พื้นฐานการบัดกรี

พื้นฐานการบัดกรี

ก้าวเดินไปข้างหน้าพร้อมๆ กัน ด้วยบทความพื้นฐานการบัดกรี เพื่อสร้างความรู้และความเข้าใจสำหรับผู้มาใหม่ในวงการ

การบัดกรี (soldering) เป็นวิธีการหนึ่งที่ใช้ในการเชื่อมต่อลายทองแดงของแผ่นวงจรพิมพ์ซึ่งทำหน้าที่เสมือนสายไฟเข้ากับขาของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ รวมถึงเชื่อมต่อสายไฟหรือสายสัญญาณต่างๆ เข้ากับปลั๊ก คอนเน็กเตอร์ หรือจุดต่อต่างๆ โดยมีหัวแร้งทำหน้าที่หลอมตะกั่วเพื่อเชื่อมลายทองแดงและขาของอุปกรณ์ให้แน่น

ดังนั้นการบัดกรีก็คือการหลอมโลหะเพื่อเชื่อมต่อโลหะ 2 จุดหรือมากกว่าเข้าด้วยกัน ในที่นี้คือ ลายทองแดงหรือสายไฟกับขาของอุปกรณ์ โดยใช้ตะกั่วเป็นตัวประสานจุดต่อ
ส่วนการถอนบัดกรี (desoldering) เป็นกระบวนการที่ตรงข้ามกับการบัดกรี นั่นคือเป็นการปลดการเชื่อมต่อเพื่อถอดอุปกรณ์ออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ หรือปลดสายสัญญาณออกจากจุดต่อ โดยมีหัวแร้งทำหน้าที่หลอมตะกั่วที่เชื่อมต่ออยู่เดิม จากนั้นใช้วัสดุหรืออุปกรณ์ทำการนำตะกั่วออกจากจุดเชื่อมต่อนั้นจนหมดหรือมากพอที่จะทำให้การเชื่อมต่อเดิมนั้นหลุดหรือสามารถุอดอุปกรณ์ออกจากแผ่นวงจรพิมพ์ได้

รู้จักกับอุปกรณ์ในงานบัดกรี

หัวแร้ง (Soldering iron)

มีให้เลือกใช้งานหลายแบบดังนี้
1. หัวแร้งปืน (รูปที่ 1) มีรูปร่างลักษณะคล้ายปืน จะเกิดความร้อนขึ้นที่ปลายเมื่อกดสวิตช์ที่มีรูปร่างเหมือนไกปีนเท่านั้น โดยจะเกิดความร้อนขึ้นเร็วมาก เมื่อความร้อนถึงค่าที่ต้องการจะต้องปล่อยสวิตช์ไกปืน แล้วทำการบัดกรีทันที ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้ลวดนำความร้อนภายในหัวแร้งเกิดขาด แต่ในปัจจุบันไม่ค่อยนิยมใช้แล้ว เนื่องจากขนาดใหญ่และควบคุมความร้อนของปลายหัวแร้งได้ยาก ซึ่งมีผลทำให้แผ่นวงจรพิมพ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้ง่าย

รูปที่  1 หัวแร้งปืน

2. หัวแร้งแช่ (รูปที่ 2) เป็นหัวแร้งที่มีค่าความร้อนคงที่ตามกำลังไฟฟ้าในหน่วยวัตต์ที่ระบุไว้ กำลังวัตต์ของหัวแร้งที่เหมาะสมสำหรับการบัดกรีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คือ 20 ถึง 60 วัตต์ หัวแร้งแช่เป็นหัวแร้งที่นิยมใช้มากที่สุดและราคาไม่แพง ให้ความร้อนคงที่ การเลือกซื้อมาใช้งานควรเลือกกำลังวัตต์ให้เหมาะสม เช่น ถ้าใช้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก ควรเลือกขนาด 20 ถึง 30 วัตต์ แบบที่มีปลายแหลมเล็ก แต่ถ้านำมาใช้ในการบัดกรีสายสัญญาณหรือสายไฟ ควรเลือกแบบที่มีกำลัง 30 วัตต์ขึ้นไป อาจถึง 60 วัตต์หากสายไฟที่ใช้ใหญ่ และควรเลือกแบบที่มีปลายมนหรือปลายตัด

รูปที่ 2 หัวแร้งแช่

3. หัวแร้งแช่แบบปรับกำลังไฟฟ้าได้ (รูปที่ 3) หัวแร้งแบบนี้มีลักษณะเช่นเดียวกับหัวแร้งแช่ปกติ แต่เพิ่มสวิตช์ขึ้นมาอีก 1 ตัว เมื่อกดสวิตช์จะเป็นการปรับกำลังไฟฟ้าของหัวแร้งเพิ่มขึ้น เช่น จากเดิม 20 วัตต์เพิ่มเป็น 120 วัตต์หรืออาจถึง 200 วัตต์ในบางรุ่น ช่วยให้สามารถใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น ทั้งบัดกรีขาอุปกรณ์และบัดกรีสายไฟ โดยไม่ต้องซื้อหัวแร้งหลายตัว การกดสวิตช์เพื่อเพิ่มกำลังวัตต์ไม่ควรกดสวิตช์นานเกิน 30 วินาที เพราะอาจจะทำให้ขดลวดความร้อนภายในหัวแร้งเสียหายได้

รูปที่ 3 หัวแร้งแช่แบบปรับกำลังไฟฟ้าได้

นอกจากนี้ยังมีหัวแร้งแบบที่สามารถปรับหรือเลือกอุณหภูมิที่ต้องการให้คงที่ได้ ปัจจัยอีกประการหนึ่งสำหรับการเลือกซื้อหัวแร้งในปัจจุบันนี้คือ ควรเลือกซื้อหัวแร้งที่มีปลาย (tip) เข้าได้กับข้อกำหนดของ ROHS ซึ่งจะมีการพิมพ์ข้อความไว้ที่กล่องของหัวแร้งว่า Pb-free tip เป็นต้น และควรใช้หัวแร้งแบบนี้กับลวดบัดกรีแบบไม่มีส่วนผสมของตะกั่ว (lead-free solder)

รูปที่ 4 แสดงฉลากที่ใช้แจ้งว่า ปลายหัวแร้งของหัวแร้งตัวนี้ผลิตขึ้นให้เข้ากันได้กับข้อกำหนดของ ROHS แนะนำให้ใช้ กับลวดบัดกรีแบบไม่มีตะกั่ว (lead-free solder)

รู้จักกับลวดบัดกรี หรือตะกั่วบัดกรี

ลวด​บัดกรี​เป็น​คำ​ที่​ถูก​นำมาใช้​ใหม่​แทน​คำ​ว่า​ตะกั่ว​บัดกรี ในอดีต​ลวด​บัดกรี​จะ​ประกอบด้วย​ตะกั่ว​ผสม​กับ​ดีบุก จึง​เรียก​ลวด​บัดกรี​นี้​ว่า ตะกั่ว​บัดกรี (solder lead) แต่ใน​ปัจจุบัน​มี​การ​รณรงค์​และ​บังคับ​ให้​เลิกใช้​ตะกั่ว​เป็น​ส่วนผสม​ใน​การ​ผลิต​ลวด​บัดกรี โดย​หันมา​ใช้​ดีบุก, เงิน, ​บิสมัธ, ทองแดง, อินเดียม และ​สังกะสี​มา​ผลิต​เป็น​ลวด​บัดกรี​แทน

รูปที่ 5 ตัวอย่างของลวดบัดกรีแบบไม่มีตะกั่ว

สำหรับลวดบัดกรีที่เหมาะสำหรับการบัดกรีในงานอิเล็กทรอนิกส์คือ ลวดบัดกรีที่มีส่วนผสมของดีบุกและโลหะอื่นในอัตรา 90% : 10% ขึ้นไป ที่นิยมใช้มากที่สุดคือ เงิน โดยมีอัตราส่วนผสมดีบุก 97% และเงิน 3% เพื่อทำให้ได้โลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ และช่วยให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ทันก่อนที่จะเสียหายเนื่องจากความร้อนจากการบัดกรี

ข้อเสียของการใช้ลวดบัดกรีที่ไม่มีส่วนผสมของตะกั่วคือ จุดหลอมเหลวจะเพิ่มขึ้นจากเดิม 185 องศาเป็น 220 องศา ดังนั้นหัวแร้งที่ใช้จะต้องมีกำลังวัตต์เพิ่มขึ้น รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแผ่นวงจรพิมพ์จะต้องสามารถทนความร้อนได้มากขึ้นด้วย

นอกจากนั้นภายในตะกั่วบัดกรีมีน้ำยาประสานหรือฟลักซ์ (flux) สอดอยู่ ฟลักซ์จะช่วยให้ตะกั่วสามารถติดยึดกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแผ่นวงจรพิมพ์ได้ง่ายขึ้น

ขนาดของลวดบัดกรีมีการผลิตออกมาหลายขนาด ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 และ 1.2 มิลลิเมตร  นอกจากนั้นยังมีลวดบัดกรีที่ผลิตมาในรูปแบบเป็นแท่ง สำหรับใช้อุตสาหกรรมการประกอบชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากใช้การบัดกรีแบบคลื่น (wave soldering) ซึ่งต้องมีการใช้งานอ่างบัดกรีที่มีลวดบัดกรีหลอมละลายอยู่เป็นจำนวนมาก

ที่วางหัวแร้ง

      แสดง​ใน​รูป​ที่ 6 สำหรับ​เครื่องมือ​นี้​ถ้าหาก​พอ​มี​งบ​เหลือ​ควร​จัดหา​มา​ใช้ สนนราคา​มี​ตั้งแต่​ไม่​กี่​สิบ​บาท​จนถึง​หลัก​หลาย​ร้อย แบบ​ดี​หน่อย​จะ​มี​ฟองน้ำ​สำหรับ​เช็ด​ปลาย​หัวแร้ง​แถม​มา​ให้​ด้วย สามารถ​หา​ซื้อ​ได้​จาก​ร้าน​จำหน่าย​อุปกรณ์​อิเล็กทรอนิกส์ ร้าน​เดียว​กับ​ที่​มี​ขาย​หัวแร้ง​นั่น​ละ​ครับ หรือ​ถ้า​อยาก​ประหยัด​หน่อย หาก​มา​ที่​บ้าน​หม้อ​ได้ ตาม​ร้าน​ขาย​เครื่องมือ​ข้างทาง​ก็​มี​ที่​หัวแร้ง​จำหน่าย​ใน​ราคา​สุด​ย่อม​เยาว์​ให้​เลือก​อย่าง​เต็มที่

รูปที่ 6 ตัวอย่างของที่วางหัวแร้ง

ลงมือบัดกรีกันเลย

      เริ่มต้น​ด้วย​การ​เตรียม​แผ่น​วงจร​พิมพ์​ที่​พร้อม​สำหรับ​การ​บัดกรี​ติดตั้ง​อุปกรณ์ รวมถึง​เครื่องมือ​พื้นฐาน​และ​อุปกรณ์​ทั้งหมด​ที่​ใช้ใน​การ​บัดกรี ขั้นตอน​การ​บัดกรี​มี​ดังนี้

(1) เสียบหัวแร้งขนาด 25 ถึง 30 วัตต์ เข้ากับไฟบ้าน (แต่ถ้าหากใช้กับลวดบัดกรีแบบไม่มีตะกั่วผสม แนะนำให้ใช้ขนาด 40 ถึง 65 วัตต์ หรือใช้แบบที่มีปุ่มปรับกำลังไฟสูง) รอประมาณ 5 นาที เพื่อให้ปลายหัวแร้งมีความร้อนพอเหมาะสำหรับการบัดกรี โดยให้นำหัวแร้งเสียบไว้กับที่วางหัวแร้งเพื่อเตรียมพร้อมรอการใช้งาน

(2) เสียบขาอุปกรณ์เข้ากับแผ่นวงจรพิมพ์ โดยถ้า เป็นตัวต้านทานต้องทำการดัดขาให้พอดีกับจุดบัดกรี และงอขากลับเล็กน้อย เพื่อป้องกันมิให้ตัวต้านทานหลุดออกจากแผ่นวงจรพิมพ์

รูปที่ 7A (เสียบอุปกรณ์)

รูป​ที่ 7B (ถ่าง​ขา​อุปกรณ์​ออก​เล็กน้อย)

(3) นำ​หัวแร้ง​แตะ​ไว้​ที่​ขา​ของ​อุปกรณ์​ประมาณ 2 – 3 วินาที

รูปที่ 7C (ให้ความร้อน)

(4) นำ​ลวด​บัดกรี​มา​จี้​ที่​ขา​ของ​ตัว​ต้านทาน​จะเห็นลวดบัดกรีเริ่ม​หลอมละลาย​เพื่อ​เชื่อม​ขา​อุปกรณ์​และ​จุด​บัดกรี​เข้า​ด้วยกัน สังเกต​จุด​บัดกรี​จะ​เกิด​ความ​เงา​งาม มี​ลักษณะ​คล้าย​รูปทรง​กรวย

เทคนิคการบัดกรี

(1) การ​ใช้​ลวด​บัดกรี​ที่​มาก​เกินไป ทำให้​จุด​บัดกรี​เป็น​ตุ้ม​กลม​เป็นผล​ทำให้​โลหะ​บัดกรี​ลัดวงจร​กับ​จุด​บัดกรี​ตำแหน่ง​อื่นๆ

(2) การใช้ลวดบัดกรีน้อยเกินไป หรือการให้ความร้อนจากหัวแร้งน้อยเกินไป จะทำให้ตะกั่วไม่ติดกับขาอุปกรณ์หรือจุดบัดกรี ทำให้การนำไฟฟ้าทำได้ไม่ดีหรือไม่นำไฟฟ้า

ที่มา:https://makers.in.th/

วิธีการและขั้นตอนการเข้าหัวสาย

วิธีการและขั้นตอนการเข้าหัวสาย RJ-45

1. ปลอกเปลือกนอกของสาย CAT5 ออก โดยห่างจากปลายสายประมาณ 2-3 cm โดยคีมเข้าหัวบางรุ่จะมีส่วนที่ปลอกเปลือกนอกของสาย RJ45 พอใส่สายแลนเข้าไปแล้วหมุนคีมเป็นวงกลมให้รอบสาย หากคีมเข้าหัวไม่มีในส่วนนี้ ให้ใช้คัตเตอร์หรือกรรไกรแทนตามความถนัด ระวังอย่าให้สายแลนภายในขาด

2.จากนั้นก็ดึงส่วนของปลอกที่แยกออกจากกันออก

 3. เมื่อปลอกสายแลนเสร็จแล้ว จะสังเกตเห็นมีเส้นด้ายสีขาว(แล้วแต่ยี่ห้อของสายแลน) ให้ใช้กรรไกร ตัดตัดสายไฟสายแลน

4. จากนั้นคลายเกียวออกมาจะพบสายแลนพันเกลียวเป็นคู่อยู่ 4 คู่

5. จัดเลียงลำดับสายใหม่ (ในกรณีต้องการทำสายตรง ใช้สำหรับเครื่องคอมไป Switch) โดยให้เรียงสีดังนี้ทั้งสองข้าง ขาวส้ม ส้ม ขาวเขียว ฟ้า ขาวฟ้า เขียว ขาวน้ำตาล น้ำตาล

หลังจากที่เราเข้าหัว RJ 45 กับสายแลนเสร็จแล้ว ให้นำมาทดสอบกับอุปกรณ์วัดสัญญาณสังเกตสัญญาณไฟ ถ้าต่อแบบตรงสัญญาณไฟจะตรงกันทั้งหมด 8 ช่อง หากสัญญาณไฟช่องใดสลับกันแสดงว่ามีหัว RJ 45 ด้านใดด้านหนึ่งเข้าหัวผิด (สลับสาย) ต้องตัดหัว RJ 45 ที่เข้าหัวผิด แล้วทำการเข้าหัว RJ 45 ใหม่

ที่มา : https://sites.google.com

วิธีการติดตั้งจานดาวเทียมรับ Thaicom จาน C-band

การติดจานดำต้องหาทิศก่อน ยกตัวอย่างติดดาว Thaicom C band

ดาวเทียม THAICOM อยู่ทางทิศ ตะวันตกเฉียงใต้ หรือที่ 230 องศา

กรณีที่ถ้าไม่มีเข็มทิศ อย่างง่ายคือดูจานเพื่อนบ้านว่าส่วนใหญ่หันหน้าจานไปทางไหน นั้นแหละเเลือกตำแหน่งติดตั้งได้เลย

แล้วดูว่าอย่าให้มีอะไรมาบดบังท้องฟ้า

จัดการตั้งเสา โดยเสาต้องอยู่ในแนวดิ่ง 90 องศาหรือเรียกง่ายๆคือต้องตั้งเสาให้ได้ฉากครับ

ไม่ว่าจะเสาแบบตรงหรือแบบตัว L วัดให้ละเอียด นี่เป็นจุดตายที่ทำให้หาสัญญาณได้ง่ายครับ

ต่อไปประกอบหน้าจานตามคู่มือ

เมื่อได้หน้าจานแล้วมาดูการใส่ LNB กัน ให้หันหน้าเข้าหาจานโดยให้เลข 0 อยู่ที่ 7 นาฬิกาโดยประมาณ โดยคิดว่าหน้าจานคือนาฬิกา ด้านบนคือ 12 ล่างคือ 6 (การตั้ง LNB แต่ละยี่ห้ออาจแตกต่างกัน กรุณาดูตามคู่มือของท่าน หรือที่เมนูซ้ายมือของเว็บเรา)

ขันสกรูจับLNB ที่ความลึกประมาณเลข 38 สังเกตุให้ปลายสกรูอยู่แนวเดียวกับตัวเลข

หรือปากกระอกโผล่จากสกาล่าริง ประมาณ 2 ซม.

นำจานประกอบกับเสาได้เลย โดยปรับมุมก้มอยู่ที่ 33 องศาดูตามแองเกิ้ลพอดี (พะเยา)

ด้ตามนี้เจอสัญญาณแน่นอน แล้วหันไปทิศ 230 องศาที่เล็งไว้(แต่ละพื้นที่แต่ละจังหวัดมุมจะไม่เท่ากันนะครับ)

การปรับแต่งให้ได้สัญญาณที่ดีที่สุด

1. เปิดทีวี เริ่มที่ช่อง 3 แล้วกดปุ่ม info เพื่อดูสัญญาณความแรงและคุณภาพ

2. ส่ายจาน ซ้าย – ขวาอย่างช้าๆ ดูหน้าจอทีวี ดูที่ตรงตำแหน่งสัญญาณคุณภาพว่าเราส่ายจานไปตำแหน่งไหนแล้วได้สัญญาณมากที่สุด เจอสูงสุดแล้วขันล็อกน็อตเลย (ได้ตำแหน่งมุมส่าย)

3ปรับหน้าจานขึ้นลงอย่างช้าๆ ดูที่ตรงตำแหน่งสัญญาณคุณภาพว่าเราส่ายจานไปตำแหน่งไหนแล้วได้สัญญาณมากที่สุด เจอแล้วขันล็อกน็อตเลย(ได้ตำแหน่งมุมก้มเงย)

ช่อง 3

จุดปรับที่สามารถปรับได้แบบละเอียดอีกครั้งเพื่อเพิ่มความแรงของสัญญาณ

1. ที่มุมก้มเงย
2. ที่ทิศ  ส่ายหน้าจานเพื่อหาจุดที่รับสัญญาณได้สูงที่สุด
3. ปรับหมุนที่ตัว LNB เพื่อปรับให้การรับสัญญาณตรงแนวการส่งให้มากที่สุด
โดยการปรับหมุนซ้ายหรือหมุนขวาแล้วสังเกตุที่ความแรงสัญญาณ
4. ปรับเลื่อนตัว LNB ขึ้นหรือลงเพื่อปรับหาระยะโฟกัสให้รับสัญญาณได้ดีที่สุด

คำเตือน  

เมื่อเอามือไปปรับที่ LNB  สัญญาณที่อ่านได้จากหน้าเครื่องจะลดลง
และเมื่อเอามือออกแล้วสัญญาณจะสูงขึ้นเหมือนเดิม

ที่มา:http://knowledgesatellite.nisit.net

วิธีการใช้งาน Multimeter 

     สวัสดีครับบบ ^^ เมื่อสัปดาห์ที่แล้วเราได้พูดถึงประเภทของมัลติมิเตอร์ (Multimeter) พร้อมวิธีการเลือกใช้ว่าเราควรเลือกใช้มัลติมิเตอร์อย่างไรให้เหมาะสมกับงาน สัปดาห์นี้เราขอนำเสนอวิธีการใช้งาน Multimeter เพื่อนๆ ชาว EF พร้อมรึยังครับ ถ้าพร้อมแล้วเราไปดูกันเลยครับผมการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ถูกต้องถูกวิธีนั้นเป็นสิ่งสำคัญมาก เพราะถ้าหากเราใช้ผิดอาจทำให้เกิดความเสียหายทั้งแก่ผู้ใช้และตัวอุปกรณ์ได้ สิ่งแรกก่อนการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกชนิดนั้นคือการศึกษารายละเอียดของส่วนประกอบต่างๆ ของอุปกรณ์ว่าแต่ละส่วนประกอบนั้นใช้ทำอะไร

ภาพอธิบายส่วนประกอบของดิจิตอลมัลติมิเตอร์ของ KEYSIGHT

ควรรู้ความหมายของสัญลักษณ์ต่างๆ ที่อยู่บนมัลติมิเตอร์ เพื่อเวลาเราใช้งานจะได้กดเข้าถึงฟังก์ชันต่างๆ ได้อย่างถูกต้อง

ภาพแสดงความหมายที่อยู่บน Function Switch ของ Digital Multimeter

มัลติมิเตอร์เกือบทุกรุ่นที่อยู่ทั่วไปตามท้องตลาดจะมี Rotary Switch หรือ Function Switch ซึ่งตรงนี้ถือเป็นสิ่งที่สำคัญมากในการใช้งานมัลติมิเตอร์ ในการวัดค่าต่างๆ แต่ละครั้งต้องหมุน Rotary Switch ไปให้ตรงกับตำแหน่งที่เราต้องการวัด การใช้ Test Leads ก็สำคัญมากทุกครั้งที่ทำการวัดควรตรวจสอบก่อนเสมอมาเสียบและวัดตรงกับขั้วรึเปล่า ซึ่งสายสีแดงจะอยู่ทางขั้วบวก (+) สีดำจะอยู่ทางขั้วลบ (-)

ตัวอย่างการใช้งาน ถ้าต้องการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ให้หมุน Rotary Switch ไปที่ตำแหน่ง แล้วนำ Test Leads ไปวัดตรงจุดที่ต้องการ โดยสิ่งที่ควรคำนึงคือการนำ Test Leads เสียบให้ถูกต้องแล้ววัดให้ถูกขั้ว สีแดงจะอยู่ทางขั้วบวก (+) สีดำจะอยู่ทางขั้วลบ (-)

ภาพแสดงวิธีการวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยดิจิตอลมัลติมิเตอร์

ดิจิตอลมัลติมิเตอร์สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าทั้งกระแสตรงและกระแสสลับได้ โดยก่อนทำการวัดเราต้องทราบก่อนว่าบริเวณที่วัดนั้นเป็นไฟแบบใด แต่ในบางกรณีหากเราไม่ทราบว่าเป็นไฟกระแสตรงหรือกระแสสลับ Digital Multimeter ของ HIOKI นั้นได้ออกแบบให้สามารถวัดได้โดยที่เราไม่ต้องรู้ว่าบริเวณนั้นเป็นไฟฟ้ากระแสตรงหรือกระแสสลับโดยเพียงแค่หมุน Rotary Switch ไปที่ แล้วทำการวัดค่า

ที่มา:http://www.engineerfriend.com

การมอดูเลตแบบดิจิตอล

PAM & PCM

PAM ( Pulse Amplitude Modulation )

   จะเกิดจากการสุ่มตัวอย่าง (Sampling) สัญญาณ Analog ตามช่วงเวลาที่เท่าๆกันและใช้ตัวอย่างเหล่านี้แทนสัญญาณ Analog

การโมดูเลตทางแอมปลิจูดของพัลส์ (PAM)

โดยอาศัยหลักการแซมปิง หรือ การชักตัวอย่าง (Sampling) ของสัญญาณที่เป็นอนาล็อก (ต่อเนื่อง) ตามช่วงเวลาให้สัญญาณนั้นขาดจากกันเป็นพัลส์ๆ โดยขนาดของแต่ละพัลส์จะเท่ากับขนาดของสัญญาณเดิมในช่วงเวลานั้นๆ ทางทฤษฎีการแซมปิงจะทำด้วยอัตราสองเท่าของแบนด์วิธของสัญญาณอนาล็อกเป็นจำนวนครั้งต่อวินาที (อัตราแซมปิง = 2 BW เฮิรตซ์) ยิ่งถ้าซิมปิงสัญญาณด้วยอัตราน้อยเท่าไร เราก็จะได้สัญญาณพัลส์ที่ใกล้เคียงกับสัญญาณเดิมมากที่สุด แต่ถ้าอัตราน้อยเกินไปสัญญาณก็จะกลับไปเป็นสัญญาณอนาล็อกเหมือนเดิม

การโมดูเลตแบบรหัสพัลส์ (PCM)

เนื่องจากขนาดของพัลส์ใน PAM ยังคงเป็นแบบต่อเนื่องการส่งสัญญาณแบบ PAM จึงไม่ได้ต่างอะไรกับการส่งสัญญาณอนาล็อกเลย ดังนั้นในวิธีการส่งแบบ PCM จึงมีขั้นตอนในการทำให้ขนาดของสัญญาณของข้อมูลเป็นแบบไม่ต่อเนื่องก่อน ด้วยวิธีที่เรียกว่า การควอนไทซ์ (Quantize) ขั้นตอนการแปลงสัญญาณอนาล็อกให้เป็นสัญญาณดิจิตอลโดยวิธี PCM

————————————————————————————

PCM ( Pulse Code Modulation)

     เป็นแบบแผนดิจิตอลสำหรับการส่งข้อมูลอะนาล็อก สัญญาณเป็น PCM เป็น binary ซึ่งมี 2 สถานะ แสดงด้วย logic 1 (สูง) และ logic 0 (ต่ำ) ความจริง คือ ไม่มีความซับซ้อนที่เกิดกับ รูปแบบคลื่นอะนาล็อก การใช้ PCM ทำให้สามารถแปลงเป็นดิจิตอล จากรูปแบบทั้งหมดของข้อมูลอะนาล็อก รวมถึงภาพเคลื่อนไหว, เสียง, เพลง สิ่งเสมือนจริง การส่งเข้า PCM จากรูปแบบคลื่นอะนาล็อกที่ต้นทาง (ปลายด้านส่ง) ของวงจรการสื่อสาร ความสูงของสัญญาณอะนาล็อก จะได้รับการวัด (sample) ภายในช่วงเวลา อัตรา sampling หรือ จำนวน sample ต่อวินาที เป็นเวลาหลายครั้งที่ความถี่สูงสุด ของรูปแบบคลื่นอะนาล็อกในรอบวินาที หรือเฮิร์ทซ ความสูงของสัญญาณอะนาล็อกมีแต่การ sample จะปรับเป็นค่าใกล้ที่สุด ของการระบุหลายระดับ กระบวนการนี้เรียกว่า quantization จำนวนของระดับจะเป็น เลขยกกำลังของ 2 เช่น 2, 16, 32 หรือ 64 จำนวนเหล่านี้สามารถแทนด้วย binary digit (บิต) 3, 4, 5 หรือ 6 ผลลัพธ์ของ pulse code modulator เป็นชุดอนุกรมของเลขฐานสองที่แทน ด้วยคำสั่งของ 2 บิต ที่จุดปลายทาง (ปลายด้านรับ) ของวงจรการสื่อสาร pulse code modulator จะแปลงเลขฐานสอง กลับมาสู่ระดับควอนตัมเดิม ใน modulator ซึ่ง pulse เหล่านี้จะเข้าสู่กระบวนการคืนสภาพ เป็นรูปแบบคลื่นอะนาล็อกเดิม

ขั้นตอนการโมดูเลตแบบ PCM มีดังนี้

1. ทำการ “ควอนไทซ์” สัญญาณอนาล็อก โดยทำให้ค่าขนาดของสัญญาณเป็นค่าที่ไม่ต่อเนื่อง เสียก่อน
2. จากนั้นทำการ “แซมปิง” สัญญาณด้วยอัตราที่เหมาะสม เราก็จะได้สัญญาณ PAM ซึ่งในแต่ละพัลส์นั้นสามารถจะกำหนด รหัสแทนพัลส์ ได้ด้วยรหัสของเลขฐานสอง
3. รหัสของแต่ละพัลส์ก็จะถูกส่งออกไปในรูปแบบของเลขฐานสองเมื่อสัญญาณ PCM

Pulse Code Modulation

    เกี่ยวข้องกับการแปลงสัญญาณอนาล็อก เช่น สัญญาณโทรศัพท์ ให้เป็นขบวนพัลส์ (pulse train) ในรูปของรหัส (code) ซึ่งมีแอมปลิจูดคงที่ แล้วส่งไปในช่องส่งสัญญาณ ส่วนปลายทางด้านรับขบวนพัลส์ดังกล่าวจะถูกแปลงกลับเป็นสัญญาณอนาล็อก ดังเดิมการส่งขบวนพัลส์นี้เป็นลักษณะของ Digital Transmission ซึ่งมีข้อได้เปรียบเหนือ analog transmission ในเรื่องภูมิคุ้มกันต่อสัญญาณรบกวน (noise)และความเพี้ยนต่าง ๆ การเปลี่ยนสัญญาณอนาล็อกเป็นดิจิตอล ประกอบด้วยหลักการใหญ่ ๆ 3 ประการ คือ

1. การสุ่มตัวอย่าง (sampling) ซึ่งเราจะได้ขบวนพัลส์ตัวอย่าง (sample pulse) หรือ PAM
2. การนำสัญญาณ PAM มาจัดระดับแอมปลิจูดใหม่ (Quantizing)
3. การนำ PAM แต่ลูกไปเข้ารหัส (coding)

การมอดูเลตเชิงเลขทางเฟส (PSK)

    การมอดูเลตแบบ PSK ค่าของขนาดและความถี่ ของคลื่นพาห์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่ที่เปลี่ยนคือ เฟสของสัญญาณ เมื่อมีการเปลี่ยนสภาวะจากบิต 1 เป็น 0 หรือเปลี่ยนจาก 0 เป็น 1 เฟสของคลื่นจะ เปลี่ยนไป 180องศา

การมอดูเลตเชิงเลขทางเฟส (PSK)

การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่ (FSK)

   การมอดูเลตแบบ FSK ขนาดของคลื่นพาห์จะไม่ เปลี่ยนแปลง ลักษณะของสัญญาณมอดูเลตนั้น เมื่อค่า ของบิตของสัญญาณข้อมูลดิจิตอลมีค่าเป็น 1 ความถี่ ของคลื่นพาห์จะสูงกว่าปกติ และเมื่อบิตมีค่าเป็น 0 ความถี่ของคลื่นพาห์ก็จะต่ ากว่าปกต

การมอดูเลตเชิงเลขทางความถี่ (FSK)

ที่มา:http://lms.rmutsb.ac.th

       https://digitalcpe2.wordpress.com

บทความ Arduino คือไร? ตอนที่2

บทความ Arduino คืออะไร? ตอนที่2 มาทำความรู้จักกับ Arduino รุ่นต่างๆกัน

                                         (บทความนี้ เหมาะสำหรับมือใหม่ หัดเล่น)

                             

         

Arduino Board (Official from Arduino.cc) มีหลากหลายรุ่นที่น่าสนใจ สินค้าผ่านการทดสอบคุณภาพ 100% ลูกค้าสามารถเลือกใช้บอร์ด Arduino ตามความเหมาะสมกับการใช้งาน ซึ่งมีดังนี้


1. Arduino Uno R3 เป็นบอร์ด Arduino ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากราคาไม่แพง ส่วนใหญ่โปรเจคและ Library ต่างๆ ที่พัฒนาขึ้นมา Support จะอ้างอิงกับบอร์ดนี้เป็นหลัก และข้อดีอีกอย่างคือ กรณีที่ MCU เสีย ผู้ใช้งานสามารถซื้อมาเปลี่ยนเองได้ง่าย (ดูรายละเอียดสินค้า)

2. Arduino Uno SMD เป็นบอร์ดที่มีคุณสมบัติและการทำงานเหมือนกับบอร์ด Arduino UNO R3 ทุกประการ แต่จะแตกต่างกับที่ Package ของ MCU ซึ่งบอร์ดนี้จะมี MCU ที่เป็น Package SMD (Arduino UNO R3 มี MCU ที่เป็น Package DIP)

3. Arduino Mega 2560 R3 เป็นบอร์ด Arduino ที่ออกแบบมาสำหรับงานที่ต้องใช้ I/O มากกว่า Arduino Uno R3 เช่น งานที่ต้องการรับสัญญาณจาก Sensor หรือควบคุมมอเตอร์ Servo หลายๆ ตัว ทำให้ Pin I/O ของบอร์ด Arduino Uno R3 ไม่สามารถรองรับได้ ทั้งนี้บอร์ด Mega 2560 R3 ยังมีความหน่วยความจำแบบ Flash มากกว่า Arduino Uno R3 ทำให้สามารถเขียนโค้ดโปรแกรมเข้าไปได้มากกว่า ในความเร็วของ MCU ที่เท่ากัน

4. Arduino Mega ADK เป็นบอร์ดที่ออกแบบมาให้บอร์ด Mega 2560 R3 สามารถติดต่อกับอุปกรณ์ Android Deviceผ่านพอร์ต USB Host ของบอร์ดได้

5. Arduino Leonardo การทำงานจะคล้ายกับบอร์ด Arduino Uno R3 แต่มีการเปลี่ยน MCU ตัวใหม่เป็น ATmega32U4 ซึ่งมีโมดูลพอร์ต USB มาด้วยบนชิป (แตกต่างจากบอร์ด Arduino UNO R3 หรือ Arduino Mega 2560 ที่ต้องใช้ชิป ATmega16U2 ร่วมกับ Atmega328 ในการเชื่อมต่อกับพอร์ต USB)  (ดูรายละเอียดสินค้า)                            

ข้อควรระวัง: เนื่องจาก MCU เป็นคนละเบอร์กับ Arduino Uno R3 อาจะทำให้บอร์ด Shield บางตัวหรือ Library ใช้ร่วมกันกับบอร์ด Arduino Leonardo ไม่ได้ ผู้ใช้งานจำเป็นต้องตรวจสอบก่อนใช้งาน

6. Arduino Mini 05 เป็นบอร์ด Arduino ขนาดเล็กที่ใช้ MCU เบอร์ ATmega328 เบอร์เดียวกับบอร์ด Arduino UNO R3 (ดูรายละเอียดสินค้า)

ข้อแตกต่าง: บอร์ด Arduino Mini 05 จะไม่มีพอร์ต USB มาให้ ผู้ใช้งานต้องต่อกับบอร์ด USB to Serial Converter เพิ่มเมื่อต้องการโปรแกรมบอร์ด

7. Arduino Pro Mini 328 3.3V เป็นบอร์ด Arduino ขนาดเล็ก ที่ใช้ MCU เบอร์ ATmega328 ซึ่งจะคล้ายกับบอร์ด Arduino Mini 05 แต่บนบอร์ดจะมี Regulator 3.3 V ชุดเดียวเท่านั้น ระดับแรงดันไฟที่ขา I/O คือ 3.3V

8. Arduino Pro Mini 328 5V เป็นบอร์ด Arduino ขนาดเล็ก ที่ใช้ MCU เบอร์ ATmega328 เช่นเดียวกับบอร์ด Arduino Mini 05 แต่บนบอร์ดจะมี Regulator 5V ชุดเดียวเท่านั้น ระดับแรงดันไฟที่ขา I/O คือ 5V

9. Arduino Ethernet with PoE module เป็นบอร์ด Arduino ที่ใช้ MCU เบอร์เดียวกับ Arduino Uno SMD ในบอร์ดมีชิป Ethernet และช่องสำหรับเสียบ SD Card รวมทั้งโมดูล POE ทำให้บอร์ดนี้สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟจากสาย LAN ได้โดยตรง โดยไม่ต้องต่อ Adapter เพิ่ม แต่บอร์ด Arduino Ethernet with PoE module นี้จะไม่มีพอร์ต USB ทำให้เวลาโปรแกรมต้องต่อบอร์ด USB toSerial Converter

10. Arduino Ethernet without PoE module บอร์ดนี้จะตัดโมดูล POE ออกไป ต้องใช้ไฟจากพอร์ต Power Jack เท่านั้น คุณสมบัติอื่นๆ จะเหมือนกับบอร์ด Arduino Ethernet with PoE module

11. Arduino Due เป็นบอร์ด Arduino ที่เปลี่ยนชิป MCU ใหม่ ซึ่งจากเดิมเป็นตระกูล AVR เปลี่ยนเป็นเบอร์ AT91SAM3X8E (ตระกูล ARM Cortex-M3) แทน ทำให้การประมวลผลเร็วขึ้น แต่ยังคงรูปแบบโค้ดโปรแกรมของ Arduino ที่ง่ายอยู่ ข้อควรระวัง: เนื่องจาก MCU เป็นคนละเบอร์กับ Arduino Uno R3 อาจะทำให้บอร์ด Shield บางตัวหรือ Library ใช้ร่วมกันกับบอร์ด Arduino Leonardo ไม่ได้ ผู้ใช้งานจำเป็นต้องตรวจสอบก่อนใช้งาน

          เนื่องจากบอร์ด Arduino UNO R3 เป็นรุ่นที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ทำให้ Library และบอร์ด Shield ส่วนใหญ่จะรองรับกับบอร์ดรุ่นนี้ ดังนั้น จึงขออธิบายรายละเอียดต่างๆ โดยอิงจากบอร์ด Arduino UNO R3 เป็นหลัก



คำถาม: ถ้าต้องการทราบว่า Library ที่รันบนบอร์ด Arduino Uno R3 นั้น สามารถนำรันบนบอร์ด Arduino อื่นๆ ได้หรือไม่? มีหลักการตรวจสอบอย่างไร?

คำแนะนำ: ในเบื้องต้น ถ้าบอร์ด Arduino ที่มี MCU เป็นเบอร์ Atmega328 (เบอร์เดียวกับบอร์ด Arduino UNO R3) จะสามารถใช้ Library เดียวกันกับที่ใช้ใน Arduino UNO R3 ได้ แต่ถ้าบอร์ด Arduino ที่ใช้ MCU เบอร์อื่นๆ เช่น Arduino Mega 2560 R3 ที่ใช้ MCU เบอร์ ATmega2560 ผู้ใช้งานต้องตรวจสอบก่อนว่า Library นั้นๆ รองรับหรือไม่ ซึ่งถ้าเป็น Library ที่ต้องติดต่อกับค่า Register ต่างๆ อาจจะใช้ด้วยกันไม่ได้ หรือขาบางขาจะไม่ตรงกับรุ่น UNO
          ตัวอย่างบอร์ด Arduino ที่สามารถใช้ Library เดียวกับบอร์ด Arduino UNO R3: Arduino Uno SMD, Arduino Mini 05, Arduino Pro Mini 328 - 3.3V, Arduino Pro Mini 328 - 5V, Arduino Ethernet with PoE module, Arduino Ethernet without PoE module



คำถาม: ถ้าต้องการทราบว่า Shield ที่รันบนบอร์ด Arduino Uno R3 นั้น สามารถรันบนบอร์ด Arduino อื่นๆ ได้หรือไม่ มีหลักการตรวจสอบอย่างไร?

คำแนะนำ: หลักการตรวจสอบ คือ

   - ต้องดูระดับแรงดัน I/O ของบอร์ด Arduino รุ่นนั้นๆ ว่าสามารถต่อกับ Shield ได้หรือไม่
กรณีที่บอร์ด Arduino มีระดับแรงดัน 5V และบอร์ด Arduino Shield ก็ใช้ระดับแรงดัน 5V เช่นกัน ก็สามารถต่อใช้งานร่วมกัน
กรณีที่บอร์ด Arduino มีระดับแรงดัน 3.3V (อาทิเช่น Arduino DUE) และบอร์ด Arduino Shield ใช้ระดับแรงดัน 5V ต้องตรวจสอบว่าบนบอร์ด  Arduino Shield มี IC Voltage Level Converter หรือไม่? หรือขา I/O ที่ใช้สามารถทนกับระดับแรงดัน 5V ได้หรือไม่? (ถ้าไม่มี IC Voltage level converter จะต้องลดระดับแรงดันของทั้งสองบอร์ดให้เท่ากันก่อน จึงจะสามารถนำมาต่อร่วมกันได้)


   - นอกจากดูเรื่องระดับแรงดันแล้ว ต้องตรวจสอบต่อว่าบอร์ด Arduino Shield ที่จะนำมาต่อนั้น เมื่อเสียบกับบอร์ด Arduino แล้วมี Pin I/O ที่ต้องการใช้งานตรงกันหรือไม่? (เช่น Pin I2C, SPI, PWM)


ที่มา: https://thaieasyelec.com

Arduino คืออะไร? ตอนที่ 1

Arduino คืออะไร?

บทความ Arduino คืออะไร? ตอนที่1 แนะนำเพื่อนใหม่ที่ชื่อ Arduino

(บทความนี้ เหมาะสำหรับมือใหม่ หัดเล่น)

Arduino คืออะไร

         Arduino อ่านว่า (อา-ดู-อิ-โน่ หรือ อาดุยโน่) เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ตระกูล AVR ที่มีการพัฒนาแบบ Open Source คือมีการเปิดเผยข้อมูลทั้งด้าน Hardware และ Software ตัว บอร์ด Arduino ถูกออกแบบมาให้ใช้งานได้ง่าย ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษา ทั้งนี้ผู้ใช้งานยังสามารถดัดแปลง เพิ่มเติม พัฒนาต่อยอดทั้งตัวบอร์ด หรือโปรแกรมต่อได้อีกด้วย

         ความง่ายของบอร์ด Arduino ในการต่ออุปกรณ์เสริมต่างๆ คือผู้ใช้งานสามารถต่อวงจรอิเล็กทรอนิคส์จากภายนอกแล้วเชื่อมต่อเข้ามาที่ขา I/O ของบอร์ด (ดูตัวอย่างรูปที่ 1) หรือเพื่อความสะดวกสามารถเลือกต่อกับบอร์ดเสริม (Arduino Shield) ประเภทต่างๆ (ดูตัวอย่างรูปที่ 2) เช่น Arduino XBee Shield, Arduino Music Shield, Arduino Relay Shield, Arduino Wireless Shield, Arduino GPRS Shield เป็นต้น มาเสียบกับบอร์ดบนบอร์ด Arduino แล้วเขียนโปรแกรมพัฒนาต่อได้เลย

จุดเด่นที่ทำให้บอร์ด Arduino เป็นที่นิยม

ง่ายต่อการพัฒนา มีรูปแบบคำสั่งพื้นฐาน ไม่ซับซ้อนเหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น

มี Arduino Community กลุ่มคนที่ร่วมกันพัฒนาที่แข็งแรง 

Open Hardware ทำให้ผู้ใช้สามารถนำบอร์ดไปต่อยอดใช้งานได้หลายด้าน

ราคาไม่แพง

Cross Platform สามารถพัฒนาโปรแกรมบน OS ใดก็ได้ 

รูปแบบการเขียนโปรแกรมบน Arduino

1. เขียนโปรแกรมบนคอมพิวเตอร์ ผ่านทางโปรแกรม ArduinoIDE ซึ่งสามารถดาวน์โหลดได้จาก Arduino.cc/en/main/software

2. หลังจากที่เขียนโค้ดโปรแกรมเรียบร้อยแล้ว ให้ผู้ใช้งานเลือกรุ่นบอร์ด Arduino ที่ใช้และหมายเลข Com port 

3. กดปุ่ม Verify เพื่อตรวจสอบความถูกต้องและ Compile โค้ดโปรแกรม จากนั้นกดปุ่ม Upload โค้ด โปรแกรมไปยังบอร์ด Arduino ผ่านทางสาย USB เมื่ออับโหลดเรียบร้อยแล้ว จะแสดงข้อความแถบข้างล่าง “Done uploading” และบอร์ดจะเริ่มทำงานตามที่เขียนโปรแกรมไว้ได้ทันที

Layout & Pin out Arduino Board (Model: Arduino UNO R3) 

 

1.USBPort: ใช้สำหรับต่อกับ Computer เพื่ออับโหลดโปรแกรมเข้า MCU และจ่ายไฟให้กับบอร์ด

2.Reset Button: เป็นปุ่ม Reset ใช้กดเมื่อต้องการให้ MCU เริ่มการทำงานใหม่

3.ICSP Port ของ Atmega16U2 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Visual Com port บน Atmega16U2

4. I/OPort:Digital I/O ตั้งแต่ขา D0 ถึง D13 นอกจากนี้ บาง Pin จะทำหน้าที่อื่นๆ เพิ่มเติมด้วย เช่น Pin0,1 เป็นขา Tx,Rx Serial, Pin3,5,6,9,10 และ 11 เป็นขา PWM  

5.ICSP Port: Atmega328 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Bootloader

6. MCU: Atmega328 เป็น MCU ที่ใช้บนบอร์ด Arduino

7. I/OPort: นอกจากจะเป็น Digital I/O แล้ว ยังเปลี่ยนเป็น ช่องรับสัญญาณอนาล็อก ตั้งแต่ขา A0-A5

8.Power Port: ไฟเลี้ยงของบอร์ดเมื่อต้องการจ่ายไฟให้กับวงจรภายนอก ประกอบด้วยขาไฟเลี้ยง +3.3 V, +5V, GND, Vin

9. Power Jack: รับไฟจาก Adapter โดยที่แรงดันอยู่ระหว่าง 7-12 V 

10. MCU ของ Atmega16U2 เป็น MCU ที่ทำหน้าที่เป็น USB to Serial โดย Atmega328 จะติดต่อกับ Computer ผ่าน Atmega16U2

ที่มา:https://www.thaieasyelec.com