Saturday, January 30, 2010

สาธิตการใช้งาน Proteus เบื้องต้น




PIC16F877 with LCD 16x2 on Proteus หลังจากได้ ไปแล้ว วันนี้ผมมีโอกาสได้ทำวีดีโอสาธิตการใช้งาน Proteus เบื้องต้น เป็นการใช้งานแบบง่ายๆ โดยทำการต่อวงจรสาธิตการแสดงผลผ่านทางจอ LCD 16x2 ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F877

ผมได้พยายามทำวีดีโอสอน และอัพโหลดขึ้น youtube ของผม อาจจะมีปัญหาเรื่องความคมชัดนิดหน่อย ยังหาโปรแกรมแปลงไฟล์วีดีโอดีๆ ยังไม่เจอ หากเพื่อนๆเคยทำการแปลงไฟล์วีดีโอดีเจ๋งๆ บอกผมหน่อยแล้วกัน

ในวีดีโอสาธิตชุดนี้ ผมไม่ได้ลงรายละเอียดไปถึงการเขียนโปรแกรม CCS C Complier เพราะเนื้อหาอาจจะเยอะเกินไป อาจมีปัญหาในการอัพโหลดวีดีโอได้ เอาไว้คราวหน้าแล้วกัน ผมจะทำวีดีโอสาธิตการใช้งาน CCS C Complier มาให้เพื่อนมาชมกัน

สำหรับวีดีโอสาธิตการใช้งาน Proteus ชุดนี้ ผมต้องขอออกตัวไว้ก่อนว่าเป็นการใช้งานพื้นๆเท่านั้น ยังไม่ได้ลงรายละเอียดมากนัก แต่ความสามารถของโปรแกรม Proteus ยังมีอีกมากมาย อยากให้เพื่อนๆลองไปทดลองใช้ดูครับ แล้วจะติดใจในความสามารถของโปรแกรม

ดาวน์โหลด source code และไฟล์วงจร proteus ได้ ที่นี่

อ่านเพิ่มเติม...

Friday, January 29, 2010

Numerical Method ระเบียบวิธีเชิงตัวเลข (ด้วย MATLAB)

การใช้ไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อคำนวณผลกระทบกับ Space Shuttle ก็ผ่านกันไปอีกเทอมสำหรับการศึกษาของผม 1 ในวิชาที่ผ่านมานั้น คือวิชา Numerical Method ซึ่งเป็นวิชาที่ว่าด้วยการประมาณการของผลเฉลยสมการ ซึ่งค่าที่ได้จะมีค่าแตกต่างจากผลเฉลยแม่นตรง จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ step size ที่เราต้องการคำนวณ ยิ่ง step size มีค่าน้อยๆ ยิ่งทำให้ค่า error มีค่าน้อยตามไปด้วย ทำให้คำตอบที่ได้มีค่าเข้าใกล้ความเป็นจริง แต่ผลของการคำนวณค่า step size น้อยๆ ก็ทำให้การคำนวณต้องกระทำซ้ำๆ จำนวนหลายๆรอบมากยิ่งขึ้น แต่ด้วยความสามารถของคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน การสั่งให้คอมพิวเตอร์คำนวณด้วยจำนวณรอบเป็นล้านๆครั้ง ไม่ใช่เรื่องที่เป็นปัญหาอีกต่อไป

ระเบียบวิธีการไฟไนต์เอลิเมนต์ก็เป็นระเบียบวิธีการเชิงตัวเลข (Numeriacl Method) วิธีหนึ่งเช่นกัน ซึ่งอันนี้ผมยังไม่ได้เรียน ซึ่งจากการลองดูคร่าวๆแล้วพบว่าวิชานี้น่าสนใจเหมือนกัน เค้านำไปใช้ในการออกแบบของผลิตภัณท์ ซึ่งสามารถจำลองได้ว่าหากเราออกแบบมาอย่างงี้ แล้วเจอกับสภาพแวดล้อมแบบนี้ สิ่งที่เราออกแบบมาจะเป็นอย่างไร ก็หวังว่าวิชา Numerical method ที่เรียนผ่านมาจะทำให้เราสนุกกับวิชาไฟไนต์เอลิเมนต์เช่นกัน

ก็เลยจะอาศัยพื้นที่บนบล๊อกแห่งนี้ เก็บรวบรวมงาน assignment ของวิชา numerical ที่เราได้ทำผ่านไปแล้วไว้สักหน่อย ไม่งั้นเดี๋ยวต้องมาวิ่งหากันอีกแน่ๆเลย

ดาวน์โหลดวิธี Fourth-order predictor-corrector and Two-step Adams-Moulton method

Fourth-order predictor-corrector and Two-step Adams-Moulton method

 

ดาวน์โหลด Second-order predictor-corrector และ Second-order Runge Kutta

Second-order predictor-corrector และ Second-order Runge Kutta

ดาวน์โหลด Laplacian difference equation and Liebmann’s method to solve for temperature

Laplacian difference equation and Liebmann’s method to solve for temperature

ดาวน์โหลด Explicit and Crank- Nicolson method แก้ปัญหาสมการ PDEs

Using Explicit and Crank- Nicolson method

ดาวน์โหลด Implicit method แก้ปัญหาสมการ PDEs Wave Equation

Implicit method แก้ปัญหาสมการ PDEs Wave Equation

ดาวน์โหลด Optimization with Newton’s method

Optimization with Newton’s method

อ่านเพิ่มเติม...

Friday, January 15, 2010

Balancing One-Wheeled Scooter ล้อเดียว ซิ่งๆ กันไปเลย

โปรเจค Balancing One-Wheel Scooter       จริงๆเป็นโปรเจคที่มีมานานแล้วแหละ แต่ที่เอามาให้ดูคิดว่ามันยังน่าสนใจอยู่ โดยเฉพาะใครที่คิดจะทำหุ่นยนต์ที่เดินได้ แม้แต่จะเคลื่อนไหวด้วยล้อเพียงล้อเดียว สิ่งหนึ่งที่ขาดไม่ได้เลย คือเรื่องของการทรงตัว โปรเจค Balancing One-Wheel Scooter ก็เป็นตัวอย่างหนึ่งที่น่าสนใจไม่น้อย ด้วยชิ้นส่วนและการทำงานที่ไม่ซับซ้อนมากนัก และยังทำให้เราเพลิดเพลินได้อีกด้วย

      เจ้า scooter ล้อเดียวนี้ เล่นเหมือนคล้ายๆ snow board นั่นแหละ (แต่ผมไม่เคยเล่นหรอก) อาศัยการถ่ายเทน้ำหนักของผู้เล่นไปข้างหน้าหรือไปข้างหลัง ก็จะทำให้ sensor balancing ส่งสัญญาณไปสั่งให้มอเตอร์หนุนไปข้างหน้าหรือข้างหลังเพื่อให้เกิดผลให้เจ้า scooter นี้รักษาตำแหน่งที่จะไม่ทำให้มันเอียงเลยจุดที่จะทำให้มันล้ม

      

ภาพโดยรวมของเจ้า scooter ล้อเดียวนี้ ประกอบไปด้วย

Balancing One-Wheel Scooter

แบตเตอรี่แบบแห้ง DCมอเตอร์  สายพาน และชุดควบคุมมอเตอร์ซึ่งมีชุด balancing sensor ประกอบอยู่ด้วย

Balancing One-Wheeled Scooter

Balancing One-Wheeled Scooter Balancing One-Wheeled Scooter Balancing One-Wheeled Scooter

Balancing One-Wheeled Scooter

แบตเตอรี่

Battery

ใช้แบตเตอรี่ขนาด 12 V 12Ah เป็นแบตเตอรี่แบบตะกั่วกรดแบบแห้ง จำนวน 2 ก้อนแล้วนำมาต่ออนุกรมกันเพื่อทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าขนาด 24 V เพื่อนำไปใช้เป็นแหล่งพลังงานของ DC มอเตอร์

 

 

 

 

DC Motor

DC Motor24V

ใช้ DC motor ขนาดแรงดัน 24V 400 watt เพื่อใช้ในการฉุดสายพานเพื่อหมุนล้อที่ติดอยู่กับเฟือง มอเตอร์นี้ไม่ควรจะกินกระแสไฟฟ้าเกิน 21 A

 

 

 

OSMC - High Current Motor Driver Driver OSMC - High Current Motor

H-Bridge ในการควบคุมทิศทางการหมุนของมอเตอร์ ก็ใช้วงจร H-Bridge เพื่อขับให้มอเตอร์ scooter ซึ่งเป็นวงจรที่นิยมในการขับมอเตอร์มาก ทำงานได้ไว และมีประสิทธิภาพ

 

 

 

 

Controller

ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ในการควบคุมการทำงานทั้งหมดของ scooter ล้อเดียวนี้ ก็คือ ไมโครคอลโทรลเลอร์จากค่าย Rate GyroscopeMicrochip คือเจ้า PIC16F878 ทำงานที่ความถี่ 20MHz โดยทำหน้าที่ประมวลผลสัญาณที่ส่งมาจาก  ADXRS300 Rate Gyro ซึ่งเป็นเซ็นเซอร์วัดอัตราการโน้มเอียง มีการตอบสนองดีต่อความถี่สูง ส่งสัญญาณออกเป็น อะนาลอก สามารถตอบสนองอัตราเร็วได้ถึง 300 องศาต่อวินาที เมื่ออินทิเกรตสัญญาณจะได้สัญญาณบอกตำแหน่ง

ADXL202

และเจ้าตัวเซ็นเซอร์อีกตัวหนึ่งที่ขาดไม่ได้ ก็คือ ADXL202 คือ ไอซีที่พัฒนาบนพื้นฐานของเทคโนโลยีที่ชื่อว่า MEMS® สามารถวัดค่าความเร่งแบบเต็มค่าสเกลในช่วง -2g ถึง +2g และมีความไวหรือ Sensitivity 12.5% ต่อ g สามารถวัดค่าได้ทั้งความสั่นสะเทือน(dynamic หรือ vibration ) และ วัดค่าความโน้มถ่วง(static acceleration หรือ gravity )โดยทำการป้อนกลับแบบ PID ไปที่ตัวไมโครคอลโทรลเลอร์ด้วยความถี่ 100 Hz เพื่อไม่ให้เจ้า scooter เอียงไปข้างหน้าหรือข้างหลังมากไปจนล้ม โดยการส่งควบคุม PWM เพื่อป้อนให้กับมอเตอร์เพื่อให้มอเตอร์หมุนเพื่อต่อต้านการเอียงที่มากเกินไป

Chassis ตัวโครงรถ

ในโครงงานนี้ เค้าทำขึ้นมาเองโดยใช้เหล็กแผ่น 100mm x 3mm แล้วพับขึ้นรูป แต่ทั้งนี้ทางเจ้าของโปรเจคเค้าไม่ได้ให้แบบพิมพ์เขียวไว้ อาจจะต้องออกแบบขึ้นมาเอง

Drive Belt สายพานขับเคลื่อน

ใช้เฟืองทดขนาด 4.28:1 จำนวน 14 ฟัน เพื่อทำเป็นมูเล่ย์ โดยสายพาน และ pulleys ถูกจัดจำหน่ายโดย Wyko

ก็หวังคงจะมีประโยชน์บ้างสำหรับใครที่คิดจะเอาไปทำเป็นโปรจคจบนะครับ ถ้ามีโอกาสผมคงหาตัวอย่างโปรเจคมาเขียนลงในบล๊อกให้เพื่อนๆได้อ่านอีกแน่ๆ สุดท้ายได้เอาคลิปวีดีโอการทำงานของ Balancing One-Wheeled Scooter มาให้ดูกันครับ

อ่านเพิ่มเติม...
 

แจกฟรี พื้นที่ฝากไฟล์ 15 GB

ติดตามข่าวสารผ่าน Twitter

Blog อื่นๆของฉัน

ผู้ติดตาม Blog นี้

เว็บเพื่อนบ้าน