รายงานวจยฉบบสมบรณ

ตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน

A Wireless Sensor Network Prototype for Environmental Monitoring in Greenhouses

โดย

ผชวยศาสตราจารยสมหวง อรสรยวงศ

โครงการวจยเลขท 163/2553 ทนอดหนนการวจยจากรายไดมหาวทยาลย ประจาปงบประมาณ 2553

ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ

ก

บทคดยอ

งานวจยนนาเสนอตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน ซงประกอบไปดวยสองสวนหลกคอ Sensor Node ทภายในมไมโครคอนโทรเลอรเปนตวควบคม ทาหนาทวดอณหภมและความชนสมพทธภายในโรงเรอน และ Sink Node ทเชอมตอกบคอมพวเตอรผานทางพอรต RS232 ทาหนาทแสดงผลและเกบขอมลทไดรบมากจาก Sensor Node ในแบบไรสาย จากผลการทดลองพบวาระบบทงหมดสามารถแสดงผลและเกบขอมลของอณหภมและความชนสมพทธภายในโรงเรอนในแบบไรสายไดอยางมประสทธภาพ สวนประสทธภาพการใชพลงงานจากแบตเตอรของ Sensor Node กจะมกลาวถงในงานวจยนดวยเชนกน

ข

Abstract

This report presents a wireless sensor network prototype for environmental monitoring in greenhouses with two-part framework for greenhouses. In the first part, the sensor nodes with embedded terminal based on microcontroller were used to measure temperature and relative humidity. A sink node was installed indoor together with PC via RS232 port for display and collecting the data from sensor nodes wirelessly. From experimental results show that the system can also realize remote real-time data display and processing, the energy usage efficient of the sensor nodes battery are also expounded in this report.

ค

กตตกรรมประกาศ

งานวจย นสา เรจ ลลวงไปไดดวยดสวนหนงกดวยความรวมมอจากนสตของหองปฏบตการควบคมอตโนมต ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ ทมสวนชวยเหลอในดานการทดลอง อกทงการวจยครงนไดรบทนสนบสนนการวจย จากเงนรายไดมหาวทยาลย ประจาปงบประมาณ 2553 จงใครขอขอบพระคณมา ณ ทนดวย ทายน ผวจยตองขอขอบพระคณศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ ทไดเออเฟอสถานทในการทาวจยจนสาเรจลลวงไปไดดวยด

สารบญ

หนาท บทคดยอ ก Abstract ข กตตกรรมประกาศ ค สารบญตาราง ง สารบญรป จ บทท 1 บทนา 1.1 ความสาคญและทมาของปญหาททาการวจย 1 1.2 กรอบแนวคดของการวจย 2 1.3 วตถประสงคของการวจย 3 1.4 ขอบเขตของการวจย 3 1.5 วธการดาเนนการวจย 4 1.6 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากการวจย 4 บทท 2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ 2.1 งานวจยทเกยวของ 5 บทท 3 ทฤษฎทเกยวของในงานวจย 3.1 บทนา 6 3.2 ความรเกยวกบความชนเบองตน 6 3.3 ทฤษฎทางดานฮารดแวร 8 3.3 ทฤษฎทางดานซอฟแวร 22 บทท 4 คานวณและออกแบบ 4.1 องคประกอบของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวด ลอมภายในโรงเรอน 26 4.2 การออกแบบทางดานฮารดแวร 27 4.3 การออกแบบทางดานซอฟแวร 32

บทท 5 การทดลองและผลการทดลอง 5.1 อปกรณการทดลอง 46 5.2 วตถประสงคของการทดลอง 48 5.3 ขนตอนการทดลอง 48 5.4 ผลการทดลอง 53 บทท 6 สรปผลการทดลอง 6.1 สรปผลการทดลอง 56 6.2 วจารณผลการทดลอง 56 6.3 แนวทางสาหรบการพฒนางานวจยตอ 57 บรรณานกรม 58 ประวตผวจย 59

ง

สารบญตาราง

หนาท ตารางท 3.1 สถตความชนสมพทธเฉลย (%) ของประเทศไทยในชวงฤดกาลตางๆ 8 ตารางท 3.2 คาเวลาทโมดลเซนเซอร SHT15 ใชในการประมวลผลขอมล 12 ตารางท 4.1 การตงคาการสอสารของ Sink Node และ Sensor Node 31

จ

สารบญรป

หนาท รปท 1.1 โรงเรอนสาหรบการปลกไมดอกและไมประดบ 1รปท 1.2 องคประกอบของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวด สภาพแวดลอมภายในโรงเรอน 3รปท 3.1 บลอกไดอะแกรมแสดงการทางานของ SHT15 8 รปท 3.2 รปรางและการจดตาแหนงขาของ SHT15 9 รปท 3.3 ความหมายของตาแหนงขาตางๆของ SHT15 9 รปท 3.4 การตอวงจรเพอใชงาน SHT15 10 รปท 3.5 การสรางภาวะเรมสงสญญาณของ SHT15 10 รปท 3.6 คาสงในการทางานของ SHT15 11 รปท 3.7 การรเซตการเชอมตอกบ SHT15 11 รปท 3.8 ไดอะแกรมเวลาของการอานขอมลจาก SHT15 12 รปท 3.9 รปแบบการเขยนขอมลไปยงรจสเตอร STATUS ของ SHT15 12รปท 3.10 รปแบบการอานขอมลไปยงรจสเตอร STATUS ของ SHT15 13 รปท 3.11 รายละเอยดบตตางๆของรจสเตอร STATUS 13 รปท 3.12 คาคงท 1d และ 2d สาหรบการหาคาอณหภมจรงจาก SHT15 14 รปท 3.13 คาคงท 1c , 2c และ 3c สาหรบการหาคาความชนสมพทธจาก SHT15 15 รปท 3.14 คาคงท 1t และ 2t สาหรบการหาคาความชนสมพทธจาก SHT15 15 รปท 3.15 บอรดควบคมภายใน Sensor Node 16 รปท 3.16 โครงสรางของบอรดควบคม 16 รปท 3.17 การจดเรยงขวตอของบอรดควบคม 17 รปท 3.18 การจดเรยงขวตอพอรต RS232 ของบอรดควบคม 18 รปท 3.19 การจดเรยงขวตอ PORT-RE ของบอรดควบคม 18 รปท 3.20 บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย 19 รปท 3.21 บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายทบรรจลงกลองพลาสตกเรยบรอยแลว 19 รปท 3.22 การเชอมตอระหวางบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายกบบอรดควบคม 19 รปท 3.23 โมดลเรกกเลเตอร 21 รปท 3.24 หนาตาง Font Panel 23 รปท 3.25 หนาตาง Block Diagram 24

ฉ

รปท 3.26 สวนประกอบของโปรแกรม mikroC for PIC 25 รปท 4.1 สวนประกอบและการทางานของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบ การตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน 26 รปท 4.2 สวนประกอบและการทางานของอปกรณ Sensor Node 27 รปท 4.3 บอรดเซนเซอร 28 รปท 4.4 ขาสญญาณตางๆของบอรดเซนเซอร 28 รปท 4.5 วงจรไฟฟาของ Sensor Node 29 รปท 4.6 สวนประกอบภายในของ Sensor Node 29 รปท 4.7 Sensor Node ทประกอบลงกลองพลาสตกเรยบรอยแลว 30 รปท 4.8 การนา Sensor Node ไปตอรวมกบแบตเตอรเพอใชงาน 30 รปท 4.9 การรบสงขอมลจากคอมพวเตอรไปยง Sink Node 31 รปท 4.10 Sink Node 31 รปท 4.11 การเชอมตอสญญาณระหวาง Sink Node กบ คอมพวเตอร 31 รปท 4.12 รปแบบการสอสารทางดาน Sink Node 33 รปท 4.13 รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node กรณไดรบคาสงตรวจสอบการสอสาร 33 รปท 4.14 รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node กรณไดรบคาสงอานคาอณหภมและ ความชน 34 รปท 4.15 รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node กรณไดรบคาสงทไมรจก 34 รปท 4.16 โฟลชารตการทางานของไมโครคอนโทรเลอรทใชบนบอรดควบคม 35 รปท 4.17 โฟลชารตการทางานของโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node 42 รปท 4.18 ลกษณะและสวนประกอบของโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node 43 รปท 5.1 อปกรณปองกนนาสาหรบ Sensor Node 46 รปท 5.2 การตดตงอปกรณ Sensor Node และแบตเตอรเขาไปในอปกรณปองกนนา 47 รปท 5.3 การตดตงขอเกยวกบอปกรณปองกนนาเพอ 47 รปท 5.4 โรงเรอนทดสอบและตาแหนงตดตง Sensor Node 48 รปท 5.5 การตดตงอปกรณปองกนนาทใส Sensor Node พรอมแบตเตอรภายในโรงเรอน 49 รปท 5.6 การตดตงSink Node ไวทเครองคอมพวเตอร 50 รปท 5.7 หนาจอของโปรแกรมทตงคาเรยบรอยแลว 51 รปท 5.8 หนาจอของโปรแกรมในสวนกราฟหลงจากคลกปม START 51 รปท 5.9 หนาจอของโปรแกรมในสวนตารางหลงจากคลกปม START 52 รปท 5.10 ตวอยางหนาจอของโปรแกรมในสวนของกราฟจากผลการทดลอง 53 รปท 5.11 ตวอยางหนาจอของโปรแกรมในสวนของตารางจากผลการทดลอง 54 รปท 5.12 ตวอยางของขอมลภายในไฟลทโปรแกรมไดบนทกไว 54

บทท 1 บทนา

ในบทนจะไดกลาวถง ความสาคญและทมาของปญหา กรอบแนวคดของการวจย วตถประสงค ขอบเขตของการวจย วธการดาเนนการวจย และ ประโยชนทจะไดจากการวจย 1.1 ความสาคญและทมาของปญหาททาการวจย ในอดตผลตผลทางการเกษตรไมวาจะเปน ไมดอก ไมประดบ พช หรอ ผก ตางๆ มกจะทาการปลกในทโลงตามสภาพแวดลอมของแตละทองถน ปรมาณและคณภาพผลผลตทไดจงไมแนนอน เนองจากไมสามารถควบคมสภาพแวดลอมใหเปนไปตามทตองการได อกทงเมอเกดโรคระบาดหรอศตรพชกจะสรางความเสยหายเปนวงกวางเพราะโรคระบาดหรอศตรพชสามารถกระจายไปไดตามอากาศ เพอแกไขปญหาดงกลาวจงมการพฒนาการปลกพชในระบบโรงเรอนขน เพอเปนการปองกนโรคระบาดหรอศตรพชและยงสามารถปรบสภาพแวดลอมใหเหมาะสมกบความตองการของพชชนดนนๆได ตวอยางของโรงเรอนสาหรบการปลกไมดอกและไมประดบสามารถแสดงไดดงรปท 1.1

รปท 1.1 โรงเรอนสาหรบการปลกไมดอกและไมประดบ

ศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ กไดมการนาระบบการปลกพชในโรงเรอนมาใชสาหรบเปนแหลงรวบรวมและอนรกษพนธพชทงในประเทศและตางประเทศ อกทงเปนศนยการเรยนรสาหรบเกษตรกรและประชาชนทวไปเกยวกบ

2

การปลกพชในโรงเรอน แตสงสาคญสาหรบการปลกพชในระบบโรงเรอนคอการทจะตองทราบสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนวามอณหภมและความชนเปนอยางไร เพอเปนขอมลสาหรบใชในการปรบสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนใหเหมาะสม ในปจจบนการวดอณหภมและความชนภายในโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตรนน จะใชอปกรณวดอณหภมและความชนทเปนแบบ Standalone คอจะตองตงเครองไวแลวมาจดบนทกภายหลง และไมสามารถเกบขอมลไวในตวไดจะตองอาศยการจดบนทกจากเจาหนาทตามชวงเวลาทกาหนด ทาใหขอมลทไดไมละเอยดและไมเปนแบบเวลาจรง (Real Time) เพอแกไขปญหาเรองการเกบขอมลของสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนดงทไดกลาวมาแลว งานวจยนจงไดนาเสนอตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน โดยจะไดพฒนาตนแบบของอปกรณตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนโดยใชเทคโนโลยการสอสารแบบเครอขายไรสาย เพอทจะไดตดปญหาเรองการเดนสายไฟและสายสญญาณ ทาใหสามารถเคลอนยายอปกรณไปยงสถานทตางๆภายในโรงเรอนไดอยางสะดวก สามารถเกบขอมลไดแบบเวลาจรง เจาหนาทไมตองไปจดบนทกเหมอนเดมเพยงแตใชคอมพวเตอรเขาไปดขอมลจากอปกรณตรวจวดสภาพแวดลอมแตละตวไดทนท และยงใชเปนตนแบบสาหรบใหเกษตรกรหรอผทสนใจนาไปประยกตใชกบระบบโรงเรอนของตนเองได ทาใหเปนการลดการนาเขาเทคโนโลยจากตางชาตไดเปนอยางมาก 1.2 กรอบแนวคดของการวจย

เพอใหการเกบขอมลของสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ เปนไปไดอยางมประสทธภาพ และ สามารถเปนตนแบบสาหรบใหเกษตรกรหรอผทสนใจนาไปประยกตใชกบระบบโรงเรอนของตนเองและเปนการลดการนาเขาเทคโนโลยจากตางชาต ผวจยจงไดนาเสนอตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนขนโดยตนแบบทจะพฒนาขนนจะมองคประกอบและการทางานดงรปท 1.2 โดยทสวนประกอบหลกจะมสองสวนคอ Sensor Node และ Sink Node โดยท Sensor Node จะทาหนาทอานคาของอณหภมและความชนของจดทตดตงแลวทาการสงคาทอานไดไปยง Sink Node ในแบบไรสาย ซง Sink Node นจะสงขอมลทไดรบจาก Sensor Node ไปยงคอมพวเตอรและภายในคอมพวเตอรจะมโปรแกรมสาหรบแสดงผลและบนทกคาของอณหภมและความชนทอานไดจาก Sensor Node ทงสามจด เพอใชสาหรบเปนขอมลในการควบคมสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนหรอสาหรบเปนขอมลพนฐานในการวจยตอไป

3

computer

Sink Node

Sensor Node # 1

Temperature

Humidity

Sensor Node # 2

Temperature

Humidity

Sensor Node # 3

Temperature

Humidity

รปท 1.2 องคประกอบของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบ การตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน

1.3 วตถประสงคของการวจย 1. เพอพฒนาตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน 2. เพอใชเปนเครองมอเกบขอมลสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ 3. เพอเปนตนแบบสาหรบใหเกษตรกรหรอผทสนใจนาไปประยกตใชกบระบบโรงเรอนของตนเองทาใหเปนการลดการนาเขาเทคโนโลยจากตางชาต 1.4 ขอบเขตของการวจย 1. ตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนสามารถวดอณหภมครอบคลมชวง 0-60 องศาเซลเซยส และ ความชนครอบคลมชวง 10% - 90% RH 2. ตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนสามารถสงขอมลของอณหภมและความชนมาแสดงผลแบบไรสายได 3. ตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนจะสามารถวดอณหภมและความชนได 3 จด

4

1.5 วธการดาเนนการวจย ดาเนนการวจยทภาควชาวศวกรรมเครองกล มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ โดยมข นตอนการทาวจยดงน

1. พฒนาบอรดเซนเซอรเพอวดอณหภมและความชน 2. พฒนาบอรดไมโครคอนโทรลเลอรสาหรบอานคาอณหภมและความชนจากบอรด

เซนเซอร 3. พฒนาชดสอสารสญญาณแบบไรสายสาหรบบอรดไมโครคอนโทรลเลอรเพอสงขอมล

ของอณหภมและความชนไปยงชดรบสญญาณทคอมพวเตอร 4. พฒนาชดสอสารสญญาณแบบไรสายสาหรบคอมพวเตอรเพอทจะรบขอมลของ

อณหภมและความชนทสงมาจากไมโครคอนโทรลเลอร 5. พฒนาโปรแกรมสาหรบไมโครคอนโทรลเลอรเพอใหสามารถอานคาอณหภมและ

ความชนจากบอรดเซนเซอรไดอยางถกตอง 6. พฒนาโปรแกรมคอมพวเตอรใหสามารถนาคาทไมโครคอนโทรลเลอรสงมา

ประมวลผล และ แสดงผลไดอยางถกตอง 7. ทาการทดลองเกบผลอณหภมและความชน 8. สรปผลการทดลอง

1.6 ประโยชนทคาดวาจะไดรบจากการวจย ไดตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน ของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ เพอใชสาหรบเปนขอมลในการควบคมสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนหรอสาหรบเปนขอมลพนฐานในการวจยตอไป ลดการนาเขาเทคโนโลยจากตางชาต และ สามารถเผยแพรในรปแบบของบทความวจย หรอ บทความวชาการได

บทท 2 เอกสารและงานวจยทเกยวของ

ในบทนจะไดกลาวถง งานวจยทเกยวของกบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน 2.1 งานวจยทเกยวของ

การเพาะปลกโดยอาศยพนทโลงตามธรรมชาตนนจะพบวาผลผลตทไดจะมความไมแนนอนเนองจากการเปลยนแปลงของสภาพอากาศของโลก ดงนนการเพาะปลกภายในโรงเรอนจงมความเหมาะสมมากกวาในสภาวะปจจบน [1] และพบวาฟารมสมยใหมทตองการผลผลตทสงนนไดมการนาเอาเทคโนโลยทางดานอปกรณการวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนเขามาใชมากขน [2][3] แตจะพบวาเครองมอทนามาใชในการวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนนนจะเปนแบบอานคาไดอยางเดยว ไมสามารถบนทกผลหรอเกบขอมลในตวอปกรณได ทาใหการวดไมมประสทธภาพเทาทควร เทคโนโลยทางดานเครอขายแบบไรสายไดถกนามาใชอยางกวางขวางทางดานการสอสาร และ พบวาเสถยรภาพในการทางานเปนทนาพอใจ [4][5] ตอมาไดมการนาเทคโนโลยการสอสารแบบไรสายมาประยกตใชในงานอตสาหกรรมมากขนโดยเฉพาะใชสาหรบการสงขอมลจากเซนเซอรตางๆภายในกระบวนการมายงหองควบคมทอยหางไกล [6][7] ในสวนของภาคเกษตรกรรมกเรมมการนาเทคโนโลยการสอสารแบบไรสายมาประยกตใชกนโดยในเบองตนจะใชสาหรบงานทมลกษณะงายๆเชนการสงเปดปดนาจากระยะไกล [8] หรอการเกบคาพารามเตอรจากแสงอาทตยเพอใชในการเกษตร [9] และไดมการศกษาถงความเปนไปไดในการใชเทคโนโลยเครอขายเซนเซอรไรสายมาประยกตใชกบงานดานการเกษตร [10] จากงานวจยขางตนจะพบวาเทคโนโลยเครอขายเซนเซอรไรสายสามารถประยกตใชกบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนไดอยางมประสทธภาพ

บทท 3 ทฤษฎทเกยวของในงานวจย

ในบทนจะไดกลาวถง ทฤษฎและหลกการทงในสวนของอปกรณฮารดแวรและสวนของซอฟแวรทนามาใชในการวจย 3.1 บทนา องคประกอบของงานวจยนจะมดวยกน 2 สวน คอ สวนทเปนฮารดแวร และ สวนทเปนซอฟแวร โดยสวนทเปนฮารดแวรประกอบดวย Sensor Node จะทาหนาทในการวดคาอณหภมและความชนภายในโรงเรอนแลวสงคาดงกลาวมาให Sink Node ซงกคอคอมพวเตอรในแบบไรสายเพอแสดงผลและเกบขอมล สวนทเปนซอฟแวรจะทาหนาทในการสงงานใหบอรดควบคมทาการอานคาอณหภมและความชนจากเซนเซอรแลวสงขอมลไปยงคอมพวเตอร โดยทคอมพวเตอรกจะมซอฟแวรเพอทาการแสดงผลและบนทกคาทไดรบมาจากบอรดควบคมอกครงหนง 3.2 ความรเกยวกบความชนเบองตน ความชน (Humidity) หมายถง ปรมาณไอนาทมอยในอากาศ เมอนาไดรบความรอนนาจะเปลยนสถานะจากของเหลวกลายเปนไอ เรยกวา การระเหย ซงความรอนทใชในการทาใหนาระเหยกลายเปนไอน เรยกวา ความรอนแฝง (Latent Heat) เมออากาศเยนลงไอนาจะเรมกลนตวเปนละอองและคายความรอนแฝงออกมาดวย อากาศจะไดรบไอนามากหรอนอยขนอยกบอณหภม ดงนนอณหภมจงเปนตวกาหนดปรมาณไอนาในอากาศ อากาศทมอณหภมสงจะรบไอนาไดมากกวาอากาศทมอณหภมตา ถาอากาศไมสามารถรบไอนาไดเรยกวา ไอนาอมตว (Saturate) 3.2.1 ความชนในอากาศ ความชนในอากาศสามารถแบงออกเปน 4 ประเภท คอ 3.2.1.1 ความชนสมบรณ (Absolute Humidity) เปนนาหนกของไอนาทมอยจรงในปรมาตรของอากาศจานวนหนง คานวณไดจากนาหนกของไอนาตอหนงหนวยปรมาตรของอากาศ หรอกลาวอกนยหนงวา ความชนสมบรณคอความหนาแนนของไอนาในอากาศหนวยทใชมกเปนกรมตอลกบาศกเมตร ความชนสมบรณไมนยมใชในทางอตนยมวทยาเพราะเมออากาศลอยตวขนหรอจมตวลงจะทา

7

ใหปรมาตรของอากาศเปลยนแปลงเนองจากบรเวณรอบๆ ความกดอากาศจะเปลยนแปลง แมวาไอนาทมอยในอากาศจะคงท 3.2.1.2 ความชนจาเพาะ (Specific Humidity) หมายถง นาหนกหรอความชนทมอยในอากาศ (Q) เปนอตราสวนระหวางนาหนกไอนา (Mv) ตอนาหนกของอากาศชน นาหนกของไอนา (Mv) รวมกบนาหนกของอากาศ (Ma) มกใชเปนกรมของนาตอ 1 กโลกรมของอากาศชน ดงสมาการ Q = Mv/(Mv+Ma) ความชนจาเพาะของอากาศจะมคาคงท เมออากาศขยายหรอหดตว โดยทความชนจะไมเปลยนแปลงแมวาปรมาตรของอากาศจะขยายตวหรอหดตวกตาม 3.2.1.3 ความชนสมพทธ (Relative Humidity) หมายถง อตราสวนระหวางนาหนกของไอนาทมอยจรงทอณหภมและความกดดนหนงตอนาหนกของไอนาอมตวทอณหภมและความกดดนนน คดเปนคารอยละ ตวอยางเชน อากาศ 1 ลกบาศกเมตร เมออณหภม 30 องศาเซลเซยส มไอนาอย 9 กรม และ ในอณหภมนนอากาศอมตวมไอนาอย 30 กรม ความชนสมพทธเทากบ (100*9)/30 เทากบ 30% ความชนสมพทธเปนวธวดความชนในอากาศทใชมากทสด การเปลยนแปลงความชนสมพทธจะไมทาใหปรมาณไอนาทมอยในอากาศเปลยนแปลง แตอณหภมจะเปลยนแปลง และถาอณหภมเปลยนแปลงความชนสมพทธจะเปลยนแปลงดวย 3.2.1.4 อณหภมจดนาคาง (Dew Point Temperature) คออณหภมซงอากาศถกทาใหเยนลง (ความกดอากาศคงท) ถงอณหภมหนงทไอนาจดอมตวพอด อณหภมของจดนาคางจะเปนเทาใดกไดขนอยกบจานวนไอนาทมอยจรงในอากาศ ถาอากาศมไอนามากอณหภมของจดนาคางจะสง แตถาไอนามนอยอณหภมของจดนาคางจะตา ถาอณหภมของอากาศลดตากวาจดนาคางจะมการกลนตวในรปของหยดนา เชน ในฤดรอนแกวนาทใสนาแขงตงทงไวความชนของอากาศจะรวมกนเปนหยดนาเกาะอยรอบนอกแกวนา เนองจากอณหภมของแกวนาทใสนาแขงจะตากวาอณหภมจดนาคางทอยโดยรอบ อณหภมของจดนาคางจะบอกถงความไมสะดวกสบายของมนษยในชวงทมอากาศอนและชนไดดกวาความชนสมพทธ ยกเวนผทเคยชนกบอากาศรอนชน คนสวนใหญรสกวาอากาศชนไมสะดวกสบายเมออณหภมจดนาคางสงกวา 20 องศาเซลเซยส ในบางขณะทบางคนอาจไมรสกสบายตว เมออณหภมจดนาคางสงกวา 17 องศาเซลเซยส 3.2.2 ความชนสมพทธของประเทศไทยในแตละฤดกาล ประเทศไทยตงอยในเขตรอนใกลเสนศนยสตร จงมอากาศรอนชนปกคลมเกอบตลอดป เวนแตบรเวณทอยลกเขาไปในแผนดน ตงแตภาคกลางขนไปความชนสมพทธจะลดลงชดเจน ในชวงฤดหนาวและฤดรอน โดยเฉพาะฤดรอนจะเปนชวงทความชนสมพทธลดลงตาทสดในรอบป ในบรเวณดงกลาวมความชนสมพทธเฉลยตลอดปท 72 – 74 เปอรเซนตและจะลดลงเหลอ 62 – 69 เปอรเซนต ในชวงฤดรอน ดงแสดงขอมลตามตารางท 3.1

8

ตารางท 3.1 สถตความชนสมพทธเฉลย (%) ของประเทศไทยในชวงฤดกาลตางๆ ภาค ฤดหนาว ฤดรอน ฤดฝน ตลอดป

เหนอ 73 62 81 74 ตะวนออกเฉยงเหนอ 69 65 80 72 กลาง 71 69 79 73 ตะวนออก 71 74 81 76 ใตฝ งตะวนออก 81 77 78 79 ใตฝ งตะวนตก 77 76 84 80 3.3 ทฤษฎทางดานฮารดแวร 3.3.1 เซนเซอรวดอณหภมและความชน ในการวดอณหภมและความชนในงานวจยนเลอกใชเซนเซอรโมดลวดอณหภมและความชนสมพทธจากบรษท SENSIRION รน SHT15 เนองจากมขนาดเลก สะดวกในการใชงานและสามารถตดตงลงบนแผนวงจรพมพได ใหเอาทพตออกมาเปนสญญาณดจตอลทาใหลดปญหาเรองสญญาณรบกวนและสามารถตอเขากบบอรดควบคมไดทนท บลอกไดอะแกรมแสดงการทางานของ SHT15 สามารถแสดงไดดงรปท 3.1 สวนรปรางและการจดตาแหนงขาของ SHT15 สามารถแสดงไดดงรปท 3.2 ความหมายของตาแหนงขาตางๆของ SHT15 แสดงไดดงรปท 3.3

รปท 3.1 บลอกไดอะแกรมแสดงการทางานของ SHT15

9

รปท 3.2 รปรางและการจดตาแหนงขาของ SHT15

รปท 3.3 ความหมายของตาแหนงขาตางๆของ SHT15

คณสมบตทางเทคนคทสาคญของโมดลเซนเซอร SHT15 มดงน ทาหนาทเปนทงตววดอณหภมและความชนภายในตวถงเดยว สามารถกาหนดความละเอยดของยานการวดได มขนาดเลก กนพลงงานตา และ ทางานในยานแรงดนไฟเลยง 2.4 – 5.5 VDC เสถยรภาพในการทางานสง ยานการวดความชนอยในชวง 0 – 100 %RH ยานการวดอณหภมอยในชวง -40 – 123.8 oC ความละเอยดในการวดความชนสงสดอยท 0.05 %RH สวนอณหภมอยท 0.01 oC

ในการใชงานโมดลเซนเซอร SHT15 สามารถตอวงจรไดดงรปท 3.4

10

รปท 3.4 การตอวงจรเพอใชงาน SHT15

3.3.1.1 รปแบบการสอสารขอมลของโมดลเซนเซอร SHT15 3.3.1.1.1 การสงคาสง (Sending a command) ในสภาวะเรมตนกอนการสงขอมลจากไมโครคอนโทรลเลอรไปยง SHT15 จาเปนจะตองสรางรปแบบสญญาณกระตนผานขาสญญาณ SCK และ DATA เพอใหตรงกบเงอนไขทเรยกวา Transmission Start (ภาวะเรมสงสญญาณ) นนคอขา DATA จะตองถกทาใหเปนลอจก “0” นานอยางนอยหนงไซเกลของสญญาณนาฬกา SCK หลงจากน SHT15 จะทราบทนทวาขอมลตอจากนคอคาสง ดงรปท 3.5

รปท 3.5 การสรางภาวะเรมสงสญญาณของ SHT15

หลงจากสรางเงอนไข Transmission Start แลว สามารถสงคาสงไปยง SHT15 เพอกาหนดการทางานไดทนท โดยขอมลคาสงตางๆ สามารถแสดงไดดงรปท 3.6

11

รปท 3.6 คาสงในการทางานของ SHT15

3.3.1.1.2 รเซตการเชอมตอ (Connection reset sequence) เมอตองการเรมตนการเชอมตอกบโมดลเซนเซอร SHT15 ตองสรางสญญาณรเซตขนกอน โดยทาใหขา DATA มสถานะลอจก “1” นานเทากบชวงเวลาทปอนสญญาณนาฬกาทขา SCK อยางนอย 9 ลกตดตอกน แลวตามดวยการสรางภาวะเรมตนการสงสญญาณ (Transmission Start) ดงรปท 3.7

รปท 3.7 การรเซตการเชอมตอกบ SHT15

3.3.1.1.3 ขนตอนการอานคาอณหภมและความชนสมพทธ การอานขอมลดบของอณหภมและความชนสมพทธนน ทาไดหลงจากสรางสภาวะเรมตนทเรยกวา Transmission Start แลว ตามแลวการสงขอมลคาสงอานอณหภมหรอความชนสมพทธอยางใดอยางหนงไปยง SHT15 โดยท SHT15 จะตองใชเวลาในการประมวลผลเพอใหไดผลลพธทตองการซงจะใชเวลามากหรอนอยขนอยกบความละเอยดของขอมลทตองการดงแสดงในตารางท 3.2

12

ตารางท 3.2 คาเวลาทโมดลเซนเซอร SHT15 ใชในการประมวลผลขอมล ความละเอยดของขอมล (บต) เวลาทใชประมวลผล (±15%)

14 210 ms 12 55 ms 8 11 ms

ในรปท 3.8 แสดงไดอะแกรมเวลาของการอานขอมลจากโมดลเซนเซอร SHT15 โดยขอมลทสงออกมาจะประกอบไปดวยขอมลจานวน 2 ไบตและไบตสาหรบตรวจสอบขอผดพลาดอก 1 ไบต (CRC Check) โดยเมอไมโครคอนโทรลเลอรไดรบขอมล 1 ไบตจะตองสงสญญาณรบร (Acknowledge) ออกมา 1 ลก (กาหนดใหขา DATA มลอจก “0”) บตนยสาคญสงสดของขอมล (MSB) จะถกสงออกมากอน แตในกรณอานคาแบบ 8 บต ไบตแรกจะไมถกใชงาน การยกเลกการสอสารขอมลจะเกดขนเมอไมโครคอนโทรลเลอรสงสญญาณรบร หลงจากไดรบบตสดทายของ CRC แลว สาหรบกรณทไมตองการตรวจสอบ CRC การยกเลกการเชอมตอทาไดโดยการไมสง Acknowledge หลงจากรบขอมลในไบตท 2 แลว หลงจากนนเพอเปนการประหยดพลงงาน SHT15 จะเขาสโหมดสลปโดยอตโนมต

รปท 3.8 ไดอะแกรมเวลาของการอานขอมลจาก SHT15

3.3.1.2 รจสเตอรแสดงสถานะ (STATUS REGISTER) ในกรณทตองการปรบเปลยนคาพารามเตอรตางๆภายใน SHT15 นนจะตองกระทาผานรจสเตอรแสดงสถานะ หรอเรยกวารจสเตอร STATUS โดยรปแบบการเขยนขอมลและอานขอมลไปยงรจสเตอร STATUS สามารถแสดงไดดงรปท 3.9 และ 3.10 ตามลาดบสวนรายละเอยดบตตางๆของรจสเตอร STATUS สามารถแสดงไดดงรปท 3.11

รปท 3.9 รปแบบการเขยนขอมลไปยงรจสเตอร STATUS ของ SHT15

13

รปท 3.10 รปแบบการอานขอมลไปยงรจสเตอร STATUS ของ SHT15

รปท 3.11 รายละเอยดบตตางๆของรจสเตอร STATUS

คาพารามเตอรตางๆของรจสเตอร STATUS ทปรบเปลยนไดประกอบดวย 3.3.1.2.1 ความละเอยดในการวดคาความชนและอณหภม คาตงตนจากโรงงานจะมการกาหนดความละเอยดในการวดความชนไวท 12 บต สวนของอณหภมไวท 14 บต ถามการกาหนดบต 0 ของรจสเตอร STATUS เปน “1” คาความละเอยดในการวดความชนและอณหภมจะเปน 8 บต ซงทาใหความเรวในการประมวลผลของ SHT15 สงขน กนพลงงานตาลง แตความละเอยดกลดลงดวย 3.3.1.2.2 การตรวจสอบระดบไฟเลยง เปนพารามเตอรทใชตรวจสอบแรงดนไฟเลยงวาต ากวา 2.47 V หรอไม โดยมความแมนยา ±0.05 V 3.3.1.2.3 ตวทาความรอน ตวทาความรอนภายในโมดล SHT15 จะทาใหอณหภมของตวตรวจจบสงขนประมาณ 5 oC เพอขจดไอนาทตดอยกบตวตรวจจบ เมอคาความชนสงกวา 95%

14

ซงทาใหความแมนยาในการอานคามสงขน ระหวางการเปดใชตวทาความรอนจะทาใหการอานคาอณหภมทไดสงกวาความเปนจรงสวนคาความชนทอานไดกจะนอยกวาความเปนจรง 3.3.1.3 การคานวณคาอณหภม ในการอานคาอณหภมจากโมดล SHT15 จะตองเลอกความละเอยดในการอานคาวาจะใชแบบ 14 บต หรอ 12 บต โดยเรมตนคาความละเอยดในการอานนจะถกกาหนดเปนแบบ 14 บต สวนการคานวณหาคาอณหภมดไดจากสมการท 3.1

TSOddT 21 (3.1) โดยท T คอ คาอณหภมจรง 1d คอ คาคงทซงขนอยกบขนาดของไฟเลยงทปอนใหขา VDD ของ SHT15 2d คอ คาคงทซงขนอยกบความละเอยดในการอานคาอณหภมจาก SHT15 TSO คอ คาอณหภมดบทอานไดจาก SHT15 คาคงท 1d และ 2d สามารถหาไดจากรปท 3.12

รปท 3.12 คาคงท 1d และ 2d สาหรบการหาคาอณหภมจรงจาก SHT15

3.3.1.4 การคานวณคาความชนสมพทธ สาหรบการอานคาความชนสมพทธจากโมดล SHT15 จะสามารถเลอกความละเอยดในการอานไดแบบ 12 บต และ 8 บต โดยเรมตนคาความละเอยดในการอานนจะถกกาหนดเปนแบบ 12 บต สวนการคานวณหาคาความชนสมพทธดไดจากสมการท 3.2 และ 3.3

RHSOcSOccRH RHRHLinear % 2

321 (3.2)

LinearRHCtrue RHSOttTRH o 2125 (3.3)

15

โดยท trueRH คอ คาความชนสมพทธจรง LinearRH คอ คาความชนสมพทธเชงเสน

CoT คอ คาอณหภมจรงทคานวณไดจากสมการท 3.1 1t และ 2t คอ คาคงทซงขนอยกบความละเอยดในการอานคาความชนสมพทธจากโมดล SHT15 1c , 2c และ 3c คอ คาคงทซงขนอยกบความละเอยดในการอานคาความชนสมพทธจากโมดล SHT15 RHSO คอ คาขอมลดบของความชนสมพทธทอานไดจากโมดล SHT15 คาคงทตางๆจากสมการท 3.2 และ 3.3 สามารถหาไดรปท 3.13 และ 3.14

รปท 3.13 คาคงท 1c , 2c และ 3c สาหรบการหาคาความชนสมพทธจาก SHT15

รปท 3.14 คาคงท 1t และ 2t สาหรบการหาคาความชนสมพทธจาก SHT15

3.3.2 บอรดควบคม ในการอานคาของอณหภมและความชนสมพทธท Sensor Node จากโมดลเซนเซอร SHT15 และสงขอมลดงกลาวไปยงคอมพวเตอร (Sink Node) เพอแสดงผลและเกบขอมล จะกระทาผานบอรดควบคมซงมไมโครคอนโทรลเลอรทาหนาทควบคมการทางานทงหมด โดยในทนไดเลอกใชไมโครคอนโทรลเลอรเบอร PIC16F877-20 ของบรษท MICROCHIP เนองจากเปนไมโครคอนโทรลเลอรทราคาไมสง หาไดงายในทองตลาด อกทงยงมฟงกชนการใชงานและหนวยความจาทเหมาะสมกบงานวจยน โดยบอรดควบคมทเลอกมาใชมคณสมบตทางเทคนคทสาคญดงน

ใชไมโครคอนโทรลเลอรเบอร PIC16F877-20 แบบตวถง DIP 40 PIN หนวยความจา FLASH 8K WORDS, RAM 368 Byte, EEPROM 256 Byte, A/D 10 BIT 8 CH

RUN X’TAL 10 MHz

16

4 PORT I/O แบบ 10 PIN RS232 PORT จานวน 1 ชอง แบบ 4 PIN I/O HIGH-CURRENT SINK/SOURCE 25mA/25mA POWER SUPPLY 5 VDC ขนาดแผน PCB 6.2 X 8.1 cm. สามารถ DOWNLOAD โปรแกรมเขาหนวยความจาภายในแบบ FLASH

ไดโดยตรงแบบ LOW VOLTAGE โดยรปท 3.15 แสดงถงรปรางของบอรดควบคม สวนรปท 3.16 แสดงถงโครงสรางตางๆของบอรดควบคม

รปท 3.15 บอรดควบคมภายใน Sensor Node

รปท 3.16 โครงสรางของบอรดควบคม

17

จากรปท 3.16 หมายเลขตางๆมรายละเอยดดงน หมายเลข 1 ขวตอแหลงจายไฟ

หมายเลข 2 ไมโครคอนโทรลเลอร PIC16F877

หมายเลข 3, 4, 5, 6 เปนพอรตของขาสญญาณ I/O ของ PIC16F877 คอ PORT-RA, PORT-RB, PORT-RC และ PORT-RD ตามลาดบ โดยมการจดเรยงขาสญญาณดงรปท 3.17

หมายเลข 7 พอรต RS232 จดเรยงสญญาณตามรปท 3.18

หมายเลข 8 ขาสญญาณ PORT-RE จดเรยงสญญาณตามรปท 3.19

หมายเลข 9 จมเปอรเลอกการใชงานไมโครคอนโทรลเลอร

หมายเลข 10 พอรตสญญาณสาหรบการดาวนโหลดโปรแกรม

หมายเลข 11 LED แสดงสถานะของแหลงจายไฟภายในบอรดควบคม

หมายเลข 12 สวตซรเซตโปรแกรม

หมายเลข 13 ขวตอแหลงจายไฟสาหรบใชรวมกบบอรดอนๆ

รปท 3.17 การจดเรยงขวตอของบอรดควบคม

18

รปท 3.18 การจดเรยงขวตอพอรต RS232 ของบอรดควบคม

รปท 3.19 การจดเรยงขวตอ PORT-RE ของบอรดควบคม

3.3.3 บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย ในการรบสงขอมลแบบไรสายระหวาง Sensor Node กบ Sink Node เพอนาคาอณหภมและความชนสมพทธมาแสดงผลและเกบขอมลทคอมพวเตอรจะกระทาผานบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย โดยทบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายจะทาหนาทเปนตวแปลงสญญาณทเปลยนแปลงสญญาณในระบบ RS232 ทเปนสาย ใหเปนแบบการสงขอมล RS232 แบบไรสาย โดยในโหมดการทางานของการสงขอมล (Transmitter) จะทาหนาทรอรบขอมลจากพอรตสอสารอนกรม RS232 จากขา RX แลวแปลงเปนสญญาณความถ (GFSK) สงออกไปในอากาศ และในทางกลบกนในโหมดการทางานแบบรบ (Receiver) บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายกจะทาหนาทคอยตรวจจบขอมลทอยในรปของสญญาณความถ (GFSK) จากดาน RF เพอแปลงกลบเปนขอมลแบบ RS232 สงออกไปทางขา TX ไดดวย คณสมบตทางเทคนคทสาคญของบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายมดงตอไปน

รปแบบการรบสงแบบ GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) ความถใชงาน 2.4GHz-2.52 GHz กาลงสง Output Power +20dBm, พรอมเสาอากาศภายนอก 2.4GHz 50 Ohm รปแบบการสอสารกาหนดเปน 9600,8,N,1 ระยะทางในการใชงานไดไกลถง 100 เมตร หรอไกลกวานไดในพนทกลางแจง 4 PIN RS232 Port สามารถตอเขากบบอรดควบคมไดทนท

19

Power Supply 5VDC-9VDC กระแสใชงาน Recieve Mode 40mA, Transmit Mode Max 450mA โดยในรปท 3.20 แสดงรปรางของบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย รปท 3.21 แสดงรปรางของบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายทบรรจลงกลองพลาสตกเรยบรอยแลว และรปท 3.22 แสดงการเชอมตอระหวางบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายกบบอรดควบคม

Power Supply

Power Supply + RS232 Port

รปท 3.20 บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย

รปท 3.21 บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายทบรรจลงกลองพลาสตกเรยบรอยแลว

รปท 3.22 การเชอมตอระหวางบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายกบบอรดควบคม

20

3.3.3.1 การใชงานบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย การสอสารทใชสาหรบบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายเปนการทางานชนด 2 ทศทาง แบบ Half Duplex หรอ ผลดกนรบผลดกนสง ซงสามารถใชรบสงขอมล ระหวางตนทางและปลายทางได โดยใชบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายดานละ 1 ชด เทานน เพยงแตการรบสงขอมลแบบนจะไมสามารถสงขอมลสวนทางกนไดเหมอนกบแบบ Full Duplex แตจะตองใชวธการผลดกนรบขอมลและสงขอมลแทน โดยเมอฝายรบทาการรบขอมลไดจนครบแลวจงจะสลบหนาทเปนฝายสงเพอสงขอมลยอนกลบไป โดยบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายจะทาหนาทเปนทงฝายรบและฝายสงขอมลแบบอตโนมต โดยในสภาวะปรกตจะอยในสภาวะของการรอรบขอมล ทงดาน RF และ RS232 ซงถาพบวามขอมลสงเขามาทางดานของ RF กจะนาขอมลนนสงออกไปทางดานขา TX ของ RS232 ทนท และในทานองเดยวกน ถาพบวามขอมลสงเขามาทางดาน RX ของ RS232 มนกจะทาการรบขอมลนนจาก RS232 พรอมกบเปลยนทศทางของอปกรณ RF จากการรอรบขอมลใหทาหนาทเปนตวสงขอมลแทน เพอทาการสงขอมลทรบไดจาก RS232 ออกไปทาง RF ในทนท ซงหลงจากทบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายทาการสลบโหมดการทางานของอปกรณดาน RF จากการรอรบเปนการสงและทาการเรมตนสงขอมลออกไปทางดาน RF เรยบรอยแลว มนจะวนกลบไปตรวจสอบการรบขอมลจากดาน RS232 อกวายงมขอมลสงเขามาอกหรอไม ถาพบวายงมขอมลสงเขามอกกจะทาการแปลงขอมลนนเพอสงออกไปยงดาน RF ตอไปอกจนกวาการสงขอมลดาน RS232 จะสนสดลง ซงขอมลดาน RS232 ทสงเขามานนควรสงอยางตอเนองโดยเมอบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย ทาการสงขอมลแตละ Byte ออกไปทางดาน RF เรยบรอยแลวมนจะวนรอบรอรบขอมล Byte ถดไปจาก RS232 ภายในเวลา 2.5 ms ถาไมพบขอมลสงเขามาอกภายในระยะเวลาดงกลาวมนจงจะทาการเปลยนหนาทของอปกรณดาน RF ใหกลบมาทาหนาทเปนการรอรบขอมลตามเดม โดยในขณะทอปกรณดาน RF ถกกาหนดใหเปนฝายสงขอมลอยนน จะไมสามารถทาการรบขอมลจาก RF ได ซงถามการสงขอมลเขามาในขณะนนกจะไมสามารถรบได โดยคาเวลาทจะใชในการสลบโหมดการทางานของ RF จากฝายสงขอมลใหเปนฝายรบขอมลนน จะมคาเปน 2.5 ms ดงนนเมอฝายรบสามารถรบขอมลไดครบหมดแลวกอนทจะทาการสงขอมลเพอตอบกลบไปยงฝายตรงขามนน ควรทาการหนวงเวลาไวไมนอยกวา 3 ms นบจากรบขอมล Byte สดทายไดเรยบรอยแลวจงเรมตนสงขอมล Byte แรกยอนกลบไป ซงถาฝายรบทาการสงขอมลตอบกลบไปยงฝายตรงขามเรวกวานอาจทาใหฝายตรงขามไมสามารถรบขอมล Byte แรกไดทนสาหรบการใชงานบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายน การรบและสงขอมลดานRS232 จะไมมการตรวจสอบความพรอมของฝายรบและสง ดวยสญญาณทางไฟฟา (CTS/RTS) โดยเมอมนสามารถรบขอมลจาก RF ได กจะทาการสงขอมลนนออกไปทางขา TX (Transmit) ของ RS232 ในทนท โดยไมสนใจวา อปกรณทตอไวดาน RS232 จะพรอมรบขอมลหรอไม ซงถาดานRS232 ไมพรอมรบขอมลกจะทาใหขอมล Byte นนสญหายไปทนท ซงในการใชงานนน ผใชควรกาหนดคาความเรวในการรบสงขอมลดาน RS232

21

ทจะใชบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายทกๆตวดวยคาความเรวทเทากนดวยเพอใหการรบและสงขอมลเกดความสมพนธกนอยางเหมาะสม สาหรบความสามารถในการรอรบขอมลจาก RS232 ของบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายนจะสามารถรบขอมลไดอยางตอเนองสงสด ไมเกน 64 Byte ดงนนในกรณทมการสงขอมลจากดาน RS232 ดวยขอมลจานวนมากกวา 64 Byte ตอเนองกนนน ควรทาการแบงขอมลออกเปนชดๆ โดยใหมขนาดชดละไมเกน 64 Byte ซงหลงจากทาการสงขอมลอยางตอเนองไปได 1 ชด (64 Byte) แลวควรทาการหนวงเวลาไวชวขณะหนงอยางนอย 1 ms แลวจงเรมสงขอมลชดถดไป สลบกบการหนวงเวลา อยางนเรอยๆ เพอใหบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย สามารถนาขอมลทรบไดจากดาน RS232 สงออกไปทางดาน RF ไดทน ซงถาทาการสงขอมลอยางตอเนองโดยไมมการหนวงเวลาเลยอาจทาใหขอมลบาง Byte เกดการสญหายไปได 3.3.4 โมดลเรกกเลเตอร เพอให Sensor Node สามารถใชไฟเลยงภายนอกจากแบตเตอรหรอแหลงจายไฟภายนอกทมโวลตสงๆได จงมการตดตงโมดลเรกกเลเตอรเพมเตมเขาไปเพอทาหนาทลดระดบแรงดนไฟฟาลงใหเหลอ 5 VDC เพอนาไปเลยงบอรดควบคมและบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย คณสมบตทางเทคนคทสาคญของโมดลเรกกเลเตอรดงตอไปน

โมดลเรกกเลเตอรแบบ DC-DC Conterver เบอร LM2576 ใหประสทธภาพการทางานทสงกวาแบบลเนยรเรกกเลเตอรและลดกาลงงานสญเสยในรปของความรอนไดมาก

แรงดนอนพตใชงานไดสงถง 40 VDC สามารถจายกระแสเอาตพตได 1 A จดตาแหนงขาเชนเดยวกบไอซเรกกเลเตอรเบอร 78xx (In/Gnd/Out) จงสามารถใช

แทนไดทนท รปท 3.23 แสดงลกษณะของโมดลเรกกเลเตอร

รปท 3.23 โมดลเรกกเลเตอร

22

3.4 ทฤษฎทางดานซอฟแวร ในการพฒนาโปรแกรมสาหรบงานวจยนจะมสองสวนคอ โปรแกรมในสวนของคอมพวเตอรท Sink Node และ โปรแกรมสาหรบไมโครคอนโทรลเลอรท Sensor Node 3.4.1 การพฒนาโปรแกรมในสวน Sink Node โปรแกรมในสวนนจะถกพฒนาขนเพอใหคอมพวเตอรท Sink Node สามารถแสดงคาและเกบขอมลของอณหภมและความชนสมพทธทไดรบมาจาก Sensor Node โดยในงานวจยนไดเลอกใชซอฟแวร LabVIEW ในการพฒนาโปรแกรมในสวน Sink Node เนองจากซอฟแวร LabVIEW เปนการเขยนโปรแกรมเชงกราฟกทาใหการพฒนาโปรแกรมเปนไปไดอยางสะดวกและรวดเรวกวาการเขยนโปรแกรมแบบดงเดมทเปนการเขยนโปรแกรมแบบเชงตวหนงสอ โดย LabVIEW เปนโปรแกรมคอมพวเตอรทสรางขนมาเพอนามาใชในงานดานการวดและควบคม LabVIEW ยอมาจาก Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench ซงหมายถงเปนโปรแกรมทสรางเครองมอวดเสมอนจรงในหองปฏบตการทางวศวกรรม ดงนนจดประสงคหลกของการทางานของโปรแกรมนคอการจดการในดานการวดและการควบคม ในตวของโปรแกรมจะประกอบไปดวยฟงกชนทใชชวยในการวดคมมากมายและโปรแกรมนจะมประโยชนสงสดเมอนามาใชรวมกบเครองมอวดทางวศวกรรมตางๆ สงททาให LabVIEW แตกตางจากโปรแกรมอนอยางเหนไดชดทสดกคอ LabVIEW เปนโปรแกรมประเภท Graphical Programming โดยสมบรณ นนคอเราไมจาเปนตองเขยนโคดหรอคาสงเปนลกษณะตวอกษร แตจะใชการเขยนโปรแกรมในลกษณะ ภาษารปภาพ หรอเรยกอกอยางหนงวา ภาษา G (Graphical Language) ซงแทนทจะเขยนโปรแกรมเปนบรรทดอยางทเราคนเคยกลบใชรปภาพหรอสญลกษณแทน ถงแมวาในตอนแรกเราอาจจะสบสนกบการจดเรยงหรอเขยนโปรแกรมบาง แตเมอเราคนเคยกบการใชโปรแกรมนแลวจะพบวา LabVIEW มความสะดวกและสามารถลดเวลาในการเขยนโปรแกรมลงไปไดมาก โดยเฉพาะในงานทตองเขยนโปรแกรมเพอเชอมตอกบอปกรณอนๆในการวดและควบคม สาหรบผทเคยใชโปรแกรมประเภทตวอกษร หรอ เรยกวา Text Base ทงหลายคงจะทราบถงความยงยากในการจดการกบขนตอนการสงผานขอมลไปยงอปกรณเชอมตอ เชน Port หรอ Card ตางๆ รวมถงการจดการดานหนวยความจาเพอทจะสามารถรวบรวมขอมลมาใชในการคานวณและเกบขอมลใหไดประโยชนสงสด ปญหาเหลานไดรบการแกไขใน LabVIEW โดยไดมการบรรจ Libraries ไวสาหรบจดการปญหาเหลานนไวใหแลว ไมวาอปกรณเชอมตอจะเปนอะไรขอใหเปนมาตรฐานอตสาหกรรมกเปนอนใชได รวมถงการวเคราะหขอมล LabVIEW กไดสราง Libraries เกยวกบฟงกชนทางคณตศาสตร สถต พชคณต และ ฟงกชนอนๆ ไวใหเรยบรอยแลว จงทาใหการวดและควบคมเปนเรองงายลงไปมาก อกทงมราคาถกลงเนองจากสามารถใชคอมพวเตอรสวนบคคลในการสรางโปรแกรมเกยวกบการวดคมดวยโปรแกรม LabVIEW ทาใหคอมพวเตอรสวนบคคลกลายเปนเครองมอวดไดหลายชนดในเครองเดยว

23

3.4.1.1 องคประกอบของโปรแกรม LabVIEW สวนประกอบของโปรแกรม LabVIEW จะมอยดวยกนสองหนาตาง คอ หนาตาง Font Panel และ หนาตาง Block Diagram ซงในสวนของหนาตาง Font Panel เปรยบเสมอนสวนตดตอกบผใชงาน หรอทนยมเรยกวา GUI (Graphic User Interface) โดยทวไปจะมลกษณะเหมอนกบหนาปมทของเครองมอวดทวไป ซงจะประกอบไปดวย สวตซ ปม กราฟ เปนตน ซงผเขยนโปรแกรมสามารถสรางรปแบบขนเองไดเพราะ LabVIEW มสวนประกอบตางๆทใชสาหรบออกแบบหนาจอไวใหใชอยางมากมาย ลกษณะของ หนาตาง Font Panel แสดงไดดงรปท 3.24

รปท 3.24 หนาตาง Font Panel

สวนหนาตาง Block Diagram เปนหนาตางสาหรบการเขยนโคดหรอการสรางความสมพนธระหวางอปกรณตางๆทไดออกแบบไวในหนาตาง Font Panel โดยมการเขยนโปรแกรมเปนแบบ Graphical Programming ภายในหนาตาง Block Diagram จะประกอบไปดวย ฟงกชน คาคงท ลป หรอ โครงสราง เปนตน จากนนในแตละสวนจะปรากฏในรปของบลอก การรบสงขอมลระหวางบลอกจะใชการลากสายเชอมตอเขาดวยกน เพอกาหนดทศทางการไหลของขอมล ลกษณะของ หนาตาง Block Diagram แสดงไดดงรปท 3.25

24

รปท 3.25 หนาตาง Block Diagram

3.4.2 การพฒนาโปรแกรมในสวน Sensor Node เปนการพฒนาโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอรบนบอรดควบคม เพออานคาอณหภมและความชนสมพทธจากโมดลเซนเซอร SHT15 แลวสงขอมลดงกลาวไปใหคอมพวเตอรท Sink Node ในแบบไรสาย โดยในงานวจยนเลอกใชคอมไพเลอรภาษาซชอ mikroC PRO for PIC ของบรษท mikroElektronika ซงใชมาตรฐานการเขยนโปรแกรมภาษาซแบบ ANSI C และ สภาพแวดลอมในการพฒนาโปรแกรมเปนแบบ Integrated Development Environment (IDE) ซงรวมเอาสวนตดตอกบผใชงาน คอมไพเลอร ดบกเกอร และ ไลบารตางๆไวในสภาพแวดลอมเดยวกนทาใหการพฒนาโปรแกรมเปนไปไดอยางสะดวกรวดเรวมากยงขน หนาตาและสวนประกอบของโปรแกรมสามารถดไดจากรปท 3.26 สวนรายละเอยดเพมเตมสามารถดไดจากเวปไซต http://www.mikroe.com

25

รปท 3.26 สวนประกอบของโปรแกรม mikroC for PIC

บทท 4 การคานวณและออกแบบ

ในบทนจะกลาวถงการคานวณและออกแบบ ตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน โดยจะแบงออกเปนสองสวนคอ การออกแบบทางดานฮารดแวร และ การออกแบบทางดานซอฟแวร 4.1 องคประกอบของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวด ลอมภายในโรงเรอน เพอใหเขาใจถงการคานวณและออกแบบตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนไดดยงขน จงจาเปนจะตองทราบถงสวนประกอบและการทางานของระบบทงหมดเสยกอน ซงสวนประกอบและการทางานของระบบทงหมดสามารถแสดงไดดงรปท 4.1

computer

Sink Node

Sensor Node # 1

Temperature

Humidity

Sensor Node # 2

Temperature

Humidity

Sensor Node # 3

Temperature

Humidity

รปท 4.1 สวนประกอบและการทางานของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบ การตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอน

27

จากรปท 4.1 สวนประกอบหลกของตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนจะมสองสวนคอ Sensor Node และ Sink Node โดยท Sensor Node จะทาหนาทอานคาของอณหภมและความชนของจดทตดตงแลวทาการสงคาทอานไดไปยง Sink Node ในแบบไรสาย ซง Sink Node นจะสงขอมลทไดรบจาก Sensor Node ไปยงคอมพวเตอรและภายในคอมพวเตอรจะมโปรแกรมสาหรบแสดงผลและบนทกคาของอณหภมและความชนทอานไดจาก Sensor Node ทงสามจด 4.2 การออกแบบทางดานฮารดแวร จากรปท 4.1 จะพบวาสวนประกอบของระบบทเปนฮารดแวรจะมสองสวนคอ Sensor Node และ Sink Node ดงนนในหวขอนจงไดแบงการออกแบบดานฮารดแวรออกเปนสองหวขอยอยคอ การออกแบบดานฮารดแวรของ Sensor Node และ การออกแบบดานฮารดแวรของ Sink Node ซงมรายละเอยดดงตอไปน 4.2.1 การออกแบบดานฮารดแวรของ Sensor Node สวนประกอบและการทางานของอปกรณ Sensor Node สามารถแสดงไดดงรปท 4.2

ControllerBoard

SensorBoard

RS232-to-WirelessBoard

RegulatorBoard

5 VDC

5 VDC or 12 VDC

Humidity

TemperatureDigital I/ORS232

รปท 4.2 สวนประกอบและการทางานของอปกรณ Sensor Node

จากรปท 4.2 อปกรณ Sensor Node จะประกอบไปดวยสวนตางๆดงตอไปน 1. บอรดเซนเซอร (Sensor Board) เปนบอรดทตดตงโมดลเซนเซอร SHT15 ไวสาหรบอานคาอณหภมและความชนสมพทธ ลกษณะของบอรดเซนเซอรและการเชอมตอสามารถแสดงไดดงรปท 4.3 และ 4.4 ตามลาดบ 2. บอรดควบคม (Controller Board) ทาหนาทควบคมการทางานทงหมดของอปกรณ Sensor Node เรมตงแตรบคาสงจาก Sink Node ผานทางบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย (RS232-to-Wireless Board) อานคาอณหภมและความชนสมพทธจากบอรดเซนเซอร สง

28

คาทอานไดผานทางพอรต RS232 ไปยงบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย (RS232-to-Wireless Board) กลบไปยง Sink Node ลกษณะของบอรดควบคมและการเชอมตอตางๆสามารถดไดจากรปท 3.15 – 3.19 ในบทท 3 3. บอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย (RS232-to-Wireless Board) ทาหนาทแปลงขอมลจากพอรต RS232 ไปเปนสญญาณแบบไรสายในคลนความถวทย ลกษณะของบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสายสามารถดไดจากรปท 3.20 – 3.21 ในบทท 3 4. บอรดเรกกเลเตอร (Regulator Board) เปนบอรดทตดตงโมดลเรกกเลเตอรเพอทาหนาทลดระดบแรงดนไฟฟาจากภายนอกลงใหเหลอ 5 VDC เพอนาไปเลยงบอรดตางๆภายในอปกรณ Sensor Node ลกษณะของโมดลเรกกเลเตอรสามารถดไดจากรปท 3.22 ในบทท 3

รปท 4.3 บอรดเซนเซอร

รปท 4.4 ขาสญญาณตางๆของบอรดเซนเซอร

เมอนาสวนประกอบของบอรดตางๆภายใน Sensor Node ทงหมดทไดกลาวมาขางตน มาตอรวมกนจะสามารถเขยนเปนวงจรไฟฟาไดดงรปท 4.5 จากรปท 4.5 จะพบวาไมโครคอนโทรเลอร PIC16F877 บนบอรดควบคมจะตอกบโมดลเซนเซอร SHT15 บนบอรดเซนเซอรทางขา RC0 และ RC1 โดยขา RC0 ตอกบขา DAT ของโมดลเซนเซอร SHT15 และ ขา RC1 ตอกบขา SCK ของโมดลเซนเซอร SHT15 จากนนขา RC6 ซงทาหนาทเปนสญญาณ TX และ RC7 ซงทาหนาทเปนสญญาณ RX ของไมโครคอนโทรเลอร PIC16F877 จะตอผานไอซ MAX232 เพอแปลงระดบสญญาณใหเปนไปตามมาตรฐาน RS232 และจะไปตอกบขา RX และ TX ของบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย (RS232-to-Wireless Board) ตามลาดบ

29

สวนรปท 4.6 แสดงถงสวนประกอบภายในของ Sensor Node รปท 4.7 แสดงถง Sensor Node ทประกอบลงกลองพลาสตกเรยบรอยแลว และ รปท 4.8 แสดงถงการนา Sensor Node ไปตอรวมกบแบตเตอรเพอใชงาน

รปท 4.5 วงจรไฟฟาของ Sensor Node

รปท 4.6 สวนประกอบภายในของ Sensor Node

30

รปท 4.7 Sensor Node ทประกอบลงกลองพลาสตกเรยบรอยแลว

รปท 4.8 การนา Sensor Node ไปตอรวมกบแบตเตอรเพอใชงาน

31

4.2.2 การออกแบบดานฮารดแวรของ Sink Node Sink Node จะทาหนาทเปนเปนตวกลางรบสงขอมลจากคอมพวเตอรไปยง Sensor Node ในแบบไรสาย โดยท Sink Node จะตดตอกบคอมพวเตอรผานทางบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย (RS232-to-Wireless Board) ดงรปท 4.9 สวนลกษณะของอปกรณ Sink Node สามารถแสดงไดดงรปท 4.10 และ การเชอมตอสญญาณระหวาง Sink Node กบ คอมพวเตอรแสดงไดดงรปท 4.11

ComputerSink Node

(RS232-to-Wireless Board)

RS232

รปท 4.9 การรบสงขอมลจากคอมพวเตอรไปยง Sink Node

รปท 4.10 Sink Node

รปท 4.11 การเชอมตอสญญาณระหวาง Sink Node กบ คอมพวเตอร

32

4.3 การออกแบบทางดานซอฟแวร ในการออกแบบทางดานซอฟแวรจะแบงออกเปนสองสวน คอ การออกแบบโปรแกรมสาหรบไมโครคอนโทรเลอรทใชบนบอรดควบคมในสวนของ Sensor Node และ การออกแบบโปรแกรมสาหรบคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node เพอสงให Sensor Node ทาการสงคาของอณหภมและความชนสมพทธทวดไดกลบมาให โดยกอนทจะกลาวถงการออกแบบโปรแกรมทงหมดดงกลาวขางตนจะขอกลาวถงการกาหนดรปแบบการสอสาร (Protocol) ระหวาง Sink Node กบ Sensor Node เสยกอน 4.3.1 รปแบบการสอสาร (Protocol) ระหวาง Sink Node กบ Sensor Node เพอใหอปกรณทงทางฝ ง Sink Node และ Sensor Node สามารถรบสงขอมลกนไดอยางถกตองจาเปนทจะตองมการกาหนดรปแบบการสอสาร (Protocol) ทจะใชขนมาเสยกอน โดยในทนจะใชการสอสารแบบ Half Duplex หรอ ผลดกนรบขอมลผลดกนสงขอมล ซงเมอฝายรบทาการรบขอมลไดจนครบแลวจงจะสามารถสลบหนาทเปนฝายสงขอมลยอนกลบไปได หลกการสอสารแบบนจะให Sink Node เปนตวควบคมการสอสารกบ Sensor Node แตละตวในระบบ โดยเมอ Sink Node จะทาการสงขอมลออกไปจะมการใสรหส ID Code ของ Sensor Node ทตองการสอสารดวยรวมไปในชดขอมลนนๆดวย ซง Sensor Node ทกตวจะรบขอมลจาก Sink Node ไดเหมอนๆกน แตจะม Sensor Node เพยงตวเดยวทตอบสนองตอขอมลนนๆ โดยไดกาหนดการตงคาการสอสารของ Sink Node และ Sensor Node ไวตามตารางท 4.1 ตารางท 4.1 การตงคาการสอสารของ Sink Node และ Sensor Node

การตงคาการสอสาร Sink Node Sensor Node

(ตวท 1) Sensor Node

(ตวท 2) Sensor Node

(ตวท 3) RS232 Baudrate (Bits Per Second)

9600 9600 9600 9600

ID Code - 01 02 03 หลงจากไดตงคาการสอสารของอปกรณตางๆตามตารางท 4.1 แลว ขนตอนตอไปจะเปนการกาหนดรปแบบการสอสาร (Protocol) ทจะใชขนมาซงจะแบงออกเปนสองสวนคอรปแบบการสอสารทางดาน Sink Node และ รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node ซงมรายละเอยดดงน 4.3.1.1 รปแบบการสอสาร (Protocol) ทางดาน Sink Node รปแบบการสอสาร (Protocol) ทางดาน Sink Node จะสามารถอธบายไดดงรปท 4.12 ซงโคดทใชทงหมดเปนแบบ ASCII Code และ 1 บลอกในรปจะมคาเทากบ 1 ไบต

33

* (0x2A)

A0 (1st Address)

A1 ( 2nd Address)

C (Command)

CR (0x0D)

รปท 4.12 รปแบบการสอสารทางดาน Sink Node

จากรปท 4.12 สามารถอธบายความหมายแตละบลอกไดดงน

* หมายถง รหสนาหนาของชดคาสง ซงตรงกบรหส ASCII คอ 0x2A A0, A1 หมายถง ID Code ของ Sensor Node ในหลกทหนงและหลกทสอง

ตามลาดบ การอางองหมายเลข ID Code ของ Sensor Node ทจะตดตอจะใชตวเลข

สองหลก เชน ถาตองการตดตอกบ Sensor Node ท ID Code เปน 01 จะตองกาหนดให A0 = ‘0’ และ A1 = ‘1’ หรอ ถาเปนรหส ASCII จะไดเปน A0 = 0x30 และ A1 = 0x31 เปนตน

C หมายถง รหสคาสง มคาเปน ‘0’ หรอ ‘1’ กรณรหส ASCII จะเปน 0x30 หรอ 0x31 C = ‘0’ หรอ 0x30 หมายถง คาสงตรวจสอบการสอสาร C = ‘1’ หรอ 0x31 หมายถง คาสงอานคาอณหภมและความชน

CR หมายถง รหสปดทาย ซงตรงกบรหส ASCII คอ 0x0D 4.3.1.2 รปแบบการสอสาร (Protocol) ทางดาน Sensor Node เมอ Sensor Node ไดรบคาสงจาก Sink Node ตามรปแบบการสอสารดงรปท 4.12 แลว Sensor Node จะมการตอบสนองโดยใชรปแบบการสอสาร (Protocol) ดงรปท 4.13 – 4.15 ซงโคดทใชทงหมดเปนแบบ ASCII Code และ 1 บลอกในรปจะมคาเทากบ 1 ไบต

* (0x2A)

A0 (1st Address)

A1 ( 2nd Address)

‘O’ (0x4F)

‘K’ (0x4B)

CR (0x0D)

รปท 4.13 รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node กรณไดรบคาสงตรวจสอบการสอสาร

34

T (0x54)

X

X . (0x2E)

X H (0x48)

X X . (0x2E)

X CR (0x0D)

รปท 4.14 รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node กรณไดรบคาสงอานคาอณหภมและ

ความชน

? (0x3F)

A0 (1st Address)

A1 ( 2nd Address)

CR (0x0D)

รปท 4.15 รปแบบการสอสารทางดาน Sensor Node กรณไดรบคาสงทไมรจก

จากรปท 4.13 สามารถยกตวอยางไดดงน เชน เมอ Sink Node สงคาสงมาเปน ‘*’ ‘0’ ‘1’ ‘0’ ‘CR’ Sensor Node หมายเลข ID Code เปน 01 จะตอบสนองเปน ‘*’ ‘0’ ‘1’ ‘O’ ‘K’ ‘CR’ เปนตน สวนจากรปท 4.14 สามารถยกตวอยางไดดงน เชน เมอ Sink Node สงคาสงมาเปน เปน ‘*’ ‘0’ ‘1’ ‘1’ ‘CR’ ถาในขณะนน Sensor Node หมายเลข ID Code เปน 01 อานคาอณหภมไดเทากบ 35.2 oC และ ความชนไดเทากบ 68.5 %RH Sensor Node จะตอบสนองเปน ‘T’ ‘3’ ‘5’ ‘.’ ‘2’ ‘H’ ‘6’ ‘8’ ‘.’ ‘5’ ‘CR’ เปนตน และ จากรปท 4.15 สามารถยกตวอยางไดดงน เชน กรณท Sensor Node หมายเลข ID Code เปน 01 ไดรบคาสงทไมรจกจะตอบสนองเปน ‘?’ ‘0’ ‘1’ ‘CR’ 4.3.2 การออกแบบโปรแกรมสาหรบไมโครคอนโทรเลอรทใชบนบอรดควบคมสาหรบ Sensor Node โปรแกรมสาหรบไมโครคอนโทรเลอรทใชบนบอรดควบคมสาหรบ Sensor Node สามารถนามาเขยนเปนโฟลชารตการทางานไดดงรปท 4.16 โดยเรมจากการกาหนดใหขา RC0 และ RC1 ของไมโครคอนโทรเลอรตอกบขา DAT และ SCK ของเซนเซอรบอรดตามลาดบ และ ตงคาการทางานของพอรตสอสาร RS232 จากนนเปดการทางานอนเตอรรพทของพอรตสอสาร RS232 เมอเกดอนเตอรรพทใหอานขอมลไบตแรกเขามาแลวตรวจสอบวาเปน “*” หรอไม ถาใชจะอานขอมลเขามาอก 4 ไบต แลวตรวจสอบวาไบตสดทายเปน “CR” ใชหรอไม ถาใชจะตรวจสอบตอวาเปนคาสงสาหรบ ID Code ของบอรดตนหรอไม ถาใชกจะมการตอบสนองตอคาสงตามทไดกลาวไวในหวขอ 4.3.1.2 ตอไป สวนซอรสโคดโปรแกรมสามารถแสดงไดในหวขอถดไป

35

เรมตน

1. กาหนดใหขา RC0 ทาหนาทตอกบขา DAT ของโมดลเซนเซอร SHT152. กาหนดใหขา RC1 ทาหนาทตอกบขา SCK ของโมดลเซนเซอร SHT153. ตงคาการทางานของพอรตสอสาร RS2324. เปดการทางานอนเตอรรพทของพอรตสอสาร RS232

เกดอนเตอรรพททพอรตสอสาร RS232

ไมใช

ใช

ขอมลไบตแรกเปน '*'ไมใช

ใช

อานขอมลเขามาอก 4 ไบต

ขอมลไบตสดทายเปน 'CR'ไมใช

ใช

ขอมลไบตทสองและสามตรงกบหมายเลข ID Code หรอไม

ไมใช

ใช

ขอมลไบตทสเปน '0'ใช

สงขอมลกลบทางพอรต RS232 ตามรปท 4.13

ไมใช

ขอมลไบตทสเปน '1'ใช อานคาอณหภมและความชนสมพทธจากบอรดเซนเซอร

แลวสงขอมลกลบทางพอรต RS232 ตามรปท 4.14

ไมใช

สงขอมลกลบทางพอรต RS232 ตามรปท 4.15

รปท 4.16 โฟลชารตการทางานของไมโครคอนโทรเลอรทใชบนบอรดควบคม

36

4.3.2.1 ซอรสโคดโปรแกรมของไมโครคอนโทรเลอรทใชบนบอรดควบคม จากรปท 4.16 สามารถนามาเขยนเปนซอรสโคดภาษาซไดดงน /* Project name: Reading Temperature and Humidity from SHT15 and Interrupt Serial Communication * Copyright: (c) Somwang Arisariyawong (somwang@swu.ac.th), 2010. * Revision History: 20100508: - initial release; * Description: This code demonstrates two-wire communication with temperature and humidity sensor SHT15 connected to PORTC. Resolution for temperature is 14bit while for humidity is 12bit. After reset, PIC obtaines temperature and humidity from sensor and send them to serial port. * Test configuration: MCU: PIC16F877A Oscillator: HS, 10.0000 MHz Ext. Modules: SHT15 sensor board PORTC SW: mikroC PRO for PIC */ //SHT15 connections sbit SDA at RC0_bit; // Serial data pin sbit SCL at RC1_bit; // Serial clock pin sbit SDA_Direction at TRISC0_bit; // Serial data direction pin sbit SCL_Direction at TRISC1_bit; // Serial clock direction pin // Constants for calculating temperature and humidity const float c1 = -4.0; // Parameters for humidity conversion const float c2 = 0.0405; const float c3 = -0.0000028; const float t1 = 0.01; const float t2 = 0.00008; const float d1 = -40.1; // Parameters for temperature conversion

37

const float d2 = 0.01; float Ta_res, Rh_res_linear, Rh_res_true; unsigned short i, j, l = 0; long int k, SOt, SOrh; char rxchar, rxarray[5], Ta_FloatToStr[8], Rh_FloatToStr[8], SlaveResponse1[12]; #define CHIP_SELECT F2 void enable_int() { PIE1.RCIE = 1; // Enable receive interrupt INTCON.PEIE = 1; // Enable peripheral interrupt INTCON.GIE = 1; // Enable Global interrupt } void SHT_Reset() { SCL = 0; // SCL low SDA_Direction = 1; // define SDA as input for(i = 1; i <= 18; i++) // repeat 18 times SCL = ~SCL; // invert SCL } void Transmission_Start() { SDA_Direction = 1; // define SDA as input SCL = 1; // SCL high Delay_1us(); // 1us delay SDA_Direction = 0; // define SDA as output SDA = 0; // SDA low Delay_1us(); // 1us delay SCL = 0; // SCL low Delay_1us(); // 1us delay SCL = 1; // SCL high Delay_1us(); // 1us delay SDA_Direction = 1; // define SDA as input Delay_1us(); // 1us delay SCL = 0; // SCL low }

38

// MCU ACK void MCU_ACK() { SDA_Direction = 0; // define SDA as output SDA = 0; // SDA low SCL = 1; // SCL high Delay_1us(); // 1us delay SCL = 0; // SCL low Delay_1us(); // 1us delay SDA_Direction = 1; // define SDA as input } // This function returns temperature or humidity, depends on command long int Measure(short num) { j = num; // j = command (0x03 or 0x05) SHT_Reset(); // procedure for reseting SHT15 Transmission_Start(); // procedure for starting transmission k = 0; // k = 0 SDA_Direction = 0; // define SDA as output SCL = 0; // SCL low for(i=1; i<=8; i++) { // repeat 8 times if(j.F7 == 1) // if bit 7 = 1 SDA_Direction = 1; // define SDA as input else { // else (if bit 7 = 0) SDA_Direction = 0; // define SDA as output SDA = 0; // SDA low } Delay_1us(); // 1us delay SCL = 1; // SCL high Delay_1us(); // 1us delay SCL = 0; // SCL low j <<= 1; // move contents of j one place left } SDA_Direction = 1; // define SDA as input SCL = 1; // SCL high Delay_1us(); // 1us delay

39

SCL = 0; // SCL low Delay_1us(); // 1us delay while(SDA == 1) // while SDA is high, do nothing Delay_1us(); // 1us delay for(i=1; i<=16; i++) { // repeat 16 times k <<= 1; // move contents of k one place left SCL = 1; // SCL high if(SDA == 1) // if SDA is high k = k | 0x0001; SCL = 0; if(i == 8) // if counter i = 8 then MCU_ACK(); // MCU acknowledge } return k; // returns contents of k } void interrupt() { if(UART1_Data_Ready()) { rxchar = UART1_Read(); // Read first byte if(rxchar == '*') { // Is first byte equal '*' rxarray[0] = rxchar; // Record first byte for(l=1; l<5; l++) { while (!UART1_Data_Ready()); // Wait for next byte rxarray[l] = UART1_Read(); } if(rxarray[4] == 0x0D) { // Is last byte equal 'CR' if(rxarray[1] == '0' && rxarray[2] == '1') { // Is BoardID equal '01' switch(rxarray[3]) { // Select master command case '0': { // Master Command equal '0' UART1_Write_Text("*01OK"); // Send Data Out UART1_Write(0x0D); // Add CR UART1_Write(0x00); // Add Null } break;

40

case '1': { // Master Command equal '1' // Measuring temperature SOt = Measure(0x03); // function for measuring ( command 0x03 is for temperature) // Measuring humidity SOrh = Measure(0x05); // function for measuring ( command 0x05 is for humidity) // Calculating temperature Ta_res = d1 + (d2 * SOt); // Calculating humidity Rh_res_linear = c1 + (c2 * SOrh) + (c3 * SOrh * SOrh); Rh_res_true = (Ta_res - 25) * (t1 + (t2 * SOrh)) + Rh_res_linear; // Preparing temperature and humidity for send out FloatToStr(Ta_res, Ta_FloatToStr); FloatToStr(Rh_res_true, Rh_FloatToStr); SlaveResponse1[1] = Ta_FloatToStr[0]; SlaveResponse1[2] = Ta_FloatToStr[1]; SlaveResponse1[4] = Ta_FloatToStr[3]; SlaveResponse1[6] = Rh_FloatToStr[0]; SlaveResponse1[7] = Rh_FloatToStr[1]; SlaveResponse1[9] = Rh_FloatToStr[3]; UART1_Write_Text(SlaveResponse1); } break; default: { UART1_Write_Text("?01"); // Send Data Out UART1_Write(0x0D); // Add CR UART1_Write(0x00); // Add Null } } } } } } }

41

void main() { PORTC = 0x00; // Clear PortC TRISC.CHIP_SELECT = 0; // Set RC2 pin as output SCL_Direction = 0; // SCL is output UART1_Init(9600); // Initialize UART module at 9600 bps Delay_ms(100); // Wait for UART module to stabilize enable_int(); // Enable Interrupt SlaveResponse1[0] = 'T'; SlaveResponse1[3] = '.'; SlaveResponse1[5] = 'H'; SlaveResponse1[8] = '.'; SlaveResponse1[10] = 0x0D; // CR SlaveResponse1[11] = 0x00; // zero terminated while (1) { Delay_ms(1000); // delay 1000ms } } 4.3.3 การออกแบบโปรแกรมสาหรบคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node โปรแกรมททางานอยบนคอมพวเตอรซงตออยกบ Sink Node จะทาหนาทสรางชดคาสงตามรปแบบการสอสาร (Protocol) ทกาหนดไวในหวขอ 4.3.1.1 จากนนสงขอมลของคาสงไปให Sink Node ซงภายในประกอบดวยบอรดรบสงขอมล RS232 แบบไรสาย (RS232-to-Wireless Board) ตามรปท 4.9 เพอสงขอมลของคาสงตอไปยง Sensor Node จากนนโปรแกรมจะรอรบขอมลทสงกลบมาจาก Sensor Node เพอนามาแสดงผลและบนทกขอมล โฟลชารตการทางานของโปรแกรมคอมพวเตอรสามารถแสดงไดดงรปท 4.17 โดยเรมจากการเลอกหมายเลขพอรต RS232 ทจะใชงาน เลอกคาบเวลาในการแสดงผลและบนทกขอมล เลอก ID Code ของ Sensor Node ทตองการตดตอ และ เลอกวาตองการเกบขอมลเปนไฟลหรอไม จากนนเมอกดปม START ทโปรแกรมจะทาใหโปรแกรมเรมสงขอมลชดคาสงในการสงให Sensor Node สงขอมลของอณหภมและความชนสมพทธทวดไดกลบมาให โดยจะเรยงลาดบจาก Sensor Node ทม ID Code เปน 01 จนถง 03 ตามลาดบแลววนกลบมาท Sensor Node ทม ID Code เปน 01 อกครงจนกวาจะกดปม EXIT ทโปรแกรมซงจะทาใหโปรแกรมหยดทางาน ลกษณะและสวนประกอบของโปรแกรมคอมพวเตอรสามารถแสดงไดดงรปท 4.18

42

รปท

4.17 โฟ

ลชารตก

ารทา

งานข

องโปรแกรมค

อมพว

เตอรเพอใชต

ดตอก

บ Si

nk N

ode

43

1

2

3

4

5

6 7 89

10

11

รปท 4.18 ลกษณะและสวนประกอบของโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node

44

เนองจากโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node ถกพฒนามาจากซอฟแวร LabVIEW ซงเปนการเขยนโปรแกรมเชงกราฟกโดยประกอบไปดวยรปภาพมากมายจงไมสะดวกทจะนาซอรสโคดของโปรแกรมมาแสดงในทน ดงนนจงจะขอกลาวถงเฉพาะในสวนของการใชงานโปรแกรมหลงจากผานการคอมไฟลแลวเทานน 4.3.3.1 สวนประกอบของโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node จากรปท 4.18 สวนประกอบของโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node มดงตอไปน หมายเลข 1 คอ เมนสาหรบเลอกหมายเลขพอรต RS232 ทตองการใช หมายเลข 2 คอ เมนสาหรบเลอกคาบเวลาในการแสดงผลและบนทกขอมล ซงสามารถเลอกได 5 แบบ คอ 1 นาท, 5 นาท, 10 นาท, 30 นาท และ 60 นาท หมายเลข 3 คอ ชองสาหรบเลอกวาตองการใหเกบขอมลเปนไฟลไวในฮารดดสกหรอไม ถาตองการเลอกใหเกบเปนไฟลขอมลจะตองคลกทชองสเหลยมใหปรากฏเครองหมายถก ซงไฟลขอมลจะถกเกบไวทโฟวเดอร C:\WSNDAT\ โดยทชอไฟลจะถกตงตามวนเดอนปทบนทก เชน 110911.txt หมายถงไฟลนถกสรางเมอวนท 11 เดอนท 09 ป 2011 เปนตน ขอมลภายในไฟลจะเปนเชนเดยวกบขอมลทปรากฏในแทบเมน Table หมายเลข 4 คอ ปม START ไวสาหรบคลกเพอใหโปรแกรมเรมทางาน หมายเลข 5 คอ ปม EXIT ไวสาหรบคลกเพอออกจากโปรแกรม หมายเลข 6 คอ แทบเมน Graph ไวสาหรบแสดงขอมลใหเปนกราฟ หมายเลข 7 คอ แทบเมน Table ไวสาหรบแสดงขอมลใหเปนตาราง หมายเลข 8 คอ ชองสาหรบแสดงวนและเวลาทโปรแกรมกาลงทางาน หมายเลข 9 คอ กรอบเมนสาหรบเลอกวาตองการสอสารกบ Sensor Node หมายเลข ID Code อะไร ซงสามารถเลอกไดมากกวาหนง โดยถาจะเลอกสอสารกบ Sensor Node หมายเลข ID Code ใดกใหคลกทชองสเหลยมของ Sensor Node หมายเลข ID Code นนใหปรากฏเครองหมายถก หมายเลข 10 คอ กราฟแสดงขอมลของอณหภมและความชนสมพทธทไดรบมาจาก Sensor Node หมายเลข 11 คอ ตารางขอมลหลงจากคลกเลอกทแทบเมน Table 4.3.3.2 การใชงานโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node ขนตอนการใชงานโปรแกรมคอมพวเตอรเพอใชตดตอกบ Sink Node มดงตอไปน 1. ทาการเลอกหมายเลขพอรต RS232 ทตองการใช ซงสามารถเลอกไดจากเมนหมายเลข 1 ในรปท 4.18

45

2. กาหนดคาบเวลาในการแสดงผลและบนทกขอมลซงสามารถเลอกไดจากเมนหมายเลข 2 ในรปท 4.18 3. เลอกวาตองการใหเกบขอมลเปนไฟลไวในฮารดดสกหรอไม ถาตองการเลอกใหเกบเปนไฟลจะตองคลกทชองสเหลยมทชองหมายเลข 3 ในรปท 4.18 ใหปรากฏเครองหมายถก 4. เลอกวาตองการสอสารกบ Sensor Node หมายเลข ID Code อะไร ซงสามารถเลอกไดมากกวาหนง โดยถาจะเลอกสอสารกบ Sensor Node หมายเลข ID Code ใดกใหคลกทชองสเหลยมของกรอบเมนหมายเลข 9 ในรปท 4.18 ใหปรากฏเครองหมายถก 5. คลกทปม START เพอสงใหโปรแกรมเรมทางาน โดยระหวางทโปรแกรมทางานสามารถสลบไปมาระหวางแทบเมน Graph และ แทบเมน Table ได 6. ถาตองการออกจากโปรแกรมใหคลกทปม EXIT

บทท 5 การทดลองและผลการทดลอง

ในบทนจะไดกลาวถง การทดลองและผลการทดลองของการใชงานตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนวาจะสามารถใชงานไดตามวตถประสงคและขอบเขตหรอไมอยางไร โดยใชสถานทในการทดลองคอโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ 5.1 อปกรณการทดลอง เนองจากสถานทในการทดลองเปนโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ ซงมลกษณะเปนโครงสรางเหลกคลมดวยตาขายโปรงแสง ทาใหเมอมฝนตกนาฝนสามารถผานเขามาในโรงเรอนได รวมทงดานบนของโรงเรอนยงไดมการตดตงหวพนนาสาหรบใหนาพชตามชวงเวลาทกาหนด ดงนนเพอเปนการปองกนอปกรณ Sensor Node ไมใหโดนนาโดยตรงจงไดมการออกแบบอปกรณปองกนนาสาหรบ Sensor Node ขนมาดงรปท 5.1 ซงทาจากแผนพลาสตกใสมหลงคายนออกมาปองกนนาจากดานบนสวนดานขางจะเปดโลงเพอใหอากาศสามารถผานได ในการใชงานจะนาอปกรณ Sensor Node พรอมแบตเตอร ใสเขาไปในอปกรณปองกนนาแลวแขวนไวบรเวณทตองการวดอณหภมและความชนสมพทธ สวนรปท 5.2 เปนการตดตงอปกรณ Sensor Node และแบตเตอรเขาไปในอปกรณปองกนนา และ รปท 5.3 เปนการตดตงขอเกยวกบอปกรณปองกนนาเพอใชสาหรบแขวนไวยงตาแหนงทตองการวดอณหภมและความชนสมพทธ

รปท 5.1 อปกรณปองกนนาสาหรบ Sensor Node

47

รปท 5.2 การตดตงอปกรณ Sensor Node และแบตเตอรเขาไปในอปกรณปองกนนา

รปท 5.3 การตดตงขอเกยวกบอปกรณปองกนนาเพอ

รายการอปกรณทงหมดทใชในการทดลองมดงตอไปน 1. คอมพวเตอรสวนบคคลพรอมตดตงโปรแกรมสาหรบตดตอกบ Sink Node 2. อปกรณ Sink Node พรอมสายตอพวง จานวน 1 ชด 3. อปกรณ Sensor Node จานวน 3 ชด 4. แบตเตอรขนาด 12 VDC และ 9 VDC จานวนอยางละ 3 ชด 5. อปกรณปองกนนาสาหรบ Sensor Node จานวน 3 ชด

48

5.2 วตถประสงคของการทดลอง ในการทดลองการใชงานตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนมวตถประสงคดงตอไปน 1. เพอทดสอบระยะทางการรบสงขอมลระหวาง Sensor Node กบ Sink Node วาครอบคลมบรเวณโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตรหรอไม 2. เพอทดสอบคณภาพของสญญาณไรสายวาสามารถสงขอมลไดอยางถกตองตามเวลาทกาหนดหรอไม 3. เพอทดสอบการใชพลงงานจากแบตเตอรของ Sensor Node วาเปนอยางไร 5.3 ขนตอนการทดลอง สถานทในการทดลองจะใชโรงเรอนของศนยวจยและการจดการความรทางพฤกษศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ องครกษ ซงมขนาด กวาง X ยาว X สง เทากบ 10m X 24m X 8m โดยมข นตอนการทดลองดงน 1. นา Sensor Node พรอมแบตเตอรขนาด 12 VDC ใสในอปกรณปองกนนาจานวน 3 ชด ไปตดตงทโรงเรอนทดสอบ 3 จด โดยให Sensor Node #01 ตดตงไวบรเวณดานหนา สวน Sensor Node #02 ตดตงไวบรเวณตรงกลาง และ Sensor Node #03 ตดตงไวบรเวณดานหลง ดงรปท 5.4 และ รปท 5.5

จดตดตง Sensor Node #01 จดตดตง Sensor Node #02 จดตดตง Sensor Node #03

รปท 5.4 โรงเรอนทดสอบและตาแหนงตดตง Sensor Node

49

รปท 5.5 การตดตงอปกรณปองกนนาทใส Sensor Node พรอมแบตเตอรภายในโรงเรอน

2. ตดตง Sink Node ไวทเครองคอมพวเตอรสวนบคคลทตดตงโปรแกรมสาหรบตดตอกบ Sink Node ไวเรยบรอยแลว โดยตาแหนงของคอมพวเตอรจะหางจาก Sensor Node #01ในโรงเรอนเปนระยะทางประมาณ 20 เมตร จากนนทาการเปดโปรแกรมทตดตงใหทางานดงรปท 5.6 โดยมข นตอนการตงคาการทางานดงน 2.1 กาหนดหมายเลขพอรต RS232 ทจะใชงานซงขนอยกบคอมพวเตอรทใช 2.2 กาหนดคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลเปน 1 นาท ซงเปนคาบเวลาทนอยทสด 2.3 ทาเครองหมายถกหนาชอง Save Data เพอเปนการบอกใหโปรแกรมทาการบนทกขอมลเปนไฟลไวดวย 2.4 ทาเครองหมายถกหนาชอง Sensor Node #01, Sensor Node #02 และ Sensor Node #03 เพอใหโปรแกรมทาการแสดงผลของอณหภมและความชนสมพทธของ Sensor Node ทกตว ซงหนาจอของโปรแกรมทตงคาเรยบรอยแลวสามารถแสดงไดดงรปท 5.7 2.5 คลกทปม START เพอใหโปรแกรมเรมทางาน 2.6 สงเกตคาทอานไดและคาบเวลาทบนทกในตารางจากโปรแกรมวาถกตองหรอไม ถาทกอยางถกตองจะพบวาเมอคลกทปม START โปรแกรมจะเรมแสดงผลอณหภมและความชนสมพทธของ Sensor Node ทกตวทหนาจอดงรปท 5.8 และ รปท 5.9 ทกๆ 1 นาท ซงขนตอนนจะเปนการทดสอบระยะทางการรบสงขอมลวาครอบคลมบรเวณโรงเรอนททดสอบหรอไม และ ทดสอบคณภาพของสญญาณไรสายวาสามารถสงขอมลไดอยาง

50

ถกตองตามเวลาทกาหนดหรอไม ซงการทกาหนดคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลในการทดลองเปน 1 นาท กเพราะวาเปนคาบเวลาทนอยทสด ถาระบบทงหมดสามารถรบสงขอมลไดถกตองแสดงวา ณ คาบเวลาอนทมคามากกวานกจะสามารถรบสงขอมลไดถกตองเชนเดยวกน

Sink Node

สาย RS232

สาย Power 5 VDCจากพอรต USB

(ก)

(ข)

รปท 5.6 การตดตง Sink Node ไวทเครองคอมพวเตอร

51

รปท 5.7 หนาจอของโปรแกรมทตงคาเรยบรอยแลว

รปท 5.8 หนาจอของโปรแกรมในสวนกราฟหลงจากคลกปม START

52

รปท 5.9 หนาจอของโปรแกรมในสวนตารางหลงจากคลกปม START

3. หลงจากทดลองตามขอ 2 ขางตนเสรจแลว ตอไปจะเปนการทดสอบการใชพลงงานจากแบตเตอรของ Sensor Node วาเปนอยางไรเพอจะไดทราบวาถาใชงาน Sensor Node ตอเนองจะสามารถใชงานไดยาวนานเพยงใด โดยในทนจะมข นตอนการตงคาระบบและโปรแกรมเชนเดยวกบขนตอนในขอ 1 และ 2 ขางตน เพยงแตในขนตอนนจะมการทดลองใชงานแบตเตอร 2 ขนาด คอ 12 VDC 5AH และ 9 VDC แบบอคคาไลน โดยแบตเตอรขนาด 12 VDC จะเปนแบตเตอรทใชงานตามขนตอนท 1 และ 2 กอนหนาน ซงเปนแบตเตอรขนาดใหญมนาหนกมากแตใหพลงงานไฟฟาไดยาวนาน สวนแบตเตอรขนาด 9 VDC แบบอคคาไลน ทนามาใชทดลองจะเปนแบตเตอรทนยมใชในอปกรณอเลกทรอนกสแบบพกพาซงมขนาดเลกนาหนกเบา โดยการทดลองจะแบงออกไปตามชนดของแบตเตอรดงน 3.1 การทดลองการใชพลงงานจากแบตเตอรขนาด 12 VDC 5AH เรมจากกอนการใชแบตเตอรจะทาการวดความตางศกยไฟฟาทแบตเตอรวาเปนกโวลต หลงจากนนเรมการทดลองไปตามขอ 1 และ 2 ขางตนตามปกตไปเปนระยะเวลาหนงแลวทาการวดความตางศกยไฟฟาทแบตเตอรอกครงหนงวาลดลงไปเหลอเทาใดจากนนทาการคานวณยอนกลบวาแบตเตอรจะใชงานไดยาวนานแคไหน

53

3.2 การทดลองการใชพลงงานจากแบตเตอรขนาด 9 VDC แบบอคคาไลน เนองจากแบตเตอรขนาด 9 VDC แบบอคคาไลนมความจไมมากดงนนในการทดสอบจะทาการตงคาระบบและโปรแกรมเชนเดยวกบขนตอนในขอ 1 และ 2 ขางตนแลวปลอยใหระบบทงหมดทางานจนกระทงแบตเตอรหมดประจซงจะพบวา Sensor Node จะไมสามารถสงคาไดอกตอไป แลวทาการบนทกจานวนชวโมงการใชงานวาเปนเทาใด 5.4 ผลการทดลอง 5.4.1 ผลการทดลองการทดสอบระยะทางการรบสงขอมล และ คณภาพของสญญาณไรสาย จากการทดลองตามหวขอ 5.3 วธการทดลอง ในขนตอนขอ 1 และ 2 พบวาหลงจากรนโปรแกรมทคอมพวเตอรไปเปนระยะเวลาครงละประมาณ 5 ชวโมง 30 นาท จานวนหลายๆวน หลงจากครบระยะเวลาในการทดลองแตละครงแลวกลบมาดคาอณหภมและความชนสมพทธของทก Sensor Node ทงในสวนทเปนกราฟและเปนตาราง พบวาโปรแกรมสามารถแสดงผลไดอยางถกตองตามคาบเวลาทกาหนดไว ไมเกดกรณขอมลสญหายแตอยางไร แสดงวาการรบสงขอมลระหวาง Sink Node และ Sensor Node ครอบคลมพนทของโรงเรอนทดสอบไดทงหมด รวมถงคณภาพของสญญาณไรสายกถอวาอยในเกณฑด จากนนทดลองเปดไฟลทโปรแกรมไดบนทกไวกพบวาใหคาตรงกบทแสดงไวในตารางของโปรแกรม ตวอยางหนาจอของโปรแกรมจากผลการทดลองในหวขอนสามารถแสดงไดดงรปท 5.10 และ รปท 5.11 สวนรปท 5.12 แสดงตวอยางของขอมลทอยภายในไฟลทโปรแกรมไดบนทกไว

รปท 5.10 ตวอยางหนาจอของโปรแกรมในสวนของกราฟจากผลการทดลอง

54

รปท 5.11 ตวอยางหนาจอของโปรแกรมในสวนของตารางจากผลการทดลอง

รปท 5.12 ตวอยางของขอมลภายในไฟลทโปรแกรมไดบนทกไว

55

5.4.2 ผลการทดลองการใชพลงงานจากแบตเตอร 5.4.2.1 ผลการทดลองการใชพลงงานจากแบตเตอรขนาด 12 VDC 5AH หลงจากการทดลองแตละครงสนสดลงไดทาการวดความตางศกยไฟฟาทแบตเตอรวาลดลงไปกโวลต พบวาหลงจากใชงานไปเปนระยะเวลา 5 ชวโมง 30 นาท ความตางศกยไฟฟาจะลดลงไปเฉลย 0.13 โวลต ในกรณทแบตเตอรถกชารจเตมจะพบวาความตางศกยไฟฟาเรมตนจะอยทประมาณ 13 โวลต ท Sensor Node แบตเตอรจะตองมความตางศกยไฟฟาอยางนอยอยท 7 โวลต จงจะสามารถทางานไดอยางถกตอง ดงนนผลตางของความตางศกยไฟฟาระหวาง 13 โวลต และ 7 โวลต คอ 6 โวลต เมอเทยบกบความตางศกยไฟฟาทลดลงไปเฉลย 0.13 โวลต ในเวลา 5 ชวโมง 30 นาท จะไดวาถากาหนดคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node เปนทกๆ 1 นาท Sensor Node จะสามารถใชงานตอเนองไดเปนระยะเวลาประมาณ 253 ชวโมง หรอ ประมาณ 10 วน แตถามการกาหนดคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node ใหมากขนกจะสามารถใชงาน Sensor Node ไดยาวนานขนตามลาดบ 5.4.2.2 ผลการทดลองการใชพลงงานจากแบตเตอรขนาด 9 VDC แบบอคคาไลน หลงจากปลอยใหระบบทางานดวยคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node เปนทกๆ 1 นาท ไปจนกระทง Sensor Node ไมสามารถสงขอมลไดอกตอไปพบวา Sensor Node สามารถใชงานไดนาน 5 ชวโมงตอเนอง แตถามการกาหนดคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node ใหมากขนกจะสามารถใชงาน Sensor Node ไดยาวนานขนตามลาดบ

บทท 6 สรปผลการทดลอง

ในบทนจะไดกลาวถง การสรปผลการทดลอง การวจารณผลการทดลอง และ แนวทางสาหรบการพฒนางานวจยตอไป 6.1 สรปผลการทดลอง จากผลการทดลองในบทท 5 ในสวนของการทดสอบระยะทางการรบสงขอมล และ คณภาพของสญญาณไรสาย จะพบวาการรบสงขอมลระหวาง Sink Node และ Sensor Node ครอบคลมพนทของโรงเรอนทดสอบไดทงหมด รวมถงคณภาพของสญญาณไรสายกถอวาอยในเกณฑด สวนผลการทดลองเรองการใชพลงงานจากแบตเตอรของ Sensor Node พบวาถาใชพลงงานจากแบตเตอรขนาด 12 VDC 5AH โดยใชคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node เปนทกๆ 1 นาท Sensor Node จะสามารถใชงานตอเนองไดเปนระยะเวลาประมาณ 253 ชวโมง หรอ ประมาณ 10 วน แตถาใชพลงงานจากแบตเตอรขนาด 9 VDC แบบอคคาไลน โดยใชคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node เปนทกๆ 1 นาท Sensor Node จะสามารถใชงานตอเนองไดเปนระยะเวลา 5 ชวโมง แตถามการกาหนดคาบเวลาในการอานและบนทกขอมลของ Sensor Node ใหมากขนกจะสามารถใชงาน Sensor Node ไดยาวนานขนตามลาดบ 6.2 วจารณผลการทดลอง ถามการนาตนแบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบการตรวจวดสภาพแวดลอมภายในโรงเรอนไปใชกบโรงเรอนทมลกษณะแตกตางไปจากโรงเรอนททดสอบ หรอ นาไปใชในสภาพแวดลอมอนๆ อาจจะทาใหประสทธภาพการทางานทไดตางไปจากผลการทดลอง เชน ระยะทางในการรบสงขอมลอาจไดไมเทากน ถาในบรเวณทใชงานมผนงบงหรอมตนไมขนาดใหญกนระหวาง Sink Node กบ Sensor Node เปนตน ทางทดพนทใชงานควรเปนทโลงจะดทสดแตถาทาไมไดกอาจจะตองเปลยนเสาอากาศของ Sink Node และ Sensor Node ใหสงกวาเดม สวนเรองของการใชงานแบตเตอรกควรเลอกใหเหมาะสมกบการใชงานวาตองการระยะเวลาในการใชงานตอเนองเปนหลก หรอ ความกะทดรด นาหนกเบา เปนหลก สวนจานวนชวโมงการใชงานแบตเตอรแบบตางๆ อาจใหผลไมเหมอนกบผลการทดลองเนองจากจานวนชวโมงการใชงานของแบตเตอรจะขนอยกบสภาพของแบตเตอร รวมถงอณหภมและความชนของอากาศรอบๆดวย

57

6.3 แนวทางสาหรบการพฒนางานวจยตอ 1. ควรพฒนาให Sensor Node มขนาดเลกลงและประหยดพลงงานมากขน 2. ควรเพมวงจรตรวจจบระดบความตางศกยไฟฟาภายในแบตเตอรวาเพยงพอตอการใชงานหรอไมแลวแจงเตอนใหผใชงานทราบ 3. ควรออกแบบ Sensor Node ใหสามารถปองกนนาและฝนไดดยงขน 4. พฒนาโปรแกรมคอมพวเตอรใหใชงานไดงายขน หรอ สามารถใชงานไดหลายๆระบบปฏบตการ

บรรณานกรม

[1] H.C. Park, Y.K. Eo, S.B. Ko, W.S. Chang, D.M. Jeong, “A Study on a H/W Simulation for Development of Complex Environmental Control System for Greenhouse”, The Institute of Electronics Engineers of Korea, Conference papers No. 19-2, Nov, 1996, pp.1099-1102.

[2] Seung-Woo Kim, “Implementation of an Automation System Using Fuzzy Expertized Control Algorithm for the Cultivation in a Greenhouse”, Korea Association of Computer Education, Conference papers No. 7-1, 2004, pp.67-77.

[3] Zheng Kefeng, Zhu Lili, Hu Weiqun et al., “Introduction on technology for digital agriculture”, Acta Agriculture Zhejiang Gensis, 2005, (3): pp.170-176.

[4] “21 ideas for the 21st century”, American: Business Week, August 1999, pp.78-167.

[5] Jia Guoqing, “Concise Analysis on technology of Wireless Network”, Journal of Gabsu Lianhe University (Natural Sciences), 2005, (1): pp.20-22.

[6] C. Jin Y.S. Qi, Z.Q. Luo, “The application of ZigBee on mine safety”, Safety in Coal Mines, Vol.9, No.2, Feb, 2006, pp.39-41.

[7] Z. Cao, C.X. Cao, X.J. Tang, “Design and Application of Wireless Meter Reading System Based on ZigBee”, Automation Panarama, Vol.23, No.1, Feb, 2006, pp.45-48.

[8] C.Y. Yu., “Application of ZigBee to Family’s Long-Distance Remote Control Managing System”, Journal of Dalian Nationalities University, Vol.8, No.3, May, 2006, pp.60-61.

[9] R. Morais, C.J. Boaventura, M. Cordeiro, C. Serodio, P. Salgado, C. Couto, “Solar data acquisition wireless network for aricultural applications”, Proc. Of 19th Convention on Electrical and Electronics Engineers, Israel, 1996, pp.527-530.

[10] N. Wang, N.Q. Zhang, M.H. Wang, “Wireless sensors in agriculture and food industry-Recent development and future perspective”, Computers and Electronics in Agriculture, Vol.50, No.1, Jan, 2006, pp.1-14.

ประวตผวจย

ชอ นายสมหวง อรสรยวงศ ททางานปจจบน ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ 63 ม.7 ถ.รงสต-นครนายก อ.องครกษ จ.นครนายก 26120

ตาแหนง ผชวยศาสตราจารย Email somwang@swu.ac.th การศกษา

วศวกรรมศาสตรบณฑต สาขาวศวกรรมเครองกล มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวศวกรรมเครองกล สถาบนเทคโนโลยพระจอมกลา

พระนครเหนอ ทนการศกษาทไดรบ

พ.ศ. 2537 ทนอดหนนการศกษาระดบปรญญาตร บรษทเบอรลยคเกอร พ.ศ. 2537 ทนการศกษาระดบปรญญาตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ พ.ศ. 2538 ทนอดหนนการศกษาระดบปรญญาตร บรษทเบอรลยคเกอร

ประสบการณทางาน

พ.ศ. 2539 วศวกรฝายผลต บรษท Nikon (Thailand) Co. Ltd. พ.ศ. 2540 – ปจจบน อาจารยประจาภาควชาวศวกรรมเครองกล

มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ พ.ศ. 2548 - พ.ศ. 2549 คณะกรรมการดาเนนงานประกนคณภาพการศกษาภายใน

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ พ.ศ. 2548 คณะอนกรรมการสงเสรมการวจย คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ พ.ศ. 2548 คณะอนกรรมการพฒนางานวชาการ คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยศรนครนทรวโรฒ

60

พ.ศ. 2548 กรรมการผทรงคณวฒในการรางหลกสตรเทคโนโลยอตสาหกรรม สาขาวชาเทคโนโลยเครองกล คณะเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยราชภฏวไลอลงกรณ ในพระบรมราชปถมภ

พ.ศ. 2548 - พ.ศ. 2549 อาจารยพเศษ สาขาวชาเทคโนโลยเครองกล คณะเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยราชภฏวไลอลงกรณ ในพระบรมราชปถมภ

พ.ศ. 2548 – ปจจบน นกเขยนบทความ วารสาร Mechanical Technology Magazine บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน)

พ.ศ. 2548 – ปจจบน นกเขยนบทความ วารสาร Industrial Technology Review Magazine บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน)

ผลงานตพมพ

บทความวจย 1. สมหวง อรสรยวงศ และ สยาม เจรญเสยง, “การปรบปรงตวควบคมแบบฟซซลอจกสาหรบการควบคมการทางานของหนยนต”, วารสารสมาคมวชาการหนยนตไทย, Vol. 1, No. 1, หนา 35-46, มนาคม พ.ศ. 2544 2. Somwang Arisariyawong and Siam Charoenseang, “Reducing Steady-State Errors of a Direct Drive Robot Using Neurofuzzy Control”, The Second Asian Symposium on Industrial Automation and Robotics, Bangkok, Thailand, pp.286-289, May 17-18 2001. 3. Somwang Arisariyawong and Siam Charoenseang, “Self-organized Learning in Complexity Growing of Radial Basis Function Networks”, The Third RGJ-Ph.D. Congress, Chonburi, Thailand, May 25-27 2002. 4. Somwang Arisariyawong and Siam Charoenseang, “Self-organized Learning in Complexity Growing of Radial Basis Function Networks”, The 2002 International Technical Conference On Circuit/Systems, Computers and Communications, Phuket, Thailand, Vol. 1, pp.30-31, July 16-19 2002. 5. Somwang Arisariyawong and Siam Charoenseang, “Dynamic Self-organized Learning for Optimizing the Complexity Growth of Radial Basis Function Neural Networks”, The 2002 IEEE International Conference on Industrial Technology, Dec 11-14 2002. 6. สมหวง อรสรยวงศ, “การนาทางแบบใชทกษะของมนษยสาหรบหนยนตเคลอนทเพอการเกษตรโดยใชเรเดยลเบสกฟงกชนเนตเวรค”, การประชมวชาการสมาคมวศวกรรมเกษตรแหงประเทศไทย ครงท 6, กรงเทพฯ, หนา 157-164, 30-31 มนาคม 2548

61

7. สมหวง อรสรยวงศ, “การประยกตใช MATLAB/SIMULINK ในการควบคมแบบเวลาจรง”, การประชมวชาการทางเทคโนโลยอตสาหกรรมและหนยนต, นนทบร, หนา 74-78, 16-17 มถนายน 2548 8. สมหวง อรสรยวงศ, “การประยกตใชคนโยกแบบมแรงปอนกลบเพอสงเสรมการเรยนรทางดานพลศาสตร”, การสมมนาทางวชาการ “วศวศกษา” ครงท 4, นครราชสมา, หนา 85-90, 5 พฤษภาคม 2549 9. สมหวง อรสรยวงศ, “การใชระบบจาลองฮารดแวรภายในลปเพอสงเสรมการเรยนการสอนวศวกรรมการควบคม”, การสมมนาทางวชาการ “วศวศกษา” ครงท 4, นครราชสมา, หนา 91-97, 5 พฤษภาคม 2549 10. สมหวง อรสรยวงศ และ สราวฒ สรเกษมสข, “การประยกตใชหนยนตอตสาหกรรมในการจาลองระบบการสนสะเทอนเพอสงเสรมการเรยนการสอนทางวศวกรรมเครองกล”, การสมมนาทางวชาการ “วศวศกษา” ครงท 4, นครราชสมา, หนา 279-288, 5 พฤษภาคม 2549 บทความวชาการ

1. สมหวง อรสรยวงศ , “การจาลองและวเคราะหระบบดวย Simulink (1)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.4, no.41, มกราคม 2548 2. สมหวง อรสรยวงศ , “การจาลองและวเคราะหระบบดวย Simulink (2)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.4, no.42, กมภาพนธ 2548 3. สมหวง อรสรยวงศ, “การจาลองและวเคราะหระบบดวย Simulink (จบ)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.4, no.43, มนาคม 2548 4. สมหวง อรสรยวงศ, “เทคนคการปรบแตงรปแบบการแสดงผลของบลอก Scope ใน Simulink”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.10, no.137, พฤษภาคม 2548 5. สมหวง อรสรยวงศ, “เรยนรและเขาใจตวควบคมแบบ พ ไอ ด (1)”, Mechanical Technology Magazine,บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.4, no.46, มถนายน 2548 6. สมหวง อรสรยวงศ, “เรยนรและเขาใจตวควบคมแบบ พ ไอ ด (จบ)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.4, no.46, กรกฎาคม 2548 7. สมหวง อรสรยวงศ, “การควบคมอปกรณฮารดแวรแบบเวลาจรง โดยใช MATLAB/SIMULINK รวมกบโปรแกรมอนๆ”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.5, no.48, สงหาคม 2548 8. สมหวง อรสรยวงศ, “วธการปรบคาเกนตวควบคมแบบ PID กรณไมทราบแบบจาลองทางคณตศาสตร (ตอนท 1)”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.11, no.142, กนยายน 2548

62

9. สมหวง อรสรยวงศ, “วธการปรบคาเกนตวควบคมแบบ PID กรณไมทราบแบบจาลองทางคณตศาสตร (ตอนท 2)”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.11, no.143, ตลาคม 2548 10. สมหวง อรสรยวงศ, “ความแตกตางระหวางความแมนยาและความเทยงตรงในระบบการวด”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.11, no.144, พฤศจกายน 2548 11. สมหวง อรสรยวงศ, “การหาคาคงตวเวลาในระบบการวดโดยใชเทคนคกราฟลอกาลทม”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.5, no.52, ธนวาคม 2548 12. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “LabVIEW กบการวด และ การรบสงขอมลระหวางคอมพวเตอร (ตอนท 1)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.5, no.53, มกราคม 2549 13. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “LabVIEW กบการวด และ การรบสงขอมลระหวางคอมพวเตอร (ตอนท 2)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.5, no.54, กมภาพนธ 2549 14. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “การประยกตใชโปรแกรม MATLAB รวมกบ LabVIEW ในการคานวณหาระยะทาง(ตอนท 1)”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.11, no.147, กมภาพนธ 2549 15. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “LabVIEW กบการวด และ การรบสงขอมลระหวางคอมพวเตอร (ตอนท 3)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.5, no.55, มนาคม 2549 16. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “การประยกตใชโปรแกรม MATLAB รวมกบ LabVIEW ในการคานวณหาระยะทาง(ตอนท 2)”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.11, no.148, มนาคม 2549 17. สมหวง อรสรยวงศ และ สราวฒ สรเกษมสข, “การคดแยกขอมลจากคอนโทรลเลอรโดยใช LabVIEW”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.5, no.57, พฤษภาคม 2549 18. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “การจาลองการควบคมหนยนตดวยโปรแกรม COSIMIR”, Industrial Technology Review Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.11, no.151, มถนายน 2549 19. สมหวง อรสรยวงศ, “เทคโนโลยของอปกรณในการเคลอนยายวตถ”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.6, no.58, มถนายน 2549

63

20. สมหวง อรสรยวงศ และ สราวฒ สรเกษมสข, “การประยกตใช LabVIEW กบอปกรณวดแรงกด (ตอนท 1)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.6, no.60, สงหาคม 2549 21. สมหวง อรสรยวงศ และ สราวฒ สรเกษมสข, “การประยกตใช LabVIEW กบอปกรณวดแรงกด (ตอนจบ)”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.6, no.61, กนยายน 2549 22. สมหวง อรสรยวงศ, สราวฒ สรเกษมสข และ อนวฒน บารงกจ, “การควบคมการเคลอนทของหนยนตอตสาหกรรมดวยโปรแกรม COSIMIR Industrial”, Mechanical Technology Magazine, บรษท ซเอดยเคชน จากด (มหาชน), vol.6, no.62, ตลาคม 2549