aduc847

(ก)

พลสตอลตกปม 2

นาย โกศล ไชยสล นาย ธนากร เกยรตเทพวรรณ นาย อมตะ ฉมงหตถพงศ

ปรญญานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร ปรญญาวศวกรรมศาสตรบณฑต สาขาวชาวศวกรรมเครองกล

ภาควชาวศวกรรมเครองกลและการบน-อวกาศ คณะวศวกรรมสาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ ปการศกษา พ.ศ.2553

(ข)

Peristaltic Pump 2

Mr. Goson Chaisalee Mr. Thanakorn Keatteppawan Mr. Amata Chamunghatthapong

Project report submitted in partial fulfillment of requirement for the bachelor’s degree

Department of Mechanical and Aerospace Engineering Faculty of Engineering

King Mongkut’s University of Technology North Bangkok ACADEMIC YEAR 2010

(ค)

หวขอปรญญานพนธ พลสตอลตกปม 2 จดท าโดย นาย โกศล ไชยสล 50-1006-301-3

นาย ธนากร เกยรตเทพวรรณ 50-1006-015-9 นาย อมตะ ฉมงหตถพงศ 50-1006-117-3

ภาควชา ภาควชาวศวกรรมเครองกลและการบน-อวกาศ อาจารยทปรกษา รศ.ดร. ธน ฉยฉาย ปการศกษา 2553 ภาควชาวศวกรรมเครองกลและการบน-อวกาศ คณะวศวกรรมสาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ อนมตใหปรญญานพนธฉบบนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร ปรญญานพนธ

………………………………… (ผศ.ดร.อรสรา ชยกตตรตนา)

หวหนาภาควชาวศวกรรมเครองกลและการบน-อวกาศ คณะกรรมการสอบปรญญานพนธ

…………………………………………………………….

(รศ ดร. .ธน ฉยฉาย) (ประธานกรรมการ)

…………………………………………………………….

(รศ.ดร.ศรศกด หาญชวงศ) (กรรมการ)

…………………………………………………………….

(รศ.ดร.ภดส ลกษณะเจรญ) (กรรมการ)

…………………………………………………………….

(ดร.เพชร เจยรนยศลาวงศ) (กรรมการ)

(ง)

Project Title Peristaltic Pump 2 By Mr. Goson Chaisalee 50-1006-301-3 Mr. Thanakorn Keatteppawan 50-1006-015-9 Mr. Amata Chamunghatthapong 50-1006-117-3 Department Mechanical and Aerospace Engineering Project Advisor Assoc.Prof.Dr. Thanu Chouychai Academic year 2010 ___________________________________________________________________________ Accepted by Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty of Engineering, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok in Partial Fulfillment of the Requirements for the Bachelor’s Degree in Mechanical Engineering. .………………………………… (Asst.Prof.Dr.Arisara Chaikittiratna) Acting Head of Department of Mechanical and Aerospace Engineering Project Examination Committee

…………………………………………………………….

(Assoc.Prof.Dr. Thanu Chouychai) (Chairman)

…………………………………………………………….

(Assoc.Prof.Dr. Sirisak Harnchoowong) (Committee member)

…………………………………………………………….

(Assoc.Prof.Dr. Pudit Laksanacharoen) (Committee member)

…………………………………………………………….

(Dr. Petch Jearanaisilawong) (Committee member)

(จ)

บทคดยอ ปรญญานพนธนศกษาลกษณะการท างานของพลสตอลตกปม (Peristaltic Pump) เพอน าเอาหลกการดงกลาวมาใชสรางเครองล าเลยงสารเคมส าหรบการทดลองทางวทยาศาสตร โดยใชไมโครคอนโทรลเลอรในการควบคมการท างานของมอเตอรใหหมนล าเลยงสารตามอตราการไหลทตองการ สามารถปรบอตราการไหลไดดวยป มกด และแสดงผลผานทางจอแสดงผล ลกษณะการท างานของเครองเรมจากไมโครคอนโทรลเลอรสงงานไปทจอแสดงผลใหแสดงฟงกชนการท างาน คอ ล าเลยงแบบปรบอตราไหลได ตงเวลาได และสามารถปรบทศทางการไหลได การเลอกฟงกชนจะใชป มกดในการรบคาแลวประมวลผลผานไมโครคอนโทรลเลอรจากนนสงสญญาณสงงานมอเตอรใหท างานตามฟงกชนทถกเลอกไว การควบคมความเรวมอเตอรจะใชสญญาณพลส(PWM) ของไมโครคอนโทรลเลอรในการสงงาน โดยไมโครคอนโทรลเลอรทเลอกใช คอ ADuC847 ซงมสญญาณพลสในตว สามารถน ามาใชงานผานทางการเขยนโปรแกรม ลกษณะการปรบความเรวของพลสจะเปนการปรบทคาบเวลา (Duty cycle) ของสญญาณ ซงความเรวมอเตอรจะเพมตามคาคาบเวลา ทตงไวจากการเขยนโปรแกรม จากปรญญานพนธนเปนการจดท าครงท 2 โดยอาศยหลกการและแนวคดบางอยางในการจดท าครงแรก โดยไดมการคดและปรบปรงในทกๆดานใหมประสทธภาพและมคณภาพมากยงขน ซงท าใหสามารถสรางเครองล าเลยงสารเคมทมราคาถกกวาการน าเขาจากตางประเทศถง 5เทา ซงตวเครองทไดจะถกน าไปใชงานจรงทภาควชาเคมอตสาหกรรม คณะวทยาศาสตร ประยกต มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ และจะถกใชเปนตนแบบในการผลตเครองดงกลาวขนใชเองภายในประเทศตอไปในอนาคต

(ฉ)

Abstract The objective of this project is study principle of Peristaltic pump to produce a machine for transporting chemical fluid in experimental laboratory. Microcontroller is used to control motor for transporting as desirable flow rate. The flow rate is adjustable by keypad and show working status via LCD. The operation of this machine starts from Microcontroller send data to LCD for showing functions of working. There is function in this machine used for transporting with adjustable flow rate. The direction of rotating is adjustable. Moreover, for convenient this Peristaltic pump can be set working time for being used in each experiment. Keypad is used to elect functions then Microcontroller evaluates and sends control signal to rotate motor as desirable functions. To control speed of motor is defined by PWM signal of Microcontroller. The Microcontroller that is used for this project is ADuC847. This Microcontroller also has PWM signal so it can be set to send PWM signal via programming. The principle of PWM signal is Duty-cycle adjustment of signal; speed of motor increases as high Duty-cycle that is set from programming. The Peristaltic pump's project has already made. Whenever,in the project uses some principle of Peristaltic pump from first one. That Peristaltic pump’s knowledge be used for modifying to upgrade Peristaltic pump. This modify Peristaltic pump which be made it has more efficiency and more quality than old one in every ways A machine from this project is cheaper than import about 5 times. This machine will be used in Industrial Chemistry Department, Faculty of Applied Science; King Mongkut’s University of Technology North Bangkok and will be a prototype for producing a machine like this for our country in the future.

(ช)

กตตกรรมประกาศ ปรญญานพนธฉบบน เปนโครงการทไดจดท าขนอยางเตมความสามารถของคณะผจดท า ซงทกกระบวนการ ไมวาจะเปนการศกษาคนควาขอมล การออกแบบ การทดลอง การสรปผล รวมถงความร ความเขาใจตางๆเกยวกบการท างานของพลสตอลตกปมน ซงปรญญานพนธฉบบน จะส าเรจไมได หากปราศจากค าแนะน า ค าปรกษา และความชวยเหลอจากหลายๆทาน จงขอกลาวขอบพระคณมา ณ ทนดวย อาจารย ธน ฉยฉาย ทไดอธบายหลกการความรความเขาใจ ใหค าแนะน า ชแนะแนว ทาง รวมทงจดบกพรองซงควรทจะแกไข เปนทปรกษาในทกๆดานของการท าโครงงาน และใหความชวยเหลอเปนอยางดยง อาจารย ชชลฏา บญพะเนยด ทไดใหค าแนะน าในเรองการใชงานทจ าเปนของปมลกกลง ซงมผลตอการออกแบบ และความรทเกยวของกบโครงงาน และคณาจารยทกทานทใหการอบรมสงสอน แกขาพเจาจนมความรความสามารถในดานตาง ๆ จงขอกลาวขอบคณเปนอยางสงมา ณ ทนดวย อนงขาพเจาขอขอบคณ กองเครองมอและอปกรณทางวศวกรรม ภาควชาวศวกรรมเครองกลและการบน-อวกาศ มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอทไดใหความรวมมอ และขอขอบคณ เพอน ๆ ทกคนทใหค าแนะน า และคอยใหก าลงใจอยเสมอ จนท าใหปรญญานพนธฉบบนส าเรจลลวงไปไดดวยด จงขอขอบพระคณทกทานมา ณ ทนดวย

คณะผจดท า

(ซ)

สารบญ หนา บทคดยอภาษาไทย…………………………………………………………………………………จ บทคดยอภาษาองกฤษ…………………………………………………………………….……….ฉ กตตกรรมประกาศ………………………………………………………………………………….ช สารบญ……………………………………………………………………………………………..ซ สารบญรป………………………………………………………………………………………….ญ สารบญตาราง……………………………………………………………………………………...ณ ค าอธบายสญลกษณและค ายอ…………………………………………………………………….ต บทท 1. บทน า ……………………………………………………………………………….…………...1 1.1. ความส าคญและทมาของโครงงาน 1 1.2. วตถประสงคของโครงการ 1 1.3. ขอบเขตของโครงการ 2 2 .ทฤษฎทส าคญและงานวจยทเกยวของ ………………………………….………………………3 2.1. ทฤษฎการไหล 3 2.2. ทฤษฎการไหลและการออกแบบพลสตอลตกปม 5 2.3. ลกษณะและการท างานของดซมอเตอร 9 2.4. เกยรสรยะ (Planetary Gear) 10 2.5. ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847 11 2.6. คณสมบตหนวยความจ าของไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847 19 2.7. คณสมบตไมโครคอนโทรลเลอรตระกล core 8051 19 2.8. อปกรณตอพวงบนชป 20 2.9. รจสเตอรฟงกชนพเศษ (SFRs) 20 2.10. สญญาณพลส PWM (PULSE-WIDTH MODULATOR) 21 2.11. การนบสญญาณเวลาภายใน TIME INTERVAL COUNTER (TIC) 24 2.12. ฟงกชนการนบเวลา TIMERS/COUNTERS 27 2.13. จอแสดงผล (LCD) 30

(ฌ)

สารบญ(ตอ) 2.14. ค าสงควบคมในภาษาซ 32 3.การค านวณ และการออกแบบ………………………………………………………………….38 3.1. การจดหาชนสวนและวสดทเหมาะสมในการจดท าพลสตอลตกปม 38 3.2. การออกแบบชดหวลกกลง และตวเคส 50 3.3. การออกแบบชดควบคม 61 3.4. การประกอบชนสวน 85 4.ขนตอน และผลกาทดลอง………………………………………………………………………92 4.1. ผลการทดลองอตราการไหล 92 4.2. ผลการทดลองป มกด และจอแสดงผล 117 5.สรปผลการด าเนนงาน....................................................................................................120 5.1. สรปผลการด าเนนงาน 120 5.2. ปญหาในการด าเนนงาน 121 บรรณานกรม…………………………………………………………………………………….122ภาคผนวก ก.โปรแกรมทใชในการควบคมป มกด จอแสดงผล และมอเตอร………………...….123ภาคผนวก ข.แบบทใชในการสรางพลสตอลตกปม...............................................................139

(ญ)

สารบญรป รปท หนา

2.1. อตราการไหลของของไหลในทอ 3 2.2. ของไหลเคลอนทผานทอ 4 2.3. ลกษณะการล าเลยงแบบพลสตอลตกปม 5 2.4. การก าหนดเสนผานศนยกลางทอ 5 2.5. แสดงตวอยางการก าหนดตวแปรของชดลกกลงทใชลกกลง 4 ลก 6 2.6. แสดงภาพชดลกรด 7 2.7. แสดงภาพของสายยางเมอถกลอรด 7 2.8. แสดงชดลกกลงทมจ านวนลกกลงตางกนตามการใชงาน 9 2.9. รปมอเตอร 10 2.10. การท างานภายใน Planetary Gear 11 2.11. ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847 12 2.12. ต าแหนงของขาใชงานของไมโครคอนโทรลเลอร AduC847 รน 52-MQFP 12 2.13. รปแบบการเขยนโปรแกรม 20 2.14. สญญาณพลสบลอกไดอะแกรม 21 2.15. สญญาณเวลาภายในTIME INTERVAL COUNTER (TIC) บลอกไดอะแกรม 24 3.1. แสดงภาพของสายยางเมอถกลอรด 42 3.2. มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบมเฟองทดขนาด 24 โวลต 43 3.3. บอรดมอเตอร 43 3.4. แสดง ไอซ ชนด LM2576SX-5.0 44 3.5. หมอแปลงแบบเซนเตอรขนาด 9 โวลต 44

3.6. แสดงการตอไดโอดกบหมอแปลง 45

3.7. หมอแปลงขนาด 24 V 45

3.8. การตอวงจรเรยงกระแสแบบบรดจ 46

3.9. ผลของวงจรเรยงกระแสแบบบรดจ 46

(ฎ)

สารบญรป(ตอ) รปท หนา

3.10.ลกรอกและสายพาน 46 3.11. ป มกดตวเลข 47 3.12. หนาจอแสดงผล 47 3.13. เพลา 48 3.14. แทงปดแขนคาสเซท (ตวยนศนย) 48 3.15. ตวลกรด 49 3.16. ฝาประกบชดลกรดกบเพลา 49 3.17. ภาพการประกอบชดลกรดกบเพลา 49 3.18. โครงปม 50 3.19. ฝาครอบเครอง 50 3.20. คาสเซท 50 3.21. แบบภาพฉายของเพลา 51 3.22. ปลอกลกรดเทปลอน 52 3.23. แกนลกรดทองเหลอง 52 3.24. แกนลกรดสแตนเลส 53 3.25. ฝาประกบชดลกรดกบเพลา 53 3.26. แขนยนศนยซาย 54 3.27. แขนยนศนยขวา 54 3.28. ฝาประกบชดยนศนย 55 3.29. โครงทเปนฐาน 56 3.30. ตวโครงดานบน 57 3.31. ฝาครอบเครอง 58 3.32. พนยดชดเพลาลกรด 59 3.33. หยดฝาครอบเครอง 60 3.34. แผนโลหะพบ (ชดยดมอเตอรกบเพลา) 60 3.35. รปรางของ ADuC847 61

(ฏ)


3.36. ขาของ ADuC847 ทควรตอแหลงจายไฟฟา 62 3.37. แสดงการตอกบครสตอลของ ADuC847 63 3.38. แสดงวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบไมโครคอนโทรเลอร 64

ADuC847แสดงเปนสกเมตกไดอะแกรม 3.39. แสดงวงจรในบอรดไมโครคอนโทรเลอรADuC847 65 3.40 แสดงลายวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบไมโครคอนโทรเลอร 65

ADuC847 เพอทจะสรางงานจรง 3.41. แสดงดานหนาบอรด วงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบ 66

ไมโครคอนโทรเลอรADuC847 3.42. ดานหลงบอรดวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบไมโครคอนโทรเลอร 66 ADuC847 3.43. แสดงต าแหนงของซอกเกตของอปกรณตางๆบน ไมโครคอนโทรเลอรADuC847 67 3.44. แสดงการกลมอปกรณของวงจรควบคมมอเตอร 68 3.45. แสดงการตอวงจรของ NAND Gate 68 3.46. แสดงไหลของกระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=0 69 3.47. แสดงไหลของกระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=1 69 3.48. แสดงไหลของกระแสไฟฟาเมอ PWM=1 และ IN1=0 70 3.49. แสดงไหลของกระแสไฟฟา เมอ PWM=1 และ IN1=1 70 3.50. แสดงรปราง ไอซ LTV 847 71 3.51. แสดงวงจรภายในของ ไอซ LTV 847 71 3.52. แสดงการตอใชงานวงจรของ LTV 847 71 3.53. แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอ EN, C, D =0 72 3.54. แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอ EN=1 72 3.55. แสดงรปรางของ L298Driver 73 3.56. แสดงบลอคไดอะแกรมของ L298Driver 73 3.57. แสดงการตอ L298Driver เพอใชในการขบมอเตอรน ามาจากคมอการใชงาน 73

(ฐ)


3.58. แสดงชดตรวจไฟฟารว 74 3.59. แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอไฟฟารว 74 3.60. แสดงสกเมตกไดอะแกรมวงจรควบคมมอเตอร 74 3.61. แสดงลายวงจรควบคมมอเตอรทออกแบบ 75 3.62. แสดงลายวงจรควบคมมอเตอรทอยในชนงานจรง 75 3.63. วงจรควบคมมอเตอรทพรอมใชงาน 75 3.64. แสดงบลอคไดอะแกรมของจอแอลซด 76 3.65. แสดงรปรางของจอแอลซด 76 3.66. แสดงการเชอมตอกบสายสญญาณจอแอลซด 76 3.67. แสดงการเชอมตอกบสายสญญาณจอแอลซดกบบอรดควบคม 77 3.68. แสดงการตอสญญาณแบบคยสวตซเมตรกซ 79 3.69. แสดงพอรตเชอมตอของ DK-KEY-4x3-001-V1 ทสามารถใชได 80 3.70. แสดงการเชอมตอระหวางคยแพดและไมโครคอนโทรลเลอร 81 3.71. แสดงรปรางของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอก 82 3.72. แสดงสกเมตกไดอะแกรมของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอก 82 3.73. แสดงการตอวงจรของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอกและไมโครคอนโทรลเลอร 83 3.74. แสดงการไหลของกระแสไฟฟาเมอมเอนโคดเดอรมาบงแสงสงไมถง 83 3.75. แสดงการไหลของกระแสไฟฟาเมอแสงสงถง 84 3.76. แสดงการตอสายRS232 กบ ไมโครคอนโทรลเลอร 85 3.77. แสดงวงจรอดโปรแกรมผานสายRS232 85 3.78. การน าอปกรณทกชนทออกแบบมาขางตน น ามาประกอบกนโดยยดดวยสกร 85 3.79. ภาพดานบนของการประกอบชดลกกลง 86 3.80. แสดงภาพประกอบแยกชนของชนสวนตางๆ 87 3.81. แสดง ภาพประกอบรวมของชนสวนตางๆ แสดงใหเหนดานชดลกรด 87 3.82. แสดง ภาพประกอบรวมของชนสวนตางๆ แสดงใหเหนดานการสงก าลง 88 3.83. กลองชนฐาน 89

(ฑ)


3.84. กลองชนฝาครอบสดทาย 89 3.85. กลองชนยดจอแอลซดและคยแพด 90 3.86. กลองชนยดฐานมอเตอร 90 3.87. กลองชนหจบยด 90 3.88. จ าลองการประกอบกลอง 91 3.89. การจบยดอปกรณภายในกลอง 91 4.1. บกเกอร และ กระบอกตวง 92 4.2. ทอขนาดตางๆทใชทดลอง 92 4.3. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.1 93 4.4. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.2 94 4.5. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.3 95 4.6. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.4 96 4.7. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.5 97 4.8. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.6 98 4.9. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.7 99 4.10. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.8 100 4.11. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.9 101 4.12. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.10 102 4.13. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.11 103 4.14. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.12 104 4.15. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.13 105 4.16. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.14 106 4.17. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.15 107 4.18. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.16 108 4.19. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.17 109

(ฒ)

. สารบญรป(ตอ) รปท หนา

4.20. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.18 110 4.21. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.19 111 4.22. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.20 112 4.23. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.21 113 4.24. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.22 114 4.25. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.23 115 4.26. แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.24 116 4.27. แสดงภาพจอแสดงผลหนาแรก 117 4.28. แสดงภาพจอท 2 เลอกความเรวรอบ 117 4.29. แสดงภาพจอท 3 หนาจอตงเวลา 118 4.30. แสดงภาพจอท 4 แสดงขณะท างานไปทางดานขวา 118 4.31. แสดงภาพจอท 5 แสดงขณะท างานไปทางดานซาย 119

(ณ)

สารบญตาราง ตารางท หนา

2.1. รายละเอยดของขาไมโครคอนโทรลเลอร 13 2.2. รายละเอยดระดบบตของรจสเตอร PWMCON 22 2.3. ต าแหนงระดบบตของ PWM0H (PWM Pulse Width High Byte) 23 2.4. ต าแหนงระดบบตของ PWM0L (PWM Pulse Width Low Byte) 23 2.5. ต าแหนงระดบบตของ PWM1H (PWM Cycle Width High Byte) 23 2.6. ต าแหนงระดบบตของ PWM1L (PWM Cycle Width Low Byte) 24 2.7. รายละเอยดระดบบตของ รจสเตอร TIMECON 25 2.8. รายละเอยดระดบบตของรจสเตอร TMOD 28 2.9. รายละเอยดระดบบตของรจสเตอร TCON 29 2.10. ค าสงฐานสบหกในการท างานในแอลซด 31 2.11. แสดงตวอยางท1 และตวอยางท 2 32 3.1. คาความหนดของ Triethanoamine ทอณหภมตางๆ 40 3.2. คาความหนาแนนของ Triethanoamine(C6H15NO3)ทอณหภมตางๆ 41 3.3. กระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=0 69 3.4. กระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=1 69 3.5. กระแสไฟฟา เมอ PWM=1 และ IN1=0 70 3.6. กระแสไฟฟา เมอ PWM=1 และ IN1=1 70 3.7. การเชอมตอกบสายสญญาณจอแอลซดกบบอรดควบคม 78 3.8. แสดงการสงสญญาณแบบคยสวตซเมตรกซเมอกดคา 79 3.9. แสดงการสงสญญาณของ DK-KEY-4x3-001-V1 เมอกดคา 80 3.10. การเชอมตอระหวางคยแพด และไมโครคอนโทรลเลอร 81 3.11. การเชอมตอของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอกและไมโครคอนโทรลเลอร 83 4.1. ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) 93 4.2. ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) 94 4.3. ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) 95 4.4. ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) 96

(ด)

สารบญตาราง(ตอ ตารางท หนา

4.5. ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) 97 4.6. ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) 98 4.7. ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) 99 4.8. ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) 100 4.9. ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) 101 4.10. ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) 102 4.11. ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) 103 4.12. ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) 104 4.13. ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) 105 4.14. ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) 106 4.15. ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) 107 4.16. ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) 108 4.17. ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) 109 4.18. ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) 110 4.19. ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) 111 4.20. ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) 112 4.21. ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) 113 4.22. ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) 114 4.23. ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) 115 4.24. ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) 116

(ต)

ค าอธบายสญลกษณ และค ายอ สญลกษณ/ค ายอ ค าอธบาย หนวย

Loadmax แรงทมากทสด N

max ความเรวเชงมมมากทสด Rpm

R รศม Mm T แรงบด Nm F แรง N P ก าลง W. T เวลา วนาท S ระยะทาง M V ความเรว m/s

S.F. คาเผอความปลอดภย -

1

บทท1 บทน า

1.1 ความส าคญและทมาของโครงงาน ปมลกกลง หรอเรยกวา พลสตอลตกปม เปนปมทมการไหลแบบคงท โดยตองน าเขา

จาก ตางประเทศทมราคาแพง ในปจจบนทางการทดลองทางวทยาศาสตรและทางการแพทยตองการใชพลสตอลตกปมในการล าเลยงสารเคม เพราะใชงานงายตวพลสตอลตกปมไมสมผสสารเคมโดยตรง มความเรวการไหลต า สามารถปรบความเรวได

โดยในป 2551 ไดมการจดท า พลสตอลตกปมแตยงมปญหาดานตวเครองเนองจากมการหมนของชดลกกลงทไมไดศนย เพราะชดลกกลงตดอยบนปลายเพลาของมอเตอรโดยตรง เมอเครองท างานรดทอของเหลวแรงทเกดกบลกกลงจะสงแรงไปยงเพลามอเตอร ท าใหงานหมนไมไดศนย ท าใหอตราการไหลไมเปนไปตามทตองการ อกทงการควบคมมอเตอรยงเปนการควบคมแบบระบบวงเปดซงเมอภาระการรดเปลยนแปลงท าใหความเรวรอบของมอเตอรไมคงท

ดงนนโครงงานนจงออกแบบปมพลสตอลตกเพอแกปญหาทกลาวมาขางตน โดยเปลยนจากการสงก าลงจากเพลามอเตอรโดยตรงเปนการสงตอผานสายพาน โดยเพลาชดลกกลงจะรองรบดวยแบรงทงสองดาน ท าใหการหมนไดศนยและเปลยนจากควบคมมอเตอรแบบระบบวงเปดเปนการควบคมมอเตอรแบบระบบวงปด ซงท าใหสามารถควบคมความเรวมอเตอรไดคงทตามทตองการได นอกจากนยงออกแบบตวเครองใหสามารถตงเวลาปดเครองไดโดยอตโนมต

1.2. วตถประสงคของโครงการ 1.2.1 ศกษาโครงสรางและกลไกการท างานของปมลกกลง 1.2.2 ศกษาการท างานและการออกแบบวงจรใหสามารถใชรวมกบไมโครคอนโทร- เลอรได 1.2.3 ศกษาหลกการท างานของอปกรณอเลกทรอนกสทน าไปใชในการสรางบอรดคอนโทรล 1.2.4 ศกษาการท างานของไมโครคอนโทรเลอร และสามารถเขยนโปรแกรมควบคมการท างานของไมโครคอนโทรเลอรได 1.2.5 ศกษาการท างานของไมโครคอนโทรเลอรทใชควบคมมอเตอร

2

1.2.6 สามารถเขยนโปรแกรมควบคมการท างานของป มกด และแสดงผลการท างานบนหนาจอแสดงผล 1.2.7 สามารถเขยนโปรแกรมควบคมการท างานของมอเตอรแบบระบบวงปดได

1.3 ขอบเขตของโครงการ สรางพลสตอลตกปมทสามารถสงถายของเหลวทมอตราการไหลต า และสามารถปรบความเรวการไหลของของไหลได

3

บทท2 ทฤษฎทส าคญและงานวจยทเกยวของ

สงทน ามาพจารณาและศกษาในสวนตางๆ เพอใชเปนสวนประกอบอางองการท าโครงงาน เนอหาทเกยวของ การสรางชดควบคมดซมอเตอร

2.1. ทฤษฎการไหล ในการศกษาเรองการไหลของของไหล เราจะตองท าการแบงประเภทของของไหล เนองจากมความซบซอนในการพจารณาพฤตกรรมการไหลของของไหลโดยทวไป ดงนนเพอใหงายตอการศกษา เราจงสนใจของไหลในอดมคต ซงมคณสมบตดงน (1) มการไหลของตว (steady flow) ซงหมายความวาอนภาคของของไหลในอดมคตทจดใด ๆ จะมความเรวคงตว และ ไมขนอยกบเวลา แตเมอเปลยนจดไปความเรวอาจจะเปลยนไปได (2) เปนการไหลทไมมการหมน (3) ไมสามารถอดได (incompressible) ซงหมายถง มความหนาแนนคงตว (4) ไมมความหนด 2.1.1 สมการความตอเนองของการไหล (Equation of continuity)

รปท 2.1 อตราการไหลของของไหลในทอ

อตราการไหลของของไหลในทอซงมทางเขาทางเดยวและทางออกทางเดยว จะม

คาคงทตลอดทงทอ ดงสมการ

Q = A1V1 = A2V2 หนวย ลกบาศกเมตร/วนาท (2-1)

4

Q คอ อตราการไหล A คอพนทหนาตดของทอทจดทสนใจ v คอ ความเรวของของไหลทจดทสนใจ 2.1.2 สมการของแบรนลล (Bernoulli’s equation)

ส าหรบการไหลทมระดบความสง และ ความดนมาเกยวของ จะเปนไปตามสมการ

(2-2)

รปท 2.2 ของไหลเคลอนทผานทอ

=

(2-3)

2.1.3 สมการการไหลในทอแบบราบเรยบ (Laminar)

จากสมการ

(2-4)

ซงคาทบงบอกวาของไหลเปนการไหลแบบราบเรยบ คา Re ตองนอยกวา 2300

ซงสามารถน ามาหา คา ไดจากสตร

=

(2-5)

5

2.2. ทฤษฎการไหลและการออกแบบพลสตอลตกปม พลสตอลตก คอหลกการล าเลยงของเหลวแบบใชการบบกดทอใหเกดปรมาตรปดทมปรมาณคงทแลวหมนใหเกดการล าเลยงไปอยางตอเนอง การค านวณการไหลของการล าเลยงในลกษณะนจงใชการหาปรมาณของเหลวทอยในปรมาตรปด จากนนน ามาพจารณารวมกบความเรวการหมนล าเลยงและจ านวนปรมาตรปดทล าเลยงไดในการหมนหนงรอบแลวค านวณออกมาเปนอตราการไหลในเวลาหนงนาท ซงจะอธบายรายละเอยดการค านวณดงกลาวในหวขอตอไป

รปท 2.3 ลกษณะการล าเลยงแบบพลสตอลตกปม

2.2.1. การก าหนดตวแปรและการค านวณอตราการไหล

2.2.1.1 ทอ (Tube) การล าเลยงในลกษณะน ทอทใชตองถกบบกดจนแนบสนทใหเกดปรมาตรปดเพอท าการหมนล าเลยง ดวยเหตนทอทใชจงตองเปนวสดออนทสามารถถกบบ กดได และคนรปไดเมอไมมแรงกระท าเพอการล าเลยงทมความตอเนองคงตว ก าหนดตวแปรดงรป 2.4 ให D คอเสนผานศนยกลางรอบนอกของทอ ให d คอเสนผานศนยกลางรอบในของทอ

รปท 2.4 การก าหนดเสนผานศนยกลางทอ

D

d

6

2.2.1.2 ลกกลง (Roller) ลกกลงเปนชนสวนทท าใหเกดการล าเลยงของพลสตอลตกปม ซงตองม

ความแขงแรงพอทจะกดทอใหแนบสนทจนเกดปรมาตรปด และแกนในของตวลกกลงตองมความหลอลนสง เนองจากในขณะล าเลยงตวลกกลงตองหมนรอบแกนในตลอดเวลา นอกจากน ผวสมผสระหวางผวลกกลงและทอตองมแรงเสยดทานเพอใหตวลกกลงหมนอสระรอบแกนหมนของตวมนเองก าหนดตวแปรดงรป 2.5 ให R คอ รศมจากแกนมอเตอรถงผวนอกของตวลกกลง ให r คอ รศมจากแกนหมนของลกกลงถงผวนอกของตวลกกลง ให T คอ แรงบดทมอเตอรขบชดลกรด ให f คอ แรงเสยดทานระหวางทอและลกกลง

รปท 2.5 แสดงตวอยางการก าหนดตวแปรของชดลกกลงทใชลกกลง 4 ลก

R

r

T

f

7

r

2.2.1.3 การค านวณปรมาตรปดของทอ ก าหนดขนาดตามลกกลงทเปนมาตรฐานใชพรอมกน 8 ลกกลงในการออกแบบจะพจารณาลกกลงเปนหลก

รปท 2.6 แสดงภาพชดลกกลง 2.2.1.4 ปรมาตรการไหล

รป 2.7 แสดงภาพของสายยางเมอถกลอรด

หนวย m(2-6)

ใน 1 รอง ของลกกลงจะไดปรมาตร

หนวย m3(2-7)

โดยท = รศมของลกกลง(m)

= รศมของลกกลง (m) =เสนผาศนยกลางของทอ (m)

R

L

8

2.2.1.5 อตราการไหล(Flow rate) ลกกลงหมน n รอบไดอตราการไหล

หนวย m3 / s(2-8)

= ความเรวรอบของลกกลง(รอบตอนาท)

หนวย m3 / s(2-9)

2.2.1.6 ก าลงปม (Pump) ปมทใชในหองปฏบตการจะมความสง(head)ไมมากนก ดงนน

ก าหนดให ความสง = h(m)

หนวย Watt (2-10)

โดย = specific weight ของของไหล

h = ความสงของน าทตองการขนสง 2.2.2 การเลอกจ านวนลกกลง

ในการสรางการล าเลยงแบบพลสตอลตกปม ตองมการสรางปรมาตรปดดวยลกกลง ซงในการสรางปรมาตรปด 1 ชวง ตองใชลกกลงอยางนอย 2 ลก จงจะเกดปรมาตรปดส าหรบการล าเลยงได แตเนองจากจ านวนชวงปรมาตรปดของการล าเลยงมคาเทากบจ านวนลกกลง ดงนนการจะเลอกจ านวนลกกลงทจะใชในการหมนล าเลยง ตองพจารณาถงลกษณะงาน วาตองการอตราไหลสงหรอต า ซงทความเรวการหมนคาเดยวกน การใชจ านวนลกกลงมากจะไดอตราการไหลต ากวาการใชลกกลงนอยๆ แตโดยสวนใหญแลวงานทใชการล าเลยงแบบพลสตอลตกปม จะใชทอตราการไหลต า เชน อปกรณล าเลยงสารเพอท าปฏกรยาในหองทดลอง ซงตองการใหสารไหลมาท าปฏกรยาใน

9

ปรมาณนอยๆ จงใชจ านวนลกกลง 6 ถง 8 ลกขนไป เพอการท าปฏกรยาทราบรนของสารทถกล าเลยง

รปท 2.8 แสดงชดลกกลงทมจ านวนลกกลงตางกนตามการใชงาน

2.3. ลกษณะและการท างานของดซมอเตอร (DC Motor) ดซมอเตอรเปนทรานสดวเซอรแรงบดซงมการออกแบบใหมคณลกษณะพเศษ คอ แรงบดทเพลาของดซมอเตอรจะเปนสดสวนโดยตรงกบกระแสอารเมเจอร แรงบดทเพลาของดซมอเตอร จะไดจากผลระหวางสนามแมเหลกและขดลวดตวน า กระแสทไหลในขดลวดตวน าจะสรางฟลดทประกอบดวยเสนแรงแมเหลกโดยขดลวดตวน าเหลานนอยหางจากจดศนยกลางการหมนเทากบ Rความสมพนธระหวางแรงบดของเพลา และกระแสเทากบ

T = K¢I (2-11)

ลกกลง 3 ลก ใน1 รอบการหมน ล าเลยงไดปรมาณ

มาก

ลกกลง 6 ลก ใชในการล าเลยงสารเคมใน

หองทดลอง

ลกกลง 8 ลก ปรมาณการล าเลยงต า ท าใหประหยดสารเคม เมอใชในการ

ทดลอง

10

เมอ T คอ แรงบดของเพลา (หนวยนวตนเมตร) ¢ คอ เสนแรงแมเหลก (หนวยเวเบอร) I คอ กระแสไฟฟา (หนวยแอมแปร) K คอ คาคงท

ดงนน แรงบดของเพลาจะเปนสดสวนโดยตรงกบผลคณของเสนแรงแมเหลกและกระแส เมอขดลวดตวน าเคลอนทในสนามแมเหลกกจะท าใหเกดแรงดนตกครอมตวมนเอง แรงดนนจะเปนสดสวนกบความเรวของเพลามอเตอร และตานการไหลของกระแส

ความสมพนธระหวางแรงดนยอนกลบ (Back emf.)และความเรวเพลามอเตอร คอ E = K¢w (2-12)

เมอ E คอ แรงดนยอนกลบม (Back emf.) หนวยเปนโวลต W คอ ความเรวของมอเตอรมหนวยเปนเรเดยน/วนาท

สมการ (2-11) และ (2-12) เปนสมการทแสดงถงหลกการท างานพนฐานของดซมอเตอร

รปท 2.9 รปมอเตอร

2.4. เกยรสรยะ (Planetary Gear)

เกยรสรยะเปนชดเกยรสองตวหรอมากกวาปกตซงภายในนนมเกยรขนาดใหญ ซงเปนเกยรอตราทดสง จะถกใชเมอตองการทจะหนอนพตไปในทศทางเดยวกนเปนเอาตพต เกยรทอยในแนวศนยกลางของเกยรขนาดใหญนนเรยกวา เกยรดวงอาทตย(Sun gear) สวนเกยรตวเลกทอยรอบๆเกยรดวงอาทตยเรยกวา เกยรดาวเคราะห (Planet gear) และเกยรตวใหญตวสดทายทอยรอบนอกเรยกวาเกยรวงแหวน (Ring gear)

11

ขอดของเกยรสรยะ

เกยรมอตราทดสง

เปนทนยมส าหรบการสงก าลงของเกยรอตโนมตในรถยนต

ใชในรถจกรยานยนตส าหรบในการควบคมการเหยยบดวยตนเองหรอโดยอตโนมต

ใชชดเกยรสรยะระหวางเครองยนตสนดาปภายในและเครองปนไฟ

รป2.10 การท างานภายใน Planetary Gear

2.5. ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847

ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847 เปนไมโครคอนโทรลเลอรแบบซงเกล-ไซเกล และมชองอนาลอกอนพตผานทางชอง ADC ส าหรบการประยกตกบอปกรณตางๆ ไมโครคอนโทรลเลอรADuC847 มตวแปลงสญญาณททนสมย มหนวยความจ า โปรแกรม/ขอมลแฟลช (data Flash)/ออ(EE) บนชป ส าหรบชองอนพต ADCs เปนชองอนพตทมความยดหยนหลากหลาย สามารถประยกตใชงานกบ สเตนเกจ เพรสเชอร-ทรานสดวเซอร และตววดอณหภม ADuC847 ใชงานกบครสตล(crystal)ความถ 32 kHz สามารถสรางความถสญญาณนาฬกาสงถง12.58 MHz สามารถเลอกปรบหนวยความจ าโปรแกรม แฟลช(Flash)/ ออ(EE) เปน 62 กโลไบต 32 กโลไบต และ 8 กโลไบต มหนวยความจ าขอมล RAM ขนาด 2304 ไบต ในการผลตไมโครคอนโทรลเลอรมการรองรบ in-circuit serial download และมโหมดดบกผานพอรต UART โดยต าแหนงของขาใชงานตางๆของไมโครคอนโทรลเลอร AduC847 แบบ 52-MQFP แสดงในรปท 2.12 สวนรายละเอยดฟงชนการท างานของขาตางๆแสดงในตารางท 2.1

12

รปท 2.11 ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847

รปท 2.12 ต าแหนงของขาใชงานของไมโครคอนโทรลเลอร AduC847 รน 52-MQFP

13

ตารางท 2.1 รายละเอยดของขาไมโครคอนโทรลเลอร Pin ท ชอ pin ประเภท รายละเอยด

1

P1.0/AIN1

I

เมอ power-on default , P1.0/AIN1 ถกก าหนดคาเปน AIN1อนาลอกอนพต. AIN1ใชเปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางเมอใชกบ AIN2. P1.0 ไมมตวขบเอาทพตดจตอล มนจะท างานเปนดจตอลอนพตเมอเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก

2

P1.1/AIN2

I

เมอ power-on default , P1.1/AIN2 ถกก าหนดคาเปน AIN2 อนาลอกอนพต. AIN2ใชเปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางเมอใชกบ AIN1. P1.1 ไมมตวขบเอาทพตดจตอล มนจะท างานเปนดจตอลอนพตเมอเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก

3

P1.2/AIN3/REFIN2+

I

เมอ power-on default , P1.2/AIN3 ถกก าหนดคาเปน AIN3 อนาลอกอนพต. AIN3 ใชเปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางเมอใชกบ AIN4. P1.2 ไมมตวขบเอาทพตดจตอล มนจะท างานเปนดจตอลอนพตเมอเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก. ขานยงท าหนาทเปนอนพตอางองภายนอกทสองทตางออกไป,ขอบเขตคาบวก

4

P1.3/AIN4/REFIN2-

I

เมอ power-on default, P1.3/AIN4 ถกก าหนดคาเปน AIN4 อนาลอกอนพต. AIN4 ใชเปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนค

14

อนพตบวกแตกตางเมอใชกบ AIN3. P1.3 ไมมตวขบเอาทพตดจตอล มนจะท างานเปนดจตอลอนพตเมอเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก. ขานยงท าหนาทเปนอนพตอางองภายนอกทสองทตางออกไป,ขอบเขตคาลบ

5 AVDD S อนาลอกซพพลายโวลทเตจ 6 AGND S อนาลอกกราวน --- AGND S อนาลอกกราวนทสองใชกบรน CSP เทานน 7 REFIN- I แหลงอางองอนพตภายนอก,ขอบเขตคาลบ 8 REFIN+ I แหลงอางองอนพตภายนอก,ขอบเขตคาบวก 9 P1.4/AIN5 I เมอ power-on default, P1.4/AIN5 ถก

ก าหนดคาเปน AIN5 อนาลอกอนพต. AIN5 ใชเปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางเมอใชกบ AIN6. P1.4 ไมมตวขบเอาทพตดจตอล มนจะท างานเปนดจตอลอนพตเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก

10 P1.5/AIN6 I เมอ power-on default, P1.5/AIN6 ถกก าหนดคาเปน AIN6 อนาลอกอนพต. AIN6 ใชเปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางกเมอใชกบ AIN5. P1.5 ไมมตวขบเอาทพตดจตอล มนจะท างานเปนดจตอลอนพตเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก

11 P1.6/AIN7/IEXC1

I/O เมอ power-on default, P1.6/AIN7 ถกก าหนดคาเปนอนาลอกอนพต AIN7. AIN7 ใช

15

เปนอนพตแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกทแตกตางเมอใชกบ AIN8. หนงหรอทงคแหลงจายกระแสสามารถปรบทขาน P1.6 ไมมตวขบเอาทพตดจตอลมนจะท างานเปนดจตอลอนพตเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก

12 P1.7/AIN8/IEXC2

I/O คาเรมตนเมอ power – on, P1.7/AIN8ถกก าหนดคาเปนอนาลอกอนพต AIN8. AIN8 ใชเปนอนพตแฝงแตกตางเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางเมอใชกบ AIN7.หนงหรอทงคแหลงจายกระแสสามารถปรบทขาน. P1.7 ไมมตวขบเอาทพตดจตอลมนจะท างานเปนดจตอลอนพตเขยน 0 ใหพอรตบต. ดจตอลอนพตตองไดรบแรงขบสงหรอต าจากภายนอก

13 AINCOM/DAC

I/O อนาลอกอนพตทงหมดอางองกบขาน,โดยมเงอนไขวาโหมดอนพตแฝงแตกตางถกเลอกขาน ยงท าหนาทเปนพนทางเลอกส าหรบ DAC

14 DAC O แรงดนเอาทพตจาก DAC ,ถาเปดใชงานจะปรากฏทขาน

---- AIN9 I AIN9 ใชเปนอนพตอนาลอกแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตบวกแตกตางเมอรวมกบ AIN10 แตกตาง (รน CSP เทานน)

---- AIN10 I AIN10ใชเปนอนพตอนาลอกแฝงเมอใชกบ AINCOM หรอเปนคอนพตลบทแตกตางเมอรวมกบ AIN9 แตกตาง (รน CSP เทานน)

15 RESET I รเซทอนพต. เมอมสญญาณระดบสงทขาน ส าหรบ 16 รอบสญญาณแกนนาฬกาในขณะทออสซลเลเตอรท าการรเซทอปกรณ. ขานม

16

internal weak pull-down 16–19 22–25

16 17 18

19

22 23 24

25

P3.0–P3.7

P3.0/RxD P3.1/TxD P3.2/INT0

P3.3/INT1

P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR

P3.7/RD

I/O ขา P3.0 ถง P3.7 เปนขาพอรตแบบสองทศทางกบ internal pull-up resistors ขาทพอรต 3 ใชเวลาเขยน 1 วนาทเพอ pull-highโดย internal pull-up resistors และในสภาวะนใชเปนอนพต.เมอเปนอนพตขาของพอรต 3 ถกดงจากแหลงก าเนดกระแสต าภายนอก เพราะ internal pull-up resistors เมอเอาตพตเปลยนแปลงคา 0 กบ 1 ,strong pull-upแอกตฟส าหรบหนงคาบสญญาณนาฬกาของหนงรอบค าสง. ขาพอรต 3 มฟงชนกท 2 ตามรายละเอยดดานลาง รบขอมลพอรตอนกรม สงขอมลพอรตอนกรม อนเตอรรปต 0 ภายนอก. ขานสามารถเปด-ปดการท างานใชรวมกบ Timer 0 อนเตอรรปต 1 ภายนอก.ขานสามารถเปด-ปดการท างานใชรวมกบ Timer 1 อนพตภายนอก Timer/Counter 0 อนพตภายนอก Timer/Counter 1 หนวยความจ าภายนอกขอมลเขยน Strobe. ขาน เขยนไบตขอมลจากพอรต 0 ใหหนวยความจ าภายนอก หนวยความจ าภายนอกขอมลอาน Strobe. ขาน ใหขอมลจากหนวยความจ าภายนอกกบพอรต 0

20, 34, 48

DVDD S แหลงจายแรงดนดจตอล

21, 35, 47

DGND S ดจตอลกราวน

17

26 SCLK (I²C) I/O นาฬกาส าหรบ Serial I²C อนเตอรเฟส. ขณะเปน Input, ขานถก Schmitt triggers อนพต. Weak pull-up ภายในปรากฏทขาน. เวนแตมนเปนเอาตพตลอจกระดบต า. ขานยงสามารถควบคมทางซอฟทแวรเปนขาเอาทพต

27 SDATA I/O ขาขอมล Serial I²C อนเตอรเฟส. ขณะเปนอนพต, ขานม weak internal pull-up ปรากฏทขาน เวนแตมนเปนเอาตพตลอจกระดบต า

28–31, 36–39

28

29

P2.0–P2.7

P2.0/SCLOCK(SPI)

P2.1/MOSI

I/O

ขา P2.0 ถง P2.7 เปนขาพอรตแบบสองทศทางกบ internal pull-up resistors. ขาทพอรต 2 ใชเวลาเขยน 1 วนาทเพอ Pull-high โดย internal pull-up resistors และในสภาวะนใชเปนอนพต. เมอเปนอนพตขาของพอรต 2 ถกดงจากแหลงก าเนดกระแสต าภายนอกเพราะ Internal pull-up resistors. พอรต 2 ปลอยแอดเดรสไบตระดบกลางและสงระหวางเขาไปยงหนวยความจ าขอมล 24 บต.ขาพอรต2มฟงชนกการท างานท 2 ทหลากหลายตามรายละเอยดดานลาง นาฬกาซเรยลอนเตอรเฟสส าหรบ SPI อนเตอรเฟส.ขณะเปนขาอนพตคาน าเขาขานถก Schmitt rigger อนพต. weak pull-up ภายในปรากฏทขานเวนแตมนเปนเอาตพตลอจกระดบต า ขอมล Master Serial Output / Slave Input ส าหรบ SPI อนเตอรเฟส. Internal strong pull-up ปรากฏทขานเมอ SPI อนเตอรเฟสเอาทพตมลอจกระดบสง. strong pull-down ภายใน

18

30

31

36

37

38

39

P2.2/MISO

P2.3/SS/T2

P2.4/T2EX

P2.5/PWM0

P2.6/PWM1 P2.7/PWMC -LK

ปรากฏทขานเมอ SPI อนเตอรเฟสเอาทพตมลอจกระดบต า Master Serial Output / Slave Input ส าหรบ SPI อนเตอรเฟส. weak pull-up ภายในปรากฏทขาอนพตน เลอก Slave อนพต ส าหรบ SPI อนเตอรเฟส. Weak pull-up ปรากฏทขาน. ส าหรบทงสองตวเลอก,ขานยงสามารถใสอนพตสญญาณนาฬกาให Timer 2 เมอเปดใชงาน Counter 2จะเพมขนในการตอบสนองการเปลยนแปลงเชงลบบนอนพต T2 ควบคมอนพตให Timer 2 เมอเปดใชงาน, การเปลยนแปลงเชงลบบนขาอนพต T2EX เพราะ Timer 2 จบหรอโหลดเหตการณ. ถา PWM อนาเบล ,เอาทพต PWM0 ปรากฏทขาน ถา PWM อนาเบล ,เอาทพต PWM1 ปรากฏทขาน ถา PWM อนาเบล ,สญญาณนาฬกา PWM ภายนอกสามารถใหทขาน

32 XTAL1 I อนพตไปยง Crystal Oscillator Inverter. 33 XTAL2 O เอาทพตจาก Crystal Oscillator Inverter. ดการ

พจารณาออกแบบฮารดแวร 40 EA การอนาเบลเขาจากภายนอก. เมอมคาสงอนพต

นอนญาตใหหนวยความจ าโปรแกรมภายในทใหพนท 0000H ถง F7FFH

41 PSEN O การเปดใชงานเอาทพตลอจกฟงกชนโปรแกรม,ขา

19

นยงคงมคาสงในระหวางการท างานของโปรแกรมภายใน

42 ALE O เปดใชงานสงคาแอดเดรส,ลอจกเอาทพท เอาทพทนจะใชในการใสไบตต าของแอดเดรสใหหนวยความจ าภายนอกระหวางรอบการน าเขาหนวยความจ าภายนอก สามารถปดการใชงานโดยการตงคาบต PCON.4 ใน PCON SFR

43–46, 49–52

P0.0–P0.7 I/O

ขาเหลานเปนสวนหนงของ Port 0 ซงเปนม 8. พอรต 0 ม เวลาการเขยน1 วนาท

2.6 คณสมบตหนวยความจ าของไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847

- หนวยความจ าโปรแกรม แฟลช(Flash)/ออ(EE) ขนาด 62 กโลไบต - หนวยความจ าขอมล แฟลช( Flash)/ออ( EE) ขนาด 4 กโลไบต - แฟลช(Flash)/ออ(EE)เกบความทรงจ าขอมลคงทน 100 ป,100 กโลไซเกลเอนดเรนซ - มความปลอดภย หนวยความจ าโปรแกรม แฟลช( Flash) /ออ( EE) 3 ระดบ - อนเซอรกต(In-circuit) ซเรยลดาวนโหลด(ไมมฮารดแวรภายนอก) - ดาวนโหลดความเรวสง(5 วนาท) - หนวยความจ าขอมล 2304 ไบต

2.7 คณสมบตไมโครคอนโทรลเลอรตระกล core 8051 - เปนซงเกล-ไซเกล คอร(core) ทสมรรถภาพสง - ใชครสตลความถ 32 kHz จากภายนอก - สามารถโปรแกรมบนชป PLL (สงสด 12.58 MHz) - 3×16 บต (ไทมเมอร)Timer / เคาทเตอร(counter) - สามารถโปรแกรม ไอ/โอ(I/O) ได 24 เสนและอก 8เสนเปน อนาลอกหรอดจตอลอนพต - ม 11 แหลงอนเตอรรปต 2 ระดบความส าคญ

20

2.8 อปกรณตอพวงบนชป(Ship) - มความสามารถรเซทวงจรภายในตว - เอาทพต DAC12 บตโวลทเตจ - Dual Σ - Δ DACs ขนาด 16 บต - แหลงจายกระแสไฟกระตนแบบ 200 µA - ตวนบเวลาชวงเวลา (wake-up/RTC timer) - UART, SPI, and I²C serial I/O - วอทชดอกไทมเมอร Watchdog timer (WDT) - มการตรวจจบแหลงจายไฟ (PSM)

2.9 รจสเตอรฟงกชนพเศษ (SFRs) พนทรจสเตอรฟงชนพเศษมขนาด 128 ไบตตงอยทหนวยความจ าขอมลภายใน (internal data memory) และเขาถงไดโดยตรงทอยเทานน รจสเตอรฟงกชนพเศษเชอมตอระหวางซพยและอปกรณตอพวงทงหมดบนชป แผนภาพบลอกแสดงรปแบบการเขยนโปรแกรมของADuC847 ผานพนท รจสเตอรฟงชนพเศษ แสดงในรปท 2.12

รปท 2.13 รปแบบการเขยนโปรแกรม

21

2.10. สญญาณพลส PWM (PULSE-WIDTH MODULATOR) ADuC847 ใหสญญาณพลสมความยดหยนสงในดานความละเอยดและการโปรแกรมสญญาณนาฬกาสญญาณพลสสามารถก าหนดคาไดในโหมดทแตกตางกน 6 โหมดของท างาน 2 ใน 6 โหมดนให สญญาณพลสเพอก าหนดคาเปน Σ-Δ DAC ทมความละเอยดถง 16 บต บลอกไดอะแกรมของสญญาณพลสจะแสดงในรปท 2.14 สญญาณพลสใชรจสเตอรฟงกชนพเศษ ควบคม PWMCON และใช 4 รจสเตอรพเศษ: PWM0H PWM0L PWM1H และ PWM1L PWMCON อธบายในตารางท2.2 รปแบบการควบคม โหมดการท างานของสญญาณพลสและสญญาณนาฬกาของ PWM ทแตกตางกนความถ PWM0H / L แลPWM1H / L เปนรจสเตอรขอมลทก าหนดรอบการท างานของ สญญาณพลสท P2.5 และ P2.6 ในการใชซอฟแวรใหก าหนด PWMCON เลอกโหมดการด าเนนการของสญญาณพลสและเลอกสญญาณนาฬกาใหสญญาณ พลส

รปท 2.14 สญญาณพลสบลอกไดอะแกรม

22

2.10.1 PWMCON (PWM Control SFR) รจสเตอรพเศษ 8 บต ต าแหนงรจสเตอรฟงกชนพเศษ ท AEH ไมสามารถ

เขาถงระดบบตการควบคมโหมดการท างานของสญญาณพลสดงตารางท 2.2

ตารางท 2.2 รายละเอยดระดบบตของรจสเตอร PWMCON บตท ชอต าแหนงบต รายละเอยด

7 ––– ไมมการก าหนด 6,5,4

PWM2,PWM1,

PWM0 โหมดการท างานสญญาณพลส PWM2 PWM1 PWM0 0 0 0 โหมด 0: ไมใชงานสญญาณพลส 0 0 1 โหมด 1: ซงเกล 16 บต เอาทพต 0 1 0 โหมด 2: ทวน 8 บต เอาทพต 0 1 1 โหมด 3: ทวน 16 บต เอาทพต 1 0 0 โหมด 4: Dual 16 บต พลสเอาทพต 1 0 1 โหมด 5: Dual 8 บต เอาทพต 1 1 0 โหมด 6: Dual 16 บตพลสRZเอาทพต 1 1 1 โหมด 7: สญญาณพลสเคาทเตอรร เซท

3,2 PWS1, PWS0 ตวหารสญญาณนาฬกาของสญญาณพลส PWS1 PWS0 0 0 เลอกสญญาณนาฬกา 0 1 เลอกสญญาณนาฬกาหาร 4 1 0 เลอกสญญาณนาฬกาหาร 16 1 1 เลอกสญญาณนาฬกาหาร 64

1,0 PWC1, PWC0 เลอกแหลงก าเนดสญญาณนาฬกาของสญญาณพลส PWC1 PWC0 0 0 FXTAL/15 (2.184 kHz) 0 1 FXTAL (32.768 kHz)

23

1 0 รบคาภายนอกจาก พอรท 2.7 1 1 FVCO (12.58 MHz)

2.10.2 รจสเตอร PWM0H (PWM Pulse Width High Byte) รจสเตอรพเศษ 8 บต ต าแหนงรจสเตอร ท B2H ไมสามารถเขาถงระดบบตได ใชในการก าหนดคาเปอรเซนตดวตไซเกลใหสญญาณพลสบตตางๆของ PWM0H แสดง ในตารางท 2.3

ตารางท 2.3 ต าแหนงระดบบตของ PWM0H (PWM Pulse Width High Byte)

2.10.3 รจสเตอร PWM0L (PWM Pulse Width Low Byte) รจสเตอรพเศษ 8 บต ต าแหนงรจสเตอร ท B1H ไมสามารถเขาถงระดบบตไดใช ในการก าหนดคาเปอรเซนตดวตไซเกลใหสญญาณพลสบตตางๆของPWM0Lแสดงในตารางท 2.4

ตารางท 2.4 ต าแหนงระดบบตของ PWM0L (PWM Pulse Width Low Byte) PWM0L.7 PWM0L.6 PWM0L.5 PWM0L.4 PWM0L.3 PWM0L.2 PWM0L.1 PWM0L.0

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

0 R/W

2.10.4 รจสเตอร PWM1H (PWM Cycle Width High Byte) รจสเตอรพเศษ 8 บต ต าแหนงรจสเตอรB4H ไมสามารถเขาถงระดบบตไดใชในการ ก าหนดคาเปอรเซนตดวตไซเกลใหสญญาณพลสบตตางๆของ PWM1Hแสดงในตารางท 2.5

ตารางท 2.5 ต าแหนงระดบบตของ PWM1H (PWM Cycle Width High Byte)

PWM0H.7 PWM0H.6 PWM0H.5 PWM0H.4 PWM0H.3 PWM0H.2 PWM0H.1 PWM0H.0 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W

PWM1H.7 PWM1H.6 PWM1H.5 PWM1H.4 PWM1H.3 PWM1H.2 PWM1H.1 PWM1H.0 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W

24

2.10.5 รจสเตอร PWM1L (PWM Cycle Width Low Byte) รจสเตอรพเศษ 8 บต ต าแหนงรจสเตอรท B3H ไมสามารถเขาถงระดบบตได ใชในการก าหนดคาเปอรเซนตดวตไซเกลให สญญาณพลสบตตางๆของ PWM1แสดงในตารางท2.6

ตารางท 2.6 ต าแหนงระดบบตของ PWM1L (PWM Cycle Width Low Byte)

2.11. การนบสญญาณเวลาภายใน TIME INTERVAL COUNTER (TIC)

ฟงกชนการนบสญญาณเวลาภายใน เปนรจสเตอรฟงชนพเศษทชวยในการนบเวลาไดนานกวาความสารถนบเวลาทวไปในตระกล 8051 ความสามารถการนบฟงกชนการนบสญญาณเวลาภายใน ทท าไดคอ ชวงเวลาตงแต 1/128 วนาทถง 255 ชวโมง การนบสญญาณนาฬกาจะใชครสตลภายนอกทมความถ 32.768 กโลเฮรต สามารถท างานในโหมดประหยดพลงงานเมอมการนบเวลาทนาน ม 6 รจสเตอรพเศษเกยวของกบการนบระยะเวลา รจสเตอร TIMECON เปนตวควบคมการท างาน การก าหนดคาฐานเวลาการนบจะก าหนดทบต ITS0 และบต ITS1ใน TIMECON การนบชวงเวลาจะเกดโอเวอรโฟลว(over flow) เมอคาเวลาการนบ 8 บตเทากบคาชวงเวลาทตงไวในรจสเตอรพเศษ INTVAL บต TII ใน รจสเตอรTIMECON.2 เปนตงคาการอนเตอรรปต รายละเอยด TIME INTERVAL COUNTER (TIC) ทเกยวของไดอธบายไวในรปท2.15 TIME INTERVAL COUNTER (TIC) บลอกไดอะแกรม

รปท 2.15 สญญาณเวลาภายใน TIME INTERVAL COUNTER (TIC) บลอกไดอะแกรม

PWM1L.7 PWM1L.6 PWM1L.5 PWM1L.4 PWM1L.3 PWM1L.2 PWM1L.1 PWM1L.0 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W 0

R/W

25

2.11.1 รจสเตอร TIMECON (TIC Control Register) เปนรจสเตอรพเศษควบคมการท างานของฟงกชนการนบสญญาณเวลาภายใน

ตารางท 2.7 รายละเอยดระดบบตของ รจสเตอร TIMECON

บต ชอบต รายละเอยด 7 ---- ไมมการก าหนด 6 TFH บตเลอกโหมด 24 ชวโมง

เซทโดยผใชเพอใชงานทตวนบชวโมง(hour counter)เพอนบจาก 0 ถง 23 เคลยรโดยผใชเพอใชงานตวนบชวเพอนบจาก 0 ถง 255

5,4 ITS1, ITS0

บตเลอกชวงฐานเวลา(Timebase) ITS1 ITS0 ชวงฐานเวลา 0 0 1 / 128 Second 0 1 วนาท 1 0 นาท 1 1 ชวโมง

3 ST1 บตชวงเวลาเดยว(Single Time Interval) เซทจากผใชเพอสรางการนบชวงเวลาครงเดยวและเคลยร บตTIEN เคลยรจากผใชเพอใหชวงเวลาการนบ โหลดอกครงโดยอตโนมตและเรมนบใหมอกครงเมอครบการนบชวงเวลา

2 TII บต อนเตอรรปต TIC มคาเปน 1 เมอตวนบเวลา 8 บตมคาเทากบคาใน INTVAL SFR เคลยรโดยผใชซอฟแวร

1 TIEN บตเปดใชงานชวงเวลา(Time Interval) เซทโดยผใชเพอเปดใชตวนบเวลา 8 บต เคลยรโดยผใชเพอปดการใชงานตวนบเวลา 8 บต

26

2.11.2 รจสเตอร INTVAL (User Timer Interval Select)

เปนรจสเตอรพเศษ ใชก าหนดคาชวงเวลาทตองการ เมอตวนบชวงเวลานบเวลา 8 บตเทากบระยะเวลา คาเวลาในรจสเตอร INTVALและถาบตTII (TIMECON.2) ถกตงคาใชงานจะท าใหเกดการอนเตอรรปต โดยรจสเตอร INTVALไมสามารถเขาถงระดบบตได โดยคาทตงอยระหวาง 0 ถง 255 2.11.3 รจสเตอร HTHSEC (Hundredths of Seconds Time Register) เปนรจสเตอรพเศษรจสเตอร HTHSECจะเพมขนในชวง 1/128 วนาท เมอ TCEN ใน TIMECON มการท างาน คาของรจสเตอร HTHSECจะนบอยในชวง 0 ถง 127 ตอจากนนจะไปเพมในรจสเตอร SEC รจสเตอร HTHSEC ไมสามารถเขาถงระดบบตได 2.11.4 รจสเตอร SEC (Seconds Time Register)

เปนรจสเตอรพเศษรจสเตอร SECจะเพมขนในชวง 1วนาท เมอ TCEN ใน TIMECON มการท างาน คาของรจสเตอร SECจะนบอยในชวง 0 ถง 59 ตอจากนนจะไปเพมใน

รจสเตอร MIN รจสเตอร SEC ไมสามารถเขาถงระดบบตได 2.11.5 รจสเตอร MIN (Minutes Time Register) เปนรจสเตอรพเศษรจสเตอร MIN จะเพมขนในชวง 1นาท เมอ TCEN ในTIMECON มการท างาน คาของรจสเตอร MINจะนบอยในชวง 0 ถง 59 ตอจากนนจะไปเพมในรจสเตอร HOUR รจสเตอร MIN ไมสามารถเขาถงระดบบตได

0 TCEN บตเปดใชงานนาฬกาเวลา เซทโดยผใชเพอใหนาฬกาเวลานบชวงเวลา เคลยรโดยผใชเพอปดการใชงานนาฬกาเพอนบระยะเวลาและตงคา time interval SFRsใหม เปนคาทตงไวสดทาย รจสเตอรเวลา (HTHSEC, SEC, MIN, และ HOUR) ตงคาในขณะท TCEN เปน 0

27

2.11.6 รจสเตอร HOUR (Hours Time Register) เปนรจสเตอรพเศษรจสเตอร HOUR จะเพมขนในชวง 1 ชวโมง เมอ TCEN ใน TIMECON มการท างาน คาของรจสเตอร HOUR จะนบอยในชวง 0 ถง 23 ตอจากนนจะกลบเปน 0 รจสเตอร HOURไมสามารถเขาถงระดบบตได

2.12. ฟงกชนการนบเวลา (TIMERS/COUNTERS) ADuC847 มฟงกชนการนบเวลาขนาด 16 บต จ านวน 3 ตว คอ timer0 timer1 และtimer 2 ฮารดแวรของฟงกชนการนบเวลาจะรวมอยในชปเพอชวยลดการท างานของแกนประมวลผลทเกยวกบฟงกชนการนบเวลา ในดานซอฟตแวรฟงกชนการนบเวลาละตวประกอบ 2 รจสเตอรขนาด 8 บต THx และ TLx (x = 0, 1 หรอ 2) ทง 3 ตวสามารถก าหนดคาใหท างานเปน Timer หรอ Counter กได เมอท างานเปน Timer รจสเตอร TLx จะเพมคาขนทกรอบของรอบการท างาน ดงนนสามารถคดวา TLx เปนตวนบรอบการท างาน เพราะ รอบการท างาน ของแกนประมวลผลแบบซงเกล-ไซเกลประกอบดวยหนงคาบของแกนสญญาณนาฬกา อตราการนบสงสดคอ ความถของแกนสญญาณนาฬกา เมอท างานเปน Counter รจสเตอร TLx จะเพมขน จากการเปลยนแปลงคาระหวาง 1 กบ 0 ขณะทมอนพตจากภายนอกทพน(PIN) T0 T1หรอT2 ตวอยางเชนเมอไดรบคาสงในหนงรอบของไซเกลและไดรบคาต าในรอบถดไปของไซเกล Counter จะมการเพมขน เนองจากจะใชเวลาตอการเปลยนแปลงคาระหวาง 2 รอบของแมชชนไซเกล(สองรอบของแกนสญญาณนาฬกา)เพอรบร 1 กบ 0 ดงนนอตราการนบสงสดคอครงหนงของความถของแกนสญญานนาฬกาไมมขอจ ากดของดวตไซเกลจากอนพตภายนอก ผ ใชสามารถก าหนดคาและควบคมกาด าเนนงานของฟงกชนการจบเวลาทงหมดผานทาง 3 รจสเตอรพเศษคอ TMOD TCON และT2CON ใชใน การควบคมและการก าหนดคาส าหรบ Timer 0 Timer 1และT2CON ใชในการควบคมและการก าหนดคาส าหรบ Timer 2 2.12.1 รจสเตอร TMOD (Timer/Counter 0 and 1 Mode) เปนรจสเตอรพเศษขนาด 8 บต ใชในการก าหนดคาให Timer ไมสามารถเขาถงระดบบตไดรายละเอยดระดบบตของรจสเตอร TMOD แสดงในตารางท2.8

28

ตารางท 2.8 รายละเอยดระดบบตของรจสเตอร TMOD บต ชอบต รายละเอยด 7 Gate การควบคมชองงานTimer 1 เซทผานซอฟตแวรเพอเปดใชงานTimer1 /

Counter 1 ในขณะทขา INT1 และ บตTR1 มสญญาณระดบสง เคลยรผานซอฟแวรเพอเปดใชงาน Timer1เมอใดกตามทบต TR1 มสญญาณระดบสง

6 C/T เลอกใชงานเปน Timer / Counter ของTimer 1 เซทผานซอฟตแวรในการเลอก Counter (อนพตทขา T1 )เคลยรผานซอฟแวรเพอเลอก Timer (อนพตจากนาฬกาภายในของระบบ)

5,4 M1, M0

บตเลอกโหมดท างานของTimer1 M0 M1 รายละเอยด 0 0 Timer / Counter ขนาด 8 บต 0 1 Timer / Counter ขนาด 16 บต 1 0 Timer / Counter ขนาด 8 บตแบบออโตรโหลด 1 1 Timer 1/ Counter 1 หยดการท างาน

3 Gate การควบคมชองงาน Timer 0 เซทผานซอฟตแวรเพอเปดใชงานTimer0 / Counter 0 ในขณะทขา INT0 และบตTR0 มสญญาณระดบสง เคลยรผานซอฟแวรเพอเปดใชงาน Timer1เมอใดกตามทบต TR1 มสญญาณระดบสง

2 C/T เลอกใชงานเปน Timer / Counter ของTimer 0 เซทผานซอฟตแวรในการเลอก Counter (อนพตทขา T0 )เคลยรผานซอฟแวรเพอเลอก Timer (อนพตจากนาฬกาภายในของระบบ)

1,0 M1, M0

บตเลอกโหมดท างานของTimer 0 M0 M1 รายละเอยด 0 0 Timer / Counter ขนาด 8 บต 0 1 Timer / Counter ขนาด 16 บต 1 0 Timer / Counter ขนาด 8 บตแบบออโตรโหลด 1 1 Timer / Counter 0 หยดการท างาน

29

2.12.2 รจสเตอร TCON (Timer/Counter 0 and 1 Control) เปนรจสเตอรพเศษขนาด 8 บต ใชในการควบคมฟงกชนการจบเวลาสามารถเขาถงระดบบตไดรายละเอยดระดบบตของรจสเตอร TMOD แสดงในตารางท2.9

ตารางท2.9 รายละเอยดระดบบตของรจสเตอร TCON บต ชอบต รายละเอยด 7 TF1 บตเซท Timer1 โอเวอรโฟว เซทผานฮารดแวรเมอTimer1 / Counter โอ

เวอรโฟวทเคลยรผานฮารดแวร 6 TR1 บตสงTimer1ท างาน เซทผานผใชเพอเปด Timer1 / Counter 1

เคลยรผานผใชเพอปด Timer1 / Counter 1 5 TF0 บตเซท Timer0 โอเวอรโฟว เซทผานฮารดแวรเมอ Timer0 / Counter0

โอเวอรโฟว เคลยรผานฮารดแวร 4 TR0 บตสงTimer0 ท างาน เซทผานผใชเพอเปด Timer0 / Counter 0

เคลยรผานผใชเพอปด Timer0 / Counter 0 3 IE1 บตอนเตอรรปตภายนอก INT1 เซทผานฮารดแวรโดยเชคระดบ

สญญาณขอบขาลงหรอระดบศนยเพอให INT1 เกดอนเตอรรปต เคลยรผานฮารดแวร

2 IT1 บตเลอกประเภทอนเตอรรปตภายนอก INT1 เซทผานซอฟตแวรเพอตรวจจบการเปลยนแปลงขอบสญญาณ1 กบ 0 เคลยรผานซอฟตแวรเพอระบเปนศนย

1 IE0 บตอนเตอรรปตภายนอก INT0 เซทผานฮารดแวรโดยเชคระดบสญญาณขอบขาลงหรอระดบศนยเพอให INT0 เกดอนเตอรรปต เคลยรผานฮารดแวร

0 IT0 บตเลอกประเภทอนเตอรรปตภายนอก INT0 เซทผานซอฟตแวรเพอตรวจจบการเปลยนแปลงขอบสญญาณ1 กบ 0 เคลยรผานซอฟตแวรเพอระบเปนศนย

30

2.13 จอแสดงผล (LCD) แอลซด (LCD) ยอมาจาก Liquid Crystal Display เปนอปกรณแสดงผลไดทงตวเลข

ตวอกษร และกราฟก เชน ในเครองคดเลข, โทรศพท, เครองพมพดด หรอเครองมอวดตางๆ เปนตน ปจจบนนไดมการพฒนาจอแสดงผลทสามารถแสดงสไดดวย เชน ในโนตบค การใชงาน แอลซดจะตองมวงจรควบคมการท างานแยกตางหาก โดยปกตจะรวมอยดวยกนกบจอแอลซด จงเรยกกนวาโมดล (LCD Module) ต าแหนงขาตางๆในแอลซดมดงน

ขา E (Enable) เปนขาอนาเบอลใหแอลซด ท างานโดยตองปอนสญญาณพลส (Pulse) เขาไป โดยพลสแตละลกจะตองมความกวาง 450 นาโนวนาทเปนอยางนอย

ขา R/W (Read/Write) ถาเปนลอจก 1 จะเปนการอานขอมลจากแอลซด และถาเปน 0 จะ เปนการเขยนขอมลไปทแอลซด

ขา RS (regieter Select) เนองจากภายในโมดลแอลซด มรจสเตอรทส าคญ 2 ตว คอ รจสเตอรเกบค าสง และรจสเตอรเกบขอมล โดยขา RS นจะเปนตวก าหนดวาขอมลทสงไปจะเปนค าสงหรอขอมล ถาเปนลอจก 1 แสดงวาขอมลทสงไปเปนขอมลทจะแดสงบนหนาจอแอลซด แตถาเปนลอจก 0 แสดงวาขอมลทสงไปนนเปนค าสง

ขา DB7-DB0 ใชรบ-สงขอมลกบไมโครคอนโทรลเลอรในการตดตอกบแอลซดทกครงจะตองแจงผานไปยงขาฮเพอบอกให แอลซด ทราบวาเราพรอมทจะสงค าสงไปทแอลซด ซ งลกษณะการสงจะสงเปนพลสการก าหนดใหจอแสดงผลเรมตนท างานนนจะเรมจากการก าหนดคา RS ใหมคาเปนลอจก ‘0’เพอจะบอกโมดลแอลซด วาขอมลทจะสงถดไปนเปนค าสง ตอมาเปนการสงค าสงควบคมไปยงโมดลแอลซด โดยค าสงทใชควบคมโมดลแอลซดแสดงดงตาราง 2.5 ตอไปน

31

ตารางท 2.10 ค าสงฐานสบหกในการท างานในแอลซด

ค าสง(ฐานสบหก) ค าอธบาย 01 เคลยรหนาจอ พรอมเลอนเคอรเซอรไปยงต าแหนงเรมตนซาย

สด 02 เลอนเคอรเซอรไปยงต าแหนงเรมตนซายสด 04 ทกครงทขอมลแสดง เคอรเซอรจะเลอนไปทางขวาอตโนมต 05 เลอนเคอรเซอรไปทางขวา 06 ทกครงทขอมลแสดง เคอรเซอรจะเลอนไปทางซายอตโนมต 07 เลอนเคอรเซอรไปทางซาย 08 ไมแสดงขอความและไมแสดงเคอรเซอร 0A ไมแสดงขอความ แตแสดงเคอรเซอร 0C แสดงขอความ แตไมแสดงเคอรเซอร 0E แสดงขอความ และแสดงเคอรเซอร 0F แสดงขอความและแสดงเคอรเซอรกระพรบ 10 เลอนต าแหนงเคอรเซอรไปทางซาย 14 เลอนต าแหนงเคอรเซอรไปทางขวา 18 เลอนตวอกษรไปทางซาย 1C เลอนตวอกษรไปทางขวา 38 ก าหนดแสดงผลแบบ 2 บรรทด ขนาดตวอกษร 5x8 จด และสง

ขอมลครงละ 8 บต

32

2.14. ค าสงควบคมในภาษาซ 2.14.1 ประโยคค าสง if

ประโยคค าสง if ใชประมวลผลเงอนไข มรปแบบดงน if (condition) statement; if (condition) { statement1; statement2; }

ถาหลงประโยคค าสง if มมากกวา 1 statement ตองมเครองหมาย { } ครอบ statement เพอเปนการก าหนดขอบเขตการท างานภายใต condition นนๆ statement จะท างานเมอ condition มคาเปนจรง หรอ มคาไมเทากบศนย

ตารางท 2.11 แสดงตวอยางท1 และตวอยางท 2 ตวอยางท 1 การทดสอบการหาจ านวนค main() { int a; printf(‚Enter number ‛); scanf(‚%d‛,&a); if(a%2==0)printf(‚Even‛); } ถา a มคาเทากบ 4 ผลลพธคอ Even ถา a มคาเทากบ 5 จะไมมผลลพธ

ตวอยางท 2 การหาผลหาร main() { int a,b; float c; printf(‚Enter dividend‛); scanf(‚%d‛,&a); printf(‚Enter divisor‛); scanf(‚%d‛,&b); if(b!=0) { c = a/b; printf(‚%f‛,c); } } ถา a มคาเทากบ 10 ถา b มคาเทากบ 4 ผลลพธคอ 2.5 ถา b มคาเทากบ 0 จะไมมผลลพธ

33

จากตวอยางท 1 และ ตวอยางท 2 ถา เงอนไข (condition) เปนเทจ แลว โปรแกรมจะไมท าอะไรเลย ถาตองการใหมการท างานในกรณท เงอนไข (Condition) เปนเทจ แลวจะตองใชค าสง if …… else …… 2.14.2 ประโยคค าสง if …… else …… ประโยคค าสง if …… else …… เปนประโยคค าสงทเลอกใหโปรแกรมท างาน 2 ทางคอ เมอ Condition เปนจรง หรอท าเมอ condition เปนเทจ โดยมรปแบบการเขยนดงน

if (condition) statement1;

else statement2;

หรอ

if (condition) { statement1;

statement2; } else { statement3;

statement4; } ถาหลงประโยคค าสง if หรอ else มมากกวา 1 statement ตองม

เครองหมาย { } ครอบ statement เพอเปนการก าหนดขอบเขตการท างานภายใต condition นนๆ

ตวอยาง if(a!=0) PORTD = 0x55; else PORTD = 0xAA;

34

ตวอยางนเปนการตดสนใจทมทางเลอ 2 ทาง โดยพจารณจากคาของตวแปร a ถา a ม คาไมเปน 0พอรต D จะถกก าหนดคาเปน 0x55 ถา a มคาเปน 0 พอรต Dจะถกก าหนดคาเปน 0xAA

2.14.3 ประโยคค าสง switch-case ค าสงนมไวตรวจสอบคาของ Expression วาถามคาเปนคานน แลวเราตองการ

จะใหท าค าสงอะไรบางโดย Switch ไมสามารถตรวจสอบคาเปนชวงได จะทดสอบไดแควาexpression มคาเปนอะไร ไดเทานน ซงนนเปนความแตกตางระหวาง switch กบ if นนเอง switch มรปแบบการเขยนค าสงดงน

switch (expression) { case constant1 : statementList1; break; .

case constantN : statementListN; break; default : statementList; }

expression คอ ตวแปรหรอนพจนทเราตองการทราบคา constant คอคาตางๆ ท expression จะเปนไปไดตามคา constant นนๆ statement คอ ประโยคค าสงตางๆทตองการใหท าเมอ expression มคาตรง กบ constant นนๆ ตวอยาง การใช Switch ตรวจสอบการกดโนตดนตรแลวพมพโนตออกมา

char ch; ch=getch(); switch( ch ) { case ‘c’ : printf(‚Do‛); break;

case ‘d’ : printf(‚Re‛); break; case ‘e’ : printf(‚Me‛); break;

case ‘f’ : printf(‚Fa‛); break; case ‘g’ : printf(‚Sol‛); break; case ‘a’ : printf(‚La‛); break;

35

case ‘b’ : printf(‚Ti‛); break; default : printf(‚No Note for this key‛);

} จากตวอยาง ถาเรากด g ผลรนกจะเปน Sol

จะเหนไดวาทก Statement จะจบดวยค าสง break; เพราะถาไมมค าสง break; จะ ท าใหโปรแกรมไปท า Statement ของ case ตอไปเรอยๆ จนกวาจะเจอค าสง Break หรอหมด case เชน

char ch; ch=getch(); switch( ch ) { case ‘c’ : printf(‚Do‛); break;

case ‘d’ : printf(‚Re‛); break; case ‘e’ : printf(‚Me‛); case ‘f’ : printf(‚Fa‛); case ‘g’ : printf(‚Sol‛); break; case ‘a’ : printf(‚La‛); break; case ‘b’ : printf(‚Ti‛); break; default : printf(‚No Note for this key‛);

}

2.14.4. ค าสงวนลป

ในการเขยนโปรแกรม บางครงจะตองใหคอมพวเตอร ท าบางค าสงมากกวา 1 ครงการท างานซ าค าสงเดม เปนลกษณะการท างานแบบ วนลป (loop) ซงในภาษาคอมพวเตอรทกภาษา จะตองมค าสงเพอบงคบ ใหคอมพวเตอร ท างานในลกษณะวนลป ส าหรบ ในภาษา C หรอ C++ ค าสงวนลปไดแก for, while และ do

36

2.14.4.1 ค าสง for

ค าสง for มรปแบบดงน for(v=i; condition test; increment or decrement)

{ statement 1; statement 2; : : : statement n;

} การท างานของค าสง for จะเรมโดยการก าหนดคาเรมแรก (i) ใหกบตวแปรควบคมลป (Loop control variable) v แลวจงทดสอบวาเงอนไข เปนจรงหรอไม ถาเปนจรงจะท าค าสงตางๆ ทอยระหวาง { และ } จากนนจะเพมหรอลดคาของตวแปร ควบคม ลป แลวจงทดสอบเงอนไข การท างานจะวนซ าจนกระทง เงอนไขเปนจรง การวนลป จงจะสนสดลง หลกจากนนจงมาท าค าสงทอยถดจากเครองหมาย }

2.14.4.2 ค าสง while

ค าสง while มรปแบบดงน

while(condition){ statement 1; statement 2; statement 3; : : statement n;

}

37

การท างานของค าสง while จะเรมโดยตรวจสอบเงอนไขวา เปนจรงหรอไมถาเปนจรงจะท า ค าสงทอยระหวางเครองหมาย { และ } และจะท าซ าไปเรอยๆจนกวาเงอนไขในค าสง while จะเปนเทจ ในแตละรอบของการท าซ า จะตรวจสอบเงอนไข ในค าสง while กอน เสมอ เมอเงอนไข เปนเทจ จะมาท าค าสงทอยถดจากเครองหมาย } ขอใหสงเกตวา ถาตอนเรมแรก เงอนไขในค าสง while เปนเทจ ชดค าสงทอยระหวาง { และ } จะไมถกท างาน ในกรณทมเพยง ค าสงเดยวใน ลปเครองหมาย { และ } อาจจะม หรอ ไมมกได

2.14.4.3 ค าสง do..while

ค าสง do..while มรปแบบดงน do{ statement 1; statement 2; statement 3; : : : statement n; while(condition); } ค าสง do..while จะท าค าสงทอยระหวางเครองหมาย { และ } จากนนจะตรวจสอบเงอนไข while วาเปนจรงหรอไม ถาเปนจรงจะวนลปซ าอก แตถาไมเปนจรง จะออกจากลป มาท าค าสง ทอยถดจาก while จะเหนวาค าสง do..while จะตรวจสอบเงอนไข ทสวนทายของ ลป ดงนนค าสงตางๆ ทอยภายใน ลป จะถกท าอยางนอย 1 ครง ไมวาเงอนไขใน while จะเปนจรงหรอเทจ ถาภายในลป มเพยงค าสงเดยว เครองหมาย { และ } จะมหรอไมมกได

38

บทท 3 การค านวณและการออกแบบ

ในการท างานขนตอนแรกของการท างานคอเรมจากการออกแบบ โดยแยกเปนการออกแบบชดหวลกกลงทใชในการรดสายยาง ตวของปมทใชส าหรบใสมอเตอร บอรดตางๆ และอปกรณตางๆ ขนตอนการเขยนโปรแกรมควบคมการท างานของบอรดหลก จอแสดงผล และป มกด ตลอดจนการทดสอบการท างานไดจรงและมประสทธภาพของอปกรณดวย

3.1. การจดหาชนสวนและวสดทเหมาะสมในการจดท าพลสตอลตกปม 3.1.1. การเลอกใชมอเตอรทเหมาะสม มหลกการเลอกใชมอเตอรดงน 3.1.1.1. การเลอกชนดของมอเตอรทง4ชนดมขอไดเปรยบเสยเปรยบดงน 3.1.1.1.1 มอเตอรไฟฟากระแสตรง ขอดของมอเตอรไฟฟากระแสตรงคอ 1. การควบคมแรงบดหรอความเรวท าไดงายและดมาก 2. มผลตอบสนองตอการเปลยนแปลง (Response) ไดรวดเรว 3. การปรบความเรวสามารถท าไดในชวงกวาง ขอเสยของมอเตอรไฟฟากระแสตรงคอ 1. การบ ารงรกษาสงมากเนองจากมสวนสกหรอของแปรงถาน

2. ราคาแพงมากเมอเทยบกบมอเตอรไฟฟากระแสสลบทมขนาดก าลง แรงมาเทากน

3. มขนาดใหญกวา มอเตอรไฟฟากระแสสลบทขนาดแรงมาเทากน 4. หาแหลงจายทเปนไฟกระแสตรงไดยาก 5. ไมสามารถน าไปใชในทมสารไวไฟได

3.1.1.1.2 มอเตอรไฟฟากระแสสลบ ขอดของมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 1. ราคาถกกวามอเตอรกระแสตรงทขนาดพกดก าลงเทากนเชน ท 2

แรงมา ราคาของมอเตอรกระแสสลบคอ 4,500 บาท,ราคาของมอเตอรกระแสตรงคอ 20,000 บาท

39

2. มลกษณะโครงสรางงาย ไมซบซอน และเลกกวามอเตอรไฟฟากระแส ตรงทพกดเทากน

3. การบ ารงรกษานอยมาก แขงแรงทนทาน 4. ใชในสถานททมสารไวไฟ หรอสารเคมได 5. มประสทธภาพสงกวามอเตอรไฟฟากระแสตรง ขอเสยของมอเตอรไฟฟากระแสสลบ 1. การควบคมความเรวท าไดยากมาก จะตองใชอปกรณก าเนด ก าลงไฟฟา(Power electronics) มาควบคมซงสวนใหญจะใช อนเวอรเตอร (inverter) ซงคอนขางจะมราคาสงมาก

3.1.1.1.3 มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบไรแปลงถาน(DC.BRUSHLESS) ขอดของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบไรแปลงถาน 1. มผลตอบสนองตอการเปลยนแปลง (Response) ไดรวดเรว 2. มขนาดเลกทขนาดพกดก าลงเทากน 3. การบ ารงรกษานอยมาก เนองจากไมมแปรงถาน เลยไม ตองการบ ารงรกษาสงมากนก 4. มผลตอบสนองตอการเปลยนแปลง (Response) ไดรวดเรว 5. การปรบความเรวสามารถท าไดในชวงกวาง 6. ใชในสถานททมสารไวไฟ หรอสารเคมได ขอเสยของมอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบไรแปลงถาน 1.ราคาแพงมากเมอเทยบกบ มอเตอรไฟฟากระแสสลบและ มอเตอร

ไฟฟากระแสตรงทมขนาดก าลงแรงมาเทากน 2. การควบคมความเรวท าไดยากมาก จะตองใชอปกรณก าเนด ก าลงไฟฟามาควบคมซงคอนขางจะมราคาสงมาก จากขอด-ขอเสยของมอเตอรทง 3 ชนดขางตน ทางกลมจงเลอกใชมอเตอรชนด มอเตอรไฟฟากระแสตรงเนองจากควบคมความเรวงาย และราคาไมสงมาก ทงตวมอเตอรและตวควบคมหาไดทวไป

40

3.1.1.2. การเลอกใชขนาดมอเตอร ก าลงของมอเตอรทใชจะขนกบตวแปรหลายตว เพอทจะหาขนาดมอเตอร

ทใชจะสมมตฐานใหคาตวแปรตางๆเปนคาสงสดตวแปรมดงน 1.ขนาดของทอทใชกนอยนน ขนาดเลกทสดท คาสเซทแบบปรบความดน

(Pressure Lever Cassettes) รองรบไดคอเสนผานศนยกลางขนาด 0.8 มลลเมตรหรอ 0.00089 เมตร เนองจากเสนผานศนยกลางนอยจะท าใหเกดการสญเสยพลงงานมากกวา

2.ชนดของสารทล าเลยงทหนดทสดในการใชงานจากการสอบถามผ ใชงาน สารนนคอ สาร Triethanoamine (C6H15NO3) ซงในขณะใชงานอณหภมในอากาศเทากบ27 องศาเซลเซยส จากตาราง 3.1 สารจะมคาความหนด ( =kinematic viscosity) เทากบ 479.68 เซนตสโตค (centistokes) หรอ 0.479 x 10-3 ตารางเมตรตอวนาท และ คาความหนาแนนจากตาราง 3.2 เทากบ 9.34 ปอนดตอแกลลอน ซงเทากบ 1119.17 กโลกรมตอลกบาศกเมตร

ตาราง 3.1 คาความหนด (ν = kinematic viscosity) ของ Triethanoamine (C6H15NO3) ทอณหภมตางๆ

41

ตาราง 3.2 คาความหนาแนนของ Triethanoamine(C6H15NO3)ทอณหภมตางๆ

1 ปอนดตอแกลลอน x (453592.37 / 0.0037854118) = มลลกรมตอลกบาศกเมตร

3. ความเรวของสารทไหลในทอ เนองจากการในล าเลยงสารเคมอนตราย ไม

ตองการ ความเรวในการล าเลยงมากนกจงใชคาประมาณ15 รอบ/นาท จากรป 2.6 แสดงใหเหนต าแหนงของมอเตอรกบสายล าเลยงสารท าใหความเรวในการไหลเทากบ

x R= 15 รอบตอนาท x 23.75 มลลเมตร = 0.0059375 เมตรตอวนาท (3-1) 4. อตราการไหล (Q) เนองจากในการรดสายยางของสารทเคลอนทจะถกลอกลงท าให บางชวงจะไมมการรดอยเนองจากการบบของลอจากรป 2.7 จะสามารถค านวณหาคาอตราการไหลจากสตร

(3-2)

42

ซงจะไดคาเทากบ

= 0.0000000231786 ลกบาศกเมตรตอวนาท =23.178 ลกบาศกมลลเมตรตอวนาท

รป 3.1 แสดงภาพของสายยางเมอถกลกกลงรด

5. ความดน สมมตใหททางเขาและทางออกมความดนบรรยากาศเทากน

6. ความตางระดบ ในหองปฏบตการความสงของเครองจะไมแตกตางกนมากนก แตเพอการใชงานทหลากหลายก าหนดให h = m. 7. เนองจากทอขนาดเดยวกนทงทอท าใหความเรวเทากนตลอดทงทอv1= v2

จากสมมตฐานดงกลาว จากสมการ

(3-3)

= (0.0059375)(0.00089)/( 0.479x10-3m2 ) = 0.011032 เปนการไหลแบบราบเรยบ

พลงงานทสญเสย ( ) =

=

= 0.45 เมตร

H จากระดบความสง ประมาณคา 1 เมตร พลงงานทสญเสยทงหมด( ) = + H =1+0.45= 1.45 เมตร ความดนทสญเสยทงหมด( ) = ρg =1119.17 x 9.8 x 1.45 = 15.903 กโลปาสคาล

43

เพอใหเครองท างานตองใสก าลงงานเทากบ P x Q = 0.0000000231786x15903 = 0.0003686วตต

จากผลดงกลาวดงนนจะเลอกมอเตอรขนาด 24 โวลต

รปท 3.2 มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบบมเฟองทดขนาด 24 โวลต

3.1.2 การเลอกใชบอรดมอเตอร เนองจากการขบมอเตอรตองมบอรดควบคมการจายกระแสไฟฟาใหกบตวมอเตอรเองดวย

รปท 3.3 บอรดมอเตอร

44

3.1.3 การเลอกใชหมอแปลง ในการท างานของพลสตรอตกปมนนจะแบงออกเปน 2 สวนใหญๆคอ 1. สวนควบคม ในสวนนจะเปนไฟเลยงชดไมโครคอนโทรเลอร ADuC847และไฟเลยงสญญาณ ซงเปนสวนทตองการใชไฟฟาทมความตางศกยต าโดยตวไมโครคอนโทรเลอร ADuC847จากคมอการใชงาน ตวไมโครคอนโทรเลอรADuC847 ตองการไฟเลยง เปนไฟฟากระแสตรงขนาด 5 โวลต แตไฟฟาทวไปเปนไฟฟากระแสสลบ 220 โวลต ทางกลมไดเลอกใช อปกรณIC ชนด LM2576SX-5.0

รปท 3.4 แสดง ไอซ ชนด LM2576SX-5.0

หนาทของอปกรณตวนคอจ ากด, กรอง, ลดขนาดและควบคมความตางศกยของไฟฟาใหคงท โดยผลทไดจะเปนไฟฟากระแสตรงขนาด 5 โวลตคงทเพอไปใชงานไมโครคอนโทรเลอร ADuC847 โดยตว LM2576SX-5.0 ในการทจะท างานไดนนตองการแหลงจายไฟฟาท เปนกระแสตรงขนาด 7 โวลต ขนไป ดวยเหตนทางกลมจงเลอกใชหมอแปลงแบบเซนเตอรขนาด 9 โวลต มหนาทแปลงไฟฟากระแสสลบ 220 โวลต เปน ไฟฟากระแสสลบ 9 โวลต

รป 3.5 หมอแปลงแบบเซนเตอรขนาด 9 โวลต

45

และตอมาเพอแปลงใหเปนไฟฟากระแสตรง จะใชไดโอดในการแปลงใหเปนไฟฟา กระแสตรง โดยการตอสามารถใชไดโอด 2 ตวตอ กบขา +9 โวลต และ-9 โวลต ของตวหมอแปลง แบบเซนเตอร ขนาด 9 โวลต ไดทนทไมยงยาก

รปท 3.6 แสดงการตอไดโอดกบหมอแปลง

2. สวนก าลงขบมอเตอร ในสวนนจะเปนสวนมแรงดนไฟฟาสงเพอทจะขบมอเตอรใหหมน โดยหมอแปลงทเลอกใชเปนหมอแปลงขนาด 24 โวลต

รปท 3.7 หมอแปลงขนาด 24 โวลต

ในการขบมอเตอรนนตองการแรงขบทสงทางกลมจงเลอกใชหมอแปลงขนาด24โวลต แปลงไฟฟากระแสสลบ 220โวลต เปน ไฟฟากระแสสลบ 24 โวลต และใชไดโอด4ตวน ามาตอแบบบรดจเพอแปลงไฟฟากระแสสลบเปนกระแสตรง

46

รปท 3.8 การตอวงจรเรยงกระแสแบบบรดจ

รปท 3.9 ผลของวงจรเรยงกระแสแบบบรดจ

จะไดลกคลนเปนบวกแตยงไมเรยบนก ทางกลมจงไดใชตวเกบประจเพอท าใหความดนไฟฟาเรยบเปนกระแสตรงยงขน 3.1.4 การเลอกใชลกรอกและสายพาน เนองจากการออกแบบมการทดของเฟองทดและปรบความเรวรอบได ดงนนในสวนประกอบของตวเครองจงตองมเพลาและสายพานทเหมาะสมกบการใชงานรวมกบมอเตอร

รปท 3.10 ลกรอกและสายพาน

47

3.1.5 เลอกใช ป มกดตวเลข ป มกดตวเลขนนมหนาทรบคาขอมลตางๆทผใชตองการ แลวสงขอมลตางๆนนไป

ยงโปรแกรมเพอท าการค านวณวเคราะหและสงการท างานใหไดตามทตองการ

รปท 3.11 ป มกดตวเลข

3.1.6 การเลอกใชหนาจอแสดงผล หนาจอแสดงผล มหนาทแสดงผลการท างานทเราสงหรอปอนคาเขาไปจะสามารถแสดงออกมาใหเหนได รวมถงแสดงวธการท างานของปมเปนขนตอนในการท างานใหผใชไดสามารถเขาใจไดอยางสะดวก และรวดเรว

รปท 3.12 หนาจอแสดงผล

48

3.1.7 การเลอกใชวสดทใชในการลกกลงและตวเคส เนองจากตวปมอาจมโอกาสเกดการสมผสกบสารเคมระหวางการท างาน และ

ประกอบกบตองการความคงทนแขงแรง และสวยงาม จงใชวสดทท าจากสเตนเลสเพราะมความแขงแรง และทนตอการกดกรอนของสารเคม นอกจากนชดลกกลงไดท ามาจากทองเหลอง สเตนเลส และเทปลอน เพอปองกนการสกกรอนอกดวย

รปท 3.13 เพลา

รปท 3.14 แทงปดแขนคาสเซท (ตวยนศนย)

49

รปท 3.15 ตวลกกลง

รปท 3.16 ฝาประกบชดเพลาลกกลงกบเพลา

รปท 3.17 ภาพการประกอบชดลกกลงกบเพลา

50

รปท 3.18 โครงปม รปท 3.19 ฝาครอบเครอง

3.2. การออกแบบชดหวลกกลงและตวเคส

3.2.1 การออกแบบชดลกกลง การท าการออกแบบชดหวลกกลงนน ตองค านงถงคาสเซทเปนอนดบแรกเพราะ

คาสเซทเปนอปกรณทจะใชยดตดกบทอ ซงทอนเองเปนตวทของเหลวไหลผานโดยอาศยแรงบบจากลกกลงและ เนองจากคาสเซททมขายอยในทองตลาดมขนาดทตายตว จงตองเรมจากการวดขนาดดานตางๆของคาสเซทเพอทจะท าการออกแบบชดลกกลงใหมขนาดพอดกบคาสเซท และ สามารถใหลกกลงบบกดทอไดพอดเพอการดดของเหลวไปยงอกดานหนงไดดวยอตราการไหลทคงท

รปท 3.20 คาสเซท

51

รปท 3.21เพลา

52

รปท 3.22 ปลอกลกกลงเทปลอน

รปท 3.23 แกนลกกลงทองเหลอง

53

รปท 3.24 แกนลกกลงสแตนเลส

รปท 3.25 ฝาประกบชดลกกลงกบเพลา

54

รปท 3.26 แขนยนศนยซาย

รปท 3.27 แขนยนศนยขวา

55

รปท 3.28 ฝาประกบชดยนศนย

56

3.2.2 การออกแบบตวเคส ในสวนการออกแบบตวเคสนน ตวเคสจะตองมขนาดเลกพอเหมาะทจะพอใสอปกรณตางๆทจ าเปนเขาไปได และเหมาะสมกบการใชงาน

รปท 3.29 โครงทเปนฐาน

57

รปท 3.30 ตวโครงดานบน

58

รปท 3.31 ฝาครอบเครอง

59

รปท 3.32 พนยดชดเพลาลกกลง

60

รปท 3.33 หยดฝาครอบเครอง

รปท 3.34 แผนโลหะพบ (ชดยดมอเตอรกบเพลา)

61

3.3. การออกแบบชดควบคม การท างานของเครองตองควบคมความเรวมอเตอร ป มกด และจอแสดงผลใหท างาน

รวมกนได ซงตองอาศยไมโครคอนโทรเลอรในการควบคมอปกรณตางๆ ผานการเขยนโปรแกรมแลวอดโปรแกรมลงในตวไมโครคอนโทรเลอรโดยอาศยบอรดทท าขนส าหรบอดโปรแกรมโดยเฉพาะ

ส าหรบการควบคมโดยรวมของตวเครองเรมจากชดควบคมหลกทประกอบดวยไมโครคอนโทรลเลอรท าหนาทควบคมป มกด จอแสดงผล และสงสญญาณไปยงบอรดควบคมมอเตอรทท าหนาทจายไฟควบคมมอเตอร ซงสงตางๆ เหลานตองท างานรวมกน รายละเอยดของบอรดตางๆ ไดอธบายในหวขอตอไปน

3.3.1. การออกแบบวงจรไมโครคอนโทรเลอร ADuC847 ADuC847เปนอปกรณทใชประมวลผลขอมลตางๆทงทเปนสญญาณอนาลอกและ สญญาณดจตอล มขาใหใชงานถง 4 พอรต พอรตละ 8 ขา ซงแตละขาจะมความสามารถแตกตางกนไปรวมทงหมดมขาทงสน52 ขา ตองดรายละเอยดจากคมอการใชงาน

รปท 3.35 รปรางของ ADuC847

ซงการออกแบบวงจรทใชกบ ADuC847 จะมหวขอตองค านง 3 ระบบดวยกนคอ 1. ระบบไฟเลยง 2. ระบบก าเนดสญญาณ 3. ระบบเชอมตอกบอปกรณอนๆ

62

3.3.1.1 ระบบไฟเลยง อปกรณไฟฟาทกชนดตองการไฟฟา เพอ ทจะสามารถท างานได ADuC847กเชนเดยวกน ภายในจะประดวยอปกรณไฟฟาหลายตวดวยกน ซงตองท าการหารายละเอยดจากคมอการใชงาน เพอทจะปอนกระแสไฟฟา เพอใหฟงกชนทตองการใชงานท างาน ซงจากการศกษาตองปอนไฟฟาเขาทขาของ ADuC847 ดงน 1.ขา AVDD (ขาท5) เปน ขาท ตอกบแหลงจายไปเลยง +5 โวลต เพอไปเลยงอปกรณทเกยงของกบอนาลอก 2.ขา AGND เปน ขา 0 โวลตของระบบอนาลอก 3.ขา DVDD(ขาท20,34และ48)เปน ขาท ตอกบแหลงจายไปเลยง +5 โวลต เพอไปเลยงอปกรณทเกยงของกบดจตอล 4.ขา DGND (ขาท47และ35)เปน ขา 0 โวลตของระบบดจตอล 5.ขา EA(ขาท40) เปนขาทใชตดตอกบหนวยความจ าของโปรแกรมภายนอกหรอภายในตวไมโครคอนโทรเลอร

รปท 3.36 ขาของ ADuC847 ทควรตอแหลงจายไฟฟา

63

3.3.1.2 ระบบก าเนดสญญาณ ไมโครคอนโทรเลอร ADuC847 นนในการท างานแตละค าสงนน จะท างานเปนจงหวะ ยงจงหวะความถยงมาก กจะยงท างานไดเรวขน ขนอยกบความสามารถของไมโครคอนโทรเลอรชนดนนๆ ถาไมมตวก าเนดจงหวะไมโครคอนโทรเลอร ADuC847 กไมสามารถท างานได เพอจะสรางความถจะใชอปกรณไฟฟาชอวาครสตอล ครสตอลเปนอปกรณไฟฟาทเมอรบกระแสไฟฟาแลว ตวครสตอลจะเกดการสนสะเทอนโดยจะเกดความถทคงท ขนอยกบชนดของครสตอล โดยทางกลมไดใชครสตอลทมความถ32.7672 กโลเฮรตซ ตอกบ ADuC847 ท 1.XTAL1 (ขาท32) เปนขาทสงไฟฟาเลยงเขาครสตอลเพอก าเนดความถ 2.XTAL2 (ขาท33) เปนขาทรบสญญาณความถทครสตอลก าเนดเพอใชงาน

รปท 3.37 แสดงการตอกบครสตอลของ ADuC847

64

3.3.1.3 ระบบเชอมตอกบอปกรณอนๆ

ในโครงงานน ตวควบคมจะใชคกบอปกรณตางๆคอ 1. จอแอลซดทพอรต 0

2. ป มกดทพอรต 1 3. วงจรขบเคลอนมอเตอร ทพอรต 2 4. เอนโคดเดอรทพอรต 3.4 ทมคณสมบตเปน timer 0 ในตว 5. RS232 ไวส าหรบการบนทกโปรแกรม ซงไมโครคอนโทรเลอร ADuC847 มขาใชงานเพยงพอจากพอรต 0-4 อปกรณเหลานยงไมสามารถตอใชงานไดโดยตรงในแตละอปกรณจะตองการวงจรทตางกน และเพอทจะใหอปกรณตางๆ ใชงานรวมกนได ดงนนตองรวมวงจรตางๆ ใหลงในบอรดควบคม เพอใหใชงานรวมกนได

รปท 3.38 แสดงวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบไมโครคอนโทรเลอร ADuC847

แสดงเปน สกเมตกไดอะแกรม (schematic-diagram)

65

รปท 3.39 แสดงวงจรในบอรดไมโครคอนโทรเลอร ADuC847

รปท 3.40 แสดงลายวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบไมโครคอนโทรเลอร ADuC847 เพอทจะสรางงานจรง

66

รปท 3.41 แสดงดานหนาบอรดวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบ ไมโครคอนโทรเลอร ADuC847

รปท 3.42 ดานหลงBroadวงจรการเชอมตอของอปกรณตางๆกบ ไมโครคอนโทรลเลอรADuC847 ซงจะจะสามารถเชอมตอกบอปกรณทออกแบบไวผานทางซอกเกต (socket)

67

รปท 3.43 แสดงต าแหนงของซอกเกตของอปกรณตางๆบน

ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847

3.3.2. ระบบควบคมมอเตอร วงจรควบคมมอเตอรนนจะเชอมตอกบวงจรควบคมผานทางสายไฟเสนซงแตละเสนจะมหนาทและคณสมบตตางๆดงน GND ท าหนาทเชอมตอ 0โวลตกบวงจรควบคม VCC ท าหนาทสงไฟฟาเลยงวงจร P2.5 (int2) ท าหนาทก าเนดสญญาณพลสเปนความสามารถของพอรตน โดยจะน าไปควบคมรอบการท างานของมอเตอรมความหมายของขอมลดงน 0 – มอเตอรไมหมน 1- มอเตอรหมน P2.1 (int) ท าหนาทก าเนดสญญาณดจตอลแบบStep โดยจะน าไปควบคมทศทางการหมนของมอเตอรมความหมายของขอมลดงน 0 – มอเตอรหมนทวนเขม 1- มอเตอรหมนตามเขม P2.0 (EN) ท าหนาทก าเนดสญญาณดจตอลแบบขนบนได โดยจะน าไปเปด-ปดการท างานโดยรวมของมอเตอรมความหมายของขอมลดงน 0 – มอเตอรหยดการท างานทงหมด 1- มอเตอรพรอมท างาน

แหลงจาย 9 โวลต แปนกด

RS232 เอนโคดเดอร

วงจรขบมอเตอร

68

ในวงจรควบคมมอเตอร จะแบงออกเปน 4 ชดการท างานคอ 1. ชดแปลค าสง 2. ชดเปด-ปด 3. ชดขบมอเตอร 4. ชดกนไฟรว

รปท 3.44 แสดงกลมอปกรณของวงจรควบคมมอเตอร

3.3.2.1 ชดแปลค าสง

ท าหนาทแปลงสญญาณขอมลดจตอลจากสาย EN INT1 INT2 เปนการไหลของไฟฟาภายในวงจร โดยจะใชIC 7400ภายในจะประกอบดวยเกตแนนด (NAND GATE ) 4 ตว ตอวงจรเกตแนนดดงรป จะไดวงจรทใชงานเพอแปลง INT1 INT2 เปนการไหลของไฟฟา

รปท 3.45 แสดงการตอวงจรของเกตแนนด

มหลกการท างานดงน

ชดแปลค าสง

ชดสงถายสญญาณ

(Transmission)

ชดกนไฟรว

ชดขบมอเตอร

69

กรณท 1 เมอใหมอเตอรหยดหมนกรณ 1 ไมโครคอนโทรลเลอรจะสงสญญาณมาเปน P2.5 (PWM) = 0, P2.1 (INT1) = 0 เมอสญญาณเขาไปในวงจรเกตแนนดจะไดตามรป

ตารางท 3.3 กระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=0 P2.5(PWM) P2.1(IN1) C D 0 0 1 1

รปท 3.46 แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=0

กรณท 2 เมอใหมอเตอรหยดหมนกรณ ไมโครคอนโทรลเลอรจะสงสญญาณมาเปน P2.5 (PWM) = 0, P2.1 (INT) = 1 เมอสญญาณเขาไปในวงจรเกตแนนดจะไดตามรป


รปท 3.47 แสดงไหลของกระแสไฟฟา เมอ PWM=0 และ IN1=1

70

กรณท 3 เมอใหมอเตอรหมนทวนเขม ไมโครคอนโทรลเลอรจะสงสญญาณมาเปน P2.5 (PWM) = 1, P2.1 (IN1) = 0 เมอสญญาณเขาไปในวงจรเกตแนนดจะไดตามรป

ตารางท 3.5 กระแสไฟฟา เมอ PWM=1 และ IN1=0 P2.5(PWM) P2.1(IN1) C D

1 0 0 1

รปท 3.48 แสดงไหลของกระแสไฟฟาเมอ PWM=1 และ IN1=0

กรณท 4 เมอใหมอเตอรหมนตามเขม ไมโครคอนโทรลเลอรจะสงสญญาณมาเปน P2.5 (PWM) = 1, P2.1 (IN1) = 1 เมอสญญาณเขาไปในวงจรเกตแนนดจะไดตามรป


รปท 3.49 แสดงไหลของกระแสไฟฟา เมอ PWM=1 และ IN1=1

สวนสญญาณ EN นนสามารถใชไดโดยตรงเลย

71

3.3.2.2 ชดสงถายสญญาณ (Transmission) เนองจากสญญาณทไดจากเกตแนนดนนไมสามารถน ามาใชงานโดยตรงไดเนองจากสญญาณทสงออกของไมโครคอนโทรลเลอรนอยมากจงน า ไอซ(IC) LTV 847 มาใช

รปท 3.50 แสดงรปราง ไอซ LTV 847

รปท 3.51 แสดงวงจรภายในของ ไอซ LTV 847

ไอซ LTV 847 ประกอบดวยชด สวตซสญญาณแสง (Photocopier) จ านวน4ชด ในวงจรน จะใช3ชด จะท าหนาทเปนสวตซโดยใชสญญาณ ทไดจากเกตแนนดเปนตวเปด-ปด กระแสจาก VCCดงรป

รปท 3.52 แสดงการตอใชงานวงจรของ LTV 847

72

โดยทขาVCC วงจรจะตอแบบพลอน (Pull in) ไว เมอไมสญญาณจากขา EN, C, D ไฟฟา 5 โวลต จากสาย 5 โวลต จะไหลไดเขาสวตซทางขาเขาได ท าใหสวตซสญญาณแสงท างาน เปดทางขาออก ให VCC ลงกราวดทนท วงจรจะไมท างาน เพราะไมมกระแสเลยง L298Driver

รปท 3.53 แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอ EN , C , D =0

และเมอ ขา EN หรอ C หรอ D =1 กระแสทออกจาก 5 โวลตและ ออกจากเกตแนนดจะชนกนไมสามารถ ไหลเขาสวตซสญญาณแสงได ท าสวตซสญญาณแสงไมท างาน กระแสจาก VCCจะไหลไปยง L298Driver และมอเตอรจะท างานตอไป

รปท 3.54 แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอ EN=1

5โวลต

EN

L298Driver

73

3.3.2.3 ชดขบมอเตอร จะเปนการน าสญญาณจาก EN, C, D มาควบคมการหมนของมอเตอร

โดยใช IC L298Driver

รปท 3.55 แสดงรปรางของ L298Driver

L298Driver มความสามารถการประมวณผลแบบดออลฟลบรดจ (DUAL FULL-BRIDGE DRIVER) ภายในประกอบดวย ลอจกเกตและ อนจ านวนมาก

รปท 3.56 แสดงบลอคไดอะแกรมของ L298Driver

L298Driverนยมน ามาใชในการขบมอเตอรเพราะมความสามารถพเศษในตว

รปท 3.57 แสดงการตอ L298Driver เพอใชในการขบมอเตอรน ามาจากคมอการใชงาน

74

3.3.2.4 ชดปองกนไฟฟารว ในการขบมอเตอรใชไฟฟาถง 24โวลต เพอความปลอดภยในการใชงาน ไดมอปกรณตรวจจบ

รปท 3.58 แสดงชดตรวจไฟฟารว

โดยเมอมกระแสไหลมากเกนไป กระแสจะไหลไปทสวตซสญญาณแสง ท าใหสวตซสญญาณแสงท างาน ขาทางออกของสวตซสญญาณแสงตดกบกราวด จะท าใหสญญาณทงหมดไหลลง กราวด ท าใหวงจรทงหมดหยดท างานและสงสญญาณไปทขา INT 1

รปท 3.59 แสดงการไหลของกระแสไฟฟา เมอไฟฟารว

จากชดอปกรณทง4ชดน ามารวมกนกจะสามารถสรางวงจร ขบมอเตอรไดดงรป

รปท 3.60 แสดงสกเมตกไดอะแกรมของวงจรขบเคลอนมอเตอร

75

รปท 3.61 แสดงลายวงจรควบคมมอเตอรทออกแบบ

รปท 3.62 แสดงลายวงจรควบคมมอเตอรทอยในชนงานจรง

และน ามาประกอบกบอปกรณกจะเสรจสมบรณ

รปท 3.63 วงจรควบคมมอเตอรทพรอมใชงาน

76

3.3.3 จอแอลซด หนวยแสดงผลโมดล หรอหนวยแสดงผลแบบผลกเหลวโดยโมดลแอลซดจะมอย2ชนดดวยกนคอ แบบอกษรและแบบกราฟกซงในโครงงานนจะใชเปนแบบตวอกษร สรปแอลซดเปนอปกรณทจะแสดงผลเปนตวอกษรบนหนาจอแสดงผล มหลากหลายชนดตามทองตลาดแตมลกษณะการท างานทคลายกนและมหลกการเชอมตอเหมอนกน

รปท 3.64 แสดงบลอกไดอะแกรมของจอแอลซด

รปท 3.65 แสดงรปรางของจอแอลซด

รปท 3.66 แสดงการเชอมตอกบสายสญญาณจอแอลซด

77

โดยทวไปขาสญญาณของโมดลแอลซดมอย14ขาแตละขามรายละเอยดดงน ขาท1: GND (Vss) ส าหรบตอกบขากราวดของวงจร ขาท2: +Vcc (Vdd) ตอกบไฟเลยง +5 โวลต ขาท3: Vo ส าหรบการปรบความสวางหนาจอ ขาท4: RS (Register Select) ขาเลอกการตดตอกบ รจสเตอรค าสงหรอขอมล โดย”0”จะตดตอกบค าสงและ”1”จะตดตอกบขอมล ขาท5: R/W (Read/Write control) ขาอานหรอเขยนขอมลกบโมดลแอลซด ขาท6: E (enable) ขาทปอนสญญาณพลสอนาเบลใหโมดลแอลซดเรมท างาน ขาท7-14: D0-D7 (DATA) เปนขาขอมล ขาท15: แหลงจายไฟส าหรบไฟฉาก +5 โวลต ขาท16: แหลงจายไฟส าหรบไฟฉาก 0 โวลต

การเชอมตอกบบอรดควบคม จะเชอมตอดงน

รปท 3.67 แสดงการเชอมตอกบสายสญญาณจอแอลซดกบบอรดควบคม

78

ตารางท 3.7 การเชอมตอกบสายสญญาณจอแอลซดกบบอรดควบคม พอรตของจอแอลซด พอรตของ ADuC847

VSS DGND VDD VCC V0 ความตานทานปรบคาได RS P2.6

R/W DGND E P2.7

DB0 P0.0 DB1 P0.1 DB2 P0.2 DB3 P0.3 DB4 P0.4 DB5 P0.5 DB6 P0.6 DB7 P0.7

A VCC K DGND

3.3.4 คยแพด (Keypad) เปนอปกรณทไวใสคา และแปลงขอมลสงไปยงไมโครคอนโทรลเลอรคยแพด แบบคยสวตซเมตรกซ จะเปนการน าสวตซมาตอเรยงกน M x N แตจะใชสญญาณควบคมเปน M + N เพอลดการใชขาสญญาณ

79

รปท 3.68 แสดงการตอสญญาณแบบคยสวตซเมตรกซ

โดยจะมป มกด12ป ม(4x3) แตใชขาสญญาณเพยง7เสน ในการใชงานนนจะตองเขยนโปรแกรมสแกน โดยจะตองก าหนดต าแหนงทตองสแกนในคอลมนโดยโปรแกรมและอานคาคยจากแถวหาทเปลยนแปลงโดยลอจกจะได

ตารางท 3.8 แสดงการสงสญญาณแบบคยสวตซเมตรกซเมอกดคา

และน าสญญาณมาประมวลผลตอไปในไมโครคอนโทรลเลอร คยแพดทใชในโครงงานน เปนคยแพด แบบคยสวตซเมตรกซเชนเดยวกนแตเปนแบบทนสมยยงขนซงกคอ DK-KEY-4x3-001-V1 General purpose touch keyมขอแตกตางจากคยแพด แบบคยสวตซเมตรกซดงน

1.ป มกดเปนแบบสมผส (Touch Screen) ท าใหดทนสมยและทนทานตอการกด 2.มซอฟตแวรในตวเองสามารถประมวลผลสงขอมล 4 บตทนท

80

ตาราง 3.9 แสดงการสงสญญาณของ DK-KEY-4x3-001-V1 เมอกดคา

3. การเชอมตอกบวงจรควบคมท าไดหลากหลายสามารถเชอมตอทงทางBINARY และ UART

รปท 3.69 แสดงพอรตเชอมตอของ DK-KEY-4x3-001-V1ทสามารถใชได

81

ในทนทางกลมใชการเชอมตอแบบ BINARY โดยจะมการเชอมตอกบบอรดควบคมดงน

รปท 3.70 แสดงการเชอมตอระหวางคยแพดและไมโครคอนโทรลเลอร

ตารางท 3.10 การเชอมตอระหวางคยแพด และไมโครคอนโทรลเลอร คยแพด ไมโครคอนโทรลเลอร GND GND BIT0 P1.0 BIT1 P1.1 BIT2 P1.2 BIT3 P1.3 BITS P3.2/INT0 +5V VCC

เมอมการกดคยแพดจะสงสญญาณจาก BITS ไปยง P3.2 ซงมความสามารถอนเตอรรปต

เพอใหโปรแกรมหยดรอรบคาจากพอรต1

82

3.3.5 ชดตรวจจบความเรวรอบ ในการตรวจจบความเรวรอบนนจะใชอปกรณ 2 ชนดคอ

1.ใบเอนโคดเดอร เปนใบวงกลมมรองอย 24 รองตดอยทปลายเพลาสงก าลง 2. สวตซแสงแบบรบกวนภายนอก (Optical Interrupter Switch) เปนสวตซแสง

ชนดหนงเมอมสงขอบดบงเสนทางแสง วงจรจะเปด เมอแสงถงวงจรจะปด แสงทเกดบงเปนแสงอนฟาเรดมองดวยตาเปลาไมเหน

รปท 3.71 แสดงรปรางของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอก

รปท 3.72 แสดงสกเมตกไดอะแกรมของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอก

83

รปท 3.73 แสดงการตอวงจรของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอก

และไมโครคอนโทรลเลอร

ตาราง 3.11 การเชอมตอของสวตซแสงแบบรบกวนภายนอกและไมโครคอนโทรลเลอร สวตซแสงแบบรบกวนภายนอก ไมโครคอนโทรลเลอร

1 VCC 2 GND 3 VCC

หลกการท างานของการตรวจจบความเรวรอบ

1.เมอเอนโคดเดอรหมนถงชวงปดแสง สวตซแสงแบบรบกวนภายนอก

จะเปดวงจรขาออกท าใหกระแสไฟฟาไมสามารถไหลลงกราวดได ท าใหกระแสไหลไปท P3.4/T0 ท าใหคาทอานไดเปน 1

รปท 3.74 แสดงการไหลของกระแสไฟฟาเมอมเอนโคดเดอรมาบงแสงสงไมถง

84

2. เมอเอนโคดเดอรหมนถงชวงเปดแสง สวตซแสงแบบรบกวนภายนอกจะปดวงจรขาออกท าใหกระแสไฟฟาไหลลงกราวด ท าใหไมมกระแสไหลไปท P3.4/T0 ท าให คาทอานไดเปน 0

รปท 3.75 แสดงการไหลของกระแสไฟฟาเมอแสงสงถง

3.เมอ เอนโคดเดอรหมนครบ 1 รอบกจะมการเปด-ปดสญญาณ 24 ครงเชนกน 4.ทขา P3.4/T0 มความสามารถทเปดTimer0 ภายในตวเมอเกดการหมน timer0 จบเวลาเมอไดเวลาทเปด-ปด1ครง น าไปคณกบจ านวนฟนกจะสามารถหาคาบเวลาในการหมน1รอบของมอเตอรไดและ สงคานนไปค านวณใหม อกครงการเขยนโปรแกรมลงบนไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847 การเขยนโปรแกรมสงงานนนจะเขยนลงในคอมพวเตอรกอน และจากนนจะท าการอดขอมลลงใน (Burn) ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847 โดยวธการอดผานทางBroad burn โดยผานทางสาย RS232 ดงนนวงจร ไมโครคอนโทรลเลอร ADuC847ตองมการรองรบในการเชอมตอของRS232ดวย RS232มอย6สายดวยกน แตละสายมคณสมบตดงน เสนท 1: GND ตอกบกราวดของวงจร เสนท 2: VCC ตอกบแหลงจาย +5 โวลตของวงจร เสนท 3: PSEN (ขาท41) ไวส าหรบการสงให ADuC847 เปดการจดจ าโปรแกรม ท าใหท า การอดโปรแกรมได เสนท 4: RESET (ขาท15) ไวส าหรบการรเซตระบบโปรแกรม เสนท 5: P3.0 RXD เปนตวรบขอมลโปรแกรมผานทางพอรต UART เสนท 6: P3.1 TXD เปนตวสงขอมลผานทางพอรต UART

85

รปท 3.76 แสดงการตอสาย RS232 กบ ไมโครคอนโทรลเลอร

รปท 3.77 แสดงวงจรอดโปรแกรมผานสาย RS232

3.4. การประกอบชนสวน

3.4.1 การประกอบลกกลง การประกอบลกกลงนนท าไดโดยยดมอเตอรกลบแผนยดดานหนากอนแลวจง

ประกอบชดหวลกกลงเขากบมอเตอร และไดมการใสน ามนหลอลนตรงจดหมนตางๆ เพอลดการเสยดสทจะเกดขนเมอเดนเครอง และการประกอบทงหมดยดจดยดตางๆ ดวยสกร

รปท 3.78 แสดงการน าอปกรณทกชนทออกแบบมาขางตน น ามาประกอบกนโดยยดดวยสกร

86

รปท 3.79 ภาพดานบนของการประกอบชดลกกลง

87

รปท 3.80 แสดงภาพประกอบแยกชนของชนสวนตางๆ

รปท 3.81 แสดงภาพประกอบรวมของชนสวนตางๆ แสดงใหเหนดานชดลกกลง

88

รปท 3.82 แสดง ภาพประกอบรวมของชนสวนตางๆ แสดงใหเหนดานการสงก าลง

ชดลกกลงจะใหมการยดตดกนระหวางเพลาและฝาประกบลกกลงโดยใช แกนลกกลงทมการเจาะรท าเกลยวจ านวน 4 ตว สวนอก 4 ตวจะเปนแบบแทงสวม และจะใชนอตในการยดตดกน โดย เพลาจะถกรองรบโดยแบรง และทปลายเพลาของชดลกกลงจะมการประคองดวย แทงยนศนย ซงใชยดตดกบแขนยดคาสเซททใชเปนแขนจบยดคาสเซทปลายอกดานของเพลาจะยดตดกบ ลกรอก และจะไดรบการสงก าลงจากสายพานทตอไปยงมอเตอร 3.4.2 การประกอบสวนประกอบตางๆของตวปม น าสวนประกอบตางๆ ของตวปมทท าเสรจแลวตามแบบมาท าการประกอบกนโดยใชสกรเปนตวยดชนสวนตางๆ เขาดวยกน

89

รปท 3.83 กลองชนฐาน

รปท 3.84 กลองชนฝาครอบสดทาย

90

รปท 3.85 กลองชนยดจอแอลซดและคยแพด

รปท 3.86 กลองชนยดฐานมอเตอร

รปท 3.87 กลองชนหจบยด

91

รปท 3.88 จ าลองการประกอบกลอง

รปท 3.89 การจบยดอปกรณภายในกลอง

92

บทท 4 ขนตอน และผลการทดลอง

เมอเราสรางพลสตอลตกปมเสรจเรยบรอยแลว หลงจากนนกจะไดท าการทดลองวาปมน

จะมประสทธภาพการท างานตามวตถประสงคทตงไวหรอไม โดยการทดลองนจะมการหาอตราการไหลของของเหลววาไหลคงทหรอไม โดยผานการท างานของโปรแกรมในตวเครอง หลงจากนนน าคาทไดมาบนทกในตารางและแปลผลเปนกราฟ

4.1. ผลการทดลองอตราการไหล ในการท าการทดลองนเราไดท าการทดลองโดยท าการจบเวลาของไหลทไหลผานทอ

วามอตราการไหลคงทหรอไม โดยท าการจบเวลาวาในการไหลของของไหลแตละปรมาตรจะใชเวลาเทาใด ซงของไหลทใชคอ น าเปลา ปรมาตร 1 ml ถง 8 ml และจากการใชงานจรงจะมทอหลายขนาดซงแตละขนาดกจะมสเปนตวก าหนด ดงนนเราจงไดท าการเลอกทอมา 4 ส ซงมขนาดดงตอไปน สเหลอง-ขาว 0.59 มลลเมตร, ด า-ขาว 1.09 มลลเมตร, สน าเงน-ขาว 1.75 มลลเมตร,สมวง-ขาว 2.06 มลลเมตร มาท าการทดลอง ซงจะมการปรบความเรวรอบเปน 2,4,6,8,10 รอบ/นาท ตามล าดบ โดยทคาสเซท 1 อน จะมทออย 1 ทอ ถาตองการใหม 2 ทอ กตองใสคาสซท 2 อน ซงจะท าใหไดอตราการไหลทเรวขน

รปท 4.1 บกเกอร และ กระบอกตวง รปท 4.2 ทอขนาดตางๆทใชทดลอง

93

4.1.1 ณ ความเรวรอบ 2 รอบ/นาท คอการตงคาใหพลสตอลตกปมท าการล าเลยงของไหลโดยการท างานของมอเตอรเปน 2 รอบ/นาท โดยตารางจะแสดงปรมาตรน า (มลลลตร)ตอเวลา (วนาท) และผลการทดลองเมอใสคาสเซทพรอมทอทขนาดตางๆดงน

ตาราง 4.1 ทอสเหลอง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 0.59 มลลเมตร) ปรมาตร(ml) ครงท

1 2 3 4 5 1 631 630 632 631 632 2 1262 1262 1261 1261 1264 3 1894 1893 1890 1892 1893 4 2525 2525 2523 2524 2525 5 3139 3137 3138 3138 3139 6 3772 3772 3772 3774 3775 7 4403 4404 4403 4403 4404 8 5036 5037 5036 5037 5039

รปท 4.3 แสดงกราฟอตราการไหลจากตาราง 4.1

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)

ปรมาตรสาร(มลลลตร)

เหลอง-ขาว 1 คาสเซท (2 รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

94

ตาราง 4.2 ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร) ปรมาตร(ml) ครงท

1 2 3 4 5 1 420 419 422 420 420 2 842 841 841 843 841 3 1264 1265 1264 1265 1265 4 1683 1683 1682 1683 1682 5 2100 2101 2101 2102 2101 6 2521 2521 2521 2521 2521 7 2941 2942 2942 2942 2942 8 3363 3363 3362 3362 3363


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


ด า-ขาว 1 คาสเซท (2 รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

95

ตาราง 4.3 ทอสน าเงน-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.75 มลลเมตร) ปรมาตร(ml) ครงท

1 2 3 4 5 1 186 187 185 185 185 2 372 370 372 371 370 3 560 563 562 561 561 4 746 743 745 743 744 5 933 934 934 934 932 6 1118 1116 1117 1116 1118 7 1305 1303 1304 1305 1305 8 1490 1489 1488 1492 1492


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


น าเงน-ขาว 1 คาสเซท (2 รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

96

ตาราง 4.4 ทอสมวง-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 2.06 มลลเมตร) ปรมาตร(ml) ครงท

1 2 3 4 5 1 129 127 127 129 128 2 260 267 262 263 260 3 391 390 388 387 388 4 522 520 521 522 522 5 650 653 654 653 651 6 785 785 782 784 781 7 918 918 915 917 919 8 1040 1042 1042 1041 1042


0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


มวง-ขาว 1 คาสเซท (2 รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

97

4.1.2 ณ ความเรวรอบ 4 รอบ/นาท คอการตงคาใหพลสตอลตกปมท าการล าเลยงของไหลโดยการท างานของมอเตอรเปน 4 รอบ/นาท โดยตารางจะแสดงปรมาตรน า(มลลลตร)ตอเวลา (วนาท) และผลการทดลองเมอใสคาสเซทพรอมทอทขนาดตางๆดงน


1 2 3 4 5 1 317 317 315 316 317 2 635 634 633 636 635 3 951 954 952 951 952 4 1269 1272 1270 1270 1271 5 1587 1586 1584 1586 1588 6 1906 1905 1902 1903 1907 7 2222 2220 2223 2221 2220 8 2540 2544 2542 2542 2539


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

98

ตาราง 4.6 ทอสด า-ขาว (ขนาดเสนผานศนยกลาง 1.09 มลลเมตร)

ปรมาตร(ml) ครงท 1 2 3 4 5

1 221 222 221 220 221 2 443 444 443 443 446 3 665 667 662 663 662 4 887 882 888 885 887 5 1118 1120 1118 1116 1121 6 1330 1332 1332 1334 1330 7 1541 1540 1538 1541 1539 8 1758 1756 1761 1762 1760


0

500

1000

1500

2000

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

99


1 2 3 4 5 1 93 91 90 94 92 2 186 183 185 185 183 3 280 285 282 281 282 4 375 374 371 375 373 5 470 471 473 472 476 6 563 567 565 563 561 7 666 667 664 666 665 8 751 752 754 751 750


0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

100


1 2 3 4 5 1 65 67 66 64 65 2 129 127 130 129 131 3 197 195 199 198 198 4 264 263 262 265 266 5 329 327 328 328 328 6 404 403 406 405 402 7 469 471 471 466 468 8 535 534 537 535 534


0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

101

4.1.3 ณ ความเรวรอบ 6 รอบ/นาท คอการตงคาใหพลสตอลตกปมท าการล าเลยงของไหลโดยการท างานของ มอเตอรเปน 6 รอบ/นาท โดยตารางจะแสดงปรมาตรน า (มลลลตร) ตอเวลา (วนาท) และผลการทดลองเมอใสคาสเซทพรอมทอทขนาดตางๆดงน


1 2 3 4 5 1 215 214 216 214 213 2 430 432 435 431 433 3 647 645 647 645 646 4 861 863 862 865 859 5 1078 1076 1078 1077 1080 6 1294 1295 1293 1293 1290 7 1500 1501 1504 1503 1502 8 1724 1724 1725 1722 1723


0

500

1000

1500

2000

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

102


1 2 3 4 5 1 142 143 145 142 144 2 285 283 288 286 287 3 426 427 422 425 424 4 566 567 563 568 567 5 708 709 706 709 710 6 848 846 844 846 848 7 989 988 992 990 988 8 1131 1134 1132 1133 1130


0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

103


1 2 3 4 5 1 62 61 63 64 62 2 125 124 126 129 128 3 190 193 192 191 191 4 253 253 254 256 250 5 315 314 313 317 315 6 378 376 378 379 376 7 440 443 445 442 444 8 504 510 509 506 505


0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

104


1 2 3 4 5 1 44 45 43 44 46 2 90 91 93 92 90 3 135 135 137 136 134 4 180 182 180 181 183 5 225 224 223 226 225 6 271 272 273 271 270 7 316 317 318 319 315 8 363 364 364 365 366


0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

105

4.1.4 ณ ความเรวรอบ 8 รอบ/นาท คอการตงคาใหพลสตอลตกปมท าการล าเลยงของไหลโดยการท างานของมอเตอรเปน 8 รอบ/นาท โดยตารางจะแสดงปรมาตรน า(มลลลตร)ตอเวลา (วนาท) และผลการทดลองเมอใสคาสเซทพรอมทอทขนาดตางๆดงน


1 2 3 4 5 1 161 162 163 162 163 2 323 324 325 324 321 3 483 484 483 482 485 4 645 643 644 647 645 5 802 800 801 803 802 6 970 972 971 972 974 7 1134 1135 1136 1135 1133 8 1297 1295 1294 1296 1298


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

106


1 2 3 4 5 1 102 103 104 102 101 2 205 203 204 201 202 3 308 306 309 307 306 4 413 413 415 413 414 5 516 517 518 519 515 6 619 618 617 617 619 7 725 726 727 728 725 8 827 825 825 827 828


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

107


1 2 3 4 5 1 47 47 46 48 46 2 93 92 95 94 93 3 141 142 143 142 143 4 188 186 185 186 189 5 235 236 237 234 235 6 283 287 286 286 284 7 331 334 330 330 332 8 379 376 375 378 377


0

50

100

150

200

250

300

350

400

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

108


1 2 3 4 5 1 34 35 34 33 34 2 68 67 67 65 66 3 102 103 104 102 101 4 137 136 136 135 136 5 171 171 170 174 172 6 207 203 204 203 205 7 241 242 244 243 244 8 277 276 278 279 276


0

50

100

150

200

250

300

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

109

4.1.5 ณ ความเรวรอบ 10 รอบ/นาท คอการตงคาใหพลสตอลตกปมท าการล าเลยงของไหลโดยการท างานของมอเตอรเปน 10รอบ/นาท โดยตารางจะแสดงปรมาตรน า(มลลลตร)ตอเวลา (วนาท) และผลการทดลองเมอใสคาสเซทพรอมทอทขนาดตางๆดงน


1 2 3 4 5 1 128 127 126 129 127 2 255 256 254 258 255 3 384 385 387 389 385 4 513 514 512 512 511 5 641 642 643 641 640 6 770 771 769 768 770 7 898 897 899 900 897 8 1027 1028 1029 1029 1028


0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


เหลอง-ขาว 1 คาสเซท (10รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

110


1 2 3 4 5 1 86 85 86 87 87 2 172 173 174 173 172 3 258 256 257 258 259 4 344 343 345 347 345 5 431 435 432 432 431 6 518 517 516 518 516 7 605 605 605 605 607 8 693 694 692 693 693


0

100

200

300

400

500

600

700

800

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

111


1 2 3 4 5 1 37 37 38 37 37 2 74 74 75 76 78 3 112 113 112 114 110 4 149 150 148 150 151 5 186 187 186 185 188 6 224 225 223 222 224 7 262 262 263 263 262 8 300 302 299 298 300


0

50

100

150

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


น าเงน-ขาว 1 คาสเซท (10รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

112


1 2 3 4 5 1 27 27 25 26 27 2 54 53 55 54 53 3 81 81 80 82 81 4 108 106 108 110 109 5 136 135 138 137 137 6 164 165 167 164 168 7 191 192 192 193 190 8 218 218 217 216 220


0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

113

4.1.6 ณ ความเรวรอบ 10 รอบ/นาท จ านวนคาสเซท 2 คาสเซท คอการตงคาใหพลสตอลตกปมท าการล าเลยงของไหลโดยการท างานของ

มอเตอรเปน 10รอบ/นาท โดยตารางจะแสดงปรมาตรน า(มลลลตร)ตอเวลา (วนาท) และผลการทดลองเมอใสคาสเซทพรอมทอทขนาดตางๆดงน


1 2 3 4 5 1 65 64 66 65 65 2 128 127 126 126 128 3 192 193 193 191 192 4 257 256 257 255 256 5 320 321 320 321 320 6 385 386 385 385 386 7 450 451 450 450 452 8 515 514 514 514 515


0

100

200

300

400

500

600

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


เหลอง-ขาว 2 คาสเซท (10รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

114


1 2 3 4 5 1 42 43 42 43 43 2 87 88 88 87 88 3 128 128 127 128 127 4 172 172 171 172 173 5 218 218 219 217 217 6 258 258 257 256 257 7 303 303 301 302 302 8 347 347 348 347 347


050

100150200250300350400

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

115


1 2 3 4 5 1 19 20 20 19 18 2 37 36 36 37 38 3 57 58 57 57 58 4 75 76 75 76 77 5 94 94 93 94 95 6 112 112 113 111 112 7 131 132 131 132 132 8 151 151 153 152 152


020406080

100120140160180

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)


น าเงน-ขาว 2 คาสเซท (10รอบ/นาท)

ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

116


1 2 3 4 5 1 13 13 12 13 14 2 27 27 26 28 26 3 40 40 41 41 41 4 53 53 54 52 55 5 67 66 66 65 67 6 80 81 82 81 82 7 93 94 93 93 94 8 109 108 109 108 108


0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8

เวลา

(วนา

ท)



ครงท 1

ครงท 2

ครงท 3

ครงท 4

ครงท 5

117

4.2 ผลการทดลองป มกด และจอแสดงผล การทดลองการท างานของป มกด และจอแสดงผล วามการท างานเหมอนทไดเขยนโปรแกรมสงการท างานไวหรอไม โดยป มกดสามารถกดป มทงหมดได 12 ป มโดยทแตละป มมความหมายทตางกน และยงมความสอดคลองกบจอแสดงผล คอเมอกดป มกดแลวจอแสดงผลจะตองท างานโดยการแสดงผลฟงกชนตางๆทไดท าการเขยนโปรแกรมไวไดถกตอง ซงผลการทดลองดงกลาวจะเปนดงรปท

1.ในหนาแรกจะเปนชอเครองพลสตอลตกปม กดเครองหมาย # เพอไปหนาถดไป

รปท 4.27 แสดงภาพจอแสดงผลหนาแรก

2.ในหนาทสองเปนการใหใสความเรวรอบทตองการใชงานโดยใสเปนตวเลข 2 หลก

จากนนกดเครองหมาย * เพอไปแกไขคา กดเครองหมาย # เพอไปหนาถดไป

รปท 4.28 แสดงภาพจอท 2 เลอกความเรวรอบ

118

3.ในหนาทสามเปนการใหใสเวลาทตองการเครองท างานโดยใสเปนตวเลข 2 หลก ทงชง-

โมง นาท และ วนาท จากนน กด* เพอไปแกไขคา กดเครองหมาย # เพอไปหนาถดไป

รปท 4.29 แสดงภาพจอท 3 หนาจอตงเวลา

4.ในหนาทสดทายจะเปนการแสดงคาทเคยตงไว เพอตรวจสอบความถกตอง กดเครองหมาย * เพอไปแกไขคาใหมตงแตตน กดเครองหมาย # เพอไปใหเครองท างาน

รปท 4.30 แสดงภาพจอท 4 แสดงขณะท างานไปทางดานขวา

119

5.เมอเครองท างานสามารถกดตวเลข 0 เพอท าการหยดชวคราวได และในขณะหยดกสามารถเปลยนทศการหมนโดยกด 1 เพอหมนตามเขม กด2เพอหมนทวนเขม หลงจากนนกดเครองหมาย * เพอไปแกไขคาใหมตงแตตน กดเครองหมาย # เพอไปใหเครองท างาน ตอ

รปท 4.31 แสดงภาพจอท 5 แสดงขณะท างานไปทางดานซาย

120

บทท 5 สรปผลการด าเนนงาน

โครงงานนเปนโครงงานทจดท าขนเพอลดคาใชจายในการซออปกรณทดลองทางวทยาศาสตร ซงอปกรณดงกลาวคอเครองล าเลยงสารเคมหรอเรยกวา “พลสตอลตกปม” นนเอง โดยโครงงานนไดจดท าขนเปนครงท 2 ทงนเพอปรบปรงและเพมประสทธภาพของการจดท าในครงท 1 ซงจากการด าเนนงานจนกระทงเสรจสมบรณ ท าใหเราไดพลสตอลตกปมทมทงประสทธภาพ, รปรางและคณภาพตางๆเทยบเทากบเครองทมใชอยจรง แตสงหนงทเหนอกวากคอ เราไดเครองทมคณภาพแตมราคาทถกกวา 5 เทา เมอเทยบกบทองตลาด จากการด าเนนงานไดมการทดลองเพอหาประสทธภาพของเครองวาเปนไปตามวตถประสงคหรอไม รวมถงไดมขอเสนอแนะ อปสรรค ในการท างาน ซงจะไดกลาวในหวขอถดไป

5.1. สรปผลการด าเนนงาน 5.1.1 ประสทธภาพของเครอง

จากการทดลองเครองพบวาทความเรวคาตางๆ เครองสามารถสรางอตราการไหลทคอนขางคงท โดยดไดจากกราฟของผลการการทดลอง ซงถอวาตรงตามวตถประสงคทตองการใหไดเครองทมอตราการไหลคงตว และสามารถปรบอตราการไหลไดจากการปรบความเรวการหมนของมอเตอร โดยทอตราการไหลมความคงททกๆคาความเรว 5.1.2 ลกษณะทวไปของเครอง

เครองทไดมฟงกชนการท างาน คอ ล าเลยงแบบปรบอตราการไหลได ซงม 10 ระดบในแตละทศทางการไหล (ซาย-ขวา) มการตงเวลา (ความเรวรอบ) สามารถใสทอส าหรบการล าเลยงไดหลายทอตามตองการ วสดทกชนทใชท าตวเครอง ท าจากสแตนเลส ท าใหไมมปญหาเรองการเปนสนมของตวเครองจากการใชงานกบของเหลว 5.1.3 ระยะเวลาการด าเนนงาน และงบประมาณทใช

โครงงานนใชระยะเวลาประมาณ 10 เดอน โดยแบงเปนการศกษาหาขอมลและท าการออกแบบตวปม จากนนจงเรมสรางตวปมและชดควบคม แลวท าการทดสอบและปรบปรงแกไข งบประมาณทใชส าหรบสรางเครองชนดน หนงเครองประมาณ 12,000 บาท

121

5.2. ปญหาในการด าเนนงาน 5.2.1 ทางผจดท าไมมความเชยวชาญในงานการออกแบบวงจรไฟฟาและชดควบคม จงตองท าการเรยนรและศกษาหาขอมลเพมเตมในเรองดงกลาว แลวน ามาประยกตใชในการออกแบบ ท าใหงาน มความลาชา เนองจากตองทดสอบและปรบปรงแกไขหาวธ การควบคมความเรวมอเตอรทเหมาะสมส าหรบการสรางอตราการไหลทคงทและสามารถปรบความเรวไดในเวลาเดยวกน 5.2.2 ในขนตอนแรก การออกแบบชนสวนตางๆไมไดมการเผอพกดชนงาน คอออกแบบใหพอดกนทกชนงาน และชนงานทกชนเปนชนงานทตองเครองจกรในการจดทมคณภาพสง ดงนนเราจงไดวาจางจากบรษททมเครองจกรในการท าชนงาน เมอชนงานเสรจปญหาทพบคอ งานทไดออกมาเวลาน ามาประกอบกนจะประกอบกนไมได ดงนนจงตองมการแกไขชนงาน ลดขนาดของชนงานบางชนเพอใหการประกอบมความสมบรณ ท าใหงานลาชา

122

บรรณานกรม

เขมพตร เผาเมอง, นายไพโรจน ลกษมวรกล, วระยทธ ชนะสงครามม, “ปมลกกลง”, คณะวศวกรรมศาสตร ภาควชาวศวกรรมเครองกลและการบน-อวกาศ มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ, 2551

อดม รานอก.ภาษาส าหรบควบคมไมโครคอนโทรลเลอร MCS-51.พมพครงท 1.นนทบร: ไอดซ อนโฟ ดทรบวเตอร เซนเตอร จ ากด, 2548.

ขจร อนดตย.การเขยนโปรแกรมควบคมไมโครคอนโทรลเลอร MCS-51.พมพครงท 1.นนทบร: คอร ฟงชนก จ ากด, 2550.

123

ภาคผนวก ก.

โปรแกรมทใชในการควบคมปมกด จอแสดงผล และมอเตอร

124

//------------------------- PUMP --------------------------- #include "ADuC847.h" sbit EN = P2^7; sbit RS = P2^6; sbit PWM = P2^5 ; sbit DIR = P2^1; sbit ENM = P2^0; unsigned char dat[]= " "; unsigned char phr[]= "000000"; unsigned char pdirect[]= ""; unsigned char pspeed[]= "00"; unsigned char Key = 0 ; unsigned char direct = 0 ; unsigned int mem = 0; unsigned int time = 0; unsigned int speed =0; unsigned int speed1 =0; unsigned int TimeCount =0; unsigned int Duty; unsigned int Rev_TL1=0; unsigned int Encode_speed=0; void init_LCD(void); void init_motor(void); void LCD_comm(unsigned char com); void Delay(int z); void LCD_display(unsigned char text); void LCD_Print(int x,char *str);

125

void Init_time(void); void Init_speed(); //------------------------- LCD_Display --------------------- void LCD_display(unsigned char text) { RS = 1; EN = 1; P0 = text; Delay(5); EN = 0; Delay(5); } //------------------------- LCD_Comman ---------------------- void LCD_comm(unsigned char com) { RS = 0; EN = 1; P0 = com; Delay(5); EN = 0; Delay(5); }

126

//------------------------- LCD_Print ----------------------- void LCD_Print(int x,char *str) { switch(x) { case 0: LCD_comm(0x80); break; case 1: LCD_comm(0xc0); break; case 2: LCD_comm(0x94); break; case 3: LCD_comm(0xD4); break; } while(*str) { LCD_display(*str); str++;} } //------------------------- Delay_Time ---------------------- void Delay(int z) { while(z--); } //------------------------- Init_Keypad --------------------- void InitKeyPad(void) { EA = 1; EX0 = 1; IT0 = 1; P1 = 0x00;

127

} //------------------------- Init_Time ----------------------- void Init_time() { IEIP2 = 0x04; TIMECON = 0xC0; INTVAL = 128; HTHSEC=0; SEC=0; MIN=0; HOUR=0; } //------------------------- Init_speed ---------------------- void Init_speed() { PWMCON = 0x13; PWM1H = 100; PWM1L = 100; PWM0H = Duty; PWM0L = Duty; } //------------------------- Init_Motor ---------------------- void init_motor() {

128

ET0=1; TMOD=0x16; TH0=0xff; TL0=0xfe; TR1=0; TR0=0; ET1=1; TH1=0xff; TL1=0; } //------------------------- INT0 ---------------------------- void INT0_Service(void) interrupt 0 { Key = 0; Key = P1; mem = P1; Key = Key & 0x0f; Key = Key + 48; if(Key==15+48) { Key = "#"; } else if(Key==14+48) { Key = 42; } dat[0] = Key;

129

} //----------------------- T0_Counter ----------------------- void T0_Service(void)interrupt 1 { if(Rev_TL1<Encode_speed) { Duty--; } else if(Rev_TL1>Encode_speed) { Duty++; } if(Duty>100) { Duty = 100; } TL0 = 0xfe; TH0 = 0xff; TL1 = 0; TH1 = 0xff; PWM0H = Duty; PWM0L = Duty; Rev_TL1 = 0; TF0 = 0; TF1 = 0; }

130

//------------------------ T1_Timer ------------------------- void T1_Service(void)interrupt 3 { Rev_TL1++; TL1 = 0; TH1 = 0xff; TF1 = 0; if(Rev_TL1==30000&&speed!=0) { Duty = 20; PWM0H = Duty; PWM0L =Duty; } } //----------------------- Real_time(TIC) --------------------- void Time_service(void)interrupt 10 { if(++TimeCount==time) { TimeCount = 0; ENM = 0; Key = 48; Init_time(); } }

131

//------------------------- main ----------------------------- void main(void) { while(1) { InitKeyPad(); Init_time(); init_motor(); LCD_comm(0x38); Key = 0; ENM = 0; Init_speed(); LCD_Print(0,"********************"); LCD_Print(1,"* PELISTALTIC PUMP *"); LCD_Print(2,"* PRESS KEY # *"); LCD_Print(3,"********************"); LCD_comm(0xA3); while(1) { if(Key=="#"){break;} } LCD_comm(0x01); LCD_Print(0,"* SPEED SETTING *"); LCD_Print(1," Speed : rev/min "); LCD_comm(0xC9); LCD_display(pspeed[0]); LCD_display(pspeed[1]);

132

LCD_Print(2,"Cancel : Press ->> *"); LCD_Print(3,"OK: Plase Press -> #"); /*--------------*speed...LCD-------------------*/ while(1) { Key = 0; LCD_comm(0x0F); LCD_comm(0xE7); while(1) { if((Key==42)||(Key==35)) {break;} } if(Key =="#"){break;} speed = 0; LCD_comm(0xC9); while(1) { if ((Key==48)||(Key==49)) {break;} } LCD_display(dat[0]); pspeed[0] = dat[0]; speed1 = mem*10; mem=0; Key = 0; while(1) { if(Key>47){break;} }

133

LCD_display(dat[0]); LCD_comm(0xE7); pspeed[1] = dat[0]; speed = speed1+mem; Key = 0; Encode_speed=14070/speed; Duty = speed*9; if(speed==0){Duty=0;} while(1) { if((Key==42)||(Key==35)) {break;} } if(Key=="#"){break;} } LCD_comm(0x01); LCD_Print(0," * TIME SETTING * "); LCD_Print(1,"Time :> : : "); LCD_comm(0xc8); LCD_display(phr[0]); LCD_display(phr[1]); LCD_comm(0xcb); LCD_display(phr[2]); LCD_display(phr[3]); LCD_comm(0xcE); LCD_display(phr[4]); LCD_display(phr[5]); LCD_Print(2,"No Setting: 00:00:00"); LCD_Print(3,"* <-:Cancel OK:-> #"); /*--------------*time...LCD-------------------*/ while(1) {

134

Key = 0; LCD_comm(0xE7); while(1) { if((Key==42)||(Key==35)) {break;} } if(Key=="#"){break;} time = 0; LCD_comm(0xC8); while(1) { if(Key==48||Key==49) {break;} } LCD_display(dat[0]); phr[0] = dat[0]; time = mem*10*60*60; Key = 0; while(1) { if(Key>47) {break;} } LCD_display(dat[0]); LCD_comm(0xCB); phr[1] = (dat[0]); time = time + mem*60*60; Key = 0; while(1) {

135

if((Key>47)&&(Key<54)) {break;} } LCD_display(dat[0]); phr[2] = (dat[0]); time = time + mem*10*60; Key = 0; while(1) { if (Key >47) {break;} } LCD_display(dat[0]); LCD_comm(0xCE); phr[3] = dat[0]; time = time + mem*60; Key = 0; while(1) { if((Key>47)&&(Key<54)) break; } LCD_display(dat[0]); phr[4]= dat[0]; time = time + mem*10; Key = 0; while(1) { if(Key > 47) {break;} } LCD_display(dat[0]);

136

LCD_comm(0xE7); phr[5] = dat[0]; time = time + mem; Key = 0; while(1) { if((Key==42)||(Key==35)) { break;} } if(Key =='#') { break;} } /*--------------*Total...LCD-------------------*/ DIR=1; LCD_comm(0x01); LCD_Print(0,"Speed : rev/min" ); LCD_comm(0x88); LCD_display(pspeed[0]); LCD_display(pspeed[1]); if(time!=0) { LCD_Print(1,"Time : __:__:__ "); LCD_comm(0xc8); LCD_display(phr[0]); LCD_display(phr[1]); LCD_comm(0xCB); LCD_display(phr[2]); LCD_display(phr[3]); LCD_comm(0xCE);

137

LCD_display(phr[4]); LCD_display(phr[5]); } else if(time==0) { LCD_Print(1,"Time : No Setting" ); } LCD_Print(2,"Direction : Right >2"); LCD_Print(3,"*<Back Stop(0) Run>#"); LCD_comm(0xE7); TimeCount = 0; Init_speed(); while(1) { Key = 0; if((Key==42)||(Key==48)||(Key==35)||(Key==49)||(Key==50)) { break; } } while((Key==35)||(Key==48)||(Key==49)||(Key==50)) { if(Key==48) { LCD_comm(0xE7); ENM = 0; TIMECON = 0xC0; TR1 = 0; TR0 = 0; } else if(Key==49)

138

{ DIR = 1; LCD_Print(2,"Direction : Right >2"); } else if(Key==50) { DIR = 0; LCD_Print(2,"Direction : Left >1"); } else if(Key==35) { LCD_comm(0xE0); while(1) { if((Key==48)||(Key==42)){break;} TIMECON = 0xC3; ENM = 1; TR1 = 1; TR0 = 1; } } } } }

139

ภาคผนวก ข

แบบทใชในการสรางพลสตอลตกปม

aduc847

Documents

technology

king mongkuts

unsigned char

seconds time

time interval

unsigned char

7 internal

flow rate