IPST-BOT SE by Innovative Experiment Co.,Ltd.

ขั้นตอนการสร้าง IPST-BOT SE รายการอุปกรณ์สำ�หรับการสร้าง IPST-BOT SE IPST-SE.png

บอร์ดควบคุม IPST-SE x 1

กะบะถ่าน3.jpg กะบะถ่านขนาด AA 6 ก้อน x 1 เสารองโลหะยาว 50 มม. x 4 สกรูมือหมุน 3 มม. x 4 สกรู 3x15 มม. x 5 สกรู 3x10 มม. x 12 สกรู 3x6 มม. x 10 สกรูเกลียวปล่อย 2 มม. x 2 นอต 3 มม. x 12 เสารองพลาสติก 3 มม. x 4

Stick.jpg แท่งต่อ 3 รู x 2 , แท่งต่อ 5 รู x 2

แผ่นฐาน01.jpg

แผ่นฐาน02.jpg

แผ่นฐานกลมมีล้อประคอง x 1

แผ่นฐานกลมไม่มีล้อประคอง x 1

GearBOX48x1.jpg

ล้อพร้อมยาง.jpg

ชุดเฟืองขับมอเตอร์ BO2 48:1 x 2

ล้อพลาสติกพร้อมยาง x 2

ZX01ISO.jpg สกรูและนอต.jpg

ZX-SWITCH x 2

ZX-03 x2.jpg ZX-03 x 2

ชิ้นต่อมุมฉาก แดง.jpg ชิ้นต่อมุมป้านเหลือง MINI.jpg ชิ้นต่อมุมฉาก x 2

ชิ้นต่อมุมป้าน x 2

ZX-Speaker.jpg ZX-SPEAKER x 1

การสร้าง

Step001.jpg

Step00.jpg

1. นำ�ชุดเฟืองขับมอเตอร์ยึดเข้ากับล้อพลาสติกและยาง จากนั้นนำ�สกรูเกลียวปล่อยขนาด 2 มม.ขันยึด (ทำ�เหมือนกัน 2 ชุด)

Step04.jpg Step04.jpg

Step05.jpg

สกรู 3x6 มม.

2. นำ�ชุดเฟืองขับมอเตอร์ประกบยึดเข้ากับแผ่นฐาน โดยใช้แผ่นฐานที่มีล้อประคอง ให้ลวดยึดล้อประคองอยู่ด้านล่างดังรูป จากนั้นใช้สกรูขนาด 3 x 6 มม.ขันยึดชุดเฟืองขับมอเตอร์เข้ากับแผ่นฐานให้แน่น 3. นำ�เสารองโลหะขนาด 50 มม. ยึดเข้าที่มุมทั้ง 4 ด้านของแผ่นฐานเพื่อเตรียมสำ�หรับการยึดแผ่นฐานอีกชุดต่อไป Step07New.jpg

Step08.jpg

Step06New.jpg นอต 3 มม. สกรู 3x6 มม.

เสารอง 3 มม. สกรู 3x10 มม.

Step09.jpg

4. นำ�ถาดรองกะบะถ่านยึดเข้ากับแผ่นฐานที่ไม่มีล้อประคองบริเวณกึ่งกลางของแผ่นฐานตำ�แหน่งดังรูป แล้วใช้สกรูขนาด 3x6 มม.ขันยึดด้วย นอต 3 มม. 5. นำ�บอร์ด IPST-SE (ร้อยด้วยสกรู 3x10 มม. จากนั้นรองด้วยเสารองพลาสติก 3 มม. ดังรูป เพื่อเตรียมนำ�ไปประกบเข้ากับแผ่นฐาน

Step08New.jpg

Step09New.jpg

6. นำ�แผ่นฐานที่ยึดกะบะถ่านเรียบร้อยแล้วประกบเข้ากับบอร์ด IPST-SE จากนั้นใช้นอต 3 มม.ขันยึดให้แน่น 7. ปลายสายของกะบะถ่านเป็นขั้วต่ออแดปเตอร์ให้นำ�มาเสียบบนจุดต่ออแดปเตอร์บนบอร์ด IPST-SE 8. พลิกแผ่นฐานด้านล่างขึ้นมา ใส่ถ่านขนาด AA จำ�นวน 6 ก้อนเข้าไป 10. นำ�แผ่นฐานที่ยึดมอเตอร์แล้วกับแผ่นฐานที่ยึดบอร์ดเรียบร้อย มาประกบเข้าด้วยกัน จากนั้นใช้สกรูมือหมุนขันยึดทั้งสี่ด้าน ด้านหน้า

Step11New.jpg

ขวา Step12New.jpg

สกรูมือหมุน ซ้าย เสียบสายมอเตอร์ 11. เสียบสายมอเตอร์เข้าที่จุดต่อมอเตอร์ โดยมอเตอร์ซ้ายเสียบเข้าช่อง (1) และมอเตอร์ขวาเสียบเข้าช่อง (2) สำ�หรับทิศทางของสายให้ทดลอง หมุนล้อ ถ้าหมุนล้อให้เคลื่อนที่ไปด้านหน้า ไฟที่ขั้วต่อมอเตอร์จะต้องติดเป็นสีเขียว หมุนถอยหลังไฟที่ขั้วต่อมอเตอร์จะต้องติดเป็นสีแดง ถ้าเป็น ในทางตรงกันข้ามให้กลับขั้วมอเตอร์ให้ถูกต้อง

การติดตั้งแผงวงจรสวิตช์เพื่อตรวจจับด้านหน้า Step15New.jpg Step20.jpg Step13New.jpg

1. นำ�แผงวงจรสวิตช์ยึดเข้ากับชิ้นต่อมุมฉากโดยใช้สกรูขนาด 3x15 มม. และนอต 3 มม.ขันยึด จากนั้นนำ�ชิ้นต่อมุมป้านเสียบเข้าปลายของ ชิ้นต่อมุมฉาก ทำ�เหมือนกัน 2 ชุด 2. นำ�แท่งต่อ 3 รู ยึดเข้ากับแผ่นฐานด้านบนของหุ่นยนต์ IPST-BOT SE โดยใช้สกรูขนาด 3x10 มม.และนอต 3 มม.ขันยึดทั้งสองข้าง ของแผ่นฐาน

Step17New.jpg

ซ้าย Step16New.jpg

16/ขวา

ขวา

17/ซ้าย

3. นำ�แผงวงจรสวิตช์เสียบเข้าที่แท่งต่อในลักษณะดังรูป 4. เสียบสายจากแผงวงจรสวิตช์ด้านซ้ายเข้าที่ขา 17 และด้านขวาเข้าที่ขา 16 Step20New.jpg Step19New.jpg Step18New.jpg ซ้าย

ZX-03-Connect.jpg

Step21New.jpg

ขวา

การติดตั้งแผงวงจรตรวจจับการสะท้อนแสงอินฟราเรด

1. นำ�แผงวงจรตรวจจับการสะท้อนแสงอินฟราเรดยึดเข้ากับแท่งต่อ 5 รู โดยใช้สกรู 3x15 มม.และนอต 3 มม.ขันยึดให้แน่น ในลักษณะดัง รูป ทำ�เหมือนกัน 2 ชุด 2. นำ�แผงวงจรตรวจจับการสะท้อนแสงอินฟราเรดยึดเข้ากับแผ่นฐานด้านล่างของหุ่นยนต์ โดยใช้สกรู 3x10 มม. ขันยึด 3. เสียบสายจากแผงวงจรตรวจจับการสะท้อนด้านซ้ายเข้าที่ขุดต่อ A0 ด้านขวาเข้าที่จุดต่อ A1

Step24New.jpg

Step23New.jpg เสียบสายช่อง 18

ติดตั้งลำ�โพงเปียโซ

เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่และสามารถใช้เสียงแสดงสถานะการทำ�งานต่างๆ ของหุ่นยนต์ ได้ โดยทำ�จะติดตั้งด้านข้างของตัวหุ่นยนต์ดังรูป โดยใช้ สกรูขนาด 3x15 มม. และนอต 3 มม.ขันยึด จากนั้นเสียบสายเซนเซอร์เข้าที่ขา 18

Step25New.jpg

ซอฟต์แวร์และไดรเวอร์

ซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการพัฒนากับ IPST-SE มี 2 คือ Arduino ปัจจุบันเป็นเวอร์ชั่น 1.05 สามารถเลือกติดตั้งได้ทั้ง windows และ Mac Wirring ปัจจุบันเป็นเวอร์ชั่น 1.0 สามารถเลือกติดตั้งได้ทั้ง windows และ Mac ซอฟต์แวร์ทั้งสองตัวทำ�งานแทบจะเหมือนกันทุกประการ สำ�หรับ iBOT จะเลือกใช้ซอฟต์แวร์ Arduino โดยชุดซอฟต์แวร์ Arduino เวอร์ชั่น สำ�หรับบอร์ด IPST-SE และ iBOT เพิ่มเติมไลบรารี่และไดรเวอร์เพื่อรองรับการใช้งานกับบอร์ด IPST-SE ไว้แล้ว โดยขั้นตอนการติดตั้งเป็น ดังนี้ 1. นำ�แผ่นซีดีรอมที่จัดมาพร้อมกับชุด IPST-SE ใส่ลงในไดรฟซีดีรอม เปิดโฟลเดอร์ IPST-SE IPST++\Software\Windows

IPST-SE000.jpg IPST-SE001.jpg

หมายเหตุ ถ้าต้องการอัพเดตซอฟต์แวร์เวอร์ชั่นใหมสามารถดูเพิ่มเติมได้จากเวปไซต์ www.ipst-microbox.com 2. ดับเบิ้ลคลิกที่ไฟล์ ArduinoIPST_1.0.5_SetupXXXXXX (โดย XXXXXX เป็นวันเดือนปีที่อัพเดตซอฟต์แวร์ล่าสุด) เพื่อติดตั้ง

IPST-SE002.jpg

IPST-SE003.jpg

IPST-SE004.jpg

3. ที่หน้าต่างต้อนรับ ให้คลิก Next เพื่อเข้าสู่หน้าต่างต่อไป 4. โปรแกรมสอบถามตำ�แหน่งติดตั้งซอฟต์แวร์ โดยค่าตั้งต้นอยู่ที่ c:\ArduinoIPST ถ้าไม่ต้องการแก้ไขให้กด Next เข้าสู่ขั้นตอนต่อไป 5. โปรแกรมสอบชื่อของ Start Menu ถ้าไม่เปลี่ยนแปลงก็กด Next ต่อไป

IPST-SE006.jpg

IPST-SE007.jpg

IPST-SE008.jpg

6. โปรแกรมติดตั้งจะสรุปรายละเอียดมาให้ดูอีกครั้ง ให้กด Install เพื่อเริ่มขั้นตอนการติดตั้ง 7. หลังจากติดตั้งซอฟต์แวร์เสร็จแล้วจะปรากฎหน้าต่างสำ�หรับติดตั้งไดรเวอร์ขึ้นมาอีกครั้ง ให้กด Install เพื่อติดตั้งไดรเวอร์ จนขึ้นปุ่ม Finish เป็นอันสิ้นสุดการติดตั้งโปรแกรม

การขับเคลื่อนหุ่นยนต์ iBOT ชุดคำ�สั่งสำ�หรับขับเคลื่อนหุ่นยนต์ ฟังก์ชั่น

motor(ch,speed)

เป็นฟังก์ชั่นสำ�หรับสั่งงานมอเตอร์ให้ทำ�งาน โดย ch หมายถึงช่องของมอเตอร์เป็นได้ 3 ค่าคือ 1 ,2 และ ALL หมายถึงการสั่งงานให้มอเตอร์ 2 ตัวทำ�งานพร้อมกัน speed คือค่าความเร็วของมอเตอร์มีค่าระหว่าง -100 ถึง 100 โดย ถ้าค่าเป็นบวก ทิศทางมอเตอร์ ไปหน้า ถ้าค่าเป็นลบ ทิศทางมอเตอร์ถอยหลัง ตัวอย่างการใช้งาน

motor(1,60); motor(2,-40);

motor(ALL,100);

ให้มอเตอร์ 1 ไปด้านหน้าด้วยความเร็ว 60 เปอร์เซ็นต์ ให้มอเตอร์ 2 ถอยหลังด้วยความเร็ว 40 เปอร์เซ็นต์ ให้มอเตอร์ทั้งสองตัวเคลื่อนที่ไปด้านหน้าด้วยความเร็ว 100 เปอร์เซ็นต์

ฟังก์ชั่น motor_stop(ch) และ ao()

โดย

หมายถึงช่องของมอเตอร์เป็นได้ 3 ค่าคือ 1 ,2 และ ALL หมายถึงการสั่งงานให้มอเตอร์ 2 ตัวทำ�งานพร้อมกัน

ตัวอย่างการใช้งาน

motor_stop(1); ให้มอเตอร์ 1 หยุดทำ�งาน motor_stop(ALL); ให้มอเตอร์ทั้งสองตัวหยุดทำ�งาน ( สามารถเรียกชื่อโดยใช้คำ�สั่ง ao() แทนได้ ) ao(); ให้มอเตอร์ทั้งสองตัวหยุดทำ�งาน จากฟังก์ชั่นทั้งสองนี้สามารถควบคุมให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ เดินหน้า ถอยหลัง เลี้ยวซ้าย เลี้ยวขวา ได้แล้ว เพื่อเพิ่มความสะดวกมากขึ้นจะมี ฟังก์ชั่นเพิ่มเพื่อให้เรียกใช้งานได้ง่ายและสะดวก ดังนี้

ฟังก์ชั่น fd(speed)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์เดินหน้า ซึ่งมาจาก void fd(int speed){ motor(ALL,speed); }

I-BOT-FD.jpg

ฟังก์ชั่น bk(speed)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์ถอยหลัง ซึ่งมาจาก void bk(int speed){ motor(ALL,-speed); }

i-BOT-BK.jpg

ฟังก์ชั่น sl(speed)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์หมุนตัวทางซ้าย ซึ่งมาจาก void sl(int speed){ motor(1,-speed); motor(2,speed); }

จุดหมุน i-BOT-SL.jpg

ฟังก์ชั่น sr(speed)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์หมุนตัวทางขวา ซึ่งมาจาก จุดหมุน

void sr(int speed){ motor(1,speed); motor(2,-speed);

i-BOT-SR.jpg

}

ฟังก์ชั่น tl(speed)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์เลี้ยวซ้าย (เลี้ยวล้อเดียว) ซึ่งมาจาก void tl(int speed){ motor(1,0); motor(2,speed); }

จุดหมุน i-BOT-TL.jpg

ฟังก์ชั่น tr(speed)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์เลี้ยวขวา (เลี้ยวล้อเดียว) ซึ่งมาจาก void tr(int speed){ motor(1,speed); motor(2,0); }

ฟังก์ชั่น fd2(speed1,speed2)

จุดหมุน i-BOT-TR.jpg

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปข้างหน้าโดยปรับความเร็วมอเตอร์ 1 และมอเตอร์ 2 ต่างกัน ซึ่งมาจาก void fd2(int speed1, int speed2){ motor(1,speed1); motor(2,speed2); }

ฟังก์ชั่น bk2(speed1,speed2)

เพื่อสั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ถอยหลังโดยปรับความเร็วมอเตอร์ 1 และมอเตอร์ 2 ต่างกัน ซึ่งมาจาก void bk2(int speed1, int speed2){ motor(1,-speed1); motor(2,-speed2); }

หมายเหตุ นอกจากฟังก์ชั่นสำ�หรับขับเคลื่อนหุ่นยนต์แล้วมีฟังก์ชั่น OK() ที่เมื่อดาวน์ โหลดโปรแกรมไปยังหุ่นยนต์แล้วจะต้องกดปุ่ม OK บน ตัวหุ่นยนต์ก่อนที่จะทำ�งานคำ�สั่งถัดไป ช่วยให้ขณะที่กำ�ลังดาวน์ โหลดโปรแกรมอยู่ หุ่นยนต์ ไม่วิ่งตกพื้น

ฟังก์ชั่น OK()

รอการกดปุ่ม OK ก่อนที่จะทำ�งานคำ�สั่งถัดไป พร้อมแสดงข้อความที่หน้าจอ โดยก่อนการกดปุ่ม OK หน้าจอ GLCD แสดงข้อความ > Push OK เมื่อกดปุ่ม OK แล้วหน้าจอจะแสดงข้อความ > Running ..

GLCD-Push-OK.jpg

ฟังก์ชั่น sw_OK_press()

รอการกดสวิตช์ OK ก่อนที่จะทำ�งานคำ�สั่งถัดไป (ไม่แสดงผลหน้าจอ)

IPST-SE_1.jpg

ตำ�แหน่งสวิตช์ OK

GLCD-Running.jpg

เป้าหมาย

ปฏิบัติการที่ 1 ขับเคลื่อนหุ่นยนต์ iBOT

ทดลองใช้คำ�สั่งในการขับเคลื่อนหุ่นยนต์รูปแบบต่างๆ

การทำ�งานของโปรแกรม #include <ipst.h> void setup(){ OK(); } void loop(){ glcd(0,0,”FORWARD 50% “); fd(50); sw_OK_press(); glcd(0,0,”BACKWORD 50% “); bk(50); sw_OK_press(); glcd(0,0,”SPIN LEFT 50% “); sl(50); sw_OK_press(); glcd(0,0,”SPIN RIGHT 50%”); sr(50); sw_OK_press(); glcd(0,0,”TURN LEFT 50% “); tl(50); sw_OK_press(); glcd(0,0,”TURN RIGHT 50%”); tr(50); sw_OK_press(); glcd(0,0,”ALL MOTOR OFF “); ao(); sw_OK_press(); }

// รอกดสวิตช์กอ ่ นเริม ่ ท�ำงาน

// หุน ่ ยนต์เคลือ ่ นทีไ่ ปข ้างหน ้า // หุน ่ ยนต์เคลือ ่ นทีถ ่ อยหลัง // หุน ่ ยนต์หมุนตัวด ้านซ ้าย // หุน ่ ยนต์หมุนตัวด ้านขวา // หุน ่ ยนต์เลีย ้ งซ ้าย // หุน ่ ยนต์เลีย ้ วขวา // หุน ่ ยนตหยุด

โปรแกรมที่ 1 SimpleMoving.ino ทดสอบการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์เบื้องต้น โปรแกรมจะรอรับการกดสวิตช์ OK จากนั้นจะเรียกฟังก์ชั่นการเคลื่อนที่หุ่นยนต์ทีละฟังก์ชั่นพร้อมทั้งแสดงการทำ�งานที่หน้าจอ GLCD ด้วย

การทดลอง

เปิดโปรแกรม ArduinoIPST แล้วเขียนโปรแกรมตามโปรแกรมที่ 1 จากนั้นบันทึกในชื่อ SimpleMoving.ino เชื่อมต่อสาย Mini USB จากคอมพิวเตอร์เข้าที่บอร์ด IPST-SE แล้วทำ�การอัปโหลดโปรแกรมไปยังหุ่นยนต์ จากนั้นถอดสาย Mini USB ออก สังเกตดูการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์เมื่อกดสวิตช์ OK ในแต่ละครั้ง ตรงกับข้อความที่แสดงที่หน้าจอ GLCD หรือไม่ หมายเหตุ ถ้าการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ ไม่ตรงตามข้อความที่แสดงที่หน้าจอ GLCD ให้ตรวจสอบการต่อสายมอเตอร์ว่ากลับทิศทางกันหรือไม่

ปฏิบัติการที่ 2 ระยะทางมาจากความเร็วหารด้วยเวลา

เป้าหมาย

เขียนโปรแกรมเพื่อทดสอบหาระยะทางการเคลื่อนที่ โดยดูจากความเร็วของคำ�สั่งควบคุมมอเตอร์และเวลาที่ให้มอเตอร์ทำ�งาน กรณีแรก (มอเตอร์ทำ�งานด้วยความเร็ว 100 % / เวลาที่ใช้ 1 วินาที ) แสดงในโปรแกรมที่ 2-1

#include <ipst.h> void setup(){ OK(); fd(100); delay(1000); ao(); } void loop(){}

โปรแกรมที่ 2-1 Speed_and_Time ทดสอบเวลาและความเร็วการทำ�งานของหุ่นยนต์ กรณีที่สอง มอเตอร์ทำ�งานด้วยความเร็ว 50 % / เวลาที่ใช้ 2 วินาที แสดงในโปรแกรมที่ 2-2 #include <ipst.h> void setup(){ OK(); fd(50); delay(2000); ao(); } void loop(){}

โปรแกรมที่ 2-2 Speed_and_Time2 ทดสอบเวลาและความเร็วการทำ�งานของหุ่นยนต์

การทดลอง

โหลดโปรแกรมที่ 2-1 ไปยังหุุ่นยนต์ iBOT จากนั้นกดสวิตช์ OK วัดระยะทางที่หุ่นยนต์วิ่งไปได้ โหลดโปรแกรมที่ 2-2 ไปยังหุ่นยนต์ iBOT จากนั้นกดสวิตช์ OK วัดระยะทางเทียบกับโปรแกรมแรก โดยปกติระยะทางที่ได้ น่าจะใกล้เคียงกัน ความคลาดเคลื่อนจะมาจาก เมื่อป้อนความเร็วหุ่นยนต์ 100% ล้อจะเกิดการฟรีขณะออกตัว และขณะ ที่สั่งให้หุ่นยนต์หยุดจะมีแรงเฉื่อยเกิดขึ้น i-BOTSpeed and time.jpg fd(100); delay(1000);

fd(50); delay(2000);

i-BOTSpeed and time.jpg

ปฏิบัติการที่ 3 ปรับแต่งหุ่นยนต์ ให้เคลื่อนที่ตรง เป้าหมาย เพื่อให้หุ่นยนต์ทำ�ภารกิจทางตรงได้แม่นยำ� โดยการปรับความเร็วมอเตอร์ซ้ายและขวาให้ทำ�งานด้วยค่าที่ต่างกัน เป็นที่ว่าคำ�สั่งให้หุ่นยนต์เดินหน้าจะใช้คำ�สั่ง fd(speed) และถอยหลังใช้คำ�สั่ง bk(speed) แต่ ในกรณีที่ต้องการปรับค่าความเร็วมอเตอร์ 1 และ มอเตอร์ 2 ให้ต่างกัน จะต้องใช้คำ�สั่ง fd2(speed1,speed2) และ bk2(speed1,speed2) เพื่อทดสอบหุ่นยนต์ว่าเคลื่อนที่ได้ตรงหรือไม่ โดยเขียน โปรแกรมทดสอบดังโปรแกรมที่ 3-1 #include <ipst.h> void setup(){} void loop(){ OK(); fd2(30,30); delay(2000); ao(); }

โปรแกรมที่ 3-1 ทดสอบการเคลื่อนที่ตรงของหุ่นยนต์

การทดลอง

เขียนโปรแกรมตามโปรแกรมที่ 3-1 จากนั้นอัปโหลดไปยังหุ่นยนต์ iBOT กดปุ่ม OK เพืื่อทดสอบการเคลื่อนที่ เป็นเวลา 2 วินาทีแล้วหยุด สังเกตว่าหุ่นยนต์เอียงไปทางด้านซ้ายหรือขวาหรือไม่ ถ้าหุ่นยนต์เอียงไปทางซ้ายแสดงว่ามอเตอร์ด้านซ้ายหมุนช้ากว่ามอเตอร์ด้านขวา การปรับแก้ ให้เพิ่มค่าความเร็วมอเตอร์ด้านซ้ายขึ้นอีกทีละ 1 จนหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรง

fd2(30+1,30);

ถ้าหุ่นยนต์เอียงไปทางขวาแสดงว่ามอเตอร์ด้านขวาหมุนช้ากว่ามอเตอร์ทางด้านขวา การปรับแก้ ให้เพิ่มค่าความเร็วมอเตอร์ด้านขวาขึ้นอีกทีละ 1 จนหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรง fd2(30,30+1);

i-BOTSpeed and time.jpg

ปฏิบัติการที่ 4 หุ่นยนต์เดินเป็นรูปสี่เหลี่ยม เป้าหมาย ทดสอบการกำ�หนดค่าเวลาการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ให้หุ่นยนต์เดินและเลี้ยวตามเวลาได้แม่นยำ� ในกรณีต้องการให้หุ่นยนต์เดินวนเป็นรูปสี่เหลี่ยม โปรแกรมจะถูกเก็บใน void loop() โดยจะเกิดการเดินตรง และเลี้ยวขวาสลับกันไป เรื่อยๆ ดังโปรแกรมที่ 4-1 #include <ipst.h> void setup(){ OK(); } void loop(){ fd(30); delay(1000); tr(30); delay(550); }

โปรแกรมที่ 4-1 ทดสอบการเคลื่อนที่เป็นรูปสี่เหลี่ยม

การทดลอง

1. เขียนโปรแกรมตามโปรแกรมที่ 4-1 จากนั้นอัปโหลดไปยังหุ่นยนต์ 2. ทดสอบปล่อยหุ่นยนต์ให้เคลื่อนที่สังเกตมุมการเลี้ยวของหุ่นยนต์ว่ามากหรือน้อยกว่า 90 องศา 3. ถ้ามุมการเลี้ยวมากกว่า 90 องศาแสดงว่าเวลาการเลี้ยวน้อยเกินไป ให้เพิ่มเวลาของฟังก์ชั่น delay() หลังคำ�สั่ง tr(30); 4. ถ้ามุมการเลี้ยวน้อยกว่า 90 องศาแสดงว่าเวลาในการเลี้ยวมากเกินไป ให้ลดเวลาของฟังก์ชั่น delay() หลังคำ�สั่ง tr(30); 5. ทดสอบจนการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์เป็นรูปสี่เหลี่ยม

i-BOTSpeed and time.jpg

ปฏิบัติการที่ 5 หุ่นยนต์เคลืี่อนที่เป็นวงกลม เป้าหมาย ดูลักษณะการทำ�งานของการปรับความเร็วมอเตอร์ทั้งสองที่ไม่เท่ากัน จะมีผลอย่างไรกับหุ่นยนต์ เพื่อให้การสามารถปรับความเร็วการเคลื่อนที่ของมอเตอร์ ได้ จากผู้ใช้งาน ตัวอย่างโปรแกรมจะอ่านค่าจากฟังก์ชั่น knob(x) ซึ่งจะนำ�ค่า จากตัวต้านทานปรับค่าได้บนบอร์ด IPST-SE มาเป็นค่าความเร็วมอเตอร์ ให้กับมอเตอร์ 1 ส่วนมอเตอร์ 2 จะรักษาความเร็วคงที่ไว้ที่ 50% ตาม โปรแกรมที่ 5-1 #include <ipst.h> int x; void setup(){ OK(); } void loop(){ x=knob(100); glcd(0,0,”MOTOR1=%d glcd(1,0,”MOTOR2=%d fd2(x,50); }

“,x); “,50);

โปรแกรมที่ 5-1 โปรแกรมสั่งงานให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่เป็นวงกลม

การทดลอง

1. เขียนโปรแกรมตามโปรแกรมที่ 5-1 จากนั้นอัปโหลดโปรแกรมไปยังตัวหุ่นยนต์ 2. กดปุ่ม OK เพื่อเริ่มต้นทำ�งาน หุ่นยนต์จะเริ่มต้นทำ�งาน พร้อมทั้งแสดงค่าตัวเลขความเร็วที่หน้าจอ โดย Motor2 ความเร็วคงที่ 50% 3. ทำ�การปรับค่า knob เพื่อปรับความเร็วของ Motor1 ถ้าความเร็ว Motor1 น้อยกว่าค่า 50 หุ่นยนต์ iBOT จะเคลื่อนที่เป็นวงกลมทางซ้าย แต่ถ้าค่าของ Motor1 มากกว่า 50 หุ่นยนต์ iBOT จะเคลื่อนที่เป็นวงกลมทางขวา

i-BOTSpeed and time.jpg

ปฏิบัติการที่ 6 หุ่นยนต์รถบังคับจากสวิตช์ 2 ตัว เป้าหมาย เพื่อเรียนรู้การควบคุมหุ่นยนต์ ด้วยการเขียนโปรแกรมแบบมีเงื่อนไข โปรแกรมที่ 6-1 ใช้สวิตช์ 2 ตัวทำ�ให้สามารถเขียนเงื่อนไขเหตุการณ์ที่ไม่ซ้ำ�กันได้ 4 เหตุการณ์คือ 1. เมื่อกดสวิตช์ 2 ตัวพร้อมกัน จะสั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงไปด้านหน้า 2. เมื่อกดสวิตช์ด้านซ้ายเพียงตัวเดียว จะให้หุ่นยนต์เลี้ยวซ้าย 3. เมื่อกดสวิตช์ด้านขวาเพียงตัวเดียว จะให้หุ่นยนต์เลี้ยวขวา 4. ถ้าไม่กดสวิตช์ให้หุ่นยนต์หยุดการเคลื่อนที่ สำ�หรับ ZX-SWITCH ซึ่งต่อกับขา 16 และขา 17 นั้นจะให้เงื่อนไขเป็นเท็จ หรือ “0” เมื่อกดสวิตช์ เมื่อต้องเขียนตรวจสอบกรณีที่กด สวิตช์หรือเป็น “0” จะใช้เครื่องหมาย “!” (NOT) ซึ่งจะให้ค่าสถานะตรงข้าม จากเท็จจะกลายเป็นจริงแทน สำ�หรับกรณีที่ต้องตรวจสอบเงื่อนไขสองเงื่อนไขให้เป็นจริงทั้งคู่ คือ เงื่อนไขแรกเป็นจริง “และ” เงื่อนไขที่สองเป็นจริง ในชุดการตรวจสอบ เดียวกัน จะต้องคั่นด้วยคำ�สั่ง “&&” แทนการ AND ทางลอจิก #include <ipst.h> int x; void setup(){ setTextSize(2); glcdMode(1); setTextColor(GLCD_YELLOW); } void loop(){ if(!in(16)&&!in(17)){ glcd(0,0,”FORWARD “); fd(30); } else if(!in(16)&&in(17)){ glcd(0,0,”Turn Left “); tl(30); } else if(in(16)&&!in(17)){ glcd(0,0,”Turn Right”); tr(30); } else { glcd(0,0,”Press SW “); ao(); } }

โปรแกรมที่ 6-1 หุ่นยนต์รถบังคับจากสวิตช์สองตัว

การทดลอง

1. เขียนโปรแกรมตามโปรแกรมที่ 6-1 จากนั้นอัปโหลดไปยังหุ่นยนต์ iBOT 2. สังเกตถ้ายังไม่ได้กดสวิตช์หน้าจอจะแสดงข้อความ Press SW และหุ่นยนต์ยังไม่เคลื่อนที่ 3. ทดลองกดสวิตช์ทั้งสองตัวพร้อมกัน หุ่นยนต์จะต้องเคลื่อนที่ไปด้านหน้า พร้อมทั้งแสดงข้อความ FORWARD

4. ทดลองกดสวิตช์ที่ต่อกับหมายเลข 16 หุ่นยนต์จะต้องเลี้ยวซ้ายพร้อมทั้งแสดงข้อความ Turn Left 5. ทดลองกดสวิตช์ที่ต่อกับหมายเลข 17 หุ่นยนต์จะต้องเลี้ยวขวาพร้อมทั้งแสดงข้อความ Turn Right

Remote Control Car.jpg

ปฏิบัติการที่ 7 หลบหลีกสิ่งกีดขวางด้วยการชน เป้าหมาย เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ไปในตำ�แหน่งต่างๆ พร้อมทั้งหลบหลีกสิ่งกีดขวางด้านหน้าได้ด้วยการตรวจจับจากสวิตช์ กิจกรรมนี้จะปล่อยให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปอย่างต่อเนื่อง แต่เมื่อสวิตช์ที่ติดตั้งด้านหน้าเกิดการชนเข้ากับสิ่งกีดขวาง โปรแกรมที่ 7-1 จะสั่งให้ หุ่นยนต์ถอยหลังแล้วเปลี่ยนเส้นทางเดินไปทิศทางอื่นเพื่อหลบหลีกสิ่งกีดขวาง #include <ipst.h> int x; void setup(){ OK(); } void loop(){ fd(30); if(!in(16)){ glcdFillRect(130,98,30,30,GLCD_RED); bk(30); delay(300); sr(30); delay(500); glcdFillRect(130,98,30,30,GLCD_BLACK); } if(!in(17)){ glcdFillRect(0,98,30,30,GLCD_RED); bk(30); delay(200); sl(30); delay(200); glcdFillRect(0,98,30,30,GLCD_BLACK); } }

Step25New.jpg

โปรแกรมที่ 7-1 โปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่หลบสิ่งกีดขวาง

การทดลอง

1. ให้ย้าย ZX-SWITCH ทั้งสองตัวจากปฏิบัติการที่ 6 มาติดตั้งด้านหน้าเหมือนเดิม 2. เขียนโปรแกรมตามโปรแกรมที่ 7-1 จากนั้นอัปโหลดไปยังหุ่นยนต์ 3. กดสวิตช์ OK ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ สังเกตเมื่อสวิตช์ชนเข้ากับสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่อย่างไร

ชนกำ�แพงด้านขวา.jpg

เมื่อหุ่นยนต์ชนจากทางด้านซ้าย หุ่นยนต์จะถอยหลังแล้วเลี้ยวไปทางด้านขวา และเคลื่อนที่ต่อไป

ชนกำ�แพงด้านซ้าย.jpg

เมื่อหุ่นยนต์ชนจากทางด้านขวา หุ่นยนต์จะถอยหลังแล้วเลี้ยวไปทางด้านซ้าย และเคลื่อนที่ต่อไป

ปฏิบัติการที่ 8 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในเขาวงกตด้วยสวิตช์

ชนกำ�แพงด้านซ้าย.jpg

เป้าหมาย เพื่อเรียนรู้การตรวจสอบการทำ�งานจากสวิตช์ที่มีความซับซ้อนมากยิ่งขึ้น เคล็ดลับการเคลื่อนที่ในเขาวงกตคือ หุ่นยนต์จะต้องเคลื่อนที่ตรง และเลี้ยวได้ 90 องศาพอดี ซึ่งทดลองไปแล้วในปฏิบัติการหุ่นยนต์เคลื่อนที่ เป็นรูปสี่เหลี่ยม ในรูปที่ 8-1 แสดงในเห็นลักษณะของเขาวงกตอย่างง่ายที่มีรูปแบบการเลี้ยวด้านขวาหรือด้านซ้ายเพียงอย่างเดียว

สนามแบบที่ 1

IN OUT

MAZE03.jpg

MAZE03-3D.jpg

รูปที่ 8-1 การสร้างสนามเขาวงกตอย่างง่ายรูปแบบที่ 1

การสร้างสนาม

สำ�หรับผู้ใช้งานถ้าต้องการสร้างสนามรูปแบบนี้สามารถ หาก้อนอิฐบล็อกมาใช้ได้ โดยอาจจะห่อหุ้มด้วยกระดาษเพื่อป้องกันเศษปูนหลุดล่อน ออกมา

#include <ipst.h> void setup(OK();){} void loop(){ if(!in(16)&&!in(17)){ bk(20);delay(500); tr(30);delay(550); } else if(!in(16)&&in(17)){ while(in(17)); bk(20);delay(500); tr(30);delay(600); } else if(!in(16)&&in(17)){ while(in(16)); bk(20);delay(500); tr(30);delay(600); } else { fd(30); } }

โปรแกรมที่ 8-1 เดินในเขาวงกต เลี้ยวขวาเพียงอย่างเดียว

การทำ�งานของโปรแกรม

การตรวจสอบสวิตช์ว่าชนกำ�แพง เพียงอย่างเดียวนั้น ถ้านำ�มาใช้กับการเคลื่อนที่ในเขาวงกต รูปแบบการเลี้ยวของหุ่นยนต์อาจจะไม่เท่ากัน ในทุกครั้ง ดังนั้นถ้า กำ�หนดให้การชนจากสวิตช์จะต้องรอจนเกิดการชนสวิตช์ทั้งสองตัวก่อนจึงค่อยถือเป็นการชนกำ�แพง โดยขั้นตอนของโปร แกรมทำ�ดังนี้ 1. ถ้าตรวจสอบว่าสวิตช์ทั้งสองตัวชนกำ�แพงพร้อมกัน จะสั่งให้หุ่นยนต์ถอยหลังแล้วเลี้ยวขวา 2. ถ้าตรวจสอบว่าสวิตช์ด้านซ้ายถูกชน ให้รอจนกระทั่งสวิตช์ด้านขวาถูกชนด้วย จึงค่อยสั่งหุ่นยนต์ถอยหลังแล้วเลี้ยวขวา 3. ถ้าตรวจสอบว่าสวิตช์ด้านขวาถูกชน ให้รอจนกระทั่งสวิตช์ด้านซ้ายถูกชนด้วย จึงค่อยสั่งหุ่นยนต์ถอยหลังแล้วเลี้ยวขวา 4. ถ้าสวิตช์ ไม่ถูกชน ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงไป

OUT

MAZE02.jpg

MAZE02-3D.jpg

รูปที่ 8-2 สนามสำ�หรับเคลื่อนที่ ในเขาวงกตแบบที่ 2

สนามแบบที่ 2

สนามแบบที่ 2 ดังแสดงในรูป 8-2 จะต้องมีการเลี้ยวทั้งด้านซ้ายและด้านขวา โดยรูปแบบคือ เจอกำ�แพงครั้งที่ 1 เลี้ยวซ้าย เจอกำ�แพงครั้งที่ 2 เลี้ยวขวา เจอกำ�แพงครั้งที่ 3 เลี้ยวขวา เจอกำ�แพงครั้งทีี่ 4 เลี้ยวซ้าย

การทำ�งานของโปรแกรมที่ 8-2

1. เนื่องจากสนามรูปแบบที่ 2 จะต้องมีการทั้งเลี้ยวซ้ายและขวา จึงจำ�เป็นที่ต้องสร้างตัวแปรสำ�หรับนับการเลี้ยว โดยกำ�หนดรูปแบบว่า ทุกครั้งที่ เจอกำ�แพงหลังจากเลี้ยวแล้วให้นับค่าขึ้น 1 ค่า โดยในที่นี้กำ�หนดตัวแปรชื่อ x 2. เมื่อตรวจพบว่าเป็นกำ�แพงแล้ว ก่อนจะตัดสินใจเลี้ยวด้านซ้ายหรือด้านขวา จะต้องตรวจสอบตัวแปรที่ใช้เก็บค่าการนับว่าขณะนั้นมีค่าเท่าใด และและต้องเลี้ยวไปในทิศทางใด 3. นำ�รายละเอียดจากข้อ 1 และ 2 เขียนเป็นฟังก์ชั่น โดยใช้ชื่อว่า Turn() และเรียกใช้งานจากโปรแกรมหลัก โดยทั้งหมดแสดงได้ตามโปรแกรมที่ 8-2

#include <ipst.h> int x=0; void Turn(){ bk(20);delay(500); if(x==0||x==3){ // ตรวจสอบค่า x ตรงกับ 0 หรือ 3 หรือไม่ tl(30); // สัง่ หุน ่ ยนต์เลีย ้ วซ ้าย } else if(x==1||x==2){ // ตรวจสอบค่า x ตรงกับ 1 หรือ 2 หรือไม่ tr(30); // สัง่ หุน ่ ยนต์เลีย ้ วขวา } else{ ao(); // สัง่ หุน ่ ยนต์หยุด while(1); // ค ้างอยูท ่ บ ี่ รรทัดนี้ } glcd(0,0,”X=%d “,x); x++; // เพิม ่ ค่าการนับแยก delay(500); } void setup(){ OK(); } void loop(){ if(!in(16)&&!in(17)){ Turn(); } else if(!in(16)&&in(17)){ while(in(17)); Turn(); } else if(!in(16)&&in(17)){ while(in(16)); Turn(); } else { fd(30); } }

โปรแกรมที่ 8-2 โปรแกรมสั่งงานให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ในเขาวงกตแบบที่ 2

ปฏิบัติการที่ 10 อ่านค่าแสงจาก ZX-03 เป้าหมาย เพื่อตรวจสอบการทำ�งานของเซนเซอร์ที่ใช้สำ�หรับให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้น ให้ทำ�งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ZX-03 Layout.jpg

ZX-03 reflect.jpg รูปที่ 10-1 รูปร่างหน้าตาของ ZX-03 และการทำ�งานของโมดูล TCRT5000

ZX-03 Circuit.jpg

รูปที่ 10-2 วงจรเชื่อมต่อของ ZX-03

รู้จักกับ ZX-03

แผงวงจรตรวจจับแสงสะท้อนแสงอินฟราเรด ZX-03 มีลักษณะดังรูปที่ 10-1 หัวใจของมันคือโมดูล TCRT5000 ภายในประกอบด้วย LED อินฟราเรดและโฟโต้ทรานซิสเตอร์ โดย LED อินฟราเรดส่งแสงออกไปกระทบพื้น ส่วนโฟโต้ทรานซิสเตอร์รับแสงอินฟราเรดที่สะท้อน กลับมา ซึ่งจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่ตกกระทบ การนำ�โมดูล TCRT5000 ไปต่อใช้งานจะต้องต่อวงจรดังรูป 10-2 เพื่อนำ�ค่าที่ได้ ต่อเข้ากับขาอะนาลอกของ IPST-SE โดยให้ผลลัพธ์คือ ค่ามากเมื่อสะท้อนพื้นผิวสีขาวหรือสีอ่อน ค่าน้อยเมื่อสะท้อนพื้นผิวสีดำ�หรือสีเข้ม

Step19New.jpg

5-10 มม.

ติดตั้ง ZX-03.jpg รูปที่ 10-3 ระยะห่างการติดตั้ง ZX-03 กับพื้น

การติดตั้งเซนเซอร์ ZX-03 เข้ากับตัวหุ่นยนต์

ระยะการติดตั้งที่เหมาะสมคือ 5-10 มม.จากพื้น ถ้าห่างจากพื้นมากค่าที่อ่านได้จะลดลง ส่งผลถึงความแม่นยำ�ลดลงด้วย รูปแบบการติดตั้ง แสดงในรูปที่ 10-3

#include <ipst.h> void setup(){ setTextSize(3); glcdMode(3); } void loop(){ glcd(0,0,”L=%d glcd(1,0,”R=%d }

“,analog(0)); “,analog(1));

GLCD-Sensor-Read.jpg

โปรแกรมที่ 10-1 โปรแกรมอ่านค่าจากเซนเซอร์ ZX-03 แสดงผลที่หน้าจอ GLCD หมายเหตุ ด้านหลังของ %d ควรเคาะ Space Bar ประมาณ 2 ครั้งเพื่อใช้ลบค่าตัวเลขที่อาจจะแสดงค่าเกินที่จอภาพ ยกตัวอย่างเช่น ค่าเดิม แสดงค่า 100 ต่อไปจะแสดงค่า 99 ถ้าไม่เว้น Space Bar ค่าตัวเลขจะแสดงเป็น 990 แทน

ทดสอบอ่านค่าแสดงผลที่ GLCD

โปรแกรมที่ 10-1 จะทดสอบอ่านค่า ZX-03 ด้านซ้ายซึ่งต่อกับช่อง A0 และด้านขวาซึ่งต่อกับช่อง A1 มาแสดงที่หน้าจอ โดยให้ทดสอบวาง หุ่นยนต์ ไว้ที่พื้นผิวสีดำ�และพื้นผิวสีขาว บันทึกค่าเก็บไว้ 1. สมมติว่า ZX-03 ด้านซ้าย (A0) อ่านสีดำ�ได้ 100 อ่านสีขาวได้ 900 ค่ากลางสำ�หรับแบ่งแยกสีขาวและดำ�มีค่าเท่ากับ (100+900) /2 เท่ากับ 500 ซึ่งจะนำ�ค่านี้เป็นค่ากลางสำ�หรับอ้างอิงในการตรวจสอบโปรแกรมด้านซ้าย ถ้า ZX-03 อ่านค่าได้มากกว่าค่ากลาง (500) ให้ตีความว่าอ่านได้เป็นสีขาว ถ้า ZX-03 อ่านค่าได้น้อยกว่าค่ากลาง (500) ให้ตีความว่าอ่านได้เป็นสีดำ� 2. สมมติว่า ZX-03 ด้านขวา (A1) อ่านสีดำ�ได้ 80 อ่านสีขาวได้ 880 ค่ากลางสำ�หรับแบ่งแยกสีขาวและดำ�มีค่าเท่ากับ (80+880) /2 เท่ากับ 450 ซึ่งจะนำ�ค่านี้เป็นค่ากลางสำ�หรับอ้างอิงในการตรวจสอบโปรแกรมขวา ถ้า ZX-03 อ่านค่าได้มากกว่าค่ากลาง (450) ให้ตีความว่าอ่านได้เป็นสีขาว ถ้า ZX-03 อ่านค่าได้น้อยกว่าค่ากลาง (450) ให้ตีความว่าอ่านได้เป็นสีดำ� การหาค่าอ้างอิงหรือค่ากลางได้แม่นยำ� ส่งผลให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นแม่นยำ�ด้วย

อ่านค่าบนพื้นสีขาว

อ่านค่าบนพื้นสีดำ�

i-BOT with ZX-03 On White.jpg

i-BOT with ZX-03 On Black.jpg

GLCD on White.jpg

CL = (LWHITE+LBLACK)/2 CL = (900+100)/2 = 500

GLCD on Black.jpg

CR = (RWHITE+RBLACK)/2 CR = (880+80)/2 = 450

รูปที่ 10-4 การหาค่ากลางของเซนเซอร์ที่ติดตั้งด้านซ้ายและด้านขวาของหุ่นยนต์

ปฏิบัติการที่ 11 หุ่นยนต์หยุดที่เส้นตัดสีดำ� เป้าหมาย เพื่อทดสอบผลการอ่านค่าอ้างอิงจากปฏิบัติการที่ 10 ว่าสามารถนำ�มาใช้กับการตรวจจับเส้นของหุ่นยนต์ ได้จริงหรือไม่

Tape 3M.jpg

รูปที่ 11-1 คาดเทปพันสายไฟ 3M เพื่อทำ�เส้นตัดสนาม

เตรียมสนาม

จุดประสงค์คือสร้างเส้นตัดสีดำ�ขึ้นที่พื้นสีขาว เมื่อหุ่นยนต์เคลื่อนที่มาที่ตำ�แหน่งนี้ให้หุ่นยนต์หยุด ดำ�เนินการตามขั้นตอนดังนี้ 1. จัดหาแผ่นวัสดุสีขาวหรือสีอ่อนสำ�หรับทำ�สนามหุ่นยนต์ แนะนำ�ให้ใช้แผ่นพลาสติกลูกฟูก (ฟิวเจอร์บอร์ด) สีขาว 2. จัดหาเทปพันสายไฟสีดำ� แนะนำ�ยี่ห้อ 3M เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงและเกิดคราบกาวน้อย 3. ติดเส้นเทปพันสายไฟลงบนพลาสติกลูกฟูกเป็นเส้นตรงดังรูปที่ 11-1

#include <ipst.h> int CL=500,CR=450; void setup(){ } void loop(){ OK(); fd(40); while(analog(0)>CL&&analog(1)>CR); ao(); }

โปรแกรมที่ 11-1 หุ่นยนต์หยุดที่เส้นสีดำ�

การทำ�งานของโปรแกรม

2014-10-16 11.04.30.jpg

โปรแกรมที่ 11-1 กำ�หนดค่าตัวแปร CL (Center Left) และ CR (Center Right) สำ�หรับเก็บค่ากลางของ ZX-03 ทั้งด้านซ้ายและด้าน ขวาเอาไว้ จากนั้นเมื่อกดสวิตช์ OK หุ่นยนต์จะเคลื่อนที่ไปด้านหน้า และตรวจสอบว่า ZX-03 ด้านซ้ายและ ZX-03 ด้านขวายังอ่านเจอสีขาว หรือไม่ ถ้าไม่ใช่ก็สั่งให้หุ่นยนต์หยุด เมื่อเอาฟังก์ชั่น OK ใส่ไว้ใน void loop ผู้ใช้งานสามารถหยิบหุ่นยนต์ มากดสวิตช์แล้วเริ่มต้นขั้นตอนการทดสอบใหม่ได้โดยไม่ต้อง กดปุ่ม Reset หรือเปิดปิดสวิตช์ใหม่อีกครั้ง หมายเหตุ ในการตรวจสอบเงื่อนไขสองเงื่อนไข ถ้าต้องการให้เงื่อนไขทั้งสองเป็นจริงทั้งคู่ ภาษา C จะใช้เครื่องหมาย && ซึ่งหมายถึงการ AND กันทางลอจิก

ปฏิบัติการที่ 12 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ ไม่ตกโต๊ะ เป้าหมาย เพื่อเอาค่าจากแผงวงจร ZX-03 มาควบคุมให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่อยู่ในขอบเขตที่กำ�หนดได้

เตรียมสนาม

หาโต๊ะหรือแผ่นไม้ สีอ่อนหรือสีขาว โดยให้อยู่สูงขึ้นจากพื้นตั้งแต่ 3 เซนติเมตรขึ้นไป

2014-10-16 11.04.30.jpg

รูปที่ 12-1 การปรับตำ�แหน่งของแผงวงจร ZX-03 เพื่อให้ตรวจจับการตกโต๊ะได้ดีขึ้น

ปรับแต่งหุ่นยนต์

เพื่อให้การตรวจจับเกิดขึ้นได้เร็วขึ้น ZX-03 ควรจะเจอขอบโต๊ะก่อนที่ล้อหน้าจะตก ดังนั้นให้หมุนแผงวงจร ZX-03 และกางแผงวงจร ZX-03 ออกดังรูปที่ 12-1

#include <ipst.h> int L,R,CL=200,CR=150; void setup(){ OK(); } void loop(){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else{ bk(40);delay(300); if(L<CL){ sr(40);delay(400); } else{ sl(40);delay(600); } } }

โปรแกรมที่ 12-1 โปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์เคลื่อนที่ไม่ตกโต๊ะ

การทำ�งานของโปรแกรม

โปรแกรมที่ 12-1 สร้างตัวแปร L และ R เพื่อเก็บค่าที่อ่านได้จาก ZX-03 ด้านซ้ายและด้านขวา สำ�หรับค่ากลาง เนื่องจากการที่หุ่นยนต์ ออกนอกโต๊ะ ค่าการสะท้อนจะมีน้อยมาก ดังนั้นจึงสามารถปรับค่า CL หรือ CR ลงต่ำ�มากๆ ได้ ในที่นี้ใช้ค่า CL=200 และค่า CR=150 สำ�หรับการตรวจสอบของโปรแกรมทำ�ดังนี้ 1. ถ้าตรวจพบว่าค่าที่อ่านได้จาก ZX-03 ทั้งด้านซ้ายและด้านขวามีค่ามากกว่าค่ากลางทั้งคู่ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงไป 2. ถ้าไม่ตรงกับเงื่อนไขแรก ให้หุ่นยนต์ถอยหลัง 3. ตรวจสอบว่าค่า ZX-03 ด้านซ้ายมีค่าน้อยกว่าค่ากลางหรือไม่ ถ้าใช่ ให้หุ่นยนต์เลี้ยวขวา 0.4 วินาที 4. ถ้าไม่ตรงกับเงื่อนไขข้อ 3. ให้หุ่นยนต์เลี้ยวขวา 0.6 วินาที

Table_Check.jpg

ปฏิบัติการที่ 13 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นอย่างง่าย เป้าหมาย เพื่อเรียนรู้หลักการเคลื่อนที่ตามเส้น โดยใช้แผงวงจร ZX-03 เพียง 2 ตัว

สนามทดสอบหุ่นยนต์เบื้องต้น.jpg

รูปที่ 13-1 รูปแบบเตรียมสนามโดยการคาดเทปพันสายไฟ ลงบนแผ่นพลาสติกลูกฟูกสีขาว

เตรียมสนาม

จุดประสงค์คือสร้างเส้นทางเดินของหุ่นยนต์ เป็นเส้นโค้งลักษณะดังรูปที่ 13-1 1. จัดหาแผ่นวัสดุสีขาวหรือสีอ่อนสำ�หรับทำ�สนามหุ่นยนต์ แนะนำ�ให้ใช้แผ่นพลาสติกลูกฟูก (ฟิวเจอร์บอร์ด) สีขาว 2. จัดหาเทปพันสายไฟสีดำ� แนะนำ�ยี่ห้อ 3M เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงและเกิดคราบกาวน้อย 3. ติดเส้นเทปพันสายไฟลงบนพลาสติกลูกฟูกเป็นเส้นโค้ง ลักษณะดังรูปที่ 13-1

การตั้งเซนเซอร์สำ�หรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้น.jpg

รูปที่ 13-2 รูปแบบการติดตั้ง ZX-03 สำ�หรับให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้น

เตรียมหุ่นยนต์

ให้ทำ�การปรับตำ�แหน่งแผงวงจร ZX-03 ให้มีลักษณะดังรูปที่ 13-2 เพื่อให้ ZX-03 อยู่ ใกล้กับล้อขับเคลื่อนมากขึ้น

แนวคิดการเคลื่อนที่ตามเส้นสำ�หรับแผงวงจร ZX-03 2 ตัว

แผงวงจร ZX-03 2 ตัวทำ�ให้เกิดเหตุการณ์ที่ไม่ซ้ำ�กันได้ 4 เหตุการณ์ เพื่อให้เกิดการเคลื่อนที่ 4 รูปแบบดังนี้ รูปแบบที่ 1 แผงวงจร ZX-03 ทั้งสองตัวคร่อมอยู่บนเส้น (ด้านซ้ายและด้านขวาเจอสีขาว) สั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงไป

30 A6 27 A3

28 A4 25 A1

29 A5 26 A2

24 A0

KNOB

SW1

if(L>CL&&R>CR){ fd(30); }

20 D

USB 8 SCL 9 SDA

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET LOW

1 2 DC MOTOR

SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 ON

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

รูปแบบที่ 2 แผงวงจร ZX-03 ด้านซ้ายเจอสีดำ� สั่งให้หุ่นยนต์หมุนตัวด้านซ้าย

A1 25

UART1

2 RxD 1

RES ET

SW1

KNOB

USB

8 SC L 9 SDA

LOW

3 TxD 1

if(L<CL&&R>CR){ sl(30); }

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15

SER

DC MO TOR

15 SV0

14 SV1

13 SV2

12 SV3

รูปแบบที่ 3 แผงวงจร ZX-03 ด้านขวาเจอสีดำ� สั่งให้หุ่นยนต์หมุนตัวทางขวา

KNOB

SW1

USB

SDA L 9 8 SC

16 T

UART

RESE

if(L>CL&&R<CR){ sr(30); }

1 +5

D1 2 Rx

LOW

3 TxD

1 G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15

TOR MO

SERV O

15 SV

0 14

SV1

13 SV

2 12

SV3

รูปแบบที่ 4 แผงวงจ ZX-03 ทั้งสองตัวเจอเส้นตัด (ทั้งด้านซ้ายและด้านขวาเจอสีดำ�) ให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงข้ามทางแยก หรือเคลื่อนที่ไปใน ทิศทางอื่นๆ ตามต้องการ

30 A6 27 A3

28 A4 25 A1

29 A5 26 A2

24 A0

KNOB

SW1

20 D

8 SCL 9 SDA

LOW

1 2 SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 ON

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

USB

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET

DC MOTOR

if(L<CL&&R<CR){ fd(30);delay(200); }

#include <ipst.h> int L,R,CL=500,CR=450; void setup(){ OK(); } void loop(){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ tl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ tr(40); } }

โปรแกรมที่ 13-1 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นอย่างง่าย การทำ�งานของโปรแกรม จากรูปแบบ สามารถนำ�มาเขียนเป็นโปรแกรมที่ 13-1 เนื่องจากสนามรูปแบบนี้ไม่มีเส้นตัด จึงเขียนแค่ 3 เงื่อนไขก็เพียงพอ โดยขั้นตอนคือ 1. อ่านค่า ZX-03 ทั้งซ้ายและขวามาเก็บไว้ในตัวแปร L และ R 2. ตรวจสอบถ้าซ้ายและขวาเจอสีขาวให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงไป 3. ถ้าด้านซ้ายเจอสีดำ�แต่ด้านขวาเจอสีขาว ให้หุ่นยนต์เลี้ยวซ้าย 4. ถ้าด้านขวาเจอสีดำ�แต่ด้านซ้ายเจอสีขาว ให้หุ่นยนต์เลี้ยวขวา

Simple Line Track.jpg

ปฏิบัติการที่ 14 หุ่นยนต์เดินตรงเมื่อเจอเส้นตัด เป้าหมาย เพื่อเพิ่มการตรวจสอบเงื่อนไขให้สามารถตรวจสอบเส้นตัดทางแยกได้ โดยส่งเสียงเมื่อเจอเส้นตัดแล้วเคลื่อนที่ตรงต่อไป

สนามหุ่นยนต์มีเส้นตัด.jpg

รูปที่ 14-1 สนามหุ่นยนต์สำ�หรับตรวจสอบการเคลื่อนที่เมื่อเจอเส้นตัด

เตรียมสนาม

เพิ่มเส้นตัดขึ้นที่สนามในลักษณะดังรูปที่ 14-1

#include <ipst.h> int L,R,CL=500,CR=450; void setup(){ OK(); } void loop(){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ tl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ tr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); } }

โปรแกรมที่ 14-1 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้น เดินตรงเมื่อเจอเส้นตัดพร้อมส่งเสียงเตือน

รูปแบบการเขียนโปรแกรม

เพิ่มเติมเงื่อนไขจากการปฏิบัติการที่ 13 โดยเมื่อเจอเส้นตัดให้เคลื่อนที่ตรง โดยปกติ สามารถใช้การหน่วงเวลาประมาณ 200 มิลลิวินาทีได้ แต่เพื่อให้เห็นสถานะการทำ�งานของหุ่นยนต์ด้วย จึงใช้การสร้างเสียงเป็นเวลา 200 มิลลิวินาทีแทน ดังโปรแกรมที่ 14-1

LineTrack02.jpg

หมายเหตุ สำ�หรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้น ไม่แนะนำ�ให้แทรกคำ�สั่งแสดงผล GLCD เข้าไปเนื่องจากคำ�สั่ง GLCD กินเวลาในการทำ�งานมาก ทำ�ให้การอ่านค่าจากเซนเซอร์ทำ�ได้ช้าลงและหุ่นยนต์ทำ�งานผิดพลาด

ปฏิบัติการที่ 15 หุ่นยนต์เลี้ยวซ้าย/ขวาเมื่อเจอเส้นตัด เป้าหมาย เมื่อเจอทางแยกให้สามารถเลี้ยวซ้ายหรือขวาได้ และเคลื่อนที่ต่อไป

รูปแบบการเคลื่อนที่

สำ�หรับการเลี้ยวซ้ายหรือขวา เมื่อหุ่นยนต์เจอเส้นตัดไม่สามารถสั่งให้เลี้ยวทันทีได้ ต้องสั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงต่อไปก่อนแล้วค่อยเลี้ยว โดยในเบื้องต้นใช้การคาดคะเนเวลา เพื่อให้หุ่นยนต์เลี้ยวได้ 90 องศาพอดี โดยขั้นตอนการเคลื่อนที่ทำ�ดังนี้

24 A0

28 A4 25 A1

29 A5 26 A2

30 A6 27 A3

KNOB

SW1

20 USB

8 SCL 9 SDA

+5 LOW

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET

1 2 DC MOTOR

SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 ON

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

1 เมื่อหุ่นยนต์เจอเส้นตัดให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงไปประมาณ 5 เซนติเมตร

28 A4 25 A1

30 A6 27 A3

29 A5 26 A2

24 A0

KNOB

SW1

20 D

USB 8 SCL 9 SDA

+5 LOW

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET

1 2 DC MOTOR

SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 ON

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

2 สั่งให้หุ่นยนต์เลี้ยวซ้าย จนหุ่นยนต์มาคร่อมเส้นด้านซ้าย

8 SCL 9 SDA

30 A6 27 A3

USB

24 A0

29 A5 26 A2 28 A4 25 A1 OK

UART1

RESET

LOW

2 RxD1 3 TxD1

DC MOTOR

SW1

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

KNOB

SERVO

2 เมื่อหุ่นยนต์มาคร่อมเส้นด้านซ้ายแล้ว ให้หุ่นยนต์ ทำ�ภารกิจเคลื่อนที่ตามเส้นต่อไป

การทำ�งานของโปรแกรม

โปรแกรมที่ 15-1 จะเพิ่มการทำ�งานของปฏิบัติการที่ 14 โดยคำ�สั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตรงเมื่อเจอทางแยกยังคงเดิม แต่หลังจากนั้นให้หมุน ตัวทางซ้าย แล้วหน่วงเวลา 400 มิลลิวินาที สำ�หรับค่าเวลา ต้องทดลองปรับเพื่อหาค่าที่เหมาะสมสำ�หรับหุ่นยนต์แต่ละตัว สำ�หรับโปรแกรมที่ 15-2 ก็จะปรับเปลี่ยนเป็นหุ่นยนต์เลี้ยวขวาเมื่อเจอทางแยกด้วยหลักการเดียวกัน

โปรแกรมที่ 15-1 หุ่นยนต์เลี้ยวซ้ายเมื่อเจอเส้นตัดทางแยก #include <ipst.h> int L,R,CL=500,CR=450; void setup(){ OK(); } void loop(){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ tl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ tr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); sr(30); // เลีย ้ วขวาเมือ ่ เจอทางแยก delay(400); } }

โปรแกรมที่ 15-2 หุ่นยนต์เลี้ยวขวาเมื่อเจอเส้นตัดทางแยก

ปฏิบัติการที่ 16 หุ่นยนต์เลี้ยวเมื่อเจอเส้นตัดแบบแม่นยำ� เป้าหมาย เพื่อให้หุ่นยนต์เลี้ยวเมื่อเจอเส้นตัดได้แม่นยำ�ขึ้น โดยใช้เซนเซอร์เป็นตัวตรวจสอบการเลี้ยว

แนวคิดการเลี้ยวแบบแม่นยำ�

หุ่นยนต์ iBOT มี ZX-03 ติดตั้งที่ด้านหน้าหุ่นยนต์อยู่แล้ว ดังนั้นถ้าใช้ ZX-03 คอยอ่านค่าตรวจสอบขณะเลี้ยว จะช่วยให้การเลี้ยวแม่นยำ�ขึ้น โดยไม่ต้องคาดคะเนเวลาในการเลี้ยว โดยมีขั้นตอนดังนี้

4 A3

A5 28

26 A4

A2 25

24 A0

SER

24 A0

SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15

KNOB

SV3

UART1 +5

RESET

LOW

2 RxD1 3 TxD1

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 SERVO

SW1

28 A4 25 A1

SV2

LO W

3 TxD

DC MOTOR

2 RxD

SV1

RES ET

MO TOR

LOW

SW1

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 SV0

8 SCL 9 SDA

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET

USB

16 17

KNOB

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

30 A6 27 A3

A6 29

29 A5 26 A2

28 A4 25 A1

9 SD A

8 SC L

OK SW 1

29 A5 26 A2

24 A0

DC MOTOR

30 A6 27 A3

USB

28 A4 25 A1

US B

29 A5 26 A2

KNOB

SW1

30 A6 27 A3

8 SCL 9 SDA

SV3 15 SV0 14 SV1 13 SV2 12

20 D

USB 8 SCL 9 SDA

+5 LOW

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET

1 2 DC MOTOR

SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 ON

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

ในกรณีเลี้ยวซ้าย

1. เคลื่อนที่ตรงไปจนถึงตำ�แหน่งกึ่งกลางของตัวหุ่นยนต์ 2. ตรวจสอบว่า ZX-03 ด้านซ้ายตรวจพบสีขาวอยู่หรือไม่ ถ้าใช่ให้เลี้ยวซ้ายไปจนเจอสีดำ� 3. เมื่อเจอสีดำ�แล้วตรวจสอบว่า ZX-03 ด้านซ้ายยังคงเจอสีดำ�หรือไม่ ถ้าใช่ให้เลี้ยวซ้ายไปจนกระทั่งเจอสีขาวอีกครั้ง 4. การเลี้ยวซ้าย 90 องศาก็จะจบสมบูรณ์ สั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นต่อไป

17 SE

D1 2 Rx

24 A0 D1 3 Tx

+5 W LO

1 24

2 G 6V 12

B US D

G 6V 13

G 6V 14 3

G 6V 15

24 A0

USB

+5 LOW

2 RxD1 3 TxD1

UART1

RESET

8 SCL 9 SDA

29 A5 26 A2 30 A6 27 A3

24 A0

OK OB

20 1 2 SERVO

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15 ON

1. เคลื่อนที่ตรงไปจนถึงตำ�แหน่งกึ่งกลางของตัวหุ่นยนต์ 2. ตรวจสอบว่า ZX-03 ด้านขวาตรวจพบสีขาวอยู่หรือไม่ ถ้าใช่ให้เลี้ยวขวาไปจนเจอสีดำ� 3. เมื่อเจอสีดำ�แล้วตรวจสอบว่า ZX-03 ด้านขวายังคงเจอสีดำ�หรือไม่ ถ้าใช่ให้เลี้ยวขวาไปจนกระทั่งเจอสีขาวอีกครั้ง 4. การเลี้ยวขวา 90 องศาก็จะจบสมบูรณ์ สั่งให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นต่อไป

8 SCL 9 SDA

USB

19 18

1 SW KN

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15

28 A4 25 A1

KNOB

29 A5 26 A2

SERVO

30 A6 27 A3

LOW

8 SCL 9 SDA

28 A4 25 A1

2 RxD1 3 TxD1

UART1

29 A5 26 A2

RESET

28 A4 25 A1

G 6V 12 G 6V 13 G 6V 14 G 6V 15

SERVO

30 A6 27 A3

ในกรณีเลี้ยวขวา

A2 27

A 9 SD

DC MOTOR

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

KNOB

SW1

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

A1 26 A6

R TO MO

LOW

L 8 SC

25 A5 30

SW1

2 RxD1 3 TxD1

UART1

USB

RESET

15 SV0 14 SV1 13 SV2 12 SV3

20 DC MOTOR

A4 29

DC MOTOR

KNOB

SW1

การทำ�งานของโปรแกรม #include <ipst.h> int L,R,CL=400,CR=400; void setup(){ OK(); } void loop(){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ tl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ tr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); while(analog(0)>CR){ sl(30); } while(analog(0)<CR){ sl(30); } } }

// A0 เจอพืน ้ สีขาวให ้เลีย ้ วซ ้ายต่อไป // A0 เจอเส ้นสีด�ำให ้เลีย ้ วขวาต่อไป

โปรแกรมที่ 16-1 หุ่นยนต์เลี้ยวซ้ายเมื่อเจอเส้นตัดทางแยก แบบแม่นยำ� โปรแกรมที่ 16-1 จะปรับรูปแบบการเคลื่อนที่ตามเส้นปฏิบัติการที่ 15-1 เป็นการเลี้ยวซ้ายเมื่อเจอทางแยกโดยใช้เงื่อนไข while มาช่วย ตรวจสอบ โดยถ้าเงื่อนไขของ while ยังเป็นจริงอยู่ โปรแกรมจะทำ�งาน ด้านหลังวงเล็บปีกกาของ while จนกว่าจะเป็นเท็จ จึงค่อยทำ�คำ�สั่งถัด ไป สำ�หรับการตรวจสอบเงื่อนไข จะอ่านค่าจากช่อง analog0 ซึ่งเป็นแผงวงจร ZX-03 ด้านซ้ายโดยตรง ไม่ผ่านตัวแปร L เนื่องจากขณะตรวจ สอบจะต้องใช้ค่าปัจจุบัน ณ เวลานั้นถึงจะให้ผลที่ถูกต้อง โปรแกรมที่ 16-2 ก็เป็นเช่นเดียวกับโปรแกรมที่ 16-1 แต่เปลี่ยนการตรวจสอบแผงวงจร ZX-03 เป็นด้านขวา

#include <ipst.h> int L,R,CL=400,CR=400; void setup(){ OK(); } void loop(){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ tl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ tr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); while(analog(1)>CR){ sr(30); } while(analog(1)<CR){ sr(30); } } }

//A1 เจอพืน ้ สีขาวให ้เลีย ้ วขวาต่อไป //A1 เจอเส ้นสีด�ำให ้เลีย ้ วขวาต่อไป

โปรแกรมที่ 16-2 หุ่นยนต์เลี้ยวขวาเมื่อเจอเส้นตัดทางแยก แบบแม่นยำ�

ปฏิบัติการที่ 17 การสร้างฟังก์ชั่น รวบรวมรูปแบบการ เคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ การสร้างฟังก์ชั่น สำ�หรับเลี้ยวซ้าย 90 องศา โปรแกรมที่ 16-1 เป็นโปรแกรมเลี้ยวซ้าย 90 องศาเมื่อเจอทางแยก ถ้ายุบรวมชุดคำ�สั่งทั้งหมด ให้กลายเป็นฟังก์ชั่นตัวเดียว

โดยใช้ชื่อว่า LLL() จะได้รูปแบบดังโปรแกรมที่ 17-1 void LLL(){ int L,R,CL=550,CR=550; while(1){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ sl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ sr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); while(analog(0)>CL){ sl(30); } while(analog(0)<CL){ sl(30); } break; } } }

//A0 เจอพืน ้ สีขาวให ้เลีย ้ วซ ้ายต่อไป //A0 เจอเส ้นสีด�ำให ้เลีย ้ วซ ้ายต่อไป

โปรแกรมที่ 17-1 สร้างฟังก์ชั่นสำ�หรับการเลี้ยวซ้ายเมื่อเจอทางแยก

การทำ�งานของฟังก์ชั่นนี้จะวนลูปเคลื่อนที่ตามเส้นไปเรื่อยๆ ด้วยชุดคำ�สั่ง while(1) ซึ่งเป็นจริงตลอดเวลา แต่เมื่อเจอเส้น ตัดจะสั่งให้หุ่นยนต์เลี้ยวซ้ายจนครบ 90 องศา แล้วหลุดออกจากลูป while(1) ด้วยคำ�สั่ง break และจะเป็นการจบการเรียกใช้ งานฟังก์ชั่น LLL() ไปด้วย

การสร้างฟังก์ชั่นสำ�หรับเลี้ยวขวา 90 องศา โปรแกรมที่ 16-2 เป็นโปรแกรมเลี้ยวขวา 90 องศาเมื่อเจอทางแยก สามารถยุบรวมคำ�สั่งทั้งหมดให้เป็นฟังก์ชั่น RRR() ดัง โปรแกรมที่ 17-2 ทำ�งานเหมือนกับฟังก์ชั่น LLL() แต่เลี้ยวขวาเมื่อเจอทางแยก void RRR(){ int L,R,CL=550,CR=550; while(1){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR){ fd(40); } else if(L<CL&&R>CR){ sl(40); } else if(L>CL&&R<CR){ sr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); while(analog(1)>CR){ sr(30); } while(analog(1)<CR){ sr(30); } break; } } }

// A1 เจอพืน ้ สีขาวให ้เลีย ้ วขวาต่อไป // A1 เจอเส ้นสีด�ำให ้เลีย ้ วขวาต่อไป

โปรแกรมที่ 17-2 สร้างฟังก์ชั่นสำ�หรับการเลี้ยวขวาเมื่อเจอทางแยก

ปฏิบัติการที่ 18 หุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นซับซ้อนแบบที่ 1 รูปแบบสนาม

รูปที่ 18-1 เป็นรูปแบบสนามพร้อมเส้นทางเดินของของหุ่นยนต์ โดยมองว่า ถ้าหุ่นยนต์เคลื่อนที่ตามเส้นทางนี้ จะเกิดเหตุการณ์ซ้ำ�ๆ คือ เลี้ยวขวาสองครั้งและเลี้ยวซ้ายสองครั้งต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆ

โปรแกรมที่ 18-1 รูปแบบสนามและลักษณะเส้นทางการเคลื่อนที่

การเรียกใช้งานฟังก์ชั่น

การเรียกใช้งานฟังก์ชั่นในปฏิบัติการที่ 17 จากโปรแกรมหลัก ก็เหมือนกับการกำ�หนดแผนที่เส้นทางเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ ถ้ารูปแบบการ เคลื่อนที่เกิดขึ้นครั้งเดียว จะเรียกฟังก์ชั่นไว้ที่ void setup() แต่ถ้าเป็นการทำ�งานต่อเนื่องให้เรียกไว้ที่ void loop() ดังนั้นตามลักษณะสนาม ในรูปที่ 17-1 จึงเลือกสร้างไว้ที่ void loop() ดังโปรแกรมที่ 17-1

#include <ipst.h> void LLL(){ int L,R,CL=550,CR=550; while(1){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR) { fd(40); } else if(L<CL&&R>CR) { sl(40); } else if(L>CL&&R<CR) { sr(40); } else if(L<CL&&R<CR) { fd(40);sound(18,2000,200); while(analog(0)>CL){ sl(30); } while(analog(0)<CL){ sl(30); } break; } } } void RRR(){ int L,R,CL=550,CR=550; while(1){ L=analog(0); R=analog(1); if(L>CL&&R>CR) { fd(40); } else if(L<CL&&R>CR) { sl(40); } else if(L>CL&&R<CR) { sr(40); } else if(L<CL&&R<CR){ fd(40); sound(18,2000,200); while(analog(1)>CR){ sr(30); } while(analog(1)<CR){ sr(30); } break; } } } void setup(){ OK(); } void loop(){ RRR(); RRR(); LLL(); LLL(); }

โปรแกรมที่ 18-1 โปรแกรมเคลื่อนที่ตามเส้นไปตามเส้นทางในรูปที่ 18-1

ปฏิบัติการที่ 19 การสร้างเมนูเรียกใช้งานโปรแกรม

เป้าหมาย เพื่อสามารถเรียกใช้งานโปรแกรมหลายๆ ตัวได้จากการโหลดโปรแกรมเพียงครั้งเดียว รูปแบบการสร้างเมนู

1. สร้างโปรแกรมหลายๆ ตัวที่ต้องการไว้เป็นฟังก์ชั่น โดยถ้ามีโปรแกรมที่ต้องการเลือกจากเมนู 4 โปรแกรม โดยอาจสร้างฟังก์ชั่นเป็น prog1() ใช้สร้างสี่เหลี่ยมสีเหลืองกลางจอภาพ รอกดสวิตช์ SW1 เพื่อออกจากฟังก์ชั่นกลับสู่โปรแกรมหลัก prog2() ใช้สร้างวงกลมสีเขียวกลางจอภาพ รอกดสวิตช์ SW1 เพื่อออกจากฟังก์ชั่นกลับสู่โปรแกรมหลัก prog3() ใช้ขีดเส้นกากบาทสีแดงกลางจอภาพ รอกดสวิตช์ SW1 เพื่อออกจากฟังก์ชั่นกลับสู่โปรแกรมหลัก prog4() ใช้อ่านค่าอะนาลอกจากช่อง A0 และ A1 มาแสดงที่หน้าจอ โดยทำ�งานต่อเนื่องจนกว่าจะกดสวิตช์ SW1 กลับโปรแกรมหลัก ซึ่งนำ�มาเขียนเป็นฟังก์ชั่นได้ดังโปรแกรมที่ 19-1

void prog1(){ glcdClear(); glcdMode(0); glcdFillRect(32,40,64,80,GLCD_YELLOW); while(!sw1()); } void prog2(){ glcdClear(); glcdMode(0); glcdFillCircle(64,80,32,GLCD_GREEN); while(!sw1()); } void prog3(){ glcdClear(); glcdMode(0); glcdLine(0,0,128,160,GLCD_RED); glcdLine(128,0,0,160,GLCD_RED); while(!sw1()); } void prog4(){ glcdClear(); glcdMode(1); while(!sw1()){ glcd(0,0,”L=%d glcd(1,0,”R=%d } }

“,analog(0)); “,analog(1));

โปรแกรมที่ 19-1 ตัวอย่างฟังก์ชั่นต่างๆ ที่จะถูกเรียกใช้งานผ่านเมนู 2. ใช้ knob ในการปรับเลือกโปรแกรม โดยใช้ฟังก์ชั่น knob(x) ซึ่ง x คือจำ�นวนโปรแกรมที่ต้องการเลือกจากเมนูลบด้วย 1 ถ้ามี 4 โปรแกรม จะเรียกใช้ฟังก์ชั่น knob(3) เนื่องจากค่าของ knob มีค่าอยู่ระหว่าง 0-3 3. ใช้หน้าจอ glcd แสดงค่าจากการเลื่อนเลือกโปรแกรม เพื่อให้ผู้ใช้งานรับรู้ว่าอยู่ที่โปรแกรมที่เท่าไหร่ 4. ใช้ปุ่ม OK เลือกโปรแกรมที่ต้องการ โดยดูค่าขณะที่หมุน knob แล้วกระโดดไปทำ�งานที่ฟังก์ชั่นที่เก็บโปรแกรมนั้น ๆ โดยทั้งหมดแสดงในโปรแกรมที่ 19-2

#include <ipst.h> int k; void setup(){ glcdClear(); setTextSize(2); } void loop(){ k=knob(3); glcdMode(1); glcd(0,0,”Select Menu”); glcd (2,0,”PROGRAM %d”,k+1); if(sw_OK()){ if (k==0){ prog1(); } else if(k==1){ prog2(); } else if(k==2){ prog3(); } else { prog4(); } glcdClear(); } } void prog1(){ glcdClear(); glcdMode(0); glcdFillRect(32,40,64,80,GLCD_YELLOW); while(!sw1()); } void prog2(){ glcdClear(); glcdMode(0); glcdFillCircle(64,80,32,GLCD_GREEN); while(!sw1()); } void prog3(){ glcdClear(); glcdMode(0); glcdLine(0,0,128,160,GLCD_RED); glcdLine(128,0,0,160,GLCD_RED); while(!sw1()); } void prog4(){ glcdClear(); glcdMode(1); while(!sw1()){ glcd(0,0,”L=%d “,analog(0)); glcd(1,0,”R=%d “,analog(1)); } }

โปรแกรมที่ 19-2 โปรแกรมทั้งหมดของการเรียกใช้งานผ่านเมนู

Select PROGRAM

Menu 2

GLCD MENU.ai