ระบบกล้องรักษาความปลอดภัย Security ...msn/camerasecureproject.pdf · 2012-09-28 · ระบบกล้องรักษาความปลอดภัย

ระบบกลองรกษาความปลอดภย Security camera system

นายทศวร พวงทอง นางสาวพมพประภาภรณ คงแกว

ปรญญานพนธน+ เปนสวนหน1งของการศกษาตามหลกสตร ครศาสตรอตสาหกรรมบณฑต

สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา ภาควชาครศาสตรไฟฟา คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

ประจาปการศกษา 2554

ช�อ : นายทศวร พวงทอง นางสาวพมพประภาภรณ คงแกว

ช�อปรญญานพนธ : ระบบกลองรกษาความปลอดภย

Security camera system สาขาวชา : วศวกรรมไฟฟา มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ ท�ปรกษาปรญญานพนธ : รองศาสตราจารย ดร.มนตร ศรปรชญานนท ปการศกษา : 2554

บทคดยอ

โครงงานปรญญานพนธน9 เปนการออกแบบและสรางระบบกลองรกษาความปลอดภย โดยจะใชระบบตรวจจบซ> งจะเร>มจากจะมการตดต9งตวสวตชแมเหลกท>ประตซ> งมอย 2 สวนดวยกนโดยจะมสวนท>หน> งจะเปนตวสวตช ท>ทางานดวยอานาจสนามแมเหลก และสวนท>สองจะเปนแมเหลก ซ> งจะหางออกจากตวสวตชดงน9นเม>อสวตชเปดออก จะปอนเปนลอจก “1” ใหเปนอนพตของตวไมโครคอนโทรลเลอรและจากน9นจะสงตอไปยงภาคควบคมการทางานของระบบเตอนภยเพ>อทาการประมวลผลตอไปและระบบตรวจจบจะมตวเซนเซอรตรวจจบความเคล>อนไหวจะทางานเม>อตรวจพบความเคล>อนไหวแลวส>งใหระบบควบคมและระบบแจงเตอนทางานตอไปโดยท>สามารถเรยกดภาพขณะไดรบการแจงเตอนไดทนทผานทางอนเตอรเนตและสามารถปรบองศาของกลองวงจรปดไดดวยการควบคมจากแผงควบคมท>สามารถปรบองศาไดตามตองการ

จากผลการทดสอบระบบกลองรกษาความปลอดภยน9 สามารถทางานไดตามขอบเขตท>กาหนดไวคอ เซนเซอรตรวจจบความเคล>อนไหวสามารถทางานไดท>ระยะไกลสดคอ 12 เมตร เม>อเซนเซอรตรวจจบความเคล>อนไหวทางานระบบสญญาณเตอนกจะดงข9นและจะมขอความแจงเตอนสงไปยงหมายเลขโทรศพทเคล>อนท>ตามท>กาหนดไว ในสวนของสวตซแมเหลกกเชนกนเม>อมการเปดประตหรอหนาตางระบบสงสญญาณเตอนกจะดงข9นพรอมกนน9กจะสงขอความแจงเตอนไปยงเบอรโทรศพทเคล>อนท>ในทนทและยงสามารถส>งเปด-ปดการทางานของระบบไดผานทางโทรศพทเคล>อนท> กลองโทรทศนวงจรปดสามารถบนทกภาพไดชดเจนจนถงระยะ 5 เมตร ภาพท>ไดจากการบนทกมความชดเจนท9 งเวลากลางวนและกลางคน สามารถดภาพผานทางระบบอนเตอรเนตไดชดเจน ท9งน9 ยงมระบบไฟฟาสารองกรณท>เกดเหตไฟฟาดบ ( ปรญญานพนธมจานวนท9งส9น 114 หนา ) _____________________________________________________อาจารยท>ปรกษาปรญญานพนธ

ข

กตตกรรมประกาศ

การจดทาปรญญานพนธฉบบน� สามารถสาเรจลลวงไปไดดวยด เน#องจากไดรบความชวยเหลอจาก รองศาสตราจารย ดร.มนตร ศรปรชญานนทและคณาจารยทกทาน ในภาควชาครศาสตรไฟฟาและเพ#อนๆ ทกคนท#คอยเปนกาลงใจใหโครงงานน� สาเรจลลวงไปไดดวยด คณะผจดทาจงขอขอบคณทกทานเปนอยางสงไว ณ ท#น�

ดวยสดทายน�คณะผจดทาขอกราบขอบพระคณบดา มารดา ซ# งสนบสนนในการศกษาเลาเรยนของคณะผจดทาเสมอมา และหวงอยางย#งวาปรญญานพนธฉบบน� จะเปนประโยชนแกทกทานรวมถงแนวทางในการพฒนาตอไป

ทศวร พวงทอง พมพประภาภรณ คงแกว

ค

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย ข กตตกรรมประกาศ ค สารบญ ง สารบญ (ตอ) จ สารบญตาราง ฉ สารบญภาพ ช บทท 1 บทนา 1

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา 1 1.2 วตถประสงคของโครงงาน 1

1.3 ขอบเขตของโครงงาน 1 1.4 ประโยชนท3คาดวาจะไดรบ 2

บทท 2 ทฤษฎท3เก3ยวของ 3 2.1 ระบบกลองวงจรปด 3 2.2 ระบบควบคม 6 2.3 ระบบแจงเตอน 37 2.4 ระบบตรวจจบความเคล3อนไหว 38

บทท 3 ข:นตอนและวธการดาเนนงาน 42 3.1 การวางแผนดาเนนงาน 42

3.2 การศกษาขอมล 43 3.3 ออกแบบและสรางวงจร 44 3.4 การออกแบบและสรางโปรแกรมควบคม 52 3.5 ออกแบบกลองควบคม 57

บทท 4 ผลการดาเนนงาน 59 4.1 ผลของโครงงาน 59 4.2 ผลของการทดลอง 63

ง

สารบญ (ตอ)

หนาบทท 5 สรป ปญหาและขอเสนอแนะ 75

5.1 สรปผล 75 5.2 ปญหาของโครงงานและการแกไข 75 5.3 ขอเสนอแนะ 76

บรรณานกรม 77 ภาคผนวก ก 78 ภาคผนวก ข 80 ภาคผนวก ค 89 ประวตผเขยน 114

จ

สารบญตาราง

ตารางท3 หนา 2-1 รายละเอยดคณสมบตของพอรต A 9 2-2 รายละเอยดคณสมบตของพอรต B 10 2-3 รายละเอยดคณสมบตของพอรต C 10 2-4 รายละเอยดคณสมบตของพอรต D 11 2-5 รายละเอยดคณสมบตของพอรต E 12 2-6 แสดงตาแหนงของขาและหนาท3การใชงานของโมดลแอลซด 17 2-7 คาส3งควบคมการเล3อนเคอเซอรและตวอกษร 19 2-8 KEY CODE ของ ET-TOUCH PAD 4x4 23 2-9 จดเช3อมตอสญญาณของบอรด ET-OPTO AC-IN4 กบไมโครคอนโทรลเลอร 27 2-10 ชนดขอมลในภาษาซ 28 4-1 ผลการทดลองของสวตชแมเหลก 63 4-2 ผลการทดลองของตวตรวจจบความเคล3อนไหว 66 4-3 ผลจากการทดสอบการต:งรหสผาน/เบอรโทรศพท 70 4-4 ผลจากการทดสอบการเปล3ยนรหสผาน/เบอรโทรศพท 71 4-5 ผลจากการทดสอบการส3งON/OFF ของโมดล 72 ก-1 งบประมาณโครงการ 78

ฉ

สารบญภาพ

ภาพท3 หนา 2-1 โครงสรางหลกของไมโครคอนโทรลเลอร 6 2-2 การจดขาของ PIC 16F877 8 2-3 โครงสรางบอรด ET-BASE PIC40 14 2-4 การจดเรยงขาสญญาณของพอรตตางๆ 15 2-5 พอรต RS232 16 2-6 ขาสญญาณ PORTE 16 2-7 จมเปอรเลอกการใชงาน 16 2-8 PCB บอรดดานบน 21 2-9 PCB บอรดดานหลง 22 2-10โครงสรางของบอรด ET-OPTO AC-IN4 25 2-11 วงจรของ ET- OPTO AC-IN4 ขนาด 1 ชอง 25 2-12 การจดเรยงสญญาณของข:ว IDE-10 PIN และ CPA-6 PIN 27 2-13 คาส3ง if แบบทางเดยว 29 2-14 คาส3ง if แบบสองทาง 29 2-15 คาส3ง while 30 2-16 คาส3ง do while 31 2-17 โปรแกรม CCS C Compiler (PIC C Compiler) 32 2-18 เมน File 33 2-19 ไดอะลอก Save As 33 2-20 หนาตางสาหรบเขยนโคดโปรแกรม 34 2-21 ไอคอนคอมไพลและชองเลอกเบอรไมโครคอนผดทรลเลอร 34 2-22 รายละเอยดของ Fuse เบอร PIC16F877 35 2-23 รายละเอยดของอนเตอรรปตท3ใชงานเบอร 16F877 36

ช

สารบญภาพ(ตอ)

ภาพท3 หนา 2-24 หนาตางแสดงผลขอมลจากพอรต RS-232 36 2-25 หนาตางแสดงผลขอมลจากพอรต RS-232 37 2-26 เซนเซอรตรวจจบความเคล3อนไหว 38 2-27 เซนเซอรตรวจจบความเคล3อนไหวแบบสาเรจรป 39 2-28 หลกการทางานของสวตซแมเหลก 40 2-29 ตวอยางสวตซแมเหลก 40 3-1 แผนผงข:นตอนการดาเนนงาน 42 3-2 บลอกแสดงการทางานของระบบกลองรกษาความปลอดภย 44 3-3 บลอกไดอะแกรมของวงจรแหลงจายไฟ 45 3-4 วงจรเรยงกระแสเตมคล3นแบบบรดจ 46 3-5 บลอกหลกการทางานของระบบตรวจจบความเคล3อนไหว 46 3-6 วงจรสวตชแมเหลกไฟฟา 47 3-7 เซนเซอรตรวจจบความเคล3อนไหว 47 3-8 วงจรแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจตอล 48 3-9 การตอใชงานโมดลแอลซด 48 3-10 วงจรแปนพมพแบบสมผส 49 3-11 วงจรขบรเลย 50 3-12 วงจรภาคควบคม 51 3-13 แผนผงการทางานสวนของโปรแกรม 52 3-14 กลองควบคม 57 3-15 ดานหนากลองควบคม 58 4-1 การตอเซนเซอรตรวจจบความเคล3อนไหวเขากบกลองควบคม 59 4-2 ตดต:งสวตซแมเหลกท3ประต 60 4-3 ตอสวตซแมเหลกจากกลองควบคม 60 4-4 วงจรภายในของชดแสดงผลการตรวจจบ 61 4-5 โครงสรางภายนอกของชดแสดงผลการตรวจจบ 61 4-6 วงจรขบรเลย 62 4-7 ตวไซเรน 62

ซ

สารบญภาพ(ตอ)

ภาพท3 หนา 4-8 LCDแสดงมผบกรกเขาทางประตท3 1 63 4-9 LCDแสดงมผบกรกเขาทางประตท3 2 64 4-10 LCDแสดงมผบกรกเขาทางประตท3 3 64 4-11 LCDแสดงมผบกรกเขาทางประตท3 4 64 4-12 LCDแสดงมผบกรกเขาทางประตท3 5 64 4-13 SMSเตอนมผบกรกเขาทางประตท3 1 65 4-14 SMSเตอนมผบกรกเขาทางประตท3 2 65 4-15 SMSเตอนมผบกรกเขาทางประตท3 3 65 4-16 SMSเตอนมผบกรกเขาทางประตท3 4 65 4-17 SMSเตอนมผบกรกเขาทางประตท3 5 65 4-18 เซนเซอรแสดงไฟสถานะการทางาน 66 4-19 ภาพจากกลองวงจรปดท3ระยะ 2 เมตร 67 4-20 ภาพจากกลองวงจรปดท3ระยะ 4 เมตร 67 4-21 ภาพจากกลองวงจรปดท3ระยะ 6 เมตร 68 4-22 ภาพจากกลองวงจรปดท3ระยะ 8 เมตร 68 4-23 ภาพจากกลองวงจรปดท3ระยะ 10 เมตร 69 4-24 ภาพจากกลองวงจรปดท3ระยะ 12 เมตร 69 4-25 ตวเลอกการต:งคา 70 4-26 ตวเลอกการต:งรหสผาน 70 4-27 ตวเลอกการต:งเบอรโทรศพท 70 4-28 เปล3ยนรหสผาน 71 4-29 เปล3ยนเบอรโทรศพท 71 4-30 เปล3ยนเบอรโทรศพทสาเรจ 71 4-31 ส3งปดระบบควบคม 72 4-32 ส3งเปดระบบควบคม 72 4-33 ภาพท3ไดจากการดผานอนเตอรเนตท3มแสงสวางเพยงพอ 73 4-34 ภาพท3ไดจากการดผานอนเตอรเนตท3มแสงสวางไมเพยงพอ 73 4-35 แบบจาลองท3ใชในการทดลองระบบกลองรกษาความปลอดภย 74

ฌ

2

บทท� 1 บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของโครงงาน

เปนเวลาหลายสบปแลวท�ในสถานท�สาคญตางๆใชกลองวงจรปดเปนระบบรกษาความปลอดภยแตยงไมสามารถปองกนการเกดการโจรกรรมได ซ� งจะเหนตามขาวท�วไปท�หลายคร- งมการตดต-งกลองวงจรปดและสามารถจบภาพไดแตไมไดชวยใหการโจรกรรมทรพยสนลดลง ซ� งมขอจากดอยหลายดานท-งประสทธภาพของกลองวงจรปด การแจงเตอนตอเจาของสถานท�ในขณะท�มการบกรกหรอสญญาณเตอนภยจากการบกรก

ปจจบนโดยท�วไประบบรกษาความปลอดภยมอยหลายรปแบบซ� งแตละรปแบบลวนแลวแตมจดออน ซ� งไมสามารถทางานไดครอบคลมตอการรกษาความปลอดภยในบาน สงผลใหเกดการโจรกรรมโดยท�มจฉาชพอาจใชขอดอยของระบบรกษาความปลอดภยใชเปนจดท�จะเขาไปโจรกรรมท�ทาใหเกดความเสยหายไดโดยดจากสถตการ ลกทรพย ป 2553 รบแจง 52,115 คดจบกม 24,533 คด (www.royalthaipolice.go.th)

จากสาเหตเหลาน- คณะผจดทาโครงงานจงไดเหนถงความสาคญและนาเสนอการพฒนาระบบกลองรกษาความปลอดภย (Security camera system) เพ�อเพ�มประสทธภาพของระบบรกษาความปลอดภยใหมความครอบคลมสงสดใหระบบการรกษาความปลอดภยในบานซ� ง ประกอบดวย ชดกลองวงจรปดพรอมเคร� องบนทก ชดเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวและสวตซแมเหลก ชดสญญาณเตอนภายในบาน และชดสงขอความแจงเตอนโดยมลกษณะการทางานคอ เม�อเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวไดจะสงสญญาณทรกเกอรไปยงกลองวงจรปดใหจบภาพอตโนมตพรอมสงสญญาณเสยงเตอนภายในบานและจะสงขอความแจงเตอนไปยงโทรศพทของเจาของสถานท�น-นไดทนเวลา

1.2 วตถประสงคของโครงงาน

เพ�อพฒนาระบบกลองรกษาความปลอดภย

1.3 ขอบเขตของโครงงาน

สามารถใชงานระบบกลองรกษาความปลอดภยโดยจะมขอบเขตการทางานไดดงน-

2

1.3.1 ระบบกลองวงจรปด

1.3.1.1 กลองสามารถปรบองศาของการบนทกภาพซาย-ขวาได 180 องศา

1.3.1.2 กลองสามารถปรบองศาของการบนทกภาพกม-เงย ได 60 องศา 1.3.1.3 กลองสามารถบนทกภาพในขณะท�มแสงนอยได 1.3.1.4 กลองมความละเอยด 0.582 Megapixels

1.3.2 ระบบตรวจจบ 1.3.2.1 ตรวจจบความเคล�อนไหวโดยใชเซนเซอรชนด PIR

- องศาการตรวจจบความเคล�อนไหว 180° - ความเรวในการตรวจจบความเคล�อนไหว 0.6-1.5 เมตร/วนาท - ระยะการตรวจจบ 12 เมตร

1.3.3 บนทกภาพขณะมความเคล�อนไหวและสามารถเรยกดไดจากไฟลภาพท�เคร�องบนทก 1.3.4 สงสญญาณเสยงเตอนขณะท�ระบบตรวจจบความเคล�อนไหวได 1.3.5 สงขอความเตอน (SMS) ขณะท�ระบบตรวจจบความเคล�อนไหวได 1.3.6 สามารถเรยกดภาพผานอนเตอรเนตไดและดจากโทรศพทมอถอย�หอไอโฟน 1.3.7 มระบบไฟฟาสารองกรณท�เกดเหตไฟฟาดบ

1.4 ประโยชนท�คาดวาจะไดรบ

1.4.1 เปนตนแบบระบบกลองรกษาความปลอดภยและสามารถนาไปตดต-งใชไดจรง 1.4.2 ลดปญหาการโจรกรรมและการสญเสยทรพยสน 1.4.3 เพ�มความปลอดภยในชวตและทรพยสน 1.4.4 เปนการประยกตใชอปกรณรกษาความปลอดภยเพ�อลดขอเสยท�ทาใหเกดการโจรกรรม

3

บทท� 2

ทฤษฎท�เก�ยวของ

ในการจดทาโครงงานผจดทาไดคนควาจากเอกสารตางๆ ซ� งผจดทาไดเหนวาเปนเน"อหาท�ม

ความสาคญและเก�ยวของกบโครงงานท�จะจดทาข"นซ� งมทฤษฎท�เก�ยวของดงตอไปน" 2.1 ระบบกลองวงจรปด

2.1.1 กลองวงจรปด 2.2 ระบบควบคม

2.2.1 ไมโครคอนโทรลเลอร(Microcontroller) 2.2.2 บอรดควบคมระบบ (ET-BASE PIC40) 2.2.3 โมดลแอลซด 2.2.4 คยแพดET-TOUCH PAD 4x4 2.2.5 บอรด ET-OPTO AC-IN 2.2.6 หลกการเขยนโปรแกรมดวยภาษาซ

2.2.7 การใชงานโปรแกรม ccs c complier 2.3 ระบบแจงเตอน

2.3.1 ระบบสงขอความแจงเตอน (SMS) 2.4 ระบบตรวจจบความเคล�อนไหว

2.4.1 เซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหว (PIR) 2.4.2 สวตซแมเหลก (Magnetic Switch)

2.1 ระบบกลองวงจรปด (CCTV System) ( http://www.thaiccd.com , 2551)

ระบบกลองวงจรปด (Close Circuit Television (CCTV) System หรอ Video Surveillance System) คอระบบการบนทกภาพเคล�อนไหวท�ถกจบภาพโดยกลองวงจรปด (CCTV Camera) ซ� งเปนระบบสาหรบการใชเพ�อการรกษาความปลอดภย หรอใชเพ�อการสอดสองดแลเหตการณหรอสถานการณตางๆ

4

2.1.1 กลองโทรทศนวงจรปด (CCTV Camera) 2.1.1.1 ชนดของกลองวงจรปดโดยท�วไป แบงเปน 4 ชนด

- กลองมาตรฐาน เปนกลองท�ใชในแสงปกต เชนในเวลากลางวน แตจะภาพไมชดในเวลา กลางคน

-กลองอนฟาเรด เปนกลองท�ใชแสงจากหลอดอนฟราเรดสองไปกระทบวตถ เพ�อใหกลองจบภาพบรเวณน"นๆได อนฟราเรดจะทางานเม�อสภาวะแสงบรเวณน"นนอยลงในระดบหน� งโดยจะม เซนเซอรท�ดานหนาของกลองตรวจวดระดบแสง แลวจะสงสญญาณใหหลอดอนฟราเรดทางาน และเม�อหลอดอนฟราเรดทางานภาพจะเปล�ยนเปนขาว-ดา ทนท

- กลอง Day & Night กลองวงจรปดท�สามารถใชงานไดท"งกลางวนและกลางคน แตตองการแสง เลกนอยเพ�อใหกลองวงจรปดสามารถจบภาพได และเม�อกลองวงจรปดไดรบแสงนอยมากๆ (สภาวะ ท�ยงมแสงอยเลกนอย) กจะเปล�ยนภาพเปนโหมด ขาว-ดา

- กลอง Star Light การทางานคลายๆ กบกลอง Day & Night แตพเศษกวาตรงท�สามารถใหภาพส ในเวลากลางคน แมจะมแสงเพยงเลกนอยกตาม

2.1.1.2 ความคมชดของกลองวงจรปด กลองวงจรปดท�ใหภาพจะชดเจนหรอไมน"น ข"นอยกบชนดของแผนรบภาพ

CCD ซ� งแบงได 2 แบบ น�นคอ - Normal Resolution ซ� งเปนแบบท�มความละเอยดของภาพท�ระดบปกต คอ

ประมาณ 330-380 TV LINE -High Resolution ซ� งเปนแบบท�มความละเอยดของภาพท�สงกวา หรอประมาณ

400-550 TV LINE 2.1.1.3 ความสามารถในการรบแสง

ความสวาง ( Illumination ) คณสมบตของอปกรณรบภาพของ กลองโทรทศนวงจรปด (CCTV)น"น ไมใชมผลเฉพาะตอความไวท�มตอแสงสวางเทาน"น แตยงมผลตอสของวตถอกดวย คณภาพของภาพท�ดจะข"นอยกบความเขมของแสงท�ฉากรบภาพในกรณของ กลองโทรทศนวงจรปด (CCTV) ท�เปน กลองสตองคานงถงอณหภมส ( Colour Temperature) ท�ไดจากแสงสวางรวมกนกบแหลงกาเนดแสงท�ว ๆ ไป เพราะประกอบดวยแสงสชนดตาง ๆ รวมกน และแสงบรเวณรอบ ๆ กลองท�จบภาพจะมการเปล�ยนแปลงตลอดเวลา ทาใหแสงไมคงท�ตลอดเวลาการกาหนดคาความสวางของ กลองโทรทศนวงจรปด (CCTV) มหนวยเปนลกซ :Lux น"นตองคานงถงความสวางของพ"นท�กลองจบภาพ การสะทอนของแสงท�ฉากรบภาพ ระยะหางของวตถฉากรบภาพ

5

ถงตวกลองโทรทศนวงจรปด (CCTV) ซ� งทาใหอตราการสญเสยของแสงท�หายไปรวมถงการเลอกใชชนดของเลนสเปนองคประกอบการพจารณาดวย

โดยท�วไป กลองโทรทศนวงจรปด (CCTV) แบบ CCD สามารถแบงตามคณสมบตของความสวางได 3 ระดบ คอ

-กลองท�ใชในกจการท�วไป ตองการความสวางต"งแต 5-2,000 Lux -กลองท�ใชในกจการความปลอดภยสง ตองการความสวางต"งแต 0.1-5 Lux -กลองท�ใชในกจการพเศษตองการความสวางต"งแต 0.0001-0.1 Lux

2.1.1.4 การคานวณคาความคมชดของภาพ เน�องจากคาความคมชดของกลองวงจรปดสวนใหญจะใหคามาเปน TVL ซ� ง

สามารถนามาแปลงคาใหเปนพกเซลไดโดยสตรน"

pixelNTSCHPAL =×× 334.1)(

PAL คอระบบ phase alternation line ลกษณะของระบบ PAL มเสนมากถง 625 เสน แตจานวนภาพม 25 ภาพตอวนาท NTSC คอยอมาจาก The National Television System Committee คณสมบต

ของ NTSC น"นจะมจานวนเสน 525 เสน สวนจานวนภาพตอวนาท มถง 30 ภาพตอวนาท 1.334 คอ คาคงท�ท�ใชในการแปลงภาพ TVL ใหเปนคา Pixelสตร

2.1.2 เคร�องบนทกภาพ (Video Recorder) บนทกดวยเคร�องบนทกภาพดจตอล(Stand-alone Digital Video Recorder – DVR) เคร�อง

บนทกชนดน" จะรวมสวนของ Video Processor และ สวนบนทก Recorder ไวในเคร�องเดยวกน โดยมากจะเปนแบบมลตเพลกเซอร มจานวนชองสญญาณ 4, 9 และ 16 ชอง ตามความตองการของผใช และบนทกภาพลงสฮารดดสก ย�งขนาดความจของฮารดดสกมมาก กจะย�งสามารถบนทกไดยาวนานย�งข"นการดภาพจากเคร�องกเพยงแคตอมอนเตอรหรอทวเขากบตวเคร�องเทาน"น

-Video Processor คอ ตวอปกรณรวมและจดการสญญาณภาพจะม สวตเชอร ควอด มลตเพลกเซอร การดภาพ ทาหนาท�เปนตวศนยกลางท�รวมสญญาณภาพจากกลองทกตว เพ�อสงสญญาณภาพไปยงจอมอนเตอร แสดงภาพสด (Display Live View) และสงภาพไปยงอปกรณบนทก

6

-Recorder คออปกรณบนทกภาพ ทาหนาท�รบภาพจากอปกรณจดการสญญาณภาพ เพ�อเขยนขอมลลงในส�อบนทก เชน ฮารดดสก 2.2 ระบบควบคม

ในโครงงานน" ตองมระบบควบคมการทางานซ� งจะประกอบไปดวยไมโครคอนโทรลเลอรและบอรดท�ตอใชงานในการเช�อมตอกบสวนตางๆของโครงงานน"

2.2.1 ไมโครคอนโทรลเลอร (Microcontroller) (http:// www.microchip.com, 2553) เน�องดวยการควบคมในโครงงานน"จะใชการควบคมระบบจากไมโครคอนโทรลเลอรจงขอ

กลาวถงเก�ยวกบระบบและทฤษฎของไมโครคอนโทรลเลอรดงน" ไมโครคอนโทรลเลอร คออปกรณอเลกทรอนกสท�ทาหนาท�เสมอนคอมพวเตอรขนาดเลกท�

ใชควบคมการทางานของเคร�องใชไฟฟา หรอระบบควบคมทางอเลกทรอนกสใหมความสามารถในการทางานมากข"น โดยสามารถเปล�ยนแปลงลาดบการทางานไดดวยการเปล�ยนแปลงหรอแกไขภายในหนวยความจา ทาใหสามารถนาไมโครคอนโทรลเลอรมาประยกตใชควบคมการทางานของอปกรณการไฟฟาและอเลกทรอนกสได แสดงรายละเอยดดงน"

2.2.1.1 โครงสรางหลกภายในไมโครคอนโทรลเลอร

ภาพท� 2-1 โครงสรางหลกของไมโครคอนโทรลเลอร

7

จากภาพท� 2-1 จะเหนวาโครงสรางหลกของไมโครคอนโทรลเลอรมอย 5 สวนคอ สวนพ"นท�เกบขอมลสวนเช�อมตอสญญาณทางไฟฟาสวนกาเนดสญญาณนาฬกาสวนอนเตอรรพทสญญาณ ซ� งท"งหมดรบสงขอมลมาท�สวนประมวลผล ซ� งสามารถอธบายในแตละสวนไดดงน"

-สวนประมวลผล (Processing unit) คอสวนท�ทาหนาท�คานวณทางคณตศาสตร หรอ การตดสนใจแบบมเง�อนไข (Logic) ซ� งจะมการทางานท�ซบซอน โดยลาดบในการทางานของสวนประมวลผลจะข"นอยกบการจดลาดบคาส�งในการทางาน (Programming code) ซ� งบรรจอยภายในสวนพ"นท�เกบขอมล

-สวนพ"นท�เกบขอมล (Memory unit) คอสวนท�ทาหนาท�เกบขอมล โดยแบงชนดของพ"นท�เกบขอมลเปน 2 แบบคอแบบช�วคราว (Random Access Memory : RAM) และแบบก�งถาวร(Erasable Programmable Read Only Memory : EPROM) ซ� งพ"นท�เกบขอมลแบบช�วคราวน"จะเปนขอมลท�สามารถเปล�ยนแปลงไดอยตลอดเวลาและถกใชเปนขอมลในการเกบคาตวแปรในการคานวณ โดยขอมลประเภทน"จะสญหายเม�อเราหยดจายไฟเล"ยงใหไมโครคอนโทรลเลอร สวนพ"นท�เกบขอมลแบบก� งถาวรจะเปนขอมลท�ใชเกบคาส�งการทางาน (Code) ซ� งขอมลประเภทน"สามารถเปล�ยนแปลงไดแตตองใชกรรมวธพเศษแตขอมลจะไมสญหายแมวาจะหยดจายไฟเล"ยงใหไมโครคอนโทรลเลอรแลวกตาม

-สวนเช�อมตอสญญาณไฟฟา (Interface unit) จะทาหนาท�ตดตอสญญาณระหวางอปกรณภายนอกกบไมโครคอนโทรลเลอรจะมอย 2 แบบคอ อนพตและเอาตพตแบบดจตอล (Digital I/O) โดยจะรบขอมลและสงขอมลดวยสญญาณทางดจตอล (Digital signal) และอนพตเอาตพตแบบแอนะลอก (Analog I/O) รบและสงสญญาณแบบสญญาณทางแอนะลอก (Analog signal) ซ� งในการรบสงสญญาณของแอนะลอกจะมอยในไมโครคอนโทรลเลอรบางรนเทาน"น

-สวนกาเนดสญญาณนาฬกา จะทาหนาท�กาเนดสญญาณนาฬกาโดยใชวงจรเช�อมตอกบไมโครคอนโทรลเลอรท�เรยกวาวงจรออสซลเลเตอร (Oscillator circuit) ซ� งมอปกรณหลกคอ ครสตอล (X-Tal) มากาหนดชวงเวลาในการประมวลผล (Execute time) ของสวนประมวลผล โดยจะมผลตอความเรวในการประมวลผลของไมโครคอนโทรลเลอร นอกจากน"สญญาณนาฬกาจะยงใชกาหนดความเรวในการรบสงขอมลดจตอลแบบอนกรม (Digital series communication signal) และกาหนดความถ�ในสวนของตวต" งเวลา (Timer) ภายในตวไมโครคอนโทรลเลอร

8

-สวนอนเตอรรพทสญญาณ จะทาหนาท�จดลาดบความสาคญในการทางานในกรณท�ไมโครคอนโทรลเลอรทางานในลกษณะหลายงานพรอมกน (Multitasking) ซ� งจะอานวยความสะดวกอยางมากในการเขยนโปรแกรมเพ�อรองรบการทางานลกษณะน"

2.2.1.2 โครงสรางภายนอกและสถาปตยกรรมของไมโครคอนโทรลเลอร PIC 16F877 ไมโครคอนโทรลเลอร PIC 16F877 บรรจอยในตว Plastic Dual In line Package

(PDIP) ซ� งมลกษณะเดยวกบไอซแบบตนตะขาบท�พบเหนโดยท�วไป มขาตอใชงานท"งส"น 40 ขา ดงแสดงในภาพท� 2-2

ภาพท� 2-2 การจดขาของ PIC 16F877

จากภาพท� 2-2 เปนโครงสรางภายนอกของไมโครคอนโทรลเลอร PIC 16F877 ซ� ง สามารถแบงการจดขาตอใชงานของ PIC 16F877 ไดเปน 4 กลมคอ

-กลมสญญาณนาฬกา ม 2 ขา คอ OSC1/CLKIN และ OSC2/CLKOUT -กลมขาควบคม ม 1 ขา คอ MCLR -กลมขาพอรตอนพต – เอาตพต ม 33 ขา -กลมขาไฟเล" ยง ม 2 ขา คอ ขา VSS หรอขากราวด และขา VDD หรอขา

ไฟเล"ยง

9

ตารางท� 2-1 รายละเอยดคณสมบตของพอรต A ขาพอรต บตท� บฟเฟอร รายละเอยดการทางาน

RA0/AN0

0

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ชองท� 0

RA1/AN1

1

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ชองท� 1

RA2/AN2/VREF-//VREF

2

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ชองท� 2 - อนพตแรงดนอางองลบจากวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล - เอาตพตแรงดนอางองของโมดลแรงดนอางอง

RA3/AN3/VREF+

3

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ชองท� 3 - อนพตแรงดนอางองบวกจากวงจรแปลงสญญาณอนาลอกเปนดจตอล

RA4/T0CKI/C1OUT

4

ST

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - อนพตสญญาณนาฬกาภายนอกของไทมเมอร 0 - เอาตพตวงจรเปรยบเทยบแรงดนแอนะลอกชองท� 1 (Comparator) หรอ เอาตพตแบบ Open Drain

RA5/SS/AN4/C2OUT

5

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอล ชองท� 4 - ขาอนพตสญญาณ Slave select สาหรบการส�อสารอนกรมแบบซงโครนส

10

ตารางท� 2-2 รายละเอยดคณสมบตของพอรต B ขาพอรต บตท� บฟเฟอร รายละเอยดการทางาน RB0/INT 0 TTL/ST(1) - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล

- ขาพอรตอนพตสญญาณอนเตอรรปตจากภายนอก RB1 1 TTL - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล RB2 2 TTL - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล

RB3/PGM(3)

3

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - อนพตรบแรงดนโปรแกรมต�า +5v (โหมดLPV) หาก Enable ไว

RB4

4

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนเตอรรปตเม�อมการเปล�ยนแปลงลอจกหาก Enable ไว

RB5

5

TTL

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนเตอรรปตเม�อมการเปล�ยนแปลงลอจกหาก Enable ไว

RB6/PGC

6

TTL/ST(2)

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนเตอรรปตเม�อมการเปล�ยนแปลงลอจก - ขาสญญาณนาฬกาของการดบกในวงจร (ICD)

ตารางท� 2-3 รายละเอยดคณสมบตของพอรต C ขาพอรต บตท� บฟเฟอร รายละเอยดการทางาน

RC0/T1OSO/T1CKI

0

ST

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตเอาตพตจากออสซลเลเตอรของไทมเมอร 1 - ขาพอรตอนพตสญญาณนาฬกาของไทมเมอร 1

RC1/T1OSI/CCP2

1

ST

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตเอาตพตจากออสซลเลเตอรของไทมเมอร 1 - ขาพอรตอนพตวงจรจบสญญาณ/วงจรเอาตพตเปรยบเทยบ/วงจรเอาตพต Pulse-Width Modulation (PWM) โมดล CCP2

11

ตารางท� 2-3(ตอ) รายละเอยดคณสมบตของพอรต C

RC2/CCP1

2

ST - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตวงจรจบสญญาณ/วงจรเอาตพตเปรยบเทยบ/วงจรเอาตพตPWM โมดล CCP2

RC3/SCK/SCL

3

ST

-ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล -ขาพอรตสญญาณนาฬกาของวงจร SPI และบส I2C

RC4/SDI/SDA 4 ST - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตอนพตของวงจร SPI และขอมลของบส I2C

RC5/SDO 5 ST - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตเอาตพตของวงจร SPI

RC6/TX/CK

6

ST

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตเอาตพตการส�อสารอนกรมของวงจรสงขอมลแบบอะซงโครนส (USART) - ขาสญญาณนาฬกาแบบซงโครนส

RC7/RX/DT

7

ST

- ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตเอาตพตการส�อสารอนกรมของวงจร USART - ขาสญญาณขอมลแบบซงโครนส

ตารางท� 2-4 รายละเอยดคณสมบตของพอรต D ขาพอรต บตท� บฟเฟอร รายละเอยดการทางาน

RD0/PSP0 0 ST/TTL(1) - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตแบบขนานบต 0



12

ตารางท� 2-4(ตอ) รายละเอยดคณสมบตของพอรต D

RD3/PSP3

3

ST/TTL(1) - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล - ขาพอรตแบบขนานบต 3


RD5/PSP5 5 ST/TTL(1) - ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล -ขาพอรตแบบขนานบต 5



ตารางท� 2-5 รายละเอยดคณสมบตของพอรต E ขาพอรต บตท� บฟเฟอร รายละเอยดการทางาน

RE0/RD/AN5

0

ST/TTL(1)

-ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล -ขาพอรตอนพตควบคมการอานในโหมดสวนขยายแบบขนาน -ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอลชองท� 5

RE1/WR/AN6

1

ST/TTL(1)

-ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล -ขาพอรตอนพตควบคมการอานในโหมดสวนขยายแบบขนาน -ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอลชองท� 6

RE2/CS/AN7

2

ST/TTL(1)

-ขาพอรตอนพตเอาตพตดจตอล -ขาพอรตอนพตในโหมดสวนขยายแบบขนาน -ขาพอรตอนพตวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนดจตอลชองท� 6

13

การจดการหนวยความจาของ PIC 16F877 ถกแบงออกเปน 3 สวนคอหนวยความจาโปรแกรมหนวยความจาขอมล และหนวยความจาของ EEPROM อธบายไดดงน"

-หนวยความจาโปรแกรม มโครงสรางเปนหนวยความจาแบบแฟลช (Flash) มขนาด 8 กโลเวรดโดยใน 1 เวรด (Word) ของ PIC 16F877 มขนาด 14 บต (Bit) มโปรแกรมนบ (Program counter) ขนาด 13 บต ท�สามารถอางตาแหนงความจาได 8000 x 14 ตาแหนง โดยมตาแหนง Reset vector ท� 000h และ Interrupt vector ท� 0004h

-หนวยความจาขอมลหนวยความจาขอมลถกแบงออกเปน 4 Bank ซ� งเปนท�อยของ General purpose register และ Special function register สามารถเปล�ยน Bank ไดโดยการเลอกบต PR0 และ PR1 ดงน"

RP1 RP0 (STATUS <6:5>) = 00 เปน BANK0 = 01 เปน BANK1 = 10 เปน BANK2 = 11 เปน BANK3

แตละตาแหนงมถง 128 ไบท แตสวนตนของแตละตาแหนงจะเปนท�อยของไฟลพเศษ มขนาด 8 บต ม 32 ตว ท�ถกกาหนดหนาท�และตาแหนงไวแลว และอก 96 ตว จะไดรบการกาหนดใหใชงานอยางอสระ

-หนวยความจาท� เปน EEPROM สามารถเกบขอมลได 256 ตาแหนง (0x00 – 0xFF) การตดตอโดยออมผานรจสเตอรฟงกชนพเศษ 6 ตวคอ EEDATA, EEDATH, EEADR, EEADRH, EECON1 และ EECON2

2.2.1.3 บอรดควบคมระบบ ET-BASE PIC40 (http://www.etteam.com)

ET-BASE PIC40 เปนบอรดไมโครคอนโทรลเลอรในตระกล PIC ขนาด 40 PIN ของบรษท Microchip ซ� งในเวอรชนน" ไดนาเอา PIC MCU มาจดวงจรใชงานใหมขนาดกะทดรดโดยเนนการใชงานทรพยากรของ PIC MCU เปนหลก นอกจากน" ยงออกแบบใหสนบสนนการนาไปใชงานรวมกบบอรดทดลอง “ET-BASIC IO” อกดวย

14

2.2.1.3.1 คณสมบตของบอรด - รองรบการใชงานไมโครคอนโทรเลอรขนาด 40 PIN คอ PIC16F877

และPIC18F458 - สญญาณนาฬกาครสตอลออสซลเลเตอรขนาด 10 MHz - I/O Port ขนาด 10 PIN จานวน 4 พอรต - I/O Port ขนาด 5 PIN จานวน 1 พอรต - ชดวงจรไดรเวอร RS232 จานวน 1 พอรต - ชดวงจรดาวนโหลดแบบแรงดนต�า (Low Voltage Programming) - ข"วตอแรงดนไฟ VCC และ GND

2.2.1.3.2โครงสรางบอรด ET-BASE PIC40 ดงภาพท� 2-3

ภาพท� 2-3 โครงสรางบอรด ET-BASE PIC40

15

อธบายรายละเอยดตามหมายเลขตางๆ ดงน" หมายเลข 1 ข"วตอแหลงจายไฟ หมายเลข 2 ไมโครคอนโทรลเลอร PIC 40 PIN คอ PIC16F877 หรอ

PIC18F458 หมายเลข 3 ,4 ,5 และ 6 เปนพอรตของขาสญญาณ I/O คอ PORT-RA , PORT-

RB, PORTRC และ PORT-RD ตามลาดบโดยจะมการจดเรยงขาสญญาณดงภาพท� 2-4

ภาพท� 2-4 การจดเรยงขาสญญาณของพอรตตางๆ

หมายเหต ขาสญญาณ RB3 (กรณ PIC16F877) หรอ RB5 (กรณ PIC18F458) จะถกสงวนไวสาหรบฟงกชนการโปรแกรมไมสามารถใชงานได สวน RB6 และ RB7 ใหถอดสายสญญาณดาวนโหลดออกกอนจงจะใชงานได

16

หมายเลข 7 พอรต RS232 จดเรยงสญญาณดงภาพท� 2-5

ภาพท� 2-5 พอรต RS232

หมายเลข 8 ขาสญญาณ PORTE ดงภาพท� 2-6

ภาพท� 2-6 ขาสญญาณ PORTE

หมายเลข 9 จมเปอรเลอกการใชงานโดยสามารถเลอกได 2 แบบดงภาพท� 2-7

- 16F คอ ไมโครคอนโทรลเลอร 40 PIN เบอร PIC16F877 - 18F คอ ไมโครคอนโทรลเลอร 40 PIN เบอร PIC18F458

ภาพท� 2-7 จมเปอรเลอกการใชงาน

17

หมายเลข 10 พอรตสญญาณสาหรบดาวนโหลดโปรแกรม หมายเลข 11 หลอดแสดงผลแสดงสถานะของแหลงจายไฟภายในบอรด หมายเลข 12 สวตชคนคาโปรแกรม หมายเลข 13 ข"วตอแหลงจายไฟ สาหรบใชรวมกบบอรด ET-BASIC I/O

2.2.3 โมดลแอลซด (Liquid Crystal Display) โมดลแอลซด(LCD) เปนอปกรณแสดงผลแบบหน�งท�ไดรบความนยมในการใชงานสงมาก

โดยเฉพาะอยางย�งเม�อนามาเช�อมตอกบไมโครคอนโทรลเลอร สาหรบในสวนของฮารดแวรจะสวนของการแสดงผลซ�งจะใชโมดลแอลซดขอมลเบ"องตนของโมดลแอลซดสามารถดไดดงตารางท� 2-6

ตารางท� 2-6 แสดงตาแหนงของขาและหนาท�การใชงานของโมดลแอลซด

ตาแหนงขา สญลกษณ การตอใชงาน ระดบ การทางาน 1 VSS Ground - Ground 2 VDD Power Supply - ตอกบแรงดนไฟเล"ยง +5 V 3 VO LCD Control - ตอกบแรงดนเพ�อปรบความเขมของการ

แสดงผล

4

RS

Register Select

H/L RS = 0 หมายถงตองการตดตอกบรจสเตอรคาส�ง RS = 1 หมายถงตองการตดตอกบรจสเตอรขอมล

5

R/W

Read/write

H/L

R/W = 0 หมายถงตองการเขยนขอมลไปยง LCD โมดล R/W = 1 หมายถงตองการอานขอมลจาก LCD โมดล

6 E Enable H,H->L Enable Signal 7-14 DB0-DB7 Data Bus H/L Data Bus Line 15 A Back Light A - Back Light +5V (สาหรบรนท�ม Back

Light) 16 K Back Light K - Back Light 0V (สาหรบรนท�ม Back

Light)

18

2.2.3.1 คาส�งควบคมโมดลท�สาคญ 1. คาส�งเคลยรจอแสดงผล

มขอมลคาส�งเปน 0x01 เปนคาส�งเขยนขอมลชองวางเขาไปในหนวยความจาขอมลสาหรบการแสดงผลหรอ DDRAM ภายในโมดล เม�อเคลยรจอแสดงผลแลวจะกาหนดใหตวช" กลบไปอยท�ตาแหนงซายมอสดของจอแสดงผล

2. คาส�งกลบสหนาหลก มคาขอมลเทากบ 0x02 หรอ 0x03 กไดเปนการกาหนดใหตวช" ไปแสดงยงตาแหนงซายสดของจอแสดงผลโดยขอมลท�แสดงบนจอแสดงผลจะไมมการเปล�ยนแปลง

3. คาส�งเลอกโหมดการปอนขอมล (Entry mode set)

บต 7 บต 6 บต 5 บต 4 บต 3 บต 2 บต 1 บต 0 0 0 0 0 0 1 I/D S

บต I/D ใชในการกาหนดวา เม�อเขยนหรออานขอมลแลว ทาใหแอดเดรสของหนวยความจาแสดงผล (DDRAM) เพ�มหรอลดลง

- “0” แอดเดรสลดลง 1 แอดเดรส - “1” แอดเดรสเพ�มข"น 1 แอดเดรส - บต S ใชกาหนดลกษณะในการแสดงผล - “0” เม�อเกดตวอกษรใหมตวช" เล�อนไปทางขวามอ - “1” เม�อเกดตวอกษรใหมตวช"อยท�เดมแตตวอกษรเล�อนไปทางซาย

ท�นยมใชมากท�สดคอ ขอมลคาส�ง 0x06 หมายถง กาหนดใหเม�อเกดขอมลใหมตวช" จะเล�อนไปทางขวามอ และแอดเดรสของหนวยความจาสาหรบแสดงผลจะเพ�มข"น

4. คาส�งควบคมการแสดงผล

บต 7 บต 6 บต 5 บต 4 บต 3 บต 2 บต 1 บต 0 0 0 0 0 1 D C B

- บต D ใชควบคมการเปดปดจอแสดงผล ถาเปน “0” เปนการปดจอแสดงผล

ถาเปน“1”เปนการเปดจอแสดงผล

19

- บต C ใชควบคมการแสดงตวช" บนตวแสดงผล ถาเปน “0” เปนการปดตวช" หรอไมแสดงตวช" ถาเปน “1” เปนการแสดงตวช"

- บต B ใชควบคมการกระพรบของตวช" ถาตองการใหตวช" กระพรบ ตองกาหนดใหเปน “1” คาส�งท�ใชบอยคอ 0x0C เปนการส�งใหเปดจอแสดงผล แตไมแสดงตวช" และ 0x0F เปนการส�งใหเปดจอแสดงผล แสดงตวช"

5. คาส�งควบคมการเล�อนตวช" และตวอกษร

บต 7 บต 6 บต 5 บต 4 บต 3 บต 2 บต 1 บต 0 0 0 0 0 S/C R/L * *

การเล�อนตวช" และตวอกษรข"นอยกบการกาหนดบต S/C และ R/L ซ� งสามารถ

สรปไดในตารางท� 2-7

ตารางท� 2-7 คาส�งควบคมการเล�อนตวช"และตวอกษร S/C R/L ลกษณะการเล�อน ขอมลคาส�ง

0 0 เล�อนตวช"ไปทางซาย 0x10 – 0x13

0 1 เล�อนตวช"ไปทางขวา 0x14 – 0x17

1 0 เล�อนตวอกษรใหมไปทางซาย 0x18– 0x1B

1 1 เล�อนตวอกษรใหมไปทางขวา 0x1C – 0x1F

6. คาส�งกาหนดฟงกชนการทางานเปนคาส�งท�มความสาคญมากท�สดอกคาส�ง

หน�งมรปแบบของขอมลคาส�งดงน"

บต 7 บต 6 บต 5 บต 4 บต 3 บต 2 บต 1 บต 0 0 0 1 DL N F * *

20

- บต DL ใชในการกาหนดจานวนบตในการตดตอกบโมดล LCD บต “0” กาหนดใหทางานใน โหมด 4 บต “1” กาหนดใหทางานในโหมด 8 บต

- บต N ใชกาหนดจานวนบรรทดท�ตองการใชแสดงผล “0” หมายถงแสดงผล 1 บรรทด และ “1” หมายถงแสดงผล 2 บรรทด

2.2.4 คยแพด ET-TOUCH PAD 4x4 คณสมบตของบอรด ET-TOUCH PAD 4x4

- เปนหนาจอสมผสแบบเปล�ยนแปลงคาความจไฟฟา ขนาด 16 ปม 4x4 - ใชไฟเล"ยง +3.3 VDC หรอ +5 VDC - แสดงสถานการณกดคยของผใชดวยเสยงและหลอดแสดงผลท�อยในตาแหนง

ของปมน"นๆ - เวลาเร�มตนจายไฟใหกบ ET-TOUCH PAD 4x4 จะมเสยงและหลอด

แสดงผลตดลกษณะไฟว�งบอกสถานะเร�มตนการทางาน - เวลาเร�มตนจายไฟใหกบ ET-TOUCH PAD 4x4 จะมเสยงและหลอด

แสดงผลตดลกษณะไฟว�งบอกสถานะเร�มตนการทางาน - สงคารหสผานท�กดออกมาได 2 แบบคอ 1. Binary Code(BCD8421) ผานทาง

Connector 8 PIN โดยมขาสญญาณ ST# และ P#R เพ�อบอกสถานการณกดหรอปลอยปม 2. ASCII Code ผานทางข"วตอ RS232-TTL(UART) Baud Rate 9600 ตายตวโดยจะสง ASCII ‘P’ หรอ ‘R’ นาหนาคารหสผานออกมาเพ�อใหรวาคารหสผานท�สงมาเกดจากการกดหรอปลอยปม

- แผนรองปมสมผสเปนพลาสตกใส หนาไดประมาณ 1-2 มลลเมตรถาเปนวสดอ�น ความหนาจะข"นอยกบคณสมบตความไวทางไฟฟาของวสดน"นๆ

- มปมพเศษ 1 ปม สามารถใชเปนปมปกต หรอใชเปนปมเลอกเพ�อกดรวมกบปมอ�นท�เหลอได (กด 2 ปมพรอมกน)

- สามารถควบคมการ เปด/ปด ของเสยงและหลอดแสดงผล (เม�อจะใชงานเปน Alarm) ไดดวย ASCII Command ผานทาง RS232

21

ลกษณะและโครงสรางของบอรด ET-TOUCH PAD 4x4 ดานหนาดงภาพท� 2-8

ภาพท� 2-8 PCB บอรดดานหนา

- LED Status เปน LED แสดงสถานการณกด Key จะตดในลกษณะไฟว�งขณะจายไฟใหกบบอรดในคร" งแรก และจะตดช�วขณะเม�อมการกดคยเพ�อแสดงสถานะใหผใชทราบวา Key ถกกดแลว

- TOUCH PAD เปนตาแหนงคย ท�ใหผใชกด หรอสมผส โดยปกตจะมแผนพลาสตกหนา 2mm รองมาใหแลวไมจาเปนตองสมผสกบลายปร�นโดยตรงเพราะความไวจะสง สวนตวเลขท�แสดงบน PAD โดยปกตจะไมมแตในรปใสกากบไวอางองเปนช�อคยเพ�อจะไดระบตาแหนงของคยใหผใชเขาใจเวลาอางถงตาแหนงคย ซ� งช�อท�ต"งน" จะเปนคา Key Code ประจา Key น"นท�สงออกมาใหผใชโดยดรายละเอยดคา Key Code ของ Key ตางๆไดจากตารางท� 2-8

- HOLD1 เปนรสาหรบยดแผนพลาสตกรอง Touch Pad เขากบตว PCB

- HOLD2 เปนรสาหรบใหผใชนาตว ET-TOUCF PAD 4x4 ไปยดตดกบกลองหรออ�นๆเพ�อใชงาน

22

ลกษณะและโครงสรางของบอรด ET-TOUCH PAD 4x4ดานหลงดงภาพท� 2-9

ภาพท� 2-9 PCB บอรดดานหลง

- Download FW ใชสาหรบ Upgrade Firmware ใหกบ ET-TOUCH PAD 4x4 (ปกตจะตองสงมาให ETT ลงให)

- Con.KeyCode Binary เปน Connector ขนาด 8 PIN จะทาหนาท�ในการสงคา Key Code ของ Key ท�กดหรอปลอย ในรปแบบของ Binary BCD8421 และสงคาสถานการณกดและปลอย Key ในรปของ Pulse และ Logic ออกมาใหผใชนาไปใชงาน พรอมท"งเปนข"วจายไฟเล"ยงใหกบ ET-TOUCH PAD 4x4

- Buzzer เปน Buzzer จะสงเสยงขณะจายไฟใหกบบอรดในคร" งแรก และจะดง

“ป� บ” เม�อมการกด Key ใดๆ

- Con.RS232-TTL Key Code ASCII เปน Connector RS232-TTL(UART) จะ

ทาหนาท�ในการสงคาสถานการณ กด คอตว “P” = 0x50 หรอสถานการณปลอย คอตว “R” = 0x52

ออกมาเปน Byte แลวจงตามดวยคา Key Code ของ Key ท�ถกกดหรอปลอย ออกมาเปน Byte ท� 2

ในรปแบบของ ASCII CODE แลปดทายดวย 0x0D เปน Byte ท� 3 เพ�อจบคาส�ง สาหรบ Baud Rate

ในการรบสงจะถกกาหนดไวคงท� ท� 9600 bit/s

23

ตารางท� 2-8 KEY CODE ของ ET-TOUCH PAD 4x4

KEY FOR Binary MODE FOR ASCII Mode

(RS232 TTL) BCD 8421 KEY CODE ASCII KEY CODE

8 4 2 1 HEX ASCII HEX

1 0 0 0 1 0x01 ‘1’ 0x31

2 0 0 1 0 0x02 ‘2’ 0x32

3 0 0 1 1 0x03 ‘3’ 0x33

4 0 1 0 0 0x04 ‘4’ 0x34

5 0 1 0 1 0x05 ‘5’ 0x35

6 0 1 1 0 0x06 ‘6’ 0x37

7 0 1 1 1 0x07 ‘7’ 0x37

8 1 0 0 0 0x08 ‘8’ 0x38

9 1 0 0 1 0x09 ‘9’ 0x39

0 0 0 0 0 0x00 ‘0’ 0x30

A 1 0 1 0 0x0A ‘A’ 0x41

B 1 0 1 1 0x0B ‘B’ 0x42

C 1 1 0 0 0x0C ‘C’ 0x43

D 1 1 0 1 0x0D ‘D’ 0x44

24

ตารางท� 2-8(ตอ) KEY CODE ของ ET-TOUCH PAD 4x4

การทางานของ ET- TOUCH PAD 4x4

การทางานโดยรวม เม�อจายไฟยงไมมการคยใดๆ คาสถานะของ PIN ตางๆจะเปนไปตามคาเร�มตนท�กลาวไวดานลาง สวนท�ข"ว RS232 กจะไมมการสงขอมลอะไรออกมาเม�อมการกดปมใดปมหน� งคางไวปมอ�นๆ ท�เหลอจะถกลอคไมสามารถกดได (ยกเวนปม F) จนกวาจะมการปลอยคยท�กดเสยกอนถงจะกดคยอ�นๆได ในทางกลบกน เม�อกดคย F จะยงสามารถกดปมอ�นๆท�เหลอได น�นคอ นอกจากจะใชงานปม F เปนปมปกตเหมอนปมอ�นๆไดแลวเรายงสามารถใชปม F เปนปมรวมกบปมอ�นๆท�เหลอไดดวย ทกคร" งท�มการกดปมใดๆกตามจะมเสยงป� ดและหลอดแสดงผลประจาปมน"นๆกจะตดข"นมาเปนเวลาช�วขณะหน�งและหายไป เพ�อแสดงใหผใชรบรวาปมน"นถกกด

2.2.5 บอรด ET-OPTO AC-IN4 บอรด ET-OPTO AC-IN4 เปนชดอนพตของออปโตท�แยกจากกนทางไฟฟา ขนาด 4 ชอง

โดยทา หนาท�แปลงสญญาณอนพตชนดแรงดนไฟสลบขนาด 220VAC ใหเปนสญญาณ ลอจก “0” หรอ “1” แบบ TLL เพ�อสงใหกบภาคอนพต ของไมโครคอนโทรลเลอร โดยในการประยกตใชงานน"นจะใชสาหรบตรวจจบการทางานของอปกรณเซนเซอรหรอหนาสมผสสวตช ตางๆ ท�ใหผลการทางานเปนแรงดนไฟสลบ ขนาด 220VAC โดยการทา งานของวงจรจะใหผลลพธเปนลอจก TTL โดยถาทางดานอนพต ท�จด Terminal AC-IN ไดรบระดบแรงดนไฟสลบ 220VAC จะใหสถานะทางเอาตพต เปนลอจก “0” แตถาอนพตไดรบระดบแรงดนเปน 0VAC จะใหสถานะทางเอาตพตเปนลอจก “1” ซ� งโครงสรางของบอรด ET-OPTO AC-IN4 แสดงดงภาพท� 2-10 และวงจรของ ET-OPTO AC-IN4 ขนาด 1 ชองแสดงดงภาพท� 2-11

KEY

FOR Binary MODE FOR ASCII Mode (RS232 TTL)

BCD 8421 KEY CODE ASCII KEY CODE 8 4 2 1 HEX ASCII HEX

E 1 1 1 0 0x0E ‘E’ 0x45

F 1 1 1 1 0x0F ‘F’ 0x46

25

ภาพท� 2-10 โครงสรางของ บอรด ET-OPTO AC-IN4

Fµ220 pF100

Fµ1.0

ภาพท� 2-11 วงจรของ ET-OPTO AC-IN4 ขนาด 1 ชอง

26

การทางานของบอรด ในการใชงานบอรด ET-OPTO AC-IN4 เพ�อตรวจจบการทางานของอนพตแรงดนไฟฟา

กระแสสลบน"นจะตองปอนแรงดนไฟฟากระแสสลบ 220 โวลตจากจดท�ตองการตรวจจบมายงข"วตอ Terminal AC-IN ของบอรดใหเรยบรอย โดยบนบอรดจะมจดเช�อมตอสาหรบรบสญญาณอนพตท�เปนแรงดน 220 โวลตจานวน 4 ชด คอ AC-IN0,AC-IN1,AC-IN2 และ AC-IN3 ตามลาดบ โดยวงจรแตละจดจะทางานแยกอสระตอกน ซ� งการทางานของบอรดจะเร�มจากเม�อมแรงดนไฟสลบ 220 โวลตปอนเขามาทาง Terminal AC-IN ของบอรดซ� งขนาดของแรงดน 220โวลตจะถกจากดและลดขนาดลงดวยวงจรตวเกบประจโดยวงจรดงกลาวจะใชตวตานทานคา 100K/1W อนกรมกบตวเกบประจคา 0.1uF/400VAC (X2 TYPE) ตอรวมกน ซ� งลกษณะการจดวงจรดงกลาวจะมขอดคอ ชวยลดความรอนท�จะเกดกบตวตานทาน ซ� งทาใหสามารถใชงานวงจรไดอยางตอเน�องโดยไมเกดความรอนท�ตวตานทานและทาใหการทางานของวงจรมเสถยรภาพมากย�งข" นดวย จากน"นแรงดนท�ถกลดขนาดลงแลวจะถกแปลงเปนไฟกระแสตรงดวยวงจรเรยงกระแบบบรดจ โดยมตวเกบประจ10uF/50V ทาหนาท�กรองแรงดนไฟตรงท�ไดใหมความเรยบมากข"นกอนจะสงใหกบวงจรอนพตของออปโตท�แยกจากกนทางไฟฟา(PC817) โดยจะมตวตานทาน 330โอหมทาหนาท�จากดกระแสท�ไหลผานภาคออปโตท�แยกจากกนทางไฟฟา(PC817) และมไดโอดเปลงแสงสาหรบแสดงสถานะของการทางานของวงจร โดยเม�อมแรงดนไฟสลบ 220VAC ปอนใหกบวงจรท�จด AC-IN กจะทาใหวงจรออปโตท�แยกจากกนทางไฟฟาเร� มตนทางานโดยจะสงเกตเหนไดโอดเปลงแสงตดสวาง ซ� งกจะทาใหไดสถานะของการทางานท�จดอนพตมคาเปนโลจก “0” แตถาไมมแรงดนไฟสลบสงมาปอนใหกบอนพตของวงจร (แรงดนท� AC-IN มคาเปน 0VAC) กจะทาใหวงจรออปโตท�แยกจากกนทางไฟฟาไมทางานสงผลใหสถานะทางโลจกท�จดอนพตมคาเปนโลจก “1” ตามการดงข"นของตวตานทาน10K ท�ตออยกบภาคเอาตพต ของออปโตท�แยกจากกนทางไฟฟาน�นเองสาหรบการเช�อมตอสญญาณ TTLไปใหกบวงจรภาคอนพตของไมโครคอนโทรลเลอรน"นจะสามารถกระทาได 2 แบบดวยกนคอตอผานข"วตอแบบ IDE ขนาด 10 Pin โดยใชสายแพเปนสายนาสญญาณโดยสามารถเลอกกาหนดสญญาณ TTL ท�ไดจากการทางานของบอรดได 2 กลม คอ ลดลง และ เพ�มข"น สวนอกวธ หน� งจะสามารถกระทาไดโดยตอสญญาณผานข"วตอแบบ CPA ขนาด 6 Pin ดงตารางท� 2-9 และจากภาพท� 2-12 เปนการเรยงสญญาณของข"ว IDE-10 Pin และ CPA-6 Pin

27

ตารางท� 2-9 จดเช�อมตอสญญาณของบอรด ET-OPTO AC-IN4 กบไมโครคอนโทรลเลอร ข"วตอ INPUT

(Terminal) LOWER UPPER

IDE 10 pin CPA 6 pin IDE 10 pin CPA 6 pin AC-IN0 Px0 IN0 Px4 IN0 AC-IN1 Px1 IN1 Px5 IN1 AC-IN2 Px2 IN2 Px6 IN2 AC-IN3 Px3 IN3 Px7 IN3

ภาพท� 2-12 การจดเรยงสญญาณของข"ว IDE-10 Pin และ CPA-6 Pin

2.2.6 หลกการเขยนโปรแกรมดวยภาษาซ

การเขยนโปรแกรมดวยภาษาซเพ�อควบคมไมโครคอนโทรลเลอร PIC ยงคงมรปแบบในการเขยนโคดโปรแกรมเชนเดยวกบภาษาซ มาตรฐาน แตเพ�มเตมรายละเอยดทางภาษา C เพ�อใหเหมาะสมกบการเขยนโปรแกรมสาหรบควบคมไมโครคอนโทรลเลอร น�นหมายความวาหากมความรพ"นฐานในการเขยนโปรแกรมดวยภาษาซ แลวกสามารถท�จะเขยนโปรแกรมควบคมไมโครคอนโทรลเลอร PIC ไดโดยทาความเขาใจในตวไมโครคอนโทรลเลอรรวมถงภาษาซ ซ� งหลกการเขยนโปรแกรมดวยภาษาซมดงน"

2.2.6.1 ตวแปรและการประกาศตวแปร - ตวแปร(Variable) คอ ส� งท�ใชแทนคาตวเลข ตวอกษรหรอขอความ เพ�อ

นามาใชประมวลผลตามคาส�งตางๆ ของโปรแกรม - การประกาศตวแปร(Declaration) คอ การบอกใหคอมไพเลอรรวาตวแปรท�ใช

เปนชนดอะไร ช�ออะไรและเกบไวท�สวนไหนของหนวยความจา

28

ตารางท� 2-10 ชนดขอมลในภาษาซ ประเภทขอมล ขนาด(bit) คาท�เกบได

char ตวอกษร 8 bit -128 ถง +127 unsigned char 8 bit 0 ถง 255

enum 16 bit -32768 ถง 32767 short 16 bit -32768 ถง 32767

unsigned short 16 bit 0 ถง 65535 int 16 bit -32768 ถง 32767

unsigned int 16 bit 0 ถง 65535 long 32 bit -2147483648 ถง +2147483648

unsigned long 32 bit 0 ถง 4294967295 float 32 bit 3.4x10��ถง 3.4x10��

2.2.6.2 โครงสรางของภาษาซ (ดร.เดชฤทธ� มณธรรม,2553)

- คอมไพเลอรไดเรคทฟ(Complier directive) เปนสวนของโปรแกรมท�บอกใหคอมไพเลอรรวมไฟลตางๆ ท�กาหนดไวในสวนน" เขากบโปรแกรมท�เขยนข"น โดยมรปแบบดงน"

#include <ช�อไฟล.h> เชน #include <16F877.h>

#include <16F628.h> #include <stdio.h>

- ตวโปรแกรม(Body) เปนสวนท�ผใชตองเขยนเอง ประกอบดวยคาส�งตางๆ หรอฟงกช�นตางๆ รวมกนเปนโปรแกรมโดยอยางนอยตองมฟงกช�น main() หน�งฟงกช�น

void main (void) {คาส�งตางๆ }

- สวนคาอธบายโปรแกรม (Comment line) สวนท�ใชอธบายโปรแกรมเพ�อใหผ ท�อานโปรแกรมเขาใจโปรแกรมไดงายข"น ดงตวอยางตอไปน"

/*ขอความอธบายโปรแกรม*/ เชน output_a(0x00) /*กาหนดคา 00 ฐานสบหกใหกบ PORTA*/ output_b(0xFF) //กาหนดคา FF ฐานสบหกใหกบ PORTB*/

29

- คาส�งควบคมในภาษาซ คาส�งท�ใชควบคมในภาษาซมอยหลายคาส�ง เชน คาส�งวนลปซ" า,คาส�งทาตามเง�อนไข เปนตน คาส�งท�ใชในการควบคมไมโครคอนโทรลเลอร สามารถแบงออกไดดงน"

- คาส�ง goto label ใชส�งใหกระโดดขามไปยงคาส�งอ�นในโปรแกรมไดทกท� แตคาส�งน" มลกษณะท�ไมเปนโครงสราง หากใชมากๆโดยไมจาเปนในโปรแกรมจะทาใหเกดความยงยากในภายหลงได

- คาส�ง if แบบทางเดยว ใชตรวจสอบนพจนเง�อนไข ถาเง�อนไขเปนจรงหรอกลาวอกนยหน�งวาเง�อนไขมคาเปน 1 คอมพวเตอรทาคาส�งหลงนพจนเง�อนไขทนทดงภาพท� 2-13

ภาพท� 2-13 คาส�ง if แบบทางเดยว

- คาส�ง if แบบสองทาง ใชกาหนดเง�อนไขดวยตวดาเนนการเปรยบเทยบ แลวส�งใหคอมพวเตอรปฏบตตามเง�อนไขท�กาหนดไวเง�อนไขใดเง�อนไขหน�งมรปแบบดงภาพท� 2-14

ภาพท� 2-14 คาส�ง if แบบสองทาง

30

จากภาพแสดงไดอะแกรมหากบนคอมพวเตอรพบนพจนเง�อนไขท�ทาใหผลลพธเปนจรง จะไปปฏบตตามชดคาส�งท�1 หากไดผลลพธเปนเทจ จะทางานตามคาส�งชดท�2 โดยคอมพวเตอรจะตองเลอกปฏบตตามเง�อนไขเพยงคาส�งเดยวเทาน"น

- คาส�ง if แบบหลายทาง จะใชในกรณท�ตองการทาหลายๆชดจากนพจนคาส�งเง�อนไขหลายๆ แบบโดยมการตรวจสอบนพจนเง�อนไขแตละเง�อนไขกอน หากเง�อนไขใดเปนจรง คอมพวเตอรจะทาตามคาส�งภายใตเง�อนไขท�เปนจรง แลวจะขามเง�อนไขอ�นๆ ไปท"งหมด แตถานพจนเง�อนไขแรกๆ เปนเทจ คอมพวเตอรจะตรวจสอบเง�อนไขถดไป หากทกๆเง�อนไขเปนเทจหมด เคร�องจะปฏบตตามชดคาส�งท�อยนอกเหนอเง�อนไขท�กาหนดข"น

- คาส�ง for คาส�งน" จะถกนามาใชในกรณท�ตองการใหคอมพวเตอรทางานซ" าโดยจะตองทราบคาจานวนคร" ง หรอเง�อนไขท�แนนอนเพ�อใหควบคมใหโปรแกรมหยดทางานซ" า

- คาส�ง while คาส�งน" เหมาะจะนามาใชเม�อตองการตรวจสอบเง�อนไขกอน ถาเง�อนไขเปนจรงจะเขาไปทางานตามคาส�งในลป การวนรอบในลปจะมจานวนรอบท�รอบกได การใชคาส�งน" ตองไมลมเขยนคาส�งสาหรบปรบเง�อนไขใหเปนเทจเม�อตองการออกจากลป มฉะน"นคอมพวเตอรจะทางานอยในลปตลอดไปไมรจบดงภาพท� 2-15

ภาพท� 2-15 คาส�ง while

- ค าส�ง do while คาส�งน" มลกษณะคลายกบคาส�ง while ตางกนตรงท�คอมพวเตอรจะทาคาส�งในลปกอน 1 คร" งแลวจงตรวจสอบนพจนเง�อนไขหากนพจนเง�อนไขเปนจรง จะกลบไปทาคาส�งในลปอกคร" ง แตถาเง�อนไขเปนเทจ จะออกจากลปไปทางานท�คาส�งถดไปทนทดงภาพท� 2-16

31

ภาพท� 2-16 คาส�ง do while

จากท�กลาวมาแลว การใชลปซอนลปอาจใชโครงสรางลปนอกและลปในเปนคนละคาส�งกนกได เชน ลปในอาจใชคาส�ง while ลปนอกใชคาส�ง do while ข"นอยกบความตองการของผเขยนโปรแกรม

- คาส�ง switch มลกษณะคลายกบคาส�ง if แบบหลายทางผดกนตรงท� เม�อนพจนเง�อนไขใดเง�อนไขหน�งเปนจรงแลวคอมพวเตอรจะปฏบตตามคาส�งชดน"น และชดคาส�งอ�นๆ ถดไปดวย ถาชดคาส�งน"นไมมคาส�ง break ตอทายในแตละชด สวนนพจนเง�อนไขในการทดสอบ จะตองเปนตวอกขระ หรอตวเลขจานวนเตมเทาน"น เชน char ,int short long เปนตน

- คาส�ง Array เม�อตองการประกาศตวแปรหลายๆ ตวเพ�อใชในการเกบขอมลหรอแสดงผลสามารถใชตวแปรอะเรยเกบกลมตวแปรดงกลาวได เพราะตวแปรแบบอะเรยสามารถเกบตวแปรไดจานวนมากและยงเขาถงกลมขอมลไดรวดเรว โดยมรปแบบดงน"

รปแบบท� 1 char number [5];

เปนการประกาศตวแปรอะเรย number จานวน 5 ตวซ� งเปนตวแปรชนดจานวนเตมขนาด 8 บตโดยแตละตวจะเกบขอมลได 1 ไบต

รปแบบท� 2 int number [5] ;{0,1,2,3,4}

เปนการประกาศตวแปรอะเรย จานวน 5 ตวคอ number [0] ถง number [4]โดยใหตวแปรอะเรยมคาเทากบ 0,1,2,3 และ 4 ตามลาดบ

32

รปแบบท� 3 unsigned char number [] = {D,E,C,H,R,I,T}; unsigned char number [] = “D,E,C,H,R,I,T”;

เปนการประกาศตวแปรอะเรย number ท�ไมมการระบขนาดของอะเรย ในระบบจะจองหนวยความจาเทากบคาท�ประกาศไวคอ number [0] จะเกบคา D, number [1] จะเกบคา E, จนถง number [6] จะเกบคา T โดยมขนาด 1 ไบต ตามลาดบ

2.2.7 การใชงานโปรแกรม CCS C คอมไพเลอร CCS C เปนซอฟตแวรสาหรบใชในการเขยนโคดโปรแกรมภาษา C สาหรบ

ไมโครคอนโทรลเลอร PIC โดยแบงออกเปน 2 เวอรชน คอ หน�งเวอรชนคอมไพลโปรแกรมผานคอมมานไลน(ในโหมดดอสพรอม)และสองเวอรชนคอมไพลโปรแกรมบนไมโครซอฟตวนโดวส ซ� งทางานในรปแบบ IDE (เขยนแลวคอมไพลโคดในตว) สาหรบหนงสอเลมน" จะแนะนาเฉพาะเวอรชนท�คอมไพลโปรแกรมบนวนโดวส ซ� งมรปแบบแสดงดงภาพท� 2-17

ภาพท� 2-17 โปรแกรม CCS C Compiler (PIC C Compiler)

การใชงานเบ"องตน 1. เมน File เลอก New เลอก Source File เพ�อสรางไฟลใหมสาหรบเขยนโปรแกรมตามภาพท� 2-18

33

ภาพท� 2-18 เมน File

2. เลอกรายการ Source File จะไดหนาไดอะลอกสาหรบปอนช�อไฟลท�จะสรางสาหรบใชในการเขยนโคดโปรแกรมดงภาพท� 2-19 ปอนช�อไฟลท�ตองการในชอง File Name: ตวอยางน" ใหปอนช�อไฟล test 1

ภาพท� 2-19 ไดอะลอก Save As

3. หลงจากปอนช�อในชอง File Name เสรจแลว คลกปมคาส�ง Save จะไดหนาตางสาหรบเขยนโคดแสดงดงภาพท� 2-20 ใหเขยนโคดโปรแกรม

34

ภาพท� 2-20 หนาตางสาหรบเขยนโคดโปรแกรม

4. เม�อเขยนโคดโปรแกรมเสรจจากน"นคลกท�ไอคอนคอมไพลหรอคย F9 แสดงดงภาพท� 2-21

ภาพท� 2-21 ไอคอนคอมไพลและชองเลอกเบอรไมโครคอนโทรลเลอร

35

ชองเลอกอนกรมไมโครคอนโทรลเลอรสาหรบคอมไพล เบอร PIC16F877A ใช Microchip 14 bit (ชดคาส�งมขนาด 14 บต) การเลอกตองตรงกบอนกรมของไมโครคอนโทรลเลอร PIC ท�ใชงาน แบงอนกรมหรอขนาดของคาส�งไดเปน 3 กลมคอ ชดคาส�งขนาด 12บต เชนเบอร PIC12Cxxx ชดคาส�งขนาด 14 บต เชนเบอร PIC16Cxxx, PIC16Fxxx และกลม PIC18

5. หลงจากคอมไพลโปรแกรมแลวหากไมมขอผดพลาดไดไฟลนามสกล.HEX โดยมช�อเดยวกบไฟลโปรมแกรม นาไฟลดงกลาวไปเขยนลงไมโครคอนโทรลเลอร PIC ดวยซอฟตแวรสาหรบโปรแกรมไฟลลงบนชพเคร�องมอชวยในการใชงาน PIC C CompilerValid Fuses แสดงรายละเอยดของ #fuses ซ� งใชกาหนดคณสมบตเบ"องตนในการใชงานไมโครคอนโทรลเลอรสามารถดไดโดยไปท�เมน View เลอกเมนยอย Valid Fuses ดงภาพท� 2-22

ภาพท� 2-22 รายละเอยดของ Fuse เบอร PIC16F877A

Valid Interrupts แสดงรายละเอยดของอนเตอรรปตท�มใชงานใน PIC16F877A ดไดโดยไปท�เมน View เลอกเมนยอย Valid Interrupts แสดงดงภาพท� 2-23

36

ภาพท� 2-23 รายละเอยดของอนเตอรรปตท�ใชงาน เบอร PIC16F877A

Serial Input/Output Monitor ใชแสดงขอมลท�ไดจากพอรตอนกรม (RS-232) บนเคร�องคอมพวเตอร เชน เขยนโปรแกรมใชงานพอรตอนกรมของไมโครคอนโทรลเลอรแลวตองการสงผลลพธผานพอรตอนกรม (หนาตางน" มการทางานในลกษณะเดยวกบโปรแกรม Hyper Terminal ของวนโดวส) โดยไปท�เมน Tools เลอกเมนยอย Serial Port Motor แสดงดงภาพท� 2-24

ภาพท� 2-24 หนาตางแสดงผลขอมลจากพอรต RS-232

37

Device Selection Tool เคร�องมอเลอกเบอรไมโครคอนโทรลเลอร เพ�อดรายละเอยดของไมโครคอนโทรลเลอรท�ตองการใชงานแสดงดงภาพท� 2-25

ภาพท� 2-25 หนาตางแสดงผลขอมลจากพอรต RS-232

2.3 ระบบแจงเตอน ( http://www.etteam.com,2550 ) 2.3.1 ระบบสงขอความแจงเตอน (SMS)

ในโครงงานน" ใชบอรดโมดล ET-GSM SIM300CZ เปนตวรบสงขอความแจงเตอนไปยงโทรศพท และส�งการทางานเปดและปดใหระบบควบคมจงขอกลาวถงคณสมบตของโมดล ET-GSM SIM300CZ น"

คณสมบตของบอรด ET-GSM SIM300CZ 1. มสวตซแบบ Push-Button สาหรบใชส�ง เปด-ปด การทางานภายในบอรด 2. ม Socket SIM รองรบ SIM Card พรอมวงจร ESD ปองกน SIM เสยหาย 3. มวงจร Regulate แยกอสระ จานวน 2 ชด สามารถใชกบแหลงจายภายใน Adapter

ขนาดต"งแต+5V ข"นไปสามารถจายกระแสใหกบโมดล SIM300CZ และอปกรณเช�อมตอตางๆไดอยางเพยงพอ

4. มวงจร Line Driver สาหรบแปลงระดบสญญาณโลจกจากโมดล SIM300CZ ใหเปน RS232 ระดบมาตรฐานครบทกเสนสญญาณ ท"งพอรตท�ใชในการส�อสารสาหรบส�งงานโมดล และพอรตสาหรบใชพฒนาโปรแกรม (Debug) สามารถเช�อมตอกบพอรต RS232 มาตรฐานไดทนท

5. ม LED แสดงสถานะในบอรด สาหรบแสดงสถานะแหลงจายไฟและสถานะทางานของโมดล

38

คณสมบตของโมดล SIM300CZ 1. รองรบความถ� GSM/GPRS 900/1800/1900 MHz 2. ทางานท�ยานแรงดน 3.4V. ถง 4.5V. 3. รองรบ SIM Application Toolkit 4. รองรบมาตรฐานคาส�ง AT Command (GSM 07.07 / 07.05 และคาส�งเพ�มเตมจาก

SIMCOM) 5. รองรบการเช�อมตอภายนอก 6. ใชไดกบ SIM 3V และ1.8V 7. มวงจร Analog Audio (MIC & Speaker)จานวน 2 ชด 8. รองรบ Keypad Interface & SPI LCD Interface 9. มระบบ RTC พรอมวงจร Backup 10. มข"วตอเสาอากาศภายนอกแบบ Conrector และจดเช�อมตอแบบ PAD 11. มระบบ Battery Charge ในตว

2.4 ระบบตรวจจบความเคล�อนไหว

ภาพท� 2-26 เซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหว

2.4.1เซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหว (PIR) ในโครงงานใชเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวแบบอนฟาเรด ชนด PIR หรอ Passive

infrared sensors อปกรณอเลกทรอนกสอกประเภทหน� ง ท�มความสามารถในการตรวจจบรงสอนฟาเรด ท�แผออกมาจากตวคน นบวาเปนอปกรณอเลกทรอนกสท�มโยชนมากในการนาไปพฒนาและประยกตใชงานรวมกบอปกรณอ�นๆ

39

หลกการทางาน PIR เปนอปกรณจาพวกพาสซฟอนฟาเรดดเทคเตอรหรอตวตรวจจบรงสอนฟาเรดแบบหน�ง

โดยการทางานเม�อตรวจจบพบความเปล�ยนแปลงของรงส อนฟาเรดท�แผออกมาจากตวคน ซ�งในในขณะท�มการเคล�อนไหวจะมรงสความรอนแผออกมารอบๆตวในปรมาณท�แนนอนอยจานวนหน� ง เม�อเกดความเคล�อนไหวหรอเคล�อนท�กจะทาใหอณหภมในรอบๆบรเวณน"นเกดการเปล�ยนแปลง สงผลใหคล�นรงสความรอนท�วาน�แผกระจายออกมามความยาวคล�นประมาณ 0.74-300ไมโครเมตร เปนแถบความถ�ยานอนฟาเรดพอดและจากภาพท� 2-27 คอตวอยางเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวแบบสาเรจรป

ภาพท� 2-27 ตวอยางเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวแบบสาเรจรป

คณสมบตของเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวชนด PIR - องศาการตรวจจบความเคล�อนไหว 180 องศา - ใชไฟเล"ยง 100V-130VAC 220V-240VAC - ระยะการตรวจจบสงสด 12 เมตร ท�อณหภมนอยกวา 24 องศา - ใชกบแสงขนาด 3-2000 LUX - หนวงเวลา 7 วนาท ถง 10 นาท - ความเรวในการตรวจจบความเคล�อนไหว 0.6-1.5 m/s

การทางานของเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวชนด PIR ปรบข"นลง ซายขวา เพ�อหาตาแหนงท�มประสทธภาพในการตรวจจบความเคล�อนไหวม

โหมดความสวาง ปรบท� day ใหทางานในท�มแสงมากและแสงนอยปรบท� night ใหทางานในท�มแสงนอยเม�อจายไฟใหอปกรณหลอดLED จะกระพรบทก 4 วนาทและเม�อเกดการตรวจจบความเคล�อนไหวหลอด LEDจะกระพรบ 2 คร" งทกๆ 1 วนาทการหนวงเวลาจะถกเพ�มอยางตอเน�องและเม�อไดรบสญญาณการตรวจจบคร" งท�สองหลงจากการรบสญญาณคร" งแรก มนจะประมวลผลเวลาอกคร" งหน�งใหมทนท

40

2.4.2 สวตซแมเหลก (Magnetic Switch)

ภาพท� 2-28 หลกการทางานของสวตซแมเหลก

จากภาพท� 2-28 จะเปนหลกการทางานของสวตซแมเหลก ซ� งสวตชแมเหลกท�เลอกนามาใชในปรญญานพนธน"จะเปนแบบปกตปด โดยสวตชแมเหลก 1 ชด จะมสวนประกอบดวยกน 2 ช"นสวน คอ สวนท�หน� งเปนสวตช สวนท�สองเปนแมเหลก โดยในการทางานสวนท�หน� งน" จะเปล�ยนจากสถานะปดไปเปนสถานะเปดตอเม�อดานสวนท�สองไดเกดการเคล�อนท�ออกจากสวนท� 1 ตวอยางสวตชแมเหลกแสดงดงภาพท� 2-29

ภาพท� 2-29 ตวอยางสวตซแมเหลก

การตดต"งสวตชแมเหลกตามบานประตน"นจะมอย 2 สวนดวยกนโดยจะมสวนท�หน� งจะ

เปนตวสวตชท�ทางานดวยอานาจสนามแมเหลก และสวนท�สองจะเปนแมเหลกวธการตดต"งคอตดสวนท�เปนสวตชไวบรเวณวงกบและสวนท�เปนแมเหลกจะตดไวบรเวณบานประตเม�อประตปดอย

41

สวตชแมเหลกท"งสองสวนน" จะอยชดกนทาใหสวตชปดวงจรแตเม�อใดท�ประตถกเปดออกสวนท�เปนแมเหลกซ� งจะหางออกจากตวสวตชดงน"นเม�อสวตชเปดออกทาใหรบรวามการเปดประตความตานทานของสวตชแมเหลกจะมคาสงมาก ซ� งเปนสภาวะของการเปดวงจรและจะมเอาตพตออกไปทาใหตวเช�อมโยงทางแสงซ� งใชทาหนาท�ตดตอแรงดนไฟฟา ประมาณ 5 โวลต เพ�อปอนเปนลอจก “1” ใหเปนอนพตของตวไมโครคอนโทรลเลอรและจากน"นจะสงตอไปยงภาคควบคมการทางานของระบบเตอนภยเพ�อทาการประมวลผลตอไป

บทท� 3 ขนตอนและวธดาเนนงาน

ในการดาเนนการสรางระบบกลองรกษาความปลอดภยใหสาเรจตามวตถประสงคภายใน

เวลาท#ก าหนดน$นจาเปนตองมการวางแผนโครงงานเพ#อใหทราบถงแนวทางและข$นตอนการปฏบตงานท#ถกตอง

3.1 การวางแผนดาเนนงาน

แผนผงจากการศกษาทฤษฎท#เก#ยวของแลวสามารถเขยนแผนผงแสดงข$นตอนและวธการดาเนนงานตางๆ เปนแผนภาพการทางานไดดงภาพท# 3-1

ภาพท� 3-1 แผนผงข$นตอนการดาเนนงาน

43

ภาพท� 3-1 (ตอ) แผนผงข$นตอนการดาเนนงาน

3.2 การศกษาขอมล

ในข$นตอนการศกษาขอมลน$นเปนข$นตอนท#สองถดจากการวางแผนการดาเนนงาน ซ# งเปนข$นตอนท#ตองทาการคนควาศกษาขอมลท#เก#ยวของกบระบบกลองรกษาความปลอดภย เพ#อเปนแนวคดเบ$องตนและเปนแนวทางในการสรางโครงงานข$ นมาโดยทาการคนควาศกษาขอมลท#เก#ยวของกบท#ประกอบไปดวยกลองวงจรปด เซนเซอรตรวจจบความเคล#อนไหว สวตซแมเหลก โมดลสงขอความและไมโครคอนโทรลเลอร ท#จะนามาใชงาน เพ#อท#จะนามาออกแบบระบบรวมท$งศกษาถงโครงสรางการเขยนโปรแกรมในการใชควบคมระบบกลองรกษาความปลอดภย

จากท$งหมดท#ไดกลาวมาขางตนน$น จะเปนข$นตอนการศกษาอยางคราวๆในการออกแบบและสรางโครงงาน เม#อนาแนวคดในสวนตางๆน$น มาเขยนเปนภาพโดยรวมเพ#อแสดงใหเหนถงความสมพนธแตละสวนประกอบแลวสามารถแบงออกเปน 3 สวนประกอบหลกคอ

44

3.2.1 ออกแบบและสรางวงจร -วงจรแหลงจายไฟ -วงจรตรวจจบความเคล#อนไหว -วงจรการแสดงผล -วงจรแปนพมพแบบสมผส -วงจรขบรเลย

3.2.2 ออกแบบและสรางโปรแกรมควบคม -โปรแกรมตรวจจบความเคล#อนไหว -โปรแกรมตวตรวจจบของสวตซแมเหลก -โปรแกรมแปนพมพแบบสมผส -โปรแกรมการแสดงผล -โปรแกรมขอความแจงเตอน -โปรแกรมขบรเลย

3.2.3 ออกแบบลกษณะกลองควบคม -ชดตรวจจบความเคล#อนไหวและชดสวตซแมเหลก -ชดแสดงผลและการแจงเตอน -ชดกลองควบคม 3.3 ออกแบบและสรางวงจร

ภาพท� 3-2 บลอกการทางานของระบบกลองรกษาความปลอดภย

45

จากภาพท# 3-2 แสดงบลอกไดอะแกรมแสดงการทางานของระบบกลองรกษาความปลอดภยทาใหทราบแนวคดเบ$องตนของตวโครงงานท$งหมดแลวข$นตอนการดาเนนงานตอไป คอ การออกแบบและสรางวงจร ซ# งพจารณาในสวนของการสรางวงจรแตละสวนน$นจะตองคานงถงประสทธภาพ และผลท#ไดรบใหเปนไปตามขอบเขตความตองการ

3.3.1 วงจรแหลงจายไฟ ดงภาพท# 3-3

ภาพท� 3-3 บลอกไดอะแกรมของวงจรแหลงจายไฟ

ในสวนของวงจรแหลงจายไฟกจะประกอบดวยแหลงจายไฟจากหมอแปลง220Vacแปลงใหระดบแรงดนลดลงเหลอ 9Vac จากน#นกจะผานในสวนท#เปนวงจรเรยงกระแสเพ#อแปลงจากไฟฟากระแสสลบเปนไฟฟากระแสตรง แรงดนท#ออกมาคอ 5Vdc ท#นาไปเปนไฟเล$ยงใหกบไมโครคอลโทรลเลอร ในสวนของ 12Vdc นาไปเปนไฟเล$ยงใหกบ GSM MODULE SIM 300 และไซเรน สวนเซนเซอรตรวจจบความเคล#อนไหวน$นใชแรงดน 220Vac

3.3.1.1 วงจรเรยงกระแสเตมคล#นแบบบรดจ (Bridge Rectifier) วงจรเรยงกระแสเตมคล#นแบบบรดจมลกษณะเหมอนวงจรเรยงกระแสแบบ

เตมคล#น เพราะแรงดนเอาทพทท#ไดเปนแบบเตมคล#น ขอแตกตางระหวางการเรยงกระแสเตมคล#นแบบบรดจและแบบเตมคล#นธรรมดา ตางกนตรงการตอวงจรไดโอด แบบเตมคล#นจะใชไดโอด 2 ตว แบบบรดจจะใชไดโอด 4 ตว และหมอแปลงไฟฟาท#ใชกแตกตางกน แบบเตมคล#นธรรมดาใชหมอแปลงมแทบกลาง (Center Trap, CT) ม 3 ข$ว แบบบรดจใชหมอแปลง 2 ข$วหรอ 3 ข$วกได ดงภาพท# 3-4

46

Fµ220

Fµ470

ภาพท� 3-4 วงจรเรยงกระแสเตมคล#นแบบบรดจ

3.3.1.2 การทางานวงจรเรยงกระแสเตมคล#นแบบบรดจ

การทางานของวงจร ไดโอดจะผลดกนนากระแสคร$ งละ 2 ตว โดยเม#อไซเคลบวกของแรงดนไฟสลบ (Vin) ปรากฏท#ดานบนของขดทตยภมของหมอแปลงและดานลางจะเปนลบจะทาใหไดโอด D1 และ D2 ไดรบไบอสตรงจะมกระแสไหลผานไดโอด D1 ผานโหลด RL ผานไดโอด D2 ครบวงจรท#หมอแปลงดานลาง มแรงดนตกครอมโหลด RL ดานบนเปนบวก ดานลางเปนลบ ได แรงดนไฟชวงบวกออกทางเอาทพทในชวงเวลาตอมาไซเคลลบของแรงดนไฟสลบ (Vin) ปรากฏท#ดานบนของขดทตยภมของหมอแปลง และดานลาง เปนบวก ดงแสดงในรปท# 3 ในชวงเวลาน$ ไดโอด D1 และD2 จะไดรบไบอสกลบแตไดโอด D3 และ D4 จะไดรบไบอสตรง ทาใหมกระแสไหลผานไดโอด D4 ผานโหลด RL และผานไดโอด D3 ครบวงจรท#หมอแปลงดานบน มแรงดนตกครอมโหลด RL ดานบนเปนบวกดานลางเปนลบ ไดแรงดนไฟชวงบวกออกทางเอาตพตทาใหไดคล#นไฟตรงรวมกนเตมคล#น

3.3.2 วงจรตรวจจบความเคล#อนไหว ดงภาพท# 3-5

ภาพท� 3-5 บลอกหลกการทางานของระบบตรวจจบความเคล#อนไหว

47

ระบบกลองรกษาความปลอดภยจะใชสวตซแมเหลกและเซนเซอรตรวจจบความเคล#อนไหวชนด (PIR) ทาหนาท#เปนอนพตของระบบซ# งอปกรณท$ งสองชนดน$ นามาออกแบบเปนระบบตรวจจบความเคล#อนไหว

ภาพท� 3-6 วงจรสวตซแมเหลกไฟฟา

จากภาพท# 3-6 เร#มจากสวตซแมเหลกจะมการตดต$งตวสวตชแมเหลกท#ประตซ# งมอย 2 สวนดวยกนโดยจะมสวนท#หน#งท#จะเปนตวสวตช ท#ทางานดวยอานาจสนามแมเหลก และสวนท#สองจะเปนแมเหลก วธการตดต$ง คอตดสวนท#เปนสวตช ไวบรเวณวงกบ และสวนท#เปนแมเหลกจะตดไวบรเวณ บานประต เม#อประตปดอยสวตชแมเหลกท$งสองสวนน$จะอยชดกน ทาใหสวตชปดวงจรแตเม#อใดท#ประตถกเปดออกสวนท#เปนแมเหลกซ# งจะหางออกจากตวสวตชดงน$นเม#อสวตชเปดออกทาใหรบรวามการเปดประตความตานทานของสวตชแมเหลกจะมคาสงมาก ซ# งเปนสภาวะของการเปด วงจรและจะมเอาตพตออกไปทาใหตวเช#อมโยงทางแสงซ#งใชทาหนาท#ตดตอแรงดนไฟฟาประมาณ 5 โวลตเพ#อจะปอนเปนลอจก “1” ใหเปนอนพตใหกบตวไมโครคอนโทรลเลอร

Fµ220 pF100

Fµ1.0

ภาพท� 3-7 เซนเซอรตรวจจบความเคล#อนไหว

48

จากภาพท# 3-7 สวนท#สองคอเซนเซอรตรวจจบความเคล#อนไหวชนด(PIR) อปกรณทางานโดยการรบรงสอนฟาเรด (คล#นความรอน) จากรางกายมนษย เม#อมคนเขามาในพ$นท#ตรวจจบเซนเซอรจะสงสญญาณไปท#ระบบควบคมทนท และสามารถหนวงเวลาได ต$งแต 10วนาท ถง 7นาท และสามารถระบใหทางานในโหมดกลางวนและกลางคนไดโดยเซนเซอรตรวจจบความเคล#อนไหวชนด(PIR)ลกษณะของเอาตพตท#ออกมาจะสญญาณแอนะลอกเปนจะตองมวงจรแปลงสญญาณแอนะลอกน$ใหเปนสญญาณดจตอลโดยวงจรน$นมลกษณะวงจรดงภาพท# 3-8

Fµ220 pF100

Fµ1.0

ภาพท� 3-8 วงจรแปลงสญญาณแอนะลอกเปนสญญาณดจตอล 3.3.3 วงจรแสดงผล

การแสดงผลเลอกใชการแสดงผลโดยใชแอลซด ซ# งตองตอวงจรดงภาพท# 3-9

ภาพท� 3-9 การตอใชงานโมดลแอลซด

49

รายละเอยดขาสญญาณของโมดลแอลซดมดงน$ -ขาท#1: GNDสาหรบตอขากราวดของวงจร -ขาท#2: +Vccตอกบไฟเล$ยง5V. -ขาท#3: Vo สาหรบปรบความสวางของหนาจอโมดลLCD -ขาท#4: RS (Register Select) ขาเลอกการตดตอกบรจสเตอรคาส#งหรอขอมลโดย 0 จะ

ตดตอกบคาส#งและ 1 จะตดตอกบขอมล -ขาท#5: R/W (Read/Write control) ขาอานหรอเขยนขอมลกบโมดลLCD -ขาท#6: EN (Enable) ปอนสญญาณพลส Enable ใหโมดลแอลซดเร#มทางาน -ขาท#7-14:D0-D7 (DATA) เปนขาขอมล

3.3.4 วงจรแปนพมพแบบสมผส

ภาพท� 3-10 วงจรแปนพมพแบบสมผส

จากภาพท# 3-10 จะมแรงดนไฟฟา 5 โวลตไหลจากไมโครคอนโทรลเลอรมาท#ขา Vcc ของตวอปกรณแปนพมพแบบสมผสและขาท# 1, 2, 4, 8, PR, ST จะตออยกบพอรต D0-D5 ตามภาพ ท# 3-10 จากน$นเม#อเร#มการทางานมการกดเลข 0-9 ท#ขา ST และ PR จะเปนขาท#บอกสถานะการกดหรอปลอยแปนพมพแบบสมผสจะมตวประมวลผลอยดานหลงของแปนพมพจะแปลงคาเลขออกมาเปนไบนารโคดเพ#อปอนเขาใหไมโครคอนโทรลเลอรไปแสดงผลท#โมดลแอลซดตอไป

50

3.3.5 วงจรขบรเลย

ภาพท� 3-11 วงจรขบรเลย หลกการทางานของวงจร

จากภาพท# 3-11จากการควบคมของไมโครคอนโทรลเลอรในสภาวะท#ไมโครคอนโทรลเลอรมการทางานตรวจพบความผดปกตจะสงลอจกเปน “1” ซ# งมแรงดนไฟฟาประมาณ 5 โวลต ท#จะไหลผานตวตานทาน R1 ซ# งตออยกบขาเบสของทรานซสเตอร Q1 ทาให Q1 นากระแสไฟฟาลงกราวด สวน Q2 ไมทางาน รเลยจงไมทางานเปนสภาวะตอท#ขา NCสภาวะลอจก “0” เปนสภาวะปกตของไมโครคอนโทรลเลอรซ# งเม#อการทางานตรวจไมพบความผดปกต ไมโครคอนโทรลเลอรจะสงลอจกเปน “0” ซ# งมแรงดนไฟฟาประมาณ 0 โวลต ไหลผานตวตานทาน R1 ทาให Q1 ไมนากระแสไฟฟาเปนผลใหมกระแสไฟฟาไหลผานตวตานทาน R2 ซ# งตออยท#ขาเบสของทรานซสเตอร Q2 ทาใหมกระแสไฟฟาไหลท#ผานทรานซสเตอรตว Q2 และมแรงดนไฟฟาจายใหกบขดลวดภายในรเลยจากน$นจะทาใหรเลยทางานและเปล#ยนสภาวะจาก NC เปน NO

จากวงจรขางตนท$งหมดสามารถนาวงจรตางๆมารวมดงภาพท# 3-12

51

RB1

RB0

RB2

RB7

RB6

RB5

RB4

Fµ1.0 Fµ1.0 Fµ10

Fµ10

v5

v5

Fµ220pF100

Fµ1.0

ภาพท� 3-12 วงจรภาคควบคม

52

3.4 การออกแบบและสรางโปรแกรมควบคม โปรแกรมควบคม คอชดคาส#งตางๆท#รวบรวมเอาไวเพ#อใหไมโครคอนโทรลเลอรตดสนใจ

ทาตามความตองการของผใชไดอยางถกตอง เพ#อท#จะนาไปควบคมอปกรณน$นไดส#งท#ตองคานงถงในการออกแบบโปรแกรมควบคมการทางานคอขนาดของโปรแกรม ความถกตองความแมนยาและความเรวท#ใชในการทางานของไมโครคอนโทรลเลอรเม#อพจารณาท#ขนาดของโปรแกรมตองพจารณาถงขนาดของหนวยความจา ROM ในไมโครคอนโทรลเลอรแตละเบอรซ# งจะไมเทากนขนาดของ ROM จะมคาต$งแต 2 kbyte, 8 kbyte, 16kbyte, 32kbyte, และ64kbyte ซ# งขนาดของหนวยความจาจะมากนอยข$ นอยกบราคาของไมโครคอนโทรลเลอรเบอรน$ นสามารถซ$ อหนวยความจา ROM มาเพ#มเตมไดโดยในการเขยนโปรแกรมควบคมจะเขยนดวยภาษาเบสกโดยจะคอมไพลโปรแกรมท#เขยนจากโปรแกรม CCS Complier เม#อไดไฟลท#เปนนามสกล(*.HEX)แลวจะใชโปรแกรม PICKIT2 ชวยในการดาวนโหลดไฟลไปยงไมโครคอนโทรลเลอรPIC โครงงานน$ ใชไมโครคอนโทรลเลอร 1 เบอรคอ PIC 16F877 ซ# งในหนวยความจาโปรแกรม มโครงสรางเปนหนวยความจาแบบแฟลช (Flash) มขนาด 8 กโลเวรด โดยใน 1 เวรด (Word) ของ PIC 16F877 มขนาด 14 บต (Bit) มโปรแกรมนบ (Program counter) ขนาด 13 บต ท#สามารถอางตาแหนงความจาได 8000 x 14 ตาแหนง โดยมตาแหนง Reset vector ท# 000h และ Interrupt vector ท# 0004h แสดงแผนผงการทางานสวนของโปรแกรมดงภาพท# 3-13

ภาพท� 3-13 แผนผงการทางานสวนของโปรแกรม

53

ภาพท� 3-13 (ตอ) แผนผงการทางานสวนของโปรแกรม

54


55

2

อานคารหสผาน 4 ตว

“Enter Password”

pass=new pass1

1Create Password2 Create Number

Key=1

Key=2รบคารหสผาน 4 ตว

1Create Password

เขยนลง eeprom

1

รบเบอรโทรศพท

2 Create Number

เขยนลง eeprom

1

5

5

No

Yes

No

Yes

No

Yes


56


3.4.1 การทางานในสวนของโปรแกรมวงจรควบคม หนวยประมวลผลกลางใชไมโครคอนโทรลเลอร PIC เบอร16F877 การทางานม 2 กรณคอ

3.4.1.1 กรณท# 1 การต$งคาตวควบคม เร#มจากการต$งคารหสผานในการต#งคาสวนอ#นๆ โดยท#จะตองใสรหสผานเกา

ไปจากน$นจะมหนาตางโปรแกรมใหเลอกการต$งคาระหวางการต$งคารหสผานใหมหรอการต$งคาเบอรโทรศพทใหมเม#อทาการต$งคาเสรจเรยบรอยแลวจากนน$นการทางานจะเร#มตามปกตเชนเดม

57

3.4.1.2 กรณท# 2 การตรวจจบผบกรก จากแผนผงโปรแกรมการทางาน ในสวนของการตรวจจบผบกรกเม#อเซนเซอร

ตรวจจบความเคล#อนไหวภายในบานถกเลอกใหทางานในโหมดตรวจจบผบกรกโปรแกรมจะทาการตรวจวามผบกรกทางไหนโดยมการแบงออกเปน 6 จดคอท#ประตหนาตาง 5 จดและอกจดหน#งจะเปนการตรวจจบความเคล#อนไหว โดยตวตรวจจบแบบสวตชแมเหลกตวใดมการทางานจะแสดงขอความบนแอลซดและสงขอความไปยงโทรศพทมอถอวาประตไหนมการบกรกระหวางน$นไซเรนจะสงเสยงเตอนภยตลอดเวลาจนกวาจะมการปดสวตซหรอมคาส#งท#สงจากโทรศพทใหปดการทางาน

3.5 การออกแบบกลองควบคม

ในสวนของระบบควบคมใชกลองพลาสตกสาเรจรปท#สามารถต$งโตะหรอแขวนตดกบผนงไดซ# งภายในกลองจะประกอบไปดวยชดไมโครคอนโทรลเลอร หมอแปลงไฟฟา วงจรแปลงไฟ โมดล GSM SIM300 และมหนาจอแอลซดแสดงผล กบคยแพดสาหรบกดเลอกการทางานซ# งโครงสรางของกลองดงภาพท# 3-14 และ ภาพท# 3-15

ภาพท� 3-14 กลองควบคม

58

ภาพท� 3-15 ดานหนากลองควบคม

บทท� 4 ผลการดาเนนงาน

ในบทน�จะกลาวถงผลของการดาเนนงานของโครงงานเพ�อใหเปนไปตามขอบเขตท�กาหนด

ไวซ� งหลงจากไดจดทาระบบกลองรกษาความปลอดภยสมบรณแลวจงไดดาเนนการออกแบบโปรแกรมใหสามารถทางานไดตามขอบเขตท�ไดกาหนดไวแลว คอ จะตองสามารถทาการแจงเตอนเม�อมผท�บกรก โดยเม�อสวตชแมเหลกหรอเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวทางานจะมขอความสงไปยงเจาของบานวามผบกรกและสญญาณเตอนภยกจะสงเสยงดงข�นนอกจากน� ยงสามารถดภาพผานอนเตอรเนตไดอกดวย ในสวนของการจดทาปรญญานพนธระบบกลองรกษาความปลอดภยน� ทางผจดทาไดศกษาและคนหาวงจรท�มความเก�ยวของกบปรญญานพนธมาทาการทดลองจนไดผลสรป เปนไปตามท�ตองการแลว จงไดทาการออกแบบลายวงจร โดยวงจรท�เก�ยวของในปรญญานพนธน� ไดแก วงจรขบรเลย วงจรควบคมตางๆ ซ� งผลของการดาเนนงานจะไดกลาวเปนหวขอดงตอไปน� 4.1 ผลของโครงงาน

จากการดาเนนงานตามแผนท�วางไวทาใหไดผลงานเปนเคร�องกนขโมยแบบไรสายภายในบานซ�งจากขอบเขตของโครงงานท�กาหนดไว จะแบงผลท�เกดข�นในโครงงานน�ไดดงน� คอ

4.1.1 ชดตรวจจบการเคล�อนไหว 1 ชด ดงภาพท� 4-1

ภาพท� 4-1 การตอเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวเขากบกลองควบคม

60

4.1.2 ชดตรวจจบโดยใชสวตชแมเหลก ในสวนน�จะเปนชดตรวจจบโดยใชตวสวตชแมเหลก โดยจะมหลกการทางาน คอ เม�อ

สวตชแมเหลกถกแยกออกจากกน หรอมการบกรกจะทาใหมเอาตพตท�มาขบท�ตวเช�อมโยงทางแสง สงผลทาใหเกดเปนลอจก “0” เขามาท�ตวไมโครคอนโทรลเลอร PIC 16F877 ซ� งวงจรภายในของชดตวตรวจจบสวตชแมเหลกจะเหมอนกนกบชดของตวตรวจจบการเคล�อนไหว ในสวนของการตดต�งสวตชแมเหลกท�ประตแสดงดงภาพท� 4-2 และสาหรบการตอสวตชแมเหลกจากกลองควบคมแสดงดงภาพท� 4-3

ภาพท� 4-2 ตตต�งสวตชแมเหลกท�ประต

ภาพท� 4-3 ตอสวตชแมเหลกจากกลองควบคม

61

4.1.3 ชดแสดงผลของตวตรวจจบ ชดแสดงผลของตวตรวจจบ ในชดน� จะมชดแปนพมพแบบเมตรกซ และสวตชเปด-ปด

โหมดการเตอนภย พรอมท�งมจอแอลซดแสดงผลโดยภายในกลองน� จะมวงจรชดรบคาจากชดแปนพมพแบบเมตรกซ และยงมวงจรไอซสรางฐานเวลา วงจรแสดงผล จอแอลซด บอรด SMS SIM 300 วงจรรกษาระดบแรงดนไฟฟา 5 โวลต และวงจรการทางานของตวไมโครคอนโทรลเลอรเบอร PIC 18F877 ซ� งวงจรภายในของชดแสดงผลการตรวจจบแสดงดงภาพท� 4-4 และโครงสรางภายนอกของชดแสดงผลการตรวจจบแสดงดงภาพท� 4-5

ภาพท� 4-4 วงจรภายในของชดแสดงผลการตรวจจบ

ภาพท� 4-5 โครงสรางภายนอกของชดแสดงผลการตรวจจบ

62

4.1.4 ชดสงสญญาณเตอนภย ภายในชดสงสญญาณเสยงเตอนท�ประกอบข�นโดยจะมชดวงจรเรยงกระแสและวงจร

รกษาระดบแรงดนไฟฟา 12 โวลตเพ�อจายแรงดนไฟฟาใหกบตวรเลยใหทาการตดตอในสวนชดน�จะรบสญญาณมาจากชดแสดงผลตรวจจบเพ�อมาขบใหรเลยใหตดตอเพ�อสงสญญาณเสยงเตอน ซ� งวงจรขบรเลยแสดงดงภาพท� 4-6 และตวไซเรนแสดงดงภาพท� 4-7

ภาพท� 4-6 วงจรขบรเลย

ภาพท� 4-7 ตวไซเรน

63

4.2 ผลของการทดลอง

4.2.1 ผลจากการทดสอบการทางานของสวตชแมเหลก ในการตดต�งสวตซแมเหลกจะตดต�งตามกรอบประตหรอหนาตางในการทดสอบการทางาน

ของสวตซแมเหลกน�นจะทาโดยการเปด-ปดประตหรอหนาตางแลวดการทางานวาสามารถทาการสงสญญาณเสยงเตอนไดครบทกตวหรอไมซ� งไดผลการทางานดงตารางท� 4-1

ตารางท� 4-1 ผลการทดลองของสวตชแมเหลก

ตาแหนงสวตชแมเหลก LCD แสดงผล SMS เตอนการบกรก ไซเรน ตวท� 1 มผบกรกประต 1 มผบกรกประต 1 สงเสยงเตอน ตวท� 2 มผบกรกประต 2 มผบกรกประต 2 สงเสยงเตอน ตวท� 3 มผบกรกประต 3 มผบกรกประต 3 สงเสยงเตอน ตวท� 4 มผบกรกประต 4 มผบกรกประต 4 สงเสยงเตอน ตวท� 5 มผบกรกประต 5 มผบกรกประต 5 สงเสยงเตอน

ผลการทดลองของสวตชแมเหลก

จากภาพท� 4-8 ถงภาพท� 4-12 เปนภาพของจอ LCD แสดงผลมผบกรกเขาทางประตท� 1 -5 ตามลาดบ ซ� งขอความดงกลาวท�ปรากฏในจอ LCD แสดงผลหมายความวาขณะน�กาลงทาการสงSMS แจงเตอนไปยงโทรศพทเคล�อนท�ตามหมายเลขท�ไดกาหนดไวแสดงใหเหนวาสวนการแสดงผลหนาจอ LCD การสงสญญาณแจงเตอนและการสง SMS แจงเตอนสามารถทางานไดตามท�กาหนด

ภาพท� 4-8 LCDแสดงผลมผบกรกเขาทางประตท� 1

64


ภาพท� 4-10 LCDแสดงผล มผบกรกเขาทางประตท� 3



ผลการทดลองจากโทรศพทเคล�อนท� จากภาพท� 4-13 ถงภาพท� 4-17 เปนภาพของ SMS เตอนมผบกรกเขาทางทางประตท� 1-5

ตามลาดบ ซ� งลกษณะขอความท�ปรากฏบนหนาจอโทรศพทเคล�อนท�จะเปนสวนของ SMS แจงเตอนมผบกรก ท�สงมายงเบอรโทรศพทเคล�อนท�ตามท�กาหนดไว

65

ภาพท� 4-13 SMS เตอนมผบกรกเขาทางประตท� 1





4.2.2 ผลจากการทดสอบการทางานของตวตรวจจบการเคล�อนไหวและการบนทกภาพใน

ระยะตางๆ ในการตดต�งตวตรวจจบการเคล�อนไหวจะตดต�งตามผนงหรอเพดานการทดสอบการ

ทางานของตวตรวจจบการเคล�อนไหวไดผลการทดสอบ โดยการทดสอบจากการเดน หรอการโบกมอตามระยะตาง ๆ วาสามารถทาการสงสญญาณเสยงเตอนไดหรอไมและไดระยะไกลท�สดก�เมตรสวนตวกลองท�ทดสอบควบคไปกบเซนเซอรน�นสามารถจบภาพไดชดเจนท�สดท�ระยะใด ซ� งไดผลการทดลองดงตารางท� 4-2

66

ตารางท� 4-2 ผลการทดลองของตวตรวจจบความเคล�อนไหว ระยะการ

ตรวจจบ/เมตร ผลการทดสอบ ระยะการ

บนทกภาพ/เมตร ผลการทดสอบ

2 ตรวจจบไดด 2 บนทกภาพไดด 4 ตรวจจบไดด 4 บนทกภาพไดด 6 ตรวจจบไดด 6 บนทกภาพไดไมชดเจน 8 ตรวจจบไดด 8 บนทกภาพไดไมชดเจน

10 ตรวจจบไดคอนขางด 10 บนทกภาพไดไมชดเจน 12 ตรวจจบไดคอนขางด 12 บนทกภาพไดไมชดเจน

จากภาพท� 4-18 เปนภาพของเซนเซอรแสดงไฟสถานะการทางานซ� งหากมความเคล�อนไหว

เกดข�นตวเซนเซอรจะทางาน

ภาพท� 4-18 เซนเซอรแสดงไฟสถานะการทางาน

67

จากภาพท� 4-19 เปนภาพจากกลองวงจรปดท�ระยะ 2 เมตร ภาพท�ไดจะมความชดเจนเพราะอยในระยะการทางานท�เหมาะสมของกลองวงจรปด

ภาพท� 4-19 ภาพจากกลองวงจรปดท�ระยะ 2 เมตร

จากภาพท� 4-20 เปนภาพจากกลองวงจรปดท�ระยะ 4 เมตร ภาพท�ไดจะมความชดเจนเพราะอยในระยะการทางานท�เหมาะสมของกลองวงจรปด


68

จากภาพท� 4-21 เปนภาพจากกลองวงจรปดท�ระยะ 6 เมตร ภาพท�ไดจะไมมความชดเจนเพราะไมอยในระยะการทางานท�เหมาะสมของกลองวงจรปด




69





70

4.2.3 ผลจากการทดสอบการต6งรหสผาน/เบอรโทรศพท

ตารางท� 4-3 ผลการทดสอบการต�งรหสผาน/เบอรโทรศพท

การทดสอบ จานวนคร� งท�ทดสอบ จานวนคร� งท�สาเรจ รหสผาน 10 10

เบอรโทรศพท 10 10

จากภาพท� 4-25 แสดงใหเหนถงตวเลอกการต�งคาเม�อจะทาการต�งรหสผานหรอการต�งเบอรโทรศพทโดยตวเลอกจะมใหเลอกดงน� คอหาก 1. ตวเลอกการต�งรหสผานแสดงดงภาพท� 4-26 และ 2. ตวเลอกการต�งเบอรโทรศพทแสดงดงภาพท� 4-27

ภาพท� 4-25 ตวเลอกการต�งคา

ภาพท� 4-26 ตวเลอกการต�งรหสผาน

ภาพท� 4-27 ตวเลอกการต�งเบอรโทรศพท

71

4.2.4 ผลจากการทดสอบการเปล�ยนรหสผาน/เบอรโทรศพท

ตารางท� 4-4 ผลการทดสอบการเปล�ยนรหสผาน/เบอรโทรศพท

การทดสอบ จานวนคร� งท�เปล�ยน จานวนคร� งท�สาเรจ รหสผาน 10 10

เบอรโทรศพท 10 10

จากภาพท� 4-28 เม�อตองการเปล�ยนรหสผานกสามารถทาไดโดยปอนรหสใหมลงไปแลวระบบกจะทาการจารหสใหม

ภาพท� 4-28 เปล�ยนรหสผาน

จากภาพท� 4-29 เม�อตองการเปล�ยนเบอรโทรศพทท�เปนหมายเลขรบ SMS แจงเตอนกสามารถทาไดโดยปอนหมายเลขใหมลงไปแลวระบบกจะทาการจาเบอรโทรศพทใหมและเม�อการเปล�ยนเบอรโทรศพทเรยบรอยกจะมขอความแสดงดงภาพท� 4-30

ภาพท� 4-29 เปล�ยนเบอรโทรศพท

ภาพท� 4-30 เปล�ยนเบอรโทรศพทสาเรจ

72

4.2.5 ผลจากการทดสอบการส�ง ON/OFF ของโมดล

ตารางท� 4-5 ผลจากการทดสอบการส�ง ON/OFF ของโมดล

คาส�ง จานวนคร� งท�ส�ง จานวนคร� งท�สาเรจ ON 10 10

OFF 10 10

จากภาพท� 4-31 เปนคาส�งปดระบบควบคมเม�อไมตองการใชงานกสามารถส�งปดระบบผาน

ทางโทรศพทเคล�อนท�ไดและหนาจอ LCD กจะแสดงขอความวาระบบปด

ภาพท� 4-31 ส�งปดระบบควบคม

จากภาพท� 4-32 เปนคาส�งเปดระบบควบคมเม�อตองการใชงานกสามารถส�งเปดระบบผานทางโทรศพทเคล�อนท�ไดและหนาจอ LCD กจะแสดงขอความวาระบบเปดพรอมทางาน

ภาพท� 4-32 ส�งเปดระบบควบคม

73

4.2.6 ผลจากการทดสอบการดภาพผานอนเตอรเนต

สาหรบการทดสอบการดภาพผานอนเตอรเนตกจะแบงลกษณะภาพออกเปน 2 ลกษณะจากคณสมบตของกลองคอ 1. ภาพท�ไดจากการดผานอนเตอรเนตขณะท�มแสงสวางเพยงพอดงภาพท� 4-33 และ 2. ภาพท�ไดจากการดผานอนเตอรเนตขณะท�มแสงสวางไมเพยงพอดงภาพท� 4-34

ภาพท� 4-33 ภาพท�ไดจากการดผานอนเตอรเนตขณะท�มแสงสวางเพยงพอ

ภาพท� 4-34 ภาพท�ไดจากการดผานอนเตอรเนตขณะท�มแสงสวางไมเพยงพอ

74

จากภาพท� 4-35 เปนแบบจาลองท�ใชทดลองระบบกลองรกษาความปลอดภยซ� งจะประกอบไปดวยกลองโทรทศนวงจรปดจานวน 2 ตว เซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหว 1 ตว สวตซแมเหลก 5 ตว ซ� งท�งหมดจะตดต�งท�หองขนาด 8x10 เมตร โดยกลองวงจรโทรทศนวงจรปดจะตดภายในหอง 1 ตว และหนาหองอก 1 ตว สวนเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวกจะตดภายในหองท�เปนมมตรงขามกบกลองโทรทศนวงจรปด และสวตซแมเหลกจะตดต�งบรเวณขอบประตและหนาตางของหอง

ภาพท� 4-35 แบบจาลองท�ใชในการทดลองระบบกลองรกษาความปลอดภย

สรปผลการทดลอง

เม�อทาการทดลองเสรจส�นไดผลดงตอไปน� 1. สวตซแมเหลกทาการทดลองโดยการเปด-ปด

ประตผลปรากฎวาสามารถสงสญญาณเตอนและสง SMS แจงเตอนไดตามท�กาหนด 2. การรบสง

SMS แจงเตอนสามารถทาไดตามท�กาหนดไว 3. การเปล�ยนรหสผานและเบอรโทรศพทสามารถทา

ไดตามท�กาหนด 4. เซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวสามารถตรวจจบไดระยะทางไกลสดคอ 12

เมตร 5. กลองโทรทศนวงจรปดสามารถบนทกภาพไดชดเจนจนถงระยะ 5 เมตร หากระยะไกลกวา

น� ภาพท�ไดกจะไมชดเจนและตวกลองสามารถบนทกภาพไดชดเจนท�งในเวลากลางวนและเวลา

กลางคน 6. การดภาพจากกลองโทรทศนวงจรปดผานระบบอนเตอรเนตสามารถดไดอยางชดเจน

75

บทท� 5 สรป ปญหาและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผล

จากการสรางโครงงานปรญญานพนธเร� องระบบกลองรกษาความปลอดภยข$ นมาโดยมวตถประสงคท�จะพฒนาระบบกลองรกษาความปลอดภยซ� งจดทาข$ นเพ�อเปนตนแบบของการปองกนทรพยสน ซ� งในระบบกลองรกษาความปลอดภยน$ จะประกอบไปดวย กลองวงจรปดท�สามารถดภาพผานระบบอนเตอรเนต สวตซแมเหลกไฟฟา เซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหว ไซเรนเตอนภย และระบบสงขอความเตอนแบบ (SMS) การควบคมการทางานโดยใชไมโครคอนโทรลเลอรควบคมระบบท$งหมด

ในการสรางระบบกลองรกษาความปลอดภยมข$นตอนในการดาเนนงานเร�มจากการศกษาขอมลเก�ยวกบระบบรกษาความปลอดภยท�มอยในปจจบนศกษาขอดขอเสยของอปกรณตางๆจากน$นจงเลอกอปกรณท�เหมาะสมมาออกแบบวงจรซ� งประกอบไปดวย วงจรแหลงจายไฟ วงจรเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหว วงจรสวตซแมเหลก วงจรคยแพด วงจรแสดงผลโมดลแอลซด และวงจรขบรเลย โดยทดลองบนแผงทดลอง การทดลองเขยนโปรแกรมควบคมของวงจรตางๆ เม�อทาการทดลองไดสาเรจผลจงนาไปประกอบลงในกลองท�เปนกลองควบคมของระบบ จากน$นจงนามาทดลองกบระบบกลองวงจรปดซ� งไดทาการทดลองเพ�อวเคราะหใหระบบสามารถทางานไดอยางมประสทธภาพ

ในการทดสอบระบบกลองรกษาความปลอดภยจากการทดลองทาใหเหนถงความผดพลาดในการเลอกอปกรณท�มคณสมบตไมสมพนธกนซ� งอปกรณน$นกคอตวเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวกบระยะการโฟกสของตวกลองโทรทศนวงจรปดท�มระยะไมเหมาะสมกนจงตองทาการปรบปรงแกไข 5.2 ปญหาและการแกไข

ปญหาท�เกดข$นในระหวางการดาเนนการ เปนปญหาท�จาเปนตองไดรบการแกไขโดยจะมลกษณะของปญหาและวธการแกไขดงตอไปน$

สวนของเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวกบระยะการโฟกสของกลองโทรทศนวงจรปดท�ไมเหมาะสมกนเพราะเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวตรวจจบไดระยะไกลกวาระยะโฟกสของ

76

กลองโทรทศนวงจรปดกลาวคอเซนเซอรตรวจจบความเคล�อนไหวทางานกอนท�กลองโทรทศนวงจรปดจะจบภาพไดซ� งแกไขโดยการเลอกมมท�ตดต$งเซนเซอรกบมมท�ตดต$งกลองโทรทศนวงจรปดใหสามารถจบภาพไดพรอมกบการทางานของเซนเซอร 5.3 ขอเสนอแนะ

ในการสรางโครงงานปรญญานพนธระบบกลองรกษาความปลอดภย โดยไดมข$นตอนและวธการมากมายนบต$งแตการคนหาวธการตรวจจบวธการแสดงผล เม�อมการบกรก ศกษาความเปนไปไดในการจดสรางการเลอกวสดในการทา และการออกแบบวงจรทางานของแตละภาคการทางาน จนสดทายลงมอปฏบต พรอมท$งทดลองมาเปนระยะเวลาหน� งจนประสบความสาเรจอยางไรกตาม เพ�อใหครอบคลมการใชงานและเพ�มขดความสามารถในการใชงานดงน$

5.3.1 ควรจะทาใหกลองสามารถปรบองศาตามการเคล�อนไหวของผบกรกได 5.3.2 ใชระบบไรสายเขามาชวยใหการใชงานและการตดต$งสะดวกข$น 5.3.3 การใชรโมตควบคไปกบการใชโทรศพทในการควบคมการทางาน

77

บรรณานกรม

ภาษาไทย

ชยวฒน ล�มพรจตรวไล และพจน กรแกววฒนกล. เรยนรและปฏบตการไมโครคอนโทรลเลอร. กรงเทพฯ : อนโนเวตฟ เอกเพอรเมนต จากด, 2541.

ดอนสน ปงผาบ. ไมโครคอนโทรลเลอรและการประยกตใชงาน. กรงเทพฯ : สมาคมสงเสรมเทคโนโลย

ประจน พลงสนตกล. หนงสอALL ABOUT CCS C PIC C PROGRAMMING WITH CCS C COMPLIER (2553)

แหลงอางองอ�นๆ

การใชงานไมโครคอนโทรลเลอร. http:// www.microchip.com การใชงานหนาจอแอลซด. http://www.semiconductor.com

การใชงานบอรดไมโครคอนโทรลเลอร. http:// www.ett.com ระบบกลองวงจรปด. http://www.thaiccd.com ระบบแจงเตอน. http://www.etteam.com

78

ภาคผนวก ก งบประมาณโครงงาน

79

ตารางท� ก – 1 งบประมาณโครงงาน

ลาดบท� รายการอปกรณ จานวน

(ตว)

ราคาตอหนวย

(บาท)

ราคารวม

(บาท) จากรานคา

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

กลองวงจรปดแบบอนฟาเรด

Microcontroller PIC 18F877

เซนเซอรชนด PIR

สวตซ

สวตซแมเหลก

กลอง

เคร�องบนทกภาพ

ไซเรน

สายไฟ

วงจรแรกตไฟ

เทอรมนอล

เคร�องสารองไฟ

ฐานหมนกลองวงจรปด

Keypad

จอ LCD 16x2

หมอแปลง

บอรดไมโครคอนโทรลเลอร

2

2

1

1

5

1

1

1

1

1

1

3

1

1

1

1

1

1,800

200

450

45

350

285

4550

320

610

30

50

2,750

1,800

500

230

250

690

3,600

400

450

45

1,750

285

4550

320

610

30

50

2,750

1,800

500

230

250

690

บานหมอ

ซเกต

บานหมอ

ซเกต

บานหมอ

บานหมอ

บานหมอ

ES

ES

ES

ES

ES

ES

ES

ES

ES

ซเกต

รวม 18,310

80

ภาคผนวก ข คมอการใชงานระบบกลองรกษาความปลอดภย

81

คมอการใชงานระบบกลองรกษาความปลอดภย

(Security camera system)

แนะนาเคร*อง

1

2

3

4 5

6

7

8 9 10

ดานหนา ดานลาง

ดานขาง

82

1. ไซเรน

2. เตาเสยบไฟ 220 V

3. จอแสดงผล

4. คยแพด

5. ชองตอไฟสวตชแมเหลก

6. ชองตอกราวดสวตชแมเหลก

7. ชองตอเซนเซอรตรวจจบความเคล6อนไหว

8. สวตชเปด-ปด

9. เสาสญญาณ GSM SIM 300

10. ฟวส

วธการใช

ชดควบคม

1. กดปม Power เพ6อเปดเคร6อง

2. จะมขอความแสดงท6หนาจอ “Module Off Please Enter” หมายความวาระบบควบคมปด

อย

3. สงขอความจากโทรศพทเคล6อนท6เพ6อส6งเปดการทางานของระบบควบคมโดยการสง

ขอความจะประกอบดวย <_ _ _ _on>ใหใสรหสผานส6ตวท6ตWงไวกบกลองควบคมโดยท6จะตองใส

“<” ตามดวยรหสผานจานวนส6หลก จากนWนใหพมพคาวา “on>”เปนชดคาส6งท6สามารถสงขอความ

จากเคร6องอ6นได

83

4. เม6อสงขอความจากโทรศพทเคล6อนท6มาเปดระบบควบคมแลวจะมขอความแสดงท6

หนาจอคอ “Hello Please Enter”

5. กดปม Enter จะมขอความแสดงท6หนาจอ “Enter Password” ใสรหสผานท6ตWงไว

(รหสผานมส6หลก)

6. กดปม Enter จะมขอความขWนมาใหเลอก 1.Create Password 2.Create number

7. กด 1 เพ6อเปล6ยนรหสผานจากนWนกใสรหสท6ตองการลงไปจากนWนกด Enter

8. กด 2 เพ6อเปล6ยนหมายเลขโทรศพทท6ตWงไวจากนWนทาการใสหมายเลขโทรศพทท6ตองการ

จากนWนกด Enter

84

9. ขอความแสดงทางประตท6 1-5จะมการสงขอความไปยงเบอรโทรศพทท6ตWงไว

10.ขอความแสดงเซนเซอรตรวจจบความเคล6อนไหวทางานจะสงขอความไปยงเบอร

โทรศพทท6ตWงไว

11.การส6งปดการทางานของระบบสามารถสงขอความจากโทรศพทเคล6อนท6ไป ยงระบบ

ควบคมการสงขอความจะประกอบดวย <_ _ _ _off>ใหใสรหสผานส6ตวท6ตWงไวกบกลองควบคม

เพ6อส6งปดการทางานโดยท6จะตองใส “<” ตามดวยรหสผานจานวนส6หลก จากนWนใหพมพคาวา

“off>” เปนชดคาส6งท6สามารถสงขอความจากเคร6องอ6นได

85

ขอความท6สงเขามาในหมายเลขโทรศพทท6ตWงไว

ขอความ “The door number 1 open” หมายความวา สวตซแมเหลกท6ตดกบประตหรอหนาตางจดท6 1 ตรวจพบความผดปกต





ขอความ “The sensor detects movement” หมายความวา เซนเซอรตรวจจบความ

เคล6อนไหวท6ตดอยภายในบาน ตรวจพบความเคล6อนไหว

86

ขอความ “<9999on>” คอตวอยางการสงขอความเปดระบบการทางาน

ขอความ “<9999off>” คอตวอยางการสงขอความปดระบบการทางาน

ขอความท6ส6งการทางานไมสามารถใชตวหนงสอท6เปนพมพใหญไดเน6องจากระบบได

จดจาคาส6งการทางานแบบตวพมพเลก

ตวอยางการตดตWง

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

PIR

15 เมตร

8 เมตร

87

ชดกลองวงจรปด

1. เราเตอร

2. สายไฟเราเตอร DC 12 V

3. เคร6องบนทกภาพ

4. สวตซเปด-ปด

1

2 3 4

5

6

7 8

9

10

11 12

13

14

15

16

17

19

18

เคร6องบนทกภาพและเราเตอร

กลองวงจรปดและชดควบการหมน

88

5. สายไฟเคร6องบนทก DC 12 V

6. สายแลนตอเขาเคร6องบนทกภาพ

7. เสาสญญาณเราเตอร

8. สายแลนอนเตอรเนต

9. สายแลนตอเขาเราเตอร

10. สายสญญาณภาพกลองวงจรปด 1

11. สายสญญาณภาพกลองวงจรปด 2

12. สายสญญาณจอภาพ

13. ตวกลองวงจรปด

14. ฐานหมนกลองวงจรปด

15. แผงควบคมการหมน

16. ไฟแสดงสถานะของการเปดเคร6อง

17. สวตซควบคม (โยกซายควบคมดวยมอ , โยกขวาควบคมอตโนมต , ก6งกลางปดการควบคม)

18. สายสญญาณกลองวงจรปด

19. สายสญญาณเคร6องบนทกภาพ

89

ภาคผนวก ค โปรแกรมควบคมการทางานดวยไมโครคอนโทรลเลอร

90

#include "18f877.h"

#fuses HS,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP

#use delay (clock=10000000)

#include "lcd.c"

#define sw1 input(PIN_A0)





#define sensor input(PIN_A5)

#define d0 input(PIN_B0)




#define pr input(PIN_B4)

#define alarmon output_high(PIN_C0)

#define alarmoff output_low(PIN_C0)

#define read_mes output_toggle(PIN_C2)

#define del_mes output_toggle(PIN_C3)

#define TxD PIN_C6

#define RxD PIN_C7

#use rs232 (baud=9600, xmit=TxD,rcv=RxD) //use RS232 display on PC

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

void set_port_init(void);

91

void sw_alarm(void);

void display(void);

void displayoff(void);

void sw_mode_pass(void);

void keypad(void);

void power_on(void);

void read_eeprom_pass(void);

void write_eeprom_pass(void);

void read_eeprom_tel(void);

void write_eeprom_tel(void);

void connect_sim300(void);

void InterFaceSMS(void);

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

int i,o=1,z=1,y=1;

int pass[5],passnew[5];

int mes[50];

int tel[11];

int8 key=0xff;

char data_rx;

int address=0,data;

int r=0;

int16 i_count=0;

int on_off=0,offdis=0,ondis=0;

int8 s1=1,s2=1,s3=1,s4=1,s5=1,s6=1;

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/*##########################################################

main fuction

##########################################################*/

void main()

{

92

set_port_init();

alarmoff;

read_eeprom_pass();

read_eeprom_tel();

lcd_init();

power_on();

display();

enable_interrupts(GLOBAL);

enable_interrupts(INT_RDA);

while(TRUE)

{

if(on_off==1)

{

if(ondis==0)

{

display();

ondis=1;

connect_sim300();

}

sw_mode_pass();

sw_alarm();

}

if(on_off==0)

{

if(offdis==0)

{

displayoff();

offdis=1;

connect_sim300();

s1=1;

93

s2=1;

s3=1;

s4=1;

s5=1;

s6=1;

}

sw_mode_pass();

}

}

}

/*##########################################################

fuction_init

##########################################################*/

void set_port_init(void)

{

set_tris_a(0b00111111);

set_tris_b(0b11111111);

set_tris_c(0b11000000);

output_high(pin_c1);

}

/*##########################################################

switch

##########################################################*/

void sw_alarm(void)

{

if(sw1==0&&s1)//sw1

{

s1=0;

alarmon;

read_eeprom_tel();

94

lcd_putc("\f");

printf("\rat+cmgs=\"+66%d%d%d%d%d%d%d%d%d\"\r",tel[1],tel[2],tel[3],tel[4],tel[5],

tel[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

printf("The door number 1 open");

printf("%c\n\r",26);

printf(lcd_putc,"Door1 Send SMS");

lcd_gotoxy(4,2);

printf(lcd_putc,"%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d",tel[0],tel[1],tel[2],tel[3],tel[4],tel[5],te

l[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

delay_ms(5000);

if(r==0)

{

display();

}

if(r==1)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);

lcd_putc("Enter Password");

lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

}

}

if(sw2==0&&s2)//sw2

{

s2=0;

alarmon;

read_eeprom_tel();

lcd_putc("\f");

95






lcd_gotoxy(4,2);


l[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

delay_ms(5000);

if(r==0)

{

display();

}

if(r==1)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);


lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

}

}

if(sw3==0&&s3)//sw3

{

s3=0;

alarmon;

void read_eeprom_tel();

lcd_putc("\f");



96




lcd_gotoxy(4,2);


l[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

delay_ms(5000);

if(r==0)

{

display();

}

if(r==1)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);


lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

}

}

if(sw4==0&&s4)//sw4

{

s4=0;

alarmon;

read_eeprom_tel();

lcd_putc("\f");





97


lcd_gotoxy(4,2);


l[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

delay_ms(5000);

if(r==0)

{

display();

}

if(r==1)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);


lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

}

}

if(sw5==0&&s5)//sw5

{

s5=0;

alarmon;

read_eeprom_tel();

lcd_putc("\f");






lcd_gotoxy(4,2);

98


l[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

delay_ms(5000);

if(r==0)

{

display();

}

if(r==1)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);


lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

}

}

if(sensor==0&&s6)//sonser

{

s6=0;

alarmon;

read_eeprom_tel();

lcd_putc("\f");



printf("The sensor detects movement");


printf(lcd_putc,"Motion Send SMS");

lcd_gotoxy(4,2);


l[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

99

delay_ms(5000);

if(r==0)

{

display();

}

if(r==1)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);


lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

}

}

}

/*##########################################################

display_lcd

##########################################################*/

void display(void)

{

key=keypad;

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(7,1);

lcd_putc("Hello");

lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc("Please Enter");

}

void displayoff(void)

{

key=keypad;

100

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(4,1);

lcd_putc("Module Off");

lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc("Please Enter");

}

/*##########################################################

sw_mode_pass_tel

##########################################################*/

void sw_mode_pass(void)

{

reset:

InterFaceSMS();

keypad();

if(13==key)

{

lcd_putc("\f");

lcd_gotoxy(2,1);


lcd_gotoxy(3,2);

lcd_putc(">");

i=0;

r=1;

while(o)

{

if(on_off==1)

{

sw_alarm();

}

101

if(pr==0)

{

keypad();

if(13==key)

{

o=0;

goto reset;

}

if(10==key)

{

o=0;

goto reset;

}

printf(lcd_putc,"*");

passnew[i]=key;

waitror:

if(pr==0)

{

goto waitror;

}

if(i==3)

{

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();

if(key==13)

{

lcd_putc("\f");

102

read_eeprom_pass();

if(pass[0]==passnew[0]&&pass[1]==passnew[1]&&pass[2]==passnew[2]&&pass[3]==p

assnew[3])

{

select:

lcd_gotoxy(1,1);

printf(lcd_putc,"1Create password");

lcd_gotoxy(1,2);

printf(lcd_putc,"2Create number");

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

lcd_putc("\f");

keypad();

if(key==1)

{

while(TRUE)

{

lcd_gotoxy(1,1);

printf(lcd_putc,"1Create password");

lcd_gotoxy(3,2);

printf(lcd_putc,">");

i=0;

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();


103

pass[i]=key;

if(i==3)

{

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();

if(key==13)

{

write_eeprom_pass(); ///////////////////////////////////wirt eeporm

o=0;

goto reset;

}

}

}

}

i++;

}

}

}

}

else if(key==2)

{

while(TRUE)

{

lcd_gotoxy(1,1);

printf(lcd_putc,"2Create number");

lcd_gotoxy(3,2);


104

i=0;

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();

printf(lcd_putc,"%d",key);

tel[i]=key;

if(i==9)

{

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();

if(key==13)

{

lcd_putc("\f");

printf(lcd_putc," Phone number");

lcd_gotoxy(1,2);

printf(lcd_putc,"

%d%d%d%d%d%d%d%d%d%d",tel[0],tel[1],tel[2],tel[3],tel[4],tel[5],tel[6],tel[7],tel[8],tel[9]);

delay_ms(5000);

write_eeprom_tel();///////////////////////////////////wirt eeporm

o=0;

goto reset;

}

}

}

}

105

i++;

}

}

}

}

}

else

{

goto select;

}

}

}

else

{

goto reset;

}

}

else

{

goto reset;

}

}

}

}

i++;

}

}

if(on_off==1)

display();

if(on_off==0)

106

displayoff();

}

o=1;

r=0;

}

/*##########################################################

keypad

######################################################*/

void keypad(void)

{

if(pr==0)

{

key=0;

if(d0==1)

{

key=1;

}

if(d1==1)

{

key=key+2;

}

if(d2==1)

{

key=key+4;

}

if(d3==1)

{

key=key+8;

}

waitrp:

107

if(pr==0)

goto waitrp;

}

}

/*##########################################################

power on

######################################################*/

void power_on(void)

{

address=0;

data=read_eeprom(address);

if(data==0xff)

{

reset1:

lcd_putc("\f");

while(o)

{

lcd_gotoxy(1,1);

printf(lcd_putc,"Create password");

lcd_gotoxy(3,2);


i=0;

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();


pass[i]=key;

if(i==3)

108

{

while(TRUE)

{

if(pr==0)

{

keypad();

if(key==13||key==5)

{

write_eeprom_tel();

write_eeprom_pass(); ///////////////////////////////////wirt eeporm

o=0;

goto reset1;

}

}

}

}

i++;

}

}

}

display();

o=0;

}

}

/*##########################################################

read eeprom password

######################################################*/

void read_eeprom_pass(void)

{

address=0;

109

for(i=0;i<=3;i++,address++)

{delay_ms(10);

pass[i]=read_eeprom(address);

}

}

/*##########################################################

write eeprom password

######################################################*/

void write_eeprom_pass(void)

{

address=0;


{delay_ms(10);

write_eeprom(address,pass[i]);

}

}

/*##########################################################

read eeprom telephone

######################################################*/

void read_eeprom_tel(void)

{

address=0x10;


{ delay_ms(10);

tel[i]=read_eeprom(address);

}

}

/*##########################################################

write eeprom telephone

######################################################*/

110

void write_eeprom_tel(void)

{

address=0x10;


{ delay_ms(10);

write_eeprom(address,tel[i]);

}

}

/*##########################################################

interrupts rx

######################################################*/

#INT_RDA

void rs232_isr()

{

i=0;

while( getc() != '<' ) {return;}

while(TRUE)

{

data_rx=getc();

if( data_rx == '>' )

break;

else mes[i++] =data_rx;

}

address=0;


{

pass[i]=read_eeprom(address);

}

for(i=0;i<=3;i++)

{

111

pass[i]=pass[i]+48;

// printf("%c",pass[i]);

// printf("%c",mes[i]);

}

if(mes[0]==pass[0]&&mes[1]==pass[1]&&mes[2]==pass[2]&&mes[3]==pass[3]&&me

s[4]=='o'&&mes[5]=='n')

{

on_off=1;

ondis=0;

output_high(PIN_C1);

}

else


s[4]=='o'&&mes[5]=='f'&&mes[6]=='f')

{

alarmoff;

on_off=0;

offdis=0;

output_low(PIN_C1);

}

mes[0]=mes[1];

mes[1]=mes[3];

mes[2]=mes[5];

mes[3]=mes[7];

mes[4]=mes[9];

mes[5]=mes[11];

mes[6]=mes[13];


s[4]=='o'&&mes[5]=='n')

{

112

on_off=1;

ondis=0;

output_high(PIN_C1);

}

else


s[4]=='o'&&mes[5]=='f'&&mes[6]=='f')

{

alarmoff;

on_off=0;

offdis=0;

output_low(PIN_C1);

}

}

/*##########################################################

set_up sim300

######################################################*/

void connect_sim300()

{

for(y=1;y<=31;y++)

{

printf("at+cmgd=%d\r",y);

//printf("AT+CMGDA=\"DEL ALL\"\n\r");

delay_ms(100);

}

}

/*##########################################################

InterFaceSMS

######################################################*/

void InterFaceSMS(void)

113

{

i_count++;

if(i_count==2500)

{

i_count=0;

read_mes;

printf("at+cmgr=%d\r\n",z++);

delay_ms(100);

if(z==32)

z=1;

}

}

ประวตผเขยน

ช�อ : นายทศวร พวงทอง

: นางสาวพมพประภาภรณ คงแกว

ช�อปรญญานพนธ : ระบบกลองรกษาความปลอดภย

: Security camera system

สาขาวชา : วศวกรรมไฟฟา

ประวตผเขยนคนท� 1

ประวตสวนตว : นายทศวร พวงทอง

เกดวนท� 7 เดอนสงหาคม พ.ศ. 2532

ประวตการศกษา : ประถมศกษา โรงเรยนเซนตโยเซฟนครสวรรค

มธยมศกษา โรงเรยนสตรนครสวรรค

ระดบประกาศนยบตรวชาชพ วทยาลยเทคนคนครสวรรค

สถานท�ตดตอ : บานเลขท� 43/1 หม 2 ตาบล นครสวรรคออก อาเภอเมอง

จงหวดนครสวรรค 60000

ประวตผเขยนคนท� 2

ประวตสวนตว : นางสาวพมพประภาภรณ คงแกว

เกดวนท� 14 เดอนพฤษภาคม พ.ศ. 2532

ประวตการศกษา : ประถมศกษา โรงเรยนบานควนสวรรค

มธยมศกษา โรงเรยนทาชนะ

ระดบประกาศนยบตรวชาชพ วทยาลยเทคนคสราษฎรธาน

สถานท�ตดตอ : บานเลขท� 165 หม 8 ตาบล สมอทอง อาเภอทาชนะ

จงหวดสราษฎรธาน 84170

Documents

ระบบกล้องรักษาความปลอดภัย Security ...msn/camerasecureproject.pdf · 2012-09-28 · ระบบกล้องรักษาความปลอดภัย