+’ระยะทาง’ สำคัญไฉน+

สวัสดีคร้าบ!!!
หลังจากห่างหายไปนาน ตั้งแต่เดือนมกราคมนู่น~ ผมก็มีโอกาสได้กลับมาอัพเดต blog นักประดิษฐ์นี้อีกครับ (ต้องขออภัยด้วยคับ แหะๆEmbarrassed)
และเป็นตามธรรมเนียม….. ที่ก่อนสาระจะบังเกิด ก็ต้องเย้นเย้อในเรื่องชาวบ้านๆ ทุกข์ สุข ทั่วไปครับHot
หลังจาก blog คราวก่อน ที่กล่าวถึงการได้รางวัลชนะเลิศการแข่งขันหุ่นยนต์
ผลที่ตามมา ก็ไม่ใช่การเฉลิมฉลองครับ.. แต่เป็นการทำงานอย่างหนักในการออกแบบหุ่นเพื่อเตรียมไปแข่ง T T
ดังนั้นปิดเทอมฤดูร้อนส่วนใหญ่ของผมในปีนี้ กิจวัตรก็คือการวิ่งรถไปกลับๆ ระหว่าง ที่ฝึกงาน-บ้าน-คณะ อยู่เป็นประจำครับ
 
อ่อ พูดถึงการฝึกงานแล้ว อาจจะมีบางท่านที่ยังไม่ทราบว่า ผมได้ฝึกงานที่บริษัท michelin ครับ
โดยไปทำงานที่โรงงานผลิตยางย่านพระประแดง (แถวๆ สำโรงนั่นแหละครับ)
ส่วนเรื่องงานที่ไปทำ ผมก็อยู่ในโครงการ "ยอดนักคิด กับมิชลิน" ซึ่งเป็นโครงการที่ให้นักศึกษาฝึกงานไปหัดทำ Project ครับ
และ Project ส่วนที่ผมทำ ก็คือฝ่าย Design เครื่องจักรสำหรับพัฒนาระบบการผลิต
ซึ่งงานที่ทำเค้าก็ไม่ใช่ให้ไปเป็นลูกมือ แต่ให้ผมจับคู่กะเพื่อนภาคเครื่องกลอีกคน(ส่วนผมอยู่ภาคไฟฟ้า)แล้วลุยโปรเจคกันเอง โดยมี mentor ให้คำปรึกษา
ดังนั้นประโยชน์ที่ได้ ถึง ณ จุดนี้ผมก็ได้เรียนรู้การทำงานให้ระบบและมาตรฐานยิ่งขึ้น ซึ่งมีความจำเป็นอย่างมากโดยเฉพาะพวกโครงการใหญ่ๆ
คือต้องมีการทำการศึกษาความเป็นไปได้(Feasibility study) โดยต้องปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญไม่ว่าจะทางด้าน IE(Industrial Engineer) EP(environment&Protection) 
หากจะกล่าวโดยรวม ก็ถือว่าเป็นอะไรที่สนุกพอสมควรครับ 55+
นอกจากนี้ ก็จะมีการ Present โครงการเป็นรอบๆ ซึ่งก็จะมีการให้คะแนนจากคณะกรรมการในแต่ละรอบนั้นๆ
แล้วท้ายที่สุดเมื่อฝึกงานเสร็จสิ้น ก็จะมีรางวัลให้ไปทัวร์โรงงานของ Michelin ที่ต่างประเทศด้วยครับHot  

การฝึกงานนั้นก็ไม่ได้ทำกันระยะเวลาสั้นๆ  .. เพราะกว่าผมจะฝึกงานเสร็จ ก็อยู่ราวๆ วันที่ 30 พ.ค. นู่นเลยครับ
ดังนั้นก็อย่างที่ได้เรียนไปข้างต้น ว่าปิดเทอมหน้าร้อนนี้ชีวิตผมก็คงจะซ้ำๆ ไปมาอย่างนี้
ก็ขอเป็นกำลังใจให้เพื่อนร่วมชะตากรรมการฝึกงาน อดทนทำงานกันต่อไปครับ
เพราะแม้ค่าเบี้ยเลี้ยงแต่ละวันจะไม่ได้ถือว่าเยอะมาก(ประมาณค่าแรงขั้นต่ำต่อวันน่ะครับ) แต่ก็เชื่อว่าจะมีหลายๆ สิ่งที่พวกเราได้โดยไม่รู้ตัวครับ Wink


เอาล่ะ… เข้าสู่สาระประจำ blog ดีกว่าครับOpen-mouthed
‘ระยะทาง’ สำคัญไฉน?
แน่นอนครับ การวัดระยะทาง(distance) เป็นการวัดมาตรฐานที่มีมาตั้งแต่สมัยโบราณแล้วครับ
สาเหตุที่ต้องมีการวัดระยะทาง ก็เพื่อให้มนุษย์ในกลุ่มชนเดียวกันสามารถสื่อสารกันได้เข้าใจกันถึง "ความยาวไกล" ของเส้นทาง
ถ้าเป็นหนังจีน ก็คงจะใช้หน่วยเป็น ลี้ (1 ลี้ = 500 เมตร) เซี้ยะ(1 เชียะ = 33.33 ซม.) 
หรือพวกหน่วยวัดอังกฤษ ก็อาจจะเป็นหน่วยหลา(1 หลา = 90 ซม.) หรือละอียดเป็นหน่วยฟุต (1 ฟุต = 30 ซม.)  
แต่ที่ผมจะนำเสนอวันนี้ ไม่ใช่เรื่องของการแปลงหน่วยครับHot
ทว่าเป็นเรื่องของ "วิธีการวัด" ความยาว.. เช่นหน่วยนิ้ววัดจากความยาวข้าวบาร์เล่ย์ 3 เมล็ดเรียงต่อกัน  
หรือหน่วยฟุต 1 ฟุตว่ากันว่าคือความยาวพระบาทของพระเจ้าหลุยส์ที่ 14 นั่นเอง
ที่มา: http://www.thaimtb.com/cgi-bin/viewkatoo.pl?id=127600
 
และเรื่องที่ผมจะมาเสนอในวันนี้ ไม่ใช่การวัดระยะทางด้วยไม้บรรทัด ตลับเมตร สายวัด หลักไมล์ อะไรเทือกนั้น
แต่เป็นการวัดระยะทางด้วย ความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ครับ Open-mouthed

ก็ขอเกริ่นก่อนครับ ว่าที่มีของโครงงานนี้ ผมได้ทำเพื่อเสนอโครงการ JSTP (อ่านรายละเอียดโครงการนี้ได้จาก www.jstp.org )
ส่วนแรงบันดาลใจก็ได้มาจาก ขณะที่ผมขับรถไปและฟังวิทยุไปพลาง ก็เกิดปัญหาว่าเสียงวิทยุนั้นมีความดังชัดไม่เท่ากันทุกที่
คือบางพื้นที่เป็นจุดที่ "คลื่นไม่ค่อยมี" ทำให้ขณะฟังเพลงแล้วเพลงเกิดความไม่ต่อเนื่อง Eye-rolling
ทำให้ผมรู้สึกว่า "คลื่นวิทยุ" (ซึ่งเป็น "คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า") เป็นอะไรที่มีปัจจัยอื่นๆ จากสภาพแวดล้อมเข้ามาเกี่ยวข้อง
ด้วยความสนใจ(ปนความ nerd) เลยไปลงเรียนวิชา Telecom Transmission ของผศ.ดร.พสุ แก้วปลั่ง …จึงพบข้อมูลที่น่าสนใจ
ว่า "กำลังส่งของคลื่นวิทยุแปรผกผันกับระยะทางยกกำลังสอง" ซึ่งถูกอธิบายโดย Mr.Harald T. Friis (1893-1976)
และความสัมพันธ์ดังกล่าวนี้เอง ก่อให้เกิดที่มาของโครงงานนี้ครับ!

 
ก่อนอื่นต้องออกตัวก่อนครับ ว่าภาพที่เอามาลงทั้งหมดนี้เป็นส่วนหนึ่งของ Slide ที่ผมได้นำเสนอในโครงการ JSTP
ดังนั้นก็ท่านใดสนใจจะนำไปใช้ในการนำเสนองานใดๆ ก็รบกวนลง credit ให้ทาง สวทช. ด้วยครับ
Hot

4
ที่มา:  www.enimatic-consulting.com
สมการด้านบนคือสมการที่แปลงมาจากสมการของ Friis ครับ
โดยสมการนี้บ่งบอกว่า เราสามารถหาระยะทางได้จากการวัดค่ากำลังส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า(Ptotal) เมื่อพิจารณาว่าตัวแปรอื่นๆ มีค่าคงที่ครับ
Ptotal = กำลังฝั่งส่งออกจากเครื่องส่ง
Prec  = กำลังฝั่งรับ ซึ่งเครื่องรับมีอัตราขยายการรับคงที่
Aeff  = effective area หรือพื้นที่การรับคลื่น ซึ่งเป็นค่าคงที่ที่ได้จากเสาอากาศและสภาวะหนึ่งๆ

1
จากภาพด้านบน แสดงถึงหลักการสำคัญของโครงงานนี้ นั่นคือการปรับเปลี่ยนกำลังส่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไปเรื่อยๆ
ซึ่งก่อนอื่นเราต้องเข้าใจเสียก่อนว่า เครื่องรับนั้นมีอัตราการขยายคลื่นในการรับคงที่
ถ้าจะอธิบายโดยการสมมุติของหลักการนี้ก็คือ การขับรถจากกรุงเทพไปนครปฐม
กล่าวคือทั้งกรุงเทพและเชียงใหม่ต่างก็อยู่ห่างกันเป็นระยะทางเกือบ 60 กม. แต่ทั้งกรุงเทพและนครปฐมก็อยู่กับที่
คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเปรียบได้กับรถยนต์ กำลังส่งเปรียบได้กับน้ำมันในถัง
ถ้าเติมน้ำมันเพียง 1 ลิตร(กำลังส่ง 1 W.) รถยนต์ก็ไปไม่ถึงนครปฐม แต่หากเติมน้ำมัน 10 ลิตร(กำลังส่ง 3 W.) รถยนต์ก็วิ่งไปถึงได้
ส่วนวิธีการบอกว่าต้องใช้น้ำมันเท่าไหร่ในการวิ่งจากกรุงเทพไปนครปฐม ก็ให้คนที่นครปฐมโทรศัพท์มาบอกคนที่กรุงเทพว่ารถยนต์มาถึงแล้ว
คนที่กรุงเทพ ซึ่งเป็นคนคอยเติมน้ำมันโดยไล่จากเติมน้อยๆ ไปจนกระทั่งเติมได้ค่าๆ หนึ่งและได้รับโทรศัพท์กลับมา ก็จะคำนวนระยะทางได้
เช่นว่าน้ำมัน 1 ลิตรรถวิ่งได้ 6 กม. ดังนั้นขณะที่เติมน้ำมันไป 10 ลิตรแล้วรถยนต์วิ่งไปถึงได้ แสดงว่าระยะทางคือ 6×10 = 60 กม. นั่นเอง 
 
23

ทีนี้ก็เกิดคำถามว่า กำลังส่งนั้นจะสามารถถูกปรับเพิ่ม-ลดได้อย่างไร ซึ่งคำตอบนั้นก็ต้องพิจารณาจากวงจรสมมูลด้านบน
นั่นคือกำลังส่ง Pt มีความสัมพันธ์โดยตรงกับกระแสและ Rrad (ความต้านทานสมมูลของการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า)
ทว่า Rrad นี้มีค่าคงที่เนื่องจาก Rrad นี้ขึ้นกับสภาพแวดล้อมและเสาอากาศซึ่งมีค่าคงที่โดยประมาณ
และนอกจากนี้ กระแสในวงจรที่กำลังสนใจนี้ ก็ย่อมขึ้นตรงกับแรงดันของวงจรส่งด้วย
ดังนั้นก็เลยได้ข้อสรุปที่ว่า กำลังในการส่ง แปรผันตรงกับ แรงดัน Vวงจรนั่นเอง 

78

ดังนั้นขั้นตอนการทำงาน มี Flow Chart ดังรูปด้านบนสำหรับวงจรด้านส่งและวงจรด้านรับตามลำดับ
ในฝั่งตัวส่ง ผมเลือกใช้โมดูล MCP4922 ของ ETT ซึ่งเป็น D/A ขนาด 12 bits โดยรับสัญญาณ SPI จาก PIC 16F877
ซึ่งแรงดันที่แปรเปลี่ยนไปนี้ก็จ่ายเข้าไปยังโมดูล ST-TX02-ASK นำเข้าโดย inex ส่วนการ encode สัญญาณใช้ IC HT12E รับสัญญาณพัลส์จากวงจร 555
ส่วนตัวรับนั้นก็ใช้ MCU P89v51rd2 เป็นตัวควบคุม โดยตัว decode ใช้ IC เบอร์ HT12D ส่งสัญญาณขารับเข้าวงจร toggle detector

69
ก็อาจสงสัยว่า ทำไมต้องมี IC 555 และวงจร encoder/decoder เข้ามาเกี่ยวข้องด้วย
สาเหตุก็ดังที่กล่าวไว้ใน slide ด้านขวาบนคือ จากการทดลองแรกๆ ของผมที่ใช้เฉพาะโมดูลตัวรับ/ส่งคลื่น 433 MHz อย่างเดียวโดยส่งสัญญาณจาก MCU เลย
พบว่ามีสัญญาณในอากาศที่มี protocol คล้ายกับที่ผมส่งออกไป ทำให้ตัวรับสามารถรับได้อยู่ตลอดเวลา
ดังนั้นการแก้ปัญหาด้วยวงจรไฟฟ้าจึงถูกนำเข้ามาใช้ โดยการนำ IC encoder และ decoder เข้ามาสร้าง protocol ขึ้น
แต่ทว่าด้วยเหตุที่ IC นี้หากไม่มีกำลังคลื่นส่งมาอย่างต่อเนื่อง (เพราะโครงงานนี้ปรับเปลี่ยนกำลังส่งไปเรื่อยๆ น่ะครับ) ทำให้ค่าขาออกไม่มีความแน่นอนระหว่าง 0/1
ผมจึงเลือกใช้วงจร 555 เข้ามาช่วยในการสร้างสัญญาณพัลส์ เพื่อให้ฝั่งรับทราบได้ว่าสัญญาณที่ส่งมานั้นมาถึงแล้วจริงๆ (มีการเปลี่ยนแปลง 0101.. ไปเรื่อยๆ)
512
มาถึงขั้นตอนการทดลอง ในรูปด้านซ้ายบนจะแสดงวงจรตัวส่งและตัวรับตามลำดับ
ส่วนรูปด้านขวาบนแผมจะใช้วิธีการเลื่อนเครื่องรับไปเรื่อยๆ ทุกๆ 2 เมตรโดยอาศัยขวดแก้วที่วางไว้เป็นหลัก
13
ผลที่ได้รับก็เป็นกราฟข้างต้น คือยิ่งระยะทางเพิ่มขึ้นก็ต้องใช้กำลังส่งที่มากขึ้น ซึ่งเป็นไปตามทฤษฎี
ทว่าอาจมีการกระเพื่อมของกราฟอันเนื่องมาจากในช่วงที่ผมทดลองนั้นแบตเตอรี่อ่อนลงอย่างมากส่งผลให้เกิดค่าผิดพลาดทางแรงดัน R C
และกอปรตอนนั้นเป็นช่วงเย็นแล้ว เลยไม่สะดวกที่จะออกไปหาถ่านมาเปลี่ยนแล้วทำการทดลองซ้ำ
แต่ถึงอย่างไรก็ตาม กราฟข้างต้นก็ยืนยันได้ว่า เป็นไปได้ที่จะหาระยะทางจากค่าความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าครับWink
 
ท้ายที่สุดนี้ก็ต้องขอขอบคุณสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ให้ทุนสนับสนุนผมทำโครงการนี้ (10,000 บาท)
และก็ขอขอบคุณเพื่อนๆ พี่ๆ น้องๆ JSTP10 ทุกคน ที่ให้ความฮาและกำลังใจในการทำโปรเจคนี้ของผม
เพราะยอมรับจริงๆ ว่ามีช่วงหนึ่งที่งานหนักมากๆ จนมีความคิดขี้เกียจทำโครงงานนี้ต่อ
แต่ก็ได้เพื่อนๆ JSTP มาคอยไซโคฯ ว่าโครงงานเสร็จแล้ว เหลือแต่ทำรายงาน.. ทำให้ผมฮึดสู้ไม่ยอมน้อยหน้า 555+
ถึงแม้ค่ายระยะสั้นจะจบไปแล้ว… แต่ยังไงซะ.. ผมเชื่อว่าเราก็คงได้เจอกันอีกฮะWink

ขอบคุณที่ติดตามครับ!!!

y1pNm2fvpBq-LKRwJc49nW2HhoCqAmaeQ-aMewuqgXEwEk2WovXNFXFJfZzBrdCPfFWmx6vzIXZkAU
รูปขณะที่ผมไปนำเสนอโครงงาน (จาก space น้องแบงค์ สาขาวิศวะครับ)

This entry was posted in My Previous Projects. Bookmark the permalink.

9 Responses to +’ระยะทาง’ สำคัญไฉน+

  1. Sasikamol says:

    อ่านมาแล้วสะดุดที่รูปสุดท้ายมาก
    ไม่ค่อย…เลยนะ – -"
    คนเรามันก็ต้องมีอะไรบางอย่างมาinspire
    ดีจังที่พี่หาได้ง่าย(ป่าวหว่า)
    ตอนนี้บุ๊คก็ห่าอะไรมาinspireยังไม่เจอเลยแฮะ….
     
    ปิดเทอมนี้ดูชีวิตจะเดิมๆ แต่ทุกๆวันคงไม่เหมือนเดิม มั้ง
    เอาเป็นว่า เป็นกำลังใจให้กับการฝึกงานของพี่ด้วยนะ
    ไม่เห็นต้อองแคร์ค่าแรง
    เพราะจุดมุ่งหมายหลักคือ ประสบการณ์ นี่นา
     
    ป.ล. สุขสันต์วันสงกรานต์ด้วยค่ะ
    ว่างๆก็ไปทำบุญบ้างนะ

  2. Sasikamol says:

    อ่านมาแล้วสะดุดที่รูปสุดท้ายมาก
    ไม่ค่อย…เลยนะ – -"
    คนเรามันก็ต้องมีอะไรบางอย่างมาinspire
    ดีจังที่พี่หาได้ง่าย(ป่าวหว่า)
    ตอนนี้บุ๊คก็ห่าอะไรมาinspireยังไม่เจอเลยแฮะ….
     
    ปิดเทอมนี้ดูชีวิตจะเดิมๆ แต่ทุกๆวันคงไม่เหมือนเดิม มั้ง
    เอาเป็นว่า เป็นกำลังใจให้กับการฝึกงานของพี่ด้วยนะ
    ไม่เห็นต้อองแคร์ค่าแรง
    เพราะจุดมุ่งหมายหลักคือ ประสบการณ์ นี่นา
     
    ป.ล. สุขสันต์วันสงกรานต์ด้วยค่ะ
    ว่างๆก็ไปทำบุญบ้างนะ

  3. Sasikamol says:

    วันก่อนลืมปล.
     
    ปล. เพลงเสปซเกย์มาก แต่บุ๊คชอบแก้วแฮะ น่าร๊ากกกก

  4. SnC says:

    หวัดดีคับพี่แก๊ป เหอๆๆ
     
    โปรเจคเสร็จสักที 555 อ่านดูก็ว่าคุ้นๆเหมือนในโปสเตอร์
     
    อย่างนี้นี่เอง
     
    อ้อ รูปในโปสเตอร์เท่ห์นะครับ 55555555

  5. canon says:

    อ่านไม่รุเรื่องง่ะ -*-
     
    ฝึกงานให้สนุกละกันนะจ๊ะ

  6. Honey says:

    หวัดดีค่า…แหมๆ เอางานมาเผยแพร่ในสเปซเลยเนอะ
     
    มะเหงเหมือนเค้าเลย อัพแต่เรื่องไร้สาระ หุหุ
     
    แบบนี้ก็ดีเหมือนันเนอะ เอาไว้เค้าจะอัพงานของเค้าบ้าง
    (จาได้ไม่เป็นงานขึ้นหิ้งไง คนอื่นได้ความรู้ด้วย อิอิ)
     
    ว่าแต่ว่า โปสเตอร์พี่นี่เจ๋ง จริงๆน้า  ^^"
     

  7. Honey says:

    หวัดดีค่า…แหมๆ เอางานมาเผยแพร่ในสเปซเลยเนอะ
     
    มะเหงเหมือนเค้าเลย อัพแต่เรื่องไร้สาระ หุหุ
     
    แบบนี้ก็ดีเหมือนันเนอะ เอาไว้เค้าจะอัพงานของเค้าบ้าง
    (จาได้ไม่เป็นงานขึ้นหิ้งไง คนอื่นได้ความรู้ด้วย อิอิ)
     
    ว่าแต่ว่า โปสเตอร์พี่นี่เจ๋ง จริงๆน้า  ^^"
     

  8. Ploy says:

    รู้ละ..โปสเตอร์เท่ตรงไหน
     
    555
     
    เป็นกำลังใจให้จ้ะ

  9. Sasikamol says:

    มาตอบ..
    ไม่ได้เมาบ่อยค่ะพี่…เนี่ย เมาครั้งแรกในชีวิตเลยเห้อ
    แล้วไอ้น้ำโปรตีนบู๊ทข้างๆอะ ไม่เห็นอร่อยเลย ไปกินน้ำประปาดื่มได้ที่อยู่ตรงข้ามจะดีกว่าไหม?
    ><

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s