• แนะนำ�ให้รูจ้กักับ Arduino• แกะกล่อง ตรวจสอบอุปกรณ์ในชุด• ก�รติดตั้งซอฟต์แวร ์• สร�้งหุ่นยนต์ POP-BOT XT• ขัน้ตอนก�รเขยีนโปรแกรมเพื่อควบคมุหุ่น

ยนต์• พฒัน�หุ่นยนต์ให้ทำ�ต�มภ�รกิจต่�งๆ• ก�รเคลื่อนท่ีเบื้องต้น• ก�รใชเ้ซนเซอรส์วติช์• หุ่นยนต์เคลื่อนท่ีต�มเสน้

ขัน้ตอนก�รอบรม

ต้นกำ�เนิด

Arduinowww.ard

uino.cc • คู่มอือ้�งอิงก�รใชง้�น• ตัวอย�่ง

ฮ�รด์แวร์• จุดกำ�เนิด

IDEA• ท่ีด�วน์โหลด

โปรแกรม• ท่ีซกัถ�มปัญห�

ขอ้มูลอ้�งอิงสำ�หรบัเขยีนโปรแกรม

• ชุดคำ�สัง่• ไลบร�รี่• ตัวแปร• คำ�สงวน

ต้นกำ�เนิด POP-XT

โครงก�ร Opensource จ�ก Arduino

POP-XT ของ inex

HARDWARE

POP-XT

Edit + Compile + Download

C/C++

คอมไพเลอร ์Opensource

SOFTWARE

คณุสมบติัของ POP-XT

• ใชไ้มโครคอนโทรลเลอร ์ATMEGA32U4 ของ ATMEL• คว�มละเอียดอ่�นค่�อะน�ลอก 10 บติ (0-1023) 1024 ระดับ • หน่วยคว�มจำ�โปรแกรม 32 กิโลไบต์ • ทำ�ง�นท่ีคว�มเรว็ 16 ล้�นคำ�สัง่ต่อวนิ�ที• เชื่อมต่อกับคอมพวิเตอรผ่์�นพอรต์ USB โดยตรงผ่�นส�ย Mini-B• มจีอ LCD กร�ฟกิสคีว�มละเอียด 128x160 พกิเซล• ขบัมอเตอรไ์ฟตรงได้ 2 ตัว เซอรโ์วมอเตอรไ์ด้ 3 ตัว• ต่อเซนเซอรอ์ะน�ลอกได้ 8 ชอ่ง

220mF

100mF

TB66

12

ATM

ega3

2U4

100

ตำ�แหน่งก�รว�งอุปกรณ์ของ POP-XT

อุปกรณ์อินพุต

Switch (Digital)

Reflect (Analog)

Distance (Analog)

ปุ่ม OK (Digital)

knob (Analog)

อุปกรณ์เอ�ต์พุต

Servo Motor

DC Motor

ลำ�โพงเปียโซ

จอ GLCD128x160

ZX-LED

ติดต้ังซอฟต์แวร์

ประกอบด้วย• ซอฟต์แวร ์Arduino 1.0

• ตัวอย�่ง POP-BOT XT• ไดรเวอร ์USB

• ไลบร�รี ่POP-BOT XT

Arduino1.0 POP-BOT XT Setup.exe

1 2

3 4

ติดตั้งซอฟต์แวร ์POP-BOT ลงในเครื่องคอมพวิเตอร ์พรอ้มทั้งตัวติดต้ังไดรเวอร ์USB

5

6

78

เปิดโปรแกรมจ�ก Start Menu

เริม่ต้นเชื่อมต่อกับคอมพวิเตอร์

1. ใสถ่่านชารจ์หรอืถ่านอัลคาไลน์ AA 4 ก้อน

2.เสยีบสาย Mini USB

3.เปิดสวติชจ์า่ยไฟให ้POP-XT ก่อน 4.เสยีบสาย USB เขา้กับคอมพวิเตอร์

ก�รติดต้ังไดรเวอรกั์บ Windows XP

หน้�ต�ของโปรแกรม Arduino

void setup() {

}

void loop() {

}

สำ�หรบักำ�หนดค่� เกิดขึน้ครัง้เดียว

โปรแกรมหลักทำ�ง�นต่อเนื่อง

เลือกชื่อบอรด์เป็น POP-XT

เลือกตำ�แหน่งพอรต์อนุกรม

เปิดโปรแกรมตัวอย�่ง

เป็นโปรแกรมแสดงขอ้คว�มท่ีหน้�จอ GLCD

คอมไพล์ (แปลโปรแกรมท่ีเขยีนว�่ถกูไวยกรณ์หรอืไม)่

กดปุ่มนี้ก็ได้

ต่อส�ย USB กับคอมพวิเตอร์

upload โปรแกรมไปยงัหุ่นยนต์

หรอืกดปุ่มน้ีก็ได้

แสดงผลจอภ�พPOP-BOT XT

COLOR

GLCD_RED สแีดงGLCD_GREEN สเีขยีว

GLCD_BLUE สนีำ้�เงินGLCD_YELLOW สเีหลืองGLCD_BLACK สดีำ�GLCD_WHITE สขี�วGLCD_SKY สฟี�้GLCD_MAGENTA สแีดงเขม้

คำ�สัง่ glcd

glcd เป็นฟงัก์ชัน่แสดงผลบน POP-XTรูปแบบ

glcd(คอลัมภ์,บรรทัด,” ”ขอ้คว�ม )

ตัวอย�่งglcd(1,0,"Hello World");

คำ�สัง่ setTextSize(),setTextColor()

setTextSize เป็นฟงัก์ชัน่แสดงขน�ดขอ้คว�มบน POP-XTsetTextColor เป็นฟงัก์ชัน่แสดงสีขอ้คว�มบน POP-XTรูปแบบ

setTextSize(ขน�ดตัวอักร);setTextColor(ส)ี;

ตัวอย�่ง setTextSize(1);

setTextColor(GLCD_GREEN);

คำ�สัง่ glcdFillScreen()setTextBackgroundColor()

glcdFillScreen เป็นฟงัก์ชัน่แสดงสพีื้นจอบน POP-XTsetTextBackgroundColor เป็นฟงัก์ชัน่แสดงสพีื้นขอ้คว�มบน POP-XTรูปแบบ

glcdFillScreen(สพีื้นจอ)setTextBackgroundColor(สี

พื้นขอ้คว�ม)ตัวอย�่ง glcdFillScreen(GLCD_WHITE); setTextBackgroundColor(GLCD_GREEN);

คำ�สัง่ glcdMode()setTextBackgroundColor()

glcdClear เป็นฟงัก์ชัน่ล้�งหน้�จอบน POP-XTglcdMode เป็นฟงัก์ชัน่แสดงทิศท�งขอ้คว�มบน POP-XTรูปแบบ

glcdClear()glcdMode(ตัวเลขโหมด)

ตัวอย�่ง glcdClear(); glcdMode(0); //

#include <popxt.h> // ผนวกไฟล์ไลบรารีห่ลักint i,j;void setup(){ glcdFillScreen(GLCD_WHITE); // กำาหนดใหส้ขีองพื้นหลังเป็นสขีาว setTextColor(GLCD_BLACK); // กำาหนดสตัีวอักษรเป็นสดีำา setTextBackgroundColor(GLCD_WHITE); // กำาหนดสพีื้นหลังของตัวอักษรเป็นส ีขาว for (i=0;i<16;i++){ // วนล ูป 16 รอบเพื่ อแสดงข ้อความ glcd(i,i,"Row %d ",i); // แสดงข ้อความท่ี จอแสดงผล }}void loop(){}

ตัวอย�่งก�รแสดงขอ้คว�มหล�ยบรรทัด

หมุนจอ ขย�ยขน�ด

ลำ�โพงPOP-BOT XT

สร�้งเสยีงออกลำ�โพง

ลำ�โพงเปียโซ

beep()

sound(freq,time)

คำ�สัง่สร�้งเสยีง

ฟงัก์ชัน่กำ�เนิดเสียงอย�่งง่�ย beep : ทำาหน้าท่ีกำาเนิดเสยีงความถ่ี 500 Hz นาน 100 มลิลิวนิาที

void beep(void);ฟงัก์ชัน่กำ�เนิดเสียงคว�มถ่ีใดๆ sound : ทำาหน้าท่ีกำาเนิดเสยีงความถ่ี ตามชว่งเวลาท่ีกำาหนด

void sound(int freq,int time);พารามเิตอร ์ freq ใชก้ำาหนดค่าความถ่ีค่าสญัญาณเสยีง

time ใชก้ำาหนดชว่งเวลาในการกำาเนิดสญัญาณเสยีงในหน่วยมลิลิวนิาที

สร้�งสัญญ�ณเสียงต๊ิดทุกๆ 1 วนิ�ที

#include <popxt.h>void setup(){

}void loop(){ beep(); sleep(1000);}

สร้�งสัญญ�ณเสียงคว�มถ่ี 1200 Hz ดังน�น 0.5 วิน�ที โดยเว้นห้วงทุกๆ 1

วิน�ที

#include <popxt.h>void setup(){

}void loop(){ sound(1200,500); sleep(1000);}

ตัวเลือก knobPOP-BOT XT

knob เป็นฟงัก์ชัน่อ่�นค่� knob บน POP-XT เหมอืนคำ�สัง่ analog(8) ค่�อยูใ่นชว่ง 80-1023 รูปแบบ

unsigned int knob()ก�รคืนค่�

ค่�ท่ีอ่�นได้จ�ก knob มค่ี�ระหว�่ง 80-1023ตัวอย�่งint val=0; // กำ�หนดค่�ตัวแปรสำ�หรบัเก็บค่�อะน�ลอกval=knob(); // อ่�นค่�จ�ก knob เก็บค่�ในตัวแปร valglcd("%d",val); // นำ�ค่�แสดงท่ี GLCD

knob()

#include <popxt.h> void setup(){

} void loop(){ glcd(1,0,"Knob value"); glcd(2,2,"%d ",knob()); }

หน่วงเวล� sleepPOP-BOT XT

Sleep() เป็นฟงัก์ชัน่หน่วงเวล� บน POP-XTรูปแบบ

unsigned int sleep()ก�รคืนค่�

ค่�ท่ีอ่�นได้จ�ก sleep จะกำ�หนดค่�เป็น Microsecondเชน่ ห�กต้องก�รกำ�หนดเวล� 1 วนิ�ทีให้กำ�หนดค่�ดังน้ี sleep(1000);

ก�รใช ้SWPOP-BOT XT

เป็นฟงัก์ชัน่วนตรวจสอบก�รกดสวติช ์OK บนบอรด์ POP-XT ต้องรอจนกระท่ัง SW1 ถกูปล่อยหลังจ�กมกี�รกดสวติช ์จงึจะผ่�นฟงัก์ชัน่นี้ไปทำ�ง�นคำ�สัง่อ่ืนๆ

ตัวอย�่ง......sw_ok_press(); // รอจนกระทั่งกด

สวติช ์OK ......

sw_ok_press()

sw_ok() เป็นฟงัก์ชัน่ตรวจสอบสวติช ์OK บน POP-XT ให้สถ�นะจรงิเมื่อกดสวติชแ์ละเป็นเท็จเมื่อไมก่ดสวติช์รูปแบบ

unsigned char sw_ok()ก�รคืนค่�

1 (เป็นจรงิ) เมื่อกดสวติช์0 (เป็นเท็จ) เมื่อไมก่ดสวติช์

ตัวอย�่งif(sw_ok()){

beep();}

sw_ok()

ก�รขบัเคล่ือน POP-BOT XT

ชุดเฟอืงขบัมอเตอรอั์ตร�ทด 48:1

ภ�ยในชุดเฟอืงขบัมอเตอร์

BATTERY

+-

M

BATTERY

-+

M

ควบคมุทิศท�งของมอเตอรด้์วยทิศท�งของกระแสไฟฟ�้

ก�รกำ�หนดทิศท�งของมอเตอร์

รูปแบบ void motor(char ch,int pow)

พ�ร�มเิตอร ์ ch ใชก้ำ�หนดชอ่งขบัต้ังแต่ 1 ถึง 2pow ใชก้ำ�หนดขน�ดกำ�ลังขบั -100 ถึง 100

• กรณีขบัด้วยกำ�ลัง 1 ถึง 100 ไฟสถ�นะประจำ�ชอ่งติดเป็นสเีขยีว• กรณีขบัด้วยกำ�ลัง -1 ถึง -100 ไฟสถ�นะประจำ�ชอ่งติดเป็นสแีดง(ทิศก�รหมุน

ตรงข�้มกับขบั

ด้วยกำ�ลังเป็นบวก)

ฟงัก์ชัน่ motor สำ�หรบัขบัมอเตอรไ์ฟตรง

Speed คือคว�มเรว็หุ่นยนต์ 0-100

เดินหน้� รูปแบบmotor(1,กำ�ลังมอเตอร)์;motor(2,กำ�ลังมอเตอร)์;ตัวอย�่งmotor(1,100);motor(2,100);

ฟงัก์ชัน่ motor

ถอยหลัง รูปแบบmotor(1,-กำ�ลังมอเตอร)์;motor(2,-กำ�ลังมอเตอร)์;ตัวอย�่งmotor(1,-100);motor(2,-100);

ฟงัก์ชัน่ motor

เล้ียวซ�้ยล้อเดียว (เล้ียววงกว�้ง)รูปแบบmotor(1,0);motor(2,กำ�ลังมอเตอร)์;ตัวอย�่งmotor(1,0);motor(2,100);

ฟงัก์ชัน่ motor

เล้ียวขว�ล้อเดียว (เล้ียววงกว�้ง)รูปแบบmotor(1, กำ�ลังมอเตอร)์;motor(2,0);ตัวอย�่งmotor(1,100);motor(2,0);

ฟงัก์ชัน่ motor

เล้ียวซ�้ย 2 ล้อ (เล้ียววงแคบ)รูปแบบmotor(1,-กำ�ลังมอเตอร)์;motor(2, กำ�ลังมอเตอร)์;ตัวอย�่งmotor(1,-100);motor(2,100);

ฟงัก์ชัน่ motor

เล้ียวขว� 2 ล้อ (เล้ียววงแคบ)รูปแบบmotor(1, กำ�ลังมอเตอร)์;motor(2, -กำ�ลังมอเตอร)์;ตัวอย�่งmotor(1,100);motor(2,-100);

ฟงัก์ชัน่ motor

รูปแบบ void motor_stop(char ch)

พ�ร�มเิตอร ์ ch ใชก้ำ�หนดชอ่งขบัต้ังแต่ 1 ถึง 2 ในกรณีท่ีต้องก�รหยุดขบัทกุชอ่งพรอ้มกันส�ม�รถกำ�หนดเป็น ALL

กรณีหยุดมอเตอร ์2 ตัวพรอ้มกัน ส�ม�รถใชค้ำ�สัง่ ao() แทนได้motor_stop(1); มอเตอร ์1 หยุดmotor_stop(2); มอเตอร ์2 หยุด

motor_stop(ALL); มอเตอร ์2 ตัวหยุดพรอ้มกัน

ฟงัก์ชัน่ motor_stop สำ�หรบัหยุดขบัมอเตอรไ์ฟตรงต�มชอ่ง

ท่ีกำ�หนด

fd(Speed); เดินหน้�bk(Speed); ถอยหลัง

sl(Speed); เล้ียวซ�้ย 2 ล้อ(วงแคบ)sr(Speed); เล้ียวขว� 2 ล้อ (วงแคบ)ao() ;หยุด

tl(Speed); เล้ียวซ�้ยล้อเดียว(วงกว�้ง)tr(Speed);เล้ียวขว�ล้อเดียว(วงกว�้ง)

#include <popxt.h>void setup(){

fd(100);}void loop() {

}

ก�รปรบัแต่งเพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรง

fd2(Speed1,speed2); เดินหน้�

bk2(Speed1,speed2); ถอยหลัง

Speed1 คือมอเตอรด้์�นซ�้ยSpeed2 คือมอเตอรด้์�นขว�

หุ่นยนต์เดินวนเป็นรูปสีเ่หล่ียม

Rectangle_running.ino

ก�รใช ้ZX-SWITCHPOP-BOT

XT

แผงวงจรสวติช:์ ZX-SWITCH

คณุสมบติัท�งเทคนิค• ถ้�สวติชถ์กูกดจะอ่�นค่�ขอ้มูลได้เป็นลอจกิ “0” พรอ้มกับ

ไฟแสดงสถ�นะติดสว�่ง • ถ้�สวติชไ์มถ่กูกดจะอ่�นค่�ขอ้มูลได้เป็นลอจกิ “1”

สำ�หรบัอ่�นค่�สญัญ�ณแบบดิจติอลจ�กข�พอรต์ใดๆของบอรด์ควบคมุหลักรูปแบบ

char in(char _bit);พ�ร�มเิตอร ์ _bit ใชก้ำ�หนดตำ�แหน่งหม�ยเลขพอรต์ท่ีต้องก�รติดต่อก�รคืนค่� ฟงัก์ชัน่จะทำ�ก�รคืนค่�สญัญ�ณดิจติอลของตำ�แหน่งข�พอรต์ท่ีอ่�นซึง่อ�จมีค่�เป็น 0 หรอื 1 เท่�นัน้

ฟงัก์ชัน่ in

ต่อ ZX-SWITCH เข�้กับพอรต์ 22 และ 23

หุ่นยนต์รถบงัคับ

ลักษณะเง่ือนไขซ�้ย(22)

ขว�(23)เดินหน้� กด (0)กด(0)เล้ียวซ�้ย กด (0) ไม่กด(1)เล้ียวขว� ไมก่ด(1) กด(0)หยุด ไมก่ด(1) ไม่กด(1)

หุ่นยนต์รถบงัคับ

void loop(){

if(in(22)==0 && in(23)==0) { fd(60); }

else if(in(22)==0) { tl(60); }

else if(in(23)==0) { tr(60); }

else { ao(); }}

เมื่อมกี�รติดต้ังเซนเซอรต์รวจจบัก�รชน

หุ่นยนต์เดินหลบกำ�แพง

ลักษณะเง่ือนไขซ�้ย(22)ขว�(23)

ถอยหลังกลับตัวกด (0)กด(0)ถอยหลังเล้ียวขว� กด (0)

ไมก่ด(1)ถอยหลังเล้ียวซ�้ย ไมก่ด(1)กด(0)เดินหน้� ไมก่ด(1) ไมก่ด(1)

ต่อ ZX-SWITCH เข�้กับพอรต์ 22 และ 23

แผงวงจรตรวจจบัแสงสะท้อน: ZX-03

อ่�นค่�ผลแสงสะท้อน: ZX-03#include <popxt.h>void setup(){glcd(1,1,“Press OK“);sw_ok_press();}void loop(){glcd(1,1,"L=%d",analog(0));glcd(1,1,"L=%d",analog(1));sleep(100);}

อ่�นค่�พื้นผิวสดีำ�

อ่�นค่�พื้นผิวสขี�ว

อ่�นค่�ผลลัพธจ์�กก�รสะท้อนแสง

ห�ค่�กล�ง =(ค่�ของสีข�ว-ค่�ของสีดำ�)/2 400 = (900-100)/2

ยกหุ่นยนต์ขึน้จ�กพื้นแล้วมเีสยีงเตือน

void loop(){

if(analog(0)<20) {

sound(2500,500); glcdFillScreen(GLCD_RED);

} else { glcdClear(); }}

หุ่นยนต์เดินไมต่กโต๊ะ

ลักษณะเง่ือนไขซ�้ย(0) ขว�(1)

ถอยหลังกลับตัว<400<400ถอยหลังเล้ียวขว� <400

>400ถอยหลังเล้ียวซ�้ย >400

<400เดินหน้� >400>400

หุ่นยนต์เดินไมต่กโต๊ะ

void loop(){

if(analog(0)<400 && analog(1)<400) {

bk(50);sleep(500);sr(50);sleep(500);

} else if(analog(0)<400) {

bk(50);sleep(500);tr(50);sleep(300);

}

else if(analog(1)<400){ bk(50);sleep(500); sl(50);sleep(300);}else fd(50);}

หุ่นยนต์เดินม�หยุดท่ีเสน้สดีำ�

หุ่นยนต์เดินม�หยุดท่ีเสน้สดีำ� แบบท่ี 1

#include <popxt.h>void setup(){glcd(1,1,“Press OK“);sw_ok_press();fd(60);while(analog(0)>400);ao();}void loop(){)

หุ่นยนต์เดินม�หยุดท่ีเสน้สดีำ�ด้วยก�รเบรก

#include <popxt.h>void setup(){

glcd(1,1,“Press OK“);sw_ok_press();fd(60);while(analog(0)>400);bk(100);Sleep(100);ao();}

สัง่ให้หุ่นยนต์เดินหน้�ตรงต่อไป

1if(analog(0)>400 && analog(1)>400)

{fd(50);sleep(10);

}

สัง่ให้หุ่นยนต์เล้ียวซ�้ยเพื่อกลับไปครอ่มเสน้

2if(analog(0)<400 && analog(1)>400)

{tr(50);sleep(10);

}

สัง่ให้หุ่นยนต์เล้ียวขว�เพื่อกลับไปครอ่มเสน้

3if(analog(0)>400 && analog(1)<400)

{tl(50);sleep(10);

}

กำ�หนดก�รทำ�ง�นหยุด

4if(analog(0)<400 && analog(1)<400)

{ao();

}

เขยีนโปรแกรมทดสอบกับสน�มขัน้พื้นฐ�น

เมื่อเจอเสน้ตัดสง่เสยีงบีป๊

ก�รเล้ียว 90 องศ�พอดีเมื่อเจอเสน้ตัด

เดินต�มเสน้ท�งแยกท่ีซบัซอ้น

เดินต�มเสน้ท�งแยกท่ีซบัซอ้น

ณัฏฐกิ� หลอดแก้วโรงเรยีนบ�งปล�ม�้ สงูสมุ�ร“

ผดงุวทิย”์Nattika.L@hotmail.comโทร .081-1968869

   

click on the images to enlarge

POPBOT-XT Features:•ATmel ATmega32U4 MCU, 10-bit A/D converter with 12-channel, 32KB of flash program memory, 1KB of EEPROM, 2.5KB of RAM and 16MHz clock frequency.•25-I/O port and assign to 12 of 3-pin JST connectors for interfacing with sensors and peripherals•Screw terminal block for battery connections. It supports +4.8 to +12Vdc and has an on-board power switch.•+5Vdc switching regulator power supply circuit. Its regulates the supply voltage for microcontroller devices and all sensor ports.•128x160 pixels color graphic LCD stack board. includes KNOB, OK and RESET button. This display board onlu supports line-art graphic, vector graphic, color background and text (no support the image file).•8-Universal port support Analog input functions and Digital input/output function; A0 to A7 (18 to 23, 4 and 6 digital pin)•I2C bus port; SDA (2) and SCL (3)•UART port; RxD (0) and TxD (1)•2-ch. DC motor driver with indicators. Supports motor voltage of 2.5 to 13.5Vdc.•3-Servo motor output; connect with the digital port 30 (SV1), 12 (SV2) and 13 (SV3).•Piezo speaker connections. It is connected with digital port 11.•LED power and Low battery indicator•Direct USB port connection for communication and upload the running code•ISP pad for upgrading and firmware recovery by using the external In-System Programming (AVR-ISP mark II from Atmel is recommended)

• อบรมการเขยีนโปรแกรมควบคมุสมองกลฝังตัวด้วยภาษาซ ีวนัท่ี 15-16 ตลุาคม 2555จดัโดย คณะวศิวกรรมศาสตร ์ม.เทคโนโลยรีาชมงคลณ โรงเรยีนแมล่าน้อยดรุณสกิข์

• โครงงานท่ี 1 ตรวจควนัไฟในหอ้งโครงงานท่ี 2 นับผู้เขา้หอ้งสมุดโครงงานท่ี 3 คัดแยกมะเขีอืเทศโครงงานท่ี 4 เครื่องเตือนไฟไหมป่้าโครงงานท่ี 5 เครื่องเปิดปิดนำ้าอัตโนมติัเพื่อเล้ียงไก่

• โครงงานท่ี 6 รถนำ้าผักอัตโนมติั กำาหนดเวลาโครงงานท่ี 7 แท่นโชวส์นิค้านิรภัยโครงงานท่ี 8 เครื่องวดัสว่นสงูดิจติอลโครงงานท่ี 9 พดัลมอัจฉรยิะโครงงานท่ี 10 เครื่องรดนำ้าอัตโนมติัโครงงานท่ี่ 11 เครื่องเก็บผ้า(ตาก)อัตโนมติั

• ใชส้ื่อภาพประกอบ งานนำาเสนอ พูดปากเปล่า• ไอเดียรดี์ ใชเ้รื่องใกล้ตัว• ฟงัใหเ้ยอะ บอรด์ทำาอะไรได้บา้ง