แผนการจดการเรยนรท 5 หนวยท 5 ชอวชา ไมโครคอนโทรลเลอร สอนครงท 5 ชอหนวย พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต ชวโมงรวม 3 ชวโมง

ชอเรอง พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต จ านวนชวโมง 3 ชวโมง

หวขอเรองและงาน 1. การควบคม LED 1.1 ลกษณะของการท างานของไดโอดเปลงแสง 1.2 การตอ LED เขากบไมโครคอนโทรลเลอร 1.3 ค าสงภาษาเบสกทใชควบคมการท างานของ LED

2. การรบสญญาณจากสวตชอนพต 2.1 รปแบบของวงจรสวตชอนพต 2.2 การลดสญญาณรบกวนทเกดจากหนาสมผสของสวตช

3. การสงสญญาณความถออกทางเอาตพต 4. การเลอนขอมลในรจสเตอรเพอแสดงผลท LED

สาระการเรยนร

การเลอกเบอรไอซไมโครคอนโทรลเลอรนน ขนอยกบปรมาณงานและความยากงายของงานนน ๆ ถาหากเปนงานทใชไมโครคอนโทรลเลอรในการการควบคมทว ๆ ไปสามารถเลอกใชไดทกเบอร ทกตระกล แตถาหากงานควบคมนนมความละเอยดสง มฟงกชนมาก ตองใชไมโครคอนโทรลเลอรเบอรเฉพาะ ส าหรบไมโครคอนโทรลเลอรเบอร PIC18F4550 เพราะสามารถศกษาหลกการท างานของไมโครคอนโทรลเลอรไดมากพอสมควร

การเชอมตออนพตเอาตพตของไมโครคอนโทรลเลอรมค าสงและขนตอนทส าคญดงน 1. ค าสงก าหนดความถของวงจรก าเนดความถ 2. ค าสงก าหนดใหพอรตทระบเปนอนพตหรอเปนเอาตพต 3. ค าสงควบคมใหพอรตนนท าหนาทอนาลอกหรอดจตอล 4. ค าสงก าหนดตวแปรส าหรบเกบขอมล 5. ค าสงคาเรมตนของตวแปรตาง ๆ

ไมโครคอนโทรลเลอร

80 สมรรถนะทพงประสงค

ความร ทกษะ คณธรรม/จรยธรรม 1. อธบายหลกการเชอมตออปกรณอนพตเอาตพตของไมโครคอนโทรลเลอรได

2. อธบายการเชอมตอ LED กบไมโครคอนโทรลเลอรได

3. อธบายการก าหนดคาของรจสเตอรทใชส าหรบควบคมอนพตเอาตพตได

4. ระบค าสงภาษาเบสกทใชส าหรบควบคมการท างานของ LED ได

5. เขยนโปรแกรมส าหรบควบคมการท างานของ LED ตามเงอนไขทก าหนดได

6. อธบายการเชอมตอสวตชกบไมโครคอนโทรลเลอรได

7. ระบค าสงภาษาเบสกทใชส าหรบรบการกดสวตชได

8. เขยนโปรแกรมส าหรบรบการกดสวตชและควบคม LED ตามเงอนไขทก าหนดได

9. ระบค าสงภาษาเบสกส าหรบการสงสญญาณเสยงออกท Buzzer ได

1. ตอวงจร LED และ SW เขากบ ไมโครคอนโทรลเลอรได 2. เขยนโปรแกรมควบคมการท างานของ LED ได

3. เขยนโปรแกรมรบการกด SW ได 4. ตอวงจร Piezo เขากบ ไมโครคอนโทรลเลอรได 5. เขยนโปรแกรมควบคมการท างานของ Piezo ได

1. ตรงตอเวลา 2. มความตระหนกในหนาทของ นกศกษา 3. มความรบผดชอบตอตนเอง และสงคม 4. แตงกายถกตองตามระเบยบ 5. แสดงความเคารพดวยทาท ทสวยงาม 6. ท างานดวยความเตมใจ 7. ใชวสดอปกรณและเครองมอ อยางประหยดตระหนกถง ความปลอดภย

เนอหาสาระ 1. การควบคม LED

1.1 ลกษณะของการท างานของไดโอดเปลงแสง

D7

R 330 x 8

D6D5D4D3D2D1D0

LED7 LED6 LED5 LED 4 LED3 LED2 LED1 LED0

ไมโครคอนโทรลเลอร

81 1.2 การตอ LED เขากบไมโครคอนโทรลเลอร

20MHz

20pF 20pF

10 KΩ

+ 5 V

PIC1

8F45

50

MCLRRESET

1231

13 14

11 32

1

OSC1 OSC2

VSS

VDD VDD

VSS

RD0

100 µF+

0.01 µF1N4148

0.1 µF

LED

330 Ω

1.3 ค าสงภาษาเบสกทใชควบคมการท างานของ LED

1.3.1 ค าสงก าหนดความถของวงจรก าเนดความถ 1.3.2 ค าสงก าหนดใหพอรตทระบเปนอนพตหรอเปนเอาตพต 1.3.3 ค าสงควบคมใหพอรตนนท าหนาทอนาลอกหรอดจตอล

2. การรบสญญาณจากสวตชอนพต 2.1 รปแบบของวงจรสวตชอนพต

( ) ( )

R

+ 5V

OUTPUT = “ 0 ”

+ 5V

R

OUTPUT = “ 1 ”

OUTPUT = “ 1 ”

+ 5V

R

R

+ 5V

OUTPUT = “ 0 ”

( ) ( )

SW OFF

SW OFF

SW ON

SW ON

ไมโครคอนโทรลเลอร

82 2.2 การลดสญญาณรบกวนทเกดจากหนาสมผสของสวตช

R

+ 5V

OUTPUT SW OFF

10 KW

50 mS

( ) ( )

bounce

3. การสงสญญาณความถออกทางเอาตพต

20MHz

20pF 20pF

10 KΩ

PIC1

8F45

50

MCLRRESET

1231

13 14

11 32

1

OSC1 OSC2

VSS

VDD VDD

VSS

RA1

100 µF+

0.01 µF1N4148

0.1 µF

+ 5V10 KW

+ 5V

SW1RB0

+22 µF

4. การเลอนขอมลในรจสเตอรเพอแสดงผลท LED R >> 1 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางขวามอ 1 บต

R >> 2 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางขวามอ 2 บต R >> 4 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางขวามอ 4 บต

R << 1 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางซายมอ 1 บต R << 2 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางซายมอ 2 บต R << 4 หมายถงเลอนขอมลในรจสเตอร R ไปทางซายมอ 4 บต

ไมโครคอนโทรลเลอร

83 กจกรรมการเรยนการสอน

ขนตอนการสอน (กจกรรมของคร)

ขนตอนการเรยน (กจกรรมผเรยน)

เครองมอ/การวดผล ประเมนผล

1.ขนน าเขาสบทเรยน 1.1 ครบอกจดประสงคของการเรยนใน บทเรยนน 1.2 ครสอบถามความส าคญของพนฐานการ

เชอมตออนพตเอาตพต 1.3 ครแจกแบบทดสอบกอนเรยนหนวยท 5

1.1 นกเรยนรบฟงจดประสงคของการเรยนใน บทเรยนน 1.2 นกเรยนบอกความส าคญพนฐานการ

เชอมตออนพตเอาตพต 1.3 นกเรยนท าทดสอบกอนเรยนหนวยท 5

1. ค าถามประจ าหนวย 2. แบบทดสอบกอน เรยนหนวยท 1

2. ขนสอนทฤษฎ 2.1 ครอธบายพนฐานการเชอมตออนพต

เอาตพต โดยใชสอ power point ประกอบ 2.2 ซกถามปญหาเกยวกบพนฐานการเชอมตอ

อนพตเอาตพต

2.1 รบฟงค าบรรยาย 2.2 ตอบค าถามและแสดงความคดเหน

1. power point หนวยท 5 2. ค าถามหนวยท 5

3. ขนสรป 3.1 ครและนกเรยนชวยกนสรปและครซกถาม ปญหาขอสงสย

3.1 นกเรยนชวยครสรปและตอบค าถาม 3.2 จดบททกยอ

1. ใบสรปหนวยท 5

4. ขนสอนปฎบต 4.1 ใหนกศกษาปฏบตตามใบงานท 1

เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต 4.1 นกศกษาปฏบตตามใบงานท 1 เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต

1.ใบตรวจผลงาน ตามใบงานท 1

5. ขนการประเมนผล 5.1 ครแจกใบประเมนผลหลงเรยนหนวยท 5 5.2 ดแลนกเรยนไมใหทจรต 5.3 เมอครบเวลาทก าหนดรบแบบทดสอบคน

5.1 รบใบประเมนผลหลงเรยนหนวยท 5 5.2 ท าแบบทดสอบหลงเรยน 5.3 เมอครบเวลาทก าหนดสงแบบทดสอบคน

1. แบบทดสอบหลงเรยน หนวยท 5

6. ขนมอบหมายงาน 6.1 ใหนกเรยนไปคนควาเพมเตมเกยวกบ พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพตและ

ท า แบบฝกหดทายหนวยเรยนหนวยท 5 สงในสปดาหตอไป

6.1 รบมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหนวยท 5

7. ขนตรวจสอบความเรยบรอย 7.1 ตรวจความเรยบรอยและความเรยบรอย ของหองเรยนหองปฏบตงาน

7.1 ชวยกนจดเกบและท าความสะอาด หองเรยนหองปฏบตงานใหเรยบรอย

1.ใบตรวจสอบความ เรยบรอย

ไมโครคอนโทรลเลอร

84 งานทมอบหมายหรอกจกรรม

กอนเรยน - นกศกษาท าแบบทดสอบกอนเรยนบทท 5 ขณะเรยน ใหนกศกษาอภปรายเกยวกบและสรปเกยวกบพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต หลงเรยน

ใหนกเรยนไปคนควาเพมเตมเกยวกบพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพตและท าแบบฝกหดทายหนวยเรยนหนวยท 5 สงในสปดาหตอไป

สอการเรยนการสอน 1. หนงสอเรยนไมโครคอนโทรลเลอร บทท 5 เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต 2. power point เรองพนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต 3. แบบฝกหดทายหนวยเรยนท 5

การวดผลการเรยน กอนเรยน ทดสอบกอนเรยน (Pre-test) โดยใชขอสอบบทท 5 จ านวน 10 ขอ ขณะเรยน ถาม – ตอบปญหา , ความสนใจ , ความตงใจ , การอภปราย หลงเรยน ทดสอบหลงเรยน (Post-test) โดยใชขอสอบหนวยท 5 จ านวน 10 ขอ การประเมนผล 1. การประเมนผลโดยใชแบบประเมนผลหลงการเรยนหนวยท 5 จ านวน 10 ขอ (แบบเลอกตอบ ) 2. สงเกตการมสวนรวมในการเรยน 3. สงเกตจากการตอบค าถาม / การอภปราย เอกสารอางอง 1. สชน ชนสห. (2557). ไมโครคอนโทรลเลอร นนทบร : โรงพมพ บรษท ศนยหนงสอเมองไทย จ ากด.

ไมโครคอนโทรลเลอร

85 บนทกหลงการจดการเรยนรของคร

วนท……….… เดอน……………..…...………. พ.ศ………….… รหสวชา 3105-2007 ชอรายวชา ไมโครคอนโทรลเลอร

สาขาวชา ชางอเลกทรอนกส ระดบชน ปวส. ปท 1 กลมท 1,2

1. หวขอเนอหาทสอน พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต หนวยท 5 2. จ านวนนกศกษาเขาเรยน ……… คน

รายละเอยดการสอน รายละเอยด/หวขอ เนอหาทสอน

เขาใจ/ ปฏบตได(คน)

ไมเขาใจ ปฏบต ไมได (คน)

1. การควบคม LED

2. การรบสญญาณจากสวตชอนพต

3. การสงสญญาณความถออกทางเอาตพต

4. การเลอนขอมลในรจสเตอรเพอแสดงผลท

LED

สรป ผลการใชแผนการสอน ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………

ผลการเรยนของนกเรยน ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………

ผลการสอนของคร ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………

หมายเหต ส ำหรบนกศกษำทไมเขำใจหรอปฏบตไมไดจะแกไขในกำรสอนครงตอไป ในวนท….....เดอน…….........…..พ.ศ……....... โดยจะด ำเนนกำรดงน 1. ………………………….……........…… 2. …………………………….…........…… 3. ……………………….…………............ 4. ………………………….…………........ 5. ………………………….……….........…

ลงชอ…………………………….

( ) ครผสอน

ไมโครคอนโทรลเลอร

86 แบบฝกหดทายหนวยท 5

จงอธบาย/จงเขยนโปรแกรม

1. ค าสงภาษาเบสกทเกยวก าหนดสงตอไปนคอค าสงใด 1.1 ก าหนดความถ 1.2 ก าหนดใหเปนอนพตหรอเอาตพต 1.3 ก าหนดใหเปนดจตอลพอรตหรออนาลอกพอรต 2. จากวงจรดานลาง จงเขยนโปรแกรมภาษาเบสกใหวงจรท างานดงน - เมอเปดเครอง ให LED ทกตวกระพรบพรอมกนดวยความเรว 1 ครงตอวนาท และใหเกด เสยงท Buzzer เมอ

LED สวาง - ถา SW1 ถกกดใหเกดไฟวางจากซายไปขวา เมอไฟวงถงขวาสดใหมใหเกดเสยงท Buzzer - ถา SW2 ถกกดใหเกดไฟวางจากขวาไปซาย เมอไฟวงถงซายสดใหมใหเกดเสยงท Buzzer - ถากดสวตชตามเงอนไขใหมใหท างานตามเงอนไขใหมทนท

20MHz

20pF 20pF

10 KΩ

+ 5 V

PIC1

8F45

50

MCLRRESET

1231

13 14

11 32

1

OSC1 OSC2

VSS

VDD VDD

VSS

330Ω 8RD0RD1RD2RD3RD4RD5RD6RD7

100 µF+

0.01 µF1N4148

0.1 µF

LED4

LED0

LED1

LED2

LED3

LED6

LED7

LED5

+ 5V

10 KW

SW1

10 KW

SW2 RB1

RB0

RA1 +22 µF

ไมโครคอนโทรลเลอร

87 ใบประเมนผลหนวยท 5

วชา ไมโครคอนโทรลเลอร ชอหนวย พนฐานการเชอมตออนพตเอาตพต

ค าชแจง ใหเลอกค าตอบทถกทสดแลวท าเครองหมาย X ลงในกระดาษค าตอบ

1. ภาษาเบสกค าสงใดทควบคมใหพอรตของไมโครคอนโทรลเลอร PIC ใหเปนอนพต หรอเอาตพต ก ADCON1 = $00 ข INPUT PORTB ค TRISD = $0F ง OUTPUT PORTA

2. กระแสทไหลผาน LED ในวงจรไมโครคอนโทรลเลอรทแสดงผลลกษณะมอนเตอร คาใด เหมาะสมทสด ก 1 mA ข 5 mA ค 10 mA ง 15 mA

3. วงจรดานลาง ค าสงภาษาเบสกในขอใดทท าให LED ไมสวาง

20MHz

20pF 20pF

10 KΩ

+ 5 V

PIC1

8F45

50

MCLRRESET

1231

13 14

11 32

1

OSC1 OSC2

VSS

VDD VDD

VSS

RD0

100 µF+

0.01 µF1N4148

0.1 µF

LED

330 Ω

ก HIGH LED ข PORTD.0 = 1 ค PORTD = $0F ง PORTD = $EE

4. วงจรในขอ 3 ถาหากตองการควบคมการท างานของ LED ค าสงใดไมจ าเปนตองใช ก DEFINE OSC 20 ข ADCON1 ค TRISD = $00 ง TRISD.0 = 0

ไมโครคอนโทรลเลอร

88 5. ค าสงภาษาเบสกเพอก าหนดพอรตอนพตเอาตพตทใชกบวงจรดานลางค าสงใดถกตอง

20MHz

20pF 20pF

10 KΩ

PIC1

8F45

50

MCLRRESET

1231

13 14

11 32

1

OSC1 OSC2

VSS

VDD VDD

VSS

RA1

100 µF+

0.01 µF1N4148

0.1 µF

+ 5V10 KW

+ 5V

SW1RA0

+22 µF

RA2

LED

330 Ω

ก TRISA = $00 ข TRISA = $01 ค TRISA = $02 ง TRISA = $03

6. วงจรในขอ 5 ถาตองการใหเกดความถ 1.5 KHz ท Buzzer เปนเวลา 0.2 วนาท ตองใชค าสงใด ก FREQOUT PORTA,200,1500 ข FREQOUT PORTA.1,200,1500 ค FREQOUT PORTA, 1500, 200 ง FREQOUT PORTA.1,1500,200 โปรแกรมท 1 ส าหรบขอ 7-8 DEFINE OSC 20 TRISA.0 = 1 TRISA.2 = 0 ADCON1 = $0F LED VAR PORTA.1 SW1 VAR PORTA.0 LOW LED MAINLOOP: IF SW1 = 1 THEN MAINLOOP PAUSE 100 TOGGLE LED PAUSE 100 GOTO MAINLOOP END

ไมโครคอนโทรลเลอร

89 7. เมอน าโปรแกรมท 1 ไป RUN ทวงจรในขอ 5 ขอใดผด ก เมอเปดเครอง LED ไมสวาง ข เมอกดสวตชครงท 1 LED จะสวาง ค เมอกดสวตชครงท 2 LED จะดบ ง เมอกดสวตชครงท 5 LED จะดบ 8. จากโปรแกรมท 1 ค าสงใดทท าให LED ท างานตรงกนขาม ก TRISB.0 = 1 ข LOW LED ค TOGGLE LED ง IF SW1 = 1 THEN MAINLOOP วงจรส าหรบขอ 9-10

20MHz

20pF 20pF

10 KΩ

+ 5 V

PIC1

8F45

50MCLR

RESET

1231

13 14

11 32

1

OSC1 OSC2

VSS

VDD VDD

VSS

330ΩX8RD0RD1RD2RD3RD4RD5RD6RD7

100 µF+

0.01 µF1N4148

0.1 µF

LED4

LED0

LED1

LED2

LED3

LED6

LED7

LED5

+ 5V

10 KW

SW1

10 KW

SW2

RB1RB0

RA1 +22 µF

SW3 RB2

10 KW

9. วงจรดานบน เมอกด SW1 เพยงตวเดยว ระดบลอจกทพอรต B บต 0 ถง 2 ตรงกบขอใด ก RB0 = 0, RB1 = 0, RB2 = 0 ข RB0 = 0, RB1 = 0, RB2 = 1 ค RB0 = 0, RB1 = 1, RB2 = 0 ง RB0 = 0, RB1 = 1, RB2 = 1 10. วงจรดานบน ถาตองการให LED0 – LED3 สวาง และ LED4 – LED7 ไมสวาง ตองก าหนดขอมลทพอรต

D คาใด ก $0F ข $F0 ค $E0 ง $0E

ไมโครคอนโทรลเลอร

90 เฉลยใบประเมนผลหนวยท 5

ค าตอบของแบบประเมนผลหนวยท 5

ขอท ค าตอบ 1 ค 2 ค 3 ง 4 ข 5 ข 6 ข 7 ง 8 ค 9 ง 10 ก