ตัวต้านทาน - สถาบัน เทคโนโลยี พระจอมเกล้า เจ้าคุณ ทหาร ลาดกระบัง

Report
รีโมทฉันอยู่
ไหน?
“ Where is my Remote ? ”
จัดทำ
โดย
นำงสำวเปมิกำ ฮอมมำ
56010770
นำยวิศรุต
วงษ์
ศิ ร ิ 56011150
นำยสุรเชษฐ พุมดนตรี
สถำบันเทคโนโลยีพระจอมเกลำเจ
้ ้ำ
คุณทหำรลำดกระบัง
คณะวิศวกรรมศำสตร ์
ภำควิชำกำรวัดและควบคุม
สำขำวิชำอัตโนมัต ิ
Automation
Engineering
KMITL
ที่มาและ
ความส
าคั
ญ
• ในชีวต
ิ ประจำวันของใครหลำยๆคน
กำรดู
โทรทัศนคงเป็
นตำรำงเวลำประจำวัน และพวกเรำ
์
เชือ
่ วำหนึ
่งในปัญหำทีค
่ นชอบดูทวี ต
ี องประสบคื
อ
่
้
รีโมททีวห
ี ำย และหลำยๆคนคงเสี ยเวลำกับกำรหำ
มันเป็ นเวลำนำน
• ดังนั้นโครงงำนนี้จงึ มุงเน
่ ำนวย
่ ้ นศึ กษำโครงงำนทีอ
ควำมสะดวกให้มีมำกยิง่ ขึน
้ โดยกำรเพิม
่ ฟังกชั
์ น
กำรทำงำนให้กับรีโมททีวข
ี องเดิมทีเ่ คยใช้ ให้
สำมำรถตอบโตกั
้ บผู้ใช้งำนได้
วัตถุประสงค์ของ
โครงงาน
• เพือ
่ เพิม
่ ฟังกชั
่ กำรทำงำนให้กับรีโมท
์ น
• เพือ
่ อำนวยควำมสะดวกให้แกผู
้
่ ้ใช้งำนมำกยิง่ ขึน
• สำมำรถนำองคควำมรู
จำกวิ
ชำทีไ่ ดศึ
้
้ กษำที่
์
เกีย
่ วของมำใช
้
้ให้เป็ น และเกิดประโยชน์
• ฝึ กประสบกำรณ ์ ในกำรทำงำนเป็ นกลุม
่
กำรศึ กษำค้นควำข
้ อมู
้ ลนอกเหลือจำกในห้องเรียน
• นำควำมรูที
ชำ กำรทดลองทำงวิศวกรรม
้ ไ่ ดจำกวิ
้
อัตโนมัต ิ AUTOMATION ENGINEERING
LABORATORY มำใช้จริงในกำรทำงำน
สมมติฐานของการศึกษา
• กำรทำงำนของฟังกชั
์ นในโครงงำนนี้จะ
สำมำรถทำงำนไดตำมวั
ตถุประสงคที
่ ง้ั ไว้
้
์ ต
อีกทัง้ ยังสำมำรถใช้ประโยชนได
้ ง โดย
์ จริ
ไมก
่ อให
่
้เกิดผลกระทบในภำยหลัง
ขอบเขตในการศึกษา
• กำรส่งเสี ยงเพลงของตัวอุปกรณที
่ ด
ิ อยูกั
่ บ
์ ต
รีโมท เมือ
่ มีกำรเปิ ดทีว ี
• กำรส่งเสี ยงเพลงของตัวอุปกรณที
่ ด
ิ อยูกั
่ บ
์ ต
รีโมท โดยกำรตรวจจับเสี ยงปรบมือ
• กำรส่งเสี ยงเพลง และมี LED แสดงผล
เมือ
่ ตรวจจับเสี ยงปรบมือ และกำรตรวจจับ
ควำมสวำง
่
ประโยชน์ ที่คาดว่าจะได้รบั
• สำมำรถเปลีย
่ นให้รีโมทเดิมทีเ่ คยมีใช้
เปลีย
่ นเป็ นรีโมททีม
่ ฟ
ี งั กชั
่
์ นกำรทำงำนเพิม
มำกขึน
้ ซึง่ สำมำรถตอบสนองตอเสี
่ ยงเรียก
ได้
• ไดรั
้ บควำมรู้ ควำมสำมำรถ ควำมเขำใจใน
้
เรือ
่ งของ Sensors , Circuit , Electronics
Device และ Application มำกขึน
้ และ
สำมำรถนำมำประยุกตใช
ิ ประจำวันและ
์ ้ในชีวต
ในกำรทำงำนได
ประโยชน์ ที่คาดว่าจะได้รบั
• สำมำรถนำโครงงำน “ รีโมทอยูไหน
? ” มำ
่
ใช้จริงๆไดในชี
วต
ิ ประจำวัน หรือสำมำรถ
้
นำมำตอยอด
ซึง่ อำจเป็ นจุดเริม
่ ตนของใหม
ๆ่
่
้
ในอนำคตได้
• สำมำรถทำงำนรวมกั
นของสมำชิกอยำงเป็
น
่
่
ระบบ ตัง้ แตหลั
่ กกำร เหตุผล กำรออกแบบ
กำรติดตัง้ กำรนำมำใช้งำน และฝึ ก
ประสบกำรณส
์ ำหรับกำรทำงำนจริงได้
เอกสารและงานวิจยั ที่
เกี่ยวข้อง
รีโมทคอนโทรล ตัวตำนทำน
แอลดีอำร ์ ตัวเก็บประจุ ไดโอด
้
ไดโอดเปลงแสงหรื
อแอลอีด ี ทรำนซิสเตอร ์ SCR Buzzer Speaker
่
Relay ออปแอมป์
รีโมทคอนโทรล (Remote
control)
• รีโมทคอนโทรล(Remote Control) หรือทีค
่ น
ไทยเรียกกันติดปำกวำ“รี
่ โมท” เป็ นอุปกรณ ์
อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่ง ใช้ทำหน้ำทีส
่ ่ ั งงำน
อุปกรณเครื
่ งใช้ไฟฟ้ำตำงๆ
จำกระยะไกล
่
์ อ
การทางานของรีโมท
ประกอบดวย
2 สิ่ ง คือ รหัส และตัวพำ
้
สั ญญำณรหัสออกไป
• รหัส (Code) จะเป็ นสั ญญำณแบบดิจต
ิ อล ซึง่ จะ
ส่งออกไปไดต
ตวั พำออกไป
้ องมี
้
• ตัวพำสั ญญำณออกไป (Carrier) เป็ นสื่ อกลำง
หรือตัวเชือ
่ มพำรหัสออกไปสู่ตัวรับ เพือ
่ ถอดรหัส
และใช้รหัสทีถ
่ อดได้ ไปควบคุมเครือ
่ งใช้ไฟฟ้ำ
ตำง
ๆ ในปัจจุบน
ั มักพบอยูใน
3 ลักษณะ
่
่
คือ
- แบบใช้สำยนำสั ญญำณ
สรุป
กำรส่งรหัสรีโมทโดยใช้คลืน
่ วิทยุ จะสั่ งงำน
ได้ ตองมี
เงือ
่ นไขอยู่ 2 อยำงคื
อ ขอแรกควำมถี
่
้
่
้
ของคลืน
่ วิทยุทง้ั ทีร่ บ
ั ส่ง ตองมี
ควำมถีเ่ ดียวกัน
้
ขอสองรหั
สทีส
่ ่ งออก และทีร่ บ
ั ไดต
น
้
้ องตรงกั
้
หำกอยำงใดอย
ำงหนึ
่งไมตรงกั
น กำรสั่ งงำนดวย
่
่
่
้
รีโมตจะทำไมได
่ ้
ตัวต้านทาน
• ตัวตำนทำน
(Resistor) เป็ นอุปกรณที
้
์ ใ่ ช้ในกำร
ตำนทำนกำรไหลของกระแสไฟฟ
่ ทำให้
้
้ ำ เพือ
กระแสและแรงดันภำยในวงจร ไดขนำดตำมที
่
้
ตองกำร
้
ชนิดของตัวต้านทาน
ตำนทำนที
ผ
่ ลิตออกมำในปัจจุบน
ั มีมำกมำย
้
หลำยชนิด ในกรณีทแ
ี่ บงโดยยึ
ดเอำคำควำม
่
่
ตำนทำนเป็
นหลักจะแบงออกได
เป็
้
่
้ น 3 ชนิดคือ
• ตัวตำนทำนแบบค
ำคงที
่ (Fixed Resistor)
้
่
• ตัวตำนทำนแบบปรั
บคำได
้
่
้ (Adjustable
Resistor)
• ตัวตำนทำนแบบเปลี
ย
่ นคำได
้
่
้ (Variable
Resistor)
ตัวต้านทานแบบค่าคงที่
Resistor)
ตัวตำนทำนชนิ
ด
้
คำคงที
ม
่ ห
ี ลำยประเภท
่
ในส่วนนี้จะขอกลำว
่
ประเภททีม
่ ค
ี วำมนิยม
ในกำรนำมำประกอบใช้
ในวงจร ทำงดำน
้
อิเล็กทรอนิกส์โดยทัว่ ไป
ดังนี้
• ตัวตำนทำนชนิ
ด
้
(Fixed
• ตัวตำนทำนแบบฟิ
ลม
้
์
คำรบอน
( Carbon
์
Film)
• ตัวตำนทำนแบบไวร
วำวด
้
์
์
(Wire Wound)
• ตัวตำนทำนแบบแผ
นฟิ
้
่ ลม
์
หนำ ( Thick Film
Network)
• ตัวตำนทำนแบบแผ
นฟิ
้
่ ลม
์
ตัวต้านทานแบบฟิล์มโลหะ
(Metal Film)
ตัวตำนทำนชนิ
ดนี้เป็ นตัวตำนทำนที
ใ่ ชใน
้
้
้
โครงงำนเป็ นส่วนใหญ่ เรียกอีกชือ
่ วำ่ ตัว
ตำนทำนแบบแอกเซี
ยล(มีขำออกทำงปลำยทัง้ สอง
้
ดำน)
ส่วนใหญจะระบุ
คำควำมต
ำนทำนด
วยแถบสี
้
่
่
้
้
ตัวต้านทานแบบเปลี่ยนค่าได้
ตัวตำนทำนแบบเปลี
ย
่ นคำได
้
่
้ (Variable
Resistor) โครงสรำงภำยในท
ำมำจำก
้
คำรบอน
เซรำมิค หรือพลำสติกตัวนำ ใช้ใน
์
งำนทีต
่ องกำรเปลี
ย
่ นคำควำมต
ำนทำนบ
อยๆ
้
่
้
่
แอลดีอาร์
(LDR : Light Dependent Resistor)
LDR คือตัวตำนทำนชนิ
ดพิเศษทีม
่ ค
ี วำมไวตอ
้
่
แสงมำก บำงครัง้ เรียกวำตั
่ วตำนทำนแบบโฟโต
้
้
คอนดัคตีฟเซล (Photoconductive Cells)
หรือโฟโตเซล
โครงสรำงภำยในโดยทั
ว่ ไปจะทำ
้
้
ดวยสำรแคดเมี
ยมซัลไฟต ์ (Cadmium Sulfide)
้
หรือแคดเมียมเซลีไนต ์ (Cadmium Selenide)
แสงมำตกกระทบที่
LDR จะทำให้คำควำม
่
ตำนทำนภำยในตั
ว
้
LDR ลดลง จะลดลง
มำกหรือน้อยขึน
้ อยูกั
่ บ
แสงทีต
่ กกระทบ ใน
กรณีทไี่ มมี
่ แสงหรืออยู่
งเกตค
ำควำม
ในตสัำแหน
่ ด
ื คำ่
่ ม
่ งที
ตำนทำนจำกมิ
เตอรจะมี
้ ควำมตำนทำน
์
้
คำลดลง
ถำมี
่
้ อุปกรณ ์
ไปบังแสง ทำให้มืด
คุณสมบัติของ LDR
คำควำมต
ำนทำนในตั
ว LDR ระหวำงขั
ว้ ตอ
่
้
่
่
ทัง้ สองจะเปลีย
่ นแปลงไปตำมควำมเขมของแสง
้
ทีม
่ ำตกกระทบ ควำมเขมของแสงน
้
้ อย LDR มี
คำควำมต
ำนทำนสู
ง และถำควำมเข
มของแสง
่
้
้
้
มำก LDR มีคำควำมต
ำนทำนต
ำ่
่
้
คุณสมบัติทางแสง LDR
ไวตอแสงในช
่
่ วง
คลืน
่ 400-1000 นำ
โนเมตร (1 นำโน
เมตร = 10 ^ -9
เมตร) ซึง่ ครอบคลุมช่วง
คลืน
่ ทีไ่ วตอตำคน
่
(400-700 นำโนเมตร)
นั่นคือ LDR ไวตอ
่
แสงอำทิตย ์ และแสง
จำกหลอดไส้ หรือ
คุณสมบัติทางไฟฟ้ า
ควำมตำนทำนในขณะไม
มี
้
่ แสงจะอยูในช
่
่ วง
ตัง้ แต่ 0.5 เมกะวัตตขึ
้ ไป และควำมตำนทำน
้
์ น
ขณะทีม
่ แ
ี สงจะอยูในช
่
่ วงตัง้ แต่ 10 กิโลวัตต ์ ลง
มำทนแรงดันสูงสุดไดมำกกว
ำ่ 100 โวลต ์ และ
้
ทนกำลังไฟไดประมำณ
50 มิลลิวต
ั ต์
้
ตัวเก็บประจุ
• ตัวเก็บประจุ (Capacitor) เป็ นอุปกรณที
์ ใ่ ช้ใน
กำรเก็บประจุ (Charge) และสำมำรถคำยประจุ
(Discharge)ไดโดยน
ำสำรตัวนำ 2 ชิน
้ มำวำงใน
้
ลักษณะขนำนใกล้ ๆ กัน แตไม
่ ได
่ ต
้ อถึ
่ งกัน
ระหวำงตั
วนำทัง้ สองจะถูกกัน
้ ดวยฉนวนที
เ่ รียกวำ่
่
้
ไดอิเล็กตริก (Dielectric) ซึง่ ไดอิเล็กตริกนี้อำจจะ
เป็ นอำกำศ, ไมกำ,
่ ี
้ พลำสติก, เซรำมิคหรือสำรทีม
สภำพคลำยฉนวนอื
น
่ ๆ
้
ปัจจัยที่มีผลต่อค่าการเก็บประจุ
คำควำมจุ
ของตัวเก็บประจุจะมีคำมำกหรื
อ
่
่
น้อยขึน
้ อยูกั
่ บตัวแปร 3 ประกำรคือ
• พืน
้ ทีห
่ น้ำตัดของสำรตัวนำทีเ่ ป็ นแผนเพลท
่
• ระยะหำงระหว
ำงแผ
นเพลททั
ง้ สอง
่
่
่
• คำคงที
ไ่ ดอิเล็กตริก คำคงที
ข
่ องไดอิเล็กตริก
่
่
เป็ นคำที
่ ะ
่ ใ่ ช้แสดงถึงควำมสำมำรถ ในกำรทีจ
ทำให้เกิดเส้นแรงแมเหล็
กขึน
้
่
ชนิดของตัวเก็บประจุ
สำมำรถแบงตั
่ วเก็บประจุไดเป็
้ น
3 ชนิดดวยกั
นคือ
้
• ตัวเก็บประจุแบบคำคงที
่ (Fixed
่
Capacitor)
• ตัวเก็บประจุแบบปรับคำได
่
้
(Variable Capacitor)
• ตัวเก็บประจุแบบเลือกคำได
่
้
(Select Capacitor)
ไดโอด
ไดโอด เป็ นอุปกรณที
่ ำจำกสำรกึง่ ตัวนำ p์ ท
n สำมำรถควบคุมให้กระแสไฟฟ้ำจำกภำยนอก
ไหลผำนตั
วมันไดทิ
่
้ ศทำงเดียว
ไดโอดในทางอุดมคติ (Ideal Diode)
ไดโอดในอุดมคติมล
ี ก
ั ษณะเหมือนสวิทชที
่ ำมำรถ
์ ส
นำกระแสไหลผำนได
ในทิ
ศทำงเดียวถำต
่
้
้ อขั
่ ว้ แบตเตอรี
ให้เป็ นแบบไบอัสตรงไดโอดจะเปรียบเป็ นเสมือนกับสวิทช ์
ทีป
่ ิ ด (Close Switch) หรือไดโอดลัดวงจร (Short
Circuit) Id ไหลผำนไดโอดได
่
้ แตถ
่ ำต
้ อขั
่ ว้ แบตเตอรี
แบบไบอัสกลับ ไดโอดจะเปรียบเป็ นเสมือนสวิทชเปิ ด
ไดโอดในทางปฏิบตั ิ (Practical Diode)
ไดโอดในทำง
ปฏิบต
ั ม
ิ ก
ี ำร
แพรกระจำยของ
่
พำหะส่วนน้อยที่
บริเวณรอยตออยู
่
่
จำนวนหนึ่ง ดังนั้น
ถำต
สตรงให้กับ
้ อไบอั
่
ไดโอดในทำงปฏิบต
ั ก
ิ ็
จะเกิด แรงดัน
ผลกระทบของอุณหภูมิ (Temperature
Effects)
พบวำ่ Is ของ Si จะมีคำเพิ
่ ขึน
้ เกือบ 2
่ ม
เทำ่ ทุกๆ ครัง้ ทีอ
่ ุณหภูมเิ พิม
่ ขึน
้ 10 องศำ
เซลเซียส ขณะที่ Ge ม ีีคำ่ Is เป็ น 1 หรือ
2 micro-amp ที่ 25 องศำเซลเซียส แตที
่ ่ 100
องศำเซลเซียส
ไดโอดเปล่งแสงหรือแอลอีดี (Light Emitting Diode
; LED)
LED เป็ นไดโอดทีใ่ ช้สำรประเภทแกลเลีย
่ มอำรเซ็
์ น
ไนตฟอสไฟต
์
์ (Gallium Arsenide Phosphide ;
GaAsP) หรือสำรแกลเลีย
่ มฟอสไฟต ์ (Gallium
Phosphide ; GaP) มำทำเป็ นสำรกึง่ ตัวนำชนิด p
และ n แทนสำร Si และ Ge สำรเหลำนี
่ ้ม ี
คุณลักษณะพิเศษ คือ สำมำรถเรืองแสงไดเมื
่ ไดรั
้ อ
้ บ
ไบอัสตรง (Forward Bias)
ลักษณะของตัว LED
LED จะทำจำกสำรกึง่ ตัวนำ P และ N โดยจะ
มี 2 ขำในกำรใช้งำน (ยกเวนบำงประเภท
เช่น
้
LED แบบให้สี สองสี ในหลอดเดียวกันอำจจะมี 3
ขำได)้
ขำ A หรือทีเ่ รำมักเรียกวำขำ
อำโนท
่
โดยขำนี้จะตองป
้ ้ อนไฟบวก (+) ให้
เทำนั
่ ้น
ขำ K หรือทีเ่ รำมักเรียกวำ่ ขำ
แคโทด โดยขำนี้จะตองป
้ ้ อนไฟลบ(-)
ใหเทำนั้น
ทรานซิสเตอร์
ทรำนซิสเตอร ์ (Transistor ตัวยอ
่ Tr หรือ
Q) เป็ นอุปกรณสำรกึ
ง่ ตัวนำทีน
่ ำสำร P และสำร
์
N 3 ชิน
้ นำมำตอเรี
่ ยงกัน
หลักการทางานของ
ทรานซิสเตอร์
ดวยแบตเตอรี
แ
่ ละ
้
ตัวตำนทำน
เป็ นกำร
้
ตอเข
่ ำกั
้ บ
ทรำนซิสเตอรชนิ
์ ด
NPN พิจำรณำ
ทำงดำนขำ
B และ
้
ขำ E จะเป็ นกำรตอ
่
ในลักษณะไบแอสตรง
ใหกับสำร P และ
การประยุกต์ทรานซิสเตอร์
ในกำรนำทรำนซิสเตอรไปใช
้งำนพอจะ
์
แบงเป็
่ นหมวดใหญ่ ๆ ได้ 2 หมวด คือ
1.ในวงจรอนำล็อกหรือวงจรขยำยสั ญญำณ
2. ในวงจรดิจต
ิ อลหรือวงจรสวิทชชิ
์ ง่ ทำหน้ำทีเ่ ป็ น
สวิทช ์
SCR
• SCR เป นสิ่ งประดิษฐ ที่
ประกอบด วยสำรกึง่ ตัวนำ 4
ชัน
้ มีขว้ั ต อออกมำใช
งำน 3 ขัว้ คือ ขัว้ อำ
โนด(Anode) คำโธด
(Cathode) และเกต (Gate)
ดังแสดงในรูปที่ 2.18 กำร
ทำงำนของ SCR มี
ลักษณะคล ำยคลึงกับของ
ไดโอด ซึงมี 2 สถำนะ คือ
ลักษณะสมบัติของ SCR
• ถ ำต อวงจรทดสอบ SCR ดังรูปจะได กรำฟ
ลักษณะสมบัต ิ V AK − I A ดังแสดงในรูป
ข อกาหนดทางไฟฟ า
กำรใช งำน SCR จะต องพิจำรณำถึง
ขีดจำกัดกำรใช งำนซึง่ บริษท
ั ผู ผลิตจะกำหนด
ให เสมอ ค ำทีส
่ ำคัญในกำรใช งำน SCR ที่
ควรรู คือ
• Forward breakover voltage หรือค ำ VBO
• Maximum forward current หรือ I F (max)
• Minimum gate triggering current หรือ I GT
(min
การประยุกต ใช งาน
กำรใช งำนSCR ส วนใหญ จะใช เป นส
วิตช สำหรับให กระแสไฟผ ำนหรือตัดไฟไม ให
ผ ำนไปยังวงจรโหลดแต SCR มีลก
ั ษณะสมบัตท
ิ ี่
นำกระแสทิศทำงเดียวเท ำนั้นดังนั้นเรำจึงใช SCR
ทำหน ำทีเ่ ป นวงจรเรียงกระแส (วงจรแปลงไฟ
สลับเป นไฟตรง) ได และถ ำหำกเรำสำมำรถ
ควบคุมช วงเวลำของกำรนำกระแสของSCR ในแต
กำรใช
SCR เป นสวิตชบให นำกระแสได นำนขึน
ละคำบเวลำของไฟสลั
้
หรือสั้ นลงได
กำรใช งำนเป นวงจรเรียงกระแส
Buzzer
Buzzer เป็ นอุปกรณไฟฟ
่ ำผลของ
้ ำทีน
์
แมเหล็
กไฟฟ้ำมำดึงดูดให้แกนอำมำเจอร ์
่
(Armature) เคลือ
่ นทีม
่ ำเคำะกับกระดิง่ (Bell) ทำ
ให้เกิดเสี ยงดังได้
Speaker
• ตัวลำโพง ประกอบดวย
โครงลำโพงและ จะมี
้
แมเหล็
กถำวรติดอยูพร
กปะกับบน-ลำง
ซึง่
่
่ อมเหล็
้
่
จะมีแกนโผลขึ
้ มำดำนบนท
ำให้เกิดเป็ นช่องวำง
่ น
้
่
แคบๆ เป็ นวงกลมเรำเรียกวำช
ก
่ ่ องแก็ปแมเหล็
่
(Magnetic Gap)
• วอยซคอยล
์
์ คือขดลวดกำเนิดเสี ยง จะลอยอยู่
ภำยในช่องแก็ปแมเหล็
กนี้ ซึง่ มันจะรับพลังงำน
่
ไฟฟ้ำจำกเครือ
่ งขยำยทีป
่ ้ อนเขำไปจะท
ำให้มันเกิด
้
อำนำจแมเหล็
กไฟฟ้ำขึน
้ โดยกลับขัว้ ไปมำตำม
่
สั ญญำณทำงไฟฟ้ำทีป
่ ้ อนเขำมำ
เพรำะ
้
สั ญญำณเอำพุ
่ งขยำยนั้นเป็ นสั ญญำณ
้ ทจำกเครือ
ไฟสลับ ทำให้เกิดกำรดูดหรือผลักกันกับแมเหล็
ก
่
ถำวรทีก
่ นล
่ นพลังงำนไฟฟ้ำ
้ ำโพง เป็ นกำรเปลีย
เป็ นพลังงำนกล ส่งแรงกำรสั่ นสะเทือนนี้ผำนไป
่
ยังกรวย (Cone)
Relay
รีเลยเป็
่ ิยมนำมำทำเป็ นสวิตช ์
์ นอุปกรณที
์ น
ทำงดำนอิ
เล็กทรอนิกส์ โดยจะตองป
้
้ ้ อน
กระแสไฟฟ้ำให้ไหลผำนขดลวดจ
ำนวนหนึ่ง เพือ
่
่
นำไปควบคุมวงจรกำลังงำนสูง ๆ ทีต
่ ออยู
กั
่
่ บ
หน้ำสั มผัสหรือคอนแทกตของรี
เลย ์
์
หน้ าสัมผัสของรีเลย์
• แตละหน
่ นทีไ่ ดมี
ื่ เรียกวำขั
่
้ ำสั มผัสทีเ่ คลือ
้ ชอ
่ ว้
(Pole) รีเลยในรู
ปที่ 2.27มี 4 ขัว้ จึงเรียก
์
หน้ำสั มผัสแบบนี้วำเป็
่ นแบบ 4PST (Four Pole
Single Throw) ถำแต
ละขั
ว้ ทีเ่ คลือ
่ นทีแ
่ ลวแยกจำก
้
่
้
หน้ำสั มผัสอันหนึ่งไปแตะกับหน้ำสั มผัสอีกอันหนึ่ง
เหมือนกับสวิตชโยก
์
ชนิดของรีเลย์
•
•
•
•
รีเลยที
่ ลิตในปัจจุบน
ั มีอยูมำกมำยหลำยชนิ
ด
่
์ ผ
ผู้เรียบเรียงจะขอแนะนำรีเลยที
่ ิยมใช้งำนและรูจั
้ ก
์ น
กันแพรหลำย
4 ชนิดเพือ
่ เป็ นแนวทำงใน
่
กำรศึ กษำ ในระดับสูงตอไป
่
อำรเมเจอร
รี์ เลย ์ (Armature Relay)
์
รีดรีเลย ์ (Reed Relay)
รีดสวิตช ์ (Reed Switch)
โซลิดสเตตรีเลย ์ (Solid-State Relay)
คอนเดนเซอร์ ไมโครโฟน
ไมคคอนเดนเซอร
ใช
ของคำ
่
์
์ ้หลักกำรคำควำมจุ
ปำซิเตอรเปลี
่ นแปลงโดยเมือ
่ มีเสี ยงปะทะที่
์ ย
ไดอะแฟรม จึงจะทำให้เกิดกำรสั่ นไหว
ไมโครโฟนชนิดนี้จงึ มีควำมไวมำก มีอม
ิ พิแดนซ ์
ออปแอมป์
คุณสมบัติของออปแอมป์
• ออปแอมป์ (Op-Amp) เป็ นชือ
่ ยอส
่ ำหรับเรียก
วงจรขยำยทีม
่ ำจำก Operating Amplifier เป็ น
วงจรขยำยแบบตอตรง
(Direct couled amplifier) ทีม
่ ี
่
อัตรำกำรขยำยสูงมำกใช้กำรป้อนกลับแบบลบไป
ควบคุมลักษณะกำรทำงำน ทำให้ผลกำรทำงำนของ
วงจรไมขึ
้ กับพำรำมิเตอรภำยในของออปแอมป
่ น
์
์
คุณสมบัติของออปแอมป์ ในทาง
อุดมคติ
• อัตรำขยำยมีคำสู
่ งมำกเป็ นอนันตหรื
์ อ อินฟิ
นิต ี้ (AV = )
• อินพุทอิมพีแดนซมี
่ งมำกเป็ นอนันต ์ (Zi
์ คำสู
=)
• เอำทพุ
่ ำ่ มำกเทำกั
่ บ
์ ทอิมพีแดนซมี
์ คำต
ศูนย ์ (Zo = 0)
• ควำมกวำงของแบนด
วิ์ ท (Bandwidth) ใน
้
กำรขยำยสูงมำก (BW = )
วงจรขยายแบบไม่กลับเฟส (Non-Inverting
Amplifier)
วงจรเปรียบเทียบแรงดัน (Voltage
Comparator)
(a) Block Diagram แสดงลักษณะของวงจร
เปรียบเทียบแรงดัน
(b) สญลักษณ ของวงจรเปรียบเทียบแรงดัน
โดยมีเงือ
่ นไขวำถำVI > VR จะไดวำVO = +VSS แต
วิธีการดาเนินการศึกษา
ทดลอง
รำยละเอียดโครงงำน ฟังกชั
์ นกำรทำงำน กำร
ทดลอง
รายละเอียด
โครงงาน
ในโครงงานนี้จะมีอุปกรณ์ท้ งั หมดสองตัว คือ
• อุปกรณ์ที่ติดตั้งหน้าทีวี มีรายการอุปกรณ์ดงั นี้
- ตัวตำนทำน
้
R156kΩ±1% 0.25W
- ตัวตำนทำน
้
R210kΩ±1% 0.25W
- ตัวตำนทำน
้
R35kΩ±1% 0.25W
- ตัวตำนทำน
้
R 56kΩ±1% 0.25W
- ไดโอด D1 1N4148
- ไดโอด D2 1N4148
- รีเลย ์ 12 V 1NC
1NO RY1 JZC-20F
- รีเลย ์ 12 V 1NC
1NO RY2 JZC-20F
- Buzzer 12 V buz1
- สวิตชกดติ
ดปลอยดั
บ
่
์
อุปกรณที
่ ด
ิ ตัง้
์ ต
หน้ำทีว ี
• อุปกรณที
่ ด
ิ กับรีโมท
์ ต
- ตัวตำนทำน
R1 10kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R2 150kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R3 1kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R4 1MΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำนปรั
บคำได
แบบทริ
มพอต R5
้
่
้
20kΩ±1% 0.25W
- ตัวตำนทำน
R6 5kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R7 1kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R8 100Ω±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R9 4.7kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R10 46kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวตำนทำน
R11 10kΩ±1% 0.25W
้
- ตัวเก็บประจุ C1 100pF
- ตัวเก็บประจุ C2 2.2µF 50V
- ตัวเก็บประจุ C3 0.1µF
- ตัวเก็บประจุ C4 1µF 50V
- ตัวเก็บประจุ C5 1µF 50V
- ไดโอด D1 1N4148
- ไดโอด D2 1N4148
- ไดโอด D3 1N4001
- ไดโอด D4 1N4148
- ออปแอมป์ OP1 LM358
- ออปแอมป์ OP2 LM358
- สวิตชกดดั
บปลอยติ
ด S1
์
่
- รีเลย ์ 12 V 1NC 1NO RY1 HRS4H-SDC12V
- รีเลย ์ 12 V 1NC 1NO RY2 HRS4H-S-
อุปกรณที
่ ด
ิ กับ
์ ต
รีโมท
- SCR BT169D
- MIC CZN-15E
- ทรำนซิสเตอร ์ Q1
2N3053
- ทรำนซิสเตอร ์ Q2
C9013
- ไอซีเสี ยง IC1
UM66T-05L
- ลำโพง SP1 8Ω
0.25W
ฟังก์ชนั การทางาน
• ฟังกชั
่ เปิ ดทีว ี รีโมทมีเสี ยง
์ นที่ 1 เมือ
เมือ
่ ติดตัง้ อุปกรณเรี
ว
่ เปิ ด
้
้ เริม
์ ยบรอยแล
ทีว ี เมือ
่ ทีวส
ี วำงbuzzer
จะตองมี
เสี ยงดัง
่
้
ออกมำ แลวคอนเดนเซอร
ไมโครโฟนที
อ
่ ยู่
้
์
กับอุปกรณที
่ ด
ิ กับรีโมท จะตรวจจับเสี ยง
์ ต
และแสดงผลสั ญญำณเพลงดังออกมำ
หำกยังไมมี
่ เสี ยงออกมำจำก buzzer
สำมำรถกดสวิตชที
่ ุปกรณหน
์ อ
์ ้ ำทีว ี ให้มี
เสี ยงออกมำได้
ฟังก์ชนั การทางาน
• ฟังกชั
่ ปรบมือ รีโมทมีเสี ยง
์ นที่ 2 เมือ
เมือ
่ เรำตองกำรเรี
ยกหำรีโมท ให้
้
ปรบมือให้มีเสี ยงดัง เมือ
่ คอนเดนเซอร ์
ไมโครโฟนจับกำรสั่ นสะเทือนจำกเสี ยงที่
เรำปรบมือได้ จะทำให้มีเสี ยงเพลงดัง
ออกมำ
ฟังก์ชนั การทางาน
• ฟังกชั
่ ปรบมือในตอนมืด
์ นที่ 3 เมือ
รีโมทมีเสี ยงและแสง
ในเวลำกลำงคืน เมือ
่ เรำตองกำร
้
เรียกหำรีโมท ให้ปรบมือให้มีเสี ยงดัง
เมือ
่ คอนเดนเซอรไมโครโฟนจั
บกำร
์
สั่ นสะเทือนจำกเสี ยงทีเ่ รำปรบมือได้ จะ
ทำให้มีเสี ยงเพลงดังออกมำ นอกจำกนี้
จะมี LED แสดงผลดวย
้
การทดลอง
กำรเตรียม
อุปกรณ ์
• อุปกรณที
่ ด
ิ กับ
์ ต
ทีว ี
LDR
buzzer
สวิตช์
รางถ่าน
เตรียมการใช้งาน
• ใส่ถำน
่
รำงถำน
่
ขนำด 27A 12V. จำนวน 1 กอนใน
้
• วำงอุปกรณดั
ให้ส่วน LDR ทีย
่ น
ื่ ออกมำ
่
์ งกลำว
อยูติ
่ ดกับหน้ำจอทีว ี
• เริม
่ กำรใช้งำน ตำมปกติ
• หำกตองกำรทดสอบว
ำใช
้
่
้งำนไดหรื
้ อไม่ ให้กด
สวิตช buzzer จะตองมีเสี ยงออกมำ
• อุปกรณที
่ ด
ิ กับ
์ ต
รีโมท
แท่นวางรี โมท
รางถ่าน
เตรียมการใช้งาน
• ใส่ถำน
ขนำด AA 1.5V. จำนวน 8 กอน
่
้
ในรำงถำน
่
• วำงรีโมทบนแทนวำง
่
• เริม
่ กำรใช้งำน ตำมปกติ
• หำกตองกำรทดสอบว
ำใช
้
่
้งำนไดหรื
้ อไม่ ให้
วิธีการใ
ช้งาน
• ฟังกชั
์ น 1
เมือ
่ ติดตัง้ อุปกรณเรี
ว
่ เปิ ดทีว ี เมือ
่ ทีวส
ี วำง
้
้ เริม
่
์ ยบรอยแล
buzzer จะตองมี
เสี ยงดังออกมำ แลวคอนเดนเซอร
ไมโครโฟนที
่
้
้
์
อยูกั
่ ด
ิ กับรีโมท จะตรวจจับเสี ยง และแสดงผล
่ บอุปกรณที
์ ต
สั ญญำณเพลงดังออกมำ
หำกยังไมมี
่ เสี ยงออกมำจำก buzzerสำมำรถกดสวิตชที
์ ่
อุปกรณหน
์ ้ ำทีว ี ให้มีเสี ยงออกมำได้
• ฟังกชั
์ น 2
เมือ
่ เรำตองกำรเรี
ยกหำรีโมท ให้ปรบมือให้มีเสี ยงดัง เมือ
่
้
คอนเดนเซอรไมโครโฟนจั
บกำรสั่ นสะเทือนจำกเสี ยงทีเ่ รำปรบมือ
์
ได้ จะทำให้มีเสี ยงเพลงดังออกมำ
• ฟังกชั
์ น 3
ข้อจากัดในการใช้งาน
• อุปกรณนี
บกำรใช้งำนในบริเวณกว้ำง
่
์ ้ไมเหมำะกั
หรือในทีโ่ ลง่
• แหลงก
เสี ยง
่ ำเนิดเสี ยง เช่น กำรปรบมือ ตองมี
้
ทีด
่ งั มำกกวำ่ 60 dB หรือเสี ยงปรบมือปรกติ ใน
ระดับดัง
• เสี ยงทีเ่ กิดจำก buzzer จำกอุปกรณหน
์ ้ ำจอทีว ี
จะทำงำนไดในระยะ
15 เซนติเมตร จำก
้
buzzer ถึง ไมโครโฟน เทำนั
่ ้น
• ระยะหำงระหว
ำงแหล
งก
่
่
่ ำเนิดเสี ยง และรีโมท
ผลการทดลองโครงงาน
ตำรำงแสดงบันทึกผลกำรทดลองใน 3 ฟังกชั
์ น
ผลการทดลองโครงงาน
ในโครงงำนนี้ทำกำรทดลองใน 3
ฟังกชั
์ นคือ
ฟังกชั
่ เปิ ดทีว ี รีโมทมีเสี ยง
์ นที่ 1 : เมือ
ฟังกชั
่ ปรบมือ รีโมทมีเสี ยง
์ นที่ 2 : เมือ
ฟังกชั
่ ปรบมือในตอนมืด
์ นที่ 3 : เมือ
รีโมทมีเสี ยงและแสง
ตำรำงที่ 1 ตำรำงแสดงบันทึกผลกำรทดลองใน 3
ฟังกชั
์ น
หมำยเหตุ :
แทนกำรทดสอบ
ทีใ่ ช้งำนไดตำมฟั
งกชั
้
่
์ น (ผำน)
แทนกำรทดสอบทีไ่ มสำมำรถใช
่
้งำนได้
ตำมฟังกชั
่ ำน)
่
์ น (ไมผ
-ทำกำรทดลองในหอพัก WorkPoint ห้อง 411
- ขนำดพืน
้ ทีใ่ ชสอย ประมำณ 43 ตำรำงเมตร
ครัง้ ที่
ทดลอง
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
ฟังกชั
ฟังกชั
์
์ ฟังกชั
์ น
น 1 น 2
3
หมำยเหตุ
Buzzer ไม่
ดัง
ปรบมือเบำ
ระยะไกล
สรุปและอภิปรายผลการ
ทดลอง
สรุปผลกำรทดลอง ผลจำกกำรทำโครงงำน
ผลจำกกำรทำ
โครงงำน
อภิปรำยผลกำรทดลอง
ขอเสนอแนะ
้
สรุปผลการทดลอง ผลจากการทา
โครงงาน
โครงงำนนี้ไดเพิ
่ ฟังกชั
้ ม
่ โมททีว ี
์ นกำรทำงำนให้แกรี
3 ฟังกชั
่ เปิ ดทีวรี โี มทมีเสี ยง2.เมือ
่ ปรบมือ
์ น คือ 1.เมือ
รีโมทมีเสี ยง
3.เมือ
่ ปรบมือในตอนมืดรีโมทมีเสี ยงและ
แสง โดยใช้งำนผำนอุ
ปกรณที
น
้ มำ จำนวน
่
้
์ เ่ รำสรำงขึ
2 ตัว ตัวแรกคืออุปกรณที
่ ด
ิ กับหน้ำจอทีว ี ตัวที่ 2 คือ
์ ต
อุปกรณที
่ ด
ิ กับรีโมท
์ ต
เมือ
่ ทำกำรทดลองตำมขัน
้ ตอนกำรทดลองแลวพบว
ำ่ ทัง้
้
3 ฟังกชั
ได
้
่ ้ ให้ผลตำม
์ นมีทง้ั สำมำรถใช้งำนไดและไม
ตำรำงที่ 1 แตจำกตั
วอุปกรณที
่ ้จั
ู ดทำไดท
่
้ ำ
์ ผ
ผลจากการทาโครงงาน
นอกเหนือจากผลการทดลองหลังจากที่ได้ทดลองแล้ว สมาชิกทุกคน
ในกลุ่มยังแสดงให้เห็นถึงความร่ วมมือร่ วมใจในการทางานไม่วา่ จะเป็ นการ
คิด การแก้ปัญหา การหาข้อมูล ถึงแม้วา่ จะมีความเห็นไม่ตรงกันบ้าง เถียง
กันบ้าง แต่สุดท้ายทุกคนก็ร่วมมือกันทาให้โครงงานนี้ประสบความสาเร็ จไป
พร้อมๆกัน โดยที่ไม่เกี่ยงความลาบาก การอดหลับอดนอน หรื อแม้แต่
อุปสรรคต่างๆ
อภิปรายผลการทดลอง
จำกตำรำงผลกำรทดลอง จะพบวำมี
่ บำง
ฟังกชั
่
้งำนได้ หรือใช้งำนได้
์ นทีไ่ มสำมำรถใช
แตไม
ำงำนทีต
่ ง้ั ไวในบำงครั
ง้ ที่
่ ตรงตำมกำรท
่
้
ทดลอง ทัง้ นี้เนื่องมำจำกขอจ
้ ำกัดในกำรใช้
อุปกรณแต
ว อำทิ คอนเดนเซอร ์
่
์ ละตั
ไมโครโฟน จะอำศัยกำรสั่ นสะเทือน และจะ
สำมำรถรับกำรสั่ นสะเทือนไดดี
้ ในทำงตรง
เทำนั
่ ้น หำกทำกำรทดลอง โดยที่
แหลงก
บ คอนเดนเซอร ์
่ ำเนิดเสี ยงไมตรงกั
่
ข้อเสนอแนะ
• ผู้ทำกำรทดลองควรอำนคู
มื
่
่ อในกำรทดลองให้
ละเอียด และปฏิบต
ั ต
ิ ำมอยำงเคร
งครั
ด ทัง้ นี้
่
่
เพือ
่ ให้กำรทำงำนเป็ นไปไดอย
อประสิ ทธิภำพ
้ ำงมื
่
และเพือ
่ ป้องตัวของผู้ทดลองเองจำกกำรเสี ยหำย
ของอุปกรณที
์ ใ่ ช้ในกำรทดลอง
• เนื่องจำกตัวอุปกรณที
์ ใ่ ช้ในกำรทดลองทัง้ 2 ตัว
ทำจำกแผนอะครี
ลก
ิ ผู้ทำกำรทดลองตอง
่
้
ระมัดระวังอยำให
ดขำด
่
้เกิดกำรกระแทกอยำงเด็
่
• ตัวอุปกรณมี
่ อกแบบไวในตอน
่ ำที
่ อ
้
์ ขนำดใหญกว

similar documents