เบื้องหลังความเทพของ SD-CARD

โปรเจกต์นี้พี่จัดทำขึ้นมาเพื่อช่วยเว้นระยะห่างทางสังคม หรือ Social Distancing นั่นเองวัยรุ่น

จุดเริ่มต้นของ นวัตกรรมสุดเฟี้ยว

พอโรงเรียนกับออฟฟิศเริ่มกลับมาเปิด ความเสี่ยง COVID-19 ก็พุ่งปรี๊ดสิครับน้องๆ วิธีเดียวที่จะรอดคือต้องเว้นระยะห่างกันไว้ พวกพี่เลยสุมหัว Brainstorm กันว่าจะทำอุปกรณ์อะไรที่ช่วยเตือนให้คนห่างกัน แถมต้องพกพาง่ายด้วยนะ แต่ช่วง Lockdown ของก็หายากหน่อยนะน้อง พี่เลยต้องใช้อุปกรณ์ที่พอจะหาได้รอบตัว พี่นั่งวิจัย นั่งงมเรื่อง [Sensor](https://s.shopee.co.th/7VBG2rX65j) ต่างๆ ที่จะเอามาใช้วัดระยะระหว่างคน นั่งอ่านคู่มือ Sensor แล้วก็ไถ YouTube ช่อง [Arduino](https://s.shopee.co.th/7fUgFAWSki) จนตาแฉะกว่าจะได้ไอเดียมาทำตัวนี้

หลักการทำงานของ SD-CARD

หลังจากค้นคว้าและลองผิดลองถูกมาเป็นอาทิตย์ ในที่สุดก็ได้เจ้า SD-CARD (Social Distancing Icard) มาครอบครอง! ไส้ในมันมี Arduino Nano เป็นสมองกลหลัก ต่อกับ [Buzzer](https://s.shopee.co.th/6pvZFdZdRf), Ultrasonic Sensor แล้วก็ LED อีก 2 ดวง ตัว Ultrasonic Sensor จะทำหน้าที่ยิงคลื่นวัดระยะคนรอบตัวเรา ถ้ามีใครเนียนเข้ามาใกล้เกิน 6 ฟุตเมื่อไหร่ Buzzer จะร้องเตือนทันที! แถมมีไฟบอกสถานะหล่อๆ คือ Red LED จะติดถ้าอยู่ใกล้กันเกินไป และ Green LED จะติดโชว์ความปลอดภัยถ้าเว้นระยะได้ตามเกณฑ์ ทั้งหมดนี้ใช้ไฟจากแบตเตอรี่ 9V พร้อมต่อ Slide-switch ไว้เปิด-ปิดงานด้วยนะ

ปัญหาที่เจอและวิธีแก้ฉบับรุ่นพี่

ตอนทำตัว Prototype ครั้งแรก ปัญหาก็มาเลยน้องเอ๊ย คือเจ้า Ultrasonic Sensor กับ LED มันดันติดค้างตลอดเวลา เพราะ Arduino Nano มันรับไฟจากแบตเตอรี่ตรงๆ แบบไม่มีพัก งานงอกสิครับ!

เราจะปล่อยให้ SD-CARD มันเปิดตลอดเวลาไม่ได้ พี่เลยแก้ด้วยการยัด Slide-switch เข้าไปตัวนึง จะใช้งานตอนไหนก็ค่อยสับสวิตช์เปิด ไม่ใช้ก็ปิดซะ ง่ายๆ แต่ได้ใจความ

ขั้นตอนการเซ็ต Circuit

พี่ใช้ Autodesk Tinkercad ในการจำลองวงจรและเช็ค Code ให้เป๊ะก่อน พอเทสในระบบ Virtual จนมั่นใจแล้ว ถึงได้เวลาลงมือทำของจริง! พี่ใช้ซอฟต์แวร์ ARDUINO IDE อัด Code ลงไปในตัว Arduino Nano ให้มันทำงานตามที่เราสั่ง

เจาะลึกสายช่าง (EXPANDED TECHNICAL DETAILS)

หน่วยเก็บข้อมูลสุดแกร่ง (Non-Volatile Data Storage Hub)

โปรเจกต์พื้นฐานตัวนี้คือพิมพ์เขียวชั้นดี ถ้าพวกน้องอยากจะยัดความจำระดับ Gigabytes ลงในโปรเจกต์ Arduino ของตัวเอง

• SPI Protocol Pipeline: ตัว Arduino จะคุยกับ Module SD Card ผ่านช่องทางด่วน SPI (Serial Peripheral Interface) แต่ระวังหน่อยนะน้อง! ต้องจัดการเรื่อง Logic Translation ให้ดี เพราะ SD Card มันไวต่อความรู้สึก (3.3V) ถ้าเอาไฟ 5V จาก Arduino ยัดเข้าไปตรงๆ ระวัง Card จะลาโลกนะ
• การจัดการระบบไฟล์ FAT32: เราใช้ Library SD.h ในการ Init, สร้าง, อ่าน และเขียนไฟล์ในรูปแบบที่เอาไปเปิดในคอมพิวเตอร์ Windows หรือ Mac ได้เลยหล่อๆ เหมาะมากสำหรับงาน Data Logging

ประสิทธิภาพ (Efficiency)

• Sector-Based Write Buffering: มีระบบ "Sync" ข้อมูล โดยจะทำการเขียนลง SD Card จริงๆ ก็ต่อเมื่อ Buffer ใน RAM ของ Arduino ครบ 512 Bytes เท่านั้น วิธีนี้จะช่วยถนอมอายุการใช้งานของ Card ไม่ให้เน่าไว แถมยังประหยัดพลังงานได้เยอะเลยล่ะน้องชาย