รายละเอียดเพิ่มเติม
บอร์ดควบคุมนี้เกิดขึ้นจากความร่วมมือของบริษัท อินโนเวตีฟ เอ็กเพอริเมนต์ จำกัด หรือ INEX กับ Artronshop ผู้พัฒนาโปรแกรม microBlock IDE โดยมีการพัฒนาบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็กที่เลือกใช้ชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ร่วมสมัย RP2040 จาก Raspberry Pi Ltd. ซึ่งใช้หน่วยประมวลผล 32 บิต ARM Cortex M0 แกนสมองคู่ นำมาประกอบกับอุปกรณ์และวงจรขับมอเตอร์ ได้เป็นบอร์ดควบคุมที่ชื่อ KidMotor V4i โดยในเวอร์ชัน 4i นี้รองรับการเขียนโปรแกรมควบคุมจากคอมพิวเตอร์ แล้วอัปโหลดโค้ดมายังไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อกำหนดการทำงานได้โดยตรง
เครื่องมือในการพัฒนาโปรแกรมใช้ได้หลากหลาย ทั้งโปรแกรมภาษาไพทอนแบบย่อส่วนหรือ microPythonภาษา C/C++ และแบบบล็อก ประกอบด้วย microBlock IDE ที่พัฒนาโดย Artronshop ของคนไทย รองรับการพัฒนาโปรแกรมด้วยบล็อกสำหรับผู้เริ่มต้นและแบบ microPython นอกจากนั้น ยังใช้ Thonny IDE และ Circuit Python ของ Adafruits Indudtries จากสหรัฐอเมริกาได้ด้วย ด้านการพัฒนาโปรแกรมด้วยภาษา C/C++ ทำได้ผ่าน Arduino IDE ด้วยการเพิ่มข้อมูลของฮาร์ดแวร์ผ่านเมนู Board manager ของ Arduino IDE
หน้าตาและส่วนประกอบของบอร์ดควบคุม KidMotor V4i แสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1 แสดงส่วนประกอบต่างๆ ของบอร์ดควบคุม KidMotor V4i ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2040 จาก Raspberry Pi Ltd.
1. คุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญ
- ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ RP2040จาก Raspberry Pi Foundation
- มีสวิตช์เปิด-ปิดสำหรับควบคุมการจ่ายพลังงานให้กับวงจร
- มี LED แสดงสถานะแบตเตอรี่
- มีจุดต่อพอร์ต USB-C สำหรับอัปโหลดโค้ดและประจุแบตเตอรี่
- มีจุดต่อบัสI2C สำหรับต่อกับอุปกรณ์ภายนอกผ่านระบบบัส I2C ใช้คอนเน็กเตอร์ที่จัดสัญญาณแบบ KB Chain (RH5) และ GROVE (PH4)
- มีวงจรขับมอเตอร์ไฟตรง 2 ช่องพร้อม LED แสดงทิศทางขับมอเตอร์ไฟตรง 3 ถึง 6V กระแสไฟฟ้าสูงสุด1A
- เอาต์พุตต่อเซอร์โวมอเตอร์3 ช่อง จ่ายไฟเลี้ยงเซอร์โวมอเตอร์ 5V
- ติดตั้งจอแสดงผล OLED ขนาด 0.96 นิ้ว ความละเอียด 128 x 64 พิกเซล ติดต่อผ่านระบบบัส I2C (เพิ่มเติมมาในรุ่น KidMotor V4i โดย INEX)
- ติดตั้งสวิตซ์อินพุตดิจิทัล 2 ตัว เป็นสวิตช์กดติดปล่อยดับ ทำงานด้วยลอจิก “0” ใช้ทดสอบการติดต่ออุปกรณ์อินพุตดิจิทัลและใช้เป็นสวิตช์กำหนดการทำงานแบบโปรแกรมได้ (เพิ่มเติมมาในรุ่น KidMotor V4i โดย INEX)
- จุดต่ออุปกรณ์อินพุตเอาต์พุตดิจิทัล 3 ช่อง ใช้คอนเน็กเตอร์แบบ JST 3 ขา 2 มม.
- จุดต่ออุปกรณ์อินพุตเอาต์พุตดิจิทัล/แอนะล็อก 2 ช่องรองรับแรงดันไฟตรงอินพุต 0 ถึง 3.3V ใช้คอนเน็กเตอร์แบบ JST 3 ขา 2 มม.
- มีแบตเตอรี่ลิเธียมโพลีเมอร์ (LiPo) 3.7V 2000mAH มาพร้อมใช้ สำหรับจ่ายพลังงานให้กับบอร์ด KidMotor V4i และมอเตอร์ทั้งหมด
- ขนาดของบอร์ด 96.31 x 55 มิลลิเมตร ติดตั้งบนแผ่นพลาสติกขนาด 116.5 x 55 มิลลิเมตร
2. การต่อแบตเตอรี่
แบตเตอรี่ที่นำมาต่อใช้งานกับบอร์ด KidMotor V4i จะต้องเป็นแบตลิเธียมไอออน (Li-Ion) หรือลิเธียมโพลีเมอร์ (Li-Po) แบบ 1 เซล แรงดันไฟฟ้า 3.7V เท่านั้น โดยต่อผ่านหัวต่อแบบ JST 2 มิลลิเมตร ที่มีสายบวก (สายสีแดง) อยู่ด้านซ้าย และสายลบ (สายสีดำ) อยู่ด้านขวา ดังรูปที่ 2 ต่อเข้ากับจุดต่อ BATT ของบอร์ด KidMotor V4i ดังรูปที่ 3
รูปที่ 2 สายแบตเตอรี่ที่ใช้กับบอร์ด KidMotor V4i ได้ (มาพร้อมกับแบตเตอรี่ที่จัดมาให้ในชุดอุปกรณ์ mikroRover robot kit พร้อมใช้งาน)
รูปที่ 3 การต่อสายแบตเตอรี่เข้ากับบอร์ด KidMotor V4i
3. การเปิด–ปิดบอร์ด KidMotor V4i
การเปิดไฟเลี้ยงให้บอร์ด KidMotor V4i ทำงาน [ตัวเข้มเปลี่ยนสี] ทำได้โดย
(1) กดสวิตช์ KEY เป็นระยะเวลาสั้น ๆ (น้อยกว่า 2 วินาที) จำนวน 1 ครั้ง
(2) บอร์ด KidMotor V4i จะถูกเปิดขึ้นมา LED แสดงสถานะแบตเตอรี่จะติดขึ้นมาตามระดับแรงดันไฟตรงของแบตเตอรี่
การปิดไฟเลี้ยงสำหรับบอร์ด KidMotor V4i [ตัวเข้มเปลี่ยนสี] ทำได้โดย
(1) กดสวิตช์ KEY ค้างไว้ประมาณ 5 วินาที หรือกด 2 ครั้งเป็นระยะเวลาสั้น ๆ (น้อยกว่า 2 วินาที)
(2) บอร์ด KidMotor V4i จะถูกปิด LED แสดงสถานะแบตเตอรี่จะดับทั้งหมด
(3) บอร์ด KidMotor V4i จะปิดตัวเองอัตโนมัติหากมีการใช้พลังงานไฟฟ้าน้อย (ใช้กระแสไฟฟ้าน้อยกว่า 45mA เป็นเวลา 30 วินาที) เพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่
4. สถานะแบตเตอรี่
บนบอร์ด KidMotor V4i มีวงจรตรวจสอบและแสดงสถานะของระดับแรงดันไฟตรงของแบตเตอรี่ แสดงผลด้วย LED ดวงตามข้อมูลในตารางที่ 1
เมื่อมีการประจุหรือชาร์จแบตเตอรี่เกิดขึ้น ซึ่งทำได้โดยต่อสาย USB-C จากคอมพิวเตอร์หรืออะแดปเตอร์ไฟตรง 5V ที่มีความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้าไม่น้อยกว่า 2A เข้ามายังพอร์ต USB-C ของบอร์ด KidMotor V4i ตัวบอร์ดจะทำงานตลอดเวลาไปพร้อมกับการประจุแบตเตอรี่ LED แสดงสถานะแบตเตอรี่จะติดและกระพริบตามระดับของแรงดันไฟตรงที่แบตเตอรี่ ดังแสดงในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 เงื่อนไขการทำงานของ LED แสดงสถานะแบตเตอรี่ในภาวะทำงานปกติและในขณะทำการประจุหรือชาร์จแบตเตอรี่
5. อุปกรณ์อินพุตเอาต์พุตที่รองรับ
อุปกรณ์อินพุตเอาต์พุตที่ต่อกับพอร์ต D1 ถึง D5 ต้องเป็นอุปกรณ์ที่ใช้แรงดันไฟฟ้า 3.3V เท่านั้น และใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 20mA
๐ กรณีเป็นอุปกรณ์ประเภทอินพุต เช่น ตัวตรวจจับแบบดิจิทัลหรือแอนะล็อก ไม่วาจะเป็นตัวตรวจจับเส้น, ตัวตรวจจับแสง หรือตัวตรวจวัดอุณหภูมิ ต้องให้แรงดันไฟฟ้าออกมาไม่เกิน 3.3V
๐กรณีเป็นอุปกรณ์เอาต์พุตต้องใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 20 mA
๐กรณีต้องการต่อเข้ากับอุปกรณ์กำลังไฟฟ้าสูงเช่นมอเตอร์โซลินอยด์ LED กำลังไฟฟ้าสูงจะต้องต่อผ่านวงจรขับโหลดกระแสไฟฟ้าสูงเท่านั้น
6. เซอร์โวมอเตอร์ที่รองรับ
บอร์ด KidMotor V4i รองรับเซอร์โวมอเตอร์ที่ใช้แรงดันไฟตรง 4.8 ถึง 6V ทุกรุ่น เช่น SG-90, SG-92R, MG-90S, MG996 เป็นต้น โดยรองรับทั้งแบบหมุนได้ 180 องศา และ 360 องศา
7. การต่อมอเตอร์ไฟตรง
บอร์ด KidMotor V4i มีจุดต่อมอเตอร์ไฟตรง 2 ช่อง รองรับมอเตอร์ไฟตรง 3 ถึง 5V ที่ใช้กระแสไฟฟ้าไม่เกิน 1A รองรับมอเตอร์แบบ BO-1 และมอเตอร์ไฟตรงแบบ N20 รุ่น MG-1 และมอเตอร์อื่นๆ ที่ใช้แรงดันไฟตรงและกระแสไฟฟ้าตามที่กำหนดไว้
ประกอบด้วย
1. บอร์ด KidmotorV4i พร้อมแผ่นรอง และแบตเตอรี่ LiPo 3.7V 2000mAH
2. สาย USB-C
