ตัวอยางการเขียนโครงรางโครงงานปญหาพิเศษ

โปรแกรมคอมพิวเตอรสําหรับการออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟ

ชุดทดลองวงจรกําเนิดความถี่และวงจรกรองความถี ่

เครื่องบันทึกขอมูลและความเร็วสําหรับรถยนตโดยใชไมโครโปรเซสเซอร

การสรางและหาประสิทธภิาพชุดการสอนวิชาเครื่องสงวิทยุและสายอากาศ ระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ สํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

โครงราง

โครงงานปญหาพิเศษ

ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม

บัณฑิตวิทยาลัย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ

ชื่อเรื่อง

โปรแกรมคอมพิวเตอรสําหรับการออกแบบวงจรกรองความถี่แบบพาสซีฟ

ผูเสนอ

นางสาวนุสรา วรพัฒนผดงุ

รหัสประจําตัว 29-499-299-9 สาขาวิชาไฟฟา แขนงวิชาอิเล็กทรอนิกส

ปการศึกษา 2550

ชื่อเร่ือง โปรแกรมคอมพิวเตอรสําหรับการออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟ

ผูเสนอ นางสาวนุสรา วรพัฒนผดุง

1.1 ความสําคัญและความเปนมาของโครงงาน

การพัฒนางานดานอิเล็กทรอนิกส โทรคมนาคม จะเกิดข้ึนไดตองมีการออกแบบและทดลองวงจรนั้นกอนนํามาใชงาน ซ่ึงบอยคร้ังท่ีการออกแบบหรือทดลองวงจร จะตองประสบกับปญหาการรบกวนของสัญญาณจากภายนอกท่ีไมตองการ ซ่ึงมีชวงความถ่ีเดียวกับความถ่ีท่ีใชงานภายในวงจร ทําใหวงจรอิเล็กทรอนิกสท่ีออกแบบข้ึนหรือกําลังทดลองอยูเกิดการทํางานท่ีผิดพลาดไป โดยสวนมากแลวเม่ือผูออก แบบทราบถึงสาเหตุของปญหาก็มักจะเลือกนําวงจรกรองความถ่ี ( filter ) ประเภทตางๆ มาใช เชน วงจรกรองความถ่ีตํ่าผาน ( low pass filter ) ,วงจรกรองความถ่ีสูงผาน ( high pass filter ) , วงจรกรองความถ่ีแบบแบนดพาส ( band pass filter ) หรือวงจรกรองความถ่ีแบบแบนดรีเจกต ( band reject filter ) (ศิวเมธ, 2542:1-2 ) ดร.จิรยุทธ มหัทธนกุล (2544) กลาวไววา วงจรกรองความถ่ีเปนวงจรที่สําคัญมากในงานดานวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกสหลายๆ ดาน เชน ใชในการกําจัดสัญญาณรบกวน (noise) ท่ีไมตองการในระบบส่ือสาร ใชในการกําจดัไซดแบนด (sideband) ในระบบส่ือสารแบบไซดแบนดเดี่ยว (single sideband) ใชในการดีมอดดูเลต (demodulate) สัญญาณ ใชในการตรวจจับ (detect) สัญญาณท่ีถูกมอดดูเลตแบบดิจิตอล เปนตน จะเหน็ไดวาวงจรกรองความถ่ีแบบตางๆ สามารถนําไปใชไดกับวงจรอิเล็กทรอนิกสหลายๆวงจร ซ่ึงวงจรกรองความถ่ีนั้นจะมีท้ังแบบพาสซีฟและแบบแอกทีฟโดยวงจรแบบพาสซีฟ จะเปนวงจรพื้นฐาน อุปกรณท่ีใชในวงจรเปนตัวเหน่ียวนําและตัวเก็บประจุท่ีสามารถหาซ้ือไดท่ัวไป สวนวงจรแบบแอกทีฟจะใชออปแอมปเปนอุปกรณหลัก ในการออกแบบตองเลือกออปแอมปท่ีทําใหวงจรทํางานตามตองการได ซ่ึงออปแอมปแตละเบอรก็มีขอจํากัดในการทํางานท่ีแตกตางกัน ดังนัน้ในการออกแบบวงจรกรองความถ่ีในงานหลายๆ ดานจึงมีการเลือกใชวงจรแบบพาสซีฟเพราะไมตองคํานึงถึงขอจํากัดของอุปกรณมากนกั แตการออกแบบวงจรเพื่อใหระบบมีคุณสมบัติตามท่ีตองการจะมีข้ันตอนท่ียุงยาก ตองใชเวลาในการคํานวณมาก และตองมีการทดสอบวงจรกอนนําไปใชจริง

ปจจุบันไดมีการนําคอมพิวเตอรมาใชในงานหลายๆดานรวมท้ังงาน ทางดานอิเล็กทรอนิกสโทรคมนาคม เพราะคอมพิวเตอรสามารถทํางานไดหลายดานรวมถึงดานการคํานวณท่ีรวดเร็วและถูกตองแมนยํา ผูทําโครงงานจึงไดสรางโปรแกรมสําหรับออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟโดยนําเคร่ือง คอมพิวเตอรมาชวยแกปญหาทางดานของเวลาและการคาํนวณคาอุปกรณตางๆ พรอมท้ังแสดงผลตอบสนองทางความถ่ีของวงจร

1.2 วัตถุประสงคของโครงงาน เพื่อออกแบบและสรางโปรแกรมคอมพิวเตอรในการออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟ

1.3 ขอบเขตของโครงงาน 1. การออกแบบและสรางโปรแกรมคอมพิวเตอรสําหรับออกแบบวงจรกรองความถี่แบบพาสซีฟ ท่ีมีรายละเอียดดังนี ้

1.1 ทํางานภายใตโปรแกรมหลัก MATLAB 1.2 การใชงาน สามารถเลือกหนาท่ีการทํางานแบบเมนูเลือก 1.3 แสดงผลการออกแบบในรูปแบบของกราฟ และแสดงวงจรจริง

2. การออกแบบวงจรกรองความถ่ี มีหลักการดังนี ้2.1 ใชทฤษฎีการประมาณแบบ Butterworth โดยมีคาความตานทานดานอินพุทเทากับดาน

เอาทพุท (Rs = RL) 2.2 วงจรกรองความถ่ีท่ีออกแบบเปนแบบพาสซีฟ ดังนี้

2.2.1 วงจรกรองความถ่ีตํ่าผาน ( low pass filter ) 2.2.2 วงจรกรองความถ่ีสูงผาน ( high pass filter ) 2.2.3 วงจรกรองแถบความถ่ีผาน ( band pass filter ) 2.2.4 วงจรกรองแถบความถ่ีหยุด ( band stop filter )

3. เปรียบเทียบผลการคํานวณโดยใชโปรแกรม PSPICE สรางแบบจําลองเพ่ือตรวจสอบผลลัพธของโปรแกรมท่ีสรางข้ึน 4. คูมือการใชงานของโปรแกรม

1.4 วิธีการดําเนินงาน การสรางโปรแกรมคอมพิวเตอรสําหรับออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟ มีข้ันตอนการดําเนินงานดังนี้ เร่ิมตน

ภาพท่ี 1 แผนผังข้ันตอนการทํา ปญหาพิเศษ

ศึกษาขอมูล การออกแบบวงจรกรองความถ่ีพาสซีฟ, MATLAB, Pspice

สรางหนาตางเมนูและแสดงผล

เขียนโปรแกรมคํานวณเพ่ือออกแบบวงจรกรองความถ่ี

ทดสอบโปรแกรม

แกไข

ไมผาน

ตรวจสอบโดย อาจารยที่ปรึกษา

ผาน

ไมผาน

ผาน

ทําคูมือการใชงาน

สิ้นสุด

เปรียบเทียบและวิเคราะหผลโดยโปรแกรม Pspice

จากแผนผังในภาพท่ี 1 สามารถอธิบายรายละเอียด ดังนี้ 1.4.1 การศึกษาขอมูล

การสรางโปรแกรมออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟนั้น จําเปนจะตองศึกษาขอมูลหลายๆ ดานท่ีเกีย่วของกับการสรางโปรแกรม ซ่ึงประกอบดวยการออกแบบวงจรกรองความถ่ีแบบพาสซีฟ โปรแกรม MATLAB และโปรแกรม Pspice 1.4.2 สรางหนาตางเมนูและแสดงผล

การสรางหนาตางเมนูและแสดงผลลัพธจะใชวิธีการสรางรูปภาพกราฟฟก จากโปรแกรมMATLAB โดยทําตามข้ันตอนการสรางดังนี ้

- สรางรูปภาพเพื่อเช่ือมตอกับผูใชงาน ( Graphic User Interface : GUI ) จากหนาตางของ MATLAB

- ใชเคร่ืองมือของ GUI สรางเมนู , ปุมกด , หรือกลองรับคาตางๆ - จัดวางรูปภาพในตําแหนงท่ีตองการ - การเขียนโปรแกรมการคํานวณของการออกแบบวงจรกรองความถ่ี 1.4.3 การทดสอบ เม่ือสรางหนาตางเมนูหลัก และเขียนโปรแกรม MATLAB เรียบรอยแลว ตองมีการทดสอบการทํางานของโปรแกรมท่ีสรางข้ึนและเปรียบเทียบผลท่ีไดโดยการสรางแบบจําลองดวยโปรแกรม Pspice 1.4.4 การจัดทําคูมือใชงาน การจัดทําคูมือใชงานโปรแกรม ประกอบดวยรายละเอยีดดังตอไปนี ้

- โครงสรางและสวนประกอบของหนาตางเมนูหลัก - อธิบายวิธีการใชโปรแกรมจากหนาตางเมนูหลัก - ทฤษฎีของวงจรกรองความถ่ีและตัวอยางการคํานวณ - โปรแกรม MATLAB ท่ีสรางข้ึน

1.5 ประโยชนท่ีคาดวาจะไดรับ 1. ประหยัดเวลาในการออกแบบและคํานวณหาคาอุปกรณตางๆ และสามารถเช่ือถือได 2. สามารถนําไปใชเปนส่ือประกอบการเรียนการสอนในวิชาท่ีเกี่ยวของได 3. สามารถใชเปนตนแบบในการประยุกตสรางโปรแกรมออกแบบวงจรอื่นๆ ได

1.6 เอกสารอางอิง

ภาษาไทย ผศ.ดร.สุธรรม ศรีเกษม และคณะ. MATLAB เพื่อการแกปญหาทางวศิวกรรม. กรุงเทพมหานคร :

มหาวิทยาลัยรังสิต, 2538. รศ.ดร.มนัส สังวรศิลป, วรรัตน ภัทรอมรกุล. คูมือการใชงาน MATLAB ฉบับสมบูรณ.

นนทบุรี : สํานักพิมพอินโฟเพรส, 2543. ภาษาอังกฤษ Wai-Kai, Chen. PASSIVE AND ACTIVE FILTER. United States of America : John Wiley &

Sons, 1986. Steve, Winder. Filter Design. Oxford : Reed Educational and Professional Publishing,

1998. Adrian, Biran., and Moshe, Breiner. MATLAB for Engineers. Cambridge : Addison- Wesley Publishing, 1996. Lamey, Robert. The Illustrated Guide to Pspice for Windows. New York : Delmar

Publishing, 1995.

โครงราง โครงงานปญหาพิเศษ

ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม บัณฑิตวิทยาลัย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ

ชื่อเรื่อง

การสรางและหาประสิทธิภาพชุดการสอนวิชาเคร่ืองสงวิทยแุละสายอากาศ ระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ สํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

ผูเสนอ

นายบรรจง มะลาไสย

รหัสประจําตัว 29-499-299-9 สาขาวิชา ไฟฟา แขนงวิชาอิเล็กทรอนิกส

ปการศึกษา 2550

ชื่อเร่ือง การสรางและหาประสิทธิภาพชุดการสอนวิชาเคร่ืองสงวิทยแุละสายอากาศ ระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ สํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

ผูเสนอ นายบรรจง มะลาไสย 1.1 ความเปนมาและความสําคญัของปญหา กกกกกปจจุบันเทคโนโลยีการส่ือสารไดมีการพัฒนาไปอยางมาก และการสงขอมูลขาวสารไดมีการพัฒนาไปอยางรวดเร็วท้ังดานระยะทาง และจํานวนขอมูลขาวสาร หนวยงานองคกรตาง ๆ ท่ีอยูหางไกลตองอาศัยการรับขอมูลขาวสารผานระบบตาง ๆ ซ่ึงชีวิตประจําวนัของคนจะตองเกี่ยวของกับการรับและการสงขอมูล เชน โทรศัพท โทรทัศน วิทยกุระจายเสียง โดยเฉพาะเคร่ืองสงวิทยุท่ีกระจายเสียงท้ังระบบ AM และ FM ทําหนาท่ีสงขอมูลขาวสารไปยังชุมชนตาง ๆ เพื่อใหทราบขอมูลความเคล่ือนไหวทางดานการเมือง การเปล่ียนแปลงของโลก ความบันเทิง และดานการศึกษา สวนทางดานการศึกษานัน้มีการจัดการเรียนการสอนผานรายการวทิยุและโทรทัศน ซ่ึงมีการสงสัญญาณภาพและเสียงท้ังระบบ AM และระบบ FM ในการสงขาวสารใหไปไดไกล ๆ นัน้เคร่ืองสงวิทยุจะตองขยายสัญญาณใหมีความแรงพอท่ีจะสงออกอากาศไปไดในระยะทางตามท่ีตองการ สวนทางดานเคร่ืองรับจะทําการรับสัญญาณขอมูลท่ีสงมาและแปลงสัญญาณกลับมาเปนขอมูลดังเดิม ซ่ึงหลักการสงและรับขอมูลจะมีหลักการพื้นฐานคลายกันทุกระบบ แตจะแตกตางกันตรงกระบวนการในการจัดการกบัขอมูล กระบวนการในการเปล่ียนสัญญาณขาวสารเปนสัญญาณไฟฟา และมาทําการขยายแลวสงสัญญาณออกอากาศไปนั้นเปนข้ันตอนท่ีสําคัญ ภายในเคร่ืองสงวิทยุจะมีอุปกรณอิเล็กทรอนิกสตอกันเปนวงจรจํานวนมากซ่ึงจะแบงเปนภาคการทํางานตาง ๆ เชน ภาคปรีแอมป มิกเซอร ออสซิลเลเตอร เพาเวอรแอมป เปนตน ซ่ึงแตละบลอกจะมีหนาท่ีการทํางานท่ีแตกตางกันและสัมพันธกันมีความสลับซับซอน ดังนั้นผูท่ีจะไปปฏิบัติงานหรือทํางานในการควบคุมและบํารุงรักษาเคร่ืองสงวิทยุจะตองมีความเขาใจในหลักการทํางานเบ้ืองตนของเคร่ืองสงวิทยเุปนอยางดี เพื่อใชในการปฏิบัติงานและการศึกษาช้ันสูงตอไป กกกกกกรมอาชีวศึกษาช่ึงเปนหนวยงานที่จัดการศึกษาวิชาชีพ ระดบัชางกึ่งฝมือ ชางฝมือ ชางเทคนิค และนักเทคโนโลย ี ไดเหน็ความสําคัญในกระบวนการรับ-สงขอมูลขาวสาร ของเคร่ืองสงวิทยุกระจายเสียงจึงบรรจุวิชาทฤษฎีเคร่ืองสงวิทยุ รหัสวิชา 2105-2302 ไวในหลักสูตรประกาศนยีบัตรวชิาชีพ พุทธศักราช 2538 และไดปรับปรุงหลักสูตรใหมเปนวิชาเคร่ืองสงวิทยุและสายอากาศ รหัสวิชา 2104-2210 พุทธศักราช 2545 ซ่ึงมีรายละเอียดคําอธิบายรายวิชาเหมือนกนัเปนสวนใหญ และจากสถิติผลการเรียนของผูเรียนวิชาทฤษฎีเคร่ืองสงวิทย ุ รหัสวิชา 2105-2302 หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ (ปวช.) สาขาวิชาชางอิเล็กทรอนิกส วิทยาลัยเทคนคิจันทบุรี ภาคเรียนท่ี 2 ปการศึกษา 2545 มีนักเรียนท่ีลงทะเบียนเรียนวิชาทฤษฎีเคร่ืองสงวิทยุท้ังส้ิน 72 คน และไดผลการเรียนแสดงดังตารางท่ี 1

ตารางท่ี 1 แสดงผลการเรียนของนักเรียนท่ีลงทะเบียนเรียนวิชาทฤษฎีเคร่ืองสงวิทยุ ปการศึกษา 2545

การแบงชวงคะแนน ระดับคะแนน(เกรด) จํานวน(คน) 80-100 70-79 60-69 50-59 0-49

4 3 2 1 0 ขร

5 16 12 32 4 3

รวม 72 ท่ีมา : งานวดัผลวิทยาลัยเทคนิคจันทบุรี

จากตารางท่ี 1 พบวามีกลุมนักเรียนท่ีไดเกรด 0-2 จํานวน 48 คน คิดเปนรอยละ 66.67 ซ่ึงมีเปนจํานวนมากกวาคร่ึงของนักเรียนท้ังหมด การที่ผลการเรียนของนักเรียนสวนใหญคอนขางตํ่ามาจากผลท่ีผูเรียนไมเขาใจพ้ืนฐานหลักการทํางานในเคร่ืองสงวิทยุ ซ่ึงเนื้อหาบางเร่ืองนั้น เปนเร่ืองท่ีซับซอนยากแกการเขาใจผูเรียนตองใชจินตนาการสูงและมองไมเห็นภาพการทํางาน เชน เร่ืองคล่ืนแมเหล็กไฟฟา และการสงสัญญาณออกอากาศ วงจรรีโซแนนซและวงจรกรองความถ่ี วงจรออสซิลเลเตอร วงจรมิกเซอร ของเคร่ืองสงวิทยุเปนตน ซ่ึงควรจะตองมีส่ือการเรียนการสอนท่ีเหมาะสมเพื่อลดการจินตนาการของผูเรียน หากไมไดรับการแกไขจะสงผลตอการนําความรูไปใชในการปฏิบัติงาน และการศึกษาช้ันสูงตอไป

จากผลการสํารวจดวยแบบสอบถามอาจารยผูสอน สถาบันอาชีวศึกษาภาคตะวันออก 3 (จังหวัดระยอง จังหวดัจันทบุรี และจังหวดัตราด) วิชาเคร่ืองสงวทิยุและสายอากาศ รหัสวิชา 2104-2210 (กรกฎาคม 2546) พบวา ครูผูสอนขาดคูมือครูท่ีเปนแนวทางเพื่อใชในการสอน ขาดรายละเอียดของเนื้อหาท่ีใชในการสอน ไมมีการกําหนดจุดประสงคท่ีแนนอน และส่ือท่ีใชในการสอนมีนอย ขาดการปรับปรุงและพัฒนาใหทันสมัยกับเทคโนโลยี การสอนของผูสอนสวนใหญจะเปนการสอนแบบบรรยาย ส่ือท่ีใชเปนกระดานดํา เนื่องจากอาจารยผูสอนมีภาระงานสอนมาก และสอนไมอยูในแนวเดยีวกัน หากไมไดรับการแกไขจะสงผลตอกระบวนการเรียนการสอน และสงผลโดยตรงตอผูเรียนคือหลักสูตรเดียวกันผูเรียนควรไดรับความรูเทากันหรือไกลเคียงกัน มีมาตรฐานเดยีวกนั ดังนั้นผูวิจยัคิดวาควรไดรับการปรับปรุงแกไข เพื่อใหผูเรียนท่ีสําเร็จการศึกษามีความรูความสามารถใกลเคียงกัน วิธีการท่ีจะทําใหผูเรียนเขาใจในเนื้อหาวิชาไดดข้ึีน และเพื่อลดการจินตนาการของผูเรียน คือการใชชุดการสอนท่ีประกอบดวย คูมือครู และส่ือการเรียนการสอนท่ีเหมาะสม วิธีการสอนท่ีเหมาะสมกับเนื้อหาวิชา ซ่ึงการใชส่ือและรูปแบบการเรียนการสอนท่ีอยูในแนวทางเดยีวกันจะชวยลดปญหาดานประสิทธิภาพของการสอน เพราะทําใหผูเรียนไดรับความรูในแนวทางเดียวกัน และเขาใจในเนื้อหาท่ีซับซอนไดมากข้ึน

กกกกกจากปญหาดังกลาวขางตน จึงเปนแรงจูงใจใหผูวิจัยจัดสรางชุดการสอนภาคทฤษฏีเร่ืองเคร่ืองสงวิทยุซ่ึงเปนสวนหนึ่งของวิชาเคร่ืองสงวิทยุและสายอากาศ รหัสวิชา 2104–2210 โดยกําหนดใหมีวัตถุประสงคท่ีชัดเจนและเนือ้หาครอบคลุมรายวิชา และใชส่ือท่ีสอดคลองกับวัตถุประสงครายวชิา และระดบัของผูเรียนโดยคาดวาจะมีผลทําใหผูเรียนมีผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนดีข้ึน

1.2 วัตถุประสงคของการวิจัย กกก1.2.1 เพือ่ศึกษาและสรางชุดการสอนเร่ือง เคร่ืองสงวิทยุ ซ่ึงเปนสวนหนึ่งของวิชาเคร่ืองสงวิทยแุละสายอากาศ รหสัวิชา 2104–2210 ตามหลักสูตรระดับประกาศนยีบัตรวิชาชีพ กรมอาชีวศึกษา พุทธศักราช 2545 กกก1.2.2 เพือ่หาประสิทธิภาพของชุดการสอนเร่ืองเคร่ืองสงวิทยุซ่ึงเปนสวนหนึ่งของวิชาเคร่ืองสงวิทยแุละสายอากาศ

1.3 สมมติฐานของการวิจัย กกก 1.3.1 ชุดการสอนท่ีสรางข้ึนใชสอนไดอยางมีประสิทธิภาพ ตามเกณฑมาตรฐานท่ีกําหนด 80/80 กกก 1.3.2 ชุดการสอนท่ีสรางข้ึนผานการประเมินโดยผูเช่ียวชาญอยางนอย 5 ทานมีคาเฉล่ียของความเหมาะสมอยูในระดับดี (80%)

1.4 ขอบเขตของการวิจัย กกก1.4.1 ออกแบบและสรางชุดการสอนภาคทฤษฎีเร่ืองเคร่ืองสงวิทย ุ ซ่ึงเปนสวนหน่ึงของวิชา เคร่ืองสงวิทยแุละสายอากาศ รหัสวิชา 2104–2210 โดยมีสวนประกอบดังตอไปนี ้กกกกกก 1.4.1.1 คูมือครู 1.4.1.1.1 แผนการสอน กกกกกก 1.4.1.1.2 ใบเนื้อหา 1.4.1.1.3 แบบฝกหัด หรือแบบประเมินผลความกาวหนาระหวางเรียนพรอมเฉลย 1.4.1.1.4 แบบทดสอบ หรือแบบประเมินผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนพรอมเฉลย 1.4.1.2 ส่ือการสอน กกกกกก 1.4.1.2.1 โปรแกรมนําเสนอดวยเพาเวอรพอยต กกกกกก 1.4.1.2.2 ชุดสาธิตเคร่ืองสงวิทย ุAM-FM 1.4.2. ชุดการสอนภาคทฤษฎีเร่ือง เคร่ืองสงวิทยุ มีหัวขอดังนี ้กกกกกก 1.4.2.1 ยานความถ่ีและคล่ืนแมเหล็กไฟฟา (Frequency Band and Electromagnetic) กกกกกก 1.4.2.2 วงจรรีโซแนนซและวงจรกรองความถ่ี (Resonant and Filter Circuit)

กกกกกก 1.4.2.3 เคร่ืองสงวิทยุระบบ AM (Amplitude Modulation Transmitter System) 1.4.2.4 เคร่ืองสงวิทยุระบบ FM (Frequency Modulation Transmitter System) กกก1.4.3 ทดสอบและหาประสิทธิภาพของชุดการสอนภาคทฤษฎีเร่ืองเคร่ืองสงวิทยซ่ึุงเปนสวนหนึ่งของวิชาเคร่ืองสงวทิยุและสายอากาศตามมาตรฐานท่ีกําหนด

1.5 ขอตกลงเบื้องตน กกก1.5.1 การวิจัยคร้ังนี้ถือวา เพศ อายุ สติปญญา พื้นฐานทางเศรษฐกิจ สังคม อารมณและชวงเวลาเรียนของกลุมตัวอยาง ไมมีผลตอการวิจัย กกก1.5.2 ในการทดลองคร้ังนี้ถือวา นักเรียนท่ีเรียนตามหลักสูตรนี้ มีคุณสมบัติเหมือนกนัทุกประการ เนื่องจากไดผานการสอบคัดเลือกเขาศึกษาภายใตหลักสูตรเดียวกัน

1.6 คําจํากัดความท่ีใชในการวิจัย กกก1.6.1 ชุดการสอน หมายถึง ชุดการสอนทฤษฎีประกอบการบรรยาย หรือชุดการสอนสําหรับครูท่ีผูวิจัยสรางข้ึน ซ่ึงประกอบดวย คูมือครู และส่ือท่ีใชประกอบการสอนประเภทโปรแกรมคอมพิวเตอรในลักษณะการนําเสนอประกอบการบรรยายพรอมคูมือการใชส่ือ กกก1.6.2 คูมือครู หมายถึง โครงการสอนหรือแผนการสอน ซ่ึงประกอบไปดวย ลักษณะรายวิชา วัตถุประสงคเชิงพฤติกรรม แผนการสอน ใบเน้ือหา แบบฝกหัด เฉลยแบบฝกหัด แบบทดสอบ และเฉลยแบบทดสอบ กกก1.6.3 ประสิทธิภาพชุดการสอน หมายถึง คุณภาพของชุดการสอนท่ีวัดจากคาคะแนนเฉล่ียของนักเรียนท้ังหมดจากการทําแบบทดสอบทายบทเรียน และแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์ิทางการเรียน กกก1.6.4 เกณฑท่ีกําหนด 80/80 หมายถึง ระดับคาคะแนนเฉล่ียในชุดการสอนท่ีคาดหวังของ ผูวิจัยท่ีกําหนดข้ึนจากการวเิคราะหวัตถุประสงคเชิงพฤติกรรมในบทเรียนของชุดการสอน โดยกําหนดดังนี ้กกกกกก 1.6.4.1 80 ตัวแรก หมายถึง คาคะแนนเฉล่ียของนักเรียนท้ังหมดท่ีทําแบบทดสอบทายบทเรียนไดถูกตอง โดยคิดเปนรอยละ กกกกกก 1.6.4.2 80 ตัวหลัง หมายถึง คาคะแนนเฉล่ียของนักเรียนท้ังหมดท่ีทําแบบทดสอบวัดผลสัมฤทธ์ิทางการเรียนไดถูกตอง โดยคิดเปนรอยละ กกก1.6.5 นักเรียน หมายถึง นักเรียนระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพ ช้ันปท่ี 2 สาขาวิชาชางอิเล็กทรอนิกส วิทยาลัยเทคนิคจันทบุรี ปการศึกษา 2547 กกก1.6.6 ผูเช่ียวชาญ หมายถึง ผูท่ีมีวฒิุการศึกษาปริญญาตรีหรือสูงกวาและมีประสบการณการสอนเกี่ยวกับวิชาทางดานอิเล็กทรอนิกส หรือผูมีประสบการณดานการออกแบบส่ือการเรียนการสอนอยางนอย 5 ป

1.7 ประโยชนท่ีคาดวาจะไดรับ กกก1.7.1 ชุดการสอนท่ีสรางข้ึนในวิชาเคร่ืองสงวิทยุและสายอากาศ รหัสวิชา 2104 – 2210 (เฉพาะทฤษฎี) ตามหลักสูตรระดบัประกาศนยีบัตรวิชาชีพ สํานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา พุทธศักราช 2545 ท่ีสามารถนํามาใชสอนนักเรียน ไดอยางมีประสิทธิภาพมากข้ึน กกก1.7.2 ผลงานวิจยัสามารถนําไปใชเพือ่ชวยใหการดาํเนินการเรียนการสอนของผูสอนแตละคนอยูในแนวทางเดยีวกัน กกก1.7.3 ผลงานวิจยัท่ีไดสามารถใชเปนแนวทางในการสรางชุดการสอนในวิชาอ่ืน ๆ ตอไป

1.8 เอกสารอางอิง กานดา พนูลาภทวี. การวัดและประเมินผลการศึกษา. ภาควิชาครุศาสตรเทคโนโลยี ครุศาสตร

อุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ, 2528. ไชยยศ เรืองสุวรรณ. เทคโนโลยีทางการศึกษา : หลักการและแนวปฏิบัติ. กรุงเทพมหานคร : สํานักพิมพ

วัฒนาพานิช, 2526. บุญเกื้อ ควรหาเวช. นวัตกรรมการศึกษา. กรุงเทพมหานคร : เจริญวิทยการพิมพ, 2522. ลวน สายยศ และอังคณา สายยศ. เทคนิคการวิจยัทางการศึกษา. กรุงเทพมหานคร : สํานักพิมพสุวริียา

สาสน, 2538. สุนันท สังขออง. ส่ือการสอนและนวัตกรรมทางการศึกษา.กรุงเทพมหานคร : สํานักพิมพโอเดยีนสโตร,

2526. เสาวณยี สิกขาบัณฑิต. เทคโนโลยีทางการศึกษา. กรุงเทพมหานคร : โรงพิมพสถาบันเทคโนโลยพีระจอม

เกลาพระนครเหนือ, 2528. อรอนงค วิริยานุรักษนคร. “การสรางและหาประสิทธิภาพชุดการสอน วิชาการวิเคราะหและออกแบบวงจร

ดิจิตอล หลักสูตรครุศาสตรอุตสาหกรรมบัณฑิต สถาบันเทคโนโลยีราชมงคล พุทธศักราช 2543.” วิทยานพินธปริญญาครุศาสตรอุตสาหกรรมมหาบัณฑิต ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา บัณฑิตวิทยาลัย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ, 2545.

โครงราง

โครงงานปญหาพิเศษ

ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม

บัณฑิตวิทยาลัย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ

ชื่อเร่ือง

ชุดทดลองวงจรกําเนิดความถี่และวงจรกรองความถ่ี

ผูเสนอ

นายไมตรี วิเชียรวรรธนะ

รหัสประจําตัว 29-499-299-9

สาขาวิชา ไฟฟา แขนงวิชาอิเล็กทรอนิกส

ปการศึกษา 2550

ชื่อเร่ือง ชดุทดลองวงจรกําเนิดความถี่และวงจรกรองความถ่ี

ผูเสนอ นายไมตรี วเิชียรวรรธนะ

1.1 ความเปนมาและความสําคัญของโครงงาน

ปจจุบันความกาวหนาทางดานวิชาการและเทคโนโลยีมีความกาวหนามากทําใหตองมีการพัฒนาทางดานการศกึษา ใหมีความเจริญกาวหนาทันกับเทคโนโลยีท่ีพัฒนาตัวอยางรวดเร็ว ประเทศไทยเองก็ตองมีการพัฒนาดานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะทางดานอิเล็กทรอนกิสก็เปนสวนหน่ึงท่ีควรไดรับการพัฒนาให มีความเจริญรุดหนาเห็นไดจากการท่ีเคร่ืองจักร และในสวนของงานอุตสาหกรรมมีสวนของวงจรอิเล็กทรอนิกสเปนสวนประกอบหรือทําการควบคุมการทํางานอยูดวยแทบทั้งส้ิน จึงกลาวไดวาการศึกษาทางดานอิเล็กทรอนิกสเปนสวนสําคัญและจําเปนอยางยิง่ท่ีควรใหมีการเรียนการสอน เพื่อสามารถทําการพัฒนาบุคคลากรใหมีความรูความสามารถกาวทันกับความเจริญกาวหนา จึงควรท่ีจะมีชุดทดลองท่ีมีรูปแบบหรือมาตรฐานเดียวกัน ซ่ึงชุดทดลองจะประกอบไปดวยชุดทดลองวงจรจริง การจําลองการทดลองในโปรแกรม PSpice และแบบประลอง รหัสวิชา 224303 ช่ือรายวิชาปฏิบัติการระบบส่ือสาร 1 (Communication Laboratory I) ตามหลักสูตร ครุศาสตรอุตสาหกรรมบัณฑิต ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ พ.ศ 2544 สําหรับการประลองในปจจุบัน วงจรกําเนดิความถ่ีและวงจรกรองความถ่ีจะเกดิความผิดพลาดในการตอวงจรจากผูทดลอง ดังนั้นจึงจําเปนตองมีชุดทดลองวงจรกําเนิดความถ่ีและวงจรกรองความถี่มาชวยในการลดขอผิดพลาด ท่ีมักจะเกิดปญหาการตอวงจรทดลองดวยโฟโตบอรดรวมถึงตัวอุปกรณเองท่ีมีคาความผิดพลาด และชวยเสริมความเขาใจทางดานการวิเคราะหการเกิดสภาวะออสซิลเลตได ในวงจรกาํเนดิความถ่ี และวเิคราะหวงจรกรองความถ่ีแบบแอกทีฟในสวนของการกรองความถ่ีตํ่าผาน ความถ่ีชวงกวางผาน และเสริมทักษะการเรียนรูในเร่ืองการใชคอมพิวเตอร มาชวยในการวิเคราะหวงจรกอนทําการทดลองโดยใชโปรแกรม PSpice มาใชในการวิเคราะห เพื่อใหทราบถึงปญหาท่ีเกิดข้ึนกอนทําการทดลอง เพื่อชวยลดระยะเวลาในการตอวงจรจริง ลดขอผิดพลาดในการตอ ซ่ึงจะเปนผลทําใหอุปกรณเสียหายโดยไมจําเปนและทําใหผูเรียนเขาใจในการทดลองและเห็นภาพ ประกอบไดอยางถูกตองชัดเจนยิ่งข้ึน จากเหตุผลดังกลาว ผูจดัทํามีแนวคิดท่ีจะแกปญหา โดยการจดัทําชุดทดลองวงจรกําเนิดความถ่ี และวงจรกรองความถ่ี เพื่อลดระยะเวลาการจําลองการทํางานในโปรแกรม PSpice ซ่ึงจะชวยลดขอผิดพลาดในการทดลอง ลดความเส่ียงในสวนของการสูญเสียอุปกรณอันเนื่องมาจากความผิดพลาดของผูทดลอง และชวยในการเปรียบเทียบกับการทดลองวงจรจริงของวงจร กําเนดิความถ่ีวงจรกรองความถ่ีข้ึนเพื่อเปนการสรางความเขาใจท่ีถูกตองในการทดลองและบรรลุวัตถุประสงคเร็วข้ึน

1.2 วัตถุประสงคของโครงงาน เพื่อออกแบบและสรางชุดทดลองวงจรกําเนิดความถ่ีและชุดทดลองวงจรกรองความถ่ี เพื่อใชในการทดลองในรายวิชาปฏิบัติการระบบส่ือสาร 1 (Communication Laboratory I)

1.3 ขอบเขตของโครงงาน โครงงานนี้จัดโดยมีองคประกอบ 3 สวน ไดแก

1.3.1 ใบประลองเร่ืองวงจรกําเนิด และวงจรกรองความถ่ีประกอบไปดวยหวัขอการทดลอง ดังนี ้

1.3.1.1 การทดลองท่ี 1 การออกแบบวงจรกําเนิดความถ่ี 2 ยานความถ่ี ไดแก 1.3.1.1.1 วงจรกําเนิดความถ่ีแบบท่ีมียานความถ่ีเสียง (1 kHz) ผิดพลาดไมเกนิ 5% 1.3.1.1.2 วงจรกําเนิดความถ่ีท่ีมียานความถ่ีพาห (1MHz)ผิดพลาดไมเกิน 5%

1.3.1.2 การทดลองท่ี 2 การออกแบบวงจรกรองความถ่ี ประกอบดวยวงจร 2 วงจร ดังนี ้1.3.1.2.1 วงจรกรองความถ่ีชวงตํ่าผาน (LPF) 1.3.1.2.2 วงจรกรองความถ่ีชวงกวางผาน (BPF)

ในแตละการทดลองประกอบไปดวยรายละเอียดดังนี ้ก) วัตถุประสงค ข) อุปกรณท่ีใชในการทดลอง ค) ข้ันตอนการประลอง ง) คําถามทายการทดลอง จ) อภิปรายผล

1.3.2 การทดลองในแตละใบประลอง แบงออกเปน 2 สวน ไดแก 1.3.2.1 การจําลองโดยใชโปรแกรม PSpice มีแนวทางการจําลองดงัตอไปนี ้

1.3.2.1.1 ประกอบวงจรโดยทดลองบนโปรแกรม PSpice 1.3.2.1.2 แสดงผลและบันทึกผลการจําลอง 1.3.2.1.3 ปรับปรุงแกไขวงจรเพ่ือปรับเปล่ียนผลการทดลอง

1.3.2.2 การทดลองโดยใชชุดประลอง เพื่อเปรียบเทียบการทํางาน โดยมี รายละเอียดของชุดทดลองดังตอไปนี ้

1.3.2.2.1 วงจรกําเนิดความถ่ี ก) วงจรประกอบสําเร็จแลวอยูบนกลองขนาด 13x19x6.5 เซนติเมตร ข) มีชองเสียบสายอยูบนกลองเปนแบบ BNC ค) มีจุดวดัไมนอยกวา 3 จุดบนกลองทดลอง

1.3.2.2.2 วงจรกรองความถ่ี ก) วงจรประกอบสําเร็จแลวอยูบนกลองขนาด 13x19x6.5 เซนติเมตร

ข) มีชองเสียบสายอยูบนกลองเปนแบบ BNC ค) มีจุดวัดไมนอยกวา 3 จุดบนกลองทดลอง

1.3.3 คูมือประกอบการทดลองพรอมเฉลย

1.4 วิธีการดําเนินงาน

การจัดสรางใบประลองและโปรแกรมการจําลองสําหรับการทดลองเร่ืองวงจรออสซิลเลเตอร (oscillator) และวงจรฟลเตอร (filter) ไดมีการวางแผน กําหนดข้ันตอนและวิธีการดาํเนินงานดังภาพท่ี 1

ภาพท่ี 1 ข้ันตอนการดําเนินงาน

ภาพท่ี 1 (ตอ) ผังข้ันตอนการดําเนนิงาน 1.4.1 การศึกษาและวิเคราะหขอมูล

ศึกษารายละเอียดท่ีเกี่ยวของกับกําเนดิความถ่ีและชุดทดลองวงจรกรองความถ่ีทางวารสารและทางอินเตอรเน็ทรวมถึงทฤษฎีท่ีเกี่ยวของ ศึกษาทฤษฎีเบ้ืองตนของกําเนิดความถ่ี และชุดทดลองวงจรกรองความถ่ีและ ศึกษาการทํางานของวงจรกาํเนิดความถ่ี และชุดทดลองวงจรกรองความถ่ี แลวรวบรวมหา

ขอดีขอเสียของแตละวงจรจนไดวงจรกําเนิดความถ่ี และชุดทดลองวงจรกรองความถ่ี ท่ีมีความเสถียรภาพมากท่ีสุด 1.4.2 การเขียนวงจรลงบนโปรแกรม PSpice เม่ือไดวงจรท่ีตองการแลวทําการจําลองการทํางานบนโปรแกรม PSpice 1.4.3 การการออกแบบชุดทดลอง

เม่ือไดวงจรวงจรกําเนิดความถ่ีและชุดทดลองวงจรกรองความถ่ี ทําการออกแบบและวางอุปกรณตาง ๆ ท่ีจะใชกับวงจรทั้งหมด

ภาพท่ี 2 ตัวอยางกลองวงจรmf]v’ 1.4.4 การออกแบบและสรางใบประลอง เม่ือไดวงจรท่ีสมบูรณแลวทําแบบประลองข้ึนโดยอางอิงจากการทดลองวงจรจริงรวมกับการจําลองการทดลองจากโปรแกรม PSpice เพื่อเปนขอมูลในการออกแบบการประลองพรอมปรับปรุงแกไขใบประลองตามความเหมาะสมกับวงจรจริงและจากการจําลองการทํางานจากการจําลอง PSpice

1.5 ประโยชนท่ีคาดวาจะไดรับ 1.4.1 ชวยลดความส้ินเปลืองจากจํานวนอุปกรณทดลองที่ชํารุดจากการใชงาน

1.4.2 ไดชุดทดลองท่ีมีราคาถูก 1.4.3 สามารถนําเทคโนโลยมีาใชประกอบการเรียนการสอนในภาควิชาปฏิบัติ 1.4.4 ลดเวลาและความผิดพลาดจากการตอบนโฟโตบอรด

1.4.5 สงเสริมใหผูเรียนวิเคราะหรูปคล่ืนสัญญาณท่ีไดจากวงจรกําเนดิความถ่ีและวงจร กรองความถ่ีไดดียิ่งข้ึน

1.4.6 แนวในการพฒันาส่ือการเรียนการสอนในวิชาท่ีเกี่ยวของตอไป

1.6 เอกสารอางอิง กฤษณะ โดษะนันท และปญญา ศรีกระจาง. ชุดประลองอิเล็คทรอนิคส. ปริญญานิพนธบัณฑิตคณะครุ ศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยพีระจอมเกลาพระนครเหนอื , 2536. บํารุง กลัดเจริญ และฉววีรรณ กินาวงค , วิธีการสอนท่ัวไป , กรุงเทพ : โรงพิมพพิฆเณศ 2527. มนชัย เทียนทอง. อุปกรณชวยสอน . กรุงเทพ : สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ. มนตรี ศิริปรัชญานันท หนังสือ Engineering Electronics II. ภาควิชาครุศาสตรไฟฟาสถาบันเทคโนโลยี พระจอมเกลาพระนครเหนอื. สมศักดิ์ อรรคทิมากูล เอกสารประกอบการสอน ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลา พระนครเหนอื. สันติ วิริยาอรรถกิจ. การพฒันาหลักสูตรรายวิชา (Course Development) .ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา คณะ ครุศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยพีระจอมเกลาพระนครเหนอื.

โครงราง

โครงงานปญหาพิเศษ ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา คณะครุศาสตรอุตสาหกรรม

บัณฑิตวิทยาลัย สถาบันเทคโนโลยพีระจอมเกลาพระนครเหนือ

ช่ือเรื่อง

เคร่ืองบันทึกขอมูลและความเร็วสําหรับรถยนตโดยใชไมโครโปรเซสเซอร

ผูเสนอ

นายนนัทวุฒ ิ เขมา

รหัสประจําตัว 29-499-299-9 สาขาวิชาไฟฟา แขนงวิชาอิเล็กทรอนกิส

ปการศึกษา 2550

ชื่อเร่ือง เคร่ืองบันทึกขอมูลและความเร็วสําหรับรถยนตโดยใชไมโครโปรเซสเซอร

ผูเสนอ นายนันทวุฒิ เขมา

1.1 ความเปนมาและความสําคัญของโครงงาน

กกกกในปจจบัุนภาคอุตสาหกรรมสวนใหญ เม่ือเสร็จส้ินกระบวนการผลิตแลว จําตองมีการจัดสง ส่ิงของหรือผลผลิตตางๆ ซ่ึงปริมาณในการจดัสงจะมีมากนอยแลวแตภาคอุตสาหกรรมนั้นๆ โดยการจดัสงภายในประเทศสวนใหญเปนการขนสงทางบก โดยใชรถบรรทุกขนาดใหญในการขนสงการจัดสงสินคา โดยเฉพาะสินคาท่ีตองการความปลอดภยัและตองการความตรงตอเวลาในการจดัสง เชน รถบรรทุกแกส รถบรรทุกปูนซีเมนต ซ่ึงความตองการเหลานี้จะบรรลุตามวัตถุประสงคหรือไม ข้ึนอยูกับผูขับข่ีรถบรรทุก ซ่ึงเจาของกิจการหรือผูบริหารไมสามารถท่ีจะเขาไปตรวจสอบการใชความเร็วในการขับข่ีของพนักงานขับรถสงสินคาไดโดยตรง เนือ่งจากปริมาณสินคาท่ีจัดสงออกไปในแตละวันมีจํานวนมากและตองเดินทางไปในสถานท่ีไกล ๆ ทําใหยากตอการตรวจสอบวาผูขับข่ีรถบรรทุกไดปฏิบัติตามขอกําหนดความเร็วในการขับข่ีหรือไม หรือทําการจัดสงสินคาไดตรงตอเวลาเพยีงใด หรือขับข่ีรถตรงตามเสนทางท่ีกําหนดหรือไม ผูจัดทําจึงไดมีความคิดท่ีจะสรางชุดอุปกรณ ท่ีสามารถแจงเตือนผูขับข่ีได หากมีการใชความเร็วเกินกําหนด และสามารถเก็บขอมูลตาง ๆ ตลอดระยะเวลาในการขับข่ีของพนักงานขับรถ เชน ระยะทาง ระยะเวลาการเดินทาง เปนตน กกกกจากแนวทางดังกลาวมาขางตน ผูจัดทําจึงมีความคิดท่ีจะสราง ชุดจําลองเคร่ืองบันทึกขอมูลและความเร็วของรถยนตโดยใชไมโครโปรเซสเซอร (Simulation Set of Data and Speed Recorder for Car Using Microprocessor) ซ่ึงจะใชควบคูกันกับชุดจําลองการตรวจจับความเร็วของมอเตอรท่ีสามารถปรับความเร็วได โดยเช่ือมโยงกับตัวตรวจจบัแลวสงสัญญาณผานไปยังตัวเคร่ืองบันทึก ซ่ึงสามารถกําหนดความเร็วในการตรวจจับ และเตือนใหผูใชทราบถึงขีดจํากัดความเร็วสูงสุดได เก็บบันทึกอัตราความเร็วในชวงความเร็วปกติ และชวงความเร็วเกินพิกัด โดยแสดงความเร็วบนหนาจอ แสดงผล LCD และสามารถตรวจสอบขอมูลท่ีถูกบันทึกไวดวยคอมพิวเตอร โดยสงผานชองสัญญาณ RS-232 เขาสูโปรแกรมหลัก โดยตัวโปรแกรมหลักสามารถท่ีจะแสดงผลเปนตัวเลข และเสนกราฟเพื่องายตอการตรวจสอบ และสามารถส่ังพิมพขอมูลตาง ๆ ออกทางเคร่ืองพิมพได โดยในโครงงานน้ีเนนการสรางเคร่ืองตนแบบ ท่ีสามารถนําไปพัฒนาใชงานจริงในภาคอุตสาหกรรมท่ีมีความตองการ ในการตรวจสอบ การดําเนินงานในดานการรับ-สงสินคา เพื่อลดการเกิดอุบัติเหตุท่ีอาจจะเกดิข้ึนได ถาผูขับข่ีไมเคารพกฎกติกาในการขับรถ ซ่ึงกอใหเกิดปญหาการสูญเสียทรัพยสินจํานวนมาก

1.2 วัตถุประสงคของโครงงาน กกกกเพื่อออกแบบและสรางเคร่ืองบันทึกขอมูลและความเร็วของรถยนตโดยใชไมโครโปรเซสเซอร (Simulation Set of Data and Speed Recorder for Car Using Microprocessor)

1.3 ขอบเขตของโครงงาน กกกกชุดจําลองเคร่ืองบันทึกขอมูลและความเร็วของรถยนตโดยใชไมโครโปรเซสเซอร มีสวนประกอบดังนี ้กกกก1.กชุดจาํลองความเร็ว กกกกกกกก1.1กชุดจําลองระบบความเร็วดวยมอเตอร กกกกกกกก1.2กชุดควบคุมความเร็วมอเตอรท่ีสามารถปรับคาได กกกก2.กชุดควบคุมการวดั กกกกกกกก2.1กควบคุมดวยไมโครโปรเซสเซอรขนาดเล็ก กกกกกกกก2.2 สามารถกําหนดความเร็วในการตรวจจับไดโดยใชคียบอรด และแสดงคาทางภาคแสดงผล กกกกกกกก2.3กกสามารถเตือนใหผูใชงานทราบถึงขีดจํากัดความเร็วสูงสุด โดยใชเสียงและหลอดไฟ กกกกกกกก2.4กกเก็บบันทึกเวลาและความเร็วในชวงความเร็วปกติ กกกกกกกก2.5กกเก็บบันทึกเวลาและความเร็วในชวงความเร็วเกินขีดจํากัด กกกกกกกก2.6กกสามารถแสดงผลของเวลาและอัตราความเร็วผานจอ LCD กกกกกกกก2.7กกสามารถบันทึกเวลาเร่ิมตนและส้ินสุดของการเดินทาง กกกกกกกก2.8กกสามารถบันทึกระยะทางของการเดินทาง กกกก3.กกชุดโปรแกรมบนเคร่ืองคอมพิวเตอรประกอบดวย กกกกกกกก3.1กกโปรแกรมหลักภายใตโปรแกรมบันทึกความเร็ว โดยใชโปรแกรม Visual Basic กกกกกกกก3.2กกโปรแกรมติดตอใชรับ-สงขอมูลจากชุดบันทึกความเร็วไปยังชุดคอมพิวเตอร กกกกกกกก3.3กกสามารถแสดงผลการบันทึกขอมูลไดดังตอไปนี ้กกกกกกกกกกกก3.3.1 อัตราความเร็วสูงสุดท่ีกําหนด กกกกกกกกกกกก3.3.2กกเวลาเร่ิมตนและเวลาส้ินสุดการเดินทาง กกกกกกกกกกกก3.3.3กกจาํนวนระยะทางของการเดินทาง กกกกกกกกกกกก3.3.4กกอัตราความเร็วในชวงเวลาตาง ๆ ท่ีกําหนด กกกกกกกกกกกก3.3.5กกแสดงผลเปนรูปกราฟและตัวเลข กกกกกกกก3.4กกสามารถส่ังพิมพออกทางเคร่ืองพิมพเพื่อแสดงผลใหกับผูใชงานได กกกกกกกก3.5กกสามารถส่ังบันทึกในรูปแบบของ Text File ได

1.4 วิธีการดําเนินการ ข้ันตอนการดําเนินงาน มีดังนี ้

ภาพท่ี 1กข้ันตอนและการดําเนินงาน

เร่ิมตน

ออกแบบชุดฮารดแวร

ศึกษาวงจร

ทดสอบ แกไข

ผาน

ปรึกษาอาจารย ที่ปรึกษาปริญญานิพนธ

ความเห็น อ.ทีปรึกษา

ไมผาน

ผาน

แกไข ไมผาน

ออกแบบรและเขียนโปรแกรมควบคุมฮารดแวร

ทดสอบโปรแกรม

ส้ินสุด

แกไข ไมผาน

ผาน

วืเคราะหและสรุปผล

กกกกในโครงงานนี้จะแบงข้ันตอนและการดําเนินงานออกเปน 2 สวนดังนี ้กกกก1.กกการดําเนินงานดานชุดบันทึกขอมูล กกกก2.กกการดําเนินงานดานโปรแกรมประมวลผลบนคอมพิวเตอร

ภาพท่ี 2กวงจรชุดบันทึกขอมูลและความเร็ว

STAR

TST

OP

SEND

RESE

T

+5 v

PIC1

6F628

RB

2 R

B3 RB5

RB4

RB6

RB7 RA

1RA

2

4 MHZ

VSS

RB1/R

XRB

2/TX

+ 5 V

E R

S R/W

LCD

D5

D6

D7

D

4

VR1

0K

+5V

+5V

SCL

SDA

+5V

A0

A1

A2

24LC

04

4.7K

4.7

K

+5V

A0 A1 A2

A

OU

TEX

TAG

ND

AIN

3

AIN

2

AIN

1

AIN

0

SDA

SCL

MAX2

32

+5V

2 1 3 6 4 7

8 9 10 11

12 13 18 17

6 4 5

2

3 111

1213

14

6 51 2 3 7

4 1614

5 6 7 15

812

1 2 3 4 1316 9

8 75

10 9

1615

615

6

9

1 5

7 81 3

4 5

162

- การทํางานของวงจรเคร่ืองบันทึกขอมูล ดังในภาพท่ี 2 มีดังนี ้

กกกก PIC 16F628 เปนไมโครคอนโทรลเลอรทําหนาท่ีในการควบคุมการทํางานของอุปกรณทุกตัวในวงจรซ่ึงประกอบไปดวย PORT INPUT/OUTPUT เพื่อรับขอมูล แสดงผล และสงขอมูลออกโดยภายในตัว PIC จะถูกโปรแกรมใหทํางานตามคําส่ังท่ีกําหนด กกกกIC PCF8591 เปน A/D CONVERTER จะทําหนาท่ีเปล่ียนฐานขอมูลจาก ANALOG มาเปน DIGITAL จากนั้นฐานขอมูลจะถูกสงผานบัสขอมูล โดยตออยูกับ PORT RA0 และ RA1 เม่ือมีสัญญาณท่ีเปนแรงดัน 0-5 โวลตเขามา จะถูกแปลงใหเปนฐานดิจิตอล กกกกIC 24LC512 เปนหนวยความจําซ่ึงตออยูกับ PIC โดยใช PORT RA0 และ RA1 รวมกับ PCF8591 แตมีการกําหนดแอดเดรสในการทํางานท่ีตางกันดังนั้น IC แตละตัวจะไมทํางานชนกัน ซ่ึงการทํางานจะถูกควบคุมดวยคําส่ังภายในตัว PIC วาใหกระทําการเขียนหรืออานขอมูล สําหรับหนวยความจําจะถูกตรวจสอบวาเต็มหรือไมกอนทําการเขียนลงไปถาหากเต็มจะแสดงท่ีจอ LCD วา FULLMEM ก กIC MAX232 ทําหนาท่ีสงขอมูลท่ีถูกบันทึกไวในหนวยความจําเขาสูคอมพิวเตอร กก

- โปรแกรมแสดงผลทางคอมพิวเตอร

กกกกในสวนของโปรแกรมแสดงผลบนคอมพิวเตอรจะอธิบายดวยแผนผังรวม ซ่ึงในการเขียนโปรแกรมคําส่ังตาง ๆ เปนคําส่ังสําเร็จรูปท่ีโปรแกรมวิชวลเบสิคมีอยูแลว ดังตอไปนี้

ภาพท่ี 3กผังคําส่ังโปรแกรมประมวลผลบนคอมพิวเตอร

OPEN

MENU

SAVE AS PRINT RECIEVE พิกัดความเร็ว

1.5 ประโยชนท่ีคาดวาจะไดรับ

กกกก1.กเคร่ืองบันทึกขอมูลความเร็วนี้ สามารถท่ีจะนําไปประยุกตใชงานจริงในภาคอุตสาหกรรมท่ีตองมีการขนสง เพื่อเปนการตรวจสอบการขับข่ีรถขนสงของพนักงานวาปฏิบัติตามขอกําหนดในการขับข่ี เพื่อความปลอดภยัในการขับข่ียานพาหนะ และควบคุมการจดัสงสินคาใหเปนไปตามระยะเวลาท่ีกําหนด กกกก2.กสามารถนําเอาเคร่ืองตนแบบ ไปประยุกตใชในการตรวจสอบ และบันทึกขอมูลประเภทอื่น ๆ ได เชน ตรวจจับ และบันทึกอุณหภูมิในสถานท่ีมีอันตราย, ตรวจจับและบันทึกปริมาณน้าํฝนตามสถานท่ีตาง ๆ โดยการนําชุดตรวจจับไปตดิต้ังในระยะเวลาหน่ึง หลังจากนั้นนําผลทีบั่นทึกมารายงานผลดวยคอมพิวเตอร กกกก3.กเคร่ืองบันทึกขอมูลความเร็วนี ้ สามารถพัฒนาความรู ดานไมโครโปรเซสเซอร เพื่อใชประโยชนในดานภาคอุตสาหกรรม

1.6 เอกสารอางอิง

กฤษณะ โดษะนันท และปญญา ศรีกระจาง. ชุดประลองอิเล็คทรอนิคส. ปริญญานิพนธบัณฑิตคณะครุ- ศาสตรอุตสาหกรรม สถาบันเทคโนโลยพีระจอมเกลาพระนครเหนอื , 2536. บํารุง กลัดเจริญ และฉววีรรณ กินาวงค , วิธีการสอนท่ัวไป , กรุงเทพ : โรงพิมพพิฆเณศ 2527. มนชัย เทียนทอง. อุปกรณชวยสอน . กรุงเทพ : สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาพระนครเหนือ. มนตรี ศิริปรัชญานันท หนังสือ Engineering Electronics II. ภาควิชาครุศาสตรไฟฟาสถาบันเทคโนโลยี พระจอมเกลาพระนครเหนอื. สมศักดิ์ อรรคทิมากูล เอกสารประกอบการสอน ภาควิชาครุศาสตรไฟฟา สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลา พระนครเหนอื.