Lab 3 การทำระบบ Smart farm เชื่อมต่อกับSmart Plugแบบ DIY
จุดประสงค์การเรียนรู้
1. เพื่อให้มีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีInternet of Things
2. สามารถใช้งานPlatform KB IDEและPlatform Blynkสำหรับเชื่อมต่อเทคโนโลยีInternet of Thingsขั้นพื้ฐานได้
คำอธิบาย
การทำระบบSmart Farmโดยใช้บอร์ดสมองกลฝังตัวKidBright ควบคุมโดยใช้เทคโนโลยีInternet of Things(IoT)
เราสามารถทำได้ตามวิธีการดังต่อไปนี้
วัสดุอุปกรณ์
1. เครื่องคอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งKB-IDE
2. Smartphone ระบบปฏิบัติการ Androidหรือระบบปฏิบัติการ ios
3.เต้ารับปลั๊กไฟ 2 ชุด
4. เต้าเสียบปลั๊กไฟ 1 ชุด
5.สายไฟสำหรับไฟฟ้า220Vdc ความยาว 3 เมตร (สามารถเลือกความยาวได้ตามต้องการสำหรับชนิดของสายไฟขึ้นอยู่กับโหลดที่จะใช้ต่อ)
6.บอร์ดสมองกลฝังตัว KidBright v.1.3
7. Lotus KB-Shield (http://gg.gg/kbshield)
8. Relay 2 ช่อง ในตัวอย่างจะใช้4ช่องเนื่องจากมีอุปกรณ์เป็นชนิดนี้(http://gg.gg/relay4)
9. Adapter USB 5 V จำนวน 1 ตัว
10. สายแพร Female-Female จำนวน 4 เส้น (http://gg.gg/fm-fm)
11. DHT11 Module จำนวน 1 ตัว (http://gg.gg/ltdht11)
วิธีทำ
ตอนที่ 1 การต่อ Lotus KB-Shield (ใช้ได้กับKidBright V1.3)
สำหรับชุดเสริม Lotus KB-Shield เป็นการนำเอาพอร์ตที่มีอยู่ในบอร์ดKidBrightมาแปลงเป็นคอนเน็กเตอร์ชนิดPin header 2.54 mm จุดประสงค์เพื่อใช้งานแทนBanana jackซึ่งหาใช้งานได้ค่อนข้างยากและมีราคาสูง ซึ่งหากใช้งานบอร์ดLotus KB-Shieldจะทำให้สามารถเชื่อมต่อกับเซนเซอร์ในท้องตลาดที่มีราคาถูกได้ง่ายขึ้น และมีขายตามร้านElectronics หรือร้านขายอุปกรณ์Arduino โดยทั่วไป โดยจะมีลักษณะดังรูปข้างล่าง
ชุดอุปกรณ์Lotus KB-Shield
ภาพ Datasheet Lotus KB-Shield
เมื่อได้ชุดอุปกรณ์มาแล้วให้ทำการบัดกรีPin header2.54mm ชนิดตัวผู้(male)ลงบนบอร์ดKidBrightดังรูปข้างล่าง
ภาพการบัดกรีขาพอร์ตPin header 2.54mm female และเชื่อมต่อกับLotus KB-Shield เสร็จ
ตอนที่2 การทำ Smart Plug
⚠ ในการทำระบบSmart Plugจะต้องคำนึงถึงความปลอดภัย หากจะให้นักเรียนทำการทดลองควรมีคุณครูดูแลและให้คำแนะนำอย่างใกล้ชิด ⚠
สำหรับการทำระบบSmart Plug วัตถุประสงค์เพื่อให้บอร์ดสมองกลฝังตัวสามารถควบคุมระบบไฟฟ้าในบ้านหรือควบคุมระบบไฟฟ้าในฟาร์มได้ ในการทดลองควรมีผู้ใหญ่ดูแลอย่างใกล้ชิดสำหรับการทำระบบSmart Plug กับบอร์ดสมองกลฝังตัว KidBrightจะใช้เต้ารับจำนวน 2 ช่อง และเต้าเสียบจำนวน 1 ช่อง พร้อมทั้งใช้Adapter USB 5V เพื่อจ่ายไฟเลี้ยงให้กับบอร์ดKidbrightหลังจากที่Uploadโปรแกรมเสร็จสิ้น ซึ่งการต่อวงจรทำSmart Plugกับโมดูลrelayจะต่อตามรูปข้างล่าง
เมื่อทำระบบSmart Plugเสร็จให้นำไปต่อกับLotus KB-Shield ดังตารางและภาพข้างล่าง
ตอนที่ 3 การเชื่อมต่อโมดูล DHT11 เพื่อวัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์
ในการใช้โมดูลDHT11 เพื่อทำการวัดค่าอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์ให้ประมวลผลผ่านบอร์ดสมองกลฝังตัวKidBright สามารถต่อขา 18,19และ23 ซึ่งในตัวอย่างนี้จะใช้ขาที่18ในการต่อ สามารถดูได้ตามตัวอย่างตารางและรูปประกอบด้านล่าง
วิดีโอประกอบการสร้างระบบSmart Plugและเชื่อมต่อโมดูล DHT11 เพื่อใช้วัดอุณหภูมิและความชื้นสัมพัทธ์
ตอนที่ 4 การติดตั้งApplication BlynkลงในSmartphone
สามารถใช้ได้ทั้งในระบบปฏิบัติการ Andriod และ ios ซึ่ง Application Blynk เป็นApplicationใช้งานด้าน IoT ทำให้Smartphoneของเราสามารถรับส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์(บอร์ดKidBright)ได้อย่างสบาย ซึ่งCodeใสการส่งDataไปที่บอร์ดKidBrightในLabนี้จะเป็นดังตารางด้านล่าง
ตอนที่ 5 การเขี่ยนCodeและการใช้งานบอร์ดKidBrightในKB-IDE สำหรับการติดตั้งKB-IDEสามารถดูได้จากคลิปวิดีโอด้านล่าง
สำหรับการใช้งานระบบ IoT ผ่านBlynkและโมดูลDHT11 เราควรติดตั้งPluginและเขียนCodeเพิ่มเติมดังวิดีโอและรูปด้านล่างดังนี้
ตัวอย่างการต่อยอดชุด Kidbright Smart Farm