Page 1

บทที่ 1 บทนา 1.1 ที่มาและความสาคัญของปัญหา ปัจจุบันการเปิด-ปิดไฟนั้น ต้องทาด้วยตนเองโดยการใช้สวิชต์ไฟเพื่อการเปิด-ปิดไฟในที่ต่างๆ และต้องทาการเปิด-ปิดไฟด้วยตนเอง ซึ่งในปัจจุบันได้มีระบบต่างๆ ที่สามารถช่วยในการอานวยความ สะดวกในการเปิด-ปิดไฟอยู่หลายอย่าง เช่น การเปิด-ปิดไฟด้วยรีโมทคอนโทรล การเปิด -ปิดไฟด้วย แอพพลิเคชั่น หรือการใช้เซนเซอร์ในการตรวจจับบุคคลเพื่อเปิด-ปิดไฟ เป็นต้น ในการเปิด-ปิดไฟแบบดาเนินการด้วยตนเองนั้นยังมีปัญหาอยู่บางประการ คือ เมื่อจะทาการ เปิด - ปิดไฟด้วยตนเองอาจเกิดอุบัติเหตุขึ้นระหว่างการดาเนินการ หรือสวิชต์ไฟอาจมีปัญหาไฟช็อต หรื ออื่นๆ ที่ทาให้ เสี่ ยงอันตรายถึงชีวิตได้ นักพัฒนาหลายท่านจึงได้ห าแนวทางในการลดปัญหา เหล่านี้ ดังนั้น ทางคณะผู้จัดทาได้เล็งเห็นถึงปัญหาข้างต้นและต้องการแก้ไขปัญหา อานวยความสะดวก ในการเปิด-ปิดไฟด้วยตนเอง จึงได้มีความริเริ่มสนใจที่จะทาโครงการ การพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียง โดยนาโคมไฟมาพัฒนาในการ เปิด-ปิด อัตโนมัติด้วยระบบเสียง และคาดหวังเป็น อย่างยิ่งว่าจะเป็นประโยชน์และพัฒนาต่อไปได้

1.2 วัตถุประสงค์ของโครงการ 1.2.1 เพื่อลดการเกิดอุบัติเหตุระหว่างการเปิด-ปิดไฟด้วยตนเอง 1.2.2 เพือ่ เพิ่มความสะดวกในการเปิด-ปิดไฟมากขึ้น

1.3 สมมติฐานของโครงการ 1.3.1 สามารถลดการเกิดอุบัติเหตุระหว่างการเปิด-ปิดไฟด้วยตนเอง 1.3.2 เพิ่มความสะดวกในการเปิด-ปิดไฟมากขึ้น

1.4 ขอบเขตของโครงการ การพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียงนั้น เป็นการสร้างอุปกรณ์โดยการเขียนโปรแกรม คาสั่งลงในแผงวงจร Arduino ให้รับคาสั่งที่เป็นในลักษณะของเสียงปรบมือด้วย Sound senor และ ทาการเปิด – ปิดไฟขึ้นมาอัตโนมัติ


2

1.5 นิยามศัพท์ที่ใช้ในโครงการ เสียง หมายถึง เสียงของการปรบมือ เพื่อใช้ในการควบคุมการ เปิด – ปิดไฟ รับค่าเสียง ด้วย Sound sensor โดยเขียนโค้ดควบคุมลงในบอร์ด Arduino

1.6 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1.6.1 เพิ่มความสะดวกในการเปิด-ปิดไฟด้วยตนเอง 1.6.2 มีความคิดริเริ่มพัฒนาระบบด้วย Arduino 1.6.3 ได้ความรู้ในการออกแบบระบบ ควบคุมระบบ และพัฒนาระบบ


3

บทที่ 2 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง ความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยี ทาให้มีการพัฒนาคิดค้นสิ่งอานวยความสะดวกต่อการดาชีวิต เป็นอันมาก เทคโนโลยีได้เข้ามาเสริมปัจจัยพื้นฐานการดารงชีวิตได้เป็นอย่างดี เทคโนโลยีทาให้การสร้างที่ พักอาศัยมีคุณภาพมาตรฐาน สามารถผลิตสินค้าและให้บริการต่าง ๆ เพื่อ ตอบสนองความต้องการของ มนุษย์มากขึ้น เทคโนโลยีทาให้ระบบการผลิตสามารถผลิตสินค้าได้เป็นจานวนมากมีราคาถูกลง สินค้าได้ คุณภาพ เทคโนโลยีทาให้มีการติดต่อสื่อสารกันได้สะดวก การเดินทางเชื่อมโยงถึงกันทาให้ประชากรใน โลกติดต่อรับฟังข่าวสารกันได้ตลอดเวลา ด้วยเหตุเหล่านี้ผู้วิจัยจึงเห็นความสาคัญที่จะนาเทคโนโลยีต่าง ๆ มาประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์ในการพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียง ซึ่งผู้วิจัยได้ทาการศึกษา เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง โดยมีรายละเอียดหัวข้อดังต่อไปนี้ 2.1 Arduino 2.2 สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ 2.3 Sound Detection Sensor 2.4 Jumper cable 2.7 Relay 2.8 ไฟ LED 2.9 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง 2.1. Arduino 2.1.1 ความเป็นมาของ Arduino Arduino อ่านว่า (อา-ดู-อิ-โน่ หรือ อาดุยโน่) เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มี การพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูลทั้งด้าน Hardware และ Software ตัวบอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาให้ ใช้ งานได้ ง่า ย ดั งนั้น จึง เหมาะส าหรับผู้ เริ่ มต้น ศึก ษา ทั้งนี้ ผู้ ใ ช้งานยั ง สามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ด หรือโปรแกรมต่อได้อีกด้วย ความง่ายของบอร์ด Arduino ในการต่ออุปกรณ์เสริมต่างๆ คือ ผู้ใช้งานสามารถต่อวงจร อิเล็กทรอนิคส์จากภายนอกแล้วเชื่อมต่อเข้ามาที่ขา I/O ของบอร์ด (ดูตัวอย่างรูปที่ 1)


4

รูปที่ 1 วงจรอิเล็กทรอนิคส์จากภายนอกแล้วเชื่อมต่อเข้ามาที่ขา I/O ของบอร์ด เพื่ อ ความสะดวกสามารถเลื อ กต่ อ กั บ บอร์ ด เสริ ม (Arduino Shield) ประเภทต่ า งๆ (ดูตัวอย่าง รูปที่ 2) เช่น Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay Shield, Arduino Wireless Shield, Arduino GPRS Shield เป็นต้น มาเสียบกับบอร์ดบน บอร์ด Arduino แล้วเขียนโปรแกรมพัฒนาต่อได้เลย

รูปที่ 2 บอร์ดเสริม (Arduino Shield) 2.1.2 จุดเด่นที่ทาให้บอร์ด Arduino เป็นที่นิยม 1) ง่ายต่อการพัฒนา มีรูปแบบคาสั่งพื้นฐาน ไม่ซับซ้อนเหมาะสาหรับผู้เริ่มต้น 2) มี Arduino Community กลุ่มคนที่ร่วมกันพัฒนาที่แข็งแรง 3) Open Hardware ผู้ใช้สามารถนาบอร์ดไปใช้งานได้หลายด้านราคาไม่แพง 4) Cross Platform สามารถพัฒนาโปรแกรมบน OS ใดก็ได้


5

2.1.3 รูปแบบการเขียนโปรแกรมบน Arduino

รูปที่ 3 แผงวงจร Arduino เชื่อมต่อกับโปรแกรม 1) เขียนโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ ผ่านทางโปรแกรม ArduinoIDE ซึ่งสามารถ ดาวน์โหลดได้จาก Arduino.cc/en/main/software 2) หลั ง จากที่ เ ขี ย นโค้ ด โปรแกรมเรี ย บร้ อ ยแล้ ว ให้ ผู้ ใ ช้ ง านเลื อ กรุ่ น บอร์ด Arduino ที่ใช้และหมายเลข Com port

รูปที่ 4 ภาพการเลือกรุ่นบอร์ด Arduino และหมายเลข Com port 3) กดปุ่ม Verify เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและ Compile โค้ดโปรแกรม จากนั้นกด ปุ่ม Upload โค้ด โปรแกรมไปยังบอร์ด Arduino ผ่านทางสาย USB เมื่ออับโหลดเรียบร้อยแล้ว จะ แสดงข้อความแถบข้างล่าง “Done uploading” และบอร์ดจะเริ่มทางานตามที่เขียนโปรแกรมไว้ได้ ทันที


6

รูปที่ 5 แสดงการอัพโหลดชุดโค้ดลง Arduino Board

รูปที่ 6 ภาพการอัพโหลดลงบอร์ดเสร็จสิ้น

2.1.4 Layout & Pin out Arduino Board (Model Arduino UNO R3)

รูปที่ 7 ภาพองค์ประกอบของบอร์ด 1. USB Port ใช้สาหรับต่อกับ Computer เพื่ออับโหลดโปรแกรมเข้า MCU และ จ่ายไฟให้กับบอร์ด 2. Reset Button เป็นปุ่ม Reset ใช้กดเมื่อต้องการให้ MCU เริ่มการทางานใหม่ 3. ICSP Port ของ Atmega16U2 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Visual Com port บน Atmega16U2 4. I/O Port Digital I/O ตั้งแต่ขา D0 ถึง D13 นอกจากนี้ บาง Pin จะทาหน้าที่ อื่นๆ เพิ่มเติมด้วย เช่น Pin 0,1 เป็นขา Tx,Rx Serial, Pin 3,5,6,9,10 และ 11 เป็นขา PWM 5. ICSP Port Atmega328 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Bootloader 6. MCU Atmega328 เป็น MCU ที่ใช้บนบอร์ด Arduino


7

7. I/OPort นอกจากจะเป็น Digital I/O แล้ว ยังเปลี่ยนเป็น ช่องรับสัญญาณ อนาล็อก ตั้งแต่ขา A0-A5 8. Power Port ไฟเลี้ยงของบอร์ดเมื่อต้องการจ่ายไฟให้กับวงจรภายนอก ประกอบด้วยขาไฟเลี้ยง +3.3 V, +5V, GND, Vin 9. Power Jack: รับไฟจาก Adapter โดยที่แรงดันอยู่ระหว่าง 7-12 V 10. MCU ของ Atmega16U2 เป็น MCU ทาหน้าที่เป็น USB to Serial โดย Atmega328 จะติดต่อกับ Computer ผ่าน Atmega16U2 2.2 สัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ อิเ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ (อั ง กฤษ : Electronics) เป็ น เทคโนโลยี ที่ เ กี่ ย วข้ อ งกั บ วงจรไฟฟ้ า ที่ ประกอบด้วยอุปกรณ์ไฟฟ้าที่เป็น active component เช่น หลอดสุญญากาศ, ทรานซิสเตอร์, ไดโอด และ Integrated Circuit และ ชิ้นส่วน พาสซีฟ (อังกฤษ : passive component) เช่น ตัวนา ไฟฟ้า, ตัวต้านทานไฟฟ้า, ตัวเก็บประจุ และคอยล์ ความสามารถในการควบคุมการไหลของ อิเล็กตรอน ทาให้สามารถขยายสัญญาณอ่อนๆให้แรงขึ้นเพื่อการสื่อสารทางภาพและเสียง เช่น โทร เลข, โทรศัพท์, วิทยุ, โทรทัศน์ เป็นต้น อิเล็กทรอนิกส์ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการสื่อสารข้อมูล โทรคมนาคม ความสามารถของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทาหน้าที่เป็นสวิทช์ปิดเปิดวงจรถูกนาไปใช้ ในวงจร ลอจิกเกต ซึ่งเป็นส่วนสาคัญหลักในระบบคอมพิวเตอร์ นอกจากนั้น วงจรอิเล็กทรอนิกส์ยัง ถูกน าไปใช้ผ ลิตเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัว เรือน ในการส่งพลั งงานไฟฟ้าเป็น ระยะทางไกลๆ การผลิ ต พลังงานทดแทนและอุตสาหกรรมต่างๆอีกมาก อิเล็กทรอนิกส์แตกต่างจากวิทยาศาสตร์ไฟฟ้าและเทคโนโลยีเครื่องกลไฟฟ้า โดยจะเกี่ยวข้อง กับการสร้าง, การกระจาย, การสวิทช์, การจัดเก็บและการแปลงพลังงานไฟฟ้าไปและมาจากพลังงาน รูปแบบอื่น ๆ โดยใช้สายไฟ, มอเตอร์, เครื่องกาเนิดไฟฟ้า, แบตเตอรี่, สวิตช์, รีเลย์, หม้อแปลงไฟฟ้า ตัวต้านทานและส่วนประกอบที่เป็นพาสซีพอื่นๆ ความแตกต่างนี้เริ่มราวปี 1906 เป็นผลจากการ ประดิษฐ์ไตรโอดโดย ลี เดอ ฟอเรสท์ ซึ่งใช้ขยายสัญญาณวิทยุที่อ่อนๆได้ ทาให้เกิดการออกแบบและ พัฒนาระบบการรับส่งสัญญาณเสียงและหลอดสุญญากาศ จึงเรียกสาขานี้ว่า "เทคโนโลยีวิทยุ" จนถึง ปี 1950 ปัจจุบัน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ ใช้ชิ้นส่วนสารกึ่งตัวนาเพื่อควบคุมการทางานของ อิเล็กตรอน การศึกษาเกี่ยวกับอุปกรณ์สารกึ่งตัวนาและเทคโนโลยีโซลิดสเตต ในขณะที่การออกแบบ และการสร้ า งวงจรอิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ ใ นการแก้ ปั ญ หาในทางปฏิ บั ติ อ ยู่ ภ ายใต้ ส าขาวิ ศ วกรรม อิเล็กทรอนิกส์


8

2.2.1 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบ ชิ้ น ส่ ว นอิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ แ บ่ ง ออกเป็ น 2 ส่ ว นใหญ่ ๆ คื อ ส่ ว นที่ เ ป็ น แอคที พ คื อ ต้ อ งมี กระแสไฟฟ้าป้อนให้ตลอดจึงทางานได้ เช่น หลอดสูญญากาศ, ทรานซิสเตอร์ เป็นต้น อีกส่วนหนึ่งคือ พาสซีพ คือทางานได้โดยไม่ต้องมีกระแสไฟฟ้าแต่ใช้คุณสมบัติ ส่วนตัวเช่นตัวต้านทาน, ตัวเก็บประจุ, หม้อแปลง, สายไฟ, ใยแก้วนาแสง, คอยล์ เป็นต้น ชื้นส่วนเหล่านี้จะเชื่อมต่อกันด้วยการบัดกรีบน แผงวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อสร้างวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีฟังก์ชันโดยเฉพาะ (เช่นเครื่องขยายเสียง สัญญาณวิทยุหรือ oscillator) ชิ้นส่วนประกอบอาจประกอบโดยลาพังหรือเป็นกลุ่มที่ซับซ้อนมากขึ้น เป็นวงจรรวม 2.2.2 ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงต้น หลอดสุ ญญากาศเป็ น หนึ่ งในชิ้นส่ ว นอิ เล็ ก ทรอนิกส์ ที่เก่ าแก่ ที่สุ ด ใช้ เป็น ชิ้นส่ ว นหลั กใน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จนถึงกลางทศวรรษที่ 1980. หลังจากนั้นอุปกรณ์โซลิดสเตตได้เข้ามาแทนที่ อย่างสิ้นเชิง หลอดสุญญากาศยังคงถูกใช้ในบางงานที่ต้องการความสามารถพิเศษ เช่น เครื่องขยาย สัญญาณวิทยุกาลังสูง , จอภาพ, อุปกรณ์ภาพและเสียงสาหรับมืออาชีพบางชนิดและอุปกรณ์ ไมโครเวฟต่างๆ 2.2.3 ประเภทของวงจร วงจรและส่วนประกอบสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม คือ แอนะล็อกและดิจิทัล อุปกรณ์ เฉพาะอย่างอาจประกอบด้วยทั้งสองประเภท 1) วงจรแอนะล็อก เครื่องใช้ไฟฟ้าแอนะล็อกส่วนใหญ่ เช่นเครื่องรับวิทยุ ถูกสร้างขึ้นจากการรวมกัน ของวงจรพื้นฐานไม่กี่ชนิด วงจรแอนะล็อก ใช้สัญญาณไฟฟ้าที่ติดกันต่อเนื่องเมื่อเทียบกับสัญญาณที่ ไม่ติดกันต่อเนื่องในวงจรดิจิทัล วงจรแอนะล็อกบางครั้งเรียกว่าวงจรเชิงเส้นแม้ว่าผลกระทบที่ไม่ใช่เชิงเส้นจานวนมากถูกใช้ ในวงจรแอนะล็อก เช่น วงจรผสมสัญญาณ, วงจร modulators ฯลฯ ตัวอย่างของวงจรแอนะล็อกก็ คือเครื่องขยายเสียงทั้งแบบหลอดสุญญากาศและแบบทรานซิสเตอร์, เครื่อง Operation Amplifier และ วงจร oscillators แบบที่สร้าง sine wave ปัจจุบัน ไม่ค่อยพบวงจรสมัยใหม่ที่เป็นแอนะล็อกอย่างสิ้นเชิง เพราะวงจรแอนะล็อกอาจใช้ วงจรดิจิทัลหรือแม้กระทั่งไมโครโปรเซสเซอร์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการทางาน วงจรประเภทนี้มัก ถูกเรียกว่า "วงจรผสม" มากกว่าเป็นแอนะล็อกหรือดิจิทัลอย่างใดอย่างหนึ่ง


9

บางครั้ ง อาจยากที่ จ ะแยกความแตกต่ า งระหว่ า งวงจรแอนะล็ อ กและดิ จิ ทั ล เช่ น วงจร เปรียบเทียบซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าหลายระดับที่ต่อเนื่องเป็นอินพุท แต่เอ้าท์พุทเป็นหนึ่งในสองระดับแบบ ดิจิทัล ในทานองเดียวกันเครื่องขยายทรานซิสเตอร์แบบแรงขับเกินกาลังมีเอ้าท์พุทเป็นรูปคลื่น 2) วงจรดิจิทัล วงจรดิจิทัลเป็นวงจรไฟฟ้าที่ทางานกับสัญญาณที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ต่อเนื่อง วงจรดิ จิ ทัล เป็ น ตัว แทนทางกายภาพที่พบบ่ อยที่สุ ด ของพีช คณิตบู ลี นและเป็นพื้น ฐานของดิจิทั ล คอมพิวเตอร์ทั้งหมด วิศวกรส่วนใหญ่เข้าใจคาว่า “วงจรดิจิทัล”, “ระบบดิจิทัล ” และ “ลอจิก” สามารถใช้ แ ทนกั น ได้ วงจรดิ จิ ทั ล ส่ ว นใหญ่ ใ ช้ ร ะบบเลขฐานสองที่ มี ส องระดั บ แรงดั น ไฟฟ้ า ที่ มี ความหมายเป็น “0” และ “1” โดยที่ “0” มักจะเป็นแรงดันไฟฟ้าที่ต่ากว่ า ในขณะที่ “1” จะเป็น แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า แต่บ างระบบอาจจะใช้สลับกัน ระบบเทอร์นารี (สามระดับ) อยู่ในระหว่าง การศึกษาและพัฒนาเครื่องต้นแบบ เครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วไป, นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์และควบคุม โปรแกรมลอจิก (Programmable Logic Control, PLC) (ใช้ในการควบคุมกระบวนการทาง อุตสาหกรรม) ก็ถูกสร้างขึ้นมาจากวงจรดิจิทัล 2.2.4 การกระจายความร้อนและการจัดการความร้อน ความร้ อนที่ส ร้ างโดยวงจรอิเล็ กทรอนิกส์ จะต้องมีการระบายเพื่อป้องกันไม่ให้ เกิดความ ล้มเหลวได้และช่วยให้เกิดความน่าเชื่อถือในระยะยาว เทคนิคในการระบายความร้อนประกอบด้วย heat sink และพัดลมระบายอากาศและรูปแบบอื่น ๆ เช่น ระบบน้าเย็น 2.2.5 สัญญาณรบกวน สั ญ ญาณรบกวนอิเ ล็ กทรอนิ ก ส์ ถู กนิ ย ามว่ าเป็น สิ่ งรบกวนที่ไ ม่พึ ง ประสงค์ว างทั บ อยู่ บ น สัญญาณที่ดี มีผลทาให้เกิดความผิดเพี้ยนของข้อมูล สัญญาณรบกวนมีผ ลกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทั้งหมด อาจถูกสร้างขึ้นจากเหนี่ยวนาของแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งส่วนใหญ่ไม่สามารถกาจัดให้หมดไปได้ หรื อถ้าเกิด จากความร้ อนก็จ ะสามารถทาให้ ล ดลงได้ โ ดยการลดอุณหภูมิในการทางานของวงจร ประเภทอื่น ๆ ของสัญญาณรบกวนเช่นเสียงปืนซึ่งไม่สามารถลบได้เนื่องจากข้อจากัดในคุณสมบัติทาง กายภาพ 2.2.6 ทฤษฎีอิเล็กทรอนิคส์ วิธี ก ารทางคณิ ตศาสตร์ เป็ น ส่ ว นหนึ่ ง ของการศึ กษาของอิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ ในการที่ จ ะเป็ น ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ จาเป็นที่จะต้องเป็นผู้เชี่ยวชาญในวิชาคณิตศาสตร์ของการ วิเคราะห์วงจรอีกด้วย


10

การวิเคราะห์วงจรคือการศึกษาวิธีการของการแก้ระบบเชิงเส้ นทั่ว ไปส าหรับตัว แปรที่ไม่ ทราบ เช่น แรงดันที่โหนดบางอย่างหรือกระแสผ่านสาขาหนึ่งของเครือข่าย เครื่องมือวิเคราะห์ทั่วไป สาหรับการนี้คือวงจรจาลอง SPICE นอกจากนี้สิ่งสาคัญที่จะศึกษาและเข้าใจอิเล็กทรอนิกส์คือทฤษฎี แม่เหล็กไฟฟ้า 2.3 Sound Detection Sensor Sound Sensor ทาหน้าที่ตรวจจับเสียงเป็นระดับเดซิเบล (Decibel) สามารถตรวจจับเสียง ได้ทั้ง dB และ dBA dBA คือ เสียงที่มนุษย์สามารถได้ยิน dB คือ เสียงทั้งหมด รวมถึงเสียงที่สูงหรือต่าไปเกินกว่าที่มนุษย์จะได้ยินด้วย Sound Sensor สามารถตรวจจับเสียงได้สูงสุด 90 dB การอ่านค่าของ Sound Sensor จะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ (%) 2.3.1 ระดับเสียง 4 - 5% - ห้องเงียบๆ 5 - 10% - มีเสียงคนพูดอยู่ไกลๆ 10 - 30% - เสียงเมื่อมีคนคุยกันในระยะ 1 เมตร หรือเปิดเพลงไม่ดังมาก 30 - 100% - เสียงเพลงดังมาก หรือมีคนมาตะโกนใส่เซ็นเซอร์ 2.3.2 การนาไปใช้งาน สามารถใช้ Sound Sensor ในการตรวจจับเสียง เช่น การตบมือ 2.3.3 การดูค่าของ Sound Sensor สามารถดูค่าของ Sound Sensor ได้ที่เมนู View

รูปที่ 8 ภาพการทดสอบค่าของอุปกรณ์ 1. เข้าไปที่เมนู View แล้วเลือก Sound dB 2. ลองส่งเสียงใส่ Sound Sensor 3. อ่านค่าบนหน้าจอ NX


11

รูปที่ 9 ภาพอุปกรณ์ Sound Detection Sensor Microphone Sound Detection Sensor Module โมดูลเซ็นเซอร์เสียง ใช้สาหรับ ตรวจจับเสียงดัง โดยหากมีเสียงดังเกินกว่าที่ได้ปรับตัวต้านทานไว้ เอาต์พุตจากช่อง OUTPUT จะได้ เป็นลอจิก 1 หรือ HIGH รองรับแรงดันไฟฟ้า 3.3V - 5V สามารถติดตั้งได้ง่ายด้วยขนาดเพียง 3.2 x 1.7 เซนติเมตร ใช้ตรวจจับความดังของเสียง สามารถปรับความไวในการตรวจจับได้ ใช้แรงดันไฟฟ้า ได้ตั้งแต่ 3.3V ถึง 5V ให้เอาต์พุตแบบดิจิจอล เมื่อจับสัญญาณเสียงได้มากกว่าที่ตั้งเอาไว้จะให้ลอจิก 1 มีรูยึดน๊อตขนาด M3 สามารถติดตั้งได้ง่าย ขนาด 3.2 x 1.7 เซนติเมตร 2.4 Jumper Cable

รูปที่ 10 ภาพอุปกรณ์ Jumper Cable สายไฟสาหรับต่อวงจรแบบปลายตัวเมียและตัวผู้ ระยะพิทซ์ 2.54mm ความยาว 20 cm Jumper Cable Wire 40pcs 2.54mm 20 cm Female to Male Specification ใช้กับ pin header ที่มีช่องห่าง 2.54 mm ปลายแบบตัวเมียและตัวผู้ 2.5 Relay เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานแม่เหล็ก เพื่อใช้ในการดึงดูดหน้าสัมผัสของ คอนแทคให้เปลี่ยนสภาวะ โดยการป้อนกระแสไฟฟ้าให้กับขดลวด เพื่อทาการปิดหรือเปิดหน้าสัมผัส คล้ายกับสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งเราสามารถนารีเลย์ไปประยุกต์ใช้ ในการควบคุมวงจรต่าง ๆในงานช่าง อิเล็กทรอนิกส์มากมาย


12

2.5.1 ส่วนประกอบของรีเลย์ รีเลย์ ประกอบด้วยส่วนสาคัญ 2 ส่วนหลักก็คือ 1. ส่วนของขดลวด (coil) เหนี่ยวนากระแสต่า ทาหน้าที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าให้แกน โลหะไปกระทุ้งให้หน้าสัมผัสต่อกัน ทางานโดยการรับแรงดันจากภายนอกต่อคร่อมที่ขดลวดเหนี่ยวนา นี้ เมื่อขดลวดได้รับแรงดัน(ค่าแรงดันที่รีเลย์ต้องการขึ้นกับชนิดและรุ่นตามที่ผู้ผลิตกาหนด) จะเกิด สนามแม่เหล็กไฟฟ้าทาให้แกนโลหะด้านในไปกระทุ้งให้แผ่นหน้าสัมผัสต่อกัน 2. ส่วนของหน้าสัมผัส (contact) ทาหน้าที่เหมือนสวิตช์จ่ายกระแสไฟให้กับ อุปกรณ์ที่เรา ต้องการนั่นเอง

รูปที่ 11 รูปร่างของรีเลย์ที่มีตัวถังเป็นพลาสติกป้องกันฝุ่น

รูปที่ 12 สัญลักษณ์แบบลวดพันและแบบเหนี่ยวนาพันแกนเหล็ก จุดต่อใช้งานมาตรฐาน ประกอบด้วย จุดต่อ NC ย่อมาจาก normal close หมายความว่าปกติดปิด หรือ หากยังไม่จ่ายไฟให้ ขดลวดเหนี่ยวนาหน้าสัมผัสจะติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ ต้องการให้ทางานตลอดเวลาเช่น จุดต่อ NO ย่อมาจาก normal open หมายความว่าปกติเปิด หรือ หากยังไม่จ่ายไฟให้ขดลวดเหนี่ยวนาหน้าสัมผัสจะไม่ติดกัน โดยทั่วไปเรามักต่อจุดนี้เข้ากับอุปกรณ์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการควบคุมการเปิดปิดเช่นโคมไฟสนามหนือหน้าบ้าน จุดต่อ C ย่อมาก จาก common คือจุดร่วมที่ต่อมาจากแหล่งจ่ายไฟ


13

รูปที่ 13 ภาพวงจรของ Relay 2.5.2 ข้อคาถึงในการใช้งานรีเลย์ทั่วไป 1) แรงดันใช้งาน หรือแรงดันที่ทาให้รีเลย์ทางานได้ หากเราดู ที่ตัวรีเลย์จะระบุค่า แรงดันใช้งานไว้ (หากใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนมากจะใช้แรงดันกระแสตรงในการใช้งาน) เช่น 12VDC คือต้องใช้แรงดันที่ 12 VDC เท่านั้นหากใช้มากกว่านี้ ขดลวดภายใน ตัวรีเลย์อาจจะขาดได้ หรือหากใช้แรงดัน ต่ากว่ามาก รีเลย์จะไม่ทางาน ส่วนในการต่อวงจรนั้นสามารถต่อขั้วใดก็ได้ครับ เพราะตัวรีเลย์ จะไม่ระบุขั้วต่อไว้ (นอกจากชนิดพิเศษ) 2) การใช้งานกระแสผ่านหน้าสัมผัส ซึ่งที่ตัวรีเลย์จะระบุไว้ เช่น 10A 220AC คือ หน้าสัมผัสของรีเลย์นั้นสามารถทนกระแสได้ 10 แอมแปร์ที่ 220VAC ครับ แต่การใช้ก็ควรจะใช้ งานที่ระดับกระแสต่ากว่านี้จะเป็นการดีกว่าครับ เพราะถ้ากระแสมากหน้าสัมผัส ของรีเลย์จะละลาย เสียหายได 3) จานานหน้าสัมผัสการใช้งาน ควรดูว่ารีเลย์นั้นมีหน้าสัมผัสให้ใช้งานกี่อัน และมี ขั้วคอมมอนด้วยหรือไม่ 2.5.3 ชนิดของรีเลย์ รีเลย์ที่นิยมใช้งานและรู้จักกันแพร่หลาย 4 ชนิด 1) อาร์เมเจอร์รีเลย์ (Armature Relay) 2) รีดรีเลย์ (Reed Relay) 3) รีดสวิตช์ (Reed Switch) 4) โซลิดสเตตรีเลย์ (Solid-State Relay)


14

2.5.4 ประเภทของรีเลย์ เป็นอุปกรณ์ทาหน้าที่เป็นสวิตช์มีหลักการทางานคล้ายกับ ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโซลิ นอยด์ (solenoid) รีเลย์ใช้ในการควบคุมวงจร ไฟฟ้าได้อย่างหลากหลาย รีเลย์เป็นสวิตช์ควบคุมที่ ทางานด้วยไฟฟ้า แบ่งออกตามลักษณะการใช้งานได้เป็น 2 ประเภทคือ 1. รีเลย์กาลัง (power relay) หรือมักเรียกกันว่าคอนแทกเตอร์ (Contactor or Magneticcontactor) ใ ช้ ใ น ก า ร ค ว บ คุ ม ไ ฟ ฟ้ า ก า ลั ง มี ข น า ด ใ ห ญ่ ก ว่ า รี เ ล ย์ ธ ร ร ม ด า 2. รีเลย์ควบคุม (control Relay) มีขนาดเล็กกาลังไฟฟ้าต่า ใช้ในวงจรควบคุม ทั่วไปที่มีกาลังไฟฟ้าไม่มากนัก หรือเพื่อการควบคุมรีเลย์หรือคอนแทกเตอร์ขนาดใหญ่ รีเลย์ควบคุม บางทีเรียกกันง่าย ๆ ว่า "รีเลย์" 2.5.5 ชนิดของรีเลย์ การแบ่งชนิดของรีเลย์สามารถแบ่งได้ 11 แบบ คือ ชนิดของรีเลย์แบ่งตามลักษณะของคอยล์ หรือ แบ่งตามลักษณะการใช้งาน (Application) ได้แก่รีเลย์ดังต่อไปนี้ 1) รีเลย์กระแส (Current relay) คือ รีเลย์ที่ทางานโดยใช้กระแสมีทั้งชนิดกระแส ขาด (Under- current)และกระแสเกิน (Over current) 2) รีเลย์แรงดัน (Voltage relay) คือ รีเลย์ ที่ทางานโดยใช้แรงดันมีทั้งชนิดแรงดัน ขาด (Under-voltage) และ แรงดันเกิน (Over voltage) 3) รีเลย์ช่วย (Auxiliary relay) คือ รีเลย์ที่เวลาใช้งานจะต้องประกอบเข้ากับรีเลย์ ชนิดอื่น จึงจะทางานได้ 4) รีเลย์กาลัง (Power relay) คือ รีเลย์ที่รวมเอาคุณสมบัติของรีเลย์กระแส และ รีเลย์แรงดันเข้าด้วยกัน 5) รีเลย์เวลา (Time relay) คือ รีเลย์ที่ทางานโดยมีเวลาเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย ซึ่งมี อยู่ด้วยกัน 4 แบบ คือ 5.1 รีเลย์กระแสเกินชนิดเวลาผกผันกับ กระแส (Inverse time over current relay) คือ รีเลย์ ที่มีเวลาทางานเป็นส่วนกลับกับกระแส 5.2 รีเลย์กระแสเกินชนิดทางานทันที (Instantaneous over current relay) คือรีเลย์ที่ทางานทันทีทันใดเมื่อมีกระแสไหลผ่านเกินกว่าที่กาหนดที่ตั้งไว้ 5.3 รีเลย์แบบดิฟฟินิตไทม์เล็ก (Definite time lag relay) คือ รีเลย์ ที่มี เวลาการท างานไม่ ขึ้ น อยู่ กั บ ความมากน้ อ ยของกระแสหรื อ ค่ า ไฟฟ้ า อื่ น ๆ ที่ ท าให้ เ กิ ด งานขึ้ น


15

5.4 รีเลย์แบบอินเวอสดิฟฟินิตมินิมั่มไทม์เล็ก (Inverse definite time lag relay) คือ รีเลย์ ที่ทางานโดยรวมเอาคุณสมบัติของเวลาผกผันกับกระแส (Inverse time) และ แบบดิฟฟินิตไทม์แล็ก (Definite time lag relay) เข้าด้วยกัน 6. รีเลย์กระแสต่าง (Differential relay) คือ รีเลย์ที่ทางานโดยอาศัยผลต่างของ กระแส 7. รีเลย์มีทิศ (Directional relay) คือรีเลย์ที่ทางานเมื่อมีกระแสไหลผิดทิศทางมี แบบรี เลยกาลั งมีทิศ (Directional power relay) และรีเลย์กระแสมีทิศ (Directional current relay) 8. รีเลย์ระยะทาง (Distance relay) คือ รีเลย์ระยะทางมีแบบต่างๆ ดังนี้ 1. รีแอกแตนซ์รีเลย์ (Reactance relay) 2. อิมพีแดนซ์รีเลย์ (Impedance relay) 3. โมห์รีเลย์ (Mho relay)- โอห์มรีเลย์ (Ohm relay) 4. โพลาไรซ์โมห์รีเลย์ (Polaized mho relay) 5. ออฟเซทโมห์รีเลย์ (Off set mho relay) 9. รีเลย์อุณหภูมิ (Temperature relay) คือ รีเลย์ที่ทางานตามอุณหภูมิที่ตั้งไว้ 10. รีเลย์ความถี่ (Frequency relay) คือ รีเลย์ที่ทางานเมื่อความถี่ของระบบต่า กว่าหรือมากกว่าที่ตั้งไว้ 11. บูคโฮลซ์รีเลย์ (Buchholz ‘s relay) คือรีเลย์ที่ทางานด้วยก๊าซ ใช้กับหม้อ แปลงที่แช่อยู่ในน้ามันเมื่อเกิด ฟอลต์ ขึ้นภายในหม้อแปลง จะทาให้น้ามันแตกตัวและเกิดก๊าซขึ้น ภายในไปดันหน้าสัมผัส ให้รีเลย์ทางาน 2.5.6 ความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับรีเลย์ 1. หน้าที่ของรีเลย์ คือ เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ตรวจสอบสภาพการณ์ของทุกส่วน ใน ระบบกาลังไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลาหากระบบมีการทางานที่ผิดปกติ รีเลย์จะเป็นตัวสั่งการให้ตัดส่วนที่ ลัดวงจรหรือส่วนที่ทางานผิดปกติ ออกจากระบบทันทีโดยเซอร์กิตเบรกเกอร์จะเป็นตัวที่ตัดส่วนที่เกิด ฟอลต์ออกจากระบบจริงๆ


16

2. ประโยชน์ของรีเลย์ 1) ทาให้ระบบส่งกาลังมีเสถียรภาพ (Stability) สูงโดยรีเลย์จะตัดวงจร เฉพาะส่วนที่เกิดผิดปกติ ออกเท่านั้น ซึ่งจะเป็นการลดความเสียหายให้แก่ระบบน้อยที่สุด 2) ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมส่วนที่เกิดผิดปกติ 3) ลดความเสียหายไม่เกิดลุกลามไปยังอุปกรณ์อื่นๆ 4) ท าให้ ร ะบบไฟฟ้ า ไม่ ดั บ ทั้ ง ระบบเมื่ อ เกิ ด ฟอลต์ ขึ้ น ในระบบ 3. คุณสมบัติที่ดีของรีเลย์ 1) ต้องมีความไว (Sensitivity) คือมีความสามารถในการตรวจพบสิ่งที่ ผิดปกติเพียงเล็กน้อยได้ 2) มีความเร็วในการทางาน (Speed) คือความสามารถทางานได้รวดเร็ว ทันใจ ไม่ทาให้เกิดความเสียหายแก่อุปกรณ์และไม่กระทบกระเทือนต่อระบบ โดยทั่วไปแล้วเวลา ที่ใช้ ในการตัดวงจรจะขึ้นอยู่กับระดับของแรงดันของระบบด้วย ระบบ 6-10 เควี จะต้องตัดวงจรภายในเวลา 1.5-3.0 วินาที ระบบ 100-220 เควี จะต้องตัดวงจรภายในเวลา 0.15-0.3 วินาที ระบบ 300-500 เควี จะต้องตัดวงจรภายในเวลา 0.1-0.12 วินาที

รูปที่ 14 ภาพของ Relay


17

2.6 ไฟ LED

รูปที่ 15 ภาพไฟ LED หลอด LED คือ สารกึ่งตัวนาไฟฟ้า ที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน แล้วปล่อยแสงสว่าง ออกมาได้ทันที ทั้งนี้หลอด LED ที่เราคุ้นตา จะเป็นหลอดไฟขนาดเล็กหลากสีสัน เช่น สีแดง สีน้าเงิน เป็นต้น เนื่องจากขึ้นอยู่กับวัสดุที่นามาใช้ แต่ต่อมามีการปรับแก้ด้วยการนาหลอด LED สีน้าเงินไป เคลือบเรืองแสงสีเหลือง จึงทาให้แสงจากหลอด LED ส่องออกมาเป็นสีขาว และสามารถใช้เป็น หลอดไฟส่องสว่างได้หลากหลายรูปแบบมากขึ้น 2.6.1 ชนิดของหลอดไฟ LED หลอดไฟ LED ถูกนามาพัฒนาให้ใช้งานได้แตกต่างกันไป ไม่ว่าจะเป็น หลอดไฟรถยนต์ , หลอดไฟโทรศัพท์มือถือ, หลอดไฟฉาย, ป้ายไฟ, จอโทรทัศน์, จอคอมพิวเตอร์ เป็นต้น นอกจากนี้ยังมี หลอดไฟ LED สาหรับบ้าน โดยจะสามารถแบ่งออกเป็นประเภทใหญ่ ๆ ได้ 3 ชนิด ดังนี้ 1) หลอดไฟ LEDใช้ภายในอาคาร 2) หลอดไฟ LED ใช้ภายนอกอาคาร 3) หลอดไฟ LED ตกแต่ง 2.6.2 ข้อดีของหลอดไฟ LED 1) ประหยัดพลังงาน เพราะให้แสงสว่างมาก แต่ใช้ไฟฟ้าน้อยลงกว่าหลอดไส้ทั่วไป 80-90% 2) มีอายุการใช้งานที่ยาวนานสูงสุด 1 แสนชั่วโมง (11 ปี) ต่างจากหลอดไส้ทั่วไปที่มี อายุประมาณ 1 พันชั่วโมง 3) มีความทนทานสูง เพราะไม่มีไส้หลอดที่อาจขาดได้ง่ายเหมือนหลอดไฟทั่วไป และไม่มีกระจกเป็นส่วนประกอบ จึงไม่แตกง่ายด้วย 4) เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เพราะไม่ได้ใช้สารปรอทเป็นส่วนประกอบ 5) สามารถสว่างได้อย่างรวดเร็ว เปิดใช้งานแล้วหลอดไฟติดทันที ไม่มีการกระพริบ


18

2.6.3 ข้อเสียของหลอดไฟ LED 1) มีราคาแพงกว่าหลอดไส้ หรือหลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไป 2) หากไม่ได้ใช้งานนาน ๆ หรือบ่อย ๆ อาจจะประหยัดพลังงานได้ไม่คุ้มกับราคาค่า หลอดไฟ LED 2.7 งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง รุ่งโรจน์ สงวนวัฒนา , พินิจ กาหอม ระบบต้นแบบตรวจนับและตรวจสอบเครื่องมือด้วย เครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สายเพื่อตรวจนับจานวนเครื่องมือที่มีอยู่ทั้งหมดภายในห้อง ตรวจสอบเวลาการ ใช้งาน วัดค่ากระแสไฟฟ้าของเครื่องมือที่ใช้พลังงานไฟฟ้า เช่น เครื่องอัดอากาศ เครื่องปรับอากาศ และหลอดไฟ เป็ น ต้ น ระบบต้ น แบบประกอบด้ ว ยไมโครคอนโทรลเลอร์ เ ชื่ อ มต่ อ กั บ โมดู ล วั ด กระแสไฟฟ้า โมดูลสื่อสารไร้สายในการรับส่งข้อมูลกับจุดตรวจจับ และเก็บบันทึกข้อมูลระบุตัวตน เวลาการเปิ ด ใช้ ง าน ค่ า กระแสไฟฟ้ า ที่ ใ ช้ ข องเครื่ อ งมื อ สามารถน าข้ อ มู ล ที่ ไ ด้ ตรวจสอบความ เสื่อมสภาพของเครื่องมือผลการวิจัยพบว่าระบบต้นแบบสามารถตรวจนับและตรวจสอบเครื่องมือ ทั้งหมดที่มีอยู่ภายในห้องได้ การเปรียบเทียบความเที่ยงตรงในการจับเวลาการเปิดใช้งานของอุปกรณ์ ต้นแบบมีความเที่ยงตรงการเปรียบเทียบความแม่นยาในการวัดค่ากระแสไฟฟ้าของเครื่องต้นแบบมี ความแม่นยา การสื่อสารไร้สายระหว่างเครื่อ งมือกับจุดตรวจจับสามารถรับส่งข้อมูลระบุตัวตน เวลา การเปิดใช้งาน ค่ากระแสไฟฟ้าของเครื่องมือได้ถูกต้องตามเงื่อนไขที่ต้องการและการเก็บบันทึกข้อมูล เครื่องมือของจุดตรวจจับสามารถบันทึกข้อมูลได้ถูกต้องตามเงื่อนไขที่ต้องการ


19

บทที่ 3 วิธีการดาเนินโครงการ ขั้นตอนการดาเนินงานของ การพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียง เพื่อให้บรรลุ วัตถุประสงค์ของโครงการ มีขั้นตอนดังนี้ 3.1 ออกแบบวงจรและการทางานของระบบ 3.2 การทดสอบระบบที่พัฒนา 3.1 ออกแบบวงจรและการทางานของระบบ 3.1.1 วงจรระบบ เริ่มต้น

เสียงปรบมือ

เปิดไฟ

รับค่าเสียงปรบมือ

ปรบมือ 1 ครั้ง

F

T

จบการทางาน รูปที่ 16 แสดง Flow Chart วงจรระบบ


20

3.1.2 การเชื่อมต่อวงจรระบบ Relay : Arduino

รูปที่ 17 การต่อวงจรระบบทั้งหมด Relay เชื่อมต่อเข้ากับ Arduino Board 5V เชื่อมต่อกับ 5V GND เชื่อมต่อกับ GND IN เชื่อมต่อกับ D5 3.1.3 การเชื่อมต่อวงจรระบบ Sound sensor : Arduino

รูปที่ 18 การต่อวงจรระบบทั้งหมด Sound sensor เชื่อมต่อเข้ากับ Arduino Board +5V เชื่อมต่อกับ 5V GND เชื่อมต่อกับ GND OUT เชื่อมต่อกับ D4


21

3.1.4 การเชื่อมต่อวงจรระบบทั้งหมด

รูปที่ 19 การต่อวงจรระบบทั้งหมด 3.1.6 ออกแบบกล่องแผงวงจร ออกแบบเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า วัสดุที่ใช้เป็นกล่องไม้ ความกว้าง 6 เซนติเมตร ความยาว 8 เซนติเมตร 6 ซม.

8 ซม.

รูปที่ 20 แสดงการออกแบบกล่อง 3.1.7 ประดิษฐ์โคมไฟ

รูปที่ 21 นาไม้ไอติมมาติดกาวเป็นรูปหกเหลี่ยมเป็นชั้น ๆ


22

รูปที่ 22 นาไม้ไอติมมาติดกาวเป็นฐานรูปสี่เหลี่ยมจัตรัส

รูปที่ 23 นาไม้ไอติมมาติดกาวเป็นรูปสี่เหลี่ยมและเรียงเป็นชั้น


23

3.1.8 ประกอบทุกส่วนเข้าด้วยกัน นาแผงวงจรทั้งหมดติดเข้ากับกล่องไม้โดยใช้น็อตในการยึดแผงวงจรกับกล่องไม้ และติดส่วนประกอบทั้งหมดของโคมไฟเข้าด้วยกันโดยใช้กาวในการยึดติดทุกส่วน

รูปที่ 24 แสดงการประกอบอุปกรณ์ทุกอย่างเข้าด้วยกัน 3.2 การทดสอบระบบที่พัฒนา 3.2.1 ดาเนินการเขียนโค้ด (Code) ชุดคาสั่งควบคุมแผงวงจร ลงในโปรแกรม Arduio 1.8.3 โดยสั่งให้ Sound Sensor รับค่าเสียงปรบมือเข้ามา 1 ครั้ง และส่งค่าไปที่ Arduino Board เพื่อทาการสั่งให้ไฟเปิดขึ้นมา และเมื่อรับค่าเสียงปรบมืออีก 1 ครั้ง ก็จะทาการ ปิดไฟลง ดังรูปที่ 25


24

int sound_sensor = 4; int relay = 5; int clap = 0; long detection_range_start = 0; long detection_range = 0; boolean status_lights = false; void setup() { pinMode(sound_sensor, INPUT); pinMode(relay, OUTPUT); } void loop() { int status_sensor = digitalRead(sound_sensor); if (status_sensor == 0) {

if (clap == 0) { detection_range_start = detection_range = millis(); clap++; } else if (clap > 0 && millis() - detection_range >= 400) { detection_range = millis(); clap++; } }

if (millis() - detection_range_start >= 100) { if (clap == 1) { if (!status_lights) { status_lights = true; digitalWrite(relay, HIGH); } else if (status_lights) {

status_lights = false; digitalWrite(relay, LOW); } } clap = 0; } }

รูปที่ 25 แสดงชุดโค้ดคาสั่งที่ต้องการป้อนลงใน Arduino Board


25

3.2.2 ดาเนินการทดลอง เมื่อทาการติดตั้งโปรแกรมและจัดทาแผงวงจรเพื่อการพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วย เสียง ตามคาสั่งของโปรแกรมแล้ว ได้มีการทดลองการทางานของอุปกรณ์ว่าทางานตามคาสั่งของ โปรแกรมหรือไม่ จากตารางที่ 3.1 ดังนี้ ผลการทดสอบ ครั้งที่ การทดสอบ ผ่าน ไม่ผ่าน 1 ทาการเขียน (Code) เพื่อตรวจสอบบอร์ด (Board) √ 2 ตรวจสอบความถูกต้องของโค้ด (Code) ในการทดลองบอร์ด (Board) √ 3 ศึกษาการประกอบแผงวงจรและการเขียนโค้ด (Code) ใหม่ แล้ว Run Program √ 4 ตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์บนแผงวงจรแล้ว Run Program อีกครั้ง √ 5 ทดลองการปรบมือ 1 ครั้ง เมื่อต้องการเปิดไฟ √ 6 ทดลองการปรบมืออีก 1 ครั้ง เมื่อต้องการปิดไฟ √ ตารางที่ 1 แสดงการทดลองโปรแกรมและระบบเปิด – ปิด ไฟด้วยเสียงผ่านระบบ Arduino


26

บทที่ 4 ผลการดาเนินโครงการ ผลจากการด าเนิ น โครงการด าเนิ น การพัฒ นาโคมไฟ เปิ ด – ปิ ด อั ต โนมั ติด้ ว ยเสี ย ง และทดสอบการใช้งานเป็นไปตามวัตถุประสงค์ของการศึกษาและเป็นไปตามขอบเขตการทางานดังนี้ 4.1 ผลการพัฒนาโครงการ 4.1.1 ผลการทดสอบบอร์ด Arduino UNO และทาการเขียนโปรแกรมให้ รับค่าเสียง ผ่าน Sound Detection Sensor เพื่อตรวจสอบว่าบอร์ด (Board) พร้อมรับคาสั่งจากโปรแกรม หรือไม่ พบว่า เมื่อทาการเขียนโปรแกรมให้รับค่าเสียงเพื่อเปิด -ปิดไฟและทาการอัพโหลดลงบอร์ด Arduino UNO สามารทาตามคาสั่งโปรแกรมได้ ดังรูปที่ 26

รูปที่ 26 แสดงผลการทดลองโปรแกรมควบคุมบอร์ด (Board)


27

4.1.2 อุปกรณ์ที่ทาหน้าที่รับค่าคาสั่งของโปรแกรม โดยตรวจจับค่าเสียงและส่งไปที่บอร์ด (board) เพื่อทาการสั่งเปิด-ปิดไฟ

รูปที่ 27 แสดงแผงวงจรที่จัดทาขึ้น จากรูปที่ 26 เป็นการประกอบแผงวงจรประกอบไปด้วยส่วนต่างๆดังนี้ 1) บอร์ด Arduinoo UNO เป็นส่วนที่ทาหน้าที่รับค่าจาก Sound Detection Sensor เพื่อทาการสั่งเปิด-ปิดไฟ ตามคาสั่งของโปรแกรม 2) Sound Detection Sensor เป็นส่วนที่ทาหน้าที่ตรวจรับค่าเสียง 4.1.3 เมื่อทาการเขียนโค้ด (Code) ลงในโปรแกรมคาสั่งเพื่อรับค่าเสียงและทาการเปิด-ปิด ไฟเรียบร้อยแล้ว ทาการอัพโหลดคาสั่งของโปรแกรมลงบอร์ด Arduino UNO พบว่าบอร์ด (Board) รับคาสั่งจากโปรแกรมโดยสามารถทาการรับค่าเสียงปรบมือ 1 ครั้งและเปิด-ปิดไฟได้ทันที ดังรูปที่ 28

รูปที่ 28 แสดงผลการอัพโหลดคาสั่งของโปรแกรม


28

4.2 ผลการทดสอบการเปิด-ปิดไฟ จากการทดสอบการทางานของอุปกรณ์ในระบบที่พัฒนา พบว่าสามารถรับค่าเสียงที่อยู่ใน ระยะและแสดงผลได้ได้ตามคาสั่ง ของโปรแกรม จากการทดสอบการปรบมือ เพื่อเปิด -ปิดไฟ ของ อุปกรณ์จานวน 5 ครั้ง พบว่าได้ผลทดสอบดังตาราง ที่ 2 ครั้งที่ 1 2 3 4 5 6

การทดสอบ ทดลองการปรบมือ 1 ครั้ง เมื่อต้องการเปิดไฟ ทดลองการปรบมืออีก 1 ครั้ง เมื่อต้องการปิดไฟ ทดลองการปรบมือรัว เมื่อต้องการเปิดไฟ ทดลองการปรบมือรัวอีก 1 ครั้ง เมื่อต้องการปิดไฟ ทดลองการปรบมือในระยะ 0.5 เมตร เพื่อต้องการเปิดไฟ ทดลองการปรบมือในระยะ 0.5 เมตร เพื่อต้องการปิดไฟ ตารางที่ 2 แสดงการทดสอบ เปิด-ปิดไฟ ด้วยเสียง

ผลการทดสอบ ผ่าน ไม่ผ่าน √ √ √ √ √ √


29

บทที่ 5 สรุป อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ การทาโครงการดาเนินการพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียง มีวัตถุประสงค์เพื่อ ลดการเกิดอุบัติเหตุระหว่างการเปิด-ปิดไฟด้วยตนเอง และเพิ่มความสะดวกในการเปิด-ปิดไฟมากขึ้น โดยที่ อุ ป กรณ์ ส ามารถทางานได้ ต ามวัต ถุ ป ระสงค์ ที่ กาหนดไว้ ซึ่ งการด าเนิ น การพั ฒ นาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียง ทาให้ผู้จัดทาสามารถบูรณ์การความรู้ ทักษะในรายวิช าต่างๆ ที่ได้ ศึกษาในสาขาวิชาคอมพิวเตอร์ธุรกิจ 5.1 สรุปผลการทดลอง

ผลดาเนินการพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติด้วยเสียง โดยการนา Arduino มา ประยุกต์ใช้งานเพื่อสร้างสิ่ งประดิษฐ์ ที่จะช่วยเป็นไปตามวัตถุประสงค์ ซึ่งผลดาเนินการ อุปกรณ์ สามารถทางานได้ตามวัตถุประสงค์ที่กาหนดไว้ ซึ่งการดาเนินการพัฒนาโคมไฟ เปิด – ปิด อัตโนมัติ ด้ว ยเสี ย ง ท าให้ ผู้ จั ดทาสามารถบู รณ์ก ารความรู้ ทั กษะในรายวิ ช าต่างๆ ที่ไ ด้ศึกษาในสาขาวิช า คอมพิวเตอร์ธุรกิจ เป็นองค์ความรู้ใหม่ เพื่อนามาสร้างสรรค์และพัฒนาเกิดเป็นนวัตกรรมใหม่ ทาให้ เกิดทักษะในการปฏิบัติงาน เสริมสร้างประสบการณ์ให้ได้มาตรฐานตามคุณวุฒิวิชาชีพของนักศึกษา ปลูกฝังคุณธรรมที่พึงประสงค์ของตามความต้องการของสถานประกอบการ ตลอดจนน้อมนาหลัก ปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียงและนโยบายสถานศึกษา 3 ดี มาใช้ในการดารงชีวิตในอนาคต 5.2 ข้อเสนอแนะและแนวทางในการพัฒนา

ข้อเสนอแนะในการดาเนิ นการพัฒ นาระบบเปิด -ปิดไฟด้วยเสียงผ่ านระบบ Arduino เพื่อ พัฒนาให้ดียิ่งขึ้นในอนาคต ดังต่อไปนี้ 5.2.1 ควรให้การนาโครงการพัฒนาระบบเปิด-ปิดไฟด้วยเสียงผ่านระบบ Arduino ที่พัฒนา ไป พัฒนาต่อยอดเพื่อประยุกต์ใช้กับการเปิด-ปิดไฟด้วยเสียงอัตโนมัติ 5.2.2 ประสิทธิภาพของการรับค่าเสียงในระยะขึ้นอยู่กับโมดูลของตัวเซนเซอร์ที่นามาใช้ ถ้ามี การนาไปพัฒนาต่อหรือปรับใช้ควรเลือกโมดูลของเซนเซอร์ตรวจจับเสียงให้เหมาะสม


30

บรรณานุกรม Kapook, หลอดไฟ led คืออะไร, สืบค้นจากเว็บไซต์ https://home.kapook.com/view86503.html,

ม.ป.ป., สืบค้นเมื่อ 22 ธันวาคม 2560 psptech, รีเลย์ (Relay) คืออะไร?, สืบค้นจากเว็บไซต์ http://www.psptech.co.th/รีเลย์relayคืออะไร15696.page, 2557, สืบค้นเมื่อ 22 ธันวาคม 2560

thaieasyelec, Arduino คืออะไร, สืบค้นจากเว็บไซต์ http://www.thaieasyelec.com/articlewiki/basic-electronics/บทความ-arduino-คืออะไร-เริ่มต้นใช้งาน-arduino.html, ม.ป.ป. สืบค้นเมื่อ 20 ธันวาคม 2560 Wikipedia, อิเล็กทรอนิกส์, สืบค้นจากเว็บไซต์ https://th.wikipedia.org/wiki/อิเล็กทรอนิกส์, 2556, สืบค้นเมื่อ 22 ธันวาคม 2560 รุ่งโรจน์ สงวนวัฒนา , พินิจ กาหอม , ระบบตรวจนับและตรวจสอบเครื่องมือด้วยเครือข่าย เซ็นเซอร์ไร้สาย, สืบค้นจากเว็บไซต์ http://gs.nsru.ac.th/files/7/14รุ่งโรจน์%20%20สงวน วัฒนา.pdf, ม.ป.ป., สืบค้นเมื่อ 22 ธันวาคม 2560

ปริ้นจริง  
ปริ้นจริง  
Advertisement