งาน 16 เครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ Taxi
Contact: +66 (0)86 246-2446 | help@aimagin.com
ชุดจำลองเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ Taxi
June 10, 2015jijijung1 CommentKMUTNB – Mechatronics 57
ชื่อผู้ทำโครงงานนายปฏิพัทธ์ ศรีพร รหัสประจำตัว 5502013620035
Simulink model File miniProject2014
รูปที่ 1 วงจรต่อใช้งานจริง
ที่มาและความเป็นมาของ ชุดตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI
ในปัจจุบันมีผู้คนใช้บริการรถยนต์นั่งรับจ้าง(TAXI)เป็นจำนวนมากและอาจประสบปัญหากับการที่ผู้ใช้บริการ ได้ลืมของไว้ท้ายรถแท็กซี่อาจมีผลกระทบร้ายแรงหากของสิ่งนั้นเป็นของที่สำคัญมาก และเป็นการยากที่จะได้ของนั้นคืนมา ทางผู้จัดทำจึงเล็งเห็นปัญหาในจุดนี้ จึงมีสนใจที่จะทำชุดจำลองแท็กซี่อัจฉริยะนี้ขึ้นมา เพื่อที่จะหลีกเหลี่ยงปัญหาการลืมของไว้ท้ายรถแท็กซี่ของผู้โดยสาร และคอยเตือนผู้โดยสารก่อนจะลงจากรถว่ามีของอยู่ท้ายรถหรือไม่ และทำให้ผู้โดยสารรู้ตัวว่าได้ใส่ของไว้ท้ายรถ จึงทำปัญหาการลืมของไว้ท้ายรถแท็กซี่หมดไปโดยจะนำเซ็นเซอร์ไปติดไว้ที่ตัวจำลองท้ายรถแท็กซี่ และเมื่อผู้ให้บริการแท็กซี่ ได้กดปิด METER ระบบจะทำการตรวจเช็คสิ่งของที่อยู่ภายในท้ายรถว่ามีสิ่งของอยู่รึป่าวหากระบบตรวจพบว่ามีสิ่งของนั้นอยู่ท้ายรถ ระบบก็จะแสดงผลไปยังหน้าจอ LCD และแสดงผลออกเป็นเสียงเตือนให้รู้ว่ามีของอยู่ท้ายรถอีกด้วย แต่ถ้าหากระบบตรวจไม่พบว่ามีสิ่งของอยู่ท้ายรถ ระบบก็จะไม่ทำงานและไม่มีการแสดงผล
คุณสมบัติของโครงงาน
1.สามารถตรวจจับวัตถุที่อยู่ท้ายรถได้
2.สามารถแสดงผลเป็นตัวอักษรได้
3.สามารถเตือนด้วยเสียงได้
การต่อวงจรเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI
รูปที่ 2 การต่อวงจรเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI
การต่อวงจรภายในเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI
ส่วนประกอบหลักของเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ Taxi คือบอร์ด STM32F4 ซึ่งใช้เป็นตัวประมวลผลกลางสำหรับสำหรับเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ Taxi คุณสมบัติของบอร์ดนี้สามารถประมวลผลที่ความเร็วสูงสุดได้ถึง 184 Mhz มี ADC และ DAC ขนาด 12 bit ให้แรงดันไปเลี้ยงสูงสุดไม่เกิน 5VDC ทำงานจริงที่แรงดัน 3.3 VDC อาศัยแหล่งจ่ายจากคอมพิวเตอร์โดยการต่อสาย USB เข้าที่บอร์ดซึ่งทำหน้าที่จ่ายไฟให้กับทั้งวงจร
ส่วนต่อมา คือ เซนเซอร์วัดแสง มีคุณสมบัติการบอกค่าแสงออกมาโดยการอ่านค่าความต้านทานที่วัดออกมาจากเซนเซอร์วัดแสง และนำมาใช้หลักการ voltage divider เพื่อวัดแรงดันที่ตกคร่อมอยู่ที่ R เพื่อเอาไปใช้งานหนักการการทำงานของเซนเซอร์วัดแสงภายในวงจรเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI คือ เมื่อแสงเลเซอร์ส่องไปยังเซนเซอร์วัดแสง จึงทำให้ค่าแรงดันที่ออกมานั้นต่ำกว่า 2 นั้นแสดงว่าไม่มีสัมภาระอยู่ท้ายรถ ถ้าถ้าหากค่าที่เซนเซอร์วัดแสงแสดงออกมานั้นมีค่ามากกว่า 2 นั้นแสดงว่า มีสัมภาระอยู่ท้ายรถ
ส่วนต่อมา คือ BUZZER หรือลำโพงขนาดเล็กมีหน้าที่สร้างสัญญาณเสียงเพื่อเตือนในกรณีที่ตรวจพบว่ามีสัมภาระอยู่ในท้ายรถ เพื่อให้ผู้ใช้บริการได้ทราบและไม่ลืมสัมภาระไว้ในรถ และอีกอย่างที่ทำหน้าที่เตือนแบบเดียวกันกับ BUZZER คือหลอด LED ซึ่งจำทำหน้าที่เปล่งแสงเพื่อเตือนผู้ใช้บริการรู้ว่ามีสัมภาระอยู่ท้ายรถเมื่อลงรถ และยังมีหน้าจอ LCD แสดงข้อความเตือนอีกทางหนึ่งด้วย ต่อมาเป็นสวิตช์แบบ กดติด กดดับ เพื่อเป็นตัวเปิดการทำงานของระบบและปิดการทำงานของระบบ และสวิตช์นี้แทนที่สวิตช์การทำงานของมิเตอร์อีกด้วย
รูปที่ 3 วงจรภายในของ LDR
ส่วนประกอบของวงจรประกอบไปด้วย
1. บอร์ด STM32F401VG จำนวน 1 บอร์ด
2. เซนเซอร์วัดแสง จำนวน 1 ตัว
3. Buzzer จำนวน 1 ตัว
4. สวิตช์กดติดกดดับ จำนวน 1 ตัว
5. จอ LCD ขนาด 16×2 จำนวน 1 ตัว
6. แหล่งกำเนิดแสง laser จำนวน 1 ตัว
7. หลอด LED จำนวน 1 ตัว
8. Proto Board จำนวน 1 ชุด
กระบวนการทำงานของเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI โดยการอธิบายโดย Flow Chart
หลักการทำงานของเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI โดยการอธิบายโดยการทำงานจริง
ขั้นตอนที่ 1
เมื่อจ่ายไฟระบบของเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ TAXI เซนเซอร์วัดแสง เนื่องจากไม่มีสำภาระ
และยังไม่มีผู้โดยสารเลยไม่มีการกดปุ่มระบบจึงจะยังไม่มีการทำงาน
กดปุ่มเปิดระบบที่ต่อพวงไว้กับปุ่มเดินมิเตอร์เมื่อมีผู้โดยสารมาใช้บริการ
ขั้นตอนที่ 3
นำสัมภาระของผู้โดยสารไปวางไว้ที่ใส่สัมภาระ จากนั้น แสงเลเซอร์ที่ส่งไปยังเซนเซอร์วัดแสง จะโดนตัดผ่านโดยสัมภาระของผู้โดยสาร ทำให้แสงไม่สามารถส่องไปโดนเซนเซอร์วัดแสงได้ จึงทำให้ค่าแสงที่แสดงออกเป็นแรงดันนั้น ออกมาต่ำกว่า 2V ระบบจึงรู้ว่ามีสัมภาระอยู่ท้ายรถ แต่จะไม่แสดงผลจนกว่าผู้โดยสารจะจ่ายเงินละผู้ให้บริการจะกดมิเตอร์
ขั้นตอนที่ 4
ระหว่างการเดินทางระบบจะไม่มีการแสดงผลอย่างไรทั้งสิ้น
ขั้นตอนที่ 5
เมื่อถึงที่หมาย ผู้ให้บริการจะกดปุ่มปิดมิเตอร์ที่พ่วงอยู่กับปุ่มปิด-เปิดระบบ จะทำให้ระบบทำการเช็คสัมภาระที่อยู่ในที่เก็บสัมภาระท้ายรถว่ามีสัมภาระอยู่หรือไม่โดยการเช็คจากค่าแรงดันที่เซนเซอร์วัดแสงแสดงออกมา ถ้าหากมีสัมภาระอยู่ในช่องเก็บสัมภาระ ค่าแรงดันที่ออกมาจะต้องมากกว่า 2V แต่ถ้าไม่ จะต้องต่ำกว่า 2V
ขั้นตอนที่ 6
หลังจากระบบทำการเช็คสัมภาระในช่องเก็บสัมภาระแล้วระบบพบว่ามีสัมภาระ ระบบจะส่งเสียงเตือนผ่าน Buzzer และเตือนโวยแสงโดยหลอด LED และมีข้อความเตือนว่า “Luggage in car” ผ่านทางหน้าจอ LCD เพื่อให้ผู้โดยสารรู้ และไม่ลืมสัมภาระ
ขั้นตอนที่ 7
ในขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนการทำงานสุดท้ายของระบบ เมื่อผู้โดยสารได้เอาสัมภาระที่ใส่ไว้ในช่องเก็บสัมภาระออกแล้ว แสงเลเซอร์จะไม่มีการตัดผ่านเกินขึ้น จึงทำให้แสงนั้นส่องไปยัง เซนเซอร์วัดแสง โดยจะทำให้ค่าแรงดันที่ได้รับค่าจากตัวเซนเซอร์วัดแสงนั้น มีค่าต่ำว่า 2 ระบบจึงหยุดกว่าเตือนทุกอย่าง และเป็นการจบการทำงานของระบบอย่างสมบูรณ์
โปรแกรม Simulink ที่สมบูรณ์ของชุดจำลองเครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถ Taxi
อธิบายโปรแกรมหลัก
หมายเลข 1 เป็นการประกาศเพื่อกำหนด เลือกตัวคอมไพเลอร์ เบอร์ของไมโครคอนโทรลเลอร์ที่จะทำการเขียน ความเร็วการประมวลผลที่จะใช้ และรูปแบบของการดาวน์โหลดโปรแกรมลงตัวไมโครคอนโทรเลอร์
หมายเลข 2,3,4 เป็นการประกาศตัวแปรเพื่อจองพื้นที่หน่วยความจำภายในไมโครคอนโทรเลอร์เพื่อเก็บค่าต่างๆที่ใช้นากรแสดงผลบนหน้าจอ LCD
หมายเลข 5 เป็นการประกาศใช้ ADC ที่ขา PA1 เพื่อใช้ในการอ่านค่าสัญญาณจากเซนเซอร์
หมายเลข 6 เป็นการคูณค่า 3/4095 กับค่าที่ได้จาก ADC จากขา PA1 เพื่อแปลงค่าช่วง 0-4096 ให้เป็นแรงดันจากเซนเซอร์ในช่วง 0-3 V
หมายเลข 7 รับค่าจากตัวแปลเพื่อแสดงเป็นทศนิยม 2 ตำแหน่งเพื่อนำไปแสดงบนหน้าจอ LCD
หมายเลข 8 ส่งสัญญาณดิจิตอลออกไปยังขา PC0 เพื่อนำไปใช้กับ Buzzer และหลอด LED
หมายเลข 9,10 เป็นบล็อกที่จะรับค่า 2 ค่า คือ มี และ ไม่มี เพื่อนำข้อความที่อยู่ภายในบล็อกไปแสดงผลยังหน้าจอ LCD
หมายเลข 11 เป็นตัวกำหนดและแยกค่าที่มี 2 เงื่อนไข ที่จะนำค่านั้น ไปเข้าบล็อกหมายเลขที่ 9 หรือ 10 อีกที
หมายเลข 12 เป็นตัวแยกค่าที่ส่งมาจากเซนเซอร์โดยกมาใช้เครื่องหมายมากว่าหรือเท่ากับ เพื่อส่งค่าที่เราต้องการไปยังบล็อกหมายเลข 8 และ 11
หมายเลข 13 , 14 เป็นการนำรูปแบบการแสดงผลข้อความที่จะแสดงผลที่เราได้ตั้งค่ากำหนดไว้นั้นมาทำการส่งออกทางจอ LCD เพื่อแสดงผล โดยบล็อกหมายเลข 13 จะแสดง บรรทัดที่ 1 และบล็อกหมายเลย 14 จะแสดงที่บรรทัดที่ 2 โดยจะกำหนดบรรทัดในแนวแกน x และแนวแกน y ได้โดนการนำบล็อก constant มาใส่ค่าบรรทัดที่ต้องการแล้วลากเข้าไปในแกนที่ต้องการ และจะมีการเคลียคำสั่งโดยการใช้ constant เช่นเดียวกับการเลิกใช้บรรทัดที่กล่าวมา
อธิบาย Sub Program ของบล็อก if action subsystem
หมายเลข 1,2 เป็นบล็อกที่จะรับค่า 2 ค่า คือ มี และ ไม่มี เพื่อนำข้อความที่อยู่ภายในบล็อกไปแสดงผลยังหน้ำจอ LCD
หมายเลข 1.1,2.1 รับค่าจากตัวแปลเพื่อแสดงเป็นข้อความเพื่อนำไปแสดงบนหน้าจอ LCD
สรุปผลการทดสอบการทำงานของโครงงาน
เครื่องตรวจจับสัมภาระท้ายรถนี้เมื้อทำการทดสอบการทำงานแล้วสามารถทำงานได้ดีในระดับหนึ่งแต่ยังขาดความละเอียดแม่นยำในการตรวจจับวัตถุที่เป็นสีขายโปร่งใส ซึ่งเมื่อนำวัตถุที่เป็นสีขาวโปร่งใสไปตัดผ่านกับแสนเลเซอร์ แสงเลเซอร์ยังสามารถทะลุวัตถุนั้นไปยังเซนเซอร์วัดแสงได้อยู่ จึงทำให้ระบบไม่สามารถตรวจจับวัตถุนั้นได้ ซึ่งถ้าจะต้องการความละเอียดแม่นยำในการตรวจจับวัตถุนั้นๆ จะต้องเพิ่มเซนเซอร์ load cell เข้าไปเพื่อวัดน้ำหนักของวัตถุนั้น เพื่อเป็นอีกทางในการช่วยจับวัตถุท้ายรถ แต่ของเสียของเซนเซอร์ load cell นั้นคือ มีราคาแพง จึงไม่ได้นำมาใช้ในที่นี้ แต่จากประสบการณ์ในการทำโครงงานครั้งนี้สิ่งที่ได้กลับมาคือการคิดแก้ปัญหาที่เกิดจากตัวมนุษย์ การเล็งเห็นถึงปัญหาและนำมาแก้ไขปัญหานั้นๆการใช้เทคนิคในการเขียนโปรแกรมให้หลากหลายซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้งาน แต่โปรแกรมหรือสิ่งอำนวยความสะดวกต่างนั้น ไม่สามารถช่วยเราได้ 100% ฉะนั้นผู้ใช้งานก็ต้องพึ่งพาตัวเองในสิ่งที่โปรแกรมและเครื่องอำนวยความสะดวกไม่สามารถทำได้เช่นกัน
Response (1)
วราภรณ์
April 10, 2017 at 6:20 AM · Reply
หนูสนใจโครงการนี้ จะสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ไหนค่ะ
Leave a reply
Categories
การเฝ้าตรวจและควบคุมผ่านเครือข่าย
บทเรียนเกี่ยวกับ Waijung & STM32F4
Recent Posts
ติดตั้งระบบรดน้ำอัตโนมัติที่บ้านลูกค้า (คุณโม) March 12, 2017
ติดตั้งระบบรดน้ำอัตโนมัติที่บ้านลูกค้า (คุณอ้อม)March 9, 2017
Note that Aimagin does not guarantee or warrant the use or content of Aimagin Blog submissions. Any questions, issues, or complaints should be directed to the contributing author.
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น