1
2
ใครควรใชเครื่องมือเพื่อสนับสนุนการเรียนรูชุดนี้ 1. นักเรียน นักศึกษา และบุคคลทั่วไปที่มีความสนใจใชเครืองมื ่ อบันทึกขอมูลของสัญญาณไฟฟาใน การทดลองทางวิทยาศาสตร เพื่อนําไปวิเคราะห ศึกษาพฤติกรรมของตัวตรวจจับ และพิสูจนทฤษฎี ทางวิทยาศาสตรขันพื ้ ้นฐาน รวมถึงการเรียนรูและทดลองตามสาระการเรียนรู STEM ศึกษา 2. สถาบันการศึกษา โรงเรียน วิทยาลัย และมหาวิทยาลัยทีมี่ การเรียนการสอนดานวิทยาศาสตรพืนฐาน, ้ วิทยาศาสตรประยุกต, เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกสพืนฐาน ้ และระบบควบคุมพืนฐาน ้ 3. คณาจารยทีมี่ ความตองการศึกษาและเตรียมการเรียนการสอนวิทยาศาสตรพื้นฐานและวิทยา ศาสตรประยุกตทีต่ องการบูรณาการความรูทางวิ ทยาศาสตร - อิเล็กทรอนิกส - สถิติ - การเขียนโปรแกรม คอมพิวเตอร - การทดลองทางวิทยาศาสตร เพื่อนําไปสูการพัฒนากระบวนการเรียนรูตามแนวคิด STEM ศึกษาในระดับมั ธยมศึกษา, วิทยาศาสตร ประยุกตที่เกี่ยวของกับตัวตรวจจับในระดับ อาชีวศึกษา และมหาวิทยาลัย
รายละเอียดที่ปรากฏในเอกสาร IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพือการศึ ่ กษาดานวิทยาสาสตร ผานการตรวจทานอยางละเอียดและถวนถี่ เพือให ่ มีความสมบูรณและถูกตองมากทีสุ่ ดภายใตเงือนไขและเวลา ่ ที่พึงมีกอนการจัดพิมพเผยแพร ความเสียหายอันอาจเกิดจากการนําขอมูลที่นําเสนอในเอกสารนีไปใช ้ ทาง บริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต จํากัด ซึ่งเปนผูจัดทํา มิไดมีภาระในการรับผิดชอบแตประการใด ความผิด พลาดคลาดเคลือนที ่ อาจมี ่ และไดรับการจัดพิมพเผยแพรออกไปนัน้ ทางบริษัทฯ จะพยายามชีแจงและแก ้ ไขใน การจัดพิมพครังต ้ อไป
3
สถาบันสงเสริมการสอนวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี หรือ สสวท. มีความประสงคพัฒนาอุปกรณ สือการสอนชุ ่ ดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ รวมถึงซอฟตแวร และเอกสารวิชาการตางๆ ทีเกี ่ ยวข ่ อง สําหรับใช ในการเรียนการสอน จึงไดมีการระดมสมองและความรวมมือจากหนวยงานตางๆ ทังภาครั ้ ฐและเอกชน เพือก ่ อใหเกิดสื่อการเรียนรูที ผลิ ่ ตไดภายในประเทศ และเผยแผความรูจากสื อการเรี ่ ยนรูนี ออกไปใน ้ วงกวาง เพือยกระดั ่ บการเรียนรูวิ ทยาศาสตรประยุกตสมัยใหม และใหสอดคลองกับสาระการเรียนรู ตามแนวคิดสะเต็มศึกษา (STEM Education) การทดลองและการเก็บขอมูลจากการวัดปริมาณตางๆ ทางวิทยาศาสตรนัน้ แตเดิมผูทดลอง จะตองวัดและจดบันทึกดวยมือ จากนันนํ ้ าขอมูลที่ไดมาประมวลผลตามตองการตอไป งานลักษณะ นีถ้ าหากขอมูลมีปริมาณมาก หรือตองการเก็บขอมูลหลายๆ ครังในช ้ วงเวลาตางๆ อาจทําไดไมสะดวก นัก จึงมีการพัฒนาอุปกรณชวยงานลักษณะนีออกมาหลายรู ้ ปแบบ หนึ่งในนั้นคือ ดาตาล็อกเกอร (Data Logger) หรือ ชุดบันทึกขอมูล ดาตาล็อกเกอรเปนอุปกรณทีใช ่ เก็บขอมูลตางๆ ภายใตเงื่อนไขและเวลาที่ผูใช งานสามารถ โปรแกรมไดเอง ในการทดลองทางวิทยาศาสตรหลายๆ เรื่องทีต่ องการวัดและเก็บคา อาทิ อุณหภูมิ ความชื้ น ความเขมแสง หรือแรงดันไฟฟาจากนันนํ ้ าขอมูลที่ไดมาประมวลผล หรือใชโปรแกรม คอมพิวเตอรเขียนกราฟขึนมา ้ อุปกรณตัวนีจึ้ งนํามาใชงานรวมดวยไดเปนอยางดี มีผูผลิ ตอุปกรณลักษณะนีออกมาหลายรุ ้ น สวนใหญนําเขามาจากตางประเทศ มีราคาสูง ทําให สสวท. และ คณะวิทยาศาสตร สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกลาเจาคุณทหารลาดกระบัง จึงรวมมือกัน ออกแบบและจัดทําอุปกรณดาตาล็อกเกอรหรือชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติขึนมาใช ้ งานในประเทศเอง โดย ประสานความรวมมือกับหนวยงานเอกชนทีมี่ ประสบการณซึงนํ ่ าความรูและเทคโนโลยี รวมสมัยเขามา เสริม เพือทํ ่ าใหชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัตินีตอบสนองต ้ อความตองการงานใชงานจริงของครู อาจารย ทีต่ อง เปนผูจั ดการเรียนการสอนโดยตรงภายใตงบประมาณทีสมเหตุ ่ สมผล กระจายสูห องเรียนวิทยาศาสตร ในระดับมัธยมศึกษาไดอยางเปนรูปธรรม โดยชุดอุปกรณนีมี้ ชือว ่ า IPST-DataScience หรือ IPST-DS ดวยความรวมมืออยางมีประสิทธิภาพทําใหอุปกรณชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัตินีมี้ ราคาถูกลง มาก เหมาะสมที่โรงเรียนตางๆ จะนํามาใชในการเรียนการสอนวิทยาศาสตร และงานวิจัยตางๆ ใน โรงเรียน โดยอุปกรณทีพั่ ฒนาขึนได ้ จัดเปนชุด มีหัววัดตางๆ ทีเพี ่ ยงพอตอการเรียนการสอนระดับมัธยม ศึกษา
4
IPST-DataScience นับเปนชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติทีมี่ คุณสมบัติครบถวน ประกอบดวย กลอง บันทึกขอมูลหลักทีเชื ่ อมต ่ อกับคอมพิวเตอรเพือประมวลผลและถ ่ ายทอดขอมูล, กลองตัวตรวจจับทีให ่ ขอมูลของสัญญาณทางกายภาพในหนวยทีเข ่ าใจไดงาย อาทิ กลองตรวจจับแรงดันทีให ่ ผลการตรวจจับ ในหนวย โวลต (Volt), กลองตรวจจับอุณหภูมิที่ใหการวัดเปนคาอุณหภูมิในหนวยองศาเซลเซียส (Celcius), กลองตรวจจับแสงทีให ่ ผลการตรวจจับในหนวยลักซ (Lux) และกลองตรวจจับเสียงทีให ่ ผล การตรวจจับในหนวยเดซิเบล (Decibel : dB) รวมถึงกลองสือสารข ่ อมูลไรสายผานบลูทูธ เพือช ่ วยให IPSTDataScience ติดตอกับอุปกรณการเรียนรูสมัยใหมอยางแท็บเล็ตและสมารตโฟนได นอกจากนั้น ซอฟตแวรหรือแอปพลิเคชันของชุ ่ ด IPST-DataScience มีความสามารถในการบันทึกกราฟของการทํางาน เปนไฟลภาพ และไฟล .csv เพือนํ ่ าไปประมวลตอดวยซอฟตแวรประยุกตบนคอมพิวเตอร เชน Microsoft Excel IPST-DataScience เปนสื่อทางเลือกหนึ่งสําหรับครูผูสอนในการจั ดการเรียนการสอนในหอง เรี ยนวิทยาศาสตรในระดับมัธยมศึกษา โดยชุดการเรียนรูนี้จะเนนการจัดกิจกรรมการเรียนรูแบบ บูรณาการในวิชา ฟสิกส เคมี ชีววิทยา คณิตศาสตร และคอมพิวเตอร นักเรียนไดรูเกียวกั ่ บอุปกรณ และอิเล็กทรอนิกสเบื้องตน การวัดและบันทึกผล การนําเสนอขอมูลในรูปแบบตางๆ ทังแบบข ้ อมูล ตัวเลข กราฟ หรือแฟมขอมูลคอมพิวเตอร ซึงจะทํ ่ าใหการเรียนการสอนมีความนาสนใจ นักเรียนรูจั ก คิดวิเคราะหและแกปญหาทั้งในวิชาที่เรียนและในชีวิตประจําวัน สสวท. และคณะผูพั ฒนาสือการเรี ่ ยนรู IPST-DataScience นีมี้ ความคาดหวังวา ชุดการเรียนรูนี ้ จะกอประโยชนตอการเรียนรูวิ ทยาศาสตรและเทคโนโลยี ชวยเสริมใหการเรียนการสอนวิทยาศาสตร สอดคลองตามแนวคิด STEM ศึกษา และผูเรี ยนไดรับประโยชนจากการใชเครืองมื ่ อในการเก็บขอมูล ประมวลผล และคิดวิเคราะห จนนําไปสูความเข าใจในกระบวนการทางวิทยาศาสตร และนําไปตอยอด เพือพั ่ ฒนาโครงงานได คณะผูจั ดทํา IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพื่อการศึกษาดานวิทยาศาสตร
5
ทีมาของ ่ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพือการศึ ่ กษาดานวิทยาศาสตร....................3 ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ IPST-DataScience เกียวข ่ องอยางไรกับสะเต็มศึกษา...............................7 สวนประกอบของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพือการศึ ่ กษาดานวิทยาศาสตร......9 การใชงานซอฟตแวร DataSci สําหรับ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ เพือการศึ ่ กษาดานวิทยาศาสตร .........................................................................................19 การใชงานแอปพลิเคชั่น DataSci บนอุปกรณแอนดรอยดสําหรับ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพือการศึ ่ กษาดานวิทยาศาสตร ...................................................43
6
7
IPST-DataScience หรือ IPST-DS ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเปนชุดเรียนรูและปฏิบัติการดาน วิทยาศาสตรที่สนับสนุนการเรียนรูรวมสมัยตามแนวทางสะเต็มศึกษา (STEM education) ดังนี้
ดานวิทยาศาสตร (Science - S) : เรียนรูเพื่อทําความเขาใจเกี่ยวกับพฤติกรรมของสิ่ง ตางๆ กลไกการทํางาน โดยใชขอมูลที่ไดจากการวัดและจัดเก็บของชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ IPSTDataScience มาศึกษา วิเคราะห พิจารณา จนนําไปสูขอสรุป
ดานเทคโนโลยี (Technology - T) : เรียนรูการทํางานของอุปกรณตรวจจับปริมาณทาง กายภาพสมัยใหม ทังตั ้ วตรวจจับเสียง แสง อุณหภูมิ และแรงดันไฟฟา
ดานวิศวกรรม (Engineering - E) : เรียนรูถึงกระบวนการถายทอดขอมูลจากตัวตรวจ จับมายังกลองบันทึกขอมูล และนําไปแสดงผลที่คอมพิวเตอรหรืออุปกรณพกพาสมัยใหมอยางแท็บ เล็ตและสมารตโฟน ซึ่งเปนการใชงานที่เกิดขึ้นจริงทั้งในงานวิจัยและอุตสาหกรรม
ดานคณิตศาสตร (Mathematic - M) : มีการนําหลักการทางคณิตศาสตรนํามาใชใน การคํานวณและวิเคราะหขอมูลที่ไดจากการทํางานของชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ IPST-DataScience
8
9
การทดลองและการเก็บขอมูลจากการวัดปริมาณตาง ๆ ทางวิทยาศาสตรนัน้ แตเดิมผูทดลองจะ ตองวัดและจดบันทึกดวยมือ จากนันนํ ้ าขอมูลทีได ่ มาประมวลผลตามตองการตอไป งานลักษณะนีถ้ า หากขอมูลมีปริมาณมาก หรือตองการเก็บขอมูลหลาย ๆ ครังในช ้ วงเวลาตาง ๆ อาจทําไดไมสะดวกนัก จึงมีการพัฒนาอุปกรณชวยงานลักษณะนีออกมา ้ หนึ่ งในนั้นคือ ดาตาล็อกเกอร (Data logger) หรือ อุปกรณบันทึกขอมูลอัตโนมัติ ซึ่งเปนอุปกรณทีใช ่ เก็บขอมูลตาง ๆ ภายใตเงือนไขและเวลาที ่ ผู่ ใช งาน กําหนดไดไดเอง ในการทดลองทางวิทยาศาสตรหลาย ๆ เรืองที ่ ต่ องการวัดและเก็บคาอุณหภูมิ ความชืน้ ความเขมแสง หรือแรงดันไฟฟาแลวนําขอมูลทีได ่ มาประมวลผล หรือใชโปรแกรมคอมพิวเตอรเขียน กราฟขึนมา ้ อุปกรณตัวนีสามารถรองรั ้ บความตองการนั้นๆ ไดเปนอยางดี ในปจจุบันมีผูผลิ ตอุปกรณ ลักษณะออกมาหลายรุน มีราคาสูง และเปนการนําเขามาจากตางประเทศแทบทั้งสิ้น
สําหรับ IPST-DataScience เปนชุดอุปกรณทีทํ่ าหนาที่เหมือนกับดาตาล็อกเกอร แตผลิตขึนใน ้ ประเทศไทย ทําใหอุปกรณชุดนี้มีราคาถูกลงมาก เหมาะสมที่โรงเรียนตางๆ จะนํามาใชในการเรียน การสอนวิทยาศาสตรและงานวิจัยตางๆ ในโรงเรียน โดยอุปกรณที่พัฒนาขึ้นไดจัดเปนชุดซึ่งมีหัววัด ตาง ๆ ที่เพียงพอตอการเรียนการสอนระดับมัธยมศึกษา
10
สวนประกอบของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ มีดังนี้
1. กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ (Data Box) พรอมสายตอพอรต USB เปนอุปกรณสําหรับประมวลผลและบันทึกขอมูลที่เปนสัญญาณชนิดตาง ๆ โดยจะมีหนวย ความจําอยู ภายในสําหรั บเก็ บคาที่วั ดไดของสัญญาณตามชวงเวลาการบั นทึกที่กําหนดไวโดย อัตโนมัติ เชือมต ่ อกับคอมพิวเตอรในการอานขอมูลจากหนวยความจําภายในได โดยมีรายละเอียดของ ตัวอุปกรณดังนี้
CHARGE MONITOR
MODE
POWER USB charger
SmartBUS
PC link
11
1.1 ตัวกลองทําจากวัสดุพลาสติกที่มีความแข็งแรง ขนาดกระทัดรัด นํ้าหนักเบา 1.2 มีชองรับสัญญานขอมูลแบบบัส RS-485 สําหรับติดตอกับหัววัด Smart Sensor 4 ชอง ตอกับ กลองโมดูลตัวตรวจจับแบบโครงขายไดมากที่สุด 100 กลอง 1.3 มีหนวยความจําภายในสําหรับบันทึกขอมูลแบบ SD การด ความจุ 8GB 1.4 มีระบบฐานเวลานาฬิกาจริงในตัว (Real Time clock) 1.5 ชวงการบันทึกขอมูลเลือกไดตังแต ้ 1 ถึง 60 วินาที 1.6 เชื่อมตอกับคอมพิวเตอรผานพอรต USB และแบบไรสายผานบลูทูธ รองรับการเชือมต ่ อ กับแท็บเล็ตและสมารตโฟนผานบลูทูธ 1.1.7 มีแบตเตอรี่ 3.7V 1000mAH แบบ Li-ion ในตัว พรอมวงจรประจุพลังงานแบตเตอรี่
2. อะแดปเตอรไฟตรง +5V เปนแหลงจายไฟสําหรับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติและใชในการประจุแบตเตอรี่ ภายใน กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติดวย มีแรงดันไฟตรงขาออก +5V 2A มีหัวตอสาย miniB-USB จึงตอเขากับจุดตอพอรต USB ของ กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience ไดโดยตรง
12
3. กลองโมดูลตัวตรวจจับแบบโครงขาย (Smart Sensor BOX) มีดวยกัน 4 ประเภท 5 ชุด พรอมสายเชือมต ่ อ ประกอบดวย
3.1 Voltage sensor สําหรับวัดแรงดันไฟตรง 1 ชุด วัดแรงดันไฟฟาตรงได 2 ชอง
มีชวงการวัด -20V ถึง +20V
ความละเอียด 0.1V
3.2 Smart Temperature sensor สําหรับวัดอุณหภูมิ 2 ชุด ใชหัววัดแบบ
RTD ปลายเปนแทงโลหะ
มีชวงการวัดอุณหภูมิ -10 องศาเซลเซียส ถึง +150 องศาเซลเซียส ความละเอียด
0.1 องศาเซลเซียส
13
3.3 Smart Light sensor สําหรับวัดวัดความเขมแสง 1 ชุด วัดความเขมแสง อยูในชวง 0 ถึง 20,000 ลักซ (Lux) ความละเอียดในการวัด
1 ลักซ
3.4 Smart Sound Level sensor สําหรับวัดระดับเสียง 1 ชุด ใชคอนเดนเซอรไมโครโฟนในการตรวจจับเสียง ใหผลการวัดเปนระดับสัญญาณหรือแอมปลิจูดในหนวย โวลต (Volt)
14
4. กลองตอพวงสัญญาณ (HubBOX) มีจุดตอ 8 ชอง ใชตอพวงเพื่อขยายจํานวนการติดตอกลองโมดูลตัวตรวจจับกับกลองบันทึก ขอมูลหลัก
5. กลองสื่อสารขอมูลไรสายแบบบลูทูธ (BluetoothBOX) ตอกับกลองบันทึกขอมูลหลักเพื่อสื่อสารขอมูลกับคอมพิวเตอร แท็บเล็ต และสมารตโฟน
ผานระบบบลูทูธ
6. ซอฟตแวร แอปพลิเคชัน่ DataSci App สําหรับติดตอระหวางกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติกับอุปกรณ แอนดรอยดทั้งสมารตโฟนและแท็บเล็ตแบบไรสายผานระบบบลูทูธ
ซอฟตแวร DataSci สําหรับรับขอมูลจากกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติผานพอรต USB เพื่อ
เก็บและแสดงผลที่คอมพิวเตอร
15
ไดอะแกรมการทํางานของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ ในรูปที่ 1 เปนไดอะแกรมการทํางานทังหมดของ ้ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ อธิบายไดดังนี้ 1. สวนควบคุมหลักที่ใชไมโครคอนโทรลเลอรเปนอุปกรณสําคัญ มีหนวยความจําแบบ SD การดในตัว ความจุ 8GB มีวงจรเชื่อมตอตัวตรวจจับแบบโครงขาย มีวงจรฐานเวลานาฬิกาจริงในตัว แบตเตอรีและวงจรประจุ ่ แบตเตอรี่ โดยสวนควบคุมหลักติดตอกับคอมพิวเตอรไดทังผ ้ านพอรต USB และแบบไรสายผานวงจรเชื่อมตอบลูทูธ 2. มีพอรตสําหรับเชื่อมตอกับหัววัดตางๆ เชน ตัววัดอุณหภูมิ ตัววัดความเขมแสง ตัววัดระดับ เสียง ตัววัดแรงดันไฟฟา ซึ่งเพียงพอตอการเรียนการสอนและการทําโครงงานในระดับมัธยมศึกษา
รูปที่ 1 ไดอะแกรมการทํางานในภาพรวมของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ
16
3. ใชงานใหเก็บขอมูลตามเวลาทีกํ่ าหนด (ในโหมด Data Logger) เชน เก็บขอมูลทุกๆ 1, 2 หรือ 5 วินาที เปนตน และโหมดเก็บขอมูลในเวลาจริง (Real Time Monitoring) 4. มีหนวยความจําภายใน และเก็บไฟลในรูปแบบที่นําไปใชกับโปรแกรมตารางการคํานวณ อาทิ Microsoft Excel ได 5. แสดงผลการทํางานแบบกราฟกในรูปแบบของกราฟ และเชือมต ่ อกับอุปกรณประมวลผล ภายนอกแบบไรสายได เชน คอมพิวเตอร แท็บเล็ต หรือสมารตโฟน 6. บันทึกภาพกราฟลงในหนวยความจําของคอมพิวเตอรหรือแท็บเล็ตได ทําใหนําขอมูลไป นําเสนอในรูปแบบตาง ๆ ไดอยางงายดาย 7. มีกลองพวงสัญญาณหรือ HubBOX เพื่อเพิ่มชองทางในการตอกับหัววัดไดมากขึ้น
ลักษณะการทํางานของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ IPST-DataScience ทํางาน 2 โหมด 1. โหมดแสดงผลแบบเวลาจริงหรือ Real-time Monitoring 2. โหมดเก็บขอมูล หรือ Data Logger
1. โหมดแสดงผลแบบเวลาจริงหรือ Real-time Monitoring มีไดอะแกรมแสดงการทํางานในโหมดนี้ดังรูปที่ 2 เปนโหมดทีต่ อตัวตรวจจับเขากับกลองบันทึกขอมูล แลวเชือมต ่ อกับคอมพิวเตอรหรือแท็บเล็ต ผานทาง USB หรือบลูทูธ จากนันข ้ อมูลจากตัวตรวจจับจะถูกนําไปแสดงผลทีคอมพิ ่ วเตอรหรือแท็บเล็ต โดยตรง จากนันที ้ ซอฟต ่ แวรบนคอมพิวเตอรหรือแอปพลิเคชันบนแท็ ่ บเล็ตจะทําหนาทีหลั ่ ก 3 อยางคือ 1. แสดงผลเปนตัวเลขหรือกราฟ โดยเลือกชองหรือตัวตรวจจับที่ตองการอานคาได 2. บันทึกขอมูลที่สงมาจากตัวตรวจจับเปนไฟล .csv ลงในคอมพิวเตอรหรือแท็บเล็ต เพื่อนําไปประมวลผลตอดวยซอฟตแวรสเปรดชีต อาทิ Microsoft Excel 3. บันทึกภาพกราฟที่แสดงผลเปนไฟลภาพ
2. โหมดเก็บขอมูล หรือ Data Logger มีไดอะแกรมแสดงการทํางานในโหมดนี้ดังรูปที่ 3 เปนโหมดทีกํ่ าหนดใหกลองบันทึกขอมูลทําการเก็บขอมูลของตัวตรวจจับตางๆ ลงในหนวย ความจํา SD การดที่อยูในภายในกลองบันทึกขอมูลหลักตามชวงเวลาที่ตองการ ซี่งกําหนดไดจาก ซอฟตแวรบนคอมพิวเตอร
17
รูปที่2 ไดอะแกรมการทํางานในโหมดแสดงผลแบบเวลาจริงของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ
รูปที่ 3 ไดอะแกรมการทํางานในโหมดเก็บขอมูลของ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติ ขอมูลที่เก็บประกอบดวย วัน, เวลา, คาของปริมาณทางไฟฟาหรือทางกายภาพที่ตองการเก็บ โดยบันทึกในรูปแบบของไฟล .csv เพือนํ ่ าไปประมวลผลตอดวยซอฟตแวรสเปรดชีต อาทิ Microsoft Excel ไดสะดวก การโอนถายขอมูลจากกลองบันทึกขอมูลหลักทําได 2 ทางคือ นํา SD การดที่บันทึกขอมูล ไปอานทีคอมพิ ่ วเตอร หรือเชือมต ่ อกับพอรต USB แลวทําการถายโอนไฟลขอมูลทีต่ องการ แตวิธีหลัง นี้อาจใชเวลาในการถายทอดขอมูลนานกวา
19
DataSci
DataSci เปนซอฟตแวรประยุกตสําหรับคอมพิวเตอรทีติ่ ดตังระบบปฏิ ้ บัติการวินโดวสใชงานรวม กับ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพื่อการศึกษาดานวิทยาศาสตร เพื่อใชในการอานคา จากกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติแบบเวลาจริงหรือ Real-time และแบบอานจากแผนหนวยความจํา ซึง่ ขอมูลเหลานันได ้ มาจากตัวตรวจจับหรือหัววัดปริมาณทางกายภาพ เพือมาแสดงผลบนจอคอมพิ ่ วเตอร สําหรับชุดซอฟตแวร DataSci มี 3 โปรแกรม ประกอบดวย DataSci Monitoring DataSci Logger DataSCi Reader
1. ระบบคอมพิวเตอรทีต่ องการ ซีพียู Pentium4 หรือ AMD Athlon 64 หรือดีกวา ความเร็ว 2GHz ขึ้นไป หนวยความจําแรมอยางนอย 1.5GB มีพื้นที่ฮารดดิสกวางอยางนอย 2GB
ติดตังระบบปฏิ ้ บัติการวินโดวส 7 ขึ้นไป
มีพอรต USB วางอยางนอย 1 พอรต
20
2. ติดตังซอฟต ้ แวร ในการติดตังซอฟต ้ แวร DataSci สําหรับคอมพิวเตอรที่ติดตังระบบปฏิ ้ บัติการวินโดวส จะมี การติดตังโปรแกรมรวม ้ 3 ตัวดังนี้ DataSci ไดรเวอร USB สําหรับ DataSci Java Runtime Environment (JRE)
โดยมีขั้นตอนในการติดตังดั ้ งนี้ (1) ดับเบิลคลิกไฟล IPST_DataSci_Setup141128.exe (หมายเลขเวอรชันอาจเปลี่ยนแปลง ตามการปรับปรุงลาสุด) จากแผนซีดีรอมที่มากับชุดอุปกรณ IPST-DataScience หรือดาวนโหลด เวอรชันลาสุดที่อาจมีที่ www.ipst-microbox.com
(2) เมื่อเขาสูหน าแรกของการติดตังโปรแกรม ้ คลิกปุม Next ตอบรับไปจนถึงขั้นตอนติดตัง้ โปรแกรม
21
(3) คลิกปุม Install เพื่อเริ่มติดตังโปรแกรม ้
22
(4) เมือติ ่ ดตังโปรแกรมเสร็ ้ จแลว หนาตางแจงติดตังไดรเวอร ้ USB สําหรับ DataSci ปรากฏขึน้ มา ในกรณีที่เคยติดตังไดรเวอร ้ ไวแลว สามารถขามขั้นตอนนี้ได ในกรณีที่ยังไมไดติดตังไดรเวอร ้ ใหกดปุม Next ตอบรับในทุกขั้นการตอนของการติดตังไดรเวอร ้
(5) ลําดับตอไปเปนการติดตังส ้ วนประกอบเพื่อทํางานสําหรับภาษาจาวาหรือ Java Runtime Environment (JRE) หากมีคอมพิวเตอรเคยติดตัง้ JRE ไวแลว ใหขามขั้นตอนนี้ไปได ในกรณีที่ยัง ไมไดทําการติดตัง้ JRE ใหกดปุม Next เพื่อเริ่มทําการติดตัง้
23
(6) เมือติ ่ ดตังเรี ้ ยบรอยทังหมดแล ้ ว ในการใชงานโปรแกรม เขาไปเปดไดที่ Start > All Programs > IPST DataSci หรือถาใช Windows 8 ขึนไปให ้ พิมพคนหาคําวา DataSci ในชองคนหาโปรแกรม
ในชุดโปรแกรมของ DataSci มีโปรแกรมใชงาน 3 ตัวคือ DataSci Logger DataSci Monitor DataSci Reader
ซึ่งจะไดมีการอธิบายการใชงานในลําดับตอๆ ไป
24
3. ตรวจสอบการเชือมต ่ อกับคอมพิวเตอร (1) เชื่อมตอกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ (Data Box) ของชุด IPST-DataScience เขากับพอรต USB ของคอมพิวเตอร แลวเปดสวิตชจายไฟ (2) รอสักครู ระบบจะจัดการเชื่อมตอทั้งทางฮารดแวรและซอฟตแวร แลวแจงวา อุปกรณ พรอมใชงาน (3) ตรวจสอบพอรตเชือมต ่ อในขันต ้ นไดจาก My Computer > Properties > Hardware > Device Manager > Ports หรือ Control Panel > System > Hardware > Device Manager > Ports จะเห็นชือ่ Arduino Leonardo (COMx) ใหจดจําหมายเลข COM ทีปรากฏขึ ่ น้ ถึงขันตอนนี ้ ้ การเชือมต ่ อทาง ฮารดแวรของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุดอุปกรณ IPST-DataScience พรอมสําหรับการทํางานกับ คอมพิวเตอรแลว
25
4. DataSci Monitor เปนโปรแกรมทีใช ่ บันทึกขอมูลจากตัวตรวจจับในแบบเวลาจริงหรือรีลไทม (real-time) โดย แสดงผลทีวั่ ดไดบนหนาจอภาพของคอมพิวเตอรในรูปของกราฟทีหน ่ าตางของโปรแกรม และบันทึก ขอมูลลงในหนวยความจําของคอมพิวเตอรในรูปของไฟล .CSV มีขั้นตอนการใชงานดังนี้ (1) เปดโปรแกรมโดยเลือกที่ Start > DataSci > DataSci Monitor (2) หนาตางการทํางานของ DataSci Monitor ประกอบดวย
Connection – เลือกการเชื่อมตอโปรแกรมเขากับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience Sensor List – เลือกตัวตรวจจับทีต่ องการอานคาเมือบั ่ นทึกขอมูลแบบเวลาจริงหรือรีลไทม Sensor Config – กําหนดระยะเวลาบันทึกขอมูลจากตัวตรวจจับในแตละครัง้ Graph – พื้นทีแสดงกราฟ ่ Current Graph – เลือกชนิดของตัวตรวจจับที่นําขอมูลมาแสดงบนกราฟ
26
(3) การเริ่มใชงานตองเชือมต ่ อกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติของชุด IPST-DataScience เขากับ คอมพิวเตอร ตรวจสอบตําแหนงพอรตหรือจุดตอ COM ที่ใชงาน แตถาตอเขาไปทีหลัง ใหคลิกปุม ลูกศรวงกลมเพื่อคนหาใหม (ถาตอแลว คนหาไมพบใหตรวจสอบไดรเวอร) เมื่อเลือกพอรต COM เสร็จแลว คลิกปุม Connect เพื่อทําการเชือมต ่ อ
(4) เมื่อเชือมต ่ อไดแลว ปุม Connect จะเปลี่ยนเปนปุม Disconnect เพื่อเปลี่ยนเปนปุมหยุด การเชือมต ่ อ ขอความแสดงสถานะทางดานลางจะแสดงสถานะวา Connected (เชือมต ่ อเรียบรอยแลว) (5) โปรแกรมจะเริมทํ ่ าการคนหาตัวตรวจจับทีเชื ่ อมต ่ ออยู แลวแสดงรายชือในหน ่ าตาง Sensor List การคนหาทําไดดวยการคลิกปุม Scan
27
(6) เมือค ่ นหาอุปกรณเสร็จแลว ใหกําหนดระยะเวลาทีต่ องการบันทึกในแตละครัง้ มีหนวยเปน วินาที เมือกํ ่ าหนดคาเสร็จแลว คลิกปุม Start เพือเริ ่ มทํ ่ างาน
(7) จากนั้นโปรแกรมจะเริ่มสั่งงานใหชุดอุปกรณ IPST-DataScience ทําการบันทึกขอมูลจาก ตัวตรวจจับในแบบเวลาจริงหรือรีลไทม (Real time) และแสดงขอมูลลาสุดบนกราฟ
28
(8) ผูใช งานสามารถเลือกประเภทของตัวตรวจจับที่ตองการดูขอมูลในแบบกราฟไดดวยการ เลือกที่หนาตาง Current Graph
29
(9) ในการดูขอมูลกราฟ ผูใช งานสามารถขยายภาพเพื่อดูขอมูลเฉพาะชวงที่ตองการได ดวย การใชเมาสคลิกลากคลุมพืนที ้ ่ทีต่ องการ โดยใหคลิกลากไปทางขวาลาง จะมีแถบสีนําเงิ ้ นเกิดขึนเพื ้ อ่ แสดงขอบเขตที่ตองการขยาย
30
(10) ถาตองการยอกลับไปเปนขนาดเดิม ใหลากเมาสแบบเดิม แตลากไปในทิศทางอืนๆ ่ ทีไม ่ ใช ทิศทางขวาลาง
31
(11) เมือต ่ องการหยุด ใหคลิกปุม Stop ทีอยู ่ ในหน าตาง Sensor Config หรือถาตองการบันทึก ขอมูลเปนไฟล .CSV คลิกที่ปุม Save
(12) ในกรณีทีคลิ ่ กปุม Save จะมีหนาตางบันทึกไฟลแสดงขึนมา ้ เพือให ่ เลือกทีอยู ่ และชื อไฟล ่ ที่ตองการบันทึกขอมูล จากนั้นคลิกปุม Save เพื่อบันทึกขอมูล
32
(13) เมือบั ่ นทึกเสร็จเรียบรอย ผูใช งานสามารถนําไฟลดังกลาวไปใชงานกับซอฟตแวรจําพวก ตารางคํานวณหรือสเปรดชีตอยาง Microsoft Excel หรือ Calc ในชุด Libre office ได
33
DataSci Logger เปนโปรแกรมสําหรับตังค ้ าเพื่อใหชุดอุปกรณ IPST-DataScience ทํางานในโหมดเก็บขอมูล หรือ Logger โดยไมตองเชือมต ่ อกับคอมพิวเตอร ซึงเหมาะกั ่ บการนําไปใชเพือเก็ ่ บขอมูลจากพืนที ้ เป ่ า หมาย แลวคอยนําขอมูลมาถายโอนมายังคอมพิวเตอรในภายหลัง มีขั้นตอนการใชงานดังนี้ (1) เปดโปรแกรมโดยเลือกที่ Start > DataSci > DataSci Logger (2) เมื่อโปรแกรมเปดขึ้นมา จะมีหนาตางกําหนดการทํางานดังนี้
Connection – เลือกการเชื่อมตอโปรแกรมเขากับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience Sensor List – เลือกตัวตรวจจับที่ตองการบันทึกคา Record Setting – กําหนดจํานวนขอมูลที่ตองการบันทึก Interval Setting – กําหนดระยะเวลาการบันทึกขอมูลในแตละครั้ง Execute – สังงานให ่ กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience ทํางานตาม ทีกํ่ าหนดคาในกรอบ Sensor List, Record Setting และ Interval Setting
34
(3) ในการตั้งคาจะตองเชือมต ่ อกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติกับคอมพิวเตอรใหเรียบรอยกอน เมื่อเลือกชองในการเชื่อมตอ (ในที่นี้คือ COM3) ไดแลว คลิกที่ปุม Connect เพือทํ ่ าการเชื่อมตอ
(4) เมื่อเชื่อมตอไดแลว ปุม Connect จะเปลี่ยนเปนปุม Disconnect เพือเปลี ่ ยนเป ่ นปุมหยุด การเชือมต ่ อ ขอความแสดงสถานะทางดานลางจะแสดงสถานะวา Connected (เชือมต ่ อเรียบรอยแลว) (5) โปรแกรมจะเริมทํ ่ าการคนหาตัวตรวจจับทีเชื ่ อมต ่ ออยู แลวแสดงรายชือในหน ่ าตาง Sensor List การคนหาทําไดดวยการกดปุม Scan
35
(6) เลือกตัวตรวจจับทีต่ องการตังค ้ าบันทึกขอมูล ผูใช งานสามารถเลือกไดมากกวาหนึงอุ ่ ปกรณ
(7) เมือเลื ่ อกชนิดของตัวตรวจจับเสร็จแลว ลําดับตอไปเปนการเลือกจํานวนของขอมูลทีต่ องการ บันทึก และมีระยะหางในการเก็บขอมูลนานเทาใด หรือเลือกอัตราการเก็บขอมูลนันเอง ่ จากภาพตัวอยาง กําหนดใหบันทึกขอมูลทุกๆ 1 นาที เปนจํานวน 200 ครัง้ หมายความวา การบันทึกขอมูลในตัวอยางนี้ ใชเวลาทังหมด ้ 200 นาที หรือ 3 ชัวโมง ่ 20 นาที
36
(8) เมื่อกําหนดคาเสร็จแลว คลิกปุม Save Setting เพื่อบันทึกการตังค ้ าไวกอน หรือคลิกปุม Start เพื่อเริ่มทํางาน โดยทั้งสองกรณีมีความแตกตางกันดังนี้
(A) กรณีเลื อกคลิ กปุม Save Setting จะเป นการตั้งคาใหกั บกล องบั นทึกขอมูล อัตโนมัติเพียงอยางเดียว มันจะเริมทํ ่ าการบันทึกขอมูล ก็ตอเมือกดสวิ ่ ตช CHECK BATT/RUN ทีอยู ่ บนกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ Data BOX แทนการคลิกที่ปุม Start ในโปรแกรม (B) การคลิกปุม Start บนโปรแกรมจะเปนการตังค ้ าใหกับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ เริมบั ่ นทึกขอมูลทันที (9) โดยปกติในโหมด Logger หรือโหมดบันทึกขอมูล ควรเลือกตังค ้ าดวยคลิกที่ปุม Save Setting แลวนําชุดอุปกรณ IPST-DataScience ทั้งกลองบันทึกขอมูลและกลองตังตรวจจับไปวางไว ในบริเวณที่จะตองการบันทึกขอมูล จากนั้นกดสวิตช CHECK BATT/RUN ที่อยูบนกลองบันทึก ขอมูลอัตโนมัติ เพื่อใหระบบเริ่มทํางาน
(10) สําหรับการบันทึกขอมูลดวยวิธีดังกลาว เมือเริ ่ มทํ ่ างานจะมีเสียงสัญญาณตอบรับจากกลอง บันทึกขอมูลอัตโนมัติดังขึน้ และจะขับเสียงสัญญาณดังขึนอี ้ กครังเมื ้ อบั ่ นทึกขอมูลเสร็จเรียบรอยตามที่ กําหนดไว การเปดดูขอมูลจากกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติจะตองใชโปรแกรม DataSci Reader ในการ เปดและบันทึกไฟลขอมูลลงในคอมพิวเตอร
37
DataSci Reader เปนโปรแกรมสําหรับอานขอมูลที่อยูใน SD การดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ เพื่อนํามา แสดงผลในคอมพิวเตอร โดยมีการแสดงขอมูลในรูปแบบของตารางและกราฟ และสามารถบันทึก ขอมูลในรูปของไฟล .CSV ที่นําไปใชงานกับซอฟตแวร Spreadsheet อยาง Microsoft Excel ได มีขั้นตอนการใชงานดังนี้ (1) เปดโปรแกรมโดยเลือกที่ Start > DataSci > DataSci Reader (2) เมื่อโปรแกรมเปดขึ้นมา จะมีหนาตางกําหนดการทํางานดังนี้
Connection – เลือกการเชื่อมตอโปรแกรมเขากับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience File List – ชองแสดงรายชื่อไฟลทีอยู ่ ใน SD การดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ Export Data to PC – ปุมบั นทึกไฟลขอมูลลงในคอมพิวเตอร Data Table – ตารางแสดงขอมูล Graph – สวนของกราฟแสดงขอมูล Current Graph – เลือกชนิดของตัวตรวจจับที่นําขอมูลมาแสดงบนกราฟ
38
(3) ในการตังค ้ าจะตองเชือมต ่ อกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติกับคอมพิวเตอรใหเรียบรอยกอน เมือเลื ่ อกชองในการเชือมต ่ อ (ในทีนี่ คื้ อ COM3) ไดแลว คลิกทีปุ่ ม Connect เพือทํ ่ าการเชือมต ่ อ หรือ คลิกปุมลู กศรวงกลมเพือค ่ นหาใหม เมือเลื ่ อก COM Port เสร็จแลว คลิกปุม Connect เพือทํ ่ าการเชือมต ่ อ
(4) เมื่อเชือมต ่ อไดแลว ปุม Connect จะเปลี่ยนเปนปุม Disconnect เพื่อเปลี่ยนเปนปุมหยุด การเชือมต ่ อ ขอความแสดงสถานะทางดานลางจะแสดงสถานะวา Connected (เชือมต ่ อเรียบรอยแลว) (5) โปรแกรมจะแสดงรายชือไฟล ่ ขอมูลที่อยูใน SD การดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติที่ หนาตาง File List
39
(6) เมือกดเลื ่ อกทีไฟล ่ ขอมูลใดๆ ขอมูลจะถูกนํามาแสดงในหนาตาง Data Table และ Graph
(7) สําหรับการแสดงขอมูลในรูปแบบของกราฟจะแสดงแยกออกไปตามชนิดของตัวตรวจจับ ผูใชงานสามารถเลือกดูขอมูลของตัวตรวจจับที่ตองการไดจากกรอบ Current Graph ที่อยูดานลาง ของหนาตาง Graph
(8) ถาตองการบันทึกไฟลลงบนคอมพิวเตอร ใหคลิกปุม Save ที่ชอง Export Data to PC
40
(9) จะมีหนาตางบันทึกไฟลแสดงขึ้นมา เพื่อเลือกที่อยูของไฟลและชือไฟล ่ ที่ตองการบันทึก เมื่อกําหนดเสร็จแลวใหคลิกปุม Save
(10) เมื่อบันทึกเสร็จเรียบรอย ผูใช งานสามารถนําไฟลดังกลาวไปประยุกตใชงานตอไปได จากภาพตัวอยาง นําไปเปดใน Microsoft Excel
41
(11) ในกรณีทีหน ่ าตางโปรแกรมเล็กเกินไป อาจดูขอมูลในตารางและกราฟไมสะดวก ผูใช งาน สามารถขยายขนาดหนาตางไดเหมือนโปรแกรมทัวๆ ่ ไป และปรับขนาดระหวางตารางขอมูลและกราฟ ได ดวยการนําเคอรเซอรไปวางไวบริเวณพื้นทีสี่ เทาระหวางหนาตางทั้งสอง แลวคลิกเพือปรั ่ บขนาด ระหวางตารางขอมูลและกราฟได
43
DataSci
สําหรับแอปพลิเคชัน่ DataSci เปนแอปพลิเคชันหรื ่ อโปรแกรมประยุกตทีติ่ ดตังบนอุ ้ ปกรณ แอนดรอยด มีไวใชงานรวมกับ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพือการศึ ่ กษาดานวิทยาศาสตร เพือใช ่ ในการอานคาจากกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติแบบเวลาจริงหรือ Real-time และแบบอานคาจาก หนวยความจํา SD การดภายในกลองบันทึกขอมูลหรือโหมดล็อกเกอร (Logger) เพือนํ ่ ามาแสดงผลบน หนาจอของอุปกรณแอนดรอยด โดยขอมูลเหลานันได ้ มาจากตัวตรวจจับหรือหัววัดปริมาณทางกายภาพ
คุณสมบัติของแอปพลิเคชัน่ DataSci ติดตังและทํ ้ างานบนอุปกรณแอนดรอยด ตังแต ้ เวอรชัน
2.3.4 ขึ้นไป
เชื่อมตอกับกลองบันทึกขอมูลในชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพื่อการศึกษาดานวิทยาศาสตร
IPST-DataScience แบบไรสายผานวงจรบลูทูธเมือทํ ่ างานในโหมดเวลาจริงหรือรีลไทมมอนิเตอร (Realtime monitoring) และในโหมดล็อกเกอรเพืออ ่ านขอมูลจาก SD การดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ เลือกอานคาจากตัวตรวจจับไดพรอมกันสูงสุด 8 ชอง จากตัวตรวจจับทุกแบบ ขึ้นอยูกับ การสงขอมูลมาจากกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ
กําหนดอัตราการสุมสัญญาณหรืออานขอมูลไดทุกๆ 1 วินาที ถึงทุกๆ 168 ชั่วโมง 59 นาที
59 วินาที แสดงผลการอานขอมูลในรูปของกราฟและขอมูลตัวเลข พรอมกับบันทึกขอมูลที่เกิดขึ้น ตามเวลาจริง โดยแสดงไดพรอมกัน 8 ชอง
กําหนดระยะเวลาในการอานขอมูลได พรอมกับสรุปคาสูงสุด ตําสุ ่ ด และคาเฉลียของข ่ อมูล
ที่อานไดตามชวงเวลาที่กําหนด บันทึกภาพกราฟที่แสดงผลในรูปแบบไฟล .png และบันทึกขอมูลที่วัดไดทั้งหมดใหอยูใน
รูปของไฟลนามสกุล .csv นําไปเปดดูบน Microsoft Excel เพื่อนําคาทีได ่ ไปใชงานตอไป
44
ติดตั้งแอปพลิเคชัน่ DataSci ดาวนโหลดแอปพลิเคชั่น DataSci ไดจาก https://play.google.com/store/apps/details?id=com.inex.datasci
เตรียมการเชือมต ่ ออุปกรณในชุด IPST-DataScience หลังจากติดตังแอปพลิ ้ เคชันลงบนอุ ่ ปกรณแอนดรอยดแลว จะตองเชือมต ่ ออุปกรณทั้งหมดที่ เกียวข ่ องใหพรอมเสียกอน ดังนี้ (1) ตอกลองเชื่อมตอบลูทูธ (กลองสีฟาใส) เขากับกลองบันทึกขอมูลหลัก (2) ตอกลองตัวตรวจจับที่ตองการอานคาเขากับกลองบันทึกขอมูลหลัก อาจตองตอสายเขา กั บกลองตอพวงสัญญาณหรือ HubBOX ในกรณีที่ชองตอสัญญาณของกลองบันทึกขอมูลหลักไม เพียงพอ (ปกติรับไดสูงสุด 4 ชอง) รูปที่ 4 แสดงการตออุปกรณในชุด IPST-DataScience เพื่อติดตอกับแอปพลิเคชัน่ DataSci
รูปที่ 4 การตออุปกรณในชุด IPST-DataScience เพือติ ่ ดตอกับแอปพลิเคชัน่ DataSci บนอุปกรณแอนดรอยด ในแบบไรสายผานบลูทูธ
45
เมนูหลักของแอปพลิเคชัน่ DataSci หลังจากดาวนโหลดและติดตังแอปพลิ ้ เคชัน่ DataSCi ลงในอุปกรณแอนดรอยดแลว ใหเปด แอปนี้ขึ้นมาใชงานไดทันที ที่หนาจอหลักของแอปพลิเคชันมี ่ เมนูหลัก 4 เมนูดังนี้
Real-time Monitoring สําหรับอานและบันทึกขอมูลจากตัวตรวจจับทีนํ ่ ามาตอกับกลองบันทึก
ขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience ณ ปจจุบัน พรอมทังแสดงผลข ้ อมูลในรูปของกราฟใหเห็นบน หนาจอของอุปกรณแอนดรอยด ่ นทึกไวในการทํางานแบบ Real-time Monitoring จึงเปด Record History อานไฟลขอมูลทีเคยบั ดูขอมูลได โดยไมจําเปนตองตอกับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience Logger ตังค ้ าและสังงานให ่ กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience ทํางานใน โหมด Logger ทีจะคอยบั ่ นทึกขอมูลตามชวงเวลาทีกํ่ าหนดไวลวงหนา ตังค ้ าเวลาในการบันทึกคาลวง หนา แลวนํากลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติและตัวตรวจจับทีต่ องการใชงานไปติดตังในบริ ้ เวณทีต่ องการ เก็บขอมูล โดยไมจําเปนตองตอกับอุปกรณแอนดรอยดหรือคอมพิวเตอร
Data Reader อานไฟลขอมูลทีบั ่ นทึกเก็บไวใน SD การดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ
ในชุด IPST-DataScience โดยนําขอมูลดังกลาวมาแสดงในรูปของตารางขอมูลและกราฟ ทังยั ้ งบันทึก ขอมูลเก็บไวในหนวยความจําของอุปกรณแอนดรอยดได
46
การทํางานในโหมด Real-time Monitoring (1) กดเลือกที่เมนู Real-time Monitoring
(2) เมือเข ่ าสูโหมด Real-time Monitoring แลว สิงแรกที ่ ต่ องทําคือ เชือมต ่ อกับกลองบันทึกขอมูล อัตโนมัติในชุด IPST-DataScience กอน โดยใหเลือกชือกล ่ องบลูทูธทีต่ ออยูกั บกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ (2.1) ในกรณีทียั่ งไมเคยเชือมต ่ อมากอนและไมมีรายชือของอุ ่ ปกรณบลูทูธแสดงขึนมา ้ ใหกดปุมรูปแวนขยายเพื่อทําการคนหาอุปกรณ รอสักครูจะมีรายชืออุ ่ ปกรณบลูทูธเพิ่มเขามา สังเกต ชื่อของอุปกรณที่ขึ้นตนดวย IPST_BLUE แลวตามดวยหมายเลข 4 หลัก (0000 ถึง xxxx)
(2.2) รออุปกรณแอนดรอยดทําการเชือมต ่ อกับอุปกรณบลูทูธของ IPST-DataScience (2.3) ในกรณีที่เชื่อมตอครั้งแรกจะตองมีการใสรหัสผาน ใหใสรหัส 1234 แลวกดปุม OK (ลักษณะของหนาตางอาจแตกตางกันออกไปตามเวอรชันของระบบปฏิบัติการแอนดรอยดของ อุปกรณแตละเครื่อง)
47
(3) เมือเชื ่ อมต ่ อเรียบรอยแลว แอปพลิเคชัน่ DataSci จะทําการคนหาตัวตรวจจับทีต่ ออยูกั บกลอง บันทึกขอมูลอัตโนมัติในชุด IPST-DataScience โดยอัตโนมัติ ในกรณีทีมี่ อุปกรณตออยูแต คนหาไมพบหรือ หมายเลขของตัวตรวจจับไมตรง ใหกดปุมรู ปแวนขยายเพือค ่ นหาใหมอีกครัง้ อาจกดปุมลู กศรชีไปทาง ้ ขวาเพือหยุ ่ ดคนหาและไปยังขันตอนต ้ อไป โดยจะตองคนหาตัวตรวจจับใหพบอยางนอยหนึงตั ่ ว
(4) เมื่อคนหาตัวตรวจจับเสร็จแลว ระบบจะเขาสูหน าตั้งคาการทํางานของโหมด Real-time Monitoring ซึ่งกําหนดไดวา ตองการใหบันทึกขอมูลในชวงเวลาใด (Interval) และบันทึกชือไฟล ่ ไดตามตองการ (Filename)
48
(5) เมื่อกดที่ตัวเลขของ Interval จะมีหนาตางสําหรับกําหนดคาเวลาทีต่ องการปรากฏขึนมา ้ โดยระยะเวลาทีน่ อยทีสุ่ ดจะขึนอยู ้ กั บจํานวนตัวตรวจจับทีต่ ออยู เนืองจากหากมี ่ การเชือมต ่ อตัวตรวจจับ จํานวนมากอาจไมสามารถอานคาทังหมดได ้ ภายใน 1 วินาที ดังนันจึ ้ งตองมีการกําหนดระยะเวลาขันตํ ้ า่ โดยอิงจากจํานวนตัวตรวจจับไว
(6) เมื่อกดที่ชือไฟล ่ จะเปนการแกไขชือไฟล ่ ที่จะบันทึกขอมูล ทําการใสชือไฟล ่ ตามตองการ
49
(7) เมือกํ ่ าหนดคาเสร็จแลว กดปุมลู กศรชีไปทางขวามื ้ อเพือเริ ่ มบั ่ นทึกขอมูลแบบเวลาจริงหรือ รีลไทม (real time)
(8) เมือแอปพลิ ่ เคชันเริ ่ มทํ ่ างาน จะอานคาจากตัวตรวจจับที่เชือมต ่ อไวในตอนแรก แลวแสดง คาใหเห็นบนหนาจอ
50
(9) สําหรับกราฟแสดงขอมูลจะแสดงแยกตามประเภทของตัวตรวจจับ โดยสลับใหแสดงกราฟ ของตัวตรวจจับชนิดตางๆ ไดดวยการเลือกที่ปุมมุมซายลาง
(10) สําหรับปุมดังกลาวจะใชตัวอักษรแทนชื่อชนิดของตัวตรวจจับดังนี้ T – Temperature
S – Sound
L – Light
V – Voltage R - Resistance
(11) ในกรณีที่ไมไดเชื่อมตอกับตัวตรวจจับชนิดนั้นๆ จะไมมีปุมแสดงขึ้นมาในหนากราฟ (12) ชองสี่เหลี่ยมที่อยูฝงขวามื อจะเปนชองแสดงขอมูลลาสุดของตัวตรวจจับแตละตัว เชน คาลาสุด คาเฉลี่ย คาสูงสุด เปนตน
51
(13) สําหรับขอมูลที่แสดงในกราฟจะแสดงขอมูลลาสุด 20 อันดับ ถาตองการขยายดูขอมูล ในแตละจุด ทําไดดวยการจีบนิ้วบนกราฟแลวเลื่อนไปดูขอมูลชวงที่ตองการได
52
(14) ตัวเลขวงกลมที่อยูมุมขวาลางของกราฟเปนจํานวนขอมูลที่ไดบันทึก
(15) ในการบันทึกขอมูลแบบเวลาจริงหรือ Real-time ผูใช งานสามารถกดปุม Home เพือย ่ อหนา ตางของแอปพลิเคชันลง ่ แลวทํางานเปนเบืองหลั ้ งได โดยแอปพลิเคชั่นยังคงทํางานตอเนื่องเมือเลื ่ อก ใหกลับมาแสดงผลอีกครั้ง
(16) หากตองการหยุดการทํางานใหกดปุม Back หรือกดที่มุมซายบนที่เปนสัญลักษณของ โปรแกรมเพือหยุ ่ ดการทํางานก็ได
53
การทํางานในโหมด Record History ในโหมดนี้ มี ไว สําหรั บเป ดดู ขอมูลที่ เคยบั นทึ กไว จากการทํางานในโหมด Real-time Monitoring เพื่อเลือกดูขอมูลยอนหลังได (1) เริ่มจากเลือกไปที่เมนู Record History
(2) ในกรณีทีมี่ การบันทึกขอมูลมากอน ก็จะมีแถบรายชือไฟล ่ ขอมูลแสดงทางฝงซ ายของหนาจอ
54
(3) เลือกดูขอมูลในแตละไฟลดวยการกดเลือกทีแถบฝ ่ งซ ายมือ ขอมูลจะถูกแสดงทีฝ่ งขวาของ หนาจอ
ลักษณะของกราฟจะคอนขางคลายกับในโหมด Real-time Monitoring มีการแสดง ขอมูลกราฟแยกตามชนิดของตัวตรวจจับ รวมไปถึงการจีบนิ้วเพื่อยอหรือขยายกราฟดวย แตขอมูลที่ แสดงอยูบนกราฟในโหมดนี จะเป ้ นขอมูลทังหมดที ้ บั่ นทึกไวในไฟลขอมูลนันๆ ้ ซึงต ่ างจากในโหมด Real-time Monitoring ที่แสดงขอมูลลาสุด 20 อันดับเทานั้น (4) การแสดงกราฟในโหมด Record History จะไมแสดงคาของขอมูลบนเสนกราฟ แตผูใช งานสามารถกดเลือกบนตําแหนงใดๆ ของเสนกราฟเพื่อดูคา ณ ตําแหนงนั้นๆ ได
55
(5) นอกจากการดูขอมูลกราฟแลว ผูใช งานยังสามารถดูขอมูลที่บันทึกไวในลักษณะของ ตารางไดดวย โดยกดลูกศรชี้ลงที่อยูมุมขวาลางของหนาจอแอปพลิเคชัน่
(6) หนาตางฝงขวาจะเลื ่อนลงมาแสดงขอมูลในรูปของตาราง เพื่อแสดงใหเห็นวา ขอมูลที่ได จากตัวตรวจจับในแตละชวงมีคาเทาใด และมีรายละเอียดเล็กนอยสําหรับไฟลขอมูลนั้นๆ
(7) หากตองการยอนกลับไปดูขอมูลแบบกราฟ ใหกดปุมลูกศรชี้ขึ้น ก็จะเลื่อนหนาตางไปดู ขอมูลแบบกราฟแทน
56
(8) ในกรณีที่ตองการลบไฟลขอมูล (8.1) ใหใชนิ้วแตะคางที่ชือไฟล ่ นั้นๆ
(8.2) จะมีหนาตางขอความแสดงขึ้นมาเพื่อยืนยันการลบไฟล ถาเลือกเครื่องกากบาท คือยกเลิก ถาเลือกเครื่องหมายถูกจะเปนยืนยันลบไฟลที่เลือก
(8.3) เมื่อกดปุมเครื่องหมายถูกตอง แอปพลิเคชันจะลบไฟล ่ นั้นๆ ทิ้ง
57
การทํางานในโหมด Logger โหมด Logger มีไว สําหรั บกําหนดคาหรือสั่งงานใหกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติของชุด อุปกรณ IPST-DataScience ทําการบันทึกคาของตัวตรวจจับตามที่กําหนดไว โดยไมจําเปนตองเชื่อม ตอกับอุปกรณแอนดรอยดหรือคอมพิวเตอร โดยขอมูลที่ไดจากตัวตรวจจับจะไดรับการบันทึกไวใน SD การด จึงเหมาะที่จะนําไปใชเก็บขอมูลในภายนอกหรือภาคสนาม (1) การใชงานโหมดนี้ใหเลือกไปที่เมนู Logger
(2) ทําการเชือมต ่ อกับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ Data Box เขากับแอปพลิเคชัน่ DataSci บน อุปกรณแอนดรอยนดผานบลูทูธ ซึงขั ่ นตอนนี ้ จะเหมื ้ อนกับการใชงานในโหมด Real-time Monitoring เมือ่ เชือมต ่ อสําเร็จแลว จะทําการคนหาตัวตรวจจับทีต่ ออยูกั บกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติทันที
58
(3) เมือค ่ นหาตัวตรวจจับแลว จะตองตังค ้ าระยะเวลาในการบันทึกขอมูลในแตละครัง้ (Interval) กับจํานวนขอมูลทีต่ องการบันทึก ซึงจะต ่ างจากโหมด Real-time Monitoring ทีบั่ นทึกขอมูลไดตอเนือง ่ จนกวาจะสังให ่ หยุดทํางาน สําหรับโหมด Logger เปนการสังงานให ่ กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติเก็บ ขอมูลไวในตัวเอง สําหรับจํานวนขอมูลทีบั่ นทึกไดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติขึนกั ้ บความจุของ SD การดทีนํ่ ามาใช (ในชุดเตรียม SD การดขนาด 8GB ไวใหใชงาน)
จากภาพเปนการเลือกใหบันทึกขอมูลทุกๆ 3 วินาที จํานวน 10 ครัง้ ดังนันตั ้ วอยางนีใช ้ เวลาทํางานทังหมด ้ 30 วินาที (4) เมื่อกําหนดคาเสร็จแลว จะมีปุม 2 ปุมสําหรับกําหนดการทํางาน
(4.1) ปุมบนรูปแผนดิสกเปนการเลือกใหเก็บคาที่กําหนดไวในกลองบันทึกขอมูล อัตโนมัติกอน ยังไมมีการอานคาจากตัวตรวจจับและบันทึกขอมูลเกิดขึ้น จนกวาจะมีการกดสวิตช CHECK BATT/RUN บนกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ
59
(4.2) ปุมลางเปนการเก็บคาทีกํ่ าหนดไว แลวสั่งใหกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ เริ่ม ทํางาน เก็บขอมูลจากตัวตรวจจับทันที
(5) เมื่อเริ่มตนทํางานในโหมด Logger กลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ Data Box จะขับเสียง สัญญาณเพือแจ ่ งใหทราบวา เริ่มทํางานในโหมด Logger แลว และขับเสียงสัญญาณอีกครังเมื ้ อทํ ่ างาน เสร็จตามที่กําหนดไว
60
การทํางานในโหมด Reader โหมด Reader ใชอานขอมูลทีบั่ นทึกไวใน SD การดของกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ Data Box ทีได ่ จากการทํางานในโหมด Logger โดยจะอานขอมูลทีอยู ่ ใน SD การดมาแสดงในรูปของตารางและ กราฟบนหนาจออุปกรณแอนดรอยด และบันทึกลงในหนวยความจําของอุปกรณแอนดรอยดไดดวย (1) การใชงานโหมดนี้ใหเลือกไปที่เมนู Data Reader
(2) ทําการเชื่อมตอกับกลองบันทึกขอมูลอัตโนมัติ Data Box เขากับแอปพลิเคชัน่ DataSci บนอุปกรณแอนดรอยนดผานบลูทูธใหเรียบรอย
(3) เมื่อเชือมต ่ อเสร็จเรียบรอย แอปพลิเคชัน่ DataSci จะอานชือไฟล ่ ขอมูลที่อยูใน SD การด แลวนํามาแสดงที่แถบซายมือของหนาจอ
61
(4) เมื่อกดเลือกชือไฟล ่ ขอมูลใดๆ จะเปนการอานขอมูลที่เก็บไวมาแสดงทั้งแบบกราฟและ ตาราง แสดงขอมูลแบบกราฟ
แสดงขอมูลแบบตาราง
62
(5) ในกรณีที่ตองการลบไฟลขอมูลหรือบันทึกเก็บไวในอุปกรณแอนดรอยด (5.1) ใหแตะนิวค ้ างไวทีชื่ อไฟล ่ ขอมูลทีต่ องการ จากภาพตัวอยางคือไฟล DATA0009
(5.2) จะมีหนาตางแสดงขึ้นมาเพื่อถามวา ตองการลบไฟลขอมูล หรือตองการบันทึก ลงในอุปกรณแอนดรอยด
(5.3) ในกรณีเลือกที่จะลบขอมูล โปรแกรมจะมีหนาตางแสดงขึ้นมาถามอีกครั้ง เพื่อ ยืนยันการลบขอมูล
(5.4) เมือเลื ่ อกลบไฟลขอมูล แอปพลิเคชันจะลบไฟล ่ ขอมูลทีอยู ่ ใน SD การดของกลอง บันทึกขอมูลอัตโนมัติ Data Box ดวย จึงทําใหไฟลขอมูลที่ชือว ่ า DATA0009 ถูกลบออกไปเรียบรอย
63
(5.5) ในกรณีที่เลือกบันทึกขอมูลลงในอุปกรณแอนดรอยด จะมีหนาตางแสดงขึ้นมา เพื่อใหตังชื ้ ่อไฟลขอมูล อาจใชชือที ่ ่กําหนดใหอัตโนมัติ หรือแกไขไดตามตองการ
(5.6) เมือบั ่ นทึกขอมูลเสร็จแลว จะมีหนาตางแสดงขอความเพือแจ ่ งวา ไดบันทึกขอมูล ลงในอุปกรณแอนดรอยดเรียบรอยแลว โดยที่ตัวไฟลขอมูลจะเก็บไวใน /DataSci ซึ่งเปนที่เดียวกับ ไฟลขอมูลที่ไดจากการทํางานในโหมด Real-time Monitoring นั่นเอง
ทั้งหมดที่นําเสนอในบทนี้เปนการแนะนําการใชงานแอปพลิเคชัน่ DataSci บนอุปกรณแอน ดรอยดเบืองต ้ น ซึงรองรั ่ บทังสมาร ้ ตโฟนและแท็บเล็ตทีมี่ บลูทูธใหทํางานรวมกับ IPST-DataScience ชุดบันทึกขอมูลอัตโนมัติเพือการศึ ่ กษาดานวิทยาศาสตร นับเปนสื่อเพื่อชวยในการเรียนรูเกี่ยวกับการ อ านและเก็ บขอมู ลของปริ มาณทางวิทยาศาสตรกับอุปกรณสมัยใหมที่พัฒนาขึ้นโดยวิศวกรและ โปรแกรมเมอรคนไทย 100% ตัวแรกที่ทํางานเชือมต ่ อกับคอมพิวเตอรและอุปกรณสื่อสารสมัยอยาง ใหมอยางสมารตโฟนและแท็บเล็ต
64