มินิโปรเจค Arduino: กรกฎาคม 2020

หรี่ไฟ AC 220V ผ่านบลูทูธ ด้วย App Android

เป้าหมายและหลักการทำงานของโปรเจค

ต้องการหรี่ไฟ หรือควบคุมแสงสว่างของหลอดไฟหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ แบบไร้สายผ่านโทรศัพท์มือถือด้วยแอพแอนดรอยด์ (App Android) เพื่อเป็นการประหยัดพลังงาน และความสะดวกในการควบคุม ซึ่งจะทำให้หลอดไฟกินไฟน้อยลง นอกจากนั้นยังช่วยทำให้ยืดอายุหลอดไฟได้ยาวนานขึ้น เพราะไม่ต้องทำงานเต็มกำลังความสว่าง 100% ตลอดเวลา

รู้จัก PWM (Pulse Width Modulation)

PWM คือเทคนิดการส่งสัญญาณแบบสวิต หรือ ส่งค่าดิจิตอล 0-1 โดยให้สัญญาณความถี่คงที่ การควบคุมระยะเวลาสัญญาณสูงและสัญญาณต่ำ ที่ต่างกัน ก็จะทำให้ค่าแรงดันเฉลี่ยของสัญญาณสวิต ต่างกันด้วย

สำหรับโมดุล PWM ของ Arduino มีความละเอียด 8 bit หรือ ปรับได้ 255 ระดับ ดังนั้นค่าสัญญาณ 0 โวลต์ถึง 5 โวลต์ จะถูกแสดงเป็นสัญญาณแบบดิจิตอล จะได้ 0 ถึง 255

อุปกรณ์ที่ใช้ในโปรเจค

1. Arduino UNO R3

2. Sensor Shield V 5.0

3. PWM Dimming Adjust 220V Module

4. Jumper (F2F) 20cm Female to Female

5. Bluetooth HC-06 Slave

อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ เช่น หลอดไฟ , ปลั๊กไฟ , ขั้วหลอดไฟ , สายไฟ หาซื้อได้ตามร้านขายอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วๆไป

*** การใช้งานแบบไม่ต้องการเชื่อมต่อสาย USB กับ คอมพิวเตอร์ ให้ใช้ Adapter DC 9V 1A Power Supply เป็นแหล่งจ่ายไฟ เสียบเข้ากับ DC Power Jack ของ บอร์ด Arduino ***

(เพื่อความปลอดภัย : ผู้ทำโปรเจค ควรมี ความรู้ด้านไฟฟ้าเป็นอย่างดี)

ขั้นตอนการทำโปรเจค

1. ทดสอบการทำงาน PWM Dimming Module

ประกอบ Sensor Shield เข้ากับ Arduino UNO

ประกอบ Sensor Shield V 5.0

เชื่อมต่อ Sensor Shield กับ Dimmer Module

เชื่อมต่อ PWM Dimming Module กับ อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ

( หลอดไฟควรมีคุณสมบัติหรี่ไฟได้ เช่น หลอดไส้ร้อนแบบธรรมดา 40 - 100 วัตต์ )

เปิดโปรแกรม Arduino IDE เขียนโค้ดและอัพโหลดโค้ดดังนี้


int PWM_Pin = 3;

void setup() {
  pinMode(PWM_Pin, OUTPUT);

}

void loop() {
  analogWrite(PWM_Pin, 0);
  delay(1000);
  analogWrite(PWM_Pin, 64);
  delay(1000);
  analogWrite(PWM_Pin, 127);
  delay(1000);
  analogWrite(PWM_Pin, 191);
  delay(1000);
  analogWrite(PWM_Pin, 255);
  delay(1000);
}

ไปที่ Tools > Board เลือกเป็น Arduino UNO แล้วเลือกพอร์ตที่ปรากฏ ในตัวอย่างเลือกเป็น "COM8"

กดปุ่ม

เพื่ออัพโหลด หากสามารถอัพโหลดโปรแกรมลงบอร์ดได้สำเร็จ จะแสดงคำว่า Done uploading. ที่แถบด้านล่าง

ผลลัพธ์การทำงาน :

หลอดไฟสว่าง 0 %
หลอดไฟสว่าง 25 %
หลอดไฟสว่าง 50 %
หลอดไฟสว่าง 75 %
หลอดไฟสว่าง 100 %

วนลูปไปเรื่อยๆ แสดงว่า การเชื่อมต่อ PWM Dimming Module ของเรานั้นถูกต้อง และ พร้อมใช้งานแล้ว

2. เชื่อมต่อสาย Bluetooth HC-06

3. อัพโหลดโค้ด หรี่ไฟ AC 220V ผ่านบลูทูธ

เปิดโปรแกรม Arduino IDE เขียนโค้ดและอัพโหลดโค้ดดังนี้



#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial BTSerial(4, 5); // RX, TX

int PWM_Pin = 3;
char input; 
int minBright = 50; 
int maxBright = 190;
bool stringComplete = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  BTSerial.begin(9600);
  pinMode(PWM_Pin, OUTPUT);
  Serial.println("AC Light Dimmer program has started.");
}

void loop() {
  serialEvent();
  if (stringComplete) {
    int fadeValue = map(input, 0, 100, minBright, maxBright);
    analogWrite(PWM_Pin, fadeValue);
    Serial.println(fadeValue);
    stringComplete = false;
  }
}

void serialEvent() {
  while (BTSerial.available()) {
    input = BTSerial.read();
    stringComplete = true;
  }
}

*** ค่า PWM ที่ minBright และ maxBright สามารถปรับได้ ตามความเหมาะสม ***

4. ทดสอบการทำงาน

เปิดการใช้งานบลูทูธ และ เชื่อมต่อกับ HC-06

ใช้ สมาร์ทโฟน Android เปิดการใช้งานบลูทูธ และ เลือกเชื่อมต่อกับ HC-06

ใส่รหัสผ่าน 1234 -> ตกลง

ใช้สมาร์ทโฟน Android ดาวน์โหลดแอพ AC Light Dimmer

https://community.createlabz.com/wp-content/uploads/2019/04/AC-Light-Dimmer-aia-and-apk.zip

คลายซิป และ เลือกไฟล์ AC_Light_Dimmer.apk เพื่อทำการติดตั้งโปรแกรม