Embedded System Design 2014: พฤศจิกายน 2014

การทดลองใช้งานโมดูล Ultrasonic Distance Sensor อย่างเช่น HC-SR04

HC-SR04

โมดูลนี้ใช้สำหรับวัดระยะห่างจากวัตถุหรือสิ่งกีดขวาง โดยส่งสัญญาณเสียงความถี่สูง
ใช้แรงดันไฟเลี้ยง +5V
ในการสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ จะมีขา TRIG และ ECHO รับสัญญาณ Pulse ที่ขา TRIG และส่งสัญญาณเอาต์พุตออกที่ขา ECHO
ระยะห่างจากวัตถุให้คำนวณจากความกว้างช่วง HIGH ของสัญญาณ ECHO
สำหรับ Arduino จะใช้คำสั่ง PulseIn() เพื่อวัดความกว้างในหน่วยเป็นไมโครวินาที (microseconds)

โจทย์ 1.1

ทดลองใช้งานโมดูล HC-SR04
เขียนโค้ด Arduino โดยไม่ใช่คำสั่ง PulseIn() ของ Arduino แต่ให้ใช้ Timer1 เพื่อวัดความกว้างของช่วงเวลา (ใช้ Timer1 สร้างฐานเวลาในการนับ)
ใช้ External Interrupt 0 หรือ 1 และใช้ ISR ที่เกี่ยวข้องอ่านค่าเวลา 2 ครั้ง (ขอบขาขึ้นและขอบขาลงของสัญญาณ ECHO) แล้วนำมาคำนวณช่วงกว้างของ HIGH แล้วนำค่าที่ได้ไปคำนวณระยะห่างจากสิ่งกีดขวาง
ใช้ออสซิลโลสโคปดูสัญญาณ ทั้ง TRIG และ ECHO
ต่อวงจรใช้งานโมดูล 16x2 LCD เพื่อแสดงผล

Timer1

เป็นตัวนับขนาด 16 บิต นับได้ตั้งแต่ 0 ถึง 65535
การใช้งานกับ Arduino Uno ใช้ในการสร้างสัญญาณ PWM (Servo) และทำงานในโหมด Phase Correct PWM

Phase Correct PWM (Count 0>>255, 255>>0)ใช้วิธีนับขึ้น (BOTTOM to TOP) แล้วตามด้วยการนับลง (TOP to BOTTOM) ต่อหนึ่งคาบ

เริ่มนับจาก BOTTOM ไปยัง TOP จากนั้นจะนับถอยหลังไปยัง BOTTOM
Timer/Counter Overflow Flag (TOV0) ถูกเซตให้เป็น 1 เมื่อนับถึง BOTTOM และใช้สร้างอินเทอร์รัพท์ได้

โจทย์ 1.2

เหมือน 1.1 แต่เปลี่ยนไปใช้ Pin Change Interrupt แทน External Interrupt

ที่มา:

IoT Cloud service

รายงานความก้าวหน้าครั้งที่ 1

รายชื่อสมาชิกกลุ่ม

นาย พรพรหม เกิดมูล รหัสนักศึกษา 5401012620031
นางสาว ปาริชาติ หล้าวงษา รหัสนักศึกษา 5401012630142

การแบ่งงานในกลุ่ม

ศึกษาหาข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อใช้ในการดำเนินงาน (พรพรหม , ปาริชาติ)
ใช้บอร์ด Arduino อ่านข้อมูลจากเซนเซอร์ (พรหรม)
ส่งข้อมูลไปเก็บที่ IoT Cloud Service (พรพรหม)
จัดทำหน้าเว็บ ทำเป็น User Interface โดยเขียนโค้ด HTML5, Javascript เพื่อดึงข้อมูลจาก IoT cloud มาแสดงผล ในรูปของกราฟ (ปาริชาติ)
จัดทำรายงาน (ปาริชาติ)

การกำหนดโจทย์และขอบเขตการทำงาน

ข้อกำหนดในการสร้างระบบ
- ใช้บอร์ด Arduino เป็นอุปกรณ์อ่านข้อมูลจากเซนเซอร์ อย่างน้อย 1 บอร์ด
- ใช้เซนเซอร์ดังต่อไปนี้ หรือมากกว่า
- ใช้ LDR + ตัวต้านทาน เป็นเซนเซอร์วัดแสง อย่างน้อย 1 ชุด
- ใช้ LM35DZ เป็นตัววัดอุณหภูมิห้อง อย่างน้อย 1 ชุด (สามารถเลือกใช้โมดูลอื่นแทนได้ เช่น DHT11, DHT22, DS18B20 เป็นต้น)
- มีจอแสดงผล 16x2 LCD เพื่อดูสถานะการทำงาน
- มี LED กระพริบ แสดงสถานะ ในขณะที่อ่านและส่งข้อมูลผ่าน Serial ไปยังคอมพิวเตอร์
- ทั้งระบบใช้แรงดันไฟเลี้ยงจากพอร์ต USB (+5V) เท่านั้น
- ส่งข้อมูลไปเก็บที่ IoT Cloud Service อย่างน้อย 2 ชุด (ต่างบริษัท) พร้อมๆกัน
(ตัวเลือกเช่น บริการของบริษัท Xively.com และ plot.ly)
- การส่งข้อมูลมีสองวิธี
- Host-attached: อ่านและส่งข้อมูลเป็นชุด ด้วยคอมพิวเตอร์ (Linux) โดยใช้ภาษา Python, Node หรืออื่นๆ
แล้วนำข้อมูลที่ได้จาก Arduino (ผ่าน USB-Serial) รวมทั้งวันเวลาในขณะนั้นไปเก็บไว้บน Cloud อย่างน้อย 15 วินาที แต่ไม่เกิน 60 วินาที ต่อหนึ่งครั้ง และต้องส่งข้อมูลเป็นเก็บที่ IoT cloud ทั้งสองที่
- Standalone: ใช้ Arduino เชื่อมต่อกับโมดูล Ethernet (เช่น ชิป ENC28J60 หรืออื่นๆ) เพื่อส่งข้อมูลไปยัง IoT Cloud โดยไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์
- ทำการทดลองต่อเนื่อง อย่างน้อย 8 ชั่วโมง
- จัดทำหน้าเว็บ ทำเป็น User Interface โดยเขียนโค้ด HTML5, Javascript เพื่อดึงข้อมูลจาก IoT cloud มาแสดงผล ในรูปของกราฟ

การวางแผนการทำงาน

แผนการดำเนินงาน

ศึกษาหาข้อมูลเพิ่มเติม
ใช้บอร์ด Arduino อ่านข้อมูลจากเซนเซอร์
ส่งข้อมูลไปเก็บที่ IoT Cloud Service
จัดทำหน้าเว็บ ทำเป็น User Interface โดยเขียนโค้ด HTML5, Javascript เพื่อดึงข้อมูลจาก IoT cloud มาแสดงผล ในรูปของกราฟ