วัตถุประสงค์
1. ทักษะขบวนการความคิด
การออกแบบ และสร้างชิ้นงานต้นแบบ
2. ฝึกทักษะการออกแบบแผ่นพิมพ์ลายวงจร
(PCB)
3. มีความรู้ความเข้าใจหลักการออกแบบผลิตภัณฑ์ให้มีความเหมาะสม
สะดวก และ ทำงานตามฟังก์ชันได้
4. มีความรู้ความเข้าใจเบื้องต้นสำหรับการใช้งานเครื่องพิมพ์ชิ้นงาน
3
มิติ ในการ ออกแบบผลิตภัณฑ์
องค์ประกอบพื้นฐานของเครื่องวัดระยะทางด้วย
Ultrasonic
ที่ต้องออกแบบ
-
ขณะทำการวัดจะมี Laser Pointer ชี้แสดงจุดที่ทำการวัด
-
มีการแสดงผลการวัดระยะทางและข้อมูลที่จะ สื่อสารกับผู้ใช้งานผ่าน Graphic
LCD
-
การใช้งานผู้ใช้งานจะใช้งานผ่านปุ่มกดแบบ Push Bottom Switch
-
ใช้แบตเตอรี่ในการให้พลังงาน
-
เครื่องวัดระยะมีขนาด : 15.2*15cm*3.5cm
แนวคิด
และข้อมูลอ้างอิง
·
ตัวอย่างการใช้ Ultrasonic
|
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(led, OUTPUT);
}
void loop() {
long duration, distance;
digitalWrite(trigPin, LOW);
delay(1)
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delay(5)
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin, HIGH);
distance = (duration/2) / 29.1;
if (distance < 10) {
digitalWrite(led, LOW);
}
Else {
digitalWrite(led, HIGH)
}
if (distance > 200){
Serial.println("Out of range");
}
if (distance < 0){
Serial.println("Out of Range")
}
}
|
อ้างอิงข้อมูลจาก
Website instructables:
http://www.instructables.com/id/Simple-Arduino-and-HC-SR04-Example/
|
ตารางการทำงาน (Timeline)
|
สัปดาห์
|
วันที่
|
รายการ
|
|
1
|
28 มี.ค. - 1 เม.ย.59
|
หาข้อมูล ออกแบบคร่าวๆ
วางแผนการทำงาน
และสั่งซื้ออุปกรณ์ที่ต้องหลักๆ
|
|
2
|
4 - 8 เม.ย.59
|
|
|
3
|
11 - 15 เม.ย.59
|
ออกแบบลักษณะทางกายภาพ
และขอคำปรึกษาจากอาจารย์เพิ่มเติม
|
|
4
|
18 - 22 เม.ย.59
|
สั่งซื้ออุปกรณ์ที่ต้องใช้เพิ่มเติม,
โปรแกรมการทำงานลงบนบอร์ด
|
|
5
|
25 - 29 เม.ย.59
|
สั่งทำแผ่นวงจร PCB
พร้อมทั้งบัดกรีวงจร
|
|
6
|
2 - 6 พ.ค.59
|
เจาะรู Case
ตามตำแหน่งที่ได้ออกแบบไว้ และประกอบร่าง
|
|
7
|
9 - 13 พ.ค.59
|
ทดสอบการใช้งาน ตรวจสอบความเรียบร้อย
และเขียนรายงาน
|
|
8
|
30 พ.ค.59
|
นำเสนอโครงงาน พร้อมสาธิตการทำงาน
|
การแบ่งงานของสมาชิก
|
งานหลัก
|
ผู้รับผิดชอบ
|
|
ออกแบบวงจร PCB
|
น.ส.กัญญ์วรา ฉลากกลาง
|
|
ออกแบบอุปกรณ์ ตำแหน่งการวางชิ้นส่วนต่างๆ
ตรวจสอบวัสดุที่ใช้
|
น.ส.อัญธิกา หนองบัว
|
|
เขียนโปรแกรม Arduino
ควบคุมการทำงาน
|
นาย พงศ์ญานนท์ ยางเอน
|
|
เขียนรายงานการทดลอง พร้อมนำเสนอ
|
น.ส.อัญธิกา หนองบัว
|
|
นาย พงศ์ญานนท์ ยางเอน
|
|
|
น.ส.กัญญ์วรา ฉลากกลาง
|
รายการอุปกรณ์ที่ใช้
|
ชื่ออุปกรณ์
|
จำนวน
|
ราคา (บาท)
|
datasheet
|
|
Pin connecter
|
4 แถว (แถวละ 40 pin)
|
แถวละ 10 บาท
|
http://www.futurlec.com/Pictures/HEADS.gif
|
|
button
|
3 ปุ่ม
|
ปุ่มละ 25 บาท
|
http://www.seeedstudio.com/document/pics/12mm%20Domed%20Push%20Button%20Pack.jpg
|
|
switch
|
1 ชิ้น
|
15 บาท
|
http://www.jhswitch.com/pic/other/2013-04-16-14-50-025.jpg
|
|
รางถ่าน
|
1 ชิ้น
|
30 บาท
|
-
|
|
ชื่ออุปกรณ์
|
จำนวน
|
ราคา (บาท)
|
datasheet
|
|
กล่องพลาสติก
|
1 กล่อง
|
39 บาท
|
-
|
|
สายไฟ
|
20 เส้น
|
ใช้ของส่วนตัว
|
http://multimedia.3m.com/mws/media/517950O/jumper-wires-for-solderless-breadboards.pdf
|
|
จอภาพ oled
|
1 จอ
|
220 บาท
|
https://www.adafruit.com/product/938
|
|
Buzzer
|
1 อัน
|
ใช้ของส่วนตัว
|
http://www.ic-on-line.com/view_download.php?id=1592628&file=0297%5Ckss-1201-16_1232301.pdf
|
|
ชื่ออุปกรณ์
|
จำนวน
|
ราคา (บาท)
|
datasheet
|
|
Laser Diode 5 v.
|
1 อัน
|
20 บาท
|
http://www.datasheet.hk/view_download.php?id=1406122&file=0174%5Cndb7112e_4224554.pdf
|
|
Ultrasonic module
|
1 อัน
|
65 บาท
|
http://www.micropik.com/PDF/HCSR04.pdf
|
|
Arduino Uno r3
|
1 อัน
|
ใช้ของส่วนตัว
|
https://arduino-info.wikispaces.com/QuickRef
|
|
ตัวต้านทาน 470 โอห์ม
|
3 ตัว
|
ใช้ของส่วนตัว
|
https://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/1718/ERD-S2TJ471V.php
|
|
ชื่ออุปกรณ์
|
จำนวน
|
ราคา (บาท)
|
datasheet
|
|
Led Diode
|
1 ตัว
|
ใช้ของส่วนตัว
|
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/235518/ETC2/QW0905-LPD3330.html
|
|
Terminal
Skull Block
|
แบบ 1x2 7
ตัว,
แบบ 1x4 2 ตัว
|
50 บาท
|
https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTum_RUoZ_Gq6hHGvjW57iDOI-yylBxypiykRtbLVLM3U8slAgSxw
|
|
แบตเตอรี่
9 V.
|
1 ก้อน
|
38 บาท
|
https://www.digchip.com/image-datasheet/915/LA522SBP.jpg
|
ค่าใช้จ่ายทั้งหมด
|
รายการ
|
จำนวน
|
ราคา
|
รวม
|
|
Oled
|
1
|
220
|
220
|
|
Ultra sonic module
|
1
|
60
|
280
|
|
Laser pointer
|
1
|
20
|
300
|
|
Battery 9v
|
1
|
38
|
338
|
|
Push Button
|
3
|
75
|
413
|
|
รางถ่าน
|
1
|
30
|
443
|
|
Case พลาสติก
|
1
|
39
|
482
|
|
Terminal Skull Block
|
9
|
50
|
532
|
|
Pin Connector
|
4
|
40
|
572
|
|
Switch On/Off
|
1
|
15
|
587
|
|
น็อต และเสายึด PCB
|
3
|
16
|
603
|
|
สั่งทำแบบพิมพ์ PCB
|
2*
|
250
|
853
|
|
ค่าจัดส่งอุปกรณ์ทั้งหมด
|
-
|
50
|
903**
|
* เนื่องจากการออกแบบผิดพลาด จีงสั่งทำใหม่อีกแผ่น
**ออกเงินคนละประมาณ 300 บาท
ฟังก์ชั่นการทำงานโดยรวม
ยิงคลื่น Ultrasonic และมี Sensor รับคลื่นมาวัดระยะ
แล้วนำไปประมวลผล โดย Arduino แล้วแสดงออกจอ
ฟังก์ชั่นการทำงาน
-
วัดระยะจากจุดที่ต้องการ
โดยมีแสง laser เพิ่มความแม่นยำ
-
แปลงหน่วยได้
3 หน่วย คือ cm. , m., feet.
-
แสดงผลการวัดทางหน้าจอ
โดยสามารถแสดงค่าที่วัดก่อนหน้าได้ 1 ค่า และค่าปัจจุบัน
-
มีช่องใส่ถ่าน
9 V. 1 ก้อน ด้านหลังอุปกรณ์
-
สามารถวัดได้ไกลสุดประมาณ
3.9 m. (จาก datasheet วัดได้สูงสุด
4 m.)
-
มีเสียงปี๊บๆ
ของ Buzzer เมื่อเรากดปุ่ม
เพื่อบอกว่าเรากดปุ่มนั้นๆค้างอยู่ หรือบอกว่ากดปุ่มนั้นติดแล้ว
การออกแบบตัวอุปกรณ์
·
รูปทรงภายนอก และขนาด
ด้านหน้า
ด้านซ้าย
ด้านขวา
ด้านบน
