หน่วยที่ 12 arduino...

เอกสารประกอบการเรยน วชาไมโครคอนโทรลเลอร (2105-2105) 508

หนวยท 12 การประยกตใชงาน Arduino ในรปแบบหนยนตอตโนมต เรยบเรยงโดยครบญเกด สนธพนธ

หนวยท 12 การประยกตใชงาน Arduino ในรปแบบหนยนตอตโนมต

สาระส าคญ

จากการศกษาและปฏบตการทดลองใชงานไมโครคอนโทรลเลอร Arduino นกเรยนสามารถน าหลกการของการท างาน การใชงานซอฟตแวร การตอวงจร การใชชดค าสงและรปแบบการเขยนโปรแกรมควบคม มาใชในการประยกตใชงานไมโครคอนโทรลเลอร ซงขอน าเสนอการประยกตใชงานในรปแบบหนยนตอตโนมต ซงจะเกยวกบอปกรณโครงสรางของหนยนตทใชการเคลอนทแบบลอ อปกรณเซนเซอร วงจรขบมอเตอรแบบใชไอซ H-Bridge การใชชดค าสงและรปแบบการเขยนโปรแกรมควบคมทศทางการหมนและความเรวการหมนของมอเตอรตามเงอนไขการท างานของเซนเซอรตรวจจบการสะทอนแสงเพอตรวจจบเสน โดยใชชดหนยนต i-Duino Robot ทออกแบบและพฒนาส าหรบใชศกษาและปฏบตการทดลองใชงานไมโครคอนโทรลเลอร Arduino

สาระการเรยนร

12.1 ความหมายของหนยนตอตโนมต 12.2 โครงสรางของหนยนตอตโนมต 12.3 การควบคมการเคลอนทของหนยนต 12.4 การตรวจจบเสนเพอการควบคมการเคลอนทของหนยนต



จดประสงคการเรยนร

จดประสงคทวไป

1. เพอใหนกเรยนมความรและความเขาใจเกยวกบหนยนตอตโนมต 2. เพอใหนกเรยนมความรและเขาใจการควบคมการเคลอนทของหนยนต 3. เพอใหนกเรยนมความรและเขาใจการอานคาจากเซนเซอรเพอควบคมการเคลอนทของหนยนต

จดประสงคเชงพฤตกรรม นกเรยนสามารถ

1. บอกความหมายของหนยนตอตโนมตได 2. บอกสวนประกอบโครงสรางของหนยนตอตโนมตได 3. บอกหนาทสวนประกอบโครงสรางของหนยนตอตโนมตได 4. อธบายวธการควบคมการเคลอนทของหนยนตแบบใชลอได 5. อธบายหลกการท างานของเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนส าหรบใชตรวจจบเสนได 6. อธบายหลกการควบคมการเคลอนทของหนยนตแบบเคลอนทในกรอบทก าหนดได 7. อธบายหลกการควบคมการเคลอนทของหนยนตแบบเคลอนทตามเสนได 8. ประกอบอปกรณโครงสรางของหนยนตอตโนมตตามแบบทก าหนดใหได 9. ตอวงจรควบคมหนยนตอตโนมตตามแบบทก าหนดใหได 10. เขยนโปรแกรมควบคมการเคลอนทของหนยนตอตโนมตแบบเคลอนทในกรอบทก าหนดได 11. เขยนโปรแกรมควบคมการเคลอนทของหนยนตอตโนมตแบบเคลอนทตามเสนได



ผงความคดเนอหาหนวยท 12



หนวยท 12

การประยกตใชงาน Arduino ในรปแบบ

หนยนตอตโนมต

ปจจบนไมโครคอนโทรลเลอรถกน ามาใชในระบบควบคมอตโนมตหลายลกษณะงาน ทงในเครองใชไฟฟาในชวตประจ าวน ในอปกรณดานการสอสาร ในอปกรณดานการแพทย ในอปกรณดานการทหาร ในอปกรณระบบควบคมเครองจกรในอตสาหกรรม และในอปกรณดานระบบการเกษตร คาดวาในอนาคตจะมนวตกรรมทใชไมโครคอนโทรลเลอรในระบบควบคมถกพฒนาขนอกมาก ทงนเนองจากไมโครคอนโทรลเลอรมโครงสรางเหมอนกบระบบคอมพวเตอร และไดรบการพฒนาใหมขดความสามารถทตอบสนองกบความตองการใชงาน มการผลต พฒนาบอรดส าเรจรปเพอใหสะดวกตอการใชงาน รวมทงดานการพฒนาโปรแกรมกมซอฟตแวรส าเรจรปทสามารถน ามาใชงานโดยไมตองเสยคาลขสทธ หรอเรยกวาเปนโอเพนซอรส (Open Source) เราจงสามารถน าไมโครคอนโทรลเลอรมาประยกตใชงานไดหลายรปแบบ ในหนวยการเรยนนขอน าเสนอการประยกตใชงานไมโครคอนโทรลเลอร Arduino ในรปแบบหนยนตอตโนมต โดยใชชดหนยนตแบบเคลอนทดวยลอ เรยกวา i-Duino Robot

12.1 ความหมายของหนยนตอตโนมต หนยนตอตโนมต (Autonomous robots) เปนหนยนตทสามารถท างานไดเองตามค าสงโปรแกรมทก าหนดไว โดยไมมการควบคมจากมนษย ซงหนยนตตองสามารถรบร คด และกระท าภารกจ ตามทก าหนดไวในค าสงโปรแกรมได ในเวปไซด www. https://th.wikipedia.org ไดอางถง ศาสตราจารย George A. Bekey แหงมหาวทยาลยเซาเทรนแคลฟอรเนย ไดใหนยามหนยนตวาเปน "เครองจกรทสามารถ รบร คด และกระท า" (A machine that senses, thinks, and acts)

หนยนต (Robot) ถอก าเนดจากจนตนาการของมนษย ในสมยอดตกาลในยคทหนยนตยงไมไดเกดขนในโลกมนษยกจนตนาการไววา ถามอะไรซกอยางมาท างานแทนมนษยกดมาก จงเกดค าวา โรบอท (Robot) ขน ค าวาโรบอท มาจากค าวา Robota ในภาษาเชกแปลวาท างานเยยงทาส ซงเกดขนในละครเวทเรอง ราสซม ยนเวอรแซล โรบอท (Rassum’s Universal Robots) ในป ค.ศ. 1920 หรอป พ.ศ. 2463 แตงโดยนกแตงละครชาวเชกชอ นายคาเวล คาเปก (Kavel Capek) โดยเนอเรองวาดวยมนษยไดประดษฐ

https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%AB%E0%B8%B8%E0%B9%88%E0%B8%99%E0%B8%A2%E0%B8%99%E0%B8%95%E0%B9%8C

https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A1%E0%B8%AB%E0%B8%B2%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%97%E0%B8%A2%E0%B8%B2%E0%B8%A5%E0%B8%B1%E0%B8%A2%E0%B9%80%E0%B8%8B%E0%B8%B2%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%B4%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B8%99%E0%B9%81%E0%B8%84%E0%B8%A5%E0%B8%B4%E0%B8%9F%E0%B8%AD%E0%B8%A3%E0%B9%8C%E0%B9%80%E0%B8%99%E0%B8%B5%E0%B8%A2



เครองจกรมาท างานเปนทาสมนษย ตอมาเครองจกรเหลานนกมความคดเหมอนมนษย จงลกขนมาตอตานไมยอมเปนทาสรบใชเหมอนสมยกอน ค าวาโรบอทจงเปนทรจก ตอมาในป ค.ศ. 1944 หรอป พ.ศ. 2487 นกเขยนนยายวทยาศาสตรชอ ไอแซก อะซมอฟ (Isaac Asimov) ไดเขยนนยายสนวทยาศาสตรเรอง รนอะราว (Run around) ซงไดน าค าวาโรบอทมาใช และตอมาไดถกรวบรวมไวในนยายวทยาศาสตรทโดงดงชอ ไอโรบอท (I – Robot) ท าใหนกวทยาศาสตรไดรจกค าวา โรบอท ครงแรกผานทางนยายวทยาศาสตร โรบอทจงเปนทสนใจและถกน ามาใชงานอยางแพรหลายเปนแนวคดและจนตนาการในการประดษฐและสรางหนยนตในเวลาตอมา หนยนตทเปนตวเปนตนเกดขนในชวงป ค.ศ. 1940 - ค.ศ. 1950 ไดมการสรางหนยนตทชอวา เอลซ เดอะ โทลทอส (Elsie the tortoise) ประดษฐขนโดย เกรย วอลเตอร (Grey Walter) เปนการน ามอเตอรไฟฟามาประกอบเปนเครองจกรทเคลอนทไดดวยลอและในเวลาชวงเดยวกนนเอง ไดมการสรางหนยนตเคลอนทตวแรกชอ ชาคคย (Shakey) ทเคลอนทดวยลอเหมอนกน แต ชาคคย จะเหนอกวาคอสามารถคดเองไดและมเซนเซอรชวยตดสนใจในการเคลอนท พฒนาโดยสถาบนวจยเทคโนโลยสแตนฟอรด (Stanford Research Institute: SRI) นอกเหนอจากหนยนตทเปนลอแลว ในป ค.ศ. 1960 ไดมการพฒนาหนยนตเดนดวยขาตวแรกทมขนาดใหญทชอวา เจนเนอรล อเลกทรกวอลกงทรก (General Electric Walking Truck) มน าหนกมากถง 3000 ปอนด สามารถเดนไดดวย 4 ขา ดวยความเรว 4 ไมล/ชวโมง ซงมการใชคอมพวเตอรในการค านวณการขยบขา พฒนาโดยวศวกรของบรษทเจนเนอรล อเลกทรก (General Electric) ชอ ราฟท มเซอร (Ralph Moser) ท าใหทวโลกรสกตนตวในหนยนตอยางมาก หลงจากทไดเรมมการประดษฐหนยนตขนมาใหทวโลกตนตวแลว ในแวดวงอตสาหกรรมกไดเรมมความคดทจะเพมแรงงานขนโดยไมตองอาศยแรงงานของมนษยจงมการคดคนสรางหนยนตทใชในงานอตสาหกรรมตวแรกชอ ยนเมท (Unimates) พฒนาและสรางโดย จอรจ เดอโวล (George Devol) และ โจอ เอนกลเบรเกอร (Joe Engleberger) ในชวงป ค.ศ. 1950-1960 ท าใหเกดหนยนตทางอตสาหกรรมตวแรกเกดขนในโลก และพฒนาตอเนองมาจนถงปจจบน (เรยบเรยงจากชยวฒน ฟองสนธ. 2558. หนา 2-3) หนยนตอตโนมตสามารถแบงไดหลายแบบ หากแบงตามโครงสรางการท างานของหนยนตจะแบงหนยนตได 2 แบบ ดงน คอ 12.1.1 หนยนตทท างานโดยตงอยกบท

หนยนตทท างานโดยตงอยกบท หมายถง หนยนตมกลไกทสามารถเคลอนไหวได แตไม สามารถเคลอนทยายต าแหนงของตวเองแบบอตโนมตได ตวอยางเชน แขนกลหนยนต หนยนตผาตด ซงจะมน าหนกมากและใชพลงงานจากแหลงจายภายนอก หนยนตประเภทนจะมการก าหนดขอบเขตในการเคลอนไหวเฉพาะพนท



12.1.2 หนยนตทท างานโดยมการเคลอนท หนยนตทท างานโดยมการเคลอนท หมายถง หนยนตทสามารถเคลอนยายต าแหนงของ

ตวเองไดหรอเคลอนทไปสถานทตางๆ ไดดวยตวเองแบบอตโนมต เชน หนยนตส ารวจ หนยนตขนถายสนคา หนยนตตรวจการ หนยนตประเภทนจะออกแบบใหมระบบเคลอนท และมแหลงจายพลงงานในตวเองโดยมน าหนกไมมาก เพอไมใหเปนอปสรรคในการเคลอนทยงเทคโนโลยทนสมยมากขน รปแบบของหนยนตกจะมหลายแบบมากขน

12.2 โครงสรางของหนยนตอตโนมต สวนประกอบของโครงสรางหนยนตโดยทวไปประกอบดวยอปกรณพนฐาน ไดแก ตวโครงสรางหนยนต, ชดขบเคลอนทางกลไก, ชดสมองกล, ชดเซนเซอร และแหลงจายพลงงาน แสดงสวนประกอบโครงสรางหนยนตดงรปท 12.1

โครงสรางหนยนตอตโนมต

ตวโครงสรางหนยนต

ชดขบเคลอนกลไก

ชดสมองกล

ชดเซนเซอร

แหลงจายพลงงาน

รปท 12.1 โครงสรางของหนยนต

12.2.1 ตวโครงสรางหนยนต คอ สวนโครงสรางรปรางหนยนตส าหรบเชอมตอและจบยด อปกรณตาง ๆ ของหนยนต

12.2.2 ชดขบเคลอนกลไก คอ กลไกทสามารถเคลอนทไดตามการท างานของหนยนต 12.2.3 ชดสมองกล คอ สวนควบคมการท างานของหนยนต ทอาจเปนระบบคอมพวเตอร

ระบบไมโครคอนโทรลเลอร หรอระบบโปรแกรมเมเบลลอจกคอนโทรล 12.2.4 ชดเซนเซอร คอ สวนรบรทเปนเซนเซอรตรวจจบสภาพแวดลอมตาง ๆ เชน 12.2.5 แหลงจายพลงงาน คอ แหลงจายพลงงานของหนยนต โดยทวไปอาจเปนแบตเตอร หรอแหลงจายพลงงานแบบไฟฟากระแสตรง



ส าหรบหนยนต i-Duino Robot จะมสวนประกอบของโครงสรางดงน

(ข) แผนฐานหนยนตและชดมอเตอรลอ

(ค) เซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน

(ง) แผงวงจร i-Duino Robot

(ก) หนยนต i-Duino Robot (จ) แบตเตอรร

รปท 12.2 หนยนต i-Duino Robot และสวนประกอบ



12.3 การควบคมการเคลอนทของหนยนต หนยนต i-Duino Robot เปนหนยนตแบบเคลอนทดวยลอ ควบคมทศทางการเคลอนทไดดงน 12.3.1 หนยนตเคลอนทเดนหนา (Forward) มอเตอรทง 2 ตวจะหมนเดนหนาในทศทาง เดยวกนและท LED แสดงผล ไดแก LED_A และ LED_B จะแสดงสเขยวทง 2 ดวง ดงรปท 12.3

รปท 12.3 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot เคลอนทไปขางหนา

12.3.2 หนยนตเคลอนทถอยหลง (Backward) มอเตอรทง 2 ตวจะหมนถอยหลงในทศทางเดยวกนและท LED แสดงผล ไดแก LED_A และ LED_B จะแสดงสแดงทง 2 ดวง ดงรปท 12.4

รปท 12.4 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot เคลอนทถอยหลง



12.3.3 หนยนตเคลอนทเลยวซาย (Turn Left) มอเตอร A จะหยดหมน สวนมอเตอร B จะหมนเดนหนา และท LED แสดงผล ไดแก LED_A จะดบ LED_B จะแสดงสเขยว ดงรปท 12.5

รปท 12.5 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot เคลอนทเลยวซาย

12.3.4 หนยนตเคลอนทเลยวขวา (Turn Right) มอเตอร A จะหมนเดนหนา สวนมอเตอร B จะหยดหมน และท LED แสดงผล ไดแก LED_A จะแสดงสเขยว LED_B จะดบ ดงรปท 12.6

รปท 12.6 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot เคลอนทเลยวขวา



12.3.5 หนยนตเคลอนทหมนซาย (Spin Left) มอเตอร A จะหมนถอยหลง สวนมอเตอร B จะหมนเดนหนา และท LED แสดงผล ไดแก LED_A จะแสดงสแดง LED_B จะแสดงสเขยว ดงรปท 12.7

รปท 12.7 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot เคลอนทหมนซาย

12.3.6 หนยนตเคลอนทหมนขวา (Spin Right) มอเตอร A จะหมนเดนหนา สวนมอเตอร B จะหมนถอยหลง และท LED แสดงผล ไดแก LED_A จะแสดงสเขยว LED_B จะแสดงสแดง ดงรปท 12.8

รปท 12.8 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot เคลอนทหมนขวา



12.3.7 หนยนตหยดเคลอนท (Stop) มอเตอรทง 2 ตวจะหยดหมน และท LED แสดงผล ทง 2 ดวงจะดบ ดงรปท 12.9

รปท 12.9 ทศทางการหมนของมอเตอร หนยนต i-Duino Robot หยดเคลอนท

การเขยนโปรแกรมควบคมใหหนยนตเคลอนท แสดงดงตวอยางโปรแกรม 12.1 ตวอยางโปรแกรม 12.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#include <motor.h> //Include Library motor.h #define SW1 2 void setup() { pinMode(SW1,INPUT); pinMode(EN1,OUTPUT); pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(EN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); } void loop() { if(digitalRead(SW1)==LOW) { FW(255,255); delay(5000); //i-Duino Robot move Forward BW(127,127); delay(5000); //i-Duino Robot move Backward TL(0,178); delay(5000); //i-Duino Robot move Turn Left TR(178,0); delay(5000); //i-Duino Robot move Turn Right SL(76,76); delay(5000); //i-Duino Robot move Spin Left SR(76,76); delay(5000); //i-Duino Robot move Spin Right STOP(); delay(5000); //i-Duino Robot Stop } }



12.4 การตรวจจบเสนเพอควบคมการเคลอนทของหนยนต

ในการควบคมทศทางการเคลอนทของหนยนต i-Duino Robot ใชเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนแบบอนฟราเรดหรอเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน ส าหรบตรวจจบเสนสด าของสนามทพนสขาว คาแสงสะทอนของเสนสด า ซงจะไดคาแตกตางกน ระหวาง 0 ถง 1023 โดยสามารถใชตวอยางโปรแกรม 10.8 ในเนอหาหนวยท 10 เพออานคาแสงสะทอนมาแสดงผลบนจอ LCD Module ซงคาแสงสะทอนทอานไดจากพนสขาวมคาประมาณ 700 ถง 900 และคาแสงสะทอนทอานไดจากเสนสด ามคาประมาณ 100 ถง 300 จากนนน าคาทอานไดมาหาคาอางองส าหรบก าหนดเปนเงอนไข

คาแสงสะทอนอางอง (ref) = (คาแสงสะทอนจากพนสขาว + คาแสงสะทอนจากเสนสด า) 2

ตวอยาง อานคาแสงสะทอนจากพนสขาวได = 950 คาแสงสะทอนจากเสนสด า = 250 คาแสงสะทอนอางอง (ref) = (950+250)/2 = 600

อยางไรกตาม การใชงานจรงอาจก าหนดคาแสงสะทอนอางองใหกวางกวานได เชน 500 หรอ 700 โดยใชคาแสงสะทอนอางองใหอยในชวงระหวางกงกลางของ 250 ถง 950 แตไมควรใชคาใกลกบ 250 หรอ 950 มากเกนไป เพราะจะท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนแยกไมไดวาเสนสด า หรอพนสขาว ดงนน หลกการพนฐานของหนยนตอตโนมตทเคลอนทตามเสนสด า คอ การควบคมใหหนยนตเคลอนทโดยทเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนทตดตงกบตวหนยนตดานซายและดานขวาเปนเซนเซอรตรวจจบพนสขาวและเสนสด า ขอน าเสนอการตรวจจบเสนเพอควบคมการเคลอนทของหนยนต 2 แบบ ดงน 12.4.1 ใชเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน 2 ตว ซงจะมเงอนไขการท างาน 4 เงอนไข ดงน

12.4.1.1 หนยนตเคลอนทอยในแนวเสนสด า 12.4.1.2 หนยนตเคลอนทเบยงไปดานขวา 12.4.1.3 หนยนตเคลอนทเบยงไปดานซาย 12.4.1.4 หนยนตเคลอนทพบเสนตด



12.4.1.1 หนยนตเคลอนทอยในแนวเสนสด า

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาหรอถอยหลงอยางตอเนอง โดยทเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนทง 2 ตว ตรวจจบพนสนามสขาวหรอครอมเสนสด า แสดงดงรปท 12.10 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหหนยนตเคลอนทตรงไปขางหนาหรอถอยหลงอยางตอเนองดวยคาหนวงเวลาสน ๆ

left>ref เซนเซอรตรวจจบดานซายพบพนสขาว

right>ref เซนเซอรตรวจจบดานขวาพบพนสขาว

(ก) การท างานของเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน

(ข) หนยนตเคลอนทอยในแนวเสนสด า

รปท 12.10 การเคลอนทของหนยนตอยในแนวเสนสด า

ผลการท างานของเซนเซอรตรวจจบ

left>ref right>ref



12.4.1.2 หนยนตเคลอนทเบยงดานขวา

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาแตไมตรงเสน โดยเบยงไปทางดานขวา ท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานซาย ตรวจจบเจอเสนสด า แสดงดงรปท 12.11 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหตวหนยนตเลยวซายดวยคาหนวงเวลาสน ๆ เพอใหหนยนตเคลอนทกลบไปอยในแนวเสนสด าเหมอนเดม

left<ref เซนเซอรตรวจจบดานซายพบเสนสด า

right>ref เซนเซอรตรวจจบดานขวาพบพนสขาว


(ข) หนยนตเคลอนทเบยงดานขวา

รปท 12.11 หนยนตเคลอนทเบยงดานขวา


left<ref right>ref



12.4.1.3 หนยนตเคลอนทเบยงดานซาย

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาแตไมตรงเสน โดยเบยงไปทางดานซาย ท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานขวาตรวจจบเจอเสนสด า แสดงดงรปท 12.12 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหตวหนยนตเลยวขวา ดวยคาหนวงเวลาสน ๆ เพอใหหนยนตเคลอนทกลบไปอยในแนวเสนสด าเหมอนเดม

left>ref เซนเซอรตรวจจบดานซายพบพนสขาว

right<ref เซนเซอรตรวจจบดานขวาพบพนเสนสด า


(ข) หนยนตเคลอนทเบยงดานซาย

รปท 12.12 หนยนตเคลอนทเบยงดานซาย


left>ref right<ref



12.4.1.4 หนยนตเคลอนทพบเสนตด

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาและตรวจพบเสนตดสด า ซงอาจเปนเสนทท าไวเพอใหหนยนตหยดการเคลอนท หรออาจเปนเสนทใหหนยนตตรวจสอบเพอการท าภารกจตาง ๆ ท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนทง 2 เซนเซอรตรวจจบเจอเสนสด า แสดงดงรปท 12.13 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหตวหนยนตหยดท าภารกจ หรอท าภารกจอน ๆ ตามทก าหนด

Left<ref เซนเซอรตรวจจบดานซายพบเสนสด า

right<ref เซนเซอรตรวจจบดานขวาพบพนเสนสด า


(ข) หนยนตเคลอนพบเสนตด

รปท 12.13 หนยนตเคลอนทพบเสนตด


Left<ref right<ref



12.4.2 ใชเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน 3 ตว ซงจะมเงอนไขการท างาน 6 เงอนไข ดงน

12.4.2.1 หนยนตเคลอนทอยในแนวเสนสด า

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาหรอถอยหลงอยางตอเนอง โดยทเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนตวกลางจะอยบนเสนสด า สวนเซนเซอรตรวจจบดานซายและดานขวาจะตรวจจบพนสนามสขาว แสดงดงรปท 12.14 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหหนยนตเคลอนทตรงไปขางหนาหรอถอยหลงอยางตอเนองดวยคาหนวงเวลาสน ๆ

left>ref เซนเซอรตรวจจบดานซาย

พบพนสขาว

mid<ref เซนเซอรตรวจจบตวกลาง

พบเสนสด า

right>ref เซนเซอรตรวจจบดาน

ขวาพบพนสขาว

(ข) การท างานของเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน

(ข) หนยนตเคลอนทอยในแนวเสนสด า

รปท 12.14 การเคลอนทของหนยนตอยในแนวเสนสด า


left>ref right>ref mid<ref



12.4.2.2 หนยนตเคลอนทเบยงดานขวา

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาแตไมตรงเสน โดยเบยงไปทางดานขวา ท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานซาย ตรวจจบเจอเสนสด า แสดงดงรปท 12.15 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหตวหนยนตเลยวซายดวยคาหนวงเวลาสน ๆ เพอใหหนยนตเคลอนทกลบไปอยในแนวเสนสด าเหมอนเดม

left<ref เซนเซอรตรวจจบดานซาย


mid>ref เซนเซอรตรวจจบตวกลาง


right>ref เซนเซอรตรวจจบดานขวา



(ข) หนยนตเคลอนทเบยงดานขวา

รปท 12.15 หนยนตเคลอนทเบยงดานขวา


left<ref right>ref mid>ref



12.4.2.3 หนยนตเคลอนทเบยงดานซาย

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาแตไมตรงเสน โดยเบยงไปทางดานซาย ท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานขวาตรวจจบเจอเสนสด า แสดงดงรปท 12.16 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหตวหนยนตเลยวขวา ดวยคาหนวงเวลาสน ๆ เพอใหหนยนตเคลอนทกลบไปอยในแนวเสนสด าเหมอนเดม



mid>ref เซนเซอรตรวจจบตวกลาง


right<ref เซนเซอรตรวจจบดานขวา



(ข) หนยนตเคลอนทเบยงดานซาย

รปท 12.16 หนยนตเคลอนทเบยงดานซาย


left>ref right<ref mid>ref



12.4.2.4 หนยนตเคลอนทพบเสนตดดานขวา

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาและตรวจพบเสนตดดานขวา อาจเปนเสนทางแยกหรอเปนเสนทท าไวเพอใหหนยนตตรวจสอบเพอการท าภารกจตาง ๆ ซงเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานซายพบพนสขาว และเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน 2 ตว คอตวกลางและตวดานขวาพบเสนสด า แสดงดงรปท 12.17 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ อาจใหตวหนยนตหยดเคลอนแลวเลยวขวา เพอท าภารกจอน ๆ ตามทก าหนด








(ข) หนยนตเคลอนพบเสนตดดานขวา

รปท 12.17 หนยนตเคลอนทพบเสนตดดานขวา


left>ref right<ref mid<ref



12.4.2.5 หนยนตเคลอนทพบเสนตดดานซาย

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาและตรวจพบเสนตดดานซาย อาจเปนเสนทางแยกหรอเปนเสนทท าไวเพอใหหนยนตตรวจสอบเพอการท าภารกจตาง ๆ ซงเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานขวาพบพนสขาว และเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน 2 ตว คอตวกลางและตวดานซายพบเสนสด า แสดงดงรปท 12.18 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ อาจใหตวหนยนตหยดเคลอนแลวเลยวซาย เพอท าภารกจอน ๆ ตามทก าหนด





right>ref เซนเซอรตรวจจบดานขวา



(ข) หนยนตเคลอนพบเสนตดดานซาย

รปท 12.18 หนยนตเคลอนทพบเสนตดดานซาย


left<ref right>ref mid<ref



12.4.2.6 หนยนตเคลอนทพบเสนตด

เปนกรณทหนยนตเคลอนทเดนหนาและตรวจพบเสนตดสด า ซงอาจเปนเสนทท าไวเพอใหหนยนตหยดการเคลอนท หรออาจเปนเสนทใหหนยนตตรวจสอบเพอการท าภารกจตาง ๆ ท าใหเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนทง 3 เซนเซอรตรวจจบเจอเสนสด า แสดงดงรปท 12.19 การควบคมหนยนตตามเงอนไขน คอ ใหตวหนยนตหยดท าภารกจ หรอท าภารกจอน ๆ ตามทก าหนด








(ข) หนยนตเคลอนพบเสนตด

รปท 12.19 หนยนตเคลอนทพบเสนตด


left<ref right<ref mid<ref



สรปเนอหาสาระส าคญ

การประยกตใชงานไมโครคอนโทรลเลอรในรปแบบหนยนตอตโนมตนน ไมโครคอนโทรลเลอรจะท าหนาทเปนระบบสมองกล (Embedded System) ทรบขอมลจากเซนเซอรหรอเซนเซอรตรวจจบตาง ๆ มาประมวลผลแลวสงขอมลใหกบวงจรควบคมการขบเคลอนกลไก เพอท างานหรอท าภารกจทก าหนด ซงจะตองมชดค าสงโปรแกรมส าหรบรบคาจากเซนเซอร (Input) ประมวลผล (Process) และควบคมสงงาน (Output) ส าหรบหนยนตทใชในการศกษาและปฏบตการทดลองน เปนพนฐานทใหนกเรยนเขาใจกระบวนการท างานของเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน การประมวลผลของไมโครคอนโทรลเลอร Arduinoตามค าสงเงอนไขของโปรแกรม เพอน าไปควบคมสงงานวงจรขบมอเตอรใหมอเตอรหมนตามทศทางและมความเรวของการหมนตามทก าหนด ซงในหนยนตอตโนมตทใชงานจรงหรอในเครองจกรอตสาหกรรมจะมกระบวนการท างานทซบซอนมากกวา เนองจากมเซนเซอรหลายแบบ หลายชนด มอปกรณและวงจรทตองควบคมสงงานหลายรปแบบ ไมโครคอนโทรลเลอรกตองสามารถท างานทซบซอนได รวมถงการพฒนาโปรแกรมกจะซบซอนตามไปดวย ดงนนในการน าความรไปใชกบงานจรง นกเรยนตองหมนศกษาหาความรเพมเตมดวยตวเอง และตองปฏบตงานอยางจรงจง มความตงใจ อดทน รอบคอบ และรบผดชอบงานในหนาท



บรรณานกรม ชยวฒน ฟองสนธ. เอกสารประกอบการสอนวชาหนยนตเบองตน, แผนกวชาชางอเลกทรอนกส วทยาลยเทคนคพระนครศรอยธยา, 2558. เดชฤทธ มณธรรม. คมภรการใชงานหนยนต (ROBOT). ซเอดยเคชน, กรงเทพฯ, 2559. อนโนเวตฟ เอกเพอรเมนต. Electronic 123 : คมอความรอเลกทรอนกสเบองตน. อนโนเวตฟ เอกเพอรเมนต. กรงเทพฯ. อนโนเวตฟ เอกเพอรเมนต. POP-BOT XT คมอการสรางและพฒนาโปรแกรมควบคมหนยนตอตโนมต ดวยภาษา C/C++ กบ Arduino. อนโนเวตฟเอกเพอรเมนต, กรงเทพฯ. เอกชย มะการ. เรยนร เขาใจ ใชงานไมโครคอนโทรลเลอรตระกล AVR ดวย Arduino. อทท, กรงเทพฯ, 2552. หนยนตอตโนมต (Autonomous robots). [ออนไลน]. เขาถงไดจาก : www.https://th.wikipedia.org (30 มกราคม 2560).



แบบฝกหดหนวยท 12 ค าชแจง 1. แบบฝกหดมทงหมด 2 ตอน ประกอบดวยตอนท 1 และตอนท 2 (20 คะแนน) 2. แบบฝกหดตอนท 1 เปนค าถามแบบจบค มทงหมด 20 ขอ (10 คะแนน) 3. แบบฝกหดตอนท 2 เปนค าถามแบบเลอกตอบ มทงหมด 10 ขอ (10 คะแนน) ตอนท 1 ค าชแจง ใหนกเรยนจบคขอความทเปนคณสมบตและการท างานของหนยนตอตโนมตทสมพนธกน และเขยนตวอกษร a-t ลงหนาขอความในแตละขอ

คณสมบตและการท างานของหนยนตอตโนมต 1. เปนหนยนตทรบร คด และกระท าดวยตนเอง a. ADC = 700-900 2. ท าหนาทรบขอมลจากเซนเซอร ประมวลผล และควบคมสงงาน b. หนยนตหมนซาย

3. ท าหนาทตรวจจบสภาพแวดลอม เชน อณหภม ความชน วตถ เปนตน c. หนยนตเบยงขวา

4. เปนแหลงจายพลงงานใหกบหนยนตทเคลอนทได d. หนยนตเลยวขวา 5. เปนหนยนตประเภททสามารถเคลอนทได e. ADC = 100-300

6. หนยนตเคลอนทเดนหนา (Forward) หรอเคลอนทถอยหลง (Backward)

f. คาแสงสะทอนอางอง = 550

7. มอเตอรดานซายหมนเดนหนา และมอเตอรดานขวาหมนถอยหลง g. หนยนตอตโนมต

8. มอเตอรดานซายหมนถอยหลง และมอเตอรดานขวาหมนเดนหนา h. Sensor>ref 9. มอเตอรดานซายหยดหมน และมอเตอรดานขวาหมนถอยหลง i. สมองกล

10. มอเตอรดานขวาหมนเดนหนา และมอเตอรดานซายหยดหมน j. left>ref, right>ref 11. คาแสงสะทอนของพนสขาว k. หนยนตพบเสนตด

12. คาแสงสะทอนของพนสด า l. หนยนตหมนขวา

13. คาแสงสะทอน (ADC) = 800 และคาแสงสะทอน (ADC) = 300 m. หนยนตเบยงขวา 14. เซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนตรวจจบพบพนสขาว n. เซนเซอร

15. เซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานซายของหนยนตพบเสนสด า และ เซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนดานขวาพบพนสขาว

o. มอเตอรหมนทาง เดยวกน

16. เซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนตรวจจบพบเสนสด า p. หนยนตเลยวซาย

17. left<ref, mid<ref, right<ref q. Sensor<ref 18. หนยนตเคลอนทอยในแนวเสนสด า r. หนยนตส ารวจ

19. left>ref, mid>ref, right<ref s. แบตเตอร

20. left<ref, mid>ref, right>ref t. หนยนตเบยงซาย



ตอนท 2 ค าชแจง ใหนกเรยนท าเครองหมายกากบาท (X) ลงบนค าตอบทถกตองทสด 1. ขอใดไมใชหนยนตอตโนมต ก. หนยนตส ารวจทเคลอนทดวยโปรแกรม ข. แขนกลทท างานดวยสมองกล ค. หนยนตรถทวงตามเสนสด า ง. หนยนตรถแบบบงคบดวยคลนวทย 2. ขอใดเปนสวนประกอบทส าคญของหนยนตอตโนมต ก. ระบบสมองกล ข. ลอหนยนต ค. สายไฟตอวงจร ง. ตวจบยดมอเตอร 3. ขอใดเปนหนาทของเซนเซอร ก. เปนสวตชทควบคมได ข. เปนตวตรวจจบ ค. เปนตวประมวลผลสญญาณ ง. เปนอปกรณควบคมความเรวมอเตอร 4. ขอใดไมใชเซนเซอร ก. Tact Switch ข. LED Infrared ค. Photo Transistor ง. Relay 5. เซนเซอรตรวจจบเสนของหนยนต i-Duino UNO ใชหลกการใด ก. Reflector Infrared ข. Capacitive Sensor ค. Resistive Sensor ง. Photo Transistor



6. ขอใดเปนการควบคมใหหนยนตเลยวซาย ก. มอเตอรดานซายและดานขวาหมนเดนหนา ข. มอเตอรดานซายและดานขวาหมนถอยหลง ค. มอเตอรดานซายหมนเดนหนาและมอเตอรดานขวาหมนถอยหลง ง. มอเตอรดานซายหยดหมนและมอเตอรดานขวาหมนเดนหนา 7. ขอใดเปนการควบคมใหหนยนตหมนทางขวา ก. มอเตอรดานซายและดานขวาหมนเดนหนา ข. มอเตอรดานซายและดานขวาหมนถอยหลง ค. มอเตอรดานซายหมนเดนหนาและมอเตอรดานขวาหมนถอยหลง ง. มอเตอรดานซายหยดหมนและมอเตอรดานขวาหมนเดนหนา 8. ขอใดเปนการท างานของเซนเซอรเมอหนยนตเคลอนทเบยงทางขวา ก. left>ref และ right>ref ข. left<ref และ right>ref ค. left<ref และ right<ref ง. left>ref และ right<ref 9. ขอใดเปนการท างานของเซนเซอรเมอหนยนตเคลอนทเบยงทางซาย ก. left>ref และ right>ref ข. left<ref และ right>ref ค. left<ref และ right<ref ง. left>ref และ right<ref 10. ขอใดเปนการท างานของเซนเซอรเมอหนยนตเคลอนพบเสนตดดานซาย ก. left>ref mid<ref right>ref ข. left>ref mid>ref right>ref ค. left<ref mid<ref right>ref ง. left>ref mid>ref right>ref



ใบปฏบตงานท 12 หนวยท 12

ชอวชา ไมโครคอนโทรลเลอร รหสวชา 2105-2105 จ านวน 6 ชวโมง เรอง การเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตอตโนมต

ค าชแจง ใหนกเรยนแบงกลมตามความสมครใจ กลมละ 2 คน และท าการฝกตามใบปฏบตงานท 12 เรอง การเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตอตโนมต

จดประสงคเชงพฤตกรรม 1. ประกอบหนยนตอตโนมตตามแบบทก าหนดใหได 2. ตอวงจรควบคมหนยนตอตโนมตตามแบบทก าหนดใหได 3. ทดสอบการท างานของหนยนตอตโนมตได 4. เขยนโปรแกรมควบคมการเคลอนทของหนยนตอตโนมตแบบเคลอนทในกรอบทก าหนดได 5. เขยนโปรแกรมควบคมการเคลอนทของหนยนตอตโนมตแบบเคลอนทตามเสนได

อปกรณประกอบการปฏบตงาน 1. เครองคอมพวเตอรพรอมซอฟตแวร Arduino IDE จ านวน 1 เครอง 2. ชดหนยนต i-Duino Robot จ านวน 1 ชด 3. สนามหนยนต จ านวน 1 ชด 4. สาย mini-USB แบบขวตอ Type-A, Type-B mini จ านวน 1 เสน

เครองมอส าหรบการปฏบตงาน 1. ชดไขควง จ านวน 1 ชด 2. คมจบ, คมตด จ านวน 1 ชด

ขอควรระวง 1. การตอแหลงจายกบแผงวงจร i-Duino Robot ตองตรวจสอบขวใหถกตอง หากผดขวจะท าใหไมโครคอนโทรลเลอรเสยหายได 2. การตอสาย mini-USB กบบอรด Arduino UNO และการตอวงจรตองตอใหแนน หากไมแนนจะท าใหการทดลองผดพลาดได 3. หากมขอสงสยใหสอบถามครผสอน



ขนตอนการปฏบตงาน ปฏบตงานท 11.1 การประกอบและทดสอบหนยนตอตโนมต i-Duino Robot

1. เตรยมอปกรณและเครองมอประกอบการปฏบตงานตามรายการทก าหนดให 2. ประกอบแผนรองและถาดแบตเตอร กบชดแผนฐานและมอเตอรลอ ของหนยนตดงรปท 12.20

(ก) ถาดแบตเตอร

(ข) ชดแผนฐานและมอเตอรลอ (ค) ชดแผนฐานและมอเตอรลอทประกอบเขาดวยกน

รปท 12.20 การประกอบถาดแบตเตอรกบฐานและชดมอเตอรลอ

3. ประกอบเสายดแผนวงจร i-Duino Uno กบแผนฐานดวยสกร และใสแบตเตอรลงในถาด

(ก) เสายดแผนวงจร

(ข) แบตเตอร (ค) ชดโครงสรางหนยนต i-Duino Robot

รปท 12.21 ชดโครงสรางของ i-Duino Robot

ยดถาดกบแผนรองดวยสกร

ยดสกรกบเสาจากดานลางแผนฐาน



4. ประกอบแผนวงจร i-Duino Robot กบชดโครงสรางของหนยนต ยดดวยสกรใหแนน

(ก) สกรส าหรบยดแผนวงจรกบเสา

(ข) แผนวงจร i-Duino Robot (ค) ประกอบแผนวงจรกบชดโครงสรางหนยนต

รปท 12.22 การประกอบแผนวงจรกบชดโครงสรางหนยนต

5. ตอสายมอเตอรกบขวตอ Motor_A และขวตอ Motor_B ตอสายเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนอนฟราเรดกบขวตอ AN0 และ AN1 และตอสายแบตเตอรกบขวตอ DC Jack กบแผนวงจรดงรปท 12.23

รปท 12.23 หนยนต i-Duino Robot



6. เชอมตอสาย mini-USB กบหนยนตและเครองคอมพวเตอร 7. เปดใชงานซอฟตแวร Arduino IDE และตงคาการเชอมตอใหสมบรณ สรางไฟลสเกตชชอ Lab12_1a และเขยนค าสงภาษาซตามค าสงโปรแกรม Lab12_1a

โปรแกรม Lab12_1a 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

#include <LiquidCrystal_I2C.h> #define SW1 2 #define sensorL 0 #define sensorR 1 unsigned int left, right; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); void setup() { pinMode(SW1,INPUT); lcd.begin(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("i-Duino Robot"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Electronics ATC"); } void loop() { if(digitalRead(SW1)==LOW) { lcd.clear(); while(1) { left =analogRead(sensorL); //Read Analog from SensorL right=analogRead(sensorR); //Read Analog from SensorR delay(10); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("left ="); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(left); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("right="); lcd.setCursor(9,1); lcd.print(right); } } }

ค าอธบายโปรแกรม : โปรแกรมทดสอบการแสดงผลของจอ LCD Module ใหแสดงขอความ “i-Duino Robot” บรรทดท 1 และแสดงขอความ “Electronics ATC” บรรทดท 2 และเมอกด SW1 จะเปนการทดสอบการอานคาจากเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอนอนฟราเรด ดานซายและดานขวามาแสดงคาบนจอ LCD Module ใหทดลองน าหนยนตไปวางบนพนทดสอบใหเซนเซอรตรวจจบอยบนพนสขาว และเสนสด า

8. ท าการคอมไพล และอปโหลดไฟลสเกตชลงแผงวงจร i-Duino Robot 9. เลอน Power Switch ON เพอจายแรงดนไฟเลยงวงจร สงเกตการท างานของหนยนต ผลการทดลอง :



10. บนทกคาแสงสะทอนจากพนสขาว คาแสงสะทอนจากเสนสด า และค านวณคาแสงสะทอนอางอง (ref)

คาแสงสะทอนจากพนสขาว = คาแสงสะทอนจากเสนสด า = ค านวณคาแสงสะทอนอางอง (ref) = = 11. สรางไฟลสเกตชชอ Lab12_1b และเขยนค าสงภาษาซตามค าสงโปรแกรม Lab12_1b

โปรแกรม Lab12_1b 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#include <motor.h> #define SW1 2 void setup() { pinMode(SW1,INPUT); pinMode(EN1,OUTPUT); pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(EN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); } void loop() { if(digitalRead(SW1)==LOW) { FW(127,127); delay(5000); //Forward BW(200,200); delay(5000); //Backward TL(0,255); delay(5000); //Turn Left TR(255,0); delay(5000); //Turn Right SL(130,130); delay(5000); //Spin Left SR(255,255); delay(5000); //Spin Left STOP(); delay(5000); //Stop } }

อธบายโปรแกรม : เปนการทดสอบการเคลอนทของหนยนต ใหเคลอนทเดนหนา ถอยหลง เลยวซาย เลยวขวา หมนซาย หมนขวา และหยด โดยใชงานไฟลไลบราร motor.h

12. ท าการคอมไพล และอปโหลดไฟลสเกตชลงแผงวงจร i-Duino Robot 13. เลอน Power Switch ON เพอจายแรงดนไฟเลยงวงจร สงเกตการท างานของหนยนต ผลการทดลอง :



งานทมอบหมายหลงปฏบตงานท 12.1 1. ศกษาชดค าสงโปรแกรมและเขยนโปรแกรม เปนหนยนต Alarm Robot : หนยนตสงเสยงรอง

เมอถกยกขนจากพน ตามเงอนไขในตาราง 12.1 และบนทกค าสงทงหมดลงในตาราง (5 คะแนน)

ตาราง 12.1 การท างานงานหนยนต Alram Robot การท างานของหนยนตเมอวางบนพน การท างานของหนยนตเมอถกยกขนจากพน

จอ LCD Module การสงเสยง จอ LCD Module การสงเสยง “Alarm OFF” ไมดง “Alarm ON” สงเสยง Beep

ค าสง :



ปฏบตงานท 12.2 หนยนตเคลอนทและหยดทเสนสด า 1. สรางไฟลสเกตชชอ Lab12_2 และเขยนค าสงภาษาซตามค าสงโปรแกรม Lab12_2 โปรแกรม Lab12_2

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

#include <motor.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> #define SW1 2 #define sensorL 0 #define sensorR 1 unsigned int ref=600, left, right; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); void setup() { pinMode(SW1,INPUT); pinMode(EN1,OUTPUT); pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(EN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); lcd.begin(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("i-Duino Robot"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Electronics ATC"); } void loop() { if(digitalRead(SW1)==LOW) { lcd.clear(); while(1) { left =analogRead(sensorL); //Read Analog from SensorL right=analogRead(sensorR); //Read Analog from SensorR delay(10); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("left ="); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(left); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("right="); lcd.setCursor(9,1); lcd.print(right); if(left>ref&&right>ref) //On white floor { FW(100,100); delay(1); } else //On black line STOP(); } } }

ค าอธบายโปรแกรม : โปรแกรมอานคาจากเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน เพอควบคมการเคลอนทของ หนยนต โดยก าหนดเงอนไขหากคาแสงสะทอนทอานไดมคานอยกวาคาแสงสะทอนอางอง (พบเสนสด า) ใหหนยนตหยด

2. ท าการคอมไพล และอปโหลดไฟลสเกตชลงแผงวงจร i-Duino Robot 3. เลอน Power Switch ON เพอจายแรงดนไฟเลยงวงจร น าหนยนตไปทดสอบกบพนสนาม



ผลการทดลอง :

งานทมอบหมายหลงปฏบตงานท 12.2 1. ศกษาชดค าสงโปรแกรมและเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตใหเคลอนทอยในกรอบดงรป

(5 คะแนน)

รปท 12.24 สนามส าหรบทดสอบหนยนตเคลอนทในกรอบ

2. ทดสอบการท างานของหนยนต บนทกค าสงโปรแกรมลงในตาราง 12.2 ตาราง 12.2 โปรแกรมควบคมหนยนตใหเคลอนทในกรอบ

ค าสง :



ตาราง 12.2 (ตอ)

ค าสง :



ปฏบตงานท 12.3 การเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตใหเคลอนทตามเสน เปนการควบคมใหหนยนตเคลอนทตามเสนสด าทก าหนด แสดงดงรป

รปท 12.25 สนามทดสอบหนยนตเคลอนทตามเสน

1. สรางไฟลสเกตชชอ Lab12_3 และเขยนค าสงภาษาซตามค าสงโปรแกรม Lab12_3 โปรแกรม Lab12_3

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

#include <motor.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> #define SW1 2 #define sensorL 0 #define sensorR 1 unsigned int ref=600, left, right; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); void setup() { pinMode(SW1,INPUT); pinMode(EN1,OUTPUT); pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(EN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); lcd.begin(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("i-Duino Robot"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Electronics ATC"); } void loop() { if(digitalRead(SW1)==LOW) { lcd.clear(); while(1) { left =analogRead(sensorL); right=analogRead(sensorR); delay(10); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("left ="); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(left); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("right="); lcd.setCursor(9,1); lcd.print(right);



โปรแกรม Lab12_3 (ตอ) 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

if(left>ref && right>ref) //On white floor { FW(120,120); delay(1);} else if(left<ref && right>ref) //SensorL on black line { TL(0,80); delay(10); } else if(left>ref && right<ref) //SensorR on black line { TR(80,0); delay(10); } else { FW(120,120); delay(1);} } } }

ค าอธบายโปรแกรม : โปรแกรมอานคาจากเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน ควบคมหนยนตเคลอนทตามเสนสด า

2. ท าการคอมไพล และอปโหลดไฟลสเกตชลงแผงวงจร i-Duino Robot 3. เลอน Power Switch ON เพอจายแรงดนไฟเลยงวงจร ทดสอบหนยนตกบสนาม ผลการทดลอง :

งานทมอบหมายหลงปฏบตงานท 12.3 1. ศกษาชดค าสงโปรแกรมและเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตเคลอนทตามเสน โดยเมอหนยนต

พบเสนตดใหหนยนตหยด ทดสอบการท างานของหนยนตและบนทกค าสงโปรแกรมทงหมดลงในตาราง (5 คะแนน)

รปท 12.26 สนามทดสอบหนยนตเคลอนทตามเสนแบบมเสนตด



ตาราง 12.3 โปรแกรมหนยนตเคลอนทตามเสนและหยดทเสนตด

ค าสง :




ค าสง :



ปฏบตงานท 12.4 การเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตใหเคลอนทตามเสน เปนการควบคมใหหนยนตเคลอนทตามเสนสด าทก าหนด แสดงดงรป

รปท 12.27 สนามทดสอบหนยนตเคลอนทตามเสน

1. สรางไฟลสเกตชชอ Lab12_4 และเขยนค าสงภาษาซตามค าสงโปรแกรม Lab12_4 โปรแกรม Lab12_4

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28

#include <motor.h> #include <LiquidCrystal_I2C.h> #define SW1 2 #define sensorL 0 #define sensorR 1 unsigned int ref=600, left, right; LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); void setup() { pinMode(SW1,INPUT); pinMode(EN1,OUTPUT); pinMode(IN1,OUTPUT); pinMode(IN2,OUTPUT); pinMode(EN2,OUTPUT); pinMode(IN3,OUTPUT); pinMode(IN4,OUTPUT); lcd.begin(); lcd.backlight(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("i-Duino Robot"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Electronics ATC"); } void loop() { if(digitalRead(SW1)==LOW) { lcd.clear(); while(1) { left =analogRead(sensorL); right=analogRead(sensorR); delay(10); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("left ="); lcd.setCursor(9,0); lcd.print(left);

FINISH

START



โปรแกรม Lab12_4 (ตอ) 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

lcd.setCursor(0,1); lcd.print("right="); lcd.setCursor(9,1); lcd.print(right); if(left>ref && right>ref) //On white floor { FW(120,120); delay(1);} else if(left<ref && right>ref) //SensorL on black line { TL(0,80); delay(10); } else if(left>ref && right<ref) //SensorR on black line { TR(80,0); delay(10); } else if(left<ref && right<ref) //SensorL, sensorR on black line { STOP(); } else { FW(120,120); delay(1);} } } }

ค าอธบายโปรแกรม : โปรแกรมอานคาจากเซนเซอรตรวจจบแสงสะทอน ควบคมหนยนตเคลอนทตามเสนสด า

2. ท าการคอมไพล และอปโหลดไฟลสเกตชลงแผงวงจร i-Duino Robot 3. เลอน Power Switch ON เพอจายแรงดนไฟเลยงวงจร ทดสอบหนยนตกบสนาม ผลการทดลอง :

งานทมอบหมายหลงปฏบตงานท 12.4 1. ศกษาชดค าสงโปรแกรมและเขยนโปรแกรมควบคมหนยนตเคลอนทตามเสน ใหวงตามเสน

ตงแตจด Start จนถงจดสนสด โดยใชเวลานอยทสด ทดสอบการท างานของหนยนตและบนทกค าสงโปรแกรมทงหมดลงในตาราง 12.4 (5 คะแนน)



ตาราง 12.4 โปรแกรมหนยนตเคลอนทตามเสน

ค าสง :




ค าสง :



สรปผลการปฏบตงาน

หน่วยที่ 12 arduino...

Documents