Page 1
เอกสารอางอง
[1] http://www.lib.kmutt.ac.th/st4kid/nonFlash/services/getText.jsp?id=137 [2] ศนยการเรยนรออนไลน ส านกคอมพวเตอรและเทคโนโลยสารสนเทศ http://lms.icit.kmutnb.ac.th/moodle/index.php [3] http://analogsoftware.itgo.com/2.3.htm [4] หลกการสอสารและโทรคมนาคม โดย รศ. ดร. ปรชา กอเจรญ ภาควชา วศวกรรมไฟฟาและ อเลกทรอนกสประยกต คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรปทม, 2557. [5] http://www.ee.eng.cmu.ac.th/~tharadol/teach/ee442/text/radio_07.pdf
Page 2
ภาคผนวก ก การใชงาน NI ELVIS
(NI Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite)
Page 3
67
การใชงานอปกรณ NI ELVIS จะแบงเปน 2 สวนดวยกน คอ
1. การปรบจากตวอปกรณ NI ELVIS หรอเรยกวา การปรบแบบ Manual
ภาพท ก 1 แสดงต าแหนงแผงควบคมการใชงานอปกรณ NI ELVIS 1. LED แสดงสถานะเปด-ปด ของอปกรณ NI ELVIS 2. สวตซเปด-ปด การใชงานบอรดตอวงจรบนอปกรณ NI ELVIS 3. สวตซในการตดตอสอสารระหวางเครองกบโปรแกรม 4. ปมปรบแรงดนของอปกรณ NI ELVIS 5. ปมปรบการใชงานวงจรก าเนดสญญาณบนอปกรณ NI ELVIS 6. คอนเนคเตอรอนพต ดจตอลมลตมเตอร 7. คอนเนคเตอรอนพต ออสซโลสโคป
Page 4
68
ภาพท ก 2 การเชอมตอดานหลงของอปกรณ NI ELVIS
1. สวตซเปด-ปดการท างานของอปกรณ NI ELVIS 2. ขวตอพาวเวอรซพพลายAC-DC 3. พอรตเชอมตออปกรณ DAQ 68-Pin 4. บอรดตอวงจร
Page 5
69
ภาพท ก 3 ต าแหนงการใชงานของบอรดตอวงจรอปกรณ NI ELVIS 1. ชองส าหรบการตอใชงานการรบสญญาณอนาลอค, ชองส าหรบตอใชงานออส 2. ซโลสโคป, ชองส าหรบการตอใชงานฟงชนของโปรแกรม 3. ชองส าหรบการตอรบคาสเตตส/สงงานเปดปด ดจตอลอนพต-ดจตอลเอาตพต 4. LED แสดงสถานะการทดลอง 5. พอรตตออนกรม หรอ คอมพอรต D-SUB DB 9 Pin 6. ชองส าหรบตอใชงานการนบ/การก าหนดเวลา, ชองส าหรบเลอกใชงาน อนพต-เอาตพต ของ LED กบ D-SUB, ชองส าหรบตอใชงานแรงดน 5 VDC
Page 6
70
7. ชองส าหรบใชงานมลตมเตอร, ชองส าหรบตอใชงานฟงกชนเจนเนอรเรเตอร, ชองส าหรบเลอกใชงาน อนพต-เอาตพต บานานา กบ BNC, ชองส าหรบตอใชงานการปรบแรงดนใหกบอปกรณ +15, -15, +5 VDC 8. LED แสดงสถานะการตอใชงาน +15, -15, +5 VDC 9. พอรตเชอมตอสายสญญาณขวตอแบบ BNC 10. พอรตเชอมตอสายสญญาณขวตอแบบแจคบานานา
Page 7
ภาคผนวก ข การปรบตวโปรแกรม NI Traditional ของชดทดลอง NI
Page 8
72
1. เปดโปรแกรม NI Traditional คลกท ICON 2. จะปรากฏหนาตาง ELVIS – Instrument Launcher ขนมา ให Click OK
ภาพท ข1.1 หนาตาง ELVIS – Instrument Launcher ทยงไม Config กบโปรแกรม
3. จากนนคลกท Configure จะปรากฏหนาตาง NI ELVIS – Configure Hardware ขนมา ให Click OK
ภาพท ข1.2 หนาตาง NI ELVIS – Configure Hardware ทยงไม Config กบโปรแกรม
Page 9
73
4. จากนน คลกท Check รอสกคร โปรแกรมจะ Check Device Status โปรแกรมกบอปกรณ NI ELVIS วาเชอมตอกนหรอไม เมอเชอตอเสรจแลวจะขน Communication established successfully และ Click OK
ภาพท ข1.3 หนาตาง NI ELVIS – Configure Hardware ท Config กบโปรแกรม
5. จากนนหนาตาง ELVIS – Instrument Launcher จะขนใหเลอกฟงชนตางๆ ทสามารถใชได ดงตอไปน
ภาพท ข1.4 หนาตาง ELVIS – Instrument Launcher ท Config กบโปรแกรม
Page 10
74
5.1 Digital Mutimeter
ภาพท ข1.5 หนาตาง Digital Mutimeter
5.2 Oscilloscope
ภาพท ข1.6 หนาตาง Oscilloscope
Page 11
75
5.2.1 Function Generator สามารถเลอกกนปรบคาไดทงแบบ Auto และ Manual
ภาพท ข1.7 หนาตาง Function Generator แบบ Auto
ภาพท ข1.8 หนาตาง Function Generator แบบ Manual
Page 12
76
5.2.2 Variable Power Supplies สามารถเลอกกนปรบคาไดทงแบบ Auto และ Manual
ภาพท ข1.9 หนาตาง Variable Power Supplies แบบ Auto
ภาพท ข1.10 หนาตาง Variable Power Supplies แบบ Manual
5.2.3 Bode Analyzer
ภาพท ข1.11 หนาตาง Bode Analyzer
Page 13
77
5.2.4 Dynamic Signal Analyzer
ภาพท ข1.12 หนาตาง Bode Analyzer
5.2.5 Arbitrary Waveform Generator
ภาพท ข1.13 หนาตาง Arbitrary Waveform Generator
Page 14
78
5.2.6 Digital Bus Reader
ภาพท ข1.14 หนาตาง Digital Bus Reader 5.2.7 Digital Bus Writer
ภาพท ข1.15 หนาตาง Digital Bus Writer
Page 15
79
5.2.8 Impedance Analyzer
ภาพท ข1.16 หนาตาง Impedance Analyzer
5.2.9 Two-Wire Current-Voltage Analyzer
ภาพท ข1.17 หนาตาง Two-Wire Current_Voltage Analyzer
Page 16
80
5.2.10 Three-Wire Current_Voltage Analyzer
ภาพท ข1.18 หนาตาง Three-Wire Current-Voltage Analyzer
Page 17
ภาคผนวก ค การใชงาน โปรแกรม NI Multisimเบองตน
Page 18
82
ตวอยางการใชงานโปรแกรม NI Multisim แสดงดวยการทดลองตอวงจรเพอการแสดงผลลพธของวงจร ซงมขนตอนดงน 1. สรางวงจรจ าลองบนโปรแกรม NI Multisim 2. เปดโปรแกรม NI Multisim คลกท ICON 3. จะปรากฏหนาตาง Multisim ขนมา
ภาพท ค1.1 หนาตางโปรแกรม NI Multisim
4. วาดวงจรแอมปลจดมอดเลเตอร โดยมคาพารามเตอรดงตารางท 1 ลงในโปรแกรม NI Multisim
100kΩ
100kΩ
22uF
68kΩ
200kΩ
2N3904
10kΩ
10kΩ
FUNCTIONGENERATOR
LOCALOSCILLATOR
1500pf
3300pF 68mH
+12V
J01
J02
2N3904
J03
ภาพท ค1.2 วงจรจ าลอง
Page 19
83
ตารางท ค1 รายการสวนรายชออปกรณวงจรแอมปลจดมอดเลเตอร Group Family ชออปกรณ
Sources POWER_SOURCES GROUND VCC 12V
Basic RESISTORS 100 kΩ 2 ตว, 200 kΩ, 68 kΩ, 10 kΩ 2 ตว CAPACITOR 22 uF, 1500 pF, 3300 pF INDUCTOR 50 mH
Transistors All families 2N3904 5. คลกทปม เพอเขาไปเลอกอปกรณ จะพบหนาตาง Select a Component Pick Devices 6. เลอกอปกรณ หรอพมพชออปกรณลงในชอง Component และอปกรณกจะแสดงขนมา 7. คลกปม OK
ภาพท ค1.3 หนาตาง Select a Component Pick Devices
8. คลกเมาสหนงครงบนพนทท างาน เพอวางอปกรณลงไปในต าแหนงทตองการ วางอปกรณทกตวลงไป แลวจดเรยงตามทตองการ ดงภาพท ค1.4
Page 20
84
ภาพท ค1.4 การวางอปกรณตางๆ บนพนทท างาน
9. น าเมาสมาชทขาทอปกรณจะเหนวา มจดวงกลมสด าเลกๆ เกดขน ใหคลกลงไปหนงครง เพอท าการเชอมตอลากสายสญญาณมาเชอมตอยงอกขาหนง กจะปรากฏจดวงกลมสแดงเลกๆ ขนมา ใหคลกลงไปหนงครง จะปรากฎเสนสแดง กจะท าใหขาอปกรณทงสองเชอมตอถงกนโดยสมบรณ จากนนท าการเชอมตอสายสญญาณ และก าหนดคาอปกรณใหครบตามวงจร กจะไดดงภาพท ค1.5
ภาพท ค1.5 การเชอมตอสายสญญาณ
10. เมอลากสายสญญาณเสรจแลว ใหคลกทปม Function Generator และ Oscilloscope ทางดานขวา และเชอมตอสายสญญาณ ดงภาพท ค1.6
Page 21
85
ภาพท ค1.6 การเชอมตอสายสญญาณ Function Generator และ Oscilloscope
11. คลกทปม Run เพอ Run Program 12. คลกท Function Generator เพอปรบคาตางๆ ตามตองการ 13. คลกท Oscilloscope จะปรากฎสญญาณ ดงภาพท ค1.7
ภาพท ค1.7 สญญาณตางๆ ท Oscilloscope 14. จากนนคลกทปม STOP เพอหยด Program
15. คลกทปม เพอบนทกเกบไฟลตามตองการ
Page 22
ภาคผนวก ง การใชงานโปรแกรม LabVIEW เบองตน
Page 23
87
LabVIEW เปนโปรแกรมทใช เพอสรางโปรแกรมส าหรบการเกบขอมล , การเชอมตอกบอปกรณหรอเครองมอวดตางๆ และการควบคมระบบตางๆ LabVIEW จะใชภาษากราฟฟกในการสรางโปรแกรม ซงแตกตางจากโปรแกรมอนๆ ทใชตวอกษรเพอสรางโปรแกรม เชน C/C++ , Visual C++ , Visual Basic , etc. โปรแกรม LabVIEW มฟงกชน (Functions) และเครองมอ (Tools) ดงภาพท 1 เพอชวยใหผใชสามารถน ามาสรางโปรแกรมส าหรบงานประยกตตางๆ เชน loops , case statements , arrays , string , file I/O , data acquisition , instrument control , analysis tools เปนตน โปรแกรม LabVIEW โดยปกตจะเรยกวา Virtual Instrument (VI) ซงประกอบดวย 2 สวนคอ Front Panel และ Block Diagram โดยแตละสวนจะใชส าหรบวตถประสงคทแตกตางกน 1. Front Panel
ภาพท ง1.1 ภาพท 1 Front Panel Front Panel เปนสวนทใชส าหรบเชอมตอกบผใชงานใชส าหรบใสคา (input) และแสดงผล (output) ของตวโปรแกรมทสรางขนมา โดยสวน input จะถกเรยกวา control และสวน output จะเรยกวา indicator ตว control และ indicator ทถกน ามาใชใน Front Panel ซงจะมจดตอเชอมปรากฎอยท Block Diagram ดวย เมอโปรแกรมเรมท างานตว control ท Front Panel จะท าการสงขอมลผานไปยง Block Diagram และตว output กจะสงคาจาก Block Diagram กลบมาแสดงผลท Front Panel ผานตว indicator ทก าหนดไว ขอมลทใชในตว control และ indicator มอยดวยกนหลายรปแบบ เชน ตวเลข (Numerics), เงอนไข (Booleans) และตวอกษร (Strings)
Page 24
88
1.1 Numerics มอยดวยกนหลายรปแบบ เชน ตวเลขดจตอล, เกจ, หรอสเกลแบบตางๆ ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Numerics ดงภาพท ง1.2
ภาพท ง1.2 ตวอยางฟงกชน Control และ Indicator แบบ Numerics ใน Front Panel
1.2 Booleans เปนเงอนไขม 2 สถานะคอ on/off หรอ True/False รปแบบของ Boolean จะเปน ปมส , ปมกดหยด หรอปมเลอนเปดหรอปด ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Boolean ดงภาพท ง1.3
ภาพท ง1.3 ตวอยางฟงกชน Control และ Indicator แบบ Boolean ใน Front Panel
Numerics Control
Numerics Indicator
Boolean Control
Boolean Indicator
Page 25
89
1.3 String เปนตวอกษรทใชส าหรบปอนคา , แสดงผล หรอจดเกบไวในรปของไฟล ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน String ดงภาพท ง1.4
ภาพท ง1.4 ตวอยางฟงกชน Control และ Indicator แบบ Strings ใน Front Panel 1.4 Charts/Graphs เปน indicator ทใชแสดงขอมลเทยบกบเวลาซงมทงแบบ 2 มต และ 3 มต ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Graphs ดงภาพท ง1.5
ภาพท ง1.5 ตวอยางฟงกชน Charts/Graphs แบบตางๆ ใน Front Panel
String Control
String Indicator
Page 26
90
2. Block Diagram
ภาพท ง1.6 Block Diagram
Block Diagram เปนสวนทเกบ Source Code ของโปรแกรม LabVIEW ซงตวโปรแกรมใน LabVIEW จะเรยกวา VI ตว Code ในโปรแกรม LabVIEW เปนกราฟฟกทเรยกกนวา G (Graphical) programming หลกการของโปรแกรมจะเชอมตอตวจดเชอมตางๆ เขาดวยกน แทนทจะเขยนโดยใชค าสงตางๆ ดงทใชทวไปในโปรแกรมอนๆ เชน C/C++ , Visual C++ ซงอาจจะกลาวไดวา LabVIEW ใชหลกการเดยวกนกบการเขยน flow chart ตวอยางของ Numerics , Booleans , Strings และCharts/Graphs ใน Block Diagram มรปแบบแตกตางกนดงภาพท ง1.7
ภาพท ง1.7 ตวอยางฟงกชน Numerics, Booleans, Strings และ Charts/Graphs ใน Block Diagram
Numerics Indicator
Numerics Control
Booleans Control
Booleans Indicator
Strings Indicator
Strings Control Charts/Graphs
Page 27
91
โปรแกรม LabVIEW มฟงกชนตางๆ ทใชชวยในการพฒนาโปรแกรมทมความซ าซอน เชน ตว operation (+ , - , * . / , ^ เปนตน) คาคงท (π , e , ln2 , log10 เปนตน) ฟงกชนมาตรฐานตางๆ (sin , cos , tan , atan เปนตน) Loop & Case Structures (while loop , for loop , case เปนตน) และฟงกชน File input/output (File I/O) ฟงกชนตางๆ ทกลาวถงจะปรากฎอยใน Block diagram เทานน
2.1 Operation เปนฟงกชนทใชชวยเพอสรางสมการหรอค าสงในโปรแกรม LabVIEW ตามวตถประสงคทก าหนดไว ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Numeric ดงภาพท ง1.8
ภาพท ง1.8 ตวอยางฟงกชน Operation ตางๆ ใน Block Diagram 2.2 Loop & Case Structures เปนฟงกชนพนฐานส าหรบการเขยนโปรแกรม ซงมไวชวยส าหรบการเขยนโปรแกรมทตองมขนตอนการท างานซ าหลายๆ ครง โดยรปแบบของฟงกชนขนอยกบลกษณะของกระบวนการ เชน While Loop กระบวนการจะท าซ าจนกระทงบรรลตามเงอนไขทก าหนดไว เปน ForLoop ตวโปรแกรมจะกระท าซ าตามจ านวนครงทก าหนด และในกรณของ Case Structure ตวโปรแกรมจะกระท าเมอคาเรมตนตรงตาม ขอก าหนดของเงอนไขนนๆ ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน Structures ดงภาพท ง1.9
Page 28
92
ภาพท ง1.9 ตวอยางฟงกชน Loop & Case Structures ใน Block Diagram 2.3 File Input/Output (I/O) เปนฟงกชน ทสามารถน ามาใชเพอจดเกบขอมลในรปของไฟล ทงแบบ Binary และ ASCII (text) Format โดยสามารถน ามาวเคราะห และจดท ารายงานหรอกราฟในภายหลงได ฟงกชน File I/O ประกอบดวยฟงกชนอาน (Read) ขอมลจากไฟล และจดเกบ (Write) ขอมลในรปของไฟล สวนวธการใชฟงกชนขนอยกบชนดของขอมล (String , Array , Integer , Cluster เปนตน) และ format ของไฟล (binary หรอ ASCII) ท ตองการอานหรอจดเกบ ซงฟงกชนสามารถเขาไดจากไอคอน File I/O และ Waveform ดงภาพท ง1.10
ภาพท ง1.10 ตวอยางฟงกชน File I/O ใน Block Diagram
File I/O สาหรบข อมลแบบต างๆ
File I/O สาหรบข อมลแบบ Waveform
Page 29
93
3. ตวอยางการเขยนโปรแกรม LabVIEW การเขยนโปรแกรม LabVIEW นนขนอยกบวตถประสงคทตองการใชงานซง Front Panel และ
Block Diagram จะถกใชรวมกนเพอเขยนโปรแกรมโดย Front Panel จะใชเพอแสดงผล และตดตอกบผใช สวน Block Diagram จะใชเพอเขยนและแสดงเสนทางเดนของขอมลรวมทงเปนตวก าหนดคาตวแปรเรมตนหรอตวแปรควบคมตางๆ ทจ าเปนตองใชในโปรแกรม
ตวอยางการใชงานโปรแกรม LabVIEW เบองตน แสดงดวยการทดลองฟงกชนเพอการแสดงผลลพธของฟงกชน ซงมขนตอนดงน
3.1 เปดโปรแกรม LabVIEW 8.5 คลกท ICON 3.2 จากนนจะปรากฏหนาตาง Getting Started ขนมา ใหคลกท Blank VI
ภาพท ง1.11 หนาตางโปรแกรม LabVIEW 8.5
Page 30
94
3.3 จากนนจะปรากฎหนาตาง Front Panel และ Block Diagram
ภาพท ง1.12 หนาตาง Front Panel และ Block Diagram ของโปรแกรม LabVIEW 8.5
3.4 จากนนคลกขวาทหนาตาง Front Panel จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Controls จากนนใหคลกขวาทไอคอน Numeric จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Controls ขนมาอก จากนนใหคลกซายคางไวทไอคอน Numerics Control , Numerics Indicator และลากไปวางไวทหนา Front Panel จากนนเปลยนชอทจะใชแสดงโดยการดบเบลคลกทชอของฟงกชน ดงภาพท ง1.13
ภาพท ง1.13 แสดงการเรยกฟงกชน ทใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Front Panel
Page 31
95
3.5 จากนนใหดบเบลคลกทตวฟงกชน ตวใดตวหนง แลวโปรแกรมจะเดงไปทหนาตางของ Block Diagram ดงภาพท 14
ภาพท ง1.14 แสดงฟงกชน ทใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Block Diagram
3.6 จากนนคลกขวาทหนาตาง Block Diagram จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Funtion จากนนใหคลกขวาทไอคอน Numeric จะปรากฎหนาตาง Tool Bar Numeric ขนมา แลวคลกซายคางไวทไอคอน Add และลากไปวางไวทหนา Block Diagram และลองใชเมาสชทตวฟงกชน จะเหนวามจดโหนดแสดงขนมา ดงภาพท ง1.15
ภาพท ง1.15 แสดงฟงกชน ทใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Block Diagram
Page 32
96
3.7 จากนนคลกซายทจดโหนดตางๆ เพอเชอมตอฟงกชนเขาดวยกน ดงภาพท ง1.16
ภาพท ง1.16 แสดงการเชอมตอจดโหนด ของฟงกชนเขาดวยกนใชในการเขยนโปรแกรมบวกเลข ใน Block Diagram
3.8 เมอท าการเชอมตอจดตางๆ เสรจเรยบรอย ใหคลกท เพอท าการรนโปรแกรม 3.9 จากน นลองท าการปรบลกศรขนลงทฟงกชน สงเกตทผลลพธวาเปนไปตามทไดเขยนโปรแกรมหรอไม ดงภาพท ง1.17
ภาพท ง1.17 ตวอยางโปรแกรมบวกเลข
Page 33
ภาคผนวก จ DATA SHEET