บทที่ 2

บทท่ี 2 ทฤษฎแี ละเอกสารทเี่ กย่ี วข้อง จากการจดั ทาโครงการเก่ียวกับระบบเปิ ด - ปิ ดไฟดว้ ยสมาร์ทโฟนผ่านสัญญาณบลูทูธ ผจู้ ดั ทาโครงการไดศ้ ึกษาเอกสารและเน้ือหาท่ีเกี่ยวขอ้ งดงั ตอ่ ไปน้ี 2.1 ทฤษฎที เี่ กย่ี วข้อง 2.1.1 ไมโครคอลโทลเลอร์ กกกกกกกกกกกกไมโครคอนโทรลเลอร์ (องั กฤษ: Microcontroller) คือ อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซ่ึงบรรจุความสามารถท่ีคลา้ ยคลึงกบั ระบบคอมพิวเตอร์ โดยในไมโครคอนโทรลเลอร์ไดร้ วมเอา ซีพียู หน่วยความจาและพอร์ต ซ่ึงเป็นส่วนประกอบหลกั สาคญั ของระบบคอมพิวเตอร์เขา้ ไวด้ ว้ ยกนั กกกกกกกกกกกกไมโครคอนโทรลเลอร์ถ้าแปลความหมายแบบตรงตวั ก็คือ ระบบคอนโทรล ขนาดเลก็ เรียกอีกอยา่ งหน่ึง คือ เป็นระบบคอมพวิ เตอร์ขนาดเลก็ ที่สามารถนามาประยกุ ตใ์ ชง้ านได้ หลากหลาย โดยผา่ นการออกแบบวงจรใหเ้ หมาะกบั งานตา่ ง ๆ และยงั สามารถเขียนโปรแกรมคาส่ัง เพ่ือควบคุมขา Input / Output เพ่ือสั่งงานให้ไปควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ไดอ้ ีกดว้ ย ซ่ึงก็นับว่าเป็ น ระบบที่สามารถนามาประยคุ ใชง้ านไดห้ ลากหลาย ท้งั ทางดา้ น Digital และ Analog ยกตวั อย่างเช่น ระบบสัญญาณตอบรับอัตโนมตั ิ, ระบบบัตรคิว, ระบบตอกบัตร พนักงาน และอ่ืน ๆ ย่ิงระบบ ไมโครคอนโทรลเลอร์ในยุคปัจจุบนั น้นั สามารถทาการเชื่อต่อกบั ระบบ Network ของคอมพิวเตอร์ ทวั่ ไปไดอ้ ีกดว้ ย

2.1.2 ฮาร์ดแวร์ 2.1.2.1 บอร์ด Arduino R3 Arduino เป็ นภาษาอิตาลี อ่านว่า อาดุอีหรืออาดุยโน่ Arduino คือ Open-Source Platform สาหรับการสร้างตน้ แบบทางอิเล็กทรอนิกส์ โดยมีจุดมุ่งหมายให้ Arduino Platform เป็น Platform ที่งา่ ยตอ่ การใชง้ าน โดย Arduino Platform ประกอบไปดว้ ย รูปท่ี 2.1 บอร์ด Arduino R3 บอร์ดอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ท่ีมีไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) เป็ นชิ้นส่วนหลัก ถูกนามาประกอบร่วมกบั อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อ่ืน ๆ เพื่อให้ง่ายต่อการใชง้ าน หรือที่เรียกกนั ว่า บอร์ด Arduino, โดยบอร์ด Arduino มีหลายรุ่นให้เลือกใช้ โดยในแต่ละรุ่นอาจมีความแตกต่างกนั ในเร่ื องของขนาดของบอร์ดหรื อสเปค เช่น จานวนของขารับส่งสัญญาณ แรงดันไฟท่ีใช้ ประสิทธิภาพของ MCU เป็นตน้

ข้อมูลของบอร์ด Arduino R3 1.ใชแ้ รงดนั ไฟฟ้า 5V 2.รองรับการจ่ายแรงดนั ไฟฟ้า (ท่ีแนะนา) 7 – 12V 3.รองรับการจ่ายแรงดนั ไฟฟ้า (ท่ีจากดั ) 6 – 20V 4.พอร์ต Digital I/O 14 พอร์ต (มี 6 พอร์ต PWM output) 5.พอร์ต Analog Input 16 พอร์ต 2.2.2.2 Power Supply รูปท่ี 2.2 Power Supply พาวเวอร์ซัพพลาย (Power Supply) เป็นอุปกรณ์ท่ีมีความสาคญั อยา่ งมากต่ออุปกรณ์เกือบ ทุกอุปกรณ์ มีลกั ษณะการทางาน คือ ทาหนา้ ท่ีแปลงกระแสไฟฟ้าจาก 220 โวลต์ เป็ น 3.3 โวลต์ 5 โวลต์ และ 12 โวลต์ ตามแต่ความตอ้ งการของอปุ กรณ์น้นั ๆ

2.2.2.3 Relay 4 Channel รูปท่ี 2.3 Relay 4 Channel โมดูลรี เลย์ 4 ช่อง 5V (4 Channel Relay Module) เป็ นโมดูลท่ีใช้ควบคุมโหลดได้ ท้งั แรงดนั ไฟฟ้า DC และ AC ซ่ึงโหลดสูงสุด (Maximum Load) คือ AC 250V/10A DC 30V/10A โดยใชส้ ัญญาณในการควบคุมการทางานดว้ ยสัญญาณโลจิก TTL ทางานดว้ ยสัญญาณแบบ Active Low กระแสขบั รีเลย์ (Drive Current) 15-20mA มีการออกแบบให้เป็ น Isolate ด้วย Optocoupler มี LED แสดงสถานะ Relay สามารถนาไปประยกุ ตใ์ ชง้ าน PLC Control บา้ นอจั ฉริยะ ใชใ้ นโรงงาน อุตสาหกรรม หรืองานอื่น ๆ ข้ึนอยู่กบั การเขียนโปรแกรมและการต่อใช้งานภายนอก สามารถ เช่ือมต่อใช้งานกบั บอร์ด Rasberry Pi Arduino ARM MCS-51 AVR PIC 8051 DSP MSP430 TTL logic สเปค 1.ไฟเล้ียงโมดูลรีเลย์ VCC = 5VDC. 2.ควบคุมโหลดไดท้ ้งั แรงดนั ไฟฟ้า AC ไดส้ ูงสุด 250VAC 10A หรือ แรงดนั ไฟฟ้า DC ได้ สูงสุด 30VDC 10A (Maximum Load) 3.ระดบั สญั ญาณอินพุทควบคุมแบบ TTL ทางานดว้ ยสัญญาณแบบ Active Low 4.กระแสขบั รีเลย์ (Drive Current) 15-20mA. 5.มีการออกแบบใหเ้ ป็น Isolate ดว้ ย Optocoupler 6.มี LED แสดงสถานะ Relay 7.โมดูลขนาด 5.3cm.(กวา้ ง) x 7.0cm.(ยาว) x 1.7cm.(สูง)

2.2.2.4 บลูทธู HC-06 รูปที่ 2.4 บลทู ูธ HC-06 Bluetooth HC 06 คอื โมดูล Bluetooth ท่ีสามารถติดต่อกบั อปุ กรณ์ไดห้ ลาย ๆ รุ่น ท้งั รุ่นเก่า และรุ่นใหม่ ด้วยความที่เป็ น Bluetooth 2.0 รุ่นด้ังเดิม ท่ีออกมานานแลว้ สามารถส่ือสารแบบ Serial Uart ใชส้ ายสญั ญาณ เพยี ง 2 เส้น คอื Rx Tx ใชไ้ ฟเล้ียง 3.3-5V ทางานในโหมด Slave สาหรับ ใหอ้ ปุ กรณ์ตวั อ่ืนส่ังงาน รายละเอยี ด 1.Bluetooth v2.0+EDR Class 1, 2, & 3 2.ใชเ้ ช่ือมตอ่ ไดท้ ้งั คอมพวิ เตอร์ มือถือ Android และมือถืออื่น ๆ ท่ีมี Bluetooth 3.ใชไ้ ฟเล้ียงไดต้ ้งั แต่ 3.6V-6V (ใช้ 3.3V ได)้ 4.มี connector และสายสัญญาณสาหรับเช่ือมต่อกบั บอร์ด Arduino หรือบอร์ดพฒั นา MCU ตระกลู อื่นไดง้ า่ ยดาย 5.มีขาสัญญาณสาหรับตอ่ ใชง้ าน 4 ขา 6.สามารถต้งั ค่า parameter ต่าง ๆ เช่น Baud rate ID Password โดยใช้ AT Command 7.Baud rate สูงสุด 1382400 bps 8.มี LED แสดงสถานะการทางานของ Module 9.ขนาด 3.57 x 1.52cm

2. ส่วนทเี่ ป็ นซอฟต์แวร์ (Software) 2.1 ภาษา Arduino (คอื ภาษา C / C++) ใชส้ าหรับเขยี นโปรแกรมควบคุม MCU 2.2 Arduino IDE เป็ นเครื่ องมือสาหรับเขียนโปรแกรมด้วยภาษา Arduino, คอมไพลโ์ ปรแกรม (Compile) และอปั โหลดโปรแกรมลงบอร์ด (Upload)

อ้างองิ ทันพงษ์ ภู่รักษ์.(2558). ไมโครคอนโทรลเลอร์ (องั กฤษ: Microcontroller) คือ อุปกรณ์ ควบคุมขนาดเล็ก ซ่ึ งบรรจุความสามารถที่คล้ายคลึงกับระบบคอมพิวเตอร์ โดยใน ไมโครคอนโทรลเลอร์ไดร้ วมเอาซีพียู หน่วยความจาและพอร์ต ซ่ึงเป็นส่วนประกอบหลกั สาคญั ของ ระบบคอมพวิ เตอร์เขา้ ไวด้ ว้ ยกนั ไมโครคอนโทรลเลอร์ถา้ แปลความหมายแบบตรงตวั กค็ ือ ระบบคอนโทรล ขนาดเลก็ เรียก อีกอย่างหน่ึง คือ เป็ นระบบคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่สามารถนามาประยุกต์ใช้งานไดห้ ลากหลาย โดยผา่ นการออกแบบวงจรใหเ้ หมาะกบั งานต่าง ๆ และยงั สามารถเขียนโปรแกรมคาส่ังเพือ่ ควบคมุ ขา Input / Output เพ่ือสั่งงานใหไ้ ปควบคมุ อุปกรณ์ต่าง ๆ ไดอ้ ีกดว้ ย ซ่ึงกน็ บั วา่ เป็นระบบที่สามารถ นามาประยุคใช้งานไดห้ ลากหลาย ท้งั ทางดา้ น Digital และ Analog ยกตวั อย่างเช่น ระบบสัญญาณ ต อ บ รั บ อัต โ น มัติ , ร ะ บ บ บัต ร คิ ว , ร ะ บ บ ต อ ก บัต ร พ นัก ง า น แ ล ะ อ่ื น ๆ ยิ่ง ร ะ บ บ ไมโครคอนโทรลเลอร์ในยคุ ปัจจุบนั น้นั สามารถทาการเชื่อต่อกบั ระบบ Network ของคอมพิวเตอร์ ทวั่ ไปไดอ้ ีกดว้ ย,(5),http://www.sbt.ac.th/new/sites/default/files/TNP_Unit_1.pdf วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี .(2545). พาวเวอร์ซัพพลาย (Power Supply) เป็ นอุปกรณ์ที่มี ความสาคัญอย่างมากต่ออุปกรณ์เกือบทุกอุปกรณ์ มีลักษณะการทางาน คือ ทาหน้าท่ีแปลง กระแสไฟฟ้าจาก 220 โวลต์ เป็น 3.3 โวลต์ 5 โวลต์ และ 12 โวลต์ ตามแต่ความตอ้ งการของอุปกรณ์ น้นั ๆ,https://th.wikipedia.org/wiki วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี .(2545). พาวเวอร์ซัพพลาย (Power Supply) เป็ นอุปกรณ์ที่มี ความสาคัญอย่างมากต่ออุปกรณ์เกือบทุกอุปกรณ์ มีลักษณะการทางาน คือ ทาหน้าท่ีแปลง กระแสไฟฟ้าจาก 220 โวลต์ เป็ น3.3โวลต์ 5โวลต์ และ12โวลต์ ตามแต่ความต้องการของอุปกรณ์น้ัน https://th.wikipedia.org/wiki/ kruchatchawal thoen.(2562).โมดูลรีเลย์ 4 ช่อง 5V (4 Channel Relay Module) เป็นโมดูลที่ ใช้ควบคุมโหลดได้ท้ังแรงดันไฟฟ้า DC และ AC ซ่ึงโหลดสูงสุด (Maximum Load) คือ AC 250V/10A DC 30V/10A โดยใชส้ ัญญาณในการควบคมุ การทางานดว้ ยสัญญาณโลจิก TTL ทางาน ด้วยสัญญาณแบบ Active Low กระแสขบั รีเลย์ (Drive Current) 15-20mA มีการออกแบบให้เป็ น Isolate ดว้ ย Optocoupler มี LED แสดงสถานะ Relay สามารถนาไปประยกุ ตใ์ ชง้ าน PLC Control บา้ นอจั ฉริยะ ใชใ้ นโรงงานอุตสาหกรรม หรืองานอ่ืน ๆ ข้นึ อยกู่ บั การเขียนโปรแกรมและการต่อใช้ งานภายนอก สามารถเช่ือมตอ่ ใชง้ านกบั บอร์ด Rasberry Pi Arduino ARM MCS-51 AVR PIC 8051 DSP MSP430 TTL logic,http://www.mltelectronic.com/

kruchatchawal thoen.(2562).Bluetooth HC 06 คือ โมดูล Bluetooth ที่สามารถติดต่อ กบั อุปกรณ์ไดห้ ลาย ๆ รุ่น ท้งั รุ่นเก่าและรุ่นใหม่ ดว้ ยความที่เป็น Bluetooth 2.0 รุ่นด้งั เดิม ที่ออกมา นานแลว้ สามารถสื่อสารแบบ Serial Uart ใช้สายสัญญาณ เพียง 2 เส้น คือ Rx Tx ใช้ไฟเล้ียง 3.3-5V ทางานในโหมด Slave สาหรับใหอ้ ุปกรณ์ตวั อ่ืนส่งั งาน, https://www.arduinoall.com