Lab 11 Bluetooth Control Application

จุดประสงค์การเรียนรู้

          สามารถเขียนCodeภาษาCในArduino IDEควบคุมการทำงานของหุ่นยนต์ผ่านสัญญาณบลูทูธได้

สาระการเรียนรู้ 

 บลูทูธ (Bluetooth) เป็นข้อกำหนดสำหรับอุตสาหกรรมเครือข่ายส่วนบุคคล (Personal Area Networks - PAN) แบบไร้สาย บลูทูธช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถเชื่อมต่อกันได้ เช่น โทรศัพท์มือถือ พีดีเอ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล โดยผ่านทางคลื่นวิทยุ

ที่มาของชื่อบลูทูธนั้นนำมาจากพระนามพระเจ้าฮารัลด์บลูทูทของประเทศเดนมาร์ก เพื่อเป็นการรำลึกถึงกษัตริย์บลูทูธผู้ปกครองประเทศกลุ่มสแกนดิเนเวีย ซึ่งในปัจจุบันเป็นกลุ่มผู้นำในด้านการผลิตโทรศัพท์มือถือป้อนสู่ตลาดโลก และระบบบลูทูธนี้ ก็ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้กับโทรศัพท์มือถือ และเริ่มต้นจากประเทศในแถบนี้ด้วยเช่นกัน

คุณสมบัติของบูลทูธ

บลูทูธจะใช้สัญญาณวิทยุความถี่สูง 2.4 GHz. (จิกะเฮิร์ซ) แต่จะแยกย่อยออกไป ตามแต่ละประเทศ อย่างในแถบยุโรปและอเมริกา จะใช้ช่วง 2.400 ถึง 2.4835 GHz. แบ่งออกเป็น 79 ช่องสัญญาณ และจะใช้ช่องสัญญาณที่แบ่งนี้ เพื่อส่งข้อมูลสลับช่องไปมา 1,600 ครั้งต่อ 1 วินาที ส่วนที่ญี่ปุ่นจะใช้ความถี่ 2.402 ถึง 2.480 GHz. แบ่งออกเป็น 23 ช่อง ระยะทำการของบลูทูธจะอยู่ที่ 5-100 เมตร โดยมีระบบป้องกันโดยใช้การป้อนรหัสก่อนการเชื่อมต่อ และ ป้องกันการดักสัญญาณระหว่างสื่อสาร โดยระบบจะสลับช่องสัญญาณไปมา จะมีความสามารถในการเลือกเปลี่ยนความถี่ที่ใช้ในการติดต่อเองอัตโนมัติ โดยที่ไม่จำเป็นต้องเรียงตามหมายเลขช่อง ทำให้การดักฟังหรือลักลอบขโมยข้อมูลทำได้ยากขึ้น โดยหลัก ของบลูทูธจะถูกออกแบบมาเพื่อใช้กับอุปกรณ์ที่มีขนาดเล็ก เนื่องจากใช้การขนส่งข้อมูลในจำนวนที่ไม่มาก อย่างเช่น ไฟล์ภาพ, เสียง, แอปพลิเคชันต่างๆ และสามารถเคลื่อนย้ายได้ง่าย ขอให้อยู่ในระยะที่กำหนดไว้เท่านั้น (ประมาณ 5-100 เมตร) นอกจากนี้ยังใช้พลังงานต่ำ กินไฟน้อย และสามารถใช้งานได้นาน โดยไม่ต้องนำไปชาร์จไฟบ่อยๆ ด้วย 

ระยะในการรับส่งข้อมูลของบลูทูธนั้นขึ้นกับแต่ละ class ที่ใช้ ซึ่งมี 4 class ดังนี้

Class 1 กำลังส่ง 100 มิลลิวัตต์ ระยะประมาณ 100 เมตร

Class 2 กำลังส่ง 2.5 มิลลิวัตต์ ระยะประมาณ 10 เมตร

Class 3 กำลังส่ง 1 มิลลิวัตต์ ระยะประมาณ 1 เมตร

Class 4 กำลังส่ง 0.5 มิลลิวัตต์ ระยะประมาณ 0.5 เมตร

อ้างอิงจาก :  https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%9A%E0%B8%B9%E0%B8%A5%E0%B8%97%E0%B8%B9%E0%B8%98

วัสดุอุปกรณ์

1. บอร์ดLotus Devkit V.1.0 จำนวน 1 ตัว

2. สายMicro USB   จำนวน 1 เส้น

3.  Servo Motor  จำนวน 1 ตัว

4.  DC Motor  จำนวน 2 ตัว

5. Battery Lipo 7.4Vdc จำนวน 1 ก้อน

วิธีทดลอง

เป้าหมายในการทำงานของLabนี้ เพื่อเขียนโปรแกรมให้หุ่นยนต์เชื่อมต่อกับโทรศัพท์ที่ใช้ระบบปฏิบัติการAndroid ผ่านสัญญาณบลูทูธ

การส่งสัญญาณจากโทรศัพท์มือถือระบบปฏิบัติการAndroid เพื่อควบคุมหุ่นยนต์

1. นำบอร์ดLotus Devkit V.1.0 มาต่อกับสายMicro USB พร้อมทั้งประกอบเป็นหุ่นยนต์ให้เรียบร้อย ดังรูปข้างล่าง

2. ทำการCopy Codeด้านล่างก่อนUpload code Arduino IDE ลงไปใบนบอร์ด ESP32 Devkit v1 ควรเลือกที่Tool -> Board -> ESP32 Arduino ->ESP32 Dev Module (ดังภาพประกอบด้านล่าง) 

3.หลังจากนั้นให้เข้ามาที่ Tool ->Port แล้วเลือกพอร์ตCom portที่เชื่อมกับUSB  แล้วกดปุ่มUpload ดังรูปข้างล่าง 

4. ทำการติดตั้งAppication  JoyLotusSR  ใน Play Srore หรือที่Link : https://play.google.com/store/apps/details?id=appinventor.ai_jaturong9999.JoyLotusNanoKB_IDE ดังรูปข้างล่าง 

หากไม่สามารถดาวน์โหลดในPlaystoreได้ สามารถติดตั้งไฟล์.apk ได้ที่นี่ https://drive.google.com/file/d/1Y_4fVsdOCzZU9nlfiziq7M_5vStbu09F/view

 5. สำหรับการตั้งค่าสัญญาณบลูทูธ ให้สามารถควบคุมหุ่นยนต์นั้น อันดับแรกต้องค้นหาชื่อบลูทูธของหุ่นยนต์ที่ตั้งไว้ ในCode Arduino IDE ที่โทรศัพท์สแกนเจอ ดังวีดีโอสาธิตการค้นหาด้านล่าง