เฉลยไมโครคอนโทรลเลอร์เบื้องต้น

100

วัตถุ

L

A เลนส์
ตัวรบั IR
F
ตวั สง่ IR X

Analoog out
Gnd
Vcc

+5 V
Analog output voltage Vo (v)

GP2Y0A21
3.5 GP2Y0A21YK
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Distance to reflective object (cm)

3. อุปกรณต์ รวจรอู้ ณุ หภูมแิ ละความช้นื

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

101

Vcc

สาย USB

RESET DIGITA L (WPM ~) จอมอนิเตอร์ของ
คอมพิวเตอร์

16 MHz คอมพิวเตอร์

TX AREF
RX GN D
L UNO
IOREF P OW E R ATmega328p ARDUINO ~~~111132109
R ESE T
3.3V 8
5V
GN D
GN D
DHT-22Vin
ANALOG IN ~~765 Vcc
A0 ~43 DATA
AA21
AAA345 2
TX 1
ON RX 0 GND
ICSP

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

102

กิจกรรมการเรยี นการสอน ขั้นตอนการเรียน เครอื่ งมือ/การวดั ผล
(กิจกรรมผเู้ รียน) ประเมนิ ผล
ข้นั ตอนการสอน
(กิจกรรมของครู) 1.1 นักเรียนรบั ฟงั จดุ ประสงคข์ องการเรียนใน 1. คำถามประจำหน่วย
บทเรยี นน้ี 2. แบบทดสอบก่อน
1.ขัน้ นำเข้าสูบ่ ทเรียน
1.1 ครูบอกจดุ ประสงคข์ องการเรียนใน 1.2 นักเรยี นบอกความสำคญั ของการใชง้ าน เรียนหนว่ ยท่ี 7
Arduino รว่ มกับอุปกรณ์ตรวจรู้
บทเรยี นน้ี
1.2 ครูสอบถามความสำคัญของการใชง้ าน 1.3 นกั เรยี นทำทดสอบก่อนเรียนหนว่ ยที่ 7

Arduino รว่ มกบั อุปกรณต์ รวจรู้
1.3 ครูแจกแบบทดสอบกอ่ นเรยี นหนว่ ยที่ 7

2. ขัน้ สอนทฤษฎี

2.1 ครอู ธบิ ายความสำคัญของ 2.1 รับฟังคำบรรยาย 1. power point
หน่วยที่ 7
ไมโครคอนโทรลเลอร์ การทำงาน และ 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น
2. คำถามหนว่ ยที่ 7
ส่วนประกอบทส่ี ำคญั ใชส้ ือ่ power point
1. ใบสรุปหนว่ ยที่ 7
2.2 ซักถามปัญหาเกี่ยวกับการทำงานของ
1.ใบตรวจผลงาน
การใช้งาน Arduino รว่ มกับอปุ กรณ์ตรวจรู้ ตามใบมอบงานท่ี 7

3. ข้ันสรุป 1. แบบทดสอบหลังเรียน
หน่วยที่ 7
3.1 ครูและนกั เรยี นช่วยกันสรุปและครูซกั ถาม 3.1 นกั เรียนชว่ ยครสู รุปและตอบคำถาม
1. ใบมอบงานหนว่ ยที่ 7
ปัญหาข้อสงสยั 3.2 จดบททึกยอ่
1.ใบตรวจสอบความ
4. ขั้นสอนปฏบิ ัติ เรยี บรอ้ ย

4.1 ครสู าธติ การใช้งานอปุ กรณต์ รวจรรู้ ว่ มกับ 4.1 นักศกึ ษาทำตามใบงานท่ี 7

บอร์ด Arduino แล้วใหน้ ักศกึ ษาทำ

ตามใบงานที่ 7

5. ขน้ั การประเมนิ ผล
5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลังเรียนหนว่ ยท่ี 7 5.1 รับใบประเมนิ ผลหลังเรยี นหน่วยท่ี 7

5.2 ดูแลนกั เรียนไมใ่ ห้ทุจริต 5.2 ทำแบบทดสอบหลงั เรียน

5.3 เมอ่ื ครบเวลาทก่ี ำหนดรับแบบทดสอบคืน 5.3 เมือ่ ครบเวลาท่ีกำหนดสง่ แบบทดสอบคืน

6. ขน้ั มอบหมายงาน

6.1 ใหน้ กั เรยี นไปคน้ ควา้ เพิม่ เตมิ เก่ียวกบั 6.1 รับมอบหมายงาน

การใช้งาน Arduino รว่ มกับอปุ กรณ์

ตรวจรู้ และทำแบบฝกึ หัดท้ายหนว่ ย

เรยี นหนว่ ยท่ี 7

ส่งในสัปดาห์ต่อไป

7. ขน้ั ตรวจสอบความเรียบรอ้ ย

7.1 ตรวจความเรียบร้อยและความเรียบรอ้ ย 7.1 ชว่ ยกนั จัดเก็บและทำความสะอาด

ของห้องเรียนห้องปฏิบัตงิ าน หอ้ งเรยี นห้องปฏิบตั ิงานใหเ้ รยี บรอ้ ย

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

103
งานท่มี อบหมายหรอื กิจกรรม

ก่อนเรยี น
- นักศกึ ษาทำแบบทดสอบก่อนเรยี นหนว่ ยที่ 7

ขณะเรียน
ให้นักศกึ ษาอภปิ รายเก่ียวกบั และสรปุ เกีย่ วกับการใชง้ าน Arduino ร่วมกับอปุ กรณต์ รวจรู้

หลงั เรียน
ใหน้ กั เรยี นไปค้นควา้ เพ่ิมเตมิ เกีย่ วกบั การใชง้ าน Arduino ร่วมกับอุปกรณต์ รวจรู้
และทำแบบฝึกหัดทา้ ยหน่วยเรยี นหนว่ ยที่ 7 สง่ ในอาทติ ย์ตอ่ ไป

สือ่ การเรยี นการสอน
1. หนงั สอื เรียนไมโครคอนโทรลเลอร์ หนว่ ยที่ 7 เรือ่ งการใช้งาน Arduino ร่วมกับอุปกรณ์ตรวจรู้
2. power point เรื่องการใช้งาน Arduino รว่ มกับอปุ กรณ์ตรวจรู้
3. แบบฝึกหดั ท้ายหน่วยเรยี นที่ 7

การวดั ผลการเรียน
ก่อนเรยี น
ทดสอบก่อนเรยี น (Pre-test) โดยใช้ข้อสอบหน่วยท่ี 7 จำนวน 10 ข้อ
ขณะเรยี น
ถาม – ตอบปัญหา , ความสนใจ , ความตัง้ ใจ , การอภิปราย
หลงั เรยี น
ทดสอบหลงั เรยี น (Post-test) โดยใชข้ อ้ สอบหน่วยที่ 7
- แบบวิเคราะห์ถกู ผดิ จำนวน 10 ขอ้
- แบบสอบสัน้ ๆ จำนวน 10 ข้อ
- แบบตัวเลือก จำนวน 10 ขอ้

การประเมนิ ผล
1. การประเมินผลโดยใช้แบบประเมนิ ผลก่อนเรียนหน่วยท่ี 7 จำนวน 10 ขอ้ (แบบเลือกตอบ)
2. การประเมนิ ผลโดยใชแ้ บบประเมินผลหลงั การเรยี นหนว่ ยท่ี 7
2.1 แบบวิเคราะห์ถูกผดิ จำนวน 10 ข้อ
2.2 แบบสอบส้ัน ๆ จำนวน 10 ขอ้
2.3 แบบตัวเลอื ก จำนวน 10 ขอ้
3. สงั เกตการมีส่วนร่วมในการเรียน
4. สังเกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย

เอกสารอา้ งอิง
1. สชุ นิ ชินสหี ์. (2563). ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino Microcontroller)
นนทบรุ ี : โรงพิมพ์ บริษัท ศูนย์หนังสอื เมืองไทย จำกัด.
2. เอกสารประกอบการสอนวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

104

บนั ทึกหลงั การจดั การเรียนรู้ของครู

วันที่……….… เดอื น……………..…...………. พ.ศ………….…

รหัสวิชา 20105-2015 ช่ือรายวชิ า ไมโครคอนโทรลเลอร์

สาขาวิชา ชา่ งอิเล็กทรอนกิ ส์ ระดบั ชน้ั ปวช. ปที ่ี 3 กลุ่มท่ี 1,2

หัวขอ้ เนือ้ หาทีส่ อน การใชง้ าน Arduino รว่ มกับอุปกรณต์ รวจรู้ หนว่ ยที่ 7

จำนวนนักศึกษาเข้าเรียน ……… คน

รายละเอียดการสอน

รายละเอยี ด/หวั ข้อ เขา้ ใจ/ ไมเ่ ข้าใจ ปฏบิ ัติ หมายเหตุ สำหรบั นกั ศึกษาทไ่ี ม่เข้าใจหรือปฏบิ ัติ
เน้ือหาทสี่ อน ปฏบิ ัตไิ ด(้ คน) ไมไ่ ด้ (คน) ไม่ไดจ้ ะแกไ้ ขในการสอนครง้ั ต่อไป
ในวันท่ี……....เดอื น……...............…..พ.ศ……..........
1. อปุ กรณต์ รวจรรู้ ะยะทางดว้ ยคลืน่ อลั ตรา้ โดยจะดำเนนิ การดังน้ี
1. ………………………….……........……………………….
โซนโซิกนิก 2. …………………………….…........……………………….
3. ……………………….………….................................
2. อุปกรณต์ รวจร้รู ะยะทางด้วยคลนื่ 4. ……………………….………….................................

อ3.ินอฟปุ รกาเรรณด์ตรวจรอู้ ณุ หภูมแิ ละความชนื้

ลงชอื่ …………………………………………………..
(นายสชุ นิ ชนิ สีห์)
ครูผสู้ อน

ผลการใช้แผนการสอน
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ผลการเรยี นของนักเรยี น
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ผลการสอนของครู
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

105

แบบให้คะแนนการปฏบิ ัตงิ าน

วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

ชือ่ หน่วย การใช้งาน Arduino รว่ มกบั อุปกรณต์ รวจรู้

เร่ือง การใชง้ าน Arduino รว่ มกับอุปกรณ์ตรวจรู้

รายการที่ประเมนิ คะแนน หมายเหตุ
คะแนน คะแนน
1. กระบวนการปฏิบัตงิ าน เต็ม ทไ่ี ด้
1.1 การจัดเตรียมวสั ดุอปุ กรณ์ และเครือ่ งมือ
1.2 การใชเ้ ครอ่ื งมอื ได้ถูกต้อง 0.5
1.3 ปฏิบตั ิงานถูกตอ้ งตามข้ันตอน 0.5
1.4 เกบ็ รกั ษาเครือ่ งมือและชุดทดลอง 1
0.5
2. ผลงาน
2.1 อุปกรณ์ตรวจรู้ระยะทางดว้ ยคลนื่ อัลตร้าโซนิก 5
2.2 อปุ กรณ์ตรวจรูร้ ะยะทางดว้ ยคลนื่ อนิ ฟราเรด 5
2.3 อุปกรณต์ รวจรู้อณุ หภมู ิและความชนื้ 5

3. กิจนสิ ัยในการปฏบิ ตั ิงาน 0.5
3.1 การใหค้ วามสนใจในการปฏบิ ตั ิงาน 1
3.2 ความปลอดภัยในการปฏิบตั ิงาน 0.5
3.3 ความเรยี บร้อยหลงั ปฏิบตั ิงาน 0.5
3.4 ความร่วมมอื ในกล่มุ 20
รวม

ลงชอ่ื ผปู้ ระเมนิ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

106

ใบประเมินผลหลงั เรยี นหน่วยที่ 7
วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ ชอื่ หนว่ ย การใชง้ านแอนะลอก PWM ของบอร์ด Arduino

คำช้ีแจง แบบทดสอบมี 3 ตอน
ตอนที่ 1 เปน็ แบบทดสอบแบบอา่ นข้อความ แลว้ วเิ คราะห์วา่ ข้อความนน้ั ถูกตอ้ งหรือผดิ
ตอนที่ 2 เปน็ แบบอธิบายส้ัน ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
ตอนท่ี 3 เป็นแบบตวั เลอื กชนดิ 4 ตวั เลือก

ตอนท่ี 1 ให้กาเคร่อื งหมายถกู √ ในข้อที่คิดว่าถูก และกาเคร่ืองหมายผิด x ในข้อทคี่ ิดวา่ ผดิ

……… 1. คล่นื อลั ตรา้ โซนคิ เป็นคลนื่ ความถ่เี หนอื ความถี่สัญญาณเสียง
……… 2. อปุ กรณต์ รวจรูร้ ะยะทางดว้ ยคลืน่ อลั ตรา้ โซนกิ นิยมใช้ความถ่ที ปี่ ระมาณ 40 MHz
……… 3. ฟงั กช์ ัน digitalWrite(Trig_PIN, LOW); มไี วเ้ พื่อให้พอร์ตขา Trig_PIN มีคา่ เปน็ ลอจกิ 0
……… 4. อตั ราเร็วของเสยี งในอากาศทีอ่ ุณหภูมิ 27 องศาเซลเซยี ส มคี วามเร็วเทา่ กบั 331 m/s
……… 5. ฟังก์ชนั Serial.println(" cm."); ผลลพั ธ์คือแสดงข้อความ cm ทจ่ี อมอนเิ ตอร์ แลว้ ข้นึ บรรทัดใหม่
……… 6. โมดูลตรวจวัดระยะทางแบบอนิ ฟราเรด รุ่น GP2Y0A41 มยี ่านการวัดไดม้ ากกวา่ ร่นุ GP2Y0A21
……… 7. ฟังกช์ ัน L = ((29410.0 / (value + 5.0)) - 10.0); ใช้กับโมดลู วดั ระยะทาง รนุ่ GP2Y0A41
……… 8. อปุ กรณต์ รวจรูอ้ ณุ หภมู แิ ละความชนื้ เบอร์ DHT22 วดั อุณหภูมิไดใ้ นชว่ ง -40 to 80 °C (±0.5 °C)
……… 9. การสือ่ สารของอุปกรณต์ รวจร้อู ุณหภมู แิ ละความชื้น เบอร์ DHT22 เป็นแบบ I2C
……… 10. ฟงั ก์ชัน #define DHTTYPE DHT22 เป็นการกำหนดอปุ กรณต์ รวจรู้อณุ หภมู ิและความชืน้

เบอร์ DHT22

ตอนท่ี 2 จงอธบิ ายสั้น ๆ ให้ไดใ้ จความ
1. ค่าความเรว็ เสียงในอากาศสามารถคำนวณไดจ้ ากสตู ร ...................................................................................
2. ความเร็วเสยี งในอากาศท่ีอณุ หภมู ิ 0 องศาเซลเซยี สมี ความเรว็ เท่ากบั ................ เมตร วินาที
3. ฟงั ก์ชนั unsigned int distance = (PulseWidth * 0.0347362)/2; ตวั เลข 0.0347362)/2 มที ม่ี าอย่างไร
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
..............................................................................................................................................................................
4. ขา Trig_PIN ของอุปกรณต์ รวจรรู้ ะยะทางดว้ ยคล่ืนอัลตร้าโซนกิ ต้องกำหนด pinMode เปน็ .......................
5. ขา Echo_PIN ของอปุ กรณต์ รวจรู้ระยะทางดว้ ยคลื่นอัลตร้าโซนกิ ต้องกำหนด pinMode เปน็ ....................
6. สตู รการคำนวณสำหรับหาระยะทางของวัตถุทห่ี า่ งจากเลนสข์ องตัวสง่ ของโมดลู ตรวจวัดระยะทางแบบ

อินฟราเรด รนุ่ GP2Y0A41 กรณใี ชว้ งจร ADC ความละเอยี ด 10 บิต คอื ......................................................
7. สตู รการคำนวณสำหรับหาระยะทางของวตั ถทุ ีห่ า่ งจากเลนสข์ องตวั สง่ ของโมดลู ตรวจวัดระยะทางแบบ

อนิ ฟราเรด รนุ่ GP2Y0A21 กรณีใช้วงจร ADC ความละเอยี ด 10 บิต คือ ......................................................
8. อปุ กรณ์ตรวจรูอ้ ณุ หภมู ิและความช้ืน เบอร์ DHT22/AM2302 ใช้ไฟฟา้ ได้ตงั้ แต่ ..........โวลต์ ถงึ ........โวลต์

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

107

9. ฟังก์ชนั float humidity = dht.getHumidity(); หมายถึง ...........................................................................
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
10. ฟงั กช์ นั float temperature = dht.getTemperature(); หมายถงึ ...........................................................
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ตอนท่ี 3 จงเลอื กคำตอบทถ่ี กู ทีส่ ุด แลว้ ทำเครอ่ื งหมาย x ลงในกระดาษคำตอบ
1. ข้อใดเปน็ หลักการทำงานของอุปกรณ์ตรวจรรู้ ะยะทางด้วยคลนื่ อลั ตรา้ โซนิก

ก. ระยะเวลาการเคล่อื นที่ของคลนื่ อลั ตร้าโซนกิ ไปกระทบวัตถุแลว้ สะท้อนกลับมา แลว้ คำนวณหาระยะทาง
ข. ความเรว็ ของการเคลอ่ื นท่ีของคลน่ื อลั ตร้าโซนกิ ไปกระทบวัตถแุ ล้วสะทอ้ นกลับมา แลว้ คำนวณหาระยะทาง
ค. ความถข่ี องการเคล่ือนท่ขี องคลน่ื อลั ตรา้ โซนกิ ไปกระทบวตั ถุแลว้ สะท้อนกลบั มา แล้วคำนวณหาระยะทาง
ง. ใชค้ วามเรว็ และความถข่ี องคลนื่ อัลตร้าโซนกิ ไปกระทบวัตถุแลว้ สะทอ้ นกลบั มา แลว้ คำนวณหาระยะทาง

วงจรสำหรบั ขอ้ 2

วตั ถุ

L

A

F เลนส์
ตัวส่ง IR ตวั รับ IR

X

2. จากรูปทกี่ ำหนดข้อใดเปน็ สมการคำนวณหาระยะทางของอุปกรณ์ตรวจรรู้ ะยะทางด้วยคลน่ื อนิ ฟราเรด

ก. A = F ข. L = X
LX AF
L F X F
ค. A = X ง. A = L

3. ฟงั ก์ชันภาษา C++ ท่อี า่ นคา่ สัญญาณแอนะลอกจากอปุ กรณ์ตรวจรู้ระยะทางด้วยคล่นื อินฟราเรดคือข้อใด

ก. uint16_t value = analogRead (Ain); ข. uint16_t range = get_gp2d41 (value);

ค. if (value < 4) value = 4; ง. return ((29410.0 / (value + 5.0)) - 10.0);

4. ฟังกช์ นั สำหรับตรวจสอบระยะหา่ งน้อยกวา่ ค่าท่กี ำหนดคอื ข้อใด

ก. uint16_t value = analogRead (Ain); ข. uint16_t range = get_gp2d41 (value);

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

ค. if (value < 4) value = 4; 108
รูปสำหรับข้อ 5 ง. return ((29410.0 / (value + 5.0)) - 10.0);

Response signal Humidity High Humidity LOW Temp. High Temp. Low Parity bit

Start signal LSB

MSB
LSB

MSB
LSB

MSB
LSB

MSB
LSB

MSB
Releases bus

5. จากรูปที่กำหนด ข้อใดกล่าวผดิ

ก. สญั ญาณ Start signal เป็นลอกจกิ 0 ข. ขอ้ มลู สำหรบั บอกค่าอุณหภูมิใช้ 16 บติ

ค. ข้อมลู สำหรับบอกค่าความชืน้ ใช้ 16 บิต ง. การสือ่ สารใชแ้ บบ I2C

6. ฟงั ก์ชนั ภาษา C++ สำหรับการอ่านข้อมลู จากอุปกรณต์ รวจรูร้ ะยะทางดว้ ยคล่นื อัลตร้าโซนกิ ขอ้ ใดอธบิ ายผดิ

ก. #define Trig_PIN 13 หมายถึงตอ่ ขา Trig ของ HC-SR04 เขา้ กบั พอร์ต D13

ข. #define Echo_PIN 12 หมายถงึ ต่อขา Echro ของ HC-SR04 เข้ากบั พอรต์ D12

ค. digitalWrite(Trig_PIN, LOW); หมายถึง ให้ขา Trig_PIN เปน็ ลอจกิ 0

ง. delayMicroseconds(5); หมายถงึ หน่วงเวลา 5 มิลลวิ ินาที

7. ฟงั กช์ ันภาษา C++ ในข้อใดไม่จำเป็นตอ้ งใช้ในโปรแกรมสำหรบั อปุ กรณต์ รวจร้รู ะยะทางด้วยคลื่นอัลตร้าโซนิก

ก. delay (10);

ข. digitalWrite(Trig_PIN, LOW);

ค. unsigned int PulseWidth = pulseIn(Echo_PIN, HIGH);

ง. unsigned int distance = (PulseWidth * 0.0347362)/2;

วงจรสำหรบั ขอ้ 8-10

สาย USB

RESET DIGITA L (WPM ~) จอมอนเิ ตอร์ของ
คอมพวิ เตอร์

16 MHz คอมพวิ เตอร์

TX AREF
RX GN D
L UNO
IOREF ATmega328p ARDUINO 1132
R ESE T ~~~11109
3.3V POWER ANALOG IN
5V 8
GN D
GN D
DHT-22Vin
~~765 Vcc
A0 ~43 DATA
AA21
AAA345 2
TX 1
ON RX 0 GND
ICSP

8. จากวงจรทีก่ ำหนด ฟังก์ชันที่สรา้ งออปเจก DHT-22 สำหรบั ตดิ ต่อกบั เซนเซอร์ คอื ฟงั กช์ ันใด
ก. #include <DHT.h>

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

109
ข. DHT dht;
ค. dht.setup(2);
ง. float humidity = dht.getHumidity();
9. จากวงจรที่กำหนด ฟงั กช์ ันทอี่ า่ นค่าอุณภูมิจาก DHT-22 คอื ฟังกช์ ันใด
ก. float humidity = dht.getHumidity();
ข. float temperature = dht.getTemperature();
ค. Serial.print("\tHumidity :");
ง. Serial.print("\t\tTemp C:");
10. จากวงจรท่ีกำหนด หากตอ้ งการเปล่ียนอปุ กรณ์ตรวจรูอ้ ณุ หภมู ิและความช้ืนจากเบอร์ DHT-22 เป็นเบอร์
DHT-11 สามารถเปลยี่ นไดท้ ่ฟี ังก์ชันใด
ก. DHT dht; เปล่ียนเป็น DHT dht11;
ข. DHT dht; เปลี่ยนเป็น DHT dht_11;
ค. #include <DHT.h> เปลี่ยนเป็น #include "DHT11.h"
ง. #define DHTTYPE DHT22 เปล่ียนเป็น #define DHTTYPE DHT11

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

110

เฉลยใบประเมนิ ผลหนว่ ยที่ 7

เฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี น หนว่ ยท่ี 7

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น
ข้อท่ี คำตอบ
1ง
2ก
3ข
4ข
5ง
6ก
7ค
8ก
9ค
10 ง

เฉลยแบบทดสอบหลังเรยี น หน่วยท่ี 7

ตอนท่ี 1 ใหก้ าเคร่อื งหมายถูก √ ในขอ้ ท่ีคดิ วา่ ถูก และกาเครื่องหมายผดิ x ในขอ้ ทคี่ ดิ ว่าผดิ

……√… 1. คล่นื อัลตร้าโซนคิ เป็นคลน่ื ความถเี่ หนอื ความถี่สัญญาณเสยี ง

……… 2. อุปกรณต์ รวจรรู้ ะยะทางดว้ ยคลื่นอลั ตร้าโซนกิ นิยมใช้ความถีท่ ี่ประมาณ 40 MHz

……√… 3. ฟงั ก์ชัน digitalWrite(Trig_PIN, LOW); มไี วเ้ พ่ือใหพ้ อรต์ ขา Trig_PIN มีคา่ เปน็ ลอจิก 0

……… 4. อัตราเรว็ ของเสียงในอากาศทอ่ี ณุ หภูมิ 27 องศาเซลเซียส มคี วามเรว็ เทา่ กับ 331 m/s

……√… 5. ฟังก์ชัน Serial.println(" cm."); ผลลพั ธ์คอื แสดงข้อความ cm ท่ีจอมอนิเตอร์ แล้วขึ้นบรรทดั ใหม่

……… 6. โมดลู ตรวจวัดระยะทางแบบอนิ ฟราเรด รุ่น GP2Y0A41 มียา่ นการวดั ไดม้ ากกว่ารุน่ GP2Y0A21
…………√√……
7. ฟงั กช์ ัน L = ((29410.0 / (value + 5.0)) - 10.0); ใชก้ บั โมดลู วดั ระยะทาง รนุ่ GP2Y0A41 °C)
8. อุปกรณต์ รวจรอู้ ณุ หภมู ิและความชื้น เบอร์ DHT22 วดั อณุ หภมู ิได้ในชว่ ง -40 to 80 °C (±0.5
……√… 9. การส่ือสารของอุปกรณต์ รวจรูอ้ ณุ หภมู แิ ละความชน้ื เบอร์ DHT22 เปน็ แบบ I2C
……√… 10. ฟังกช์ นั #define DHTTYPE DHT22 เป็นการกำหนดอปุ กรณต์ รวจรูอ้ ณุ หภมู ิและความชนื้

เบอร์ DHT22

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

111

ตอนที่ 2 จงอธิบายสั้น ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
1. คา่ ความเรว็ เสียงในอากาศสามารถคำนวณได้จากสตู ร .=....3..3...1...+....(.0...6...0..6....x...อ..ุณ....ห..ภ...ูม..ใิ..น..ห...น...่ว..ย..อ..ง..ศ...า..เ.ซ..ล...เ.ซ..ยี...ส..)
2. ความเร็วเสียงในอากาศทอ่ี ณุ หภมู ิ 0 องศาเซลเซียสมี คmวา/sมเร็วเท่ากบั .....3..3..1....... เมตร วินาที
3. ฟังกช์ นั unsigned int distance = (PulseWidth * 0.0347362)/2; ตัวเลข 0.0347362)/2 มีท่มี าอยา่ งไร
......ห...า..ก..อ..ณุ....ห..ภ...มู ..ิ..2..7....อ..ง..ศ..า..เ..ซ..ล..เ..ซ..ีย..ส....................................................................... .................................................
......อ..ต.ั ..ร..า..เ.ร..ว.็ ..ข..อ...ง..เ.ส..ย.ี ..ง..ใ..น..อ...า..ก..า...ศ....=...3...3..1....+...(..0....6..0..6....x...2..7...)....m.../.s......=......3..4..7....3...6..2.....m.../...=.....0....0..3...4..7..3..6...2...c..m..../.u..s.......
......ร..ะ..ย...ะ..จ..า..ก...ท..ีแ่...ท..จ้..ร...ิง...=....ร..ะ..ย..ะ..ท...า..ง..ท..ค่ี...ล..่ืน...เ.ด..นิ...ท...า..ง.ไ..ป...ก..ล..บั.....2...=....0.....0..3..4..7..3...6..2..)./..2.....................................................
4. ขา Trig_PIN ของอปุ กรณต์ รวจรรู้ ะยะทางด้วยคล่ืนอลั ตร้าโซนิก ตอ้ งกำหนด pinMode เปน็ .....O...U...T..P..U...T.....
5. ขา Echo_PIN ของอุปกรณต์ รวจรรู้ ะยะทางดว้ ยคลื่นอัลตร้าโซนิก ตอ้ งกำหนด pinMode เป็น..I.N...P..U...T.........
6. อสนิตู ฟรกราารเรคดำนรวนุ่ ณGสPำ2หYร0ับAห4า1ระกยระณทใี าชง้วขงอจงรวAตั DถทุC่หี คา่ วงาจมาลกะเลเอนยี สด์ขอ1ง0ตบวั สิต่งขคอือง.โ.ม...ด..ูล.R..ต.=.ร..ว..จ.A.ว..N2ัด..9.ร.+1.ะ.4.ย5..ะ...ท.-.า..1ง..แ..บ...บ...........
7. สูตรการคำนวณสำหรบั หาระยะทางของวัตถุทีห่ ่างจากเลนสข์ องตวั สง่ ของโมดูลตรวจวดั ระยะทางแบบ

อินฟราเรด รนุ่ GP2Y0A21 กรณใี ช้วงจร ADC ความละเอยี ด 10 บิต คอื ...R....=.....6A..7.N.8.-.73.....-..4.............................
8. อปุ กรณต์ รวจรู้อุณหภมู แิ ละความชื้น เบอร์ DHT22/AM2302 ใชไ้ ฟฟ้าได้ตงั้ แต่ .3....3.....โวลต์ ถงึ ..5...5...โวลต์
9. ฟังก์ชัน float humidity = dht.getHumidity(); หมายถึง ...เ.ป...น็ ..ฟ...ัง..ก..ช์...นั ..อ...า่ ..น..ค...า่ ..ค..ว..า..ม...ช..นื้ ...จ..า..ก..อ..ุป...ก...ร..ณ...ต์ ..ร..ว..จ..ร. ู้
……เ…บ…อ…ร์ …D…HT…2…2…………………………………………………………………………………………………………………………………..
10. ฟังกช์ นั float temperature = dht.getTemperature(); หมายถงึ ...เ.ป...น็ ..ฟ...ัง..ก..ช์...ัน..อ...า่ ..น..ค...่า..อ..ุณ...ห...ภ...มู ..จิ..า..ก.........
……อ…ปุ …ก…ร…ณ…์ต…รว…จ…รูเ้…บ…อร…์ …D…HT…2…2………………………………………………………………………………………………………………

ตอนที่ 3 จงเลอื กคำตอบทถ่ี ูกท่สี ุด แล้วทำเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคำตอบ

แบบทดสอบหลงั เรยี น
ข้อที่ คำตอบ
1ก
2ค
3ก
4ค
5ง
6ง
7ก
8ข

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

112

9ข
10 ง

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

แผนการสอนท่ี 8 หน่วยท่ี 8
ชื่อวชิ า ไมโครคอนโทรลเลอร์
สอนครัง้ ท่ี 13
ชอ่ื หนว่ ย การใช้งาน Real Time Clock รว่ มกบั Arduino
ช่อื เรื่อง การใชง้ าน Real Time Clock รว่ มกับ Arduino ช่ัวโมงรวม 4 ชั่วโมง
จำนวน 4 ชวั่ โมง

หัวขอ้ เรือ่ งและงาน
1. ไอซีกำเนดิ ฐานเวลาจริง (Real Time Clock)
2. บอร์ด Real Time Clock
3. การใช้งาน Real Time Clock ร่วมกับบอร์ด Arduino

สมรรถนะท่ีตอ้ งการ
1. แสดงความร้เู กย่ี วกับพืน้ ฐานของ Real Time Clock
2. แสดงความรู้เก่ียวกบั บอรด์ Real Time Clock
3. แสดงความรเู้ กยี่ วกบั การใช้งาน Real Time Clock ร่วมกับบอร์ด Arduino
4. เขยี นและแก้ไขโปรแกรมภาษา C ท่เี ก่ยี วกับ Real Time Clock

สาระสำคญั
สญั ญาณนาฬิกาทีเ่ ป็นเวลาปัจจุบัน มีประโยชนส์ ำหรับการประยุกต์ใชก้ ับงานในไมโครคอนโทรลเลอร์ทเี่ ก่ียวขอ้ ง
กับเวลาที่เป็นวินาที่, นาที, ชั่วโมง, วันที่, วัน, เดือน, และปี ไอซีเบอร์ DS1307 และเบอร์ DS3231 เป็นไอซี
สรา้ งฐานเวลาจริงสามารถต้ังค่าเป็นปัจจบุ ันได้ ภายในมีหนว่ ยความจำและรีจิสเตอรท์ ีส่ ามารถคำนวณวัน เดือน
ปี อย่างเที่ยงตรงไปจนถึงปี ค.ศ. 2099 ไอซีสร้างฐานเวลาจริง (RTC : Real Time Clock) เบอร์ DS1307 เป็น
ไอซีท่ีสร้างฐานเวลาจริงที่มีการประมวลผลเก่ียวกับวินาที (Second) นาที (Minute) ช่ัวโมง (Hours) วันที่
(Date) วนั ในสัปดาห์ (Day) เดือน (Month) และปี (Year) สามารถปรับต้ังให้ตรงกับเวลาปัจจุบันได้ และมีการ
คำนวณสามารถกำหนดวนั ในอธิกสรุ ทินด้วย สามารถคำนวณเวลา วัน เดอื น ปี ไดอ้ ย่างเทย่ี งตรงไปจนถงึ ปี ค.ศ.
2099 และยังมีหน่วยความจำ RAM ขนาด 56 ไบต์ มีการเช่ือมต่อการสอื่ สารแบบ I2C มีวงจรตรวจจับไฟเล้ียง
ต่ำอยา่ งอตั โนมัติ มขี าตอ่ แบตเตอรี่สำรองเปน็ ไฟเลี้ยงการทำงาน

111

จดุ ประสงคเ์ ชิงพฤติกรรมทีพ่ ึงประสงค์

ความรู้ ทักษะ คุณธรรม/จรยิ ธรรม

1. บอกประโยชน์ของ Real Time Clock ได้ 1. ต่อวงจรอุปกรณ์ตรวจรรู้ ะยะทาง 1. ตรงตอ่ เวลา
2. อธบิ ายคณุ สมบัติของ Real Time ดว้ ยคลื่นอนิ ฟราเรดเข้ากบั บอรด์ 2. มีความตระหนกั ในหนา้ ทีข่ อง
Arduino ได้อย่างถกู ต้อง
Clock เบอร์ DS1307 ได้ นกั ศกึ ษา
3. ระบแุ อดเดรสที่เก็บวนั เวลา ของ Real 2. ใชฟ้ ังก์ชันสำหรับการอ่านคา่ จาก 3. มีความรบั ผดิ ชอบต่อตนเอง
อุปกรณต์ รวจรูร้ ะยะทางด้วยคล่นื
Time Clock เบอร์ DS1307 ได้ อินฟราเรดได้ถูกตอ้ ง และสังคม
4. อธบิ ายคณุ สมบตั ิของ Real Time 4. แตง่ กายถกู ต้องตามระเบียบ
3. เขียนโปรแกรมสำหรับการอา่ นคา่ 5. แสดงความเคารพดว้ ยทา่ ที
Clock เบอร์ DS3231 ได้ จากอปุ กรณ์ตรวจรู้ระยะทางด้วย
5. ระบฟุ งั ก์ชันท่ีใชก้ บั Real Time Clock เบอร์ คลนื่ อนิ ฟราเรดไดถ้ ูกตอ้ ง ทส่ี วยงาม
6. ทำงานดว้ ยความเตม็ ใจ
DS1307 ได้ 4. แก้ไขโปรแกรมสำหรับการอา่ นคา่ 7. ใช้วัสดุอุปกรณ์และเคร่อื งมอื
6. ระบุ library ของ Real Time Clock เบอร์ จากอุปกรณ์ตรวจรรู้ ะยะทางดว้ ย
คลื่นอนิ ฟราเรดไดถ้ กู ตอ้ ง อย่างประหยัดตระหนกั ถึงความ
DS1307 ได้ ปลอดภยั
7. ระบุฟงั ก์ชนั ทใ่ี ชก้ ับ Real Time Clock เบอร์

DS3231 ได้
8. เขียนโปรแกรมภาษา C++ เพื่ออ่านคา่ เวลา

จากโมดลู Real Time Clock เบอร์ DS1307
ได้
9. เขยี นโปรแกรมภาษา C++ เพ่ืออา่ นคา่ เวลา
จากโมดลู Real Time Clock เบอร์ DS3231
ได้
10. แกไ้ ขโปรแกรมโปรแกรมภาษา C++ ท่ี
เกี่ยวข้องกบั Real Time Clock ได้

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

112
การบรู ณาการหลกั ปรัชาของเศรษฐกิจพอเพียง

การวเิ คราะหก์ ารนำหลักปรัชาของเศรษฐกจิ พอเพยี งของหนว่ ยการเรียนรู้ “การใชง้ าน Real Time
Clock รว่ มกับบอรด์ Arduino” มาใช้ในการรจัดกิจกรรมการรเรียนรู้

1. ผเู้ รียนได้เรยี นร้หู ลักคิดและฝึกปฏบิ ัตติ ามหลกั 3 หว่ ง 2 เงื่อน ดังนี้

ความพอประมาณ ความมเี หตุผล การมีภมู คิ ุ้มกันในตัวท่ีดี

- ใชว้ ัสดอุ ุปกรณ์อยา่ งประหยดั - มคี วามรู้ความเขา้ ใจ - ฝกึ การใช้งานการใชง้ าน

พอประมาณและเกดิ ประโยชน์ การใชง้ าน Real Time Real Time Clock

สงู สุด Clock ร่วมกบั บอร์ด ร่วมกับบอร์ด Arduino

- ใช้ครภุ ณั ฑ์อย่างระมดั ระวัง Arduino จนเกิดความชำนาญ

และดแู ลบำรงุ รักษาสม่ำเสมอ - รู้คณุ ค่าแหลง่ การเรียนรู้ - ฝกึ การมีส่วนรว่ มในการ

หลักพอเพยี ง - แตล่ ะกล่มุ แบ่งหน้าทใี่ นกลุ่ม โดยศกึ ษาจากแหล่ เรยี นรู้ ทำงานเป็นหมคู่ ณะ

เหมาะสมกับความสามารถ ตา่ ง ๆ ไดอ้ ย่างสอดคลอ้ ง - สรา้ งความสามคั คีจนทำ

และพอเพียงกับจำนวนสมาชกิ กบั เนื้อหาทเี่ รียน ให้งานสำเรจ็

- รู้จักการทำงานรว่ มกับผู้อนื่ - นักศกึ ษาใชว้ สั ดุอุปกรณ์

ดว้ ยความระมดั ระวงั

และคำนึงถึง

ความปลอดภัย

- ร้เู รือ่ งการใช้งาน Real Time Clock รว่ มกบั บอรด์ Arduino

- รู้เรอ่ื งบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino

- รเู้ รือ่ งซอฟต์แวร์ Arduino IDE

เงอ่ื นไขความรู้ของผเู้ รียน - รู้เรื่องภาษา C/C++ สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์

- รูว้ ธิ นี ำหลกั ปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพียงบูรณาการกับชีวิตประจำวนั

- สบื คน้ ขอ้ มลู เพ่อื เสริมสร้างความร้ดู ้วยวิธีการทหี่ ลากหลาย

- ศึกษา คน้ คว้า วิธกี าร หลกั การ ทำการปฏบิ ัติงาน ทำแบบฝกึ ปฏบิ ตั ิ เพ่ือสรปุ องค์ความรู้

- มีความรับผดิ ชอบในหนา้ ท่ีที่ ปฏิบตั ิงานด้วยความเรยี บร้อย ถูกตอ้ ง และเสรจ็ ทันเวลา

- มคี วามสามัคคใี นหมคู่ ณะ

เง่อื นไขคณุ ธรรมของผู้เรียน - มวี ินยั เปน็ ผู้นำและผตู้ ามท่ดี ขี ณะปฏบิ ัติงานรว่ มกัน

- ร่วมกจิ กรรมการเรียนรดู้ ้วยความกระตอื รอื รน้ สนใจ ตงั้ ใจ และใฝเ่ รียนรู้

- มคี วามตระหนกั ในการใชค้ รุ ภุ ัณฑแ์ ละสถานท่เี รียนรู้

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

113
2. ผเู้ รยี นไดเ้ รียนรู้การใช้ชีวิตท่สี มดลุ และพร้อมรับการเปลย่ี นแปลงใน 4 มติ ิตามหลักปรัชญาของเศรษฐกจิ
พอเพียง ดงั น้ี

ด้าน สมดลุ และพรอ้ มรบั การเปล่ียนแปลงในด้านต่าง ๆ
องคป์ ระกอบ
ความรู้ วัตถุ สงั คม ส่งิ แวดล้อม วัฒนธรรม

ทักษะ มีความรู้ ความเข้าใจ -มคี วามรู้เกย่ี วกับการ ใชพ้ ดั ลมดดู อากาศ ม่งุ เนน้ วัฒนธรรมภมู ิ

คา่ นยิ ม เกยี่ วกบั การใช้งาน Real ทำงานระบบกลุม่ และดดู กลนิ่ ควนั ของ ปญั ญาท้องถิ่นวา่ เป็น

Time Clock ร่วมกบั -นักเรียนมีความรู้เกย่ี วกบั ตะกวั ่ บดั กรี ฐานความคดิ สำคัญ

บอร์ด Arduino เพอ่ื ใช้ การวางแผน การทำงาน ของคนไทย ใหส้ ามารถ

แก้ปัญหาและพัฒนาวถิ ี ร่วมกับผอู้ ื่น ดำรง วิถีชวี ติ และปรับ

ชีวิต ประยุกต์ใชไ้ ด้ อยา่ ง

เขยี นโปรแกรมภาษา C - ปฏบิ ัติในการทำงาน - ทำความสะอาดหอ้ ง เหมาะสม

เพอ่ื การใชง้ าน Real เปน็ หมคู่ ณะด้วยหลัก เรียนห้องปฏบิ ตั กิ าร

Time Clock รว่ มกบั เอาใจเขามาใส่ใจเรา ให้สะอาด เป็นระเบยี บ

Arduino โดยใช้บอร์ด เรียบรอ้ ย พร้อมใชง้ าน

ไมโครคอนโทรลเลอร์

Arduino ได้

มีวนิ ยั และมงุ่ มนั่ ในการ เห็นความสำคัญของการ เกิดความตระหนกั และ

ทำงานด้วยความซอ่ื สัตย์ ทำงานร่วมกับผูอ้ ื่น และ เห็นคุณค่าของ Real

สจุ รติ การทำงาน ในระบบกล่มุ Time Clock ร่วมกบั

บอรด์ Arduino สามารถ

นำไปประยกุ ตใ์ ชก้ บั วิถี

ชวี ิตของตนเอง ได้อย่าง

เหมาะสม

3. ศาสตรท์ น่ี ำมาใชใ้ นหนว่ ยเรียน

ศาสตร์พระราชา ศาสตรส์ ากล ศาสตร์ภูมปิ ัญญา
- อยอู่ ยา่ งไทย
- ปรชั ญาของเศรษฐกจิ พอเพียง - ซอฟต์แวร์ Arduino IDE - รรู้ ักสามคั คี
- สะเต็มศกึ ษา หรือ “STEM”
- เขา้ ใจ เขา้ ถงึ พฒั นา - ภาษา C และ C++ สำหรับ

- การพัฒนาทีย่ ง่ั ยนื ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino

- พระราชกระแสรับส่ัง“ครตู อ้ งสอนให้ - ไมโครคอมพวิ เตอรพ์ ร้อมซอฟต์แวร์

เดก็ นกั เรยี นมนี ้ำใจ เชน่ คนเรียนเกง่ ชว่ ย

ตวิ เพ่ือนทเ่ี รียนลา้ หลงั ใช่สอนใหเ้ ด็กคิด

แต่จะแขง่ ขัน (Compete) กับเพ่ือน

เพอื่ ใหค้ นเกง่ ได้ลำดบั ดี ๆ เช่น สอบไดท้ ี่

หนึ่งของชั้น แต่ต้องใหเ้ ดก็ แขง่ ขนั กับ

ตนเอง” (11 มิ.ย. 55)

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

114

แบบทดสอบกอ่ นเรียน วิชาไมโครคอนโทรลเลอร์
หนว่ ยท่ี 8 ชอ่ื หน่วย การใช้งาน Real Time Clock ร่วมกับ Arduino

คำชแ้ี จง จงเลือกคำตอบท่ถี ูกทีส่ ดุ แล้วกาเคร่ืองหมายกากบาท (X) ลงในกระดาษคำตอบ

1. ฟงั กช์ ันทีเ่ ปน็ ตวั ระบไุ ลบรารีของ Real Time Clock คือข้อใด
ก. #include <Wire.h>
ข. RTC_DS1307 rtc;
ค. #include "RTClib.h"
ง. #include <LiquidCrystal_I2C.h>

วงจรสำหรับขอ้ 2-5

16 MHz RESET DIGITA L (WPM ~)AREF
GN D
TX
RX ~~~111132109
L UNO โมดลู RTC3231
IOREF 8
R ESE T ATmega328p ARDUINO GND
P OW E R3.3V ~~657 GND Vcc
5V ~43 Vcc DS3231 SDA
GN D
GN D 2 SDA SCL
Vin TX 1 SCL 24C SQW
ANALOG IN RX 0 32kHz
A0
AA21 ON
AAA453 ICSP

SCL
SDA

1 16
LCD 16x2
VVRVDDDDDDDDdRsEKASW75164320dso GND
Vcc
SDA
SCL

2. จากวงจรทกี่ ำหนด ฟงั ก์ชนั ที่ใช้ติดตอ่ สอ่ื สารระหวา่ Arduino กับ RTC-3231 คือขอ้ ใด
ก. #include <DS3231.h>
ข. #include <LCD.h>
ค. #include <LiquidCrystal_I2C.h>
ง. DS3231 rtc(SDA, SCL);

3. จากวงจรทก่ี ำหนด ภาษา C++ ทีท่ ำหน้าทอี่ า่ นขอ้ มูลจาก RTC-3231คอื ข้อใด
ก. Wire.begin();
ข. lcd.print(now.hour());

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

115

ค. DateTime now = RTC.now();
ง. lcd.print(now.second());

4. จากวงจรทก่ี ำหนด ภาษา C++ ทที่ ำหน้าท่ีตรวจสอบความถกู ต้องของขอ้ มลู จาก RTC-13071 คือขอ้ ใด
ก. Wire.begin();
ข. RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
ค. DateTime now = RTC.now();
ง. RTC.begin();

5. จากวงจรท่ีกำหนด หากต้องการแสดงคา่ ท่ี LCD บรรทดั ท่ี 1 คอลัมน์ท่ี 7 คำส่งั ภาษา C++ คอื ข้อใด
ก. lcd.setCursor(0,6);
ข. lcd.setCursor(0,7);
ค. lcd.setCursor(1,6);
ง. lcd.setCursor(1,7);

6. ประโยชนข์ อง Real Time Clock คือขอ้ ใด
ก. ใหข้ อ้ มลู เกย่ี วกับเวลา วนั เดือน ปี แกร่ ะบบคอมพิวเตอรห์ รอื ไมโครคอนโทรลเลอร์
ข. ระบุค่าเวลาท่แี นน่ อน
ค. แจ้งเตอื นเมื่อถงึ เวลาท่กี ำหนด
ง. กำหนดความเรว็ ให้แก่ CPU

7. ข้อใดไม่ใช่คณุ สมบตั ิของ Real Time Clock เบอร์ DS1307
ก. ใช้ไฟเลี้ยงไดต้ ั้งแต่ 3 V ถงึ 5 V
ข. เกบ็ ขอ้ มลู เปน็ ปี พ.ศ.
ค. สามารถบอกเวลาเปน็ 12AM, 12PM และ 24 ได้
ง. สามารถบอกวันเปน็ วันอาทติ ย์ถึงวนั เสาร์ได้

8. แอดเดรสหมายเลข 0x03h ของ Real Time Clock เบอร์ DS1307 ใช้เก็บข้อมูลใด
ก. Sec
ข. Minute
ค. Day
ง. Date

9. เหตใุ ด Real Time Clock เบอร์ DS3231 จึงมคี า่ ความเท่ียงตรงกวา่ เบอร์ DS1307
ก. ราคาแพงกว่า
ข. มีหน่วยความจำมากกวา่
ค. ใช้ Crystal ความถสี่ ูงกวา่
ง. มวี งจรชดเชยผลทเี่ กดิ จากความร้อน

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

116

10. ฟงั กช์ นั ที่เปน็ ตัวระบุออฟเจกของ Real Time Clock เบอร์ DS1307 คอื ข้อใด
ก. #include <Wire.h>
ข. RTC_DS1307 rtc;
ค. #include "RTClib.h"
ง. #include <LiquidCrystal_I2C.h>

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

117

เน้อื หาสาระ

1. ไอซีกำเนิดฐานเวลาจรงิ (Real Time Clock)
1.1 ไอซีกำเนดิ ฐานเวลาจริงเบอร์ DS1307

X1 X2
Vcc 00H
POWER OSCILLATOR
VBAT CONTROL AND DIVIDER RTC

GND 0078HH

SQW/OUT SQUARE COLNOTGRICOL RAM
WAVE OUT (56 8)

SCL SERIAL BUS ADDRESS
SDA INTERFACE REGISTER

3FH

1.2 ไอซีกำเนิดฐานเวลาจรงิ เบอร์ DS3231

RESET DS3231
1µF 4.7 kΩ
4.7 kΩ +5V

32.768 kHz SCL DS3231 2 1 µF
Vcc SDA
SDA 16 SDA 32 KHz 1 32 kHz
SCL INT/SQW Vbatt15SCL
RST RST GND INT/SQW 3 INT/SQW
N.C. N.C.4RST
N.C. N.C.+14Batt
N.C. N.C.

4.7 kΩ N.C. N.C.
4.7 kΩ
3 V 13

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

118

2. บอรด์ Real Time Clock
2.1 โมดูล Real Time Clock DS1307

+5V

DS1307 8 4.7 kΩ
7 4.7 kΩ
SQW/OUT 1 SQW/OUT 5
15 pF SDA 6 SDA
15 pF X1 SCL SCL

2 X2 Batt 3 +3V

32.768 KHz 4

2.2 โมดลู Real Time Clock DS3231

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

กจิ กรรมการเรยี นการสอน ข้นั ตอนการเรียน 119
(กิจกรรมผูเ้ รียน)
ข้ันตอนการสอน เครือ่ งมอื /การวดั ผล
(กิจกรรมของครู) 1.1 นักเรยี นรบั ฟงั จดุ ประสงคข์ องการเรยี นใน ประเมนิ ผล
บทเรยี นนี้
1.ขนั้ นำเขา้ ส่บู ทเรยี น 1. คำถามประจำหนว่ ย
1.1 ครบู อกจุดประสงคข์ องการเรียนใน 1.2 นักเรียนบอกความสำคัญของการใชง้ าน 2. แบบทดสอบกอ่ น
Real Time Clock ร่วมกับ Arduino
บทเรียนนี้ เรียนหนว่ ยท่ี 8
1.2 ครูสอบถามความสำคัญของการใช้งาน 1.3 นกั เรียนทำทดสอบก่อนเรยี นหนว่ ยท่ี 8

Real Time Clock รว่ มกับ Arduino
1.3 ครูแจกแบบทดสอบกอ่ นเรยี นหนว่ ยท่ี 13

2. ข้ันสอนทฤษฎี

2.1 ครอู ธบิ ายความสำคญั ของการใชง้ าน 2.1 รบั ฟงั คำบรรยาย 1. power point
หน่วยที่ 8
Real Time Clock รว่ มกับ Arduino 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคิดเห็น
2. คำถามหน่วยที่ 8
ใช้สือ่ power point ประกอบการสอน
1. ใบสรุปหน่วยท่ี 8
2.2 ซักถามปัญหาเกี่ยวกับการใชง้ าน
1. ใบตรวจผลงาน
Real Time Clock ร่วมกบั Arduino ตามใบมอบงานท่ี 8

3. ขน้ั สรุป

3.1 ครแู ละนักเรยี นชว่ ยกนั สรปุ และครซู ักถาม 3.1 นกั เรียนชว่ ยครสู รุปและตอบคำถาม

ปญั หาขอ้ สงสัย 3.2 จดบททกึ ย่อ

4. ขั้นสอนปฎิบัติ

4.1 ครเู ตรยี มบอร์ด Arduino และบอร์ด 4.1 นักศึกษาเปิดคอมพวิ เตอรใ์ ช้โปรแกรม

Real Time Clock และใบงานท่ี 8 Arduino IDE ตามใบงานท่ี 8

5. ขั้นการประเมินผล

5.1 ครูแจกใบประเมินผลหลงั เรยี นหนว่ ยท่ี 8 5.1 รบั ใบประเมนิ ผลหลังเรียนหน่วยท่ี 8 1. แบบทดสอบหลงั เรยี น
หนว่ ยที่ 8
5.2 ดูแลนกั เรียนไม่ให้ทุจรติ 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรยี น
1. ใบมอบงานหนว่ ยที่ 8
5.3 เมื่อครบเวลาที่กำหนดรบั แบบทดสอบคืน 5.3 เมอ่ื ครบเวลาที่กำหนดส่งแบบทดสอบคืน
1. ใบตรวจสอบความ
6. ขน้ั มอบหมายงาน เรียบร้อย

6.1 ให้นกั เรียนไปคน้ คว้าเพิม่ เตมิ เกย่ี วกบั 6.1 รับมอบหมายงาน
การใชง้ าน Real Time Clock ร่วมกับ
Arduinoและทำแบบฝกึ หดั ทา้ ยหน่วย
เรยี นหน่วยท่ี 8 ส่งในสัปดาห์ตอ่ ไป

7. ขั้นตรวจสอบความเรียบร้อย

7.1 ตรวจความเรยี บรอ้ ยและความเรยี บรอ้ ย 7.1 ชว่ ยกันจดั เก็บและทำความสะอาด

ของหอ้ งเรียนห้องปฏิบตั งิ าน หอ้ งเรียนห้องปฏิบตั ิงานใหเ้ รยี บรอ้ ย

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

120
งานที่มอบหมายหรือกจิ กรรม

ก่อนเรียน
- นกั ศกึ ษาทำแบบทดสอบก่อนเรยี นหน่วยที่ 8

ขณะเรยี น
ให้นักศึกษาอภิปรายเก่ียวกับและสรุปเก่ียวกับการใช้งาน Real Time Clock ร่วมกับ

Arduino
หลังเรียน

ให้นักเรียนไปค้นควา้ เพิ่มเติมเกีย่ วกบั การใช้งาน Real Time Clock รว่ มกบั Arduino
และทำแบบฝึกหัดทา้ ยหนว่ ยเรยี นหนว่ ยที่ 8 ส่งในอาทติ ยต์ อ่ ไป
สื่อการเรียนการสอน
1. หนงั สอื เรยี นไมโครคอนโทรลเลอร์ หน่วยท่ี 8 เรือ่ งการใช้งาน Real Time Clock ร่วมกบั
Arduino
2. power point เร่ืองการใช้งาน Real Time Clock รว่ มกับ Arduino
3. แบบฝกึ หดั ท้ายหน่วยเรียนที่ 8
การวัดผลการเรยี น
กอ่ นเรียน
ทดสอบกอ่ นเรยี น (Pre-test) โดยใช้ข้อสอบหน่วยท่ี 8 จำนวน 10 ข้อ
ขณะเรียน
ถาม – ตอบปญั หา , ความสนใจ , ความต้ังใจ , การอภิปราย
หลังเรียน
ทดสอบหลังเรยี น (Post-test) โดยใชข้ อ้ สอบหนว่ ยท่ี 8

- แบบสอบสน้ั ๆ จำนวน 10 ข้อ
- แบบตวั เลอื ก จำนวน 10 ข้อ
การประเมินผล
1. การประเมนิ ผลโดยใช้แบบประเมินผลกอ่ นเรยี นหนว่ ยท่ี 8 จำนวน 10 ขอ้ (แบบเลอื กตอบ)
2. การประเมินผลโดยใช้แบบประเมินผลหลังการเรียนหน่วยท่ี 8
2.1 แบบสอบสน้ั ๆ จำนวน 10 ข้อ
2.2 แบบตวั เลือก จำนวน 10 ขอ้
3. สงั เกตการมีส่วนร่วมในการเรียน
4. สงั เกตจากการตอบคำถาม / การอภิปราย
เอกสารอา้ งอิง
1. สชุ นิ ชินสีห.์ (2563). ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino Microcontroller)
นนทบรุ ี : โรงพิมพ์ บรษิ ัท ศูนยห์ นังสอื เมืองไทย จำกดั .
2. เอกสารประกอบการสอนวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

121

บนั ทึกหลงั การจดั การเรยี นรู้ของครู

วนั ที่……….… เดอื น……………..…...………. พ.ศ………….…

รหัสวิชา 20105-2105 ชือ่ รายวชิ า ไมโครคอนโทรลเลอร์

สาขาวิชา ช่างอเิ ล็กทรอนกิ ส์ ระดบั ชั้น ปวช. ปที ่ี 3 กลมุ่ ที่ 1,2

หวั ข้อเนือ้ หาท่สี อน การใชง้ าน Real Time Clock ร่วมกบั Arduino หนว่ ยท่ี 8

จำนวนนักศึกษาเขา้ เรยี น ……… คน

รายละเอียดการสอน เข้าใจ/ ไมเ่ ข้าใจ ปฏบิ ตั ิ หมายเหตุ สำหรับนักศกึ ษาทีไ่ ม่เขา้ ใจหรือปฏบิ ัติ
ปฏิบัตไิ ด(้ คน) ไมไ่ ด้ (คน) ไมไ่ ด้จะแกไ้ ขในการสอนคร้ังตอ่ ไป
รายละเอียด/หัวขอ้ ในวันที่……....เดอื น……...............…..พ.ศ……..........
เนื้อหาท่สี อน โดยจะดำเนนิ การดังนี้
1. ………………………….……........……………………….
1. ไอซีกำเนิดฐานเวลาจรงิ (Real Time 2. …………………………….…........……………………….
C2.loบcอkร)์ด Real Time Clock 3. ……………………….………….................................
บอรด์ Arduino 4. ……………………….………….................................

ลงช่อื …………………………………………………..
(นายสชุ นิ ชนิ สีห์)
ครผู ู้สอน

ผลการใชแ้ ผนการสอน
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ผลการเรียนของนักเรียน
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
ผลการสอนของครู
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

122

แบบให้คะแนนการปฏบิ ตั ิงาน

วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

ชื่อหนว่ ย การใช้งาน Real Time Clock ร่วมกบั Arduino

เรื่อง การใช้งาน Real Time Clock รว่ มกับ Arduino

รายการที่ประเมิน คะแนน หมายเหตุ
คะแนน คะแนน
1. กระบวนการปฏิบัตงิ าน เตม็ ที่ได้
1.1 การจดั เตรยี มวัสดอุ ปุ กรณ์ และเครอ่ื งมอื
1.2 การใชเ้ ครอื่ งมือได้ถูกต้อง 0.5
1.3 ปฏิบตั งิ านถูกต้องตามขน้ั ตอน 0.5
1.4 เก็บรักษาเครื่องมอื และชุดทดลอง 1
0.5
2. ผลงาน
2.1 การใช้งานโมดลู Real Time Clock DS1307 5
2.2 การใชง้ านโมดลู Real Time Clock DS3231 5
2.3 การประยกุ ต์ใชง้ าน Real Time Clock 5

3. กิจนสิ ัยในการปฏบิ ัติงาน 0.5
3.1 การใหค้ วามสนใจในการปฏบิ ัตงิ าน 1
3.2 ความปลอดภยั ในการปฏิบตั ิงาน 0.5
3.3 ความเรียบรอ้ ยหลังปฏิบตั งิ าน 0.5
3.4 ความรว่ มมอื ในกลุ่ม 20
รวม

ลงช่ือ ผปู้ ระเมนิ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

123

ใบประเมินผลหลงั เรยี นหน่วยท่ี 8
วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ ชอื่ หนว่ ย การใช้งาน Real Time Clock รว่ มกับ Arduino

คำชี้แจง แบบทดสอบมี 3 ตอน
ตอนที่ 1 เป็นแบบอธบิ ายสนั้ ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
ตอนที่ 2 เป็นแบบตวั เลอื กชนิด 4 ตวั เลอื ก

ตอนท่ี 1 จงอธบิ ายสนั้ ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
1. Real Time Clock สามารถใหค้ า่ เวลาในรูปแบบใด
.........................................................................................

............................................................................................................................................................
..............
2. Real Time Clock จะบอกวนั เวลา เดอื น ปี โดย ปีจะระบุเป็น
....................................................................

............................................................................................................................................................
..............
3. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ที่ Address 0x00h จะเกบ็ ขอ้ มูลเกย่ี วกบั
...............................................................

............................................................................................................................................................
..............
4. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ท่ี Address 0x01h จะเกบ็ ขอ้ มูลเก่ยี วกบั
...............................................................

............................................................................................................................................................
..............
5. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ท่ี Address 0x04h จะเกบ็ ขอ้ มูลเก่ยี วกบั
...............................................................

............................................................................................................................................................
..............
6. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ท่ี Address 0x06h จะเกบ็ ขอ้ มูลเกย่ี วกบั
...............................................................

............................................................................................................................................................
..............

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

124

7. ถ้าใชฟ้ ังก์ชนั #include <Wire.h> มจี ดุ ประสงคเ์ พอ่ื
....................................................................................

............................................................................................................................................................
..............
8. ถ้าใชฟ้ ังก์ชนั RTC_DS1307 RTC; มจี ุดประสงคเ์ พ่อื
......................................................................................

............................................................................................................................................................
..............
9. ฟังก์ชนั if (! rtc.begin()) มคี วามหมายว่า
.......................................................................................................

............................................................................................................................................................
..............
10. ฟังกช์ นั DateTime now = RTC.now(); มคี วามหมายว่า
...........................................................................

............................................................................................................................................................

..............

ตอนที่ 2 จงเลือกคำตอบทถ่ี กู ที่สุด แลว้ ทำเครื่องหมาย x ลงในกระดาษคำตอบ

1. ประโยชนข์ อง Real Time Clock คอื ข้อใด

ก. ให้ข้อมูลเกีย่ วกบั เวลา วนั เดอื น ปี แกร่ ะบบคอมพวิ เตอร์หรอื ไมโครคอนโทรลเลอร์

ข. ระบคุ า่ เวลาทีแ่ นน่ อน

ค. แจ้งเตือนเม่อื ถึงเวลาท่กี ำหนด

ง. กำหนดความเรว็ ให้แก่ CPU

2. ข้อใดไม่ใชค่ ุณสมบัตขิ อง Real Time Clock เบอร์ DS1307

ก. ใช้ไฟเลี้ยงไดต้ ง้ั แต่ 3 V ถึง 5 V ข. เก็บขอ้ มลู เป็นปี พ.ศ.

ค. สามารถบอกเวลาเป็น 12AM, 12PM และ 24 ได้ ง. สามารถบอกวนั เป็นวนั อาทติ ยถ์ ึงวันเสารไ์ ด้

3. แอดเดรสหมายเลข 0x03h ของ Real Time Clock เบอร์ DS1307 ใชเ้ ก็บขอ้ มูลใด

ก. Sec ข. Minute

ค. Day ง. Date

4. เหตุใด Real Time Clock เบอร์ DS3231 จึงมคี ่าความเท่ียงตรงกวา่ เบอร์ DS1307

ก. ราคาแพงกว่า ข. มหี นว่ ยความจำมากกวา่

ค. ใช้ Crystal ความถี่สงู กวา่ ง. มวี งจรชดเชยผลท่ีเกดิ จากความร้อน

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

125

5. ฟงั กช์ นั ท่เี ปน็ ตวั ระบอุ อฟเจกของ Real Time Clock เบอร์ DS1307 คือข้อใด

ก. #include <Wire.h> ข. RTC_DS1307 rtc;

ค. #include "RTClib.h" ง. #include <LiquidCrystal_I2C.h>

6. ฟังก์ชนั ทเี่ ป็นตัวระบไุ ลบรารีของ Real Time Clock คอื ขอ้ ใด

ก. #include <Wire.h> ข. RTC_DS1307 rtc;

ค. #include "RTClib.h" ง. #include <LiquidCrystal_I2C.h>

วงจรสำหรับข้อ 7-10

16 MHz RESET DIGITA L (WPM ~)AREF
GN D
TX
RX ~~~111132109
L UNO โมดลู RTC3231
IOREF 8
R ESE T ATmega328p ARDUINO GND
3.3VP OW E R ~~657 GND Vcc
5V ~43 Vcc DS3231 SDA
GN D
GN D 2 SDA SCL
Vin TX 1 SCL 24C SQW
ANALOG IN RX 0 32kHz
A0
AA21 ON
AA43 ICSP
A5

SCL
SDA

1 16
LCD 16x2
VVRVDDDDDDDDdRsEKASW75164320dso GND
Vcc
SDA
SCL

7. จากวงจรทก่ี ำหนด ฟังกช์ ันท่ใี ชต้ ดิ ตอ่ สอ่ื สารระหวา่ Arduino กับ RTC-3231 คือขอ้ ใด

ก. #include <DS3231.h> ข. #include <LCD.h>

ค. #include <LiquidCrystal_I2C.h> ง. DS3231 rtc(SDA, SCL);

8. จากวงจรท่กี ำหนด ภาษา C++ ทที่ ำหน้าทอี่ ่านขอ้ มลู จาก RTC-13071 คือขอ้ ใด

ก. Wire.begin(); ข. lcd.print(now.hour());

ค. DateTime now = RTC.now(); ง. lcd.print(now.second());

9. จากวงจรท่ีกำหนด ภาษา C++ ทท่ี ำหนา้ ท่ีตรวจสอบความถกู ตอ้ งของขอ้ มลู จาก RTC-13071 คอื ข้อใด

ก. Wire.begin(); ข. RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));

ค. DateTime now = RTC.now(); ง. RTC.begin();

10. จากวงจรทกี่ ำหนด หากตอ้ งการแสดงคา่ ที่ LCD บรรทัดท่ี 1 คอลมั นท์ ี่ 7 คำส่ังภาษา C++ คือขอ้ ใด

ก. lcd.setCursor(0,6); ข. lcd.setCursor(0,7);

ค. lcd.setCursor(1,6); ง. lcd.setCursor(1,7);

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

126

เฉลยใบประเมินผลหน่วยท่ี 8

เฉลยแบบทดสอบกอ่ นเรยี น หน่วยที่ 8

แบบทดสอบก่อนเรียน
ข้อที่ คำตอบ
1ค
2ง
3ค
4ง
5ก
6ก
7ข
8ค
9ง
10 ข

เฉลยแบบทดสอบหลงั เรยี น หนว่ ยท่ี 8

ตอนที่ 1 จงอธบิ ายสนั้ ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
1. Real Time Clock สามารถใหค้ า่ เวลาในรูปแบบใดวนิ าที, นาที, ชั่วโมง, วนั , วนั ท,่ี เดอื น, ปี
.........................................................................................

...............................................................................................ค...ศ....(..ค.ร..สิ..ต..ศ...กั ..ร..า.ช..)...................................
..............
2. Real Time Clock จะบอกวนั เวลา เดอื น ปี โดยปีจะระบุเป็น
.....................................................................

......................................................................................................ว..นิ ..า..ท..ี..............................................
..............

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

127

3. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ที่ Address 0x00h จะเกบ็ ขอ้ มูลเก่ยี วกบั
...............................................................

......................................................................................................น..า..ท..ี................................................
..............
4. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ที่ Address 0x01h จะเกบ็ ขอ้ มูลเก่ยี วกบั
...............................................................

......................................................................................................ว..ัน..ท...ี่ ...............................................
..............
5. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ท่ี Address 0x04h จะเกบ็ ขอ้ มูลเกย่ี วกบั
...............................................................

......................................................................................................ป..ี ....................................................
..............
6. RTC เบอร์ DS1307 นนั้ ท่ี Address 0x06h จะเกบ็ ขอ้ มูลเกย่ี วกบั
...............................................................

...................................................................................ข..อ...ใ.ช..้ก..า..ร..ส..อ่ื ..ส..า..ร.แ...บ..บ....I2..C.......................................
..............
7. ถ้าใชฟ้ ังก์ชนั #include <Wire.h> มจี ดุ ประสงคเ์ พอ่ื
....................................................................................

..................................................................................ใ..ช..้ .R..e..a..l..T..i.m...e....C..l.o..c..k...เ.บ...อ..ร..์ .D..S..1..3..0..7......................
..............
8. ถา้ ใชฟ้ ังกช์ นั RTC_DS1307 RTC; มจี ดุ ประสงคเ์ พ่อื
......................................................................................

............................................................................................................................................................
..............
9. ฟังกช์ นั if (! rtc.begin()) มคี วามหมายวา่ หากไมม่ ีสัญญาณจาก Real Time Clock
.......................................................................................................

...........................................................................................ใ..ห..้เ.ว..ล..า..ป..ัจ..จ..ุบ...ัน..เ.ท..่า..ก..บั...ข..้อ..ม..ลู ..ท...่ีอ..่า.น...ไ.ด..เ้.ว..ล..า........
..............
10. ฟังก์ชนั DateTime now = RTC.now(); มคี วามหมายวา่
.....ไ.อ..ซ...ี .R..T..C...ใ..น..เ.ว..ล..า..ข..ณ...ะ..น..้ัน....................................

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

128
............................................................................................................................................................
..............
ตอนที่ 2 จงเลอื กคำตอบทถี่ ูกท่ีสุด แล้วทำเครอ่ื งหมาย x ลงในกระดาษคำตอบ

แบบทดสอบหลังเรียน
ขอ้ ที่ คำตอบ
1ก
2ข
3ค
4ง
5ข
6ค
7ง
8ค
9ง
10 ก

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

129

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

แผนการสอนท่ี 9 หนว่ ยที่ 9
ชอื่ วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์
สอนครั้งที่ 14-15
ชื่อหน่วย การควบคุมดีซมี อเตอร์ สเต็ปปิงมอเตอร์และ
อารซ์ ี้เซอร์โวมอเตอรด์ ้วย Arduino ชั่วโมงรวม 8 ชว่ั โมง

ชอ่ื เรื่อง การควบคมุ ดซี ีมอเตอร์ สเตป็ ปิงมอเตอรแ์ ละอารซ์ ีเซอร์โว จำนวน 8 ชว่ั โมง
มอเตอรด์ ้วย Arduino

หัวขอ้ เร่ืองและงาน
1. การควบคุมดซี ีมอเตอรด์ ้วย Arduino
2. การควบคุมสเตป็ ปงิ มอเตอรด์ ว้ ย Arduino
3. การควบคมุ เซอรโ์ วมอเตอรด์ ว้ ย Arduino

สมรรถนะท่ตี ้องการ
1. แสดงความรูเ้ กย่ี วกับการควบคุมดีซีมอเตอรด์ ้วย Arduino
2. แสดงความรู้เกีย่ วกับการควบคมุ สเต็ปปงิ มอเตอร์ด้วย Arduino
3. แสดงความร้เู กี่ยวกบั การควบคุมเซอร์โวมอเตอร์ดว้ ย Arduino
4. เขยี นและแก้ไขโปรแกรมภาษา C ท่ีเกย่ี วข้องกบั ดซี ีมอเตอร์ สเต็ปปิงมอเตอร์ และเซอรโ์ ว

สารสำคัญ
การใช้ไอซีไมโครคอนโทรเลอร์เป็นตัวควบคุมการหมุนและทิศทางของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงนั้น

จะตอ้ งมีส่วนของวงจร ทีเ่ รยี กว่าวงจรขับมอเตอร์ (Driver) ในสว่ นของวงจรกลับทิศทางของมอเตอรส์ ามารถที่
จะใช้รีเลย์ตอ่ วงจรสวิตซ์ เพ่ือกลับทิศทางของขั้วไฟฟ้ากระแสตรง หรืออาจใช้อุปกรณส์ ารกึ่งตัวนำทเี่ ปน็ วงจร
ขับกำลังเช่น ทรานซิสเตอร์ มอสเฟต ในปัจจุบันมีผผู้ ลิตบอร์ดขับมอเตอร์กระแสตรงโดยใช้ไอซเี บอร์ L298N
จำหน่วยในทอ้ งตลาด สามารถต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงได้ 2 ตัว ซึง่ IN1, IN2 และ ENA ใช้สำหรับควบคุม
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงตัวท่ี 1 ส่วน IN3, IN4 และ ENB ใช้สำหรับควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงตัวที่ 2
ค่าตัวเลข 255 ในฟังก์ชัน analogWrite(speedM1, 255) จะทำให้ PWM มีค่า Duty cycle เท่ากับ 100 %
เป็นผลให้มอเตอร์หมนุ ด้วยความเร็วสูงสุด ถ้าตอ้ งการให้หมุนช้าลงสามารถทำได้โดยลดคา่ ตัวเลขให้น้อยลง แต่
ต้องไม่น้อยกว่า 0 ส่วนคำส่ัง digitalWrite(IN1, LOW) และ digitalWrite(IN2, HIGH) เป็นคำส่ังเพ่ือให้
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหมุนหมุนตามเข็มนาฬิกา ถ้าหากต้องการให้มอเตอร์หมุนในทิศทางตรงกันข้าม
สามารถทำไดโ้ ดยกำหนดให้ IN1, IN2 มคี า่ ตรงกันข้าม

127

จุดประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรมทพี่ งึ ประสงค์

ความรู้ ทักษะ คณุ ธรรม/จริยธรรม

1. อธิบายวธิ ีการควบคมุ ดซี มี อเตอร์ได้ 1. ต่อดีซมี อเตอร์เข้ากับบอร์ด 1. ตรงตอ่ เวลา

2. อธิบายการควบคมุ ทิศทางการหมุนของดีซี Arduino ไดอ้ ย่างถกู ต้อง 2. มคี วามตระหนักในหนา้ ที่ของ

มอเตอร์ได้ 2. ใชฟ้ ังก์ชนั ภาษา C++ สำหรับ นกั ศกึ ษา

3. อธบิ ายการควบคุมความเร็วของดีซีมอเตอร์ได้ ควบคมุ การทำงานของดีซมี อเตอร์ 3. มคี วามรับผดิ ชอบตอ่ ตนเอง

4. ระบฟุ ังกช์ ันภาษา C++ ทีใ่ ช้ควบคุมความเร็ว ไดถ้ ูกตอ้ ง และสังคม

ของดีซมี อเตอรไ์ ด้ 3. เขียนโปรแกรมภาษา C++ สำหรับ 4. แต่งกายถกู ต้องตามระเบยี บ

5. อธิบายการควบคมุ สเต็ปปงิ มอเตอร์ได้ ควบคมุ การทำงานของดีซมี อเตอร์ 5. แสดงความเคารพด้วยทา่ ที

6. อธบิ ายการควบคมุ สเตป็ ปิงมอเตอร์ได้ ไดถ้ ูกต้อง ท่สี วยงาม

7. เขียนโปรแกรมภาษา C++ เพ่อื ควบคุม 4. แกไ้ ขโปรแกรมภาษา C++ สำหรับ 6. ทำงานด้วยความเตม็ ใจ

สเตป็ ปิงมอเตอร์ได้ ควบคมุ การทำงานของดีซมี อเตอร์ 7. ใชว้ ัสดอุ ุปกรณ์และเครือ่ งมอื

8. ระบฟุ งั กช์ นั ภาษา C++ ท่ีใช้ควบคุม ไดถ้ กู ตอ้ ง อย่างประหยดั ตระหนกั ถงึ ความ

สเต็ปปงิ มอเตอร์ได้ 5. ต่ออารซ์ เี ซอร์โวมอเตอร์เข้ากบั ปลอดภยั

9. อธบิ ายการทำงานของอาร์ซีเซอรโ์ วได้ บอร์ด Arduino ได้อยา่ งถูกตอ้ ง

10. ระบฟุ ังกช์ ันภาษา C++ ท่ใี ชค้ วบคุม 6. ใชฟ้ ังก์ชนั ภาษา C++ สำหรบั

อาร์ซีเซอร์โวได้ ควบคุมการทำงานของอารซ์ ีเซอร์โว

11. เขียนโปรแกรมภาษา C++ เพอื่ ควบคมุ อารซ์ ี มอเตอร์ไดถ้ กู ตอ้ ง

เซอรโ์ วได้ 7. เขียนโปรแกรมภาษา C++ สำหรบั

ควบคุมการทำงานของอารซ์ ีเซอร์โว

มอเตอร์ได้ถกู ต้อง

8. แกไ้ ขโปรแกรมภาษา C++ สำหรบั

ควบคมุ การทำงานของอารซ์ ี

เซอรโ์ วมอเตอร์ได้ถูกต้อง

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

128
การบูรณาการหลักปรชั าของเศรษฐกจิ พอเพียง

การวิเคราะหก์ ารนำหลกั ปรัชาของเศรษฐกิจพอเพยี งของหน่วยการเรยี นรู้ “การควบคมุ มอเตอร์ด้วย
Arduino” มาใช้ในการรจัดกิจกรรมการรเรยี นรู้

1. ผู้เรยี นไดเ้ รียนรหู้ ลกั คดิ และฝกึ ปฏบิ ตั ิตามหลกั 3 ห่วง 2 เง่ือน ดงั น้ี

ความพอประมาณ ความมเี หตผุ ล การมีภูมคิ ้มุ กันในตัวที่ดี

- ใช้วสั ดอุ ุปกรณ์อยา่ งประหยดั - มีความรคู้ วามเข้าใจ - ฝึกการใชง้ านการใช้งาน

พอประมาณและเกดิ ประโยชน์ การควบคมุ มอเตอรด์ ้วย การควบคมุ มอเตอร์

สงู สุด Arduino ดว้ ย Arduino จนเกดิ

- ใช้ครุภณั ฑอ์ ย่างระมดั ระวงั - รคู้ ณุ ค่าแหล่งการเรยี นรู้ ความชำนาญ

และดูแลบำรุงรกั ษาสม่ำเสมอ โดยศกึ ษาจากแหล่ เรยี นรู้ - ฝกึ การมสี ว่ นร่วมในการ

หลักพอเพียง - แต่ละกลมุ่ แบ่งหน้าท่ใี นกลุ่ม ตา่ ง ๆ ไดอ้ ยา่ งสอดคลอ้ ง ทำงานเป็นหมู่คณะ

เหมาะสมกับความสามารถ กบั เน้ือหาท่เี รยี น - สรา้ งความสามัคคจี นทำ

และพอเพยี งกบั จำนวนสมาชกิ - รู้จักการทำงานร่วมกับผอู้ น่ื ใหง้ านสำเรจ็

- นกั ศึกษาใช้วสั ดุอุปกรณ์

ด้วยความระมัดระวัง

และคำนึงถงึ

ความปลอดภัย

- รเู้ รอ่ื งการควบคุมดีซีมอเตอร์ด้วย Arduino

- รู้เร่อื งการควบคมุ สเตป็ ปิงมอเตอร์ดว้ ย Arduino

- รู้เร่อื งการควบคุมเซอร์โวมอเตอรด์ ว้ ย Arduino

- รู้เรอ่ื งบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino

เงอื่ นไขความรู้ของผเู้ รยี น - รเู้ รื่องซอฟตแ์ วร์ Arduino IDE

- รู้เรื่องภาษา C/C++ สำหรบั ไมโครคอนโทรลเลอร์

- รู้วธิ ีนำหลักปรัชญาเศรษฐกจิ พอเพยี งบูรณาการกบั ชวี ติ ประจำวนั

- สืบคน้ ขอ้ มูลเพือ่ เสริมสรา้ งความรดู้ ว้ ยวิธกี ารที่หลากหลาย

- ศึกษา คน้ คว้า วธิ กี าร หลกั การ ทำการปฏิบัติงาน ทำแบบฝึกปฏิบตั ิ เพ่ือสรุปองคค์ วามรู้

- มีความรับผดิ ชอบในหนา้ ที่ที่ ปฏิบตั ิงานดว้ ยความเรยี บรอ้ ย ถูกตอ้ ง และเสร็จทนั เวลา

- มคี วามสามคั คีในหม่คู ณะ

เง่อื นไขคณุ ธรรมของผ้เู รยี น - มีวนิ ัยเปน็ ผ้นู ำและผ้ตู ามทีด่ ีขณะปฏบิ ตั งิ านร่วมกนั

- รว่ มกิจกรรมการเรียนรู้ดว้ ยความกระตือรอื รน้ สนใจ ตงั้ ใจ และใฝ่เรยี นรู้

- มีความตระหนกั ในการใช้คุรุภณั ฑแ์ ละสถานทีเ่ รยี นรู้

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

129
2. ผ้เู รยี นได้เรียนรกู้ ารใชช้ ีวติ ทส่ี มดลุ และพรอ้ มรบั การเปลีย่ นแปลงใน 4 มิติตามหลักปรัชญาของเศรษฐกิจ
พอเพยี ง ดงั น้ี

ด้าน สมดุลและพร้อมรบั การเปล่ียนแปลงในด้านต่าง ๆ
องค์ประกอบ
ความรู้ วตั ถุ สงั คม สิง่ แวดล้อม วัฒนธรรม

ทักษะ มีความรู้ ความเข้าใจ -มคี วามร้เู กย่ี วกับการ ใชพ้ ดั ลมดดู อากาศ มงุ่ เนน้ วฒั นธรรมภูมิ

คา่ นยิ ม เกีย่ วกับการใชง้ านการ ทำงานระบบกลุ่ม และดูดกลนิ่ ควนั ของ ปญั ญาท้องถ่ินว่าเปน็

ควบคุมมอเตอรด์ ้วย -นกั เรยี นมีความรู้เกี่ยวกับ ตะกวั ่ บดั กรี ฐานความคดิ สำคญั

Arduino เพือ่ ใช้แกป้ ัญหา การวางแผน การทำงาน ของคนไทย ใหส้ ามารถ

และพฒั นาวถิ ีชวี ิต ร่วมกบั ผ้อู ่ืน ดำรง วิถชี ีวิตและปรับ

เขียนโปรแกรมภาษา C - ปฏิบัติในการทำงาน - ทำความสะอาดห้อง ประยกุ ต์ใชไ้ ด้ อยา่ ง

เพ่อื ใชง้ านการควบคมุ เปน็ หมคู่ ณะดว้ ยหลกั เรียนหอ้ งปฏบิ ัตกิ าร เหมาะสม

มอเตอรด์ ว้ ย Arduino เอาใจเขามาใสใ่ จเรา ให้สะอาด เป็นระเบียบ

โดยใช้บอรด์ เรียบรอ้ ย พร้อมใช้งาน

ไมโครคอนโทรลเลอร์

Arduino ได้

มีวนิ ัยและม่งุ ม่นั ในการ เห็นความสำคญั ของการ เกดิ ความตระหนกั และ

ทำงานด้วยความซ่ือสตั ย์ ทำงานรว่ มกับผ้อู น่ื และ เห็นคุณค่าของการ

สจุ รติ การทำงาน ในระบบกลมุ่ ควบคมุ ดีซีมอเตอร์ด้วย

Arduino สามารถนำไป

ประยกุ ต์ใช้กบั วถิ ี ชวี ิต

ของตนเอง ไดอ้ ย่าง

เหมาะสม

3. ศาสตร์ท่ีนำมาใชใ้ นหนว่ ยเรียน

ศาสตร์พระราชา ศาสตรส์ ากล ศาสตรภ์ มู ิปัญญา

- ปรชั ญาของเศรษฐกิจพอเพียง - ซอฟตแ์ วร์ Arduino IDE - อยู่อย่างไทย
- รู้รักสามัคคี
- เข้าใจ เข้าถงึ พฒั นา - ภาษา C และ C++ สำหรับ - สะเต็มศึกษา หรือ “STEM”

- การพัฒนาที่ย่ังยนื ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino

- พระราชกระแสรับสัง่ “การศกึ ษาต้อง - ไมโครคอมพิวเตอร์พรอ้ มซอฟต์แวร์

มุง่ สรา้ งพ้ืนฐานใหแ้ กเ่ ดก็ ทัศนคตทิ ี่

ถกู ต้อง (อุปนสิ ัย) ทีม่ น่ั คงเขม้ แขง็ มี

อาชีพ มีงานทำ ฯลฯ การแนะแนว

อาชพี ตอ้ งเข้มขน้ โรงเรียนควรมกี าร

แนะแนว ทั้งการแนะแนวชีวติ (วินัย

และมารยาทไทย) และแนะแนวอาชพี

อยา่ งเป็นระบบ”

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

130

แบบทดสอบกอ่ นเรยี น วิชาไมโครคอนโทรลเลอร์

หนว่ ยที่ 9 ชอ่ื หนว่ ย การควบคุมดซี ีมอเตอร์ สเต็ปปงิ มอเตอรแ์ ละอาร์ซเี ซอร์โว มอเตอร์ดว้ ย Arduino

คำชี้แจง จงเลอื กคำตอบท่ีถูกที่สุดแลว้ กาเครือ่ งหมายกากบาท (X) ลงในกระดาษคำตอบ
วงจรสำหรบั ขอ้ 1-2

RESET DIGITA L (WPM ~) + 12 V

16 MHz 1.5 k
1.5 k
1.5 k
1.5 k

Common
TX AREF ULN2003 9
RX GN D 1 16
L UNO 2 15
IOREF ARDUINO ~~~111121039 Φ1
R ESE T
3.3V P OW E R ATmega328p 8 3 14 Φ2 SMTOEPTPOERR
5V ~~657 4 13 Φ3
GN D
GN D Φ4
Vin
ANALOG IN 8~43 Common: สีแดง
AAA210 2 Φ1 : สดี า
AA34 ON TX 1 Φ2 : สสี ม้
A5 ICSP RX 0

Φ3 : สนี ้าตาล
Φ4 : สเี หลือง

ตัวเลอื กสำหรบั ขอ้ 1-2

ก. #include <Stepper.h>

ข. stepsPerRevolution

ค. Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11)

ง. myStepper.setSpeed(50);

1. จากวงจรทีก่ ำหนด ฟังกช์ ันใดทเี่ ป็นตวั กำหนดฮารด์ แวร์ของวงจร

2. จากวงจรทีก่ ำหนด ฟังกช์ ันใดที่เป็นตวั กำหนดความเรว็ ของสเต็ปปิงมอเตอร์

3. หากต้องการให้สเต็ปปงิ มอเตอร์หมนุ ในทิศทางตรงกนั ขา้ ม จะใชค้ ำส่งั ใด
ก. myStepper.step(stepsPerRevolution); ข. myStepper.step(-stepsPerRevolution);

ค. myStepper.step(!stepsPerRevolution); ง. myStepper.step(%stepsPerRevolution);

4. ภายในอาร์ซีเซอร์โวมอเตอร์ วงจรท่ีทำหน้าท่ีกำหนดตำแหนง่ ของแกนหมุนจะใชว้ งจรใด

ก. วงจรเปรยี บเทยี บ ข. วงจรขยาย

ค. วงจรผลติ สญั ญาณ ง. วงจรหน่วงเวลา

โปรแกรมสำหรับข้อ 5-6

#include <Servo.h>

Servo myservo;

void setup() {

myservo.attach(6); }

void loop() {

myservo.write(100);

delay(15); }

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

131

5. จากโปรแกรมที่กำหนด คำสงั่ ใดทที่ ำหน้าทสี่ รา้ งออปเจกของอารซ์ เี ซอร์โวมอเตอร์

ก. #include <Servo.h> ข. Servo myservo;

ค. myservo.attach(6); ง. myservo.write(100)

6. ถ้าตอ้ งการใหอ้ าร์ซเี ซอร์โวมอเตอร์หมนุ ไปที่ตำแหนง่ 45 องศา ต้องแกไ้ ขที่คำสง่ั ใด
ก. myservo.write(100); เป็น myservo.write(45);
ข. myservo.write(100); เป็น myservo.write(127);
ค. myservo.attach(6); เปน็ myservo.attach(45);
ง. myservo.attach(6); เป็น myservo.attach(127);
วงจรสำหรับข้อที่ 7

+V

Q1 Q2

Q3 + M - Q4

7. จากวงจรท่ีกำหนด สมมุติใชม้ อเตอรแ์ บบ CW ถา้ ต้องการใหม้ อเตอร์หมนุ ทวนเข็มนาฬิกาจะตอ้ งทำให้

ทรานซิสเตอรท์ ั้ง 4 ตวั ทำงานอย่างไร

ก. Q1 : ON, Q2 : ON, Q3 : OFF, Q4 : OFF, ข. Q1 : ON, Q2 : OFF, Q3 : OFF, Q4 : ON,
ค. Q1 : OFF, Q2 : ON, Q3 : ON, Q4 : OFF, ง. Q1 : OFF, Q2 : ON, Q3 : OFF, Q4 : OFF,

วงจรสำหรับข้อที่ 8-9

+5V + 24 V

+5V + VM
IN1 IN1 OUT1
H-Bright
IN2 IN2 Motor +
Drive
M DแบCบMCoWtor
-
ENA ENA OUT2

8. จากวงจรท่ีกำหนด H-Bridge Motor Drive ขอ้ ใดกลา่ วผดิ
ก. ขา IN1 และ IN2 เป็นขาสำหรบั ควบคุมทิศทางการหมนุ ขา ENA ควบคมุ ความเร็วของมอเตอร์
ข. หากขา IN1 = ลอจิก 1 และ IN2 = ลอจกิ 1 และ ขา ENA = ลอจกิ 1 มอเตอร์จะหยุดหมุนทนั ที
ค. หากขา IN1 = ลอจิก 0 และ IN2 = ลอจิก 1 และ ขา ENA = ลอจิก 1 มอเตอร์จะหมุนความเร็วสูงสุด
ง. หากขา IN1 = ลอจกิ 0 และ IN2 = ลอจิก 0 และ ขา ENA = ลอจิก 1 มอเตอร์จะไมห่ มนุ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

132

9. จากวงจรที่กำหนด ข้อใดกลา่ วผิด

ก. ไฟฟ้า +5 V สำหรบั เลย้ี งวงจรดิจทิ ัล +24 V สำหรับขับมอเตอร์

ข. วงจรนใี้ ช้จบั มอเตอร์ได้ 1 ตวั

ค. มอเตอรท์ เ่ี หมาะสมกบั วงจรนคี้ อื มอเตอรก์ ระแสตรง 12 V

ง. ขา ENA เปน็ ขาทสี่ ามารถใช้ให้มอเตอรห์ ยุดหมุนได้

10. ฟงั กช์ ันภาษา C++ ในข้อใดทเี่ ป็นตัวกำหนดความเรว็ ของมอเตอรก์ ระแสตรง

ก. pinMode(speedM1, OUTPUT); ข. digitalWrite(IN1, HIGH);

ค. digitalWrite(IN2, HIGH); ง. analogWrite(11, 120);

เนือ้ หาสาระ

1. การควบคุมดีซมี อเตอร์ดว้ ย Arduino

1.1 มอเตอร์ไฟฟา้ กระแสตรง (DC Motor)

+V +V

NC NC NC NC
+M -
+M -
NO NO NO NO

Relay 1 Relay 2 Relay Relay 2
ON OFF O1FF ON

1.2 การควบคุมความเรว็ และทศิ ทางของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

+5V + VM

ควบคมุ ทศิ ทางการหมุน IN1 +5V + VM +
IN2 IN1 OUT1 M DC Motor

ควบคมุ ความเร็ว ENA H-Bright -
ควบคุมใหห้ มนุ -ไม่หมุน IN2 Motor

Drive

ENA OUT2

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

Motor 1 133

Motor 2

+V motor
GND

+ 5 Vdc
E IIEIINNNNNNA214B3

+5V + VM

16 MHz RESET DIGITA L (WPM ~)AREF IN1 +5V + VM +
IN2
TX GN D ENA EIINNN12A HM-DBorritivgoehrOOtUUTT21 -M DC Motor
RX
L UNO
IOREF P OW E R ATmega328p ARDUINO ~~~111131029
R ESE T
3.3V 8
5V
GN D
GN D
Vin
ANALOG IN ~~657
A0 ~43
AA21
AAA435 2
ON TX 1
ICSP RX 0

2. การควบคมุ สเต็ปปิงมอเตอร์ดว้ ย Arduino

Common

+ V Common

A Φ1 ROTOR
A Φ2
B Φ3
B Φ4

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

134

+ 12 V
Stepper Motor ชนิด Unipolar
ไมโครคอนโทรลเลอ ์ร
ULN2003 D3 Φ1 ROTOR
1.5 kD2
1.5 kD3D1 Φ2
1.5 kD0 Φ3
1.5 kD2 Φ4
CommonD1
D0

3. การควบคมุ เซอร์โวมอเตอรด์ ้วย Arduino

Output Spine

Potentiometer DC Motor Drive Gear
(อยู่ภายใน) (อยูภ่ ายใน)

Control Circuit Servo Case

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

135

0 องศา แกนหมนุ อารซ์ ีเซอรโ์ วมอเตอร์ 20 ms
อยทู่ ่ตี าแหน่ง 0 องศา
19.00 ms
1.00 ms 20 ms

45 องศา แกนหมนุ อาร์ซีเซอร์โวมอเตอร์ 18.75 ms
อยทู่ ่ตี าแหน่ง 45 องศา 20 ms

1.25 ms 18.50 ms
20 ms
90 องศา แกนหมุนอารซ์ ีเซอร์โวมอเตอร์
อยทู่ ่ตี าแหนง่ 90 องศา 18.25 ms
20 ms
1.50 ms
18.00 ms
135 องศา แกนหมุนอาร์ซีเซอร์โวมอเตอร์
อยูท่ ต่ี าแหนง่ 135 องศา

1.75 ms

180 องศา แกนหมุนอาร์ซเี ซอรโ์ วมอเตอร์
อยทู่ ตี่ าแหนง่ 180 องศา

2.00 ms

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

136

กิจกรรมการเรยี นการสอน

ข้นั ตอนการสอน ข้ันตอนการเรียน เครอื่ งมอื /การวัดผล

(กจิ กรรมของครู) (กิจกรรมผเู้ รยี น) ประเมินผล

1.ขั้นนำเขา้ สบู่ ทเรียน

1.1 ครบู อกจดุ ประสงค์ของการเรยี นใน 1.1 นกั เรียนรับฟงั จุดประสงค์ของการเรยี นใน 1. คำถามประจำหนว่ ย

บทเรียนนี้ บทเรยี นนี้ 2. แบบทดสอบกอ่ น

1.2 ครสู อบถามความสำคญั ของการควบคุมดซี ี 1.2 นกั เรียนบอกความสำคัญของการควบคุมดีซี เรยี นหนว่ ยที่ 9

มอเตอร์ สเต็ปปิงมอเตอรแ์ ละอารซ์ ้ีเซอร์โว มอเตอร์ สเต็ปปิงมอเตอรแ์ ละอารซ์ ีเ้ ซอร์โว

มอเตอร์ดว้ ย Arduino มอเตอรด์ ้วย Arduino

1.3 ครแู จกแบบทดสอบกอ่ นเรยี นหนว่ ยท่ี 9 1.3 นักเรียนทำทดสอบก่อนเรียนหนว่ ยท่ี 9

2. ขัน้ สอนทฤษฎี

2.1 ครอู ธิบายความสำคญั ของการควบคมุ ดีซี 2.1 รบั ฟงั คำบรรยาย 1. power point
มอเตอร์ สเตป็ ปิงมอเตอรแ์ ละอารซ์ ีเ้ ซอร์โว 2.2 ตอบคำถามและแสดงความคดิ เห็น หน่วยที่ 9
มอเตอร์ด้วย Arduino ใช้สอ่ื power point
2. คำถามหนว่ ยที่ 9
2.2 ซกั ถามปญั หาเก่ียวกับการทำงานของการ
ควบคุมดีซีมอเตอร์ สเตป็ ปงิ มอเตอร์และ
อารซ์ ้ีเซอรโ์ ว มอเตอรด์ ้วย Arduino

3. ขน้ั สรปุ

3.1 ครแู ละนักเรยี นชว่ ยกนั สรุปและครูซกั ถาม 3.1 นักเรียนชว่ ยครสู รปุ และตอบคำถาม 1. ใบสรุปหนว่ ยที่ 9

ปญั หาข้อสงสยั 3.2 จดบททึกยอ่

4. ข้ันสอนปฎบิ ตั ิ

4.1 ครูเตรยี มบอร์ด Arduino, ดีซมี อเตอร์ 4.1 นกั ศึกษาแสดงวธิ ีการตอ่ แหลง่ จา่ ยไฟฟา้ 1. ใบตรวจผลงาน

สเต็ปปิงมอเตอรแ์ ละอารซ์ เ้ี ซอรโ์ วมอเตอร์ เข้าชดุ ทดลอง ตามใบงานท่ี 9 ตามใบงานที่ 9

คอมพิวเตอร์และโปรแกรม Arduino IDE

มอบใบงานที่ 9 ใหแ้ ก่นักศกึ ษา

5. ขั้นการประเมนิ ผล

5.1 ครแู จกใบประเมนิ ผลหลงั เรียนหน่วยท่ี 9 5.1 รับใบประเมินผลหลังเรยี นหน่วยท่ี 9 1. แบบทดสอบหลังเรียน

5.2 ดแู ลนักเรียนไม่ให้ทจุ ริต 5.2 ทำแบบทดสอบหลังเรยี น หนว่ ยที่ 9

5.3 เมือ่ ครบเวลาทก่ี ำหนดรับแบบทดสอบคนื 5.3 เม่ือครบเวลาทกี่ ำหนดส่งแบบทดสอบคืน

6. ขั้นมอบหมายงาน

6.1 ใหน้ ักเรยี นไปค้นคว้าเพ่มิ เตมิ เกย่ี วกับ 6.1 รับมอบหมายงาน 1. ใบมอบงานหนว่ ยท่ี 9

การควบคมุ ดซี ีมอเตอร์ สเตป็ ปิงมอเตอร์

และอาร์ซ้ีเซอรโ์ ว มอเตอร์ดว้ ย Arduino

และทำแบบฝึกหดั ทา้ ยหนว่ ยเรียนหนว่ ยที่

15 ส่งในสปั ดาห์ต่อไป

7. ขน้ั ตรวจสอบความเรยี บร้อย

7.1 ตรวจความเรียบร้อยและความเรียบรอ้ ย 7.1 ชว่ ยกันจัดเกบ็ และทำความสะอาด 1. ใบตรวจสอบความ

ของหอ้ งเรยี นหอ้ งปฏบิ ัติงาน หอ้ งเรียนห้องปฏบิ ัตงิ านให้เรยี บรอ้ ย เรียบรอ้ ย

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

137
งานที่มอบหมายหรอื กจิ กรรม

ก่อนเรียน
- นักศึกษาทำแบบทดสอบก่อนเรยี นหนว่ ยท่ี 9

ขณะเรียน
ให้นกั ศึกษาอภิปรายเก่ียวกบั และสรปุ เกยี่ วกบั การควบคมุ ดซี ีมอเตอร์ สเตป็ ปงิ มอเตอรแ์ ละ

อารซ์ ีเซอรโ์ วมอเตอรด์ ้วย Arduino
หลงั เรยี น
ใหน้ กั เรยี นไปคน้ คว้าเพม่ิ เติมเกย่ี วกับการควบคมุ ดีซีมอเตอร์ สเตป็ ปงิ มอเตอร์และอารซ์ ีเซอร์

โวมอเตอรด์ ้วย Arduino
และทำแบบฝกึ หดั ทา้ ยหน่วยเรียนหน่วยท่ี 9 สง่ ในอาทิตย์ตอ่ ไป

สอ่ื การเรียนการสอน
1. หนงั สือเรยี นไมโครคอนโทรลเลอร์ หนว่ ยที่ 9 เรอื่ งการควบคุมดซี ีมอเตอร์ สเต็ปปิงมอเตอร์และ
อาร์ซีเ้ ซอร์โวมอเตอรด์ ว้ ย Arduino
2. power point เรือ่ งการควบคุมดีซีมอเตอร์ สเต็ปปิงมอเตอรแ์ ละอารซ์ ้ีเซอรโ์ วมอเตอรด์ ว้ ย
Arduino
3. แบบฝึกหัดทา้ ยหน่วยเรียนท่ี 9

การวัดผลการเรียน
ก่อนเรยี น
ทดสอบกอ่ นเรียน (Pre-test) โดยใช้ขอ้ สอบบทที่ 9 จำนวน 10 ขอ้
ขณะเรียน
ถาม – ตอบปญั หา , ความสนใจ , ความตง้ั ใจ , การอภิปราย
หลงั เรียน
ทดสอบหลังเรยี น (Post-test) โดยใช้ขอ้ สอบหน่วยท่ี 9
- แบบวเิ คราะหถ์ ูกผิด จำนวน 10 ข้อ
- แบบสอบสัน้ ๆ จำนวน 10 ข้อ
- แบบตวั เลอื ก จำนวน 10 ขอ้

การประเมินผล
1. การประเมนิ ผลโดยใชแ้ บบประเมนิ ผลกอ่ นเรียนหนว่ ยท่ี 9 จำนวน 10 ข้อ (แบบเลอื กตอบ)
2. การประเมนิ ผลโดยใช้แบบประเมนิ ผลหลังการเรียนหน่วยที่ 9
2.1 แบบวิเคราะห์ถกู ผิด จำนวน 10 ข้อ
2.2 แบบสอบสั้น ๆ จำนวน 10 ข้อ
2.3 แบบตวั เลอื ก จำนวน 10 ขอ้
3. สังเกตการมสี ว่ นรว่ มในการเรียน
4. สงั เกตจากการตอบคำถาม / การอภปิ ราย

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

138

เอกสารอา้ งอิง
1. สชุ นิ ชินสีห์. (2563). ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Arduino Microcontroller)
นนทบรุ ี : โรงพิมพ์ บรษิ ทั ศนู ย์หนังสอื เมอื งไทย จำกดั .
2. เอกสารประกอบการสอนวชิ าไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105

บนั ทกึ หลงั การจัดการเรียนรู้ของครู

วนั ท่ี……….… เดอื น……………..…...………. พ.ศ………….…

รหสั วิชา 20105-2105 ช่อื รายวิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์

สาขาวิชา ชา่ งอิเล็กทรอนกิ ส์ ระดบั ชัน้ ปวช. ปที ่ี 3 กลมุ่ ท่ี 1,2

หวั ข้อเนอื้ หาท่สี อน การควบคุมดีซีมอเตอร์ สเต็ปปงิ มอเตอรแ์ ละอารซ์ เี ซอร์โวมอเตอรด์ ว้ ย Arduino หน่วยท่ี 9

จำนวนนกั ศกึ ษาเข้าเรยี น ……… คน

รายละเอียดการสอน เข้าใจ/ ไม่เข้าใจ ปฏบิ ตั ิ หมายเหตุ สำหรับนักศกึ ษาทไี่ มเ่ ขา้ ใจหรือปฏบิ ัติ
ปฏบิ ัตไิ ด(้ คน) ไมไ่ ด้ (คน) ไมไ่ ด้จะแกไ้ ขในการสอนครั้งตอ่ ไป
รายละเอียด/หวั ข้อ ในวนั ท่ี……....เดือน……...............…..พ.ศ……..........
เนื้อหาท่สี อน โดยจะดำเนนิ การดังนี้
1. ………………………….……........……………………….
1. การควบคมุ ดีซีมอเตอรด์ ้วย Arduino 2. …………………………….…........……………………….
3. ……………………….………….................................
2. การควบคมุ สเตป็ ปิงมอเตอรด์ ว้ ย Arduino 4. ……………………….………….................................

3. การควบคมุ เซอรโ์ วมอเตอร์ดว้ ย Arduino

ลงชื่อ…………………………………………………..

(นายสุชนิ ชินสีห์)

ผลการใช้แผนการสอน ครูผ้สู อน

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

ผลการเรยี นของนกั เรียน

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

139
ผลการสอนของครู
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................................

ลงชอื่ ................................................ครผู ู้สอน

แบบให้คะแนนการปฏบิ ตั ิงาน

วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวชิ า 20105-2105

ชอ่ื หน่วย การควบคุมดซี มี อเตอร์ สเตป็ ปงิ มอเตอร์และอาร์ซเ้ี ซอร์โวมอเตอร์ดว้ ย Arduino

เรื่อง การควบคมุ ดีซมี อเตอร์ สเต็ปปงิ มอเตอรแ์ ละอารซ์ ้เี ซอร์โวมอเตอรด์ ้วย Arduino

คะแนน

รายการทีป่ ระเมนิ คะแนน คะแนน หมายเหตุ

เตม็ ท่ไี ด้

1. กระบวนการปฏิบตั งิ าน

1.1 การจัดเตรียมวัสดุอุปกรณ์ และเครอ่ื งมอื 0.5

1.2 การใช้เครอื่ งมือไดถ้ ูกตอ้ ง 0.5

1.3 ปฏิบัติงานถกู ต้องตามข้นั ตอน 1

1.4 เก็บรกั ษาเครื่องมอื และชดุ ทดลอง 0.5

2. ผลงาน

2.1 การควบคุมดีซมี อเตอรด์ ว้ ย Arduino 5

2.2 การควบคุมสเต็ปปิงมอเตอร์ด้วย Arduino 5

2.3 การควบคุมเซอรโ์ วมอเตอร์ด้วย Arduino 5

3. กจิ นสิ ัยในการปฏิบตั ิงาน

3.1 การให้ความสนใจในการปฏบิ ตั งิ าน 0.5

3.2 ความปลอดภยั ในการปฏิบตั ิงาน 1

3.3 ความเรยี บร้อยหลังปฏิบตั งิ าน 0.5

3.4 ความร่วมมอื ในกลมุ่ 0.5

รวม 20

ลงช่อื ผปู้ ระเมนิ

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

140

ใบประเมินผลหลังเรยี นหนว่ ยท่ี 9
วิชา ไมโครคอนโทรลเลอร์

ชื่อหนว่ ย การควบคมุ ดีซีมอเตอร์ สเต็ปปงิ มอเตอร์และอารซ์ ้ีเซอรโ์ วมอเตอรด์ ว้ ย Arduino

คำชีแ้ จง แบบทดสอบมี 3 ตอน
ตอนท่ี 1 เป็นแบบทดสอบแบบอา่ นขอ้ ความ แลว้ วเิ คราะห์วา่ ขอ้ ความนนั้ ถกู ตอ้ งหรือผดิ
ตอนที่ 2 เป็นแบบอธบิ ายสนั้ ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
ตอนท่ี 3 เป็นแบบตวั เลอื กชนิด 4 ตวั เลอื ก

ตอนที่ 1 ใหก้ าเคร่อื งหมายถูก √ ในขอ้ ทคี่ ดิ ว่าถกู และกาเคร่อื งหมายผดิ x ในขอ้ ทคี่ ดิ ว่าผดิ
……… 1. โครงสรา้ งของ H-Bridge คลา้ ยกบั วงจรสวติ ช์ 4 ตวั
……… 2. ไอซเี บอร์ L298N สามารถควบคุมดซี มี อเตอรไ์ ด้ 2 ตวั ทางานอิสระต่อกนั
……… 3. โมดลู H-Bridge Motor Drive หาก IN1 = 1, IN2 = 0, ENA = 1 มอเตอรจ์ ะไมห่ มนุ
……… 4. ฟังกช์ นั analogWrite(speedM1, 255); ทาให้ PWM มคี า่ Duty cycle สูงสุด
……… 5. สเตป็ ปิงมอเตอรช์ นดิ ยูนโิ พลารแ์ บบ Common ภายใน จะมสี ายไฟจานวน 6 เสน้
……… 6. การกระตนุ้ สเตป็ ปิงมอเตอรแ์ บบ Full step single phase หมายถงึ ใหพ้ ลั สบ์ วกทลี ะเฟส

เรยี งกนั ไปอยา่ งต่อเน่อื ง
……… 7. ฟังกช์ นั myStepper.step(200); ในภาษา C++ หมายถงึ ใหส้ เตป็ ปิงมอเตอรห์ มุนดว้ ยความเรว็

200 รอบต่อนาที
……… 8. ฟังกช์ นั myservo.attach(3); ในภาษา C++ หมายถงึ ต่อสายสญั ญาณของอารซ์ เี ซอรโ์ วทข่ี า
A3
……… 9. สญั ญาณควบคุมอารซ์ เี ซอรโ์ วมอเตอรช์ นดิ หมนุ ได้ 180 องศา หากต้องการให้หมนุ ไปท่ี 90
องศา

ใหป้ ้อนสญั ญาณพลั สบ์ วกดว้ ยเวลา 1.5 ms พลั สล์ บดว้ ยเวลา 18.5 ms
……… 10. ฟังก์ชนั myservo.write(60);ในภาษา C++ หมายถงึ ใหอ้ ารซ์ เี ซอรโ์ วมอเตอรห์ มนุ ไป 60 %

ตอนที่ 2 จงอธบิ ายสนั้ ๆ ใหไ้ ดใ้ จความ
1. แหล่งจา่ ยไฟฟ้ากระแสตรง +VM ในโมดูล H-Bridge Motor Drive ต้องใชค้ ่าใดขน้ึ อยกู่ บั
............................
2. PWM ย่อมาจาก
..............................................................................................................................................
3. คา่ duty cycle ของ PWM มหี น่วยวดั เป็น
....................................................................................................
4. ในภาษา C++ ฟังกช์ นั analogWrite(11, 50); หมายถงึ
................................................................................
5. การขบั สเตป็ ปิงมอเตอรแ์ บบใดใหก้ าลงั ไฟฟ้าสูงสดุ
.........................................................................................

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วชิ า 20105-2105

141

6. ในภาษา C++ ฟังกช์ นั myStepper.setSpeed(60); หมายถงึ
......................................................................
7. ในภาษา C++ ฟังก์ชนั const int stepsPerRevolution = 200; หมายถงึ
..................................................
8. อารซ์ เี ซอรโ์ วมอเตอรเ์ ป็นมอเตอรไ์ ฟฟ้าขนาดเลก็ ท่สี ามารถควบคมุ ตาแหน่ง ความเรว็ และทศิ
ทางการหมนุ

แบง่ เป็น ...........ประเภท
9. ในภาษา C++ ฟังกช์ นั Servo myservo; หมายถงึ
........................................................................................
10. ในภาษา C++ ฟังกช์ นั val = map(val, 0, 1023, 0, 180); หมายถงึ
.........................................................

ตอนท่ี 3 จงเลือกคำตอบท่ถี กู ที่สดุ แล้วทำเคร่อื งหมาย x ลงในกระดาษคำตอบ
วงจรสำหรับข้อที่ 1

+V
Q1 Q2

Q3 + M - Q4

1. จากวงจรทก่ี ำหนด สมมุติใช้มอเตอรแ์ บบ CW ถา้ ต้องการให้มอเตอร์หมุนทวนเข็มนาฬกิ าจะตอ้ งทำให้
ทรานซิสเตอรท์ ้งั 4 ตัวทำงานอย่างไร
ก. Q1 : ON, Q2 : ON, Q3 : OFF, Q4 : OFF, ข. Q1 : ON, Q2 : OFF, Q3 : OFF, Q4 : ON,
ค. Q1 : OFF, Q2 : ON, Q3 : ON, Q4 : OFF, ง. Q1 : OFF, Q2 : ON, Q3 : OFF, Q4 : OFF,

วงจรสำหรบั ขอ้ ท่ี 2-3

+5V + 24 V

+5V + VM
IN1 IN1 OUT1
H-Bright
IN2 IN2 Motor +
Drive
M DแบCบMCoWtor
-
ENA ENA OUT2

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหสั วิชา 20105-2105

142

2. จากวงจรที่กำหนด H-Bridge Motor Drive ข้อใดกลา่ วผิด

ก. ขา IN1 และ IN2 เปน็ ขาสำหรับควบคมุ ทิศทางการหมนุ ขา ENA ควบคุมความเรว็ ของมอเตอร์

ข. หากขา IN1 = ลอจกิ 1 และ IN2 = ลอจกิ 1 และ ขา ENA = ลอจกิ 1 มอเตอร์จะหมุนความเรว็ สงู สดุ

ค. หากขา IN1 = ลอจกิ 0 และ IN2 = ลอจิก 1 และ ขา ENA = ลอจกิ 1 มอเตอรจ์ ะหมุนความเรว็ สูงสุด

ง. หากขา IN1 = ลอจกิ 0 และ IN2 = ลอจกิ 0 และ ขา ENA = ลอจิก 1 มอเตอร์จะไมห่ มนุ

3. จากวงจรทก่ี ำหนด ข้อใดกลา่ วผดิ

ก. ไฟฟ้า +5 V สำหรับเลย้ี งวงจรดจิ ิทัล +24 V สำหรับขับมอเตอร์

ข. วงจรนใี้ ช้จบั มอเตอร์ได้ 1 ตวั

ค. มอเตอรท์ ่ีเหมาะสมกบั วงจรน้คี ือมอเตอรก์ ระแสตรง 12 V

ง. ขา ENA เป็นขาทส่ี ามารถใชใ้ ห้มอเตอรห์ ยุดหมนุ ได้

4. ฟังกช์ ันภาษา C++ ในข้อใดทเ่ี ปน็ ตัวกำหนดความเร็วของมอเตอร์กระแสตรง

ก. pinMode(speedM1, OUTPUT); ข. digitalWrite(IN1, HIGH);

ค. digitalWrite(IN2, HIGH); ง. analogWrite(11, 120);

วงจรสำหรับข้อ 5-6

RESET DIGITA L (WPM ~) + 12 V

16 MHz 1.5 k
1.5 k
1.5 k
1.5 k

Common
TX AREF ULN2003 9
RX GN D 1 16
L UNO 2 15
IOREF ARDUINO ~~~111121039 Φ1
R ESE T
3.3V P OW E R ATmega328p 8 3 14 Φ2 SMTOEPTPOERR
5V ~~657 4 13 Φ3
GN D
GN D Φ4
Vin
ANALOG IN 8~43 Common: สีแดง
A0 2 Φ1 : สีดา
AA21 ON TX 1 Φ2 : สสี ม้
AAA345 ICSP RX 0

Φ3 : สีนา้ ตาล
Φ4 : สีเหลอื ง

ตวั เลือกสำหรบั ข้อ 5-6
ก. #include <Stepper.h>
ข. stepsPerRevolution
ค. Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11)
ง. myStepper.setSpeed(50);
5. จากวงจรท่ีกำหนด ฟังกช์ ันใดที่เป็นตัวกำหนดฮาร์ดแวรข์ องวงจร
6. จากวงจรท่ีกำหนด ฟงั ก์ชนั ใดท่เี ป็นตัวกำหนดความเรว็ ของสเต็ปปิงมอเตอร์
7. หากตอ้ งการให้สเต็ปปิงมอเตอร์หมนุ ในทิศทางตรงกันขา้ ม จะใช้คำสง่ั ใด
ก. myStepper.step(stepsPerRevolution); ข. myStepper.step(-stepsPerRevolution);
ค. myStepper.step(!stepsPerRevolution); ง. myStepper.step(%stepsPerRevolution);

ไมโครคอนโทรลเลอร์ รหัสวิชา 20105-2105