Home

Published

- 3 min read

Infrared & Bluetooth

Microcontroller Microprocessor c
img of Infrared & Bluetooth

Infrared

Infrared Signal Transmission (การส่งสัญญาณอินฟราเรด)

  • การส่งสัญญาณอินฟราเรด (IR) เป็นเทคโนโลยีที่ใช้แสงอินฟราเรดในการส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ในระยะใกล้ [cite: 5]

  • องค์ประกอบหลักในการส่งสัญญาณ IR ประกอบด้วย: [cite: 6]

    • ตัวส่งสัญญาณ (Transmitter):
      • IR LED: แอลอีดีที่เปล่งแสงอินฟราเรด
      • วงจรมอดูเลต (Modulation Circuit): ใช้แปลงข้อมูลดิจิทัลเป็นสัญญาณแสง
    • ตัวรับสัญญาณ (Receiver):
      • โฟโตไดโอด/โฟโตทรานซิสเตอร์: ตรวจจับแสง IR และแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า
      • วงจรดีมอดูเลต (Demodulation Circuit): แยกสัญญาณข้อมูลจากความถี่พาหะ

  • หลักการทำงาน:

    • การมอดูเลตสัญญาณ: ผสมข้อมูลดิจิทัลกับคลื่นพาหะ
    • การส่งสัญญาณ: IR LED จะกระพริบตามรูปแบบสัญญาณที่ถูกมอดูเลต

  • ขั้นตอนการส่งสัญญาณ IR:

    1. เข้ารหัสข้อมูลเป็นรูปแบบดิจิทัล
    2. มอดูเลตข้อมูลด้วยความถี่พาหะ
    3. ปล่อยแสง IR ผ่าน LED
    4. ตัวรับสัญญาณถอดรหัสและกรองสัญญาณ

  • โปรโตคอล IR ที่สำคัญ: NEC, Sony SIRC, RC5, RC6, Samsung, Raw IR [cite: 9]

  • ตัวอย่างโปรโตคอล NEC:

    • รูปแบบสัญญาณ: Start Pulse (9 ms) + Space (4.5 ms) + [Address + Command + Inverted Command]
    • ตัวอย่างอุปกรณ์: รีโมตคอนโทรลทั่วไป, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

  • อุปกรณ์ที่ใช้ในการส่งสัญญาณ IR:

    • IR Transmitter
    • IR Receiver (เช่น VS1838B)

  • ไลบรารี Arduino ที่ใช้: IRremote (สำหรับส่งและรับสัญญาณ)

  • ตัวอย่างการต่อวงจร IR Receiver กับ Arduino

  • ตัวอย่างโปรแกรม Arduino:

    โปรแกรมอ่านค่ารหัส Remote แสดงผ่าน Serial Monitor

       #include <IRremote.h>
#define RECV_PIN 4
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
void setup()
{
Serial.begin(115200);
irrecv.enableIRIn();
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
irrecv.resume();
}
}

    โปรแกรมควบคุมมอเตอร์ผ่าน Remote control

       #include <IRremote.h>
#define RECV_PIN 4
#define IN1 13
#define IN2 12
#define ENA 11
#define ENB 10
#define IN3 9
#define IN4 8
IRrecv irrecv(RECV_PIN);
decode_results results;
unsigned long lastCode = 0;
void setup()
{
Serial.begin(115200);
irrecv.enableIRIn();
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
pinMode(ENA, OUTPUT);
pinMode(ENB, OUTPUT);
pinMode(IN3, OUTPUT);
pinMode(IN4, OUTPUT);
}
void loop() {
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
unsigned long code = results.value;
if (code == 0xFFFFFFFF) {
code = lastCode;
} else {
lastCode = code;
}
if (code == 0xFF629D) {
Serial.println("Forward");
digitalWrite(ENA, HIGH);
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWrite(IN3, HIGH);
digitalWrite(IN4, LOW);
}
if (code == 0xFFA857) {
Serial.println("Backward");
digitalWrite(ENA, HIGH);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, HIGH);
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, HIGH);
}
if (code == 0xFF22DD) {
Serial.println("Stop");
digitalWrite(ENA, HIGH);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, LOW);
}
irrecv.resume();
}
}

Bluetooth

  • Bluetooth เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายสำหรับแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ใกล้กัน โดยใช้คลื่นวิทยุในช่วงความถี่ 2.4 GHz

  • พัฒนาโดยบริษัท Ericsson ในปี 1994 และได้รับมาตรฐาน IEEE 802.15.1

  • การสื่อสารเป็นแบบ Master-Slave

  • วิวัฒนาการของ Bluetooth:

    • Bluetooth 1.x: รุ่นแรก ๆ ที่มีปัญหาด้านความเข้ากันได้และความเร็ว
    • Bluetooth 2.x: เพิ่มความเร็วในการส่งข้อมูล (สูงสุด 3 Mbps)
    • Bluetooth 3.x: ใช้เทคโนโลยี Wi-Fi เพื่อเพิ่มความเร็ว (สูงสุด 24 Mbps)
    • Bluetooth 4.x: เน้นการประหยัดพลังงานด้วย Bluetooth Low Energy (BLE)
    • Bluetooth 5.x: เพิ่มความเร็วและระยะทางการสื่อสาร

  • Bluetooth Module ที่นิยมใช้: HC-05 และ HC-06

    • HC-05:
      • ทำหน้าที่เป็นได้ทั้ง Master และ Slave
      • ตั้งค่าได้หลากหลายผ่าน AT commands
    • HC-06:
      • ทำหน้าที่เป็น Slave เท่านั้น
      • ใช้งานง่าย ไม่ต้องตั้งค่าผ่าน AT commands

  • ขั้นตอนการใช้งานโมดูล Bluetooth HC-05:

    1. เชื่อมต่อกับโมดูล HC-05
    2. กำหนดโหมดการทำงานของ HC-05
    3. เชื่อมต่อกับอุปกรณ์อื่นผ่าน Bluetooth
    4. ทดสอบสื่อสารผ่าน Bluetooth

  • ตัวอย่างการเชื่อมต่อ HC-05 กับ Arduino

  • ตัวอย่างโปรแกรม Arduino:

    โปรแกรมกำหนด Baud rate ของ HC-05

       #include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(2, 3);
void setup()
{
Serial.begin(38400);
while (!Serial);
mySerial.begin(38400);
}
void loop()
{
if (mySerial.available()>0)
Serial.write(mySerial.read());
if (Serial.available())
mySerial.write(Serial.read());
}

    โปรแกรมด้าน Slave สำหรับรับข้อมูลผ่าน Bluetooth

       #include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(2, 3);
char data;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
mySerial.begin(9600);
}
void loop()
{
if (mySerial.available()>0){
data = mySerial.read();
Serial.println(data);
}
}

    โปรแกรมด้าน Master สำหรับส่งข้อมูลผ่าน Bluetooth

       #include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(2, 3);
char data;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
mySerial.begin(9600);
}
void loop()
{
if (Serial.available()>0){
mySerial.write(Serial.read());
}
}

    โปรแกรมควบคุม Motor ผ่าน Bluetooth

       #include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial mySerial(2, 3);
char data;
#define IN1 13
#define IN2 12
#define ENA 11
#define ENB 10
#define IN3 9
#define IN4 8
void setup()
{
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
mySerial.begin(9600);
pinMode(IN1, OUTPUT);
pinMode(IN2, OUTPUT);
pinMode(ENA, OUTPUT);
pinMode(ENB, OUTPUT);
pinMode(IN3, OUTPUT);
pinMode(IN4, OUTPUT);
}
void loop()
{
if (mySerial.available()>0){
data = mySerial.read();
Serial.println(data);
}
if (data == 'F'){
Serial.println("Forward");
digitalWrite(ENA, HIGH);
digitalWrite(IN1, HIGH);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWrite(IN3, HIGH);
digitalWrite(IN4, LOW);
}
if (data == 'B'){
Serial.println("Backward");
digitalWrite(ENA, HIGH);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, HIGH);
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, HIGH);
}
if (data == '0'){
Serial.println("Stop");
digitalWrite(ENA, HIGH);
digitalWrite(IN1, LOW);
digitalWrite(IN2, LOW);
digitalWrite(ENB, HIGH);
digitalWrite(IN3, LOW);
digitalWrite(IN4, LOW);
}
}