Hobby Embedded: สิงหาคม 2013

Arduino + Inductive Proximity Sensor

ก่อนที่จะลงมือทำเครื่องนับจำนวนโลหะโดยใช้ Arduino นั้น เรามาทำความรู้จักกับ
Proximity Sensor หรือเรียกอีกชื่อว่า Proximity Switch กันก่อนนะครับในที่นี้จะกล่าวถึง
Inductive Proximity Sensor ซึ่งใช้หลักการเหนี่ยวนำวัตถุที่จะทำการตรวจสอบ(โลหะที่สามารถเหนี่ยวนำได้) ในสภาวะที่ยังไม่มีการเหนี่ยวนำ ภาค Output จะอยู่ในสภาวะ Off และถ้าหากเกิดการเหนี่ยวนำขึ้นก็จะทำให้ภาค Output อยู่ในสภาวะ On ซึ่งสภาวะ On/Off จะขึ้นอยู่กับ Sensor แต่ละตัวซึ่งอาจจะมีค่าเริ่มต้นที่แตกต่างกันออกไป

จากหลักการข้างต้น เราจะมาทำอุปกรณ์ในการนับจำนวน โลหะซึ่งจะต้องมีรายการอุปกรณ์ดังนี้

1. Arduino UNO ใช้เป็นตัวประมวลผล

2. Inductive Proximity Sensor

3. 7 Segment 4 Digit (TOF-3461BMB-B)
4. Resistor 4.7K ohms

จากนั้นทำการประกอบวงจรให้ได้ดังรูปเลยครับ

จากวงจรด้านบนทำเป็น Shield ให้กับ Arduino พร้อมติดหลอดแสดงผล
7 Segment 4 Digit จะได้ดังรูปด้านล่างนี้ครับ

เมื่อได้วงจรดังกล่าวแล้ว เราก็มาเขียนโค๊ดใน Arduino กัน ตามข้างล่างนี้เลยครับ

// Assign Pin of 7 Segment 4 Digit
int segA = A1; //Display pin 11
int segB = 3;   //Display pin 7
int segC = 4;   //Display pin 4
int segD = 5;   //Display pin 2
int segE = A0; //Display pin 1
int segF = 7;   //Display pin 10
int segG = 8;   //Display pin 5

int digit1 = 11; //Display pin 12
int digit2 = 10; //Display pin 9
int digit3 = 9; //Display pin 8
int digit4 = 6; //Display pin 6

// Assign Pin of Proximity
int prox = A5;   //Proximity Sensor

// Initial counter & value;
long int counter = 0;
int beforeState = 0;
int value = 0;

void setup() {
pinMode(segA, OUTPUT);
pinMode(segB, OUTPUT);
pinMode(segC, OUTPUT);
pinMode(segD, OUTPUT);
pinMode(segE, OUTPUT);
pinMode(segF, OUTPUT);
pinMode(segG, OUTPUT);

pinMode(digit1, OUTPUT);
pinMode(digit2, OUTPUT);
pinMode(digit3, OUTPUT);
pinMode(digit4, OUTPUT);

pinMode(prox, INPUT);
}

void loop() {
value = digitalRead(prox);

// Prevent Proximity hold on object
if (beforeState != value && value == 0) {
    counter++;
}
if (value == 0) {
    beforeState = 0;
} else {
    beforeState = 1;
}

// Display Counter
printNum(counter);
}

// Display Number
void printNum(int num) {
for (int digit = 4 ; digit > 0 ; digit--) {
    switch (digit) {
    case 1:
      digitalWrite(digit1, HIGH);
      break;
    case 2:
      digitalWrite(digit2, HIGH);
      break;
    case 3:
      digitalWrite(digit3, HIGH);
      break;
    case 4:
      digitalWrite(digit4, HIGH);
      break;
    }

    dispNum(num % 10);
    num /= 10;

    delayMicroseconds(500);

    // Turn off digit between loop

    digitalWrite(digit1, LOW);
    digitalWrite(digit2, LOW);
    digitalWrite(digit3, LOW);
    digitalWrite(digit4, LOW);
    digitalWrite(segA, HIGH);
    digitalWrite(segB, HIGH);
    digitalWrite(segC, HIGH);
    digitalWrite(segD, HIGH);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, HIGH);
    digitalWrite(segG, HIGH);
}
}

// Display digit
void dispNum(int digit) {
switch (digit) {
case 0:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, LOW);
    digitalWrite(segF, LOW);
    digitalWrite(segG, HIGH);
    break;
case 1:
    digitalWrite(segA, HIGH);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, HIGH);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, HIGH);
    digitalWrite(segG, HIGH);
    break;
case 2:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, HIGH);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, LOW);
    digitalWrite(segF, HIGH);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
case 3:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, HIGH);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
case 4:
    digitalWrite(segA, HIGH);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, HIGH);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, LOW);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
case 5:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, HIGH);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, LOW);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
case 6:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, HIGH);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, LOW);
    digitalWrite(segF, LOW);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
case 7:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, HIGH);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, HIGH);
    digitalWrite(segG, HIGH);
    break;
case 8:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, LOW);
    digitalWrite(segF, LOW);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
case 9:
    digitalWrite(segA, LOW);
    digitalWrite(segB, LOW);
    digitalWrite(segC, LOW);
    digitalWrite(segD, LOW);
    digitalWrite(segE, HIGH);
    digitalWrite(segF, LOW);
    digitalWrite(segG, LOW);
    break;
}
}

         เมื่อเขียนโค๊ดเสร็จก็ทำการ Upload เข้าไปยัง Arduino UNO กันได้เลย เพียงเท่านี้เราก็ได้เครื่องนับโลหะ ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ได้หลากหลายมาก อาจจะใช้ในการนับจำนวนเหรียญหรือโลหะอื่นๆ ที่ผ่าน Proximity หรือนับจำนวนรอบของการหมุน หรือแม้กระทั่งคำนวณความเร็วในการหมุน (เพิ่มโค๊ดในส่วนของการคำนวณหาระยะทางและความเร็ว) ลองประยุกต์กันดูนะครับ

ใครมีโปรเจคที่น่าสนใจก็สามารถแชร์ความรู้กันทาง gtalk หรือทางเมลล์ได้นะครับ
olekhanchai@gmail.com หรือสนใจอุปกรณ์สามารถเข้าสั่งซื้อได้ในเว็บ http://www.hobbyembshop.biz หรือสินค้าโปรโมชั่นที่ https://www.facebook.com/hobbyembedded

ขอให้สนุกกันการประยุกต์ใช้งานครับ...

วันอาทิตย์ที่ 18 สิงหาคม พ.ศ. 2556

วงจรตรวจจับโลหะ Arduino + Inductive Proximity Sensor

Arduino + Inductive Proximity Sensor