ชื่อโปรเจกต์: สรุปมันคือ Radar หรือ Sonar กันแน่? เอาให้ชัดวัยรุ่น!

ฟิสิกส์ของการรับรู้: มาทำ DIY Sonar Scanner กันหน่อยดีกว่า

เส้นแบ่งระหว่าง Radar กับ Sonar เนี่ย พวกสายเล่นบอร์ดชอบจำสลับกันบ่อย แต่น้องรู้ป่ะ ฟิสิกส์ข้างหลังมันคนละเรื่องเลยนะเว้ย โปรเจกต์นี้เราจะใช้ Arduino Nano กับ HC-SR04 Ultrasonic sensor มาสแกนห้องทำเป็น Sonar แบบเฟี้ยวๆ พร้อมเจาะลึกความต่างของการตรวจจับระยะไกลให้ดู จัดไปวัยรุ่น!

วิทยาศาสตร์ของการวัดระยะ: Radar vs. Sonar

• Radar (Radio Detection and Ranging): ใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นวิทยุ) วิ่งเร็วเท่าแสง แถมทะลุได้หมดทั้งกระจก เมฆ หรือวัสดุที่ไม่นำไฟฟ้า หล่อเท่สุดๆ
• Sonar (Sound Navigation and Ranging): ใช้คลื่นความดันเชิงกล หรือที่เรียกว่า "คลื่นเสียง" นั่นแหละ เนื่องจากเสียงมันวิ่งช้ากว่าแสงเยอะ (~340 m/s ในอากาศ) เลยทำให้ Microcontroller อย่าง Arduino ของเราวัดค่า "Time of Flight" (ToF) หรือเวลาที่เสียงสะท้อนกลับมาได้แบบชิลๆ
• Ultrasonic Perception: เจ้า HC-SR04 จะยิง Pulse "Ultrasonic" (40kHz) ออกไป หูคนเราไม่ได้ยินหรอกน้อง แต่มันก็ทำตัวเหมือนคลื่นเสียงปกติเลย คือไปกระทบวัตถุแข็งๆ แล้วก็เด้งกลับมาให้เราคำนวณระยะและมุมได้แม่นๆ

สแกนแบบ Dynamic ด้วย Processing

จะเอาแค่ตัวเลขระยะมาดูมันก็จืดไป เราต้องเอา data มาทำแผนที่ให้เห็นภาพด้วยซอฟต์แวร์ Processing วัยรุ่น:

1. Servo Integration: เอา Micro-servo มาหมุนตัว Ultrasonic sensor ให้กวาดไปเป็นมุม 180 องศา
2. Serial Coordination: ทุกๆ องศาที่หมุนไป Arduino จะส่ง String (เช่น "120,45.") ที่มีทั้งมุมและระยะที่ตรวจเจอ ส่งเข้า PC ผ่านสาย USB
3. Visual Plotting: สคริปต์ใน Processing จะรับค่าพวกนี้มาวาดหน้าจอแบบ "Circular Sweep" วัตถุที่เจอจะโผล่เป็นจุดสีแดงบนเส้นกริดสีเขียว เหมือนหน้าจอเรดาร์ในหนังเลยน้องเอ๊ย

ประโยชน์และการเอาไปใช้งานจริง

ระบบนี้โคตรเหมาะจะเอาไปเป็นต้นแบบให้พวก Autonomous Mobile Robots (AMRs) เลยนะ ถ้าเราเข้าใจข้อจำกัดของ Sonar (อย่างเช่น ผิววัตถุนิ่มๆ มันจะดูดเสียงนะน้อง ห้ามลืม!) และข้อดีของการทำ Ultrasonic mapping เราจะเขียนโปรแกรมให้หุ่นยนต์วิ่งหลบสิ่งกีดขวางในที่แคบๆ ได้แบบเซียนโดยไม่ต้องไปชนของพัง

หวัดดีน้องๆ ทุกคน ในคลิปนี้พี่จะพามาทำอะไรคูลๆ กัน แต่ปัญหาคือจะเรียกมันว่า Radar หรือ Sonar ดีวะ? ลองคอมเมนต์บอกพี่หน่อยดิ

ไปดู Tutorial เต็มๆ ได้ที่ช่อง youtube ของพี่เลย

ของที่ต้องใช้ :

1. [Arduino](https://s.shopee.co.th/7fUgFAWSki)

2. SRF05 (หรือ HC-SR04 ก็ได้)

3. micro [servo](https://s.shopee.co.th/7fUgFAWSki)

และอื่นๆ...

Sonar คืออะไร?

Sonar (ย่อมาจาก sound navigation ranging) เป็นเทคนิคที่ใช้การส่งผ่านของเสียง (ส่วนใหญ่ใช้ใต้น้ำ อย่างพวกเรือดำน้ำ) เพื่อนำทาง ติดต่อสื่อสาร หรือตรวจจับวัตถุบนผิวน้ำหรือใต้พื้่นน้ำนั่นเอง

Radar คืออะไร?

Radar คือระบบตรวจจับที่ใช้คลื่นวิทยุเพื่อระบุระยะ มุม หรือความเร็วของวัตถุ ใช้ตรวจจับได้ตั้งแต่เครื่องบิน เรือ ยานอวกาศ ขีปนาวุธ รถยนต์ ไปจนถึงสภาพอากาศและภูมิประเทศเลยนะน้อง

Ultrasonic คืออะไร?

Ultrasonic sensors คือตัววัดระยะโดยใช้คลื่นเสียงความถี่สูง
หัว [Sensor](https://s.shopee.co.th/7VBG2rX65j) จะยิงคลื่นออกไปแล้วรอรับคลื่นที่สะท้อนกลับมาจากวัตถุเป้าหมาย มันจะวัดระยะได้จากการจับเวลาตั้งแต่เริ่มยิงจนถึงตอนได้รับกลับมา ห้ามช็อตนะตัวนี้ ต่อสายดีๆ ล่ะ

สรุปแล้วจากที่พี่ร่ายมาทั้งหมด น้องว่าไง?

ตกลงที่เราทำเนี่ยมันคือตัวอะไรกันแน่!?