ขั้นตอนในการทดลองและควบคุมความเร็วของสายพาน โดยใช้ Arduino ร่วมกับบอร์ด L298

1. Conveyor
• เป้ าหมาย
– ควบคุมสายพานด้วยคาสั่งจากคอมพิวเตอร์
– ป้ อนคาสั่งผ่านทาง serial monitor ของ Arduino
• ‘1’ - ‘9’ หมุนด้วยความเร็ว 10%-90% ของความเร็วสูงสุด ป้ อน ‘0’ หยุด
• ‘c’ หรือ ‘C’ เลือกหมุนตามเข็มและทวนเข็ม

2. Conveyor
• หัวต่อแบบ D sub 9 pin

3. Driver board
• แผงวงจรขับมอเตอร์

4. Procedure
• เตรียมชุดทดลอง = หัวต่อ D sub 9 pin + บอร์ดขับกระแส +
Arduino  คอมพิวเตอร์
– เลือกขาสาหรับขับมอเตอร์ และเอ็นโค้ดเดอร์
• ทดสอบความสัมพันธ์ (? pulse/cm)
– วัดระยะที่จานวนพัลส์ต่างๆกัน โดยทาทั้งสายพานหมุนไปทางซ้าย/ทางขวา
– นาผลการทดสอบไปพล็อตกราฟหาความสัมพันธ์
• ทดสอบความเร็วสูงสุด (? rpm)
– ขับด้วย PWM 100%
– อ่านค่าความเร็วจาก serial monitor

5. const int enPin = X;
const int dirPin = X;
const int pwmPin = X;
void motorTurn(float duty_cycle) {
byte pwm;
if (duty_cycle != 0)
digitalWrite(enPin, HIGH);
else
digitalWrite(enPin, LOW);
if (duty_cycle > 0) {
digitalWrite(dirPin, LOW);
pwm = map(duty_cycle, 0, 100, 0, 255);
analogWrite(pwmPin, pwm);
} else {
digitalWrite(dirPin, HIGH);
pwm = 255 - map(-duty_cycle, 0, 100, 0, 255);
analogWrite(pwmPin, pwm);
}
}
โค้ดตัวอย่างสาหรับขับมอเตอร์ #1
หมุนด้วย Ton
หมุนด้วย Toff
กาหนดค่าตามขาที่เลือก

6. const int chB = X;
volatile unsigned long count = 0;
void pulseCount() {
if (digitalRead(chB) == HIGH)
count++;
else
count--;
}
void setup() {
pinMode(dirPin, OUTPUT);
pinMode(enPin, OUTPUT);
pinMode(enPin, OUTPUT);
pinMode(chB, INPUT);
attachInterrupt(X,pulseCount,RISING);
Serial.begin(9600);
}
โค้ดตัวอย่างสาหรับนับพัลส์ #2
กาหนดค่าตามขาที่เลือก
0  D2 หรือ 1  D3

7. #define NUM_PULSE (X)
void loop() {
if (count < NUM_PULSE)
motorTurn(50.0);
else
motorTurn(0);
Serial.print("Count: "); Serial.println(count);
delay(100);
}
#define PULSE_PER_CM (X.X)
void loop() {
float speed = count / PULSE_PER_CM * 60;
count = 0;
motorTurn(100.0);
Serial.print("Speed: "); Serial.println(speed);
delay(1000);
}
โค้ดตัวอย่างสาหรับทดลอง
จากผลการทดลอง
cm/min

8. PID controller
• หลักการควบคุม = สร้างสัญญาณควบคุมจากการคานวณ
error = setpoint - feedback
• setpoint อ่านค่าจาก potentiometer
• Feedback อ่านค่าจากเอ็นโค้ดเดอร์

9. #define MAX_SPEED (X.Y)
const float Kp = 1.0;
const float Ki = 0.0;
const float Kd = 0.0;
float sumErr = 0.0;
float lastSpeed = 0.0;
setpoint = readSerial();
speed = count / PULSE_PER_CM * 600;
speed = speed/MAX_SPEED * 100.0;
float pidCtrl(float setpoint, float speed) {
float error, ctrl, speedChange;
error = setpoint – speed;
sumErr += error;
speedChange = speed – lastSpeed;
ctrl = Kp*error + Ki*sumErr + Kd*speedChange;
lastSpeed = speed;
return ctrl;
}
โค้ดตัวอย่างสาหรับตัวควบคุม PID
มาจากผลทดลอง
อ่านตัวอักษรและคืนค่า
แปลง rpm รอบ 0.1 s

10. Results
• เอกสารสรุปงาน (ประมาณ 3-4 หน้า ส่งพร้อมสาธิต)
– ค่า pulse/cm และความเร็วสูงสุดจากการทดลอง
– กราฟแสดง speed ของตัวควบคุม PID เมื่อปรับค่า Kp,Ki,Kd
ต่างๆกัน (ใช้ delay(100) ภายใน loop)
– โค้ดสมบูรณ์ที่รวมโค้ดตัวอย่างเข้าด้วยกัน
• รับคาสั่งปรับทิศทางและความเร็วจากคอมพิวเตอร์
• กราฟแสดงการควบคุมความเร็ว เมื่อทดลองวางของที่น้าหนักต่างกันบนสายพาน
• การให้คะแนนพิจารณาความเรียบร้อยของชิ้นงานด้วย