที่ 14block UART Setup
5. Volatile Data Storageในส่วนนี้คือส่วนที่จะใช้เพื่อประกาศตัวแปร โดยสามารถเลือกชนิดของตัวแปรประเภทต่างๆได้
รูปที่ 15block Volatile Data Storage
โดยสามารถตั้งค่าเริ่มต้นของตัวแปรได้จาก ช่อง Initial value จากข้างต้นกำหนดให้เริ่มต้นเท่ากับ 0
6.Webserver Volatile Data Mappinpในส่วนนี้คือส่วนที่ประกาศว่าตัวแปรที่อ้างจากส่วนที่ 5 นั้นจะใช้ติดต่อของ Web โดยจะเป็นตัวแปรประเภทรับค่าอย่างเดียว , ทั้งรับและส่ง
รูปที่ 16block Webserver Volatile Data Mappinp
7.ส่วนของการรับค่าจาก Webserver และส่งค่าไปใช้งานยังโหลดต่างๆ
รูปที่ 17 ส่วนของการแสดงค่าต่างออกทาง Output ที่กำหนดไว้
มีส่วนเพิ่มเติมคือในส่วนของ MATLAB Function
รูปที่ 18block MATLAB Function
จะเป็น block ที่สามารถเขียน โค้ดที่เป็นภาษา C ได้โดยโค้ดที่อยู่ใน block ที่รับค่าและส่งออกได้ ซึ่งโค้ดที่ใช้มาดังนี้
function y = fcn(u) //เป็นส่วนที่ประกาศว่าต้องการ Input และ Output กี่ตัวโดยในโปรแกรม
กำหนดใช้เพียง 1 Input , 1 Output
persistent ON; //เป็นการประกาศตัวแปรตัวที่ชื่อว่า ON เพื่อใช้ในการเปรียบเทียบ
ifisempty (ON) //เป็นการกำหนดค่าให้กับตัวแปรที่ชื่อ ON
ON = 0; //กำหนดค่าของ ON ให้มีค่าเท่ากับ 0
End //จบคำสั่งการกำหนดค่า
if (u==0)&& (ON>=0) //เป็นการกำหนดเงื่อนไขว่าถ้า U = 0 และ ON >= 0
ON=ON-1; //จะทำการลบหนึ่งให้กับตัวแปรที่ชื่อ ON ไปเรื่อยๆจนกว่าค่าจะเป็น 0
End //จบคำสั่ง
if (u==1)&&(ON<=100) //เป็นการกำหนดเงื่อนไขว่าถ้า U = 0 และ ON <= 100
ON=ON+1; //จะทำการบวกหนึ่งให้กับตัวแปรที่ชื่อ ON ไปเรื่อยๆจนกว่าจะครบ 100
End //จบคำสั่ง
y = ON; //ตัวแปร Output ที่ชื่อ y จะมีค่าเท่ากับค่าของ ON
การอัพโหลดไฟล์เพื่อสร้างหน้า Page ที่จะใช้งาน 1.นำอุปกรณ์ทั้งสามเสียบลงบอร์ดแล้วนำสายแลนเสียบต่อกับคอม [แนะนำให้ใช้ Google Chrome]โดยพิมที่ส่ง add ว่า 192.168.1.55/upload.html จะได้
รูปที่ 19 หน้า Upload W2D
2.เมื่อกด Upload แล้วจะได้หน้า Pang สำเร็จรูป
รูปที่ 20 หน้า Login
- จะมีหน้าแสดงขึ้นมาให้ Login เมื่อ Login แล้วจะมีหน้าต่างที่ใช้สำหรับสร้างหน้าเว็บ
รูปที่ 21 หน้าหลักเมื่อเข้าระบบแล้ว
โดยหลักๆจะมีคำสั่งที่ใช้เพื่อสร้างหน้าการใช้งาน ที่แทบด้านบนจะมีคำสั่ง Design เมื่อคลิกไปยังคำสั่งนี้จะมีหน้าต่างที่ใช้เพื่อออกแบบหน้าต่างใช้งานขึ้นมา
รูปที่ 22หน้าที่ใช้สำหรับ Design
โดยมีแถบเครื่องที่ทางระบบได้สร้างไว้แล้วยตัวอย่างเช่น ปุ่ม ON – OFF , ปุ่ม Start – Stop , กราฟแสดงผล , สเกลเข็ม , ระดับแสดงผล , สัญญาณเตือนฉุกเฉินเป็นต้น
รูปที่ 23Tool ที่ใช้สำหรับออกแบบการทำงาน
การตั้งค่าใช้อุปกรณ์ตัวต่างๆที่จะใช้งานโดยหลักโครงงานนี้จะใช้เพียงปุ่ม On – Off
- การตั้งค่า Frame เป็นส่วนที่จะใช้กำหนดเพิ่มเพื่อส่วนต่างๆ เป็นการกำหนดกรอบของอุปกรณ์ตัวอื่นๆให้อยู่ในส่วนที่ต้องการ
รูปที่ 24 รูปการตั้งค่าใช้งาน Frame
Item ID = เป็นส่วนที่บอกว่าอุปกรณ์ตัวนี้เป็นอุปกรณ์ตัวที่เท่าไร
Item Type = ชนิดของตัวอุปกรณ์
Item Name = ชื่อของตัวอุปกรณ์ [โดยจะตรงกับตัวแปรที่สร้างไว้ในโปรแกรม]
Refresh Rate(ms) = การตั้งเวลาว่าต้องการให้อุปกรณืตัวนี้มีการตรวจสอบทุกๆเวลาเท่าใด
Item Data Source = การกำหนดว่าเมื่อกดแล้วต้องการให้ตัวอุปกรณ์ทำอะไร
Item Width(%) = การกำหนดขนาดของตัวอุปกรณ์ว่าต้องการให้อุปกรณ์มีขนาดเท่าไร
Parent Frame = การกำหนดว่าจะให้อุปกรณ์ตัวนี้อยู่ใน Frame ใด
Page Name = ชื่อของอุปกรณ์ [ตั้งให้โดยอัตโนมัติ]
2. การตั้งค่าปุ่มการกำหนดว่าให้ปุ่มนี้ทำหน้าที่อะไร ส่งค่าให้กับตัวแปรตัวใด
Item Type = ชนิดของตัวอุปกรณ์
Item Name = ชื่อของตัวอุปกรณ์ [โดยจะตรงกับตัวแปรที่สร้างไว้ในโปรแกรม]
Refresh Rate(ms) = การตั้งเวลาว่าต้องการให้อุปกรณืตัวนี้มีการตรวจสอบทุกๆเวลาเท่าใด
Item Data Source = การกำหนดว่าเมื่อกดแล้วต้องการให้ตัวอุปกรณ์ทำอะไร
Item Width(%) = การกำหนดขนาดของตัวอุปกรณ์ว่าต้องการให้อุปกรณ์มีขนาดเท่าไร
Parent Frame = การกำหนดว่าจะให้อุปกรณ์ตัวนี้อยู่ใน Frame ใด
Page Name = ชื่อของอุปกรณ์ [ตั้งให้โดยอัตโนมัติ]
2. การตั้งค่าปุ่มการกำหนดว่าให้ปุ่มนี้ทำหน้าที่อะไร ส่งค่าให้กับตัวแปรตัวใด
รูปที่ 25 การตั้งค่าการใช้งานปุ่ม On – Off
Item ID = เป็นส่วนที่บอกว่าอุปกรณ์ตัวนี้เป็นอุปกรณ์ตัวที่เท่าไร
Item Type = ชนิดของตัวอุปกรณ์
Item Name = ชื่อของตัวอุปกรณ์ [โดยจะตรงกับตัวแปรที่สร้างไว้ในโปรแกรม]
Item Property = การกำหนดคุณสมบัติของอุปกรณ์ตัวนี้
Refresh Rate(ms) = การตั้งเวลาว่าต้องการให้อุปกรณืตัวนี้มีการตรวจสอบทุกๆเวลาเท่าใด
Item Data Source = การกำหนดว่าเมื่อกดแล้วต้องการให้ตัวอุปกรณ์ทำอะไร
Item Width(%) = การกำหนดขนาดของตัวอุปกรณ์ว่าต้องการให้อุปกรณ์มีขนาดเท่าไร
Parent Frame = การกำหนดว่าจะให้อุปกรณ์ตัวนี้อยู่ใน Frame ใด
Page Name = ชื่อของอุปกรณ์ [ตั้งให้โดยอัตโนมัติ]
3. การตั้งค่าปุ่ม Slide
Item Type = ชนิดของตัวอุปกรณ์
Item Name = ชื่อของตัวอุปกรณ์ [โดยจะตรงกับตัวแปรที่สร้างไว้ในโปรแกรม]
Item Property = การกำหนดคุณสมบัติของอุปกรณ์ตัวนี้
Refresh Rate(ms) = การตั้งเวลาว่าต้องการให้อุปกรณืตัวนี้มีการตรวจสอบทุกๆเวลาเท่าใด
Item Data Source = การกำหนดว่าเมื่อกดแล้วต้องการให้ตัวอุปกรณ์ทำอะไร
Item Width(%) = การกำหนดขนาดของตัวอุปกรณ์ว่าต้องการให้อุปกรณ์มีขนาดเท่าไร
Parent Frame = การกำหนดว่าจะให้อุปกรณ์ตัวนี้อยู่ใน Frame ใด
Page Name = ชื่อของอุปกรณ์ [ตั้งให้โดยอัตโนมัติ]
3. การตั้งค่าปุ่ม Slide
รูปที่ 26 การตั้งค่าใช้งานปุ่ม slide
Item ID = เป็นส่วนที่บอกว่าอุปกรณ์ตัวนี้เป็นอุปกรณ์ตัวที่เท่าไร
Item Type = ชนิดของตัวอุปกรณ์
Item Name = ชื่อของตัวอุปกรณ์ [โดยจะตรงกับตัวแปรที่สร้างไว้ในโปรแกรม]
Item Property = การกำหนดค่าสูงสุด ต่ำสุด และการเพิ่มของค่านั้นๆ
Refresh Rate(ms) = การตั้งเวลาว่าต้องการให้อุปกรณืตัวนี้มีการตรวจสอบทุกๆเวลาเท่าใด
Item Data Source = การกำหนดว่าเมื่อกดแล้วต้องการให้ตัวอุปกรณ์ทำอะไร
Item Width(%) = การกำหนดขนาดของตัวอุปกรณ์ว่าต้องการให้อุปกรณ์มีขนาดเท่าไร
Parent Frame = การกำหนดว่าจะให้อุปกรณ์ตัวนี้อยู่ใน Frame ใด
Page Name = ชื่อของอุปกรณ์ [ตั้งให้โดยอัตโนมัติ]
การต่อใช้งาน
Item Type = ชนิดของตัวอุปกรณ์
Item Name = ชื่อของตัวอุปกรณ์ [โดยจะตรงกับตัวแปรที่สร้างไว้ในโปรแกรม]
Item Property = การกำหนดค่าสูงสุด ต่ำสุด และการเพิ่มของค่านั้นๆ
Refresh Rate(ms) = การตั้งเวลาว่าต้องการให้อุปกรณืตัวนี้มีการตรวจสอบทุกๆเวลาเท่าใด
Item Data Source = การกำหนดว่าเมื่อกดแล้วต้องการให้ตัวอุปกรณ์ทำอะไร
Item Width(%) = การกำหนดขนาดของตัวอุปกรณ์ว่าต้องการให้อุปกรณ์มีขนาดเท่าไร
Parent Frame = การกำหนดว่าจะให้อุปกรณ์ตัวนี้อยู่ใน Frame ใด
Page Name = ชื่อของอุปกรณ์ [ตั้งให้โดยอัตโนมัติ]
การต่อใช้งาน
รูปที่ 27 อุปกรณ์ทั้งหมดที่ได้ต่อไว้
รูปที่ 28 การต่อสายต่างๆเข้ากับอุปกรณ์ร่วม
รูปที่ 29 เมื่อต่อสายต่างๆตามรูปที่ 28 แล้วหลอด LED บนบอร์ดจะติดสว่าง
รูปที่ 30 สังเกตที่บอร์ด AMG SQLite Database Serverจะมีไฟกระพริบสีเขียว
รูปที่ 31 นำมิเตอร์มาวัดดูว่ามีไฟกระแสสลับ 220VAC หรือไม่ที่ขั้วดังรูป
รูปที่ 32 นำมิเตอร์วัดดูว่าที่ Load เป็น 0V หรือไม่
รูปที่ 33 เมื่อทุกอย่างผ่านขั้นตอนข้างต้นก็เปิด Chrome (เพื่อการใช้งานที่ราบรื่น)
รูปที่ 34 เมื่อเปิดหน้า Chrome มาแล้วให้เข้าไปที่ 192.168.1.55 จะปรากฎตามภาพ
รูปที่ 35 เมื่อ Login เรียบร้อยจะปรากฎหน้าต่างดังรูปให้คลิกที่ Pages
รูปที่ 36 จะปรากฏหน้าต่างที่ได้ออกแบบไว้
โดยในที่นี้จะทดลองให้ดู 2 ลักษณะคือ
1. หลอดไฟค่อนๆเพื่มความสว่างขึ้นเรื่อยๆ ตัวอย่างการใช้งานเช่น ไฟรั้วบ้าน ไฟทางเดินรอบๆบ้าน เป็นต้น
2. หลอดไฟจะติดเลยเมื่อกดเปิด ตัวอย่างการใช้งานเช่น ประตูบ้าน ปั้มน้ำ เป็นต้น
2. หลอดไฟจะติดเลยเมื่อกดเปิด ตัวอย่างการใช้งานเช่น ประตูบ้าน ปั้มน้ำ เป็นต้น
แบบที่ 1หลอดไฟค่อนๆเพื่มความสว่างขึ้นเรื่อยๆ
รูปที่ 37 เมื่อกดเปิดไฟในรูปแบบค่อนๆติดโดยหลอดไฟจะไม่ติดเลย
รูปที่ 38 หลอดไฟค่อนเพื่มความสว่างขึ้นจากการเพื่มค่า Duty ของสัญญาณ PWM ที่ไปควบ SCR
รูปที่ 39 เมื่อค่า Duty เพื่มขึ้นแสงสว่างของหลอดไฟจะเพื่มมากขึ้น
รูปที่ 40รูปที่ 39 เมื่อค่า Duty เพื่มขึ้นแสงสว่างของหลอดไฟจะเพื่มมากขึ้น
รูปที่ 41 เมื่อค่า Duty ของ PWM มีค่าเท่ากับ 100% จะทำให้หลอดมีแสงสว่างสุด
แบบที่ 2หลอดไฟติดสว่างทันทีเมื่อกด
รูปที่ 42 เมื่อยังไม่มีการกดให้หลอดไฟติด
รูปที่ 43 เมื่อมีการสั่งให้หลอดไฟติด
การเปรียบเทียบเมื่อมีการกด On พร้อมๆกันทั้งสองดวง
รูปที่ 44 การเปรียบเทียบเมื่อสั่ง On พร้อมๆกัน
รูปที่ 45 การเปรียบเทียบเมื่อสั่ง On พร้อมๆกัน
รูปที่ 46 การเปรียบเทียบเมื่อสั่ง On พร้อมๆกัน
รูปที่ 47 การเปรียบเทียบเมื่อสั่ง On พร้อมๆกัน
รูปที่ 48 การเปรียบเทียบเมื่อสั่ง On พร้อมๆกัน
รูปที่ 49 ใช้ระยะเวลาหนึ่งจนกว่าหลอดไฟทั้งสองหลอดจะมีความสว่างเท่ากัน
สรุปผลการทดลองและข้อเสนอแนะ
การทำงานของโครงงานชิ้นนี้สามารถทำงานได้ดีในระดับหนึ่ง ในส่วนของการเปิด – ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ยังมีปัญหาของการกระพริบของหลอดไฟ เนื่องจากความถี่ของไฟบ้านกับความถี่ของบอร์ดไมโครคอนโทนเลอร์ไม่ตรงกัน จึงส่งผลให้หลอดไฟเกิดการกระพริบวิธีการแก้ปัญหาคือการทำให้ความถี่ไฟบ้าน (220VAC 50Hz) กับความถี่ของไมโครคอนโทนเลอร์ตรงกัน
โดยข้าพเจ้าหวังเป็นอย่างยิ่งว่าโครงงานชิ้นนี้จะมีประโยชน์แก่ผู้ที่ต้องการศึกษาเกี่ยวกับโครงงานชิ้นนี้ สุดท้ายนี้ข้าพเจ้าขอขอบพระคุณบริษัทเอมเมจิน จำกัด ที่สนับสนุนอุปกรณ์และขอขอบคุณอาจารย์สรรพงษ์ ทานอก ที่ให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการทำโครงงานชิ้นนี้
โดยข้าพเจ้าหวังเป็นอย่างยิ่งว่าโครงงานชิ้นนี้จะมีประโยชน์แก่ผู้ที่ต้องการศึกษาเกี่ยวกับโครงงานชิ้นนี้ สุดท้ายนี้ข้าพเจ้าขอขอบพระคุณบริษัทเอมเมจิน จำกัด ที่สนับสนุนอุปกรณ์และขอขอบคุณอาจารย์สรรพงษ์ ทานอก ที่ให้คำปรึกษาเกี่ยวกับการทำโครงงานชิ้นนี้
ดูคลิปการทำงานได้ที : http://www.youtube.com/watch?v=MyvXaacWt_0
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น