โปรเจกต์ Smartplug ด้วย Arduino UNO และ HC-05 Bluetooth module

SMARTPLUG โดยใช้ ARDUINO UNO และ HC-05 BLUETOOTH MODULE

Introduction

ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี สิ่งต่างๆ รอบตัวเราเริ่มมีความ "ฉลาด" มากขึ้นทุกวัน เราสามารถเรียกยุคนี้ว่าเป็นยุคของอุปกรณ์ Smart Device แต่ปัจจุบันอุปกรณ์ Smart Device ส่วนใหญ่มักมีราคาค่อนข้างสูง ดังนั้นในโปรเจกต์นี้ ผมจึงได้นำเสนอไอเดียง่ายๆ ที่จะช่วยให้คุณสามารถเปิดและปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า AC ใดๆ ก็ตามได้จากระยะไกลผ่าน Smartphone ของคุณ

Parts List

1. Arduino UNO/GENUINO development board

2. HC-05 Bluetooth Module

3. 5V Relay Module

4. AC Plug และ Socket

5. 12 V DC adapter (สำหรับจ่ายไฟให้ Arduino)

6. Jumper wires (M-M และ M-F)

7. USB A to B สำหรับการโปรแกรม Arduino

Description and Working

เนื่องจากโปรเจกต์นี้ใช้การสื่อสารแบบ Serial communication จึงไม่มีการใช้ Sensor ใดๆ ทำให้ต้นทุนการผลิตต่ำ HC-05 Bluetooth module ที่ใช้ในที่นี้จะสื่อสารกับ Arduino ผ่านการเชื่อมต่อแบบสาย และสื่อสารกับ Smartphone แบบไร้สาย Smartphone จะทำหน้าที่ส่ง Input ไปยัง Bluetooth module และโมดูลจะส่ง Input ต่อไปยัง Arduino อีกที ดังนั้นจึงกล่าวได้ว่า Bluetooth ทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่าง Arduino และ Smartphone ส่วน Relay จะทำหน้าที่เป็น Actuator เชื่อมต่อกับ Socket เพื่อให้สามารถ ON และ OFF อุปกรณ์ใดๆ ที่เชื่อมต่อกับ Socket ได้ ทำให้ระบบมีความยืดหยุ่นสูง โปรเจกต์นี้สามารถสร้างด้วย ESP module ได้เช่นกัน แต่ตามที่กล่าวไปก่อนหน้านี้ เป้าหมายของเราคือการรักษาต้นทุนโปรเจกต์ให้ประหยัด เราจึงเลือกใช้ Bluetooth แทน คุณสามารถใช้ Smartphone App ใดก็ได้ที่สามารถควบคุม HC-05 Bluetooth module เช่น ‘Bluetooth Terminal HC-05’ โดย ‘mightyIT Communication’ หรือคุณจะใช้ไฟล์ ‘.apk’ ที่ผมสร้างผ่าน MIT App Inventor ซึ่งเตรียมไว้ให้ที่นี่ก็ได้

Circuit and Programming

ผมได้จัดเตรียมแผนผังวงจร (Circuit diagram) และ Block diagram เพื่อช่วยให้ผู้สร้างเข้าใจการกำหนดค่าทางกายภาพและการเชื่อมต่อของคอมโพเนนต์ต่างๆ ได้ง่ายที่สุด รวมถึงมีตาราง Pin-out ของอุปกรณ์ต่างๆ เพื่อความสะดวก ในรูปภาพโปรเจกต์ที่แสดงอยู่นี้ มีการใช้ Relay module แบบทำมือ (Handmade) แต่ขอแนะนำให้ใช้ Relay module แบบสำเร็จรูปเพื่อความเรียบร้อย นอกจากนี้ในโปรเจกต์นี้ยังใช้ปลั๊กไฟแยกกันเพื่อจ่ายไฟให้ Arduino และโหลด (Load) แต่ผู้ใช้สามารถรวมเข้าด้วยกันได้โดยทำตาม Circuit diagram ที่ให้ไว้

สำหรับการเขียนโปรแกรม ไม่มีความจำเป็นต้องใช้ Library เพิ่มเติมใดๆ โครงสร้างพื้นฐานของ Arduino sketch สามารถทำงานได้ทันที ในส่วนแรกของโปรแกรมจะเป็นการสร้างและกำหนดค่าตัวแปรที่จำเป็น ในส่วน Setup จะทำการกำหนด Output pin, ตั้งค่าเริ่มต้นของ Output และกำหนด Baud rate สำหรับ Bluetooth module ส่วนในเนื้อหาหลักของ Sketch จะเป็นเงื่อนไขการทำงานพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงบน Interface ของ Smartphone นอกจากนี้ยังมี Comment line ในโปรแกรมเพื่อให้ผู้สร้างเข้าใจ Code ได้ดียิ่งขึ้น

หมายเหตุ:- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ถอดสาย Pin TX และ RX ของ HC-05 ออกจาก Arduino ขณะกำลัง Upload Code

Construction and Testing

ในเครื่องต้นแบบนี้ คอมโพเนนต์ต่างๆ จะถูกจัดวางแบบ Modular และเชื่อมต่อด้วย Jumper wires แทนการบัดกรี ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้แก้ปัญหา (Troubleshooting) และซ่อมแซมได้ง่าย แต่ยังทำให้ขั้นตอนการประกอบสะดวกยิ่งขึ้น ขอแนะนำให้สร้างเคสป้องกันก่อนนำไปใช้งานเพื่อป้องกันอุบัติเหตุที่อาจเกิดขึ้นกับผู้ใช้และความเสียหายต่อตัวอุปกรณ์ (การใช้ 3D printing จะช่วยให้ชิ้นส่วนดูเรียบร้อยและแข็งแรง) เครื่องต้นแบบนี้ผ่านการทดสอบใช้งานต่อเนื่อง 10-12 ชั่วโมงโดยไม่มีข้อผิดพลาด และใช้งานได้จริงมานานกว่าหนึ่งปี ซึ่งพิสูจน์ได้ว่ามีความน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพ

Conclusion

ศักยภาพในการนำไปใช้งานจริงนั้นสูงมาก เนื่องจากเป็นอุปกรณ์แบบ Standalone มากกว่าที่จะเป็นอุปกรณ์เฉพาะทาง โปรเจกต์นี้จะเป็นประโยชน์ต่อผู้ที่มีความบกพร่องทางร่างกายที่มีข้อจำกัดในการเคลื่อนไหว สุดท้ายนี้ ผมอยากจะกล่าวว่าโปรเจกต์นี้เป็นผลมาจากความอยากรู้อยากเห็น ความปรารถนาที่จะแก้ปัญหาของสังคมด้วยเทคโนโลยี และที่สำคัญที่สุดคือความสนุกในการสร้างสรรค์สิ่งประดิษฐ์ที่น่าสนใจ

หากต้องการซื้ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ สามารถสั่งซื้อได้จาก UTSOURCE

Bibliography

· Google.com

· Arduino.cc

By:-

Debanjan Bakshi

M.Tech Applied Electronics and Instrumentation

S.T.E.A.M. Educator and Owner at

Vision Education

Contact no. - 9432013960

Whatsapp no. – 8240526721

Email id – /

Website - https://visioneducationindia.blogspot.com/