โปรเจกต์ Ultrasonic Sensor กับ Arduino UNO Q

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะสร้าง ultrasonic radar แบบ real-time (ทางเทคนิคคือ SONAR) โดยใช้:

Arduino UNO Q

HC-SR04 Ultrasonic Sensor

SG90 Servo Motor

Python + Web UI (HTML, CSS, JavaScript)

ภายในไม่กี่นาที Arduino ของคุณจะ:

1. หมุน servo
2. สแกนระยะทาง
3. ส่งข้อมูลไปยัง Linux
4. โฮสต์หน้าเว็บ local
5. วาดแอนิเมชัน radar แบบสดใน browser ของคุณ

ไม่ใช่แค่ไฟ LED กระพริบ

แต่นี่คือโปรเจกต์ embedded visualization แบบเต็มรูปแบบ

ทำไมต้องเริ่มด้วยโปรเจกต์ Arduino UNO Q นี้?

Arduino UNO Q คือ SBC (Single Board Computer) เครื่องแรกของ Arduino

มันคือบอร์ดที่มีสองสมอง:

STM32 MCU → ควบคุม hardware แบบ real-time

Qualcomm MPU → Linux, Python, Web UI

ดังนั้น แทนที่จะเป็นแค่ code sketch และการควบคุมแบบง่ายๆ คุณสามารถสร้างระบบที่สมบูรณ์ได้

โปรเจกต์ radar นี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า processor ทั้งสองตัวทำงานร่วมกันอย่างไร

เรากำลังสร้างอะไร?

ultrasonic radar แบบหมุน:

Servo กวาดจาก 30° ถึง 150°

Ultrasonic sensor วัดระยะทาง

Arduino ส่งค่ามุม + ระยะทาง

Python รับข้อมูล

Browser วาดกราฟิก radar

ผลลัพธ์:

หน้าจอ sonar แบบสดใน web browser ของคุณ

บทที่ 1 – อุปกรณ์ Hardware ที่ต้องใช้

ส่วนประกอบหลัก

Arduino UNO Q

HC-SR04 Ultrasonic Sensor

SG90 Servo Motor

,,

อุปกรณ์เสริม

Breadboard

Jumper wires

สาย USB-C

,,

ตัวเลือกเพิ่มเติม (สำหรับโหมด standalone):

จอแสดงผล HDMI

Keyboard

Mouse

USB hub

Power supply

บทที่ 2 – การเชื่อมต่อวงจร (Wiring)

พินของ Ultrasonic Sensor

VCC

GND

TRIG

ECHO

สายของ Servo Motor

แดง → VCC

น้ำตาล → GND

ส้ม → Signal

การเชื่อมต่อกับ Arduino UNO Q

Servo

ส้ม → D6

แดง → 5V

น้ำตาล → GND

Ultrasonic Sensor

TRIG → D9

ECHO → D10

VCC → 5V

GND → GND

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า ground ทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกัน (common ground)

ตรวจสอบการต่อสายอีกครั้งก่อนจ่ายไฟ

บทที่ 3 – ตรรกะการเขียนโปรแกรม (Programming Logic)

UNO Q ช่วยให้ทำสิ่งที่ทรงพลังได้:

คุณรัน C++ บน STM32

และ Python + Web บน Linux

การไหลของข้อมูล (Data Flow)

STM32 → Route Bridge → Qualcomm Processor → Python → Web UI

ฝั่ง Arduino (C++)

ตัว microcontroller:

ขยับ servo จาก 30° ถึง 150°

ส่งสัญญาณ ultrasonic pulse

วัดเวลา echo

คำนวณระยะทาง

ส่งคืนค่า:

angle,distance

เพียงสองค่าเท่านั้น

เรียบง่ายมาก

ค่าเหล่านี้จะถูกส่งผ่าน Router Bridge ของ Arduino

ฝั่ง Python

Python จะเรียกใช้คำสั่งอย่างต่อเนื่อง:

Bridge.call("get_radar")

จากนั้น:

แยกค่า angle และ distance

ส่งข้อมูลไปยัง browser โดยใช้ WebUI

รันใน background thread เพื่อให้ UI ลื่นไหล

ฝั่ง Web (HTML + CSS + JavaScript)

HTML

สร้าง:

Canvas สำหรับ radar

ข้อความแสดงระยะทาง

โหลด Socket.IO

โหลด JavaScript

โครงสร้างแบบ minimal

CSS

รูปลักษณ์ของ radar:

ธีม radar สีเขียวบนพื้นดำแบบคลาสสิก

JavaScript

JavaScript:

รอรับ radar_update

อัปเดตมุมและระยะทาง

ล้าง canvas

วาดเส้น grid

วาดเส้นกวาด (sweep line)

พล็อตจุดวัตถุที่ตรวจพบ

รันที่ความเร็วประมาณ 60 FPS เพื่อการเคลื่อนที่แบบ real-time

สรุปการไหลของ Software

Arduino วัดค่า

Python ส่งต่อ

Browser วาดภาพ

Hardware → Browser → Live radar

,,,,,

บทที่ 4 – การประกอบขั้นตอนสุดท้าย

ติดตั้ง ultrasonic sensor บน servo

ยึดอุปกรณ์บน breadboard/ฐาน

จัดเก็บสายไฟให้เรียบร้อย

วาง Arduino UNO Q

เชื่อมต่อจอแสดงผล (ถ้าใช้งานแบบ standalone)

เปิดเครื่อง (Power ON)

Hardware ของ radar ของคุณพร้อมใช้งานแล้ว

บทที่ 5 – การทดสอบและการใช้งาน

อัปโหลด code

เปิดหน้าเว็บ local

และเริ่มทำงานได้เลย

Servo กวาดไปมา

Sensor สแกน

ลำแสง radar หมุน

จุดปรากฏขึ้น

ระยะทางอัปเดตแบบสดๆ

ลองขยับมือดู

จุดจะเคลื่อนที่ทันที

คุณเพิ่งสร้างระบบ SONAR visualization แบบ real-time สำเร็จ

,

เทคโนโลยีที่ใช้

Arduino UNO Q

HC-SR04 Ultrasonic Sensor

SG90 Servo Motor

STM32 (C++)

Qualcomm Linux Processor

Python

HTML

CSS

JavaScript

Socket.IO

คุณสร้างอะไรขึ้นมาจริงๆ?

ไม่ใช่แค่โปรเจกต์ทั่วไป

แต่คุณได้สร้าง:

1. ระบบ Embedded system
2. การประมวลผล Sensor
3. การสื่อสารระหว่าง processor (Inter-processor communication)
4. Python backend
5. Web frontend
6. Real-time visualization

นี่คืองานวิศวกรรมที่แท้จริง

สรุปส่งท้าย

โปรเจกต์นี้ยังไม่ได้ใช้ประสิทธิภาพทั้งหมดของ UNO Q

แต่มันเป็นจุดเริ่มต้นที่สมบูรณ์แบบ

ถ้าคุณคิดว่า Arduino มีไว้สำหรับแค่ไฟ LED...

UNO Q จะทำให้คุณเปลี่ยนใจ