บทนำ

First week

วัตถุประสงค์ของโครงงาน

-ศึกษาวิธีการใช้บอร์ดAVR Butterfly
-ศึกษาวิธีการใช้ sensor แบบ photodetector เพื่อใช้วัดจำนวนผู้โดยสาร
-เพื่อเปรียบเทียบว่าแต่ละวันมีผู้โดยสารที่ใช้บริการ มีมากน้อยเพียงใดสามารถประยุกต์ใช้เซนเซอร์ที่ได้ในโครงงานการวัดคุม ต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

AVR butterfly

AVR butterfly เป็นการพัฒนาอีกขั้นของชุด kit สำหรับ Microcontroller ชุด ATMEGA169 ซึ่งถูกออกแบบมาให้ใช้กับ AVR core และอื่นๆเพื่อให้ใช้ได้ กับ microcontroller ทั่วไป และ LCD controller มีการตรวจสอบพบว่าบอร์ด AVR butterfly นั้นเป็นบอร์ดขนาดเล็กที่มีราคาถูกที่สุดในท้องตลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขณะนี้ซึ่งอ้างอิงข้อมูลจาก Digi-Key (www.digikey.com) ซึ่งมีการจำหน่ายในราคา $19.99 (ปี 2005)
ประกอบขึ้นจากอุปกรณ์ต่างๆ ดังนี้
- หน้าจอ LCD 100 segment
- dataflash memory ขนาด 4 Mbit (512,000 bytes )
- Real Time Clock 32.768 kHz oscillator
- Joystick 4 ทิศทาง พร้อมด้วยปุ่มกดกึ่งกลาง
- Light sensor
- Temperature sensor
- มิเตอร์อ่านค่า ADC voltage ขนาด 0-5 volt
- ลำโพง Piezo สำหรับสร้างเสียง
- หัวเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก
- converter ขนาด RS-232 level สำหรับเชื่อมต่อกับ PC
- Bootloader สำหรับการออกแบบโปรแกรมใน PC โดยไม่มี hardware พิเศษอื่นๆ
- Pre-programmed demos พร้อม source code
- ขา Built-in ภายใน เพื่อความปลอดภัย

Software ที่เกี่ยวข้อง
-WinAVR compiler คือ เครื่องมือที่ใช้ออกแบบโปรแกรมภาษาซีสำหรับใช้ใน AVR microcontroller
- Programmers Notepad คือ โปรแกรมที่ใช้เขียน software ซึ่งเป็น โปรแกรมที่มาพร้อมกับ package ของโปรแกรม WinAVR
-AVRStudio 4 คือ free program จากบริษัท ATMEL และเป็นโปรแกรมที่มีหน้าที่หลัก 2 ประการ คือ หนึ่ง ใช้ downloadn software ลงสู่ AVR butterfly และสองคือ จำลอง ATMEGA169 ให้ทำงานบน software ได้
-Br@y++’s Terminal เป็น อีกหนึ่ง free programจากเว๊บไซต์http://bray.velenje.cx/avr/terminal




Hardware

บัดกรีในส่วนของ ADC, PORTB, และ PORTD สังเกตุว่า pin 1 นั้นเป็นpad สี่เหลี่ยม และPORTB,PORTD นั้น ไม่จัดว่ามี 10 ขา เพราะในขาที่ 9 และ 10นั้นเป็น pad ของ ground และ power ตามลำดับ
RS-232 Connection:
การเชื่อมต่อ กับ PC นั้นต้องใช้สายเชื่อมต่อหลัก3 สาย คือ TXD, RXD, และ GND โดยที่ TXD คือสายส่งข้อมูลจาก PC ไปยัง Butterfly และ RXD คือ สายรับข้อมูล นั่นคือ ข้อมูลที่มาจาก microcontroller ไปยัง PC นั่นเอง ตามรูป

Photoresistor
Photoresistor หรือ LDR คือ อุปกรณ์ทางไฟฟ้าซึ่งค่าความต้านทานจะลดลง เมื่อค่าความเข้มแสงเพิ่มมากขึ้น หรืออาจเรียกอีกชือหนึ่งว่า light-dependent resistor (LDR) , photoconductor หรือ photocell
Photoresistor ทำมาจาก semiconductor ที่มีความต้านทานสูง หากแสงตกกระทบด้วยความถี่ที่สูงมากเพียงพอ ฟอตอนจะถูกดูดพลังงานใน ตัว semiconductor และจะก่อให้เกิด bound electron ที่มีพลังงานมากเพียงพอซึ่งสามารถกระโดด ขึ้นไปสู่ชั้น conduction band ผลที่ได้คือ free electron และส่วนของ hole จะก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า ดังนั้น ค่าความต้านทานจึงลดลง
Photoresistor มีหลากหลายรูปแบบ อาทิเช่น cadmium sulphide ซึ่งถูกใช้ใน อุปกรณ์จำพวก camera light meters, clock radios, security alarms, street light และ outdoor clock
เป็นต้น

LDR

สร้าง POWER SUPPLY

ในตัวของ Butterfly เองนั้นมาพร้อมกับ CR2450 coin battery ซึ่งเป็นพลังงานที่ใช้แสดงผลของจอ LCD ได้เป็นเวลานาน ๆ แต่การต่อโดยใช้ RS-232 กับคอมพิวเตอร์นั้นกินไฟเป็นอย่างมาก ดังนั้นในการทดลองจึงต้องใช้ ในส่วนของ battery pack เข้ามาช่วย โดยสามารถต่อได้ดังรูป

ตัวรางถ่าน



การต่อ Battery จากภายนอกสู่ตัว Butterfly