เอกสารอางอง

[1] http://www.lib.kmutt.ac.th/st4kid/nonFlash/services/getText.jsp?id=137 [2] ศนยการเรยนรออนไลน ส านกคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ http://lms.icit.kmutnb.ac.th/moodle/index.php [3] http://analogsoftware.itgo.com/2.3.htm [4] หลกการสอสารและโทรคมนาคม โดย รศ. ดร. ปรชา กอเจรญ ภาควชา วศวกรรมไฟฟาและ อเลกทรอนกสประยกต คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรปทม, 2557. [5] http://www.ee.eng.cmu.ac.th/~tharadol/teach/ee442/text/radio_07.pdf

ภาคผนวก ก การใชงาน NI ELVIS

(NI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite)

67

การใชงานอปกรณ NI ELVIS จะแบงเปน 2 สวนดวยกน คอ

1. การปรบจากตวอปกรณ NI ELVIS หรอเรยกวา การปรบแบบ Manual

ภาพท ก 1 แสดงต าแหนงแผงควบคมการใชงานอปกรณ NI ELVIS 1. LED แสดงสถานะเปด-ปด ของอปกรณ NI ELVIS 2. สวตซเปด-ปด การใชงานบอรดตอวงจรบนอปกรณ NI ELVIS 3. สวตซในการตดตอสอสารระหวางเครองกบโปรแกรม 4. ปมปรบแรงดนของอปกรณ NI ELVIS 5. ปมปรบการใชงานวงจรก าเนดสญญาณบนอปกรณ NI ELVIS 6. คอนเนคเตอรอนพต ดจตอลมลตมเตอร 7. คอนเนคเตอรอนพต ออสซโลสโคป

68

ภาพท ก 2 การเชอมตอดานหลงของอปกรณ NI ELVIS

1. สวตซเปด-ปดการท างานของอปกรณ NI ELVIS 2. ขวตอพาวเวอรซพพลายAC-DC 3. พอรตเชอมตออปกรณ DAQ 68-Pin 4. บอรดตอวงจร

69

ภาพท ก 3 ต าแหนงการใชงานของบอรดตอวงจรอปกรณ NI ELVIS 1. ชองส าหรบการตอใชงานการรบสญญาณอนาลอค, ชองส าหรบตอใชงานออส 2. ซโลสโคป, ชองส าหรบการตอใชงานฟงชนของโปรแกรม 3. ชองส าหรบการตอรบคาสเตตส/สงงานเปดปด ดจตอลอนพต-ดจตอลเอาตพต 4. LED แสดงสถานะการทดลอง 5. พอรตตออนกรม หรอ คอมพอรต D-SUB DB 9 Pin 6. ชองส าหรบตอใชงานการนบ/การก าหนดเวลา, ชองส าหรบเลอกใชงาน อนพต-เอาตพต ของ LED กบ D-SUB, ชองส าหรบตอใชงานแรงดน 5 VDC

70

7. ชองส าหรบใชงานมลตมเตอร, ชองส าหรบตอใชงานฟงกชนเจนเนอรเรเตอร, ชองส าหรบเลอกใชงาน อนพต-เอาตพต บานานา กบ BNC, ชองส าหรบตอใชงานการปรบแรงดนใหกบอปกรณ +15, -15, +5 VDC 8. LED แสดงสถานะการตอใชงาน +15, -15, +5 VDC 9. พอรตเชอมตอสายสญญาณขวตอแบบ BNC 10. พอรตเชอมตอสายสญญาณขวตอแบบแจคบานานา

ภาคผนวก ข การปรบตวโปรแกรม NI Traditional ของชดทดลอง NI

72

1. เปดโปรแกรม NI Traditional คลกท ICON 2. จะปรากฏหนาตาง ELVIS – Instrument Launcher ขนมา ให Click OK

ภาพท ข1.1 หนาตาง ELVIS – Instrument Launcher ทยงไม Config กบโปรแกรม

3. จากนนคลกท Configure จะปรากฏหนาตาง NI ELVIS – Configure Hardware ขนมา ให Click OK

ภาพท ข1.2 หนาตาง NI ELVIS – Configure Hardware ทยงไม Config กบโปรแกรม

73

4. จากนน คลกท Check รอสกคร โปรแกรมจะ Check Device Status โปรแกรมกบอปกรณ NI ELVIS วาเชอมตอกนหรอไม เมอเชอตอเสรจแลวจะขน Communication established successfully และ Click OK

ภาพท ข1.3 หนาตาง NI ELVIS – Configure Hardware ท Config กบโปรแกรม

5. จากนนหนาตาง ELVIS – Instrument Launcher จะขนใหเลอกฟงชนตางๆ ทสามารถใชได ดงตอไปน

ภาพท ข1.4 หนาตาง ELVIS – Instrument Launcher ท Config กบโปรแกรม

74

5.1 Digital Mutimeter

ภาพท ข1.5 หนาตาง Digital Mutimeter

5.2 Oscilloscope

ภาพท ข1.6 หนาตาง Oscilloscope

75

5.2.1 Function Generator สามารถเลอกกนปรบคาไดทงแบบ Auto และ Manual

ภาพท ข1.7 หนาตาง Function Generator แบบ Auto

ภาพท ข1.8 หนาตาง Function Generator แบบ Manual

76

5.2.2 Variable Power Supplies สามารถเลอกกนปรบคาไดทงแบบ Auto และ Manual

ภาพท ข1.9 หนาตาง Variable Power Supplies แบบ Auto

ภาพท ข1.10 หนาตาง Variable Power Supplies แบบ Manual

5.2.3 Bode Analyzer

ภาพท ข1.11 หนาตาง Bode Analyzer

77

5.2.4 Dynamic Signal Analyzer

ภาพท ข1.12 หนาตาง Bode Analyzer

5.2.5 Arbitrary Waveform Generator

ภาพท ข1.13 หนาตาง Arbitrary Waveform Generator

78

5.2.6 Digital Bus Reader

ภาพท ข1.14 หนาตาง Digital Bus Reader 5.2.7 Digital Bus Writer

ภาพท ข1.15 หนาตาง Digital Bus Writer

79

5.2.8 Impedance Analyzer

ภาพท ข1.16 หนาตาง Impedance Analyzer

5.2.9 Two-Wire Current-Voltage Analyzer

ภาพท ข1.17 หนาตาง Two-Wire Current_Voltage Analyzer

80

5.2.10 Three-Wire Current_Voltage Analyzer

ภาพท ข1.18 หนาตาง Three-Wire Current-Voltage Analyzer

ภาคผนวก ค การใชงาน โปรแกรม NI Multisimเบองตน

82

ตวอยางการใชงานโปรแกรม NI Multisim แสดงดวยการทดลองตอวงจรเพอการแสดงผลลพธของวงจร ซงมขนตอนดงน 1. สรางวงจรจ าลองบนโปรแกรม NI Multisim 2. เปดโปรแกรม NI Multisim คลกท ICON 3. จะปรากฏหนาตาง Multisim ขนมา

ภาพท ค1.1 หนาตางโปรแกรม NI Multisim

4. วาดวงจรแอมปลจดมอดเลเตอร โดยมคาพารามเตอรดงตารางท 1 ลงในโปรแกรม NI Multisim

100kΩ

100kΩ

22uF

68kΩ

200kΩ

2N3904

10kΩ

10kΩ

FUNCTIONGENERATOR

LOCALOSCILLATOR

1500pf

3300pF 68mH

+12V

J01

J02

2N3904

J03

ภาพท ค1.2 วงจรจ าลอง

83

ตารางท ค1 รายการสวนรายชออปกรณวงจรแอมปลจดมอดเลเตอร Group Family ชออปกรณ

Sources POWER_SOURCES GROUND VCC 12V

Basic RESISTORS 100 kΩ 2 ตว, 200 kΩ, 68 kΩ, 10 kΩ 2 ตว CAPACITOR 22 uF, 1500 pF, 3300 pF INDUCTOR 50 mH

Transistors All families 2N3904 5. คลกทปม เพอเขาไปเลอกอปกรณ จะพบหนาตาง Select a Component Pick Devices 6. เลอกอปกรณ หรอพมพชออปกรณลงในชอง Component และอปกรณกจะแสดงขนมา 7. คลกปม OK

ภาพท ค1.3 หนาตาง Select a Component Pick Devices

8. คลกเมาสหนงครงบนพนทท างาน เพอวางอปกรณลงไปในต าแหนงทตองการ วางอปกรณทกตวลงไป แลวจดเรยงตามทตองการ ดงภาพท ค1.4

84

ภาพท ค1.4 การวางอปกรณตางๆ บนพนทท างาน

9. น าเมาสมาชทขาทอปกรณจะเหนวา มจดวงกลมสด าเลกๆ เกดขน ใหคลกลงไปหนงครง เพอท าการเชอมตอลากสายสญญาณมาเชอมตอยงอกขาหนง กจะปรากฏจดวงกลมสแดงเลกๆ ขนมา ใหคลกลงไปหนงครง จะปรากฎเสนสแดง กจะท าใหขาอปกรณทงสองเชอมตอถงกนโดยสมบรณ จากนนท าการเชอมตอสายสญญาณ และก าหนดคาอปกรณใหครบตามวงจร กจะไดดงภาพท ค1.5

ภาพท ค1.5 การเชอมตอสายสญญาณ

10. เมอลากสายสญญาณเสรจแลว ใหคลกทปม Function Generator และ Oscilloscope ทางดานขวา และเชอมตอสายสญญาณ ดงภาพท ค1.6

85

ภาพท ค1.6 การเชอมตอสายสญญาณ Function Generator และ Oscilloscope

11. คลกทปม Run เพอ Run Program 12. คลกท Function Generator เพอปรบคาตางๆ ตามตองการ 13. คลกท Oscilloscope จะปรากฎสญญาณ ดงภาพท ค1.7

ภาพท ค1.7 สญญาณตางๆ ท Oscilloscope 14. จากนนคลกทปม STOP เพอหยด Program

15. คลกทปม เพอบนทกเกบไฟลตามตองการ

ภาคผนวก ง การใชงานโปรแกรม LabVIEW เบองตน

87

LabVIEW เปนโปรแกรมทใช เพอสรางโปรแกรมส าหรบการเกบขอมล , การเชอมตอกบอปกรณหรอเครองมอวดตางๆ และการควบคมระบบตางๆ LabVIEW จะใชภาษากราฟฟกในการสรางโปรแกรม ซงแตกตางจากโปรแกรมอนๆ ทใชตวอกษรเพอสรางโปรแกรม เชน C/C++ , Visual C++ , Visual Basic , etc. โปรแกรม LabVIEW มฟงกชน (Functions) และเครองมอ (Tools) ดงภาพท 1 เพอชวยใหผใชสามารถน ามาสรางโปรแกรมส าหรบงานประยกตตางๆ เชน loops , case statements , arrays , string , file I/O , data acquisition , instrument control , analysis tools เปนตน โปรแกรม LabVIEW โดยปกตจะเรยกวา Virtual Instrument (VI) ซงประกอบดวย 2 สวนคอ Front Panel และ Block Diagram โดยแตละสวนจะใชส าหรบวตถประสงคทแตกตางกน 1. Front Panel

ภาพท ง1.1 ภาพท 1 Front Panel Front Panel เปนสวนทใชส าหรบเชอมตอกบผใชงานใชส าหรบใสคา (input) และแสดงผล (output) ของตวโปรแกรมทสรางขนมา โดยสวน input จะถกเรยกวา control และสวน output จะเรยกวา indicator ตว control และ indicator ทถกน ามาใชใน Front Panel ซงจะมจดตอเชอมปรากฎอยท Block Diagram ดวย เมอโปรแกรมเรมท างานตว control ท Front Panel จะท าการสงขอมลผานไปยง Block Diagram และตว output กจะสงคาจาก Block Diagram กลบมาแสดงผลท Front Panel ผานตว indicator ทก าหนดไว ขอมลทใชในตว control และ indicator มอยดวยกนหลายรปแบบ เชน ตวเลข (Numerics), เงอนไข (Booleans) และตวอกษร (Strings)

88

1.1 Numerics มอยดวยกนหลายรปแบบ เชน ตวเลขดจตอล, เกจ, หรอสเกลแบบตางๆ ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Numerics ดงภาพท ง1.2

ภาพท ง1.2 ตวอยางฟงกชน Control และ Indicator แบบ Numerics ใน Front Panel

1.2 Booleans เปนเงอนไขม 2 สถานะคอ on/off หรอ True/False รปแบบของ Boolean จะเปน ปมส , ปมกดหยด หรอปมเลอนเปดหรอปด ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Boolean ดงภาพท ง1.3

ภาพท ง1.3 ตวอยางฟงกชน Control และ Indicator แบบ Boolean ใน Front Panel

Numerics Control

Numerics Indicator

Boolean Control

Boolean Indicator

89

1.3 String เปนตวอกษรทใชส าหรบปอนคา , แสดงผล หรอจดเกบไวในรปของไฟล ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน String ดงภาพท ง1.4

ภาพท ง1.4 ตวอยางฟงกชน Control และ Indicator แบบ Strings ใน Front Panel 1.4 Charts/Graphs เปน indicator ทใชแสดงขอมลเทยบกบเวลาซงมทงแบบ 2 มต และ 3 มต ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Graphs ดงภาพท ง1.5

ภาพท ง1.5 ตวอยางฟงกชน Charts/Graphs แบบตางๆ ใน Front Panel

String Control

String Indicator

90

2. Block Diagram

ภาพท ง1.6 Block Diagram

Block Diagram เปนสวนทเกบ Source Code ของโปรแกรม LabVIEW ซงตวโปรแกรมใน LabVIEW จะเรยกวา VI ตว Code ในโปรแกรม LabVIEW เปนกราฟฟกทเรยกกนวา G (Graphical) programming หลกการของโปรแกรมจะเชอมตอตวจดเชอมตางๆ เขาดวยกน แทนทจะเขยนโดยใชค าสงตางๆ ดงทใชทวไปในโปรแกรมอนๆ เชน C/C++ , Visual C++ ซงอาจจะกลาวไดวา LabVIEW ใชหลกการเดยวกนกบการเขยน flow chart ตวอยางของ Numerics , Booleans , Strings และCharts/Graphs ใน Block Diagram มรปแบบแตกตางกนดงภาพท ง1.7

ภาพท ง1.7 ตวอยางฟงกชน Numerics, Booleans, Strings และ Charts/Graphs ใน Block Diagram

Numerics Indicator

Numerics Control

Booleans Control

Booleans Indicator

Strings Indicator

Strings Control Charts/Graphs

91

โปรแกรม LabVIEW มฟงกชนตางๆ ทใชชวยในการพฒนาโปรแกรมทมความซ าซอน เชน ตว operation (+ , - , * . / , ^ เปนตน) คาคงท (π , e , ln2 , log10 เปนตน) ฟงกชนมาตรฐานตางๆ (sin , cos , tan , atan เปนตน) Loop & Case Structures (while loop , for loop , case เปนตน) และฟงกชน File input/output (File I/O) ฟงกชนตางๆ ทกลาวถงจะปรากฎอยใน Block diagram เทานน

2.1 Operation เปนฟงกชนทใชชวยเพอสรางสมการหรอค าสงในโปรแกรม LabVIEW ตามวตถประสงคทก าหนดไว ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Numeric ดงภาพท ง1.8

ภาพท ง1.8 ตวอยางฟงกชน Operation ตางๆ ใน Block Diagram 2.2 Loop & Case Structures เปนฟงกชนพนฐานส าหรบการเขยนโปรแกรม ซงมไวชวยส าหรบการเขยนโปรแกรมทตองมขนตอนการท างานซ าหลายๆ ครง โดยรปแบบของฟงกชนขนอยกบลกษณะของกระบวนการ เชน While Loop กระบวนการจะท าซ าจนกระทงบรรลตามเงอนไขทก าหนดไว เปน ForLoop ตวโปรแกรมจะกระท าซ าตามจ านวนครงทก าหนด และในกรณของ Case Structure ตวโปรแกรมจะกระท าเมอคาเรมตนตรงตาม ขอก าหนดของเงอนไขนนๆ ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Structures ดงภาพท ง1.9

92

ภาพท ง1.9 ตวอยางฟงกชน Loop & Case Structures ใน Block Diagram 2.3 File Input/Output (I/O) เปนฟงกชน ทสามารถน ามาใชเพอจดเกบขอมลในรปของไฟล ทงแบบ Binary และ ASCII (text) Format โดยสามารถน ามาวเคราะห และจดท ารายงานหรอกราฟในภายหลงได ฟงกชน File I/O ประกอบดวยฟงกชนอาน (Read) ขอมลจากไฟล และจดเกบ (Write) ขอมลในรปของไฟล สวนวธการใชฟงกชนขนอยกบชนดของขอมล (String , Array , Integer , Cluster เปนตน) และ format ของไฟล (binary หรอ ASCII) ท ตองการอานหรอจดเกบ ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน File I/O และ Waveform ดงภาพท ง1.10

ภาพท ง1.10 ตวอยางฟงกชน File I/O ใน Block Diagram

File I/O สาหรบข อมลแบบต างๆ

File I/O สาหรบข อมลแบบ Waveform

93

3. ตวอยางการเขยนโปรแกรม LabVIEW การเขยนโปรแกรม LabVIEW นนขนอยกบวตถประสงคทตองการใชงานซง Front Panel และ

Block Diagram จะถกใชรวมกนเพอเขยนโปรแกรมโดย Front Panel จะใชเพอแสดงผล และตดตอกบผใช สวน Block Diagram จะใชเพอเขยนและแสดงเสนทางเดนของขอมลรวมทงเปนตวก าหนดคาตวแปรเรมตนหรอตวแปรควบคมตางๆ ทจ าเปนตองใชในโปรแกรม

ตวอยางการใชงานโปรแกรม LabVIEW เบองตน แสดงดวยการทดลองฟงกชนเพอการแสดงผลลพธของฟงกชน ซงมขนตอนดงน

3.1 เปดโปรแกรม LabVIEW 8.5 คลกท ICON 3.2 จากนนจะปรากฏหนาตาง Getting Started ขนมา ใหคลกท Blank VI

ภาพท ง1.11 หนาตางโปรแกรม LabVIEW 8.5

94

3.3 จากนนจะปรากฎหนาตาง Front Panel และ Block Diagram

ภาพท ง1.12 หนาตาง Front Panel และ Block Diagram ของโปรแกรม LabVIEW 8.5

3.4 จากนนคลกขวาทหนาตาง Front Panel จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Controls จากนนใหคลกขวาทไอคอน Numeric จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Controls ขนมาอก จากนนใหคลกซายคางไวทไอคอน Numerics Control , Numerics Indicator และลากไปวางไวทหนา Front Panel จากนนเปลยนชอทจะใชแสดงโดยการดบเบลคลกทชอของฟงกชน ดงภาพท ง1.13

ภาพท ง1.13 แสดงการเรยกฟงกชน ทใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Front Panel

95

3.5 จากนนใหดบเบลคลกทตวฟงกชน ตวใดตวหนง แลวโปรแกรมจะเดงไปทหนาตางของ Block Diagram ดงภาพท 14

ภาพท ง1.14 แสดงฟงกชน ทใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Block Diagram

3.6 จากนนคลกขวาทหนาตาง Block Diagram จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Funtion จากนนใหคลกขวาทไอคอน Numeric จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Numeric ขนมา แลวคลกซายคางไวทไอคอน Add และลากไปวางไวทหนา Block Diagram และลองใชเมาสชทตวฟงกชน จะเหนวามจดโหนดแสดงขนมา ดงภาพท ง1.15

ภาพท ง1.15 แสดงฟงกชน ทใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Block Diagram

96

3.7 จากนนคลกซายทจดโหนดตางๆ เพอเชอมตอฟงกชนเขาดวยกน ดงภาพท ง1.16

ภาพท ง1.16 แสดงการเชอมตอจดโหนด ของฟงกชนเขาดวยกนใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Block Diagram

3.8 เมอท าการเชอมตอจดตางๆ เสรจเรยบรอย ใหคลกท เพอท าการรนโปรแกรม 3.9 จากน นลองท าการปรบลกศรขนลงทฟงกชน สงเกตทผลลพธวาเปนไปตามทไดเขยนโปรแกรมหรอไม ดงภาพท ง1.17

ภาพท ง1.17 ตวอยางโปรแกรมบวกเลข

ภาคผนวก จ DATA SHEET