คู่มือการใช้งานหุ่นยนต์

1.  1
IPST-MicroBOXSecondaryEducation (SE)
Starter manual



2. 2
IPST-MicoBOX (SE) Starter Manual
คูมือเริ่มตนใชงานกลองสมองกล IPST-MicroBOX (SE)
ISBN 974-92023-0-9
ใครควรใชหนังสือเลมนี้
1.นักเรียนนิสิตนักศึกษาและบุคคลทั่วไปที่มีความสนใจในการนําไมโครคอนโทรลเลอรไปประยุกตใชในการทดลอง
ทางวิทยาศาสตรหรือสนใจในการเรียนรูและทดลองวิยาศาสตรในแนวทางใหมที่ใชกิจกรรมเปนสื่อโดยมีไมโคร
คอนโทรลเลอรเปนสวนประกอบ
2.สถาบันการศึกษาโรงเรียนวิทยาลัยมหาวิทยาลัยที่มีการเปดการเรียนการสอนวิชาอิเล็กทรอนิกสหรือภาควิชา
วิศวกรรมอิเล็กทรอนิกสและคอมพิวเตอร
3.คณาจารยที่มีความตองการศึกษาและเตรียมการเรียนการสอนวิชาไมโครคอนโทรลเลอรรวมถึงวิทยาศาสตร
ประยุกตที่ตองการบูรณาการความรูทางอิเล็กทรอนิกส-ไมโครคอนโทรลเลอร-การเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร-
การทดลองทางวิทยาศาสตรในระดับมัธยมศึกษาอาชีวศึกษาและปริญญาตรี
รายละเอียดที่ปรากฏในคูมือเริ่มตนใชงานกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE) ผานการตรวจทานอยางละเอียด
และถวนถี่ เพื่อใหมีความสมบูรณและถูกตองมากที่สุดภายใตเงื่อนไขและเวลาที่พึงมีกอนการจัดพิมพเผยแพร
ความเสียหายอันอาจเกิดจาก การนําขอมูลในหนังสือเลมนี้ไปใช ทางบริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด
มิไดมีภาระในการรับผิดชอบแตประการใด ความผิดพลาดคลาดเคลื่อนที่อาจมีและไดรับการจัดพิมพเผยแพรออก
ไปนั้น ทางบริษัทฯ จะพยายามชี้แจงและแกไขในการจัดพิมพครั้งตอไป
สงวนลิขสิทธิ์ตาม พ.ร.บ. ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2521
หามการลอกเลียนไมวาสวนหนึ่งสวนใดของหนังสือเลมนี้ นอกจากจะไดรับอนุญาต
ดําเนินการจัดพิมพและจําหนายโดย
บริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด
108 ซ.สุขุมวิท 101/2 ถ.สุขุมวิทแขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260
โทรศัพท 0-2747-7001-4
โทรสาร 0-2747-7005

3.  3
IPST-MicroBOX(SE)
จากการเริ่มตนพัฒนาชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOXโดยสาขาคอมพิวเตอรสถาบันสงเสริมการสอน
วิทยาศาสตรและเทคโนโลยีหรือสสวท.ที่สามารถนําไปบูรณาการกับวิชาอื่นๆไดไดรับการตอบรับและมีการนําไป
ใชในการเรียนการสอนดานวิทยาศาสตรประยุกตดานการเขียนและพัฒนาโปรแกรมภาษาCรวมถึงในวิชาโครงงาน
เพื่อใหผูเรียนสามารถนําองคความรูนี้ไปใชและตอยอดเพื่อสรางโครงงานวิทยาศาสตรสมัยใหม
IPST-MicroBOXเพื่อเปนสื่อทางเลือกหนึ่งสําหรับครูผูสอนในการจัดการเรียนการสอนวิชาการโปรแกรมวิชา
โครงงานในระดับมัธยมศึกษาชุดการเรียนการสอนนี้จะเนนการจัดกิจกรรมการเรียนรูแบบบูรณาการนักเรียนไดรู
เกี่ยวกับอุปกรณและอิเล็กทรอนิกสเบื้องตนการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมไมโครคอนโทรลเลอรการทําโครงงานซึ่ง
ตองบูรณาการกับวิชาฟสิกสเคมีชีววิทยาคณิตศาสตรและคอมพิวเตอรเขาดวยกันซึ่งจะทําใหการเรียนการสอน
มีความนาสนใจและเปนอีกแนวทางหนึ่งในการสอนเพื่อใหนักเรียนรักการเขียนโปรแกรมรูจักคิดวิเคราะหและแก
ปญหาทั้งในวิชาที่เรียนและในชีวิตประจําวัน
จนกระทั่งในปพ.ศ.2556 สสวท.ไดมีการจัดตั้งโครงการหองเรียนวิทยาศาสตรในระดับมัธยมศึกษาตอน
ตนขึ้นโดยมีชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX เปนสื่อการเรียนรูหนึ่งที่ควรมีในหองเรียนวิทยาศาสตรเนื่องจาก
IPST-MicroBOXเดิมออกแบบมาเพื่อใชในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายเปนหลักดังนั้นเมื่อนํามาใชในหองเรียนวิทยา
ศาสตรในระดับมัธยมศึกษาตอนตนจึงตองมีการปรับปรุงใหม เพื่อใหเหมาะกับนักเรียนในระดับนี้กอปรกับการ
เปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีอุปกรณอิเล็กทรอนิกส คอมพิวเตอรสมัยใหมที่มีระบบปฏิบัติการที่หลากหลายทั้ง
วินโดวส,ลีนุกซหรือกระทั่งMACOSพอรตเชื่อมตอของคอมพิวเตอรที่เนนไปยังพอรต USBสงผลใหการปรับปรุง
IPST-MicroBOX ครั้งนี้ จึงตองเลือกฮารดแวรที่สามารถรองรับกับพอรต USB เลือกซอฟตแวรที่ใชในการพัฒนา
โปรแกรมที่รองรับกับความหลากหลายของระบบปฏิบัติการและยังตองมีการพัฒนาชุดคําสั่งตางๆที่ทําใหนักเรียน
ในระดับมัธยมตนสามารถเรียนรูและทําความเขาใจได
IPST-MicroBOX SecondaryEducationหรือIPST-MicroBOX(SE) จึงเกิดขึ้นโดยในชุดจะมีอุปกรณที่
เพียงพอสําหรับการเรียนรูในเบื้องตนตอยอดไปทําโครงงานอยางงายและขั้นกลางไดทั้งยังมีชิ้นสวนในที่นําไปสราง
เปนหุนยนตอัตโนมัติขนาดเล็กไดดวยภายใตงบประมาณรวมที่ถูกลงทางดานซอฟตแวรเลือกใชซอฟตแวรWiring
IDE(www.wiring.org.co)อันเปนซอฟตแวรสําหรับพัฒนาโปรแกรมดวยภาษาC/C++ที่ใชงานไดกับระบบปฏิบัติ
การวินโดวส, ลีนุกซ และMAC OS ทั้งยังเปนซอฟตแวรแบบซอรสเปด ใชงานไดโดยไมมีคาใชจาย และไมจํากัด
ระยะเวลาใชงานรวมถึงมีการปรับปรุงอยางตอเนื่องเพื่อใหไดซอฟตแวรที่มีประสิทธิภาพสูง
ชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX Secondary Education หรือ IPST-MicroBOX (SE) เปนสื่อการเรียนรูทาง
เลือกสําหรับครู, อาจารย และนักเรียนที่มีความประสงคในการตอยอดหรือประยุกตใชกลองสมองกลที่มีไมโคร
คอนโทรลเลอรเปนตัวควบคุมหลักในการเรียนรูและพัฒนาโครงงานดานวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี
การจัดหาสื่อการเรียนรูนี้เปนไปในรูปแบบสมัครใจการบริการเกี่ยวกับการจัดหาและซอมแซมอุปกรณอยูภายใตความ
รับผิดชอบของบริษัทอินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด (www.inex.co.th หรือ www.ipst-microbox.com)

4. 4

บทที่1เริ่มตนใชงานชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)...............................................................5
บทที่2แนะนําชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)...................................................................19
บทที่3รูจักกับWiringซอฟตแวรพัฒนาโปรแกรมภาษาC/C++
สําหรับชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)...................................................................37
บทที่ 4 ทดสอบการควบคุมอุปกรณเบื้องตนของชุดกลองสมองกล
IPST-MicroBOX(SE)...........................................................................................................51
บทที่ 5 ความรูเบื้องตนเกี่ยวกับไฟลไลบรารีของชุดกลองสมองกล
IPST-MicroBOX(SE)..........................................................................................................69
บทที่6 การแสดงผลดวยจอกราฟกLCDสีของชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE).................95
บทที่7ควบคุมการติดดับของLEDดวยซอฟตแวร........................................................................117
บทที่8 การควบคุมLEDหลายดวงของชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)............................125
บทที่9ติดตอกับสวิตชเพื่ออานคาและนําไปใชงาน.......................................................................145
บทที่10การอานคาสัญญาณอะนาลอกอยางงาย.........................................................................159

5.  5


การใชงานชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOXSecondaryEducation(SE)มีขั้นตอนโดยสรุป
ดังแผนภาพในรูปที่1-1ในบทนี้จะอธิบายถึงขั้นตอนตางๆในการเริ่มตนใชงานชุดกลองสมองกลIPST-
เปนลําดับไป
เตรียมการสรางโปรแกรมควบคุม
1. เปดซอฟตแวร Wiring 1.0 SE สรางไฟลใหม
2. เลือกชนิดของแผงวงจร ที่เมนู Tools > Board > IPST-SE >
ATmega644P@16MHz
3. เลือกชองตอคอมพิวเตอร ที่เมนู Tools > Serial port > COMx
โดย x เปนเลขใดๆ ไดมาจากการตรวจสอบตําแหนงที่ Device
manager
เขียนโปรแกรมภาษา C/C++ แลวบันทึกไฟล
คอมไพล
ติดตั้งซอฟตแวร
- Wiring 1.0 SE ซอฟตแวรเขียนโปรแกรมภาษา C/C++
- ไดรเวอร USB ของแผงวงจรหลัก IPST-SE
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
ตรวจสอบชองเชื่อมตอคอมพิวเตอร
ของแผงวงจร IPST-SE
- เชื่อมตอแผงวงจรหลัก IPST-SE เขากับพอรต USB
- เลือกเปด Control panel > System > Hardware > Device
Manager > Ports ดูที่หัวขอ USB serial port (COMx)
- จําตําแหนงของ USB serial port (COMx) โดย x เปนตัวเลข
ใดๆ ปกติมีคามากกวา 3 เพื่อเลือกชองติดตอสื่อสารระหวาง
คอมพิวเตอรกับแผงวงจรหลัก IPST-SE
อัปโหลดโปรแกรม
โปรแกรมที่แผงวงจร IPST-SE เริ่มทํางาน
รูปที่ 1-1 แผนภาพแสดงขั้นตอนและกระบวนการเรียนรูเพื่อใชงานชุดกลองสมองกล IPST-
MicroBOX(SE) เริ่มจากดานซาย ตั้งแตการติดตั้งโปรแกรม และการตรวจสอบการเชื่อมตอ
ระหวางแผงวงจรควบคุมกับคอมพิวเตอร ไลมาทางขวา เริ่มจากขั้นตอนเตรียมการสรางโปรแกรม
ควบคุม, เขียนโปรแกรม, คอมไพลหรือการแปลโปรแกรมภาษา C เปนภาษาเครื่อง, อัปโหลดหรือ
สงโปรแกรมไปยังแผงวงจรหลัก IPST-SE จากนั้นจึงทําการรันโปรแกรมเพื่อตรวจสอบการทํางาน

6. 6
1.1 ติดตั้งโปรแกรมซอฟตแวรและไดรเวอร
1.1.1 ระบบปฏิบัติการที่รองรับ
ซอฟตแวรสําหรับพัฒนาโปรแกรมในโครงการWiringนี้คือWiringDevelopmentEnvironment
หรือบางครั้งเรียกวาWiringIDEทํางานไดกับระบบปฏิบัติการหรือแพล็ตฟอรม(platform)ดังนี้
 Mac OSX 10.4 (ทั้งรุนที่ใชซีพีพียูเพาเวอรพีซีและอินเทล)
 วินโดวส XP, วินโดวสวิสตา และ 7 (ไมสนับสนุนวินโดวส ME, 98SE และ 95)
 Linux ทั้ง Fedora Core และ Debian (รวมถึง Ubuntu ดวย)
 แพล็ตฟอรมอื่นๆ ที่สนับสนุนการทํางานของ Java 1.4 ขึ้นไป
1.1.2ขั้นตอนการติดตั้งโปรแกรมและไดรเวอรUSBที่ใชงานกับชุดกลองสมองกล
IPST-MicroBOX(SE)
(1)นําแผนซีดีรอมที่จัดมาพรอมกับชุดIPST-MicroBOX(SE)ใสลงในซีดีรอมไดรฟแลวเลือก
คลิกที่ไฟล Wiring1000_IPST_SE_130222.exe (ตัวเลขของไฟลติดตั้งอาจเปลี่ยนแปลงไดตามการ
ปรับปรุงลาสุด) จะปรากฏหนาตางตอนรับสูการติดตั้งซอฟตแวร Wiring ดังรูป
(2) จากนั้นคลิกตอบตกลงในแตละขั้นตอนของการติดตั้งเหมือนกับการติดตั้งแอปพลิเคชั่น
อื่นๆ ของวินโดวส จนเสร็จสิ้น

7.  7
(3)จากนั้นจะปรากฏหนาตางติดตั้งไดรเวอรUSBสําหรับติดตอกับแผงวงจรควบคุมIPST-SE
ใหคลิกปุม Install เพื่อเริ่มการติดตั้งไดรเวอร
(4) ทดสอบเปดโปรแกรมโดยเลือกที่เมนู Start > All Programs> Wiring > Wiring1.0 SE
จากนั้นครูหนึ่งหนาตางของซอฟตแวร Wiring IDE 1.0 จะปรากฏขึ้น
จากนี้ซอฟตแวรWiringIDE1.0พรอมสําหรับการพัฒนาโปรแกรมแกชุดกลองสมอง
กลIPST- MicroBOX(SE) แลว

8. 8
1.2แผงวงจรหลักIPST-SEของชุดกลองสมองIPST-MicroBOX(SE)
อุปกรณหลักที่ใชในการเรียนรูกลองสมองกลคือชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)ที่มี
แผงวงจรหลักชื่อIPST-SEมีหนาตาแสดงดังรูปที่1-2พรอมคําอธิบายของสวนประกอบตางๆแผงวงจร
IPST-SEเปนแผงวงจรขนาดเล็กที่มีไมโครคอนโทรลเลอรเบอร ATmega644P เปนหัวใจหลักในการ
ควบคุมการทํางาน โดยตัวควบคุมหลักหรือไมโครคอนโทรลเลอรจะไดรับการโปรแกรมผานทาง
พอรต USB ดวยซอฟตแวร Wiring IDE 1.0
บนแผงวงจรควบคุมนี้มีจุดตอเพื่อรับสัญญาณจากตัวตรวจจับภายนอกทั้งแบบอะนาลอก
และดิจิตอลเพื่อชวยใหแผงวงจรสามารถรับขอมูลจากสิ่งแวดลอม เชน แสง, อุณหภูมิ, ระยะหางจาก
วัตถุของตัวตรวจจับ เปนตน นอกจากนั้นยังมีจุดตอเพื่อสงสัญญาณออกไปควบคุมอุปกรณภายนอก
อาทิ ไดโอดเปลงแสง ลําโพง มอเตอรไฟตรง และเซอรโวมอเตอร
ดานการแสดงผลแผงวงจร IPST-SE มีจอแสดงผลแบบกราฟก LCD สีขนาด 1.8 นิ้วในตัว มี
ความละเอียด 128 x 160 จุด แสดงตัวอักษรไดสูงสุด 21 ตัวอักษร 16 บรรทัด แสดงภาพกราฟกสีได
(ไมรองรับภาพถายที่มีความละเอียดสูง) และเลือกทิศทางในการแสดงผลได
27A3 30A6
29A526A2
28A425A1
24A0
USB
D
9SDA 8SCL
12131415SV0SV1SV2SV3
12
6V
G
13
6V
G
14
6V
G
15
6V
G
21
DCMOTOR
3 TxD1
LOW+5
2 RxD1
UART1
SERVO
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
RESET2019
18
17
16
KNOB
OK
SW1




ON














































รูปที่1-2แสดงสวนประกอบและหนาที่ของแผงวงจรหลักIPST-SEในชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)

9.  9
1.3 ทดสอบการอัปโหลดโปรแกรม
สําหรับการเขียนโปรแกรมลงไปบนแผงวงจร IPST-SE ครั้งแรก จะเรียกวา การอัปโหลด
(upload) ปกติแลวจะใชคําวา “ดาวนโหลด” แตสําหรับการทํางานกับซอฟตแวร Wiring IDE1.0 จะ
เรียกกระบวนการนี้วา อัปโหลด
ขั้นตอนการอัปโหลดโปรแกรมครั้งแรก มี 2 ขั้นตอนหลักๆ คือ การตรวจสอบตําแหนงของ
พอรตที่ใชในการติดตอระหวางแผงวงจรหลักIPST-SEกับซอฟตแวรWiringIDE1.0บนคอมพิวเตอร
และขั้นตอนการตั้งคาเพื่อใชในการอัปโหลดโปรแกรม
1.3.1 การตรวจสอบตําแหนงของพอรตอนุกรมเสมือน หรือ USB Serial port
สําหรับแผงวงจรIPST-SE
(1) เสียบสาย USB เชื่อมตอระหวางแผงวงจรIPST-SE กับพอรต USB ของคอมพิวเตอร เปด
สวิตชเพื่อจายไฟ รอจนกระทั่งไฟสีนํ้าเงินที่ตําแหนง USB บนแผงวงจรควบคุมติดสวาง ดังรูปที่ 1-3
27A3 30A6
29A526A2
28A425A1
24A0
USB
D
9SDA 8SCL
12131415SV0SV1SV2SV3
12
6V
G
13
6V
G
14
6V
G
15
6V
G
21
DCMOTOR
3 TxD1
LOW+5
2 RxD1
UART1
SERVO
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
RESET2019
18
17
16
KNOB
OK
SW1
ON

3
1
2

4
รูปที่ 1-3การเชื่อมตอแผงวงจร IPST-SE กับคอมพิวเตอรเพื่อเตรียมใชงานกับซอฟตแวร Wiring IDE

10. 10
(2) คลิกที่ปุม Start แลวเลือกไปที่ Control Panel
(3) จากนั้นดับเบิลคลิกเลือกที่ System
(4) เลือกไปที่แท็ป Hardware แลวคลิกที่ Device Manager
(5) ตรวจสอบรายการฮารดแวรที่หัวขอ Port จะพบ USB Serial port ใหดูวามีการเลือก
ตําแหนงของพอรต อนุกรม USB Serial port ไวที่ตําแหนงใด ปกติจะเปน COM3 ขึ้นไป ใหใชคา
ของตําแหนงของพอรตอนุกรมนี้ในการกําหนดการเชื่อมตอกับโปรแกรมตอไปตามรูปตัวอยางจะเปน
COM3

11.  11
1.3.2 เชื่อมตอแผงวงจรหลัก IPST-SE กับซอฟตแวร Wiring IDE
หลังจากทราบถึงตําแหนงของพอรตที่เชื่อมตอกับคอมพิวเตอรแลว ในลําดับตอไปเปนการ
เชื่อมตอเขากับซอฟตแวร Wiring IDE
(1) เปดโปรแกรม Wiring IDE รอสักครูหนึ่ง หนาตางหลักของ Wiring IDE จะปรากฏขึ้น
ในการเปดใชงานWiringIDEในครั้งแรกอาจใชเวลาพอสมควร(ขึ้นอยูกับคอมพิวเตอรแตละเครื่อง)
(2) เลือกฮารดแวรที่ใชโดยเลือกเมนูTools>Board> IPST-SE> ATmega644P@16MHz
(3)เลือกพอรตติดตอ โดยไปที่เมนูTools> SerialPortเลือกตําแหนงของพอรตอนุกรมที่ใช
ในการเชื่อมตอกับแผงวงจร IPST-SE ในที่นี้คือ COM3
ขั้นตอนนี้ควรทําทุกครั้งที่เชื่อมตอแผงวงจร IPST-SE กับพอรต USB ของคอมพิวเตอรใหม
เพียงเทานี้แผงวงจรIPST-SE พรอมสําหรับการติดตอกับซอฟตแวร Wiring IDE 1.0 แลว

12. 12
1.3.3 ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรม
(1) สรางไฟลใหมดวยการคลิกที่ปุม New บนแถบเครื่องมือหรือเลือกจากเมนู File > New
(2)พิมพโคดโปรแกรมตอไปนี้
#include <ipst.h> // ผนวกไฟลไลบรารีหลัก ipst.h
void setup()
{
glcdClear(); // ลางการแสดงผล
glcdMode(0); // เลือกทิศทางการแสดงผลโหมด 0
}
void loop()
{
setTextSize(2); // เลือกขนาดตัวอักษร 2 เทา
setTextColor(GLCD_YELLOW); // เลือกสีของตัวอักษรเปนสีเหลือง
glcd(1,1,"Hello"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 1 คอลัมน 1
setTextColor(GLCD_SKY); // เลือกสีของตัวอักษรเปนสีฟา
glcd(3,1,"IPST"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 3 คอลัมน 1
glcd(4,1,"MicroBOX"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 4 คอลัมน 1
setTextSize(1); // เลือกขนาดตัวอักษรปกติ
glcd(10,2,"Secondary Education"); // กําหนดขอความที่บรรทัด 10 คอลัมน 2
}
โปรแกรมนี้ใชในการทดสอบการทํางานเบื้องตนของแผงวงจร IPST-SE โดยกําหนดใหแสดงขอความ
ที่จอแสดงผลดวยขนาดและสีของตัวอักษรที่ตางกัน

13.  13
(3) ไปที่เมนู File เลือกคําสั่ง Save As เพื่อบันทึกไฟลในชื่อ HelloIPST-SE ตอนนี้จะมีไฟล
HelloIPST-SE.pde เกิดขึ้นในโฟลเดอรชื่อวา HelloIPST-SE
(4)ตรวจสอบการเขียนโปรแกรมดวยการคลิกที่ปุมRun ที่แถบเครื่องมือหรือเลือกคําสั่งจาก
เมนู Sketch > Compile/Verify
หากมีความผิดพลาดเกิดขึ้นจากการคอมไพลจะปรากฏขอความแจงความผิดพลาดใน
ชองแสดงสถานะและพื้นที่แสดงขอความ ตองทําการแกไขโปรแกรม

14. 14
หากการคอมไพลถูกตอง ที่ชองแสดงสถานะจะแจงแสดงขอความ Done compiling
หลังจากการคอมไพลสําเร็จในโฟลเดอรHelloIPST-SEจะมีโฟลเดอรใหมเกิดขึ้นชื่อ
วา Build ภายในโฟลเดอร Build จะบรรจุไฟลซอรสโปรแกรมภาษา C++ และไฟลประกอบ
(5) ตอสาย USB เขากับแผงวงจร IPST-SE จากนั้นเปดสวิตชจายไฟเลี้ยง แลวรอใหการเชื่อม
ตอกับคอมพิวเตอรเสร็จสมบูรณ (ดูจากไฟแสดงผลสีนํ้าเงินที่ตําแหนง USB ติดสวาง)
(6)คลิกที่ปุม Uploadto WiringHardware บนแถบเครื่องมือถาทุกอยางเปนปกติเมื่อ
ทําการอัปโหลดเสร็จจะมีขอความแจงที่ชองแสดงสถานะวา Doneuploading. RESETto start the
newprogram.และที่พื้นที่แสดงขอความจะแจงกระบวนการและผลคอมไพลรวมถึงขนาดของไฟล
ผลลัพธที่เกิดขึ้น
ถามีขอผิดพลาดเกิดขึ้นจะมีขอความแจงเตือนในพื้นที่แสดงขอความดานลางของหนา
ตางโปรแกรมหลัก
ซึ่งสวนใหญแลวมักเกิดจากการเลือกพอรตอนุกรมไมถูกตองหรือไมไดเลือกใหบอรด
ทํางานในโหมดโปรแกรม การแกไขใหดูในหัวขอ การแกปญหาในกรณีที่อัปโหลดโปรแกรมไมได

15.  15
(7) หลังจากอัปโหลดโปรแกรมแลวแผงวงจรหลักIPST-SEจะทํางานทันทีไดผลการทํางาน
ตามรูป

เพื่อใหเครื่องมือและอุปกรณอยูในสภาพที่พรอมทํางานตลอดเวลา สิ่งที่ควรกระทําทุกครั้งที่ใชงาน
ชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE) คือ
(1)ปดสวิตช POWERทุกครั้งที่มีการถอดหรือตอสายเขากับคอมพิวเตอรและชุดโปรแกรม
(2)ปดสวิตช POWERทุกครั้งที่มีการตอหรือปลดสายของแผงวงจรตรวจจับสัญญาณหรืออุปกรณใดๆ
เขากับแผงวงจรควบคุมIPST-SE
(3)หลังจากที่ทดลองเสร็จในแตละการทดลองควรปดสวิตชกอนที่จะทําการปลดสายสัญญาณเพื่อตอ
แผงวงจรใหมเขาไปเพื่อทําการทดลองในหัวขอใหม
(4)ไมควรปลดหรือตอสายสัญญาณของแผงวงจรใดๆเขาไปในแผงวงจร IPST-SEในขณะกําลังทํางาน
เวนแตมีขั้นตอนการปฏิบัติอื่นใดที่ระบุเจาะจงวาตองสายสัญญาณในขณะทํางานของการทดลองนั้นๆ
(5) หากมีความผิดพลาดใดๆ เกิดขึ้น ตองปดสวิตชจายไฟทันที
(6)ไมใชอะแดปเตอรไฟตรงที่มีแรงดันขาออกเกิน+12V กับแผงวงจร IPST-SE
(7) หลังจากเสร็จสิ้นการทดลอง ใหปลดสายเชื่อมตอคอมพิวเตอรและสายของอะแดปเตอรหรือแหลง
จายไฟออกจากแผงวงจร IPST-SE เสมอ

16. 16
1.4 การแกปญหาในกรณีที่อัปโหลดโปรแกรมไมได
1.4.1 กรณีที่คลิกปุม Upload แลว ไมมีการทํางานใดๆ ตอ หรือโปรแกรมคาง
สาเหตุ :
ซอฟตแวร Wiring ไมสามารถติดตอกับแผงวงจรหลัก IPST-SE ได
ทางแกไข :
(1) ตรวจสอบการตอสาย miniB-USB
(2) ตรวจสอบการเลือกพอรตหรือชองเชื่อมตอวา ถูกตองหรือไม
(3) เกิดความผิดปกติขึ้นในระบบคอมพิวเตอร จึงตองหยุดการทํางานของซอฟตแวร Wiring
โดยกดคีย Ctrl, Alt และ Delete พรอมกัน หนาตาง Window Security ปรากฏขึ้น แลวคลิก
เลือก Task Manager หรือในคอมพิวเตอรบางเครื่องอาจเขาสูหนาตาง Window Task mangaer ทันที
ใหเลือกแท็ป Processesแลวหาชื่อไฟล avrdude.exeคลิกเลือกที่ไฟลนั้น แลวคลิกที่ปุม End Process
จากนั้นซอฟตแวร Wiring IDE จะกลับมาทํางานในสถานะปกติได ทําการจายไฟให
กับบอรดอีกครั้ง เลือกพอรตเชื่อมตอใหถูกตอง แลวทําการอัปโหลดโปรแกรมอีกครั้ง

17.  17
1.4.2 กรณีที่คลิกปุม Upload แลว มีการแจงความผิดพลาดวา ไมพบฮารดแวร
สําหรับการอัปโหลดโปรแกรม
สาเหตุ :
ซอฟตแวร Wiring ไมสามารถติดตอกับแผงวงจรหลัก IPST-SE ได เนื่องจากเลือกพอรต
อนุกรมที่ใชในการสื่อสารขอมูลไมถูกตอง
ทางแกไข :
(1) ตรวจสอบการตอสาย miniB-USB
(2) ตรวจสอบการเลือกพอรตหรือชองเชื่อมตอ ใหเลือกพอรตที่ใชในการเชื่อมตอใหมใหถูก
ตอง โดยเลือกที่เมนู Tools > Serial port

18. 18
1.5 การเปดไฟลตัวอยาง
เพื่ออํานวยความสะดวกและลดการผิดพลาดในการพัฒนาโปรแกรมสําหรับผูเริ่มตนใชงาน
Wiring จึงไดเตรียมไฟลตัวอยางไวพอสมควร
การเปดไฟลตัวอยางทําไดงายมาก โดยไปที่เมนู Help>Example> IPST-SEจะเห็นชื่อไฟล
ใหเลือกเปดใชงานตามตองการ
หรือเลือกเปดผานทางคําสั่งOpenซึ่งจะปรากฏหนาตางExplorerขึ้นมาเพื่อใหคนหาไฟลให
เลือกไปที่ C:/Wiring/Examples/IPST-SE จะพบโฟลเดอรที่ใชเก็บไฟลสเก็ตชจํานวนมาก
เมื่อเลือกเปดโฟลเดอรที่ตองการจะพบไฟล.pdeซึ่งก็คือไฟลที่ใชงานกับWiringIDE จากนั้น
จะแกไข, คอมไฟล รวมทั้งอัปโหลดโปรแกรมก็ทําไดตามตองการ
1.6 ขอกําหนดในการแกไขและบันทึกไฟล
ในกรณีที่ตองการแกไขไฟลตัวอยางเดิมตองเปดไฟลนั้นๆขึ้นมาทําการแกไขโคดโปรแกรม
ตรวจสอบไวยกรณดวยการคอมไพล เมื่อเรียบรอยแลว มีทางเลือกในการบันทึกไฟล 2 ทางคือ
1. บันทึกในชื่อเดิม ใหใชคําสั่ง Save
2.บันทึกในชื่อใหมดวยคําสั่งSaveAsแตไมควรบันทึกทับไฟลเดิมที่ไมไดถูกเปดขึ้น
มา เพราะจะทําใหการเชื่อมโยงไฟลสับสน และทําใหเกิดความผิดพลาดในการเปดใชงานครั้งตอไป
ไดถาหากมีความตองการบันทึกทับไฟลเดิมที่ไมไดถูกเปดขึ้นมา จะตองทําการลบโฟลเดอรของไฟล
เดิมนั้นออกไปเสียกอน

19.  19
IPST-MicroBOX (SE) เปนชุดแผงวงจรอเนกประสงคที่ใชอุปกรณควบคุมแบบโปรแกรมได
ขนาดเล็กที่เรียกวา“ไมโครคอนโทรลเลอร”(microcontroller)ทํางานรวมกับวงจรเชื่อมตอคอมพิวเตอร
เพื่อการโปรแกรมและสื่อสารขอมูลโดยในชุดประกอบดวยแผงวงจรควบคุมหลักIPST-SEซึ่งมีไมโคร
คอนโทรลเลอรเปนอุปกรณหลัก,กลุมของแผงวงจรอุปกรณแสดงผลการทํางานหรืออุปกรณเอาตพุตอาทิ
แผงวงจรแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสง 8 ดวง และแผงวงจรแสดงผลดวยไดโอดเปลงแสงแบบตัวเดี่ยว
รวมถึงแผงวงจรอุปกรณตรวจจับสัญญาณหรือเซนเซอร(sensor)ซึ่งมีดวยกันหลากหลายรูปแบบจึงทําให
ผูใชงานสามารถนําชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE) นี้มาใชในการเรียนรู, ทดลองและพัฒนา
โครงงานทางวิทยาศาสตรที่เกี่ยวของกับระบบควบคุมอัตโนมัติไดอยางสะดวกและมีประสิทธิภาพสูง
IPST-MicroBOX(SE) มีดวยกัน 2 รุนคือ
1. รุนมาตรฐาน 1 ในชุดนี้ประกอบดวย แผงวงจรควบคุมหลักIPST-SEเปนอุปกรณหลักที่มี
โมดูลแสดงผลกราฟก LCD สีในตัว, แผงวงจร LED, แผงวงจรลําโพง, แผงวงจรตรวจจับสัญญาณ
หรือเซนเซอร(sensor) พื้นฐาน, และเครื่องจายไฟทําใหนําชุดIPST-MicroBOX(SE)นี้ไปใชในการ
เรียนรูและเขียนโปรแกรมเพื่อพัฒนาเปนโครงงานทางวิทยาศาสตรที่มีการควบคุมดวยระบบอัตโนมัติ
โดยใชโปรแกรมภาษา C/C++ ในเบื้องตนไดภายใตงบประมาณที่เหมาะสม
2. รุนมาตรฐาน 2 ในชุดประกอบดวยอุปกรณหลักเหมือนกับชุด IPST-MicroBOX (SE) รุน
มาตรฐาน 1 มีการเพิ่มตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดอีก 2 ตัว, มอเตอรไฟตรงพรอมชุดเฟองขับ
หรือ DC motor gearbox และชิ้นสวนทางกลที่จําเปน เพื่อใหผูใชงานสามารถตอยอดการเรียนการส
อนการใชงานIPST-MicroBOX(SE)นี้ไปสรางเปนหุนยนตอัตโนมัติแบบโปรแกรมไดทั้งยังรองรับ
กิจกรรมการแขงขันไดเปนอยางดี





20. 20
1.1รายการอุปกรณของชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX (SE)
รุนมาตรฐาน 1 ประกอบดวย
1.แผงวงจรควบคุมหลัก IPST-SE
2. แผงวงจร LED เดี่ยวพรอมสายสัญญาณ 3 ชุด
3. แผงวงจร LED 8 ดวงพรอมสายสัญญาณ 1 ชุด
4. แผงวงจรลําโพงเปยโซพรอมสายสัญญาณ 1 ชุด
5. แผงวงจรสวิตชพรอมสายสัญญาณ 2 ชุด
6. แผงวงจรตรวจจับแสงพรอมสายสัญญาณ 1 ชุด
7. แผงวงจรตัวตานทานปรับคาไดพรอมสายสัญญาณ 2 ชุด
8. ไอซีวัดอุณหภูมิพรอมสายตอ 1 ชุด
9. อะแดปเตอรไฟตรง +9V 1A
10. สายเชื่อมตอUSB-miniB สําหรับดาวนโหลดโปรแกรมและสื่อสารขอมูล
11. ซีดีรอมบรรจุซอฟตแวรและตัวอยางโปรแกรมการทดลอง
12. คูมือการทดลอง
13. กลองบรรจุ
14. ไขควง

21.  21
รุนมาตรฐาน2ประกอบดวยรายการที่1ถึง13ของรุนมาตรฐาน1และอุปกรณเพิ่มเติมดังนี้
14. แผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดพรอมสายสัญญาณ 2 ชุด
15. มอเตอรไฟตรงพรอมชุดเฟองขับรุน BO2 อัตราทด 48:1 พรอมสายเชื่อมตอแบบ IDC
จํานวน 2 ตัว
16. ลอพลาสติกกลมสําหรับชุดเฟองขับมอเตอรและยาง จํานวน 2 ชุด
17. แผนกริดขนาด 80 x 60 เซนติเมตรและ 80 x 80 เซนติเมตร จํานวน 2 ชุด
18. แผนฐานกลมพรอมลออิสระ 1 แผน
19. แผนฐานกลมสําหรับทําโครงหุนยนต 1 แผน
20. ชิ้นตอ/แทงตอพลาสติกและเสารองพลาสติก
21. ชุดเสารองโลหะ, นอตและสกรู
22.กะบะถานAA6กอนพรอมสายและหัวตอปองกันการกลับขั้วสําหรับตอกับแผงวงจรหลัก
23. แผนทดสอบการเคลื่อนที่ตามเสนของหุนยนต

22. 22
รูปที่2-1แผงวงจรหลักIPST-SEมีจอแสดงผล
กราฟกสีความละเอียด 128 x 160 จุด
แสดงตัวอักษรขนาดมาตรฐานไดมากถึง 21
ตัวอักษร16บรรทัดอัปโหลดโปรแกรมผาน
พอรต USB
2.1คุณสมบัติของแผงวงจรหลัก IPST-SE
มีหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่2-1สวนรูปที่2-2 แสดงรายละเอียดที่สําคัญของแผงวงจร
IPST-SE ที่ควรทราบเพื่อใชประโยชนในการอางถึงเมื่อทําการทดลอง สวนคุณสมบัติโดยสรุปของ
IPST-SE เปนดังนี้
 ใชไมโครคอนโทรลเลอร8บิตเบอรATmega644PของAtmelรองรับโปรแกรมควบคุมที่
พัฒนาจากภาษาแอสเซมบลี, เบสิก และ C โดยในที่นี้จะเนนไปที่โปรแกรมภาษา C/C++ โดยภายใน
มีโมดูลแปลงสัญญาณอะนาลอกเปนดิจิตอลความละเอียด 10บิตใหคาของขอมูลในชวง0 ถึง1,023
จึงนํามาตอกับแผงวงจรตรวจจับที่ใหผลการทํางานเปนแรงดันไฟฟาไดงาย มีหนวยความจําโปรแกรม
แบบแฟลชมากถึง 64 กิโลไบต โปรแกรมใหมได 10,000 ครั้ง มีหนวยความจําขอมูลอีอีพรอม 512
ไบต และหนวยความจําขอมูลแรม 1 กิโลไบต
 สัญญาณนาฬิกาหลัก 16MHz จากคริสตอล
 มีจุดตอพอรต USB สําหรับดาวนโหลดโปรแกรมและสื่อสารขอมูลกับคอมพิวเตอร
 มีสวิตช RESET การทํางาน
 มีจุดตอพอรตแบบ3ขา(ขาไฟเลี้ยง,สัญญาณและกราวด)จํานวน20จุดแบงเปนขาพอรต
ดิจิตอล 13 จุด (ขาพอรตหมายเลข 2, 3, 8, 9, 12 ถึง 20) และขาพอรตแบบดิจิตอลหรืออะนาลอก
(กําหนดได) 7 จุด (หากใชเปนขาอินพุตอะนาลอกเปนขา A0 ถึง A6 และถาใชเปนขาพอรตดิจิตอล
เปนขาพอรตหมายเลข 24 ถึง 30)

23.  23
รูปที่ 2-2 แสดงสวนประกอบที่ควรทราบของแผงวงจรหลัก IPST-SE
27A330A6
29A526A2
28A425A1
24 A0
USB
D
9SDA8SCL
12 13 14 15SV0SV1SV2SV3
12
6V
G
13
6V
G
14
6V
G
15
6V
G
21
DCMOTOR
3TxD1
LOW+5
2RxD1
UART1
SERVO
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
000000000000000000000
RESET2019
18
17
16
KNOB
OK
SW1




ON

















































24. 24
 มีจุดตอระบบบัส 2 สาย (I2C) เพื่อขยายระบบ
 มีจุดตอสําหรับสื่อสารขอมูลอนุกรมหรือ UART (Universal Asynchronous Receiver
Transmitter) เพื่อขยายระบบ
 ใชไฟเลี้ยงในยาน +6.5 ถึง +9V กระแสไฟฟา 1,500mA กรณีตอใชงานมอเตอรไฟตรงและ
เซอรโวมอเตอรรวมดวย หรือ 500mA กรณีไมใชงานมอเตอร บนแผงวงจรหลัก IPST-SE มีวงจร
ควบคุมแรงดันคงที่ +5V จึงนําไปจายใหกับแผงวงจรตอพวงอื่นๆ รวมทั้งแผงวงจรตัวตรวจจับดวย
 มีจุดตอไฟเลี้ยง (DC INPUT) ผานทางจุดตอแบบหัวเสียบปองกันการตอกลับขั้วและแจก
อะแดปเตอรรับไฟเลี้ยงไดตั้งแต7.2Vถึง+9Vโดยมีสวิตชเปด-ปดเพื่อตัดตอไฟเลี้ยงแกแผงวงจรพรอม
ไฟแสดงสถานะไฟเลี้ยง+5Vและมีวงจรแจงสถานะแบตเตอรี่ออน(LOW)ดวยLEDสีเหลืองในกรณี
ที่ใชแหลงจายไฟเปนแบตเตอรี่ โดยกําหนดระดับแรงดันไวที่ +7V
 มีวงจรควบคุมไฟเลี้ยงคงที่ +5V 2A แบบสวิตชิ่งสําหรับรักษาระดับไฟเลี้ยงใหแกไมโคร
คอนโทรลเลอร
 มีวงจรขับมอเตอรไฟตรง 2 ชอง พรอมไฟแสดงผล
 มีจุดตอขาพอรตของไมโครคอนโทรลเลอรสําหรับขับเซอรโวมอเตอร4ชองคือจุดตอ15,
14, 13 และ 12 (เรียงตามลําดับ SERVO0, SERVO1, SERVO2 และ SERVO3)
 มีโมดูลแสดงผลแบบกราฟกสีความละเอียด 128 x 160 จุด แสดงภาพกราฟกลายเสนและ
พื้นสี (ไมรองรับไฟลรูปภาพใดๆ) พรอมไฟสองหลัง แสดงผลเปนตัวอักษรขนาดปกติ (5x7 จุด) ได
21 ตัวอักษร 16 บรรทัด (21 x 16)
 มีสวิตชกดติดปลอยดับใชงานอิสระ 1 ตัว คือ SW1 ซึ่งตอกับขาพอรตหมายเลข 22
 มีสวิตชกดติดปลอยดับชื่อ สวิตช OK ซึ่งตอรวมกับตัวตานทานปรับคาไดชื่อ KNOB ซึ่ง
เชื่อมตอไปยังขาพอรตดิจิตอลหมายเลข 31 (หรืออินพุตอะนาลอก A7) ทําใหอานคาสัญญาณดิจิตอล
และอะนาลอกไดในขาพอรตเดียวกัน
 มีจุดตอ ISP สําหรับอัปเกรดหรือกูเฟรมแวร โดยใชชุดโปรแกรมแบบ ISP เพิ่มเติม (แนะ
นําเครื่องโปรแกรมAVR-ISP mark II ของ Atmel)

25.  25
2.2 คุณสมบัติของชุดอุปกรณเอาตพุต
2.2.1แผงวงจรไฟแสดงผล : ZX-LED (มีทั้งในชุดมาตรฐาน1 และ 2)
ใช LEDขนาด8 มิลลิเมตร ตองการลอจิก “1” ในการขับใหสวาง มีวงจรแสดงในรูปที่ 2-3
Q1
KRC102
(DTC114)
R1
(Default = 510)
LED1
+
S
รูปที่2-3รูปรางและวงจรของแผงวงจรไฟแสดงผลZX-LEDที่ใชในชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)
2.2.2แผงวงจรไฟแสดงผล 8ดวง : ZX-LED8 (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2)
เปนแผงวงจรที่มีLEDขนาด3มิลลิเมตรสําหรับแสดงผล8ดวงพรอมจุดตอพวงเอาตพุตเพื่อ
นําไปใชในการขับรีเลยไดดวยโดยแผงวงจรZX-LED8นี้จะตอเขากับขาพอรตใดของแผงวงจรIPST-
SEก็ไดโดยใชขาพอรตเพียงขาเดียวในการควบคุมและขับLEDใหติดดับตามที่ตองการไดพรอมกัน
ถึง8 ดวงมีหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-4
รูปที่ 2-4 รูปรางแผงวงจรไฟแสดงผล ZX-LED8 ที่ใชในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)

26. 26
รูปที่ 2-5 วงจรของแผงวงจรลําโพง ZX-SPEAKER
C1
10/16V
SP1
Piezo
speaker
S
+
K1
SOUND
ในแผงวงจร ZX-LED8 ใชการติดตอกับแผงวงจรหลัก IPST-SE ในแบบสื่อสารขอมูลอนุกรม
รวมกับคําสั่งทางซอฟตแวร ผูพัฒนาโปรแกรมสามารถเขียนโปรแกรมให ZX-LED8 ติดดับไดตั้งแต
1 ถึง 8 ตัว หรือจะเขียนโปรแกรมใหทํางานเปนไฟวิ่งไดตั้งแต 1 ถึง 8 ดวงเชนกัน
ที่ดานบนของแผงวงจร ZX-LED8 มีจุดตอ JST ซึ่งตอพวงมาจาก LED ทํางานที่ลอจิก “1” มี
ระดับแรงดันไฟตรงขาออกประมาณ +5V จึงสามารถใชสัญญาณเอาตพุตจากจุดนี้ไปตอกับวงจรขับ
โหลดกระแสไฟฟาสูง อาทิ แผงวงจรขับรีเลย ไดทันที โดยไมตองเขียนโปรแกรมควบคุมเพิ่มเติม
2.2.3แผงวงจรลําโพงเปยโซ : ZX-SPEAKER (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2)
มีวงจรและหนาตาของบอรดแสดงในรูปที่ 2-5 คุณสมบัติทางเทคนิคที่สําคัญมีดังนี้
 ใชลําโพงเปยโซ มีอิมพีแดนซ 32
 มีคาความถี่เรโซแนนซในยาน1 ถึง 3kHz

27.  27
2.3 คุณสมบัติของชุดอุปกรณตรวจจับสัญญาณ
2.3.1แผงวงจรสวิตช :ZX-SWITCH01 (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2)
มีวงจรแสดงในรูปที่ 2- 6 ประกอบดวยสวิตชพรอมไฟแสดงผล
ใหเอาตพุตคือ หากมีการกดสวิตช จะสงลอจิก “0” (ระดับแรงดัน 0V) และไฟสีแดงติด
2.3.2แผงวงจรตรวจจับแสง :ZX-LDR (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2)
ใชตรวจจับแสงสวาง เลือกเอาตพุตได 2 แบบคือ
+ แรงดันเอาตพุตเพิ่ม เมื่อแสงตกกระทบ
แรงดันเอาตพุตลดลง เมื่อแสงตกกระทบ
มีวงจรและรูปรางของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-7
รูปที่ 2-6 รูปรางและวงจรของแผงวงจรสวิตชที่ใชในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)
DATA
R3
220
R2
10k
R1
510
LED1
S1
Switch
Indicator
Signal output
GND
+V


ZX-SWITCH01
D


A ZX-LDR
10k
LDR
+
+
+S
+S
LDR
Light
A เมื่อแสงมากขึ้น
แรงดันที่ไดจะลดลง
เมื่อแสงมากขึ้น
แรงดันที่ไดจะมากขึ้น
++
รูปที่ 2-7 รูปรางและวงจรของแผงวงจรตรวจจับแสงที่ใชในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX(SE)

28. 28
2.3.3 แผงวงจรตัวตานทานปรับคาไดแบบแกนหมุน : POTENTIOMETER (มี
ทั้งในชุดมาตรฐาน 1และ 2)
ใชกําหนดแรงดัน 0 ถึง +5V ตามการหมุนแกน นําไปใชวัดคามุมและระยะทางได มีทั้งแบบ
ตัวตั้งและตัวนอนมีเอาตพุต2แบบคือ แรงดันมากขึ้นเมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกาหรือตามเข็มนาฬิกา
มีวงจรและหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-8
เมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา
แรงดันที่ไดจะมากขึ้น
เมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา
แรงดันที่ไดจะมากขึ้น
Potentiometer
A เมื่อหมุนทวนเข็มนาฬิกา
แรงดันที่ไดจะมากขึ้น
เมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา
แรงดันที่ไดจะมากขึ้น
A
POTENTIOMETER
แบบตัวตั้ง
แบบตัวนอน
A ZX-POTV/POTH
10kB
+
S
+
S
รูปที่ 2-8 แสดงรูปราง, วงจร และการทํางานของแผงวงจรตัวตานทานปรับคาไดแบบแกนหมุน

29.  29
2.3.4 ไอซีวัดอุณหภูมิ MCP9701 (มีทั้งในชุดมาตรฐาน 1 และ 2)
เปนอุปกรณตรวจจับและวัดอุณหภูมิที่ใหผลการทํางานเปนแรงดันไฟฟาแบบเชิงเสนรับรูการ
เปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิภายในเวลาไมถึง 2 วินาที เชื่อมตอกับอินพุตอะนาลอก A0 ถึง A6ของแผง
วงจรหลักIPST-SEไดทันทีในรูปที่2-9 แสดงการจัดขาและกราฟคุณสมบัติของไอซีวัดอุณหภูมิเบอร
MCP9701
คุณสมบัติทางเทคนิคของ MCP9701 ที่ควรทราบ
 เปนไอซีวัดอุณหภูมิในกลุมเทอรมิสเตอรแบบแอกตีฟที่ใหผลการทํางานแบบเชิงเสน
 ยานวัด-40ถึง+125 องศาเซลเซียส
 ผลการวัดอางอิงกับหนวยขององศาเซลเซียสโดยตรง
 ความผิดพลาดเฉลี่ย 2 องศาเซลเซียส
 ยานไฟเลี้ยง +3.1 ถึง +5.5V กินกระแสไฟฟาเพียง 6uA ใชแบตเตอรี่เปนแหลงจายไฟได
 คาแรงดันเอาตพุต 500mV (ที่ 0๐C) ถึง 2.9375V (ที่ 125๐)
 คาแรงดันเอาตพุตตอการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ19.5mV/๐Cใชงานกับวงจรแปลงสัญญาณ
อะนาลอกเปนดิจิตอลความละเอียดตั้งแต 8 บิตได โดยมีความคลาดเคลื่อนตํ่า
 ไมตองการอุปกรณภายนอกตอเพิ่มเติมเพื่อชดเชยการทํางาน
รูปที่ 2-9 การจัดขาของ MCP9701, หนาตาเมื่อตอสายสัญญาณพรอมใชงานและกราฟคุณสมบัติ

30. 30
2.3.5 แผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรด : ZX-03 (มีในชุดมาตรฐาน 2)
มีวงจรและหนาตาของแผงวงจรแสดงในรูปที่ 2-10 เปนแผงวงจรที่ใชในการตรวจสอบการ
สะทอนของแสงอินฟราเรดของตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดซึ่งรวมตัวสงและตัวรับไวในตัวถัง
เดียวกัน โดยตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดที่นํามาใชคือ TCRT5000
เมื่อจายไฟเลี้ยง LED อินฟราเรดภายในตัวโมดูล TCRT5000 จะเปลงแสงออกมาตลอดเวลา
สวนตัวรับซึ่งเปนโฟโตทรานซิสเตอรจะไดรับแสงอินฟราเรดจากการสะทอนกลับ โดยปริมาณของ
แสงที่ไดรับจะมากหรือนอยขึ้นอยูกับวามีวัตถุมากีดขวางหรือไมและวัตถุนั้นมีความสามารถในการ
สะทอนแสงอินฟราเรดไดดีเพียงไรซึ่งขึ้นกับลักษณะพื้นผิวและสีของวัตถุโดยวัตถุสีขาวผิวเรียบจะ
สะทอนแสงอินฟราเรดไดดีทําใหตัวรับแสงอินฟราเรดไดรับแสงสะทอนมากสงผลใหแรงดันที่เอาต
พุตของวงจรสูงตามไปดวย ในขณะที่วัตถุสีดําสะทอนแสงอินฟราเรดไดนอย ทําใหตัวรับอินฟราเรด
สงแรงดันออกมาตํ่าดวยคุณสมบัติดังกลาวจึงนิยมนําแผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดนี้มาใช
ในการตรวจจับพื้นหรือเสน โดยตองติดตั้งไวดานลางของโครงหุนยนต
เนื่องจากแผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดZX-03ใหผลการทํางานเปนแรงดันไฟตรง
ดังนั้นในการใชงานกับแผงวงจรหลัก IPST-SE จึงตองตอเขากับชองอินพุตอะนาลอก (A0 ถึง A6)
ของแผงวงจรหลักจากนั้นใชความรูจากการอานคาสัญญาณอะนาลอกเพื่ออานคาจากแผงวงจรตรวจ
จับแสงสะทอนอินฟราเรดนําไปสูการตรวจจับเสนตอไป
รูปที่2-10หนาตาและวงจรของแผงวงจรตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรดที่ใชในชุด IPST-MicroBOX (SE)
รุนมาตรฐาน 2
10k
TCRT5000
510
+V
GND
OUT
ตัวตรวจจับแสงสะทอนอินฟราเรด
จุดตอสัญญาณ

31.  31
2.4ขอมูลของอุปกรณทางกลที่ใชในชุดIPST-MicroBOX(SE)รุนมาตรฐาน2
2.4.1 มอเตอรไฟตรงพรอมชุดเฟองขับ
เปนชุดมอเตอรพรอมเฟองขับรุนBO-2อัตราทด 48:1 มีสายตอ 2เสนคุณสมบัติทางเทคนิคที่
สําคัญมีดังนี้
 ตองการไฟเลี้ยงในยาน +3 ถึง +9Vdc
 กินกระแสไฟฟา 130mA (ที่ไฟเลี้ยง +6V และไมมีโหลด)
 ความเร็วเฉลี่ย 170 ถึง 250 รอบตอนาที (ที่ไฟเลี้ยง +6V และไมมีโหลด)
 นํ้าหนัก 30 กรัม
 แรงบิดตํ่าสุด0.5 กิโลกรัม-เซนติเมตร
 ติดตั้งเขากับตัวยึดพลาสติกแบบมีพุกทองเหลืองสําหรับยึดในตัว
 ขนาด (กวาง x ยาว x สูง) 42 x 45 x 22.7 มิลลิเมตร
2.4.2 ลอพลาสติกสําหรับชุดเฟองขับมอตอรและยาง
เปนลอกลมมีเสนผานศูนยกลาง65มิลลิเมตรสามารถสวมเขากับแกนของชุดเฟองขับมอเตอร
ไดทันทีโดยไมตองดัดแปลงเพิ่มเติมขันยึดดวยสกรูเกลียวปลอย2มิลลิเมตรสวนยางขอบลอที่ใชรวม
ดวยผลิตจากยางพารา ผิวมีดอกยางเพื่อชวยเพิ่มสมรรถนะในการเกาะพื้นผิว

32. 32
2.4.3 แผนกริด
เปนแผนพลาสติกที่ผลิตจากวัสดุABSขนาด80 x 60 มิลลิเมตรและ 80 x 80มิลลิเมตร อยาง
ละ 1 แผน ในแตละมีรูขนาด 3 มิลลิเมตรที่มีระยะหางกัน 5 มิลลิเมตร
2.4.4 แผนฐานกลม
เปนแผนพลาสติกที่ผลิตจากวัสดุ ABS ขนาดเสนผานศูนยกลาง 250 มิลลิเมตร เปนแผนฐาน
สําหรับยึดอุปกรณตางๆ ที่แผนฐานมีรูขนาด 3 มิลลิเมตรสําหรับติดตั้งอุปกรณหรือโครงสรางกลไก
เพิ่มเติม มีรูปรางเปนแผนกลม ในชุดมีให 2 แบบ แบบมีลอกลมกึ่งอิสระทั้งดานหนาและหลัง และ
แบบมาตรฐานไมมีลอกลมกึ่งอิสระ
2.4.5 ชิ้นตอพลาสติก
เปนชิ้นสวนพลาสติกแข็งเหนียว มี 3 แบบคือ ชิ้นตอแนวตรง, ชิ้นตอมุมฉาก และชิ้นตอมุม
ปาน สามารถเสียบตอกันได ใชตอกันเปนโครงสรางหรือตกแตง บรรจุ 3 แบบ รวม 30 ชิ้น

33.  33
2.4.6 แทงตอพลาสติก
เปนชิ้นสวนพลาสติกแข็งเหนียวในแตละชิ้นจะมีรูขนาด 3 มิลลิเมตรสําหรับรอยสกรูเพื่อติด
ตั้งหรือตอกับชิ้นสวนโครงสรางอื่นๆ ที่ปลายของแทงตอสามารถเสียบเขากับชิ้นตอพลาสติกได ใน
ชุดมี 3 ขนาด คือ 3, 5 และ 12 รู แตละขนาดมี 4 ชิ้น
2.4.7 สกรูและนอต
เปนอุปกรณสําหรับยึดชิ้นสวนตางๆ เขาดวยกัน ในชุดประกอบดวย สกรูมือหมุน (4 ตัว),
สกรูเกลียวปลอย 2 มิลลิเมตร (2 ตัว), สกรู 3 x 8 มิลลิเมตร (4 ตัว), 3 x 10 มิลลิเมตร (30 ตัว), 3 x 15
มิลลิเมตร (4 ตัว), 3 x 40 มิลลิเมตร (4 ตัว), สกรูหัวตัด3 x 8 มิลลิเมตร (10 ตัว) และนอต3 มิลลิเมตร
(30 ตัว)
2.4.8 เสารองโลหะ
เปนอุปกรณชวยยึดชิ้นสวนตางๆ และรองรับแผงวงจร, แผนกริดและแผนฐาน ทําจากโลหะ
ชุบนิเกิลกันสนิม มีลักษณะเปนแทงทรงกระบอกยาว 50 มิลลิเมตร ภายในมีรูเกลียวตลอดตัวสําหรับ
ขันสกรู 3 มิลลิเมตร ในชุดมี 4 ตัว

34. 34
2.4.9เสารองพลาสติก
เปนอุปกรณชวยยึดชิ้นสวนตางๆ และประคองรองรับแผงวงจร, แผนกริดและแผนฐาน
ทําจากพลาสติกABSเหนียวสามารถตัดไดมีลักษณะเปนแทงทรงกระบอกภายในมีรูตลอดตัวสําหรับ
รอยสกรู 3 มิลลิเมตร ในชุดประกอบดวย เสารองขนาด 3 มิลลิเมตร (4 ตัว), 10 มิลลิเมตร (4 ตัว), 15
มิลลิเมตร (4 ตัว) และ 25 มิลลิเมตร (4 ตัว)
2.4.10 กะบะถาน
ใชบรรจุแบตเตอรี่ขนาดAAจํานวน6กอนมีสายตอขั้วบวกและขั้วลบสําหรับตอกับแผงวงจร
ควบคุมหลักIPST-SE ไดทันที

35.  35
2.5ขอมูลของสายสัญญาณที่ใชในชุดกลองสมองกลIPST-MicroBOX(SE)
2.5.1 สายJST3AA-8 : สายเชื่อมตอระหวางแผงวงจร
สาย JST3AA-8 ใชเชื่อมตอระหวางแผงวงจรควบคุม IPST-SE กับแผงวงจรตรวจจับและแผง
วงจรอุปกรณตางๆ เปนสายแพ3 เสนยาว8 นิ้วปลายสายทั้งสองดานติดตั้งคอนเน็กเตอรแบบJST 3
ขา ตัวเมีย ระยะหางระหวางขา 2 มิลลิเมตร มีการจัดขาดังนี้
ระยะหางระหวางขา 2 มม. ระยะหางระหวางขา 2 มม.
GND
S
+5V
2.5.2สายUSB-miniB
เปนสายสัญญาณสําหรับเชื่อมตอระหวางพอรต USB ของคอมพิวเตอรกับแผงวงจร IPST-SE

36. 36

37.  37
ในบทนี้นําเสนอขอมูลในขั้นตนของWiringซึ่งเปนเครื่องมือทางซอฟตแวรสําหรับพัฒนาการ
ทํางานของชุดกลองสมองIPST-MicroBOXSecondaryEdition(SE) สําหรับรายละเอียดของโปรแกรม
ภาษา C/C++ ที่ Wiring รองรับอานเพิ่มเติมไดจากหนังสือ โครงสรางของโปรแกรมภาษา C/C++
สําหรับ Wiring IDE ที่จัดมาพรอมกันในชุดกลองสมองกล IPST-MicroBOX (SE) แลว
3.1 สวนประกอบของ WiringIDE
Wiring IDEประกอบดวย 2 สวนที่สําคัญคือเท็กซเอดิเตอร(text editor) และ ตัวแปลภาษา C
(Ccompiler)ดานเครื่องมือหรือปุมคําสั่งที่ชวยในการพัฒนาโปรแกรมก็มีหลากหลาย สรุปดังรูปที่3-1
รูปที่3-1หนาตางหลักของซอฟตแวร Wiring IDE ที่ใชในการพัฒนาโปรแกรม





38. 38
3.1.1 แถบเมนูคําสั่ง : Menu bar
ประกอบดวย File, Edit, Sketch,Toolsและ Help menu
3.1.1.1 เมนู File
New (Ctrl+N) : สรางไฟลใหม ซึ่งในซอฟตแวร Wiring จะเรียกวา สเก็ตช (sketch) โดยจะ
ถูกตั้งชื่อเปนวันที่ปจจุบันในรูปแบบ sketch_YYMMDDa เชน sketch_080407a หรือคลิกปุม
บนแถบเครื่องมือก็ได
Open (Ctrl+O) : เลือกเปดไฟลสเก็ตช หรือคลิกปุม บนแถบเครื่องมือก็ได
Close (Ctrl+W) : เลือกปดไฟลสเก็ตช
Save (Ctrl+S) : บันทึกไฟลสเก็ตชที่เปดอยูในชื่อเดิม ทํางานเหมือนกับการคลิกที่ปุม
บนแถบเครื่องมือ
Saveas... (Ctrl+Shift+O) : บันทึกไฟลสเก็ตชที่เปดอยูในชื่อใหม ไฟลเดิมจะไมหายไป
UploadtoWiringhardware(Ctrl+U):สงขอมูลของไฟลสเก็ตชในปจจุบันไปยังฮารดแวร
Wiring I/O ปกติแลวการทํางานในลักษณะนี้มักจะเรียกวา ดาวนโหลด (donwload) แตสําหรับใน
ซอฟตแวร Wiring จะเรียกกระบวนการทํางานนี้วา การอัปโหลด (upload) ทํางานเหมือนกับการคลิ
กที่ปุม บนแถบเครื่องมือ
Preferences : ปรับแตงการทํางานของ Wiring IDE
Quit(Ctrl+Q) :ออกจากโปรแกรมWiringและปดหนาตางของโปรแกรมWiringทั้งหมด

39.  39
3.1.1.2 เมนู Edit
เปนเมนูที่บรรจุคําสั่งตางๆ ที่ใชในการแกไขไฟลสเก็ตชที่พัฒนาบน Wiring IDE
Undo (Ctrl+Z) :ยกเลิกการกระทําคําสั่งกอนหนานี้หรือที่พิมพลาสุดการยกเลิกคําสั่ง Undo
ทําไดโดยเลือก Edit > Redo
Redo(Ctrl+Y):กลับไปทําคําสั่งที่ทํากอนหนาคําสั่งUndoคําสั่งนี้จะใชไดก็ตอเมื่อไดทําการ
Undo ไปแลว
Cut (Ctrl+X) : ลบและคัดลอกขอความที่เลือกไปเก็บที่คลิปบอรด ซึ่งทําหนาที่เปนหนวย
ความจําชั่วคราวสําหรับพักขอมูล
Copy (Ctrl+C) : คัดลอกขอความที่เลือกไปเก็บที่คลิปบอรด
Paste(Ctrl+V):วางขอมูลที่อยูในคลิปบอรดไปยังตําแหนงที่กําหนดหรือแทนที่ขอความที่เลือก
SelectAll(Ctrl+A):เลือกตัวหนังสือหรือขอความทั้งหมดในไฟลที่กําลังเปดอยูในเท็กซเอดิเตอร
ในขณะนั้น
Find(Ctrl+F):คนหาขอความภายในไฟลที่เปดอยูในเท็กซเอดิเตอรนอกจากนี้ยังคนหาและ
แทนที่ดวยขอความอื่นได
Find Next (Ctrl+G) : คนหาขอความหรือคําตัวถัดไปภายในไฟลที่เปดอยูในเท็กซเอดิเตอร