การประยุกต์ใช้งานในโรงงาน

ระบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ Z-80

นายธีรพัทธ์ วรรณาชัยสิทธิ์ 37050911
นางสาวศนิชา คำแก่น 37056835

สารบัญ

ระบบควบคุมความชื้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ Z-80

ในหัวข้อนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดและหลักการเบื้องต้นของส่วนประกอบต่าง ๆ ของระบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ Z-80 ซึ่งโครงสร้างของระบบจะประกอบไปด้วยส่วนต่าง ๆ ดังบล็อกไดอะแกรม รูปที่ 1

1. คอนโทรลบอร์ด(Control board)

คอนโทรลบอร์ด เป็นบอร์ดของระบบไมโครโปรเซสเซอร์ขนาดเล็กที่ประกอบไปด้วยระบบพื้นฐานในการทำงานดังนี้ คือ มี z-80 เป็นซีพียูขนาด 8 บิต มี ROM ขนาด 4 กิโลไบต์ (เบอร์ 2732A) มี RAM ขนาด 8 กิโลไบต์ (เบอร์ 6264) รวมทั้งวงจรการจัดการถอดรหัส และยังมี IC เบอร์ 8255 เป็น I/O พอร์ต สำหรับการต่ออุปกรณ์ภายนอก

คอนโทรลบอร์ดเป็นโครงสร้างทางฮาร์ดแวร์อย่างเดียว ซึ่งจะต้องมีการโปรแกรมเพื่อให้มันทำงานตามต้องการโดยขึ้นอยู่กับลักษณะงานนั้น ๆ ที่นำไปใช้ โปรแกรมจะเป็นตัวกำหนดความสามารถของคอนโทรลบอร์ดว่าสามารถทำงานได้มากน้อยแค่ไหน โปรแกรมจะอัดลงเก็บไว้ใน ROM เราเรียกว่าโปรแกรมมอนิเตอร์ (program monitor) ซึ่งเป็นโปรแกรมมอนิเตอร์ทั้งหมดของระบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์นี้ ได้แสดงไว้ในส่วนของ Software

ใน RAM จะเป็นที่เก็บข้อมูลต่าง ๆ ของโปรแกรม คือ จากแอดเดรส 2000H - 2029H จะใช้เป็นที่พักข้อมูลของโปรแกรม จากแอดเดรส 202AH - 3B20H จะเป็นพื้นที่ที่ใช้เก็บข้อมูลของอุณหภูมิและความชื้นที่เก็บเข้ามาทุก ๆ 1 นาที ในส่วนท้ายของพื้นที่ใน RAM คือจากแอดเดรส 3F00H - 3FFFH จะกันไว้เป็นพื้นที่ของแสต็ก

ส่วน IC เบอร์ 8255 เป็น I/O พอร์ต นั้นจะถูกเซตให้เป็นเอาท์พุทพอร์ตทั้ง 3 พอร์ต ซึ่งพอร์ต A และ C ใช้ในการอินเตอร์เฟชเข้ากับจอแสดงผล LCD รูปร่างและการต่อเข้ากับส่วนประกอบอื่นของระบบนั้นได้แสดงไว้ในรูปที่ 2

2. I/O บอร์ด (input / output board)

I/O บอร์ดเป็นบอร์ดที่ใช้ขยายส่วนอินพุทและเอาท์พุทของชุดคอนโทรลบอร์ด โดยใช้ IC เบอร์ 8255 3 ตัวเป็นพอร์ตอินพุท /เอาท์พุท แต่ละพอร์ตจะมี 8 บิตต่อ 1 พอร์ต โดยที่ 8255 แต่ละตัวจะมี I/O พอร์ตอยู่ 3 พอร์ต A,B และ C ดังนั้นเมื่อเราต่อ I/O พอร์ตนี้เข้ากับชุดคอนโทรลบอร์ด จะทำให้เราได้ I/O พอร์ต เพิ่มขึ้นมา 72 บิต

IC เบอร์ 8255 แต่ละตัวที่อยู่บน I/O บอร์ด สามารถเซตให้แต่ละพอร์ตเป็นอินพุทหรือเอาท์พุตพอร์ตได้ โดยส่งคอนโทรลเวิร์ด (control word) ไปยังคอนโทรล พอร์ต (Control port) ส่วนภาพและลักษณะของ I/O บอร์ดดังกล่าวแสดงดังรูปที่ 3

I/O พอร์ตของ 8255 แต่ละตัวนั้นจะต่อเข้ากับส่วนประกอบอื่น ๆ ของระบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้นดังนี้

8255 ตัวที่ 1 พอร์ต A,B และ C ถูกเซตให้เป็นอินพุตพอร์ต แล้วต่อกับ&Eเซตให้เป็นอินพุทพอร์ตต่อกับส่วนคีย์บอร์ด พอร์ต B จะถูกเซตให้เป็นเอาต์พุตพอร์ตต่อเข้ากับส่วนเอาท์พุตคอนโทรล (output control) พอร์ต C นั้นว่างไว้เพื่อเอาไว้ขยายระบบได้ในภายน้อย

ชุด I/O บอร์ด กินกระแสไฟมาก จึงไม่เหมาะที่จะใช้ไฟเลี้ยงร่วมกับชุดคอนโทรลบอร์ด ดังนั้นการต่อชุด I/O บอร์ต เข้ากับชุดคอนโทรลบอร์ดจะต้องตัดขา VCC ข องทั้ง 2 ชุดให้ขาดออกจากกัน แล้วจ่ายไฟให้ชุด I/O บอร์ด แยกต่างหากออกไปจากชุดคอนโทรลบอร์ด

3. display LCD

display LCD เป็นส่วนแสดงผลแบบ dot matrix LCD module ขนาด 1 บรรทัด 16 ตัวอักษร ในตัวมันจะประกอบไปด้วยส่วนประกอบใหญ่ ๆ แบ่งได้เป็นดังนี้

1. dot matrix LCD เป็นตัวแสดงผลให้เรามองเห็นในลักษณะการปิดและการเปิดตัวเองกับแสง คือส่วนที่เป็นตัวกระจกบรรจุผลึก

2. ไดรเวอร์ (driver) เป็นตัวรับสัญญาณจากตัวควบคุมสู่ผลึก LCD อีกทอดหนึ่ง

3. คอนโทรลเลอร์ (controller) เป็นตัวรับข้อมูลจากอุปกรณ์ภายนอกมา และจัดการควบคุม LCD module ให้ทำงานแสดงผลต่าง ๆ เช่น การลบจอภาพ การสร้างตัวอักษร เป็นต้น

ในการต่อส่วน Display LCD เข้ากับคอนโทรลบอร์ด เราต่อเข้ากับขา I/O ของ 8255 โดยที่ได้เซตให้พอร์ต A และ C เป็นเอา*์พุตพอร์ตเพื่อให้พอร์ต A เป็นพอร์ตข้อมูลคอยส่งข้อมูลต่าง ๆ ให้แก่ display LCD และให้พอร์ตสัญญาณ ( signal port ) ที่จะคอยควบคุมการทำงานต่าง ๆ ของ display LCD นี้ แสดงรายละเอียดการต่อดังรูปที่ 4

ขาที่ต่อใช้งานของส่วน display LCD มีดังนี้

1. RS (register selection) เป็นขาเลือกรีจิสเตอร์ภายในซึ่งมีอยู่ 2 ตัว คือ IR (instruction register) และ DR (data register) โดยถ้าเป็น 1 เป็นการเลือกข้อมูล และถ้าเป็น 0 เป็นการเลือก Instruction

2. R/W (read / write) เป็นตัวเลือกว่าเขียนหรืออ่านข้อมูลจากตัว IC โดยอ่านข้อมูล = 1 ,เขียนข้อมูล = 0

3. E (enable signal) เป็นขากำหนดสภาพการรับเขียนอ่านข้อมูล แสดงลักษณะสํญญาณทั้ง RS, RW และ E ดังตารางที่1

4. DB0-DB7 เป็นขารับส่งข้อมูลจากตัว IC

5. VDD ไฟเลี้ยงตัววงจร

6. VSS เป็นขา GND

7. VO เป็นขารับแรงดันในการขับ LCD ให้สว่างหรือมืด

4. ฐานเวลา (time base)

ฐานเวลาเป็นส่วนที่สร้างสัญญาณนาฬิกาส่งไปยังคอนโทรลบอร์ด เพื่อเป็นฐานเวลาให้แก่ซีพียู ในที่นี้ใช้ที่ความถี่ 10 เฮิรตซ์ รายละเอียดของวงจรและการต่อเข้ากับระบบได้แสดงไว้ดังรูปที่ 5

ในการบอกเวลาให้กับซีพียูนั้นอาจจะใช้การอินเตอร์เฟซ วงจรที่มี IC พวก RTC (real time clock) เช่น MC 146818 เข้ากับซีพียูก็ได้ IC นี้เป็น IC ชนิด CMOS จึงสามารถสำรองแรงดันได้ด้วยแบตเตอรี่ขนาดเล็ก ถึงแม้เราปิดเครื่องหรือไฟดับ แต่เวลาจริงจะยังคงอยู่ไม่สูญหายไปด้วยและยังคงเดินต่อไปตามปรกติด้วยเวลาที่ถูกต้อง RTC นี้บอกเวลาได้ตั้งแต่วินาที , นาที , ชั่วโมง วันในรอบสัปดาห์, วันที่ ,เดือน, ปี ให้แก่ซีพียูได้อย่างเ*ี่ยงตรงโดยที่ซีพียูเพียงแต่ติดต่อกับ RTC เหมือนกับติดต่อกับหน่วยความจำหรือพอร์ตเท่านั้น

แต่ในการใช้ RTC กับซีพียู นั้นยุ่งยากและแพงเกินความจำเป็นในการใช้งานกับระบบควบคุมความชื้นและอุณหภูมิโดยไมโครโปรเซสเซอร์ จึงใช้หลักการในการสร้างฐานเวลาให้กับซีพียู แล้วให้ซีพียูทำการนับเวลาเอง โดยการป้อนสัญญาณ time base ความถี่ 10 เฮิรตซ์ เข้าที่ขา NMI ของ Z-80

เมื่อสัญญาณตกเป็น L ก็จะเป็นการนอนมาสเคเบิลอินเตอร์รัพต์ ซีพียูก็จะเก็บแอดเดรสของคำสั่งที่ต้องทำงานต่อไปไว้ที่สแตกก่อน แล้วจึงกระโดดไปที่แอดเดรส 0066 H โดย*ี่ตำแหน่ง 0066H นี้เราเขียนโปรแกรมย่อยให้ซีพียูนับจำนวนครั้งที่มีการนอนมาสเคเบิลอินเตอร์รัพต์ เนื่องจากสัญญาณที่เข้ามามีความถี่ 10 เฮิรตซ์ เมื่อนับครบ 10 ครั้งเป็น 1 วินาที ครบ 600 ครั้งเป็น 1 นาที และครบ 6000 ครั้งเป็น 1 ชั่วโมง ค่าที่นับจะเก็บไว้ทีแอดเดรสหนึ่งในแรม และเมื่อโปรแกรมย่อยทำงานจนหมดแล้วจะกระโดดกลับไปยังแอดเดรสของคำสั่งที่ต้องการทำงานต่อไปซึ่งเก็บไว้ในแสต็กให้ทำงานต่อตามปรกติจนกว่าสัญญาณที่มายังขา NMI จะตกเป็น L อีกครั้ง

ซีพียูจะใช้ข้อมูลที่เก็บไว้ในแรมส่วนที่เป็นเวลาจริงเพื่อนำไปแหดงผล หรือใช้ประกอบกับโปรแกรมส่วนอื่นโดยที่การทำงานของโปรแกรมจะทำไปโดยเหมือนกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้นขณะที่มีการทำงานของโปรแกรมหลัก

ข้อดีของการบอกเวลาให้กับซีพียูโดยวิธีนี้ก็คือ มีส่วนประกอบทางด้านฮาร์ดแวร์น้อย ราคาถูก แต่ก็มีข้อเสียคือ เมื่อปิดเครื่องหรือไฟดับ เวลาก็จะหายไป เมื่อเปิดอีกครั้งเวลาจะเริ่มที่ศูนย์ใหม่ ซึ่งก็ทำให้ต้องตั้งเวลาทุกครั้งที่มีการปิดเครื่อง การตั้งเวลาจะใช้ซอฟต์แวร์ในการตั้งเวลาซึ่งโปรแกรมในส่วนนี้ได้แสดงไว้ในภาคผนวก ก.

5. คีย์บอร์ด (keyboard)

คีย์บอร์ดเป็นส่วนอินพุทอีกส่วนหนึ่งของระบบ เนื่องจากในที่นี้เราใช้คีย์บอร์ดเพียง 4 คีย์ ดังนั้นจึงต่อเข้ากับอินพท*พอร์ตโดยตรง ในขณะที่ยังไม่กดคีย์ ค่าที่อินพุทเข้าไปจะเป็น H แต่ถ้ากดคีย์ ค่าที่อินพุทเข้าไปจะเป็น L การต่อคีย์บอร์ตเข้ากับระบบของเรานี้จะต่อกับ PCO-PC3 ของ IC 8255 ตัวที่ 3 บน I/O บอร์ด ซึ่งได้แสดงไว้ดังรูปที่ 6

ในการกดคีย์แล้วปล่อย 1 ครั้ง จะมีปราก®การณ์ที่เรียกว่า บาวนซ์ ( bounce) หรือ พัลซ์แ©กเกิดขึ้น ซึ่งถ้าเราปล่อยไว้เช่นนี้ ในการกดคีย์ของเรา 1 ครั้ง ซีพียูก็จะเข้าใจว่าเป็นการกดหลายครั้ง เราสามารถแก้ปัญหานี้ได้โดยการใช้โปรแกรมหน่วงเวลาเข้าช่วย (debounce) โดยที่เมื่อซีพียูอ่านพบว่ามีการกดคีย์เกิดขึ้นจะทำการหน่วงเวลาไว้ช่วงหนึ่ง (ในที่นี้ใช้ 10 ไมโครวินาที) ก่อนที่จะมีการอินพุทค่าคีย์ใหม่เข้ามาอีกครั้งหนึ่ง และเมื่อซีพียูพบว่ามีการปล่อยคีย์เกิดขึ้นก็จะทำการหน่วงเวลาไว้ช่วงหนึ่งเช่นกัน โปรแกรมการหน่วงเวลาเข้าช่วยนี้ได้แสดงไว้ในภาคผนวก ก.

6. เอาท์พุตคอนโทรล (output control)

เอาท์พุทคอนโทรลเป็นส่วนที่เชื่อมต่อมาจากเอาท์พุทของ IC เบอร์ 8255 เพื่อทำหน้าที่ควบคุมเอาท์พุตที่ใช้ในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นอีกทีหนึ่ง ในที่นี้มีทั้งหมด 4 ช่อง โดยช่องที่ 1 ใช้ควบคุมอุณหภูมิ และช่องที่ 2 ใช้ควบคุมความชื้น การต่อเข้ากับระบบจะต่อกับ IC 8255 ตัวที่ 3 ของส่วน I/O บอร์ด ซึ่งจะใช้ PC4 ต่อกับช่องที่ 1 เป็นช่องที่ใช้ควบคุมอุณหภูมิ PC5 ต่อกับช่องที่ 2 ที่ใช้ควบคุมความชื้น ส่วน PC6 และ PC7 จะต่อกับช่องที่ 3 และ 4 ตามลำดับ ซึ่งเป็นช่องที่ปล่อยว่างไว้สำหรับการขยายระบบในภายภาคหน้า วงจรและการต่อเข้ากับระบบได้แสดงไว้ดังรูปที่ 7

ถ้าค่าที่ส่งมาจากพอร์ตซึ่งเป็นค่าที่แลตช์ไว้นั้นเป็น 'H' จะเป็นการกระตุ้น opto coupler (MOC 3020) ให้ส่งกระแสไปทริก (MAC 210A6FP) ทำให้ช่องนั้น ๆ มีไฟ ( 220 โวลต์ on) และถ้าค่า*ี่ส่งมาจากพอร์ตเป็น 'L' จะทำให้ช่องนั้นเป็น off

7. A/D คอนเวอร์เตอร์ (analog to digital converter)

ในส่วนนี้เป็นการแปลงสัญญาณแอนะลอกที่รับมาจากหัววัดอุณหภูมิและความชื้น ให้เป็นสัญญาณทางดิจิตอล เพื่อส่งให้ซีพียูรับไปประมวลผลอีกทีหนึ่ง ในการทำวงจร A/D คอนเวอร์เตอร์จะมี IC สำหรับวงจรนี้ให้เลือกใช้หลายเบอร์ ในส่วน A/D คอนเวอร์เตอร์ของระบบควบคุมอุณหภูมิและความชื้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ ได้เลือกใช้ IC เบอร์ 7107 มาทำเป็นดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ (digital voltmeter) สำหรับรับค่าแรงดันจากหัววัดอุณหภูมิแล้วแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลเพื่อส่งไปให้ซีพียู และใช้ IC เบอร์ 7107 อีกตัวมาทำเป็นดิจิตอลแอมมิเตอร์ (digital ammeter) สำหรับรับวัดค่ากระแสจากหัววัดความชื้น

การต่อวงจรดิจิตอลโวลต์มิเตอร์และดิจิตอลแอมมิเตอร์นั้นต่างกันเพียงเล็กน้อยคือจากวงจรดิจิตอลโวลต์มิเตอร์ สามารถแปลงให้เป็นดิจิตอลแอมมิเตอร์ได้โดยเพียงต่อความต้านทาน 1 โอห์ม คร่อมที่ขาอินพุทของวงจร ค่าที่วัดได้จะเป็นค่าของกระแสทันที ดิจิตอลโวลต์มิเตอร์จะวัดค่าแรงดันได้ในช่วง 0-999 มิลลิโวลต์ และดิจิตอลแอมมิเตอร์จะวัดค่ากระแสอยู่ได้ในช่วง 0-999 มิลลิแอมแปร์ตามตัวอย่าง

8. เซนเซอร์ (sensors)

ในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้นด้วยไมโครโปรเซสเซอร์นี้ ได้มีการใช้หัววัดอยู่ 2 ชนิดคือ หัววัดอุณหภูมิและหัววัดความชื้น มีรายละเอียดและการใช้งานดังต่อไปนื้

1. หัววัดอุณหภูมิ (temperature sensor) นั้นมีใช้อยู่มากมายหลายชนิด แต่นิยมใช้โดยทั่วไปนั้นแบ่งออกได้เป็น 4 ชนิด

เทอร์มิสเตอร์ (thermistor) เป็นหัววัดอุณหภูมิชนิดสารกึ่งตัวนำ มีความต้านทานที่แปรผกผันกับอุณหภูมิ และมีค่าความไว (sensitivity) สูง แต่จะไม่มีความเป็นเชิงเส้น (non-linear)

RTD (resistance temperature detector) เป็นหัววัดอุณหภูมิอีกชนิดหนึ่งทำมาจากโลหะเป็นตัวต้านทานที่แปรผันตรงกับอุณหภูมิ มีความไวต่ำ แต่จะตอบสนองอย่างเป็นเชิงเส้นได้ในช่วงกว้าง โลหะที่นิยมใช้ได้แก่แพลตทินัม

เทอร์โมคับเปิล (thermocouple) เป็นอุปกรณ์วัดความร้อนที่มี 2 ขา ซึ่งเป็นโลหะหรือโลหะผสม (alloy) ที่ไม่เหมือนกัน 2 ชนิดนำมาเชื่อมเข้าด้วยกัน ที่ปลายข้างหนึ่งเป็นหัววัดอุณหภูมิ*ี่ได้เลือกใช้ในระบบควบคุมความชื้นและอุณหภูมินี้ โดยใช้ IC เบอร์ LM 335 ของ National Semiconducor เป็นหัววัดอุณหภูมิ IC ที่ให้เอาท์พุตเป็นแรงดันจะทำงานเหมือนเป็น two terminal zener diode และมีแรงดันเบรกดาวน์ (breakdown voltage) เป็นสัดส่วนโดยตรงกับอุณหภูมิ มีความไวเท่ากับ +10 มิลลิโวลต์/เคลวิน สามารถใช้วัดได้ในย่านอุณหภูมิตั้งแต่ 0-100 องศาเซลเซียส

ในอากาศ LM355 ต้องใช้เวลาประมาณ 3 นาที ที่จะมีค่าอุณหภูมิสุดท้าย หลังจากที่อุณหภูมิได้เปลี่ยนแปลงไป และค่าไดนามิกอิมพีแดนซ์น้อยกว่า 1 โอห์ม ที่ความถี่สูงกว่า 1 กิโลเฮิรต์ แต่มีค่าเพิ่มเป็น 20 -30 โอห์ม ที่ความถี่ 100 กิโลเฮิรตช์

ส่วนวงจรที่ใช้แสดงไว้ดังรูปที่ 8 วงจรนี้จะใช้เอาท์พุตเป็นแรงดัน 10 มิลลิโวลต์ / องศาเซลเซียส ซึ่งเราจะนำเอา*์พุตของวงจรนี้ไปเข้าวงจร A/D คอนเวอร์เตอร์ เพื่อแปลงเป็นข้อมูลทางดิจิตอลส่งให้ซีพียูประมวลผลต่อไป

2. หัววัดความชื้น (humidity sensor) ในระบบควบคุมความชื้นและอุณหภูมิด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ ได้ใช้หัววัดความชื้นของบริษัท Eliwell เป็นหัววัดความชื้นแบบ capacity ใช้หลักการว่า เมื่อความชื้นเปลี่ยนไป ค่า capacity ของหัววัดก็เปลี่ยนไปด้วย ในหัววัดนี้ได้ต่อเป็นวงจร R-C oscillator ดังรูปที่ 9 เมื่อป้อนแรงดันคงที่แก่วงจร ก็จะให้ความถี่ค่าหนึ่งออกมาและเมื่อค่า capacity เปลี่ยนไปเนื่องจากความชื้น ค่าความถี่ก็เปลี่ยนไปด้วย

เมื่อนำเอาความถี่นี้เข้าวงจร F/V คอนเวอร์เตอร์ เราจะได้ค่าเอาต์พุตออกมาเป็นกระแสที่ขึ้นอยู่กับความชื้น ซึ่งหัววัดนี้ประกอบไปด้วยวงจรทั้งหมดที่กล่าวมา ดังที่แสดงไว้ในบล็อคไดอะแกรมรูปที่ 10 ซึ่งหัววัดจะใช้ไฟเลี้ยง 12-18 โวลต์ มีความไวเท่ากับ 1 มิลลิแอมแปร์ต่อความชื้น 5 เปอร์เซนต์ และสามารถวัดค่าได้แม่นยำอยู่ในช่วงความชื้น 20-90 เปอร์เซนต์

9. การควบคุมและการทดสอบการใช้งาน

1. การทำงานของไมโครโปรเซสเซอร์ การทำงานที่มีประสิทธิภาพจริง ๆ จะอยู่ที่โปรแกรมการทำงาน ดังนั้นโปรแกรมการทำงานจึงเป็นส่วนที่สำคัญส่วนหนึ่ง หลักการทำงานของโปรแกรมระบบควบคุม แสดงรายละเอียดดังรูปที่ 11

2. หลักการควบคุมและหลักการใช้งาน สามารถควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ภายนอกได้ 4 ช่อง และมีตัวตรวจจับ 2 ชนิดคือ อุณหภูมิและความชื้น การใช้งานแยกได้ 2 ส่วนดังนี้

ก. การใช้งานพื้นฐาน เครื่องควบคุมสามารถใช้งานเป็นมิเตอร์วัดอุณหภูมิและความชื้นได้ตามปรกติ ซึ่งเครื่องจะเก็บข้อมูลทุก ๆ 1 นาที โดยเก็บข้อมูลไว้ที่หน่วยความจำ สามารถเรียกดูได้ทางจอแสดงผล และนำข้อมูลที่ได้มาทำเป็นกราฟเก็บไว้เป็นสถิติใช้ในการพยากรณ์อากาศได้ แสดงการต่อใช้งานดังรูปที่ 12

ข. การใช้งานในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้น การใช้งานของเครื่องนั้นขึ้นอยู่กับการต่ออุปกรณ์ภายนอกเป็นสำคัญ เช่น ปั๊มลม ปั๊มน้ำ พัดลม เครื่องทำความเย็น (cooling) หรือ เครื่อง*ำความร้อน (heater) โดยอุปกรณ์เหล่านี้ใช้ควบคู่กันตามความต้องการของการใช้งาน แสดงแผนผังการต่อใช้งานดังรูปที่ 13

ข. การใช้งานในการควบคุมอุณหภูมิและความชื้น การใช้งานของเครื่องนั้นขึ้นอยู่กับการต่ออุปกรณ์ภายนอกเป็นสำคัญ เช่น ปั๊มลม ปั๊มน้ำ พัดลม เครื่องทำความเย็น (cooling) หรือ เครื่อง*ำความร้อน (heater) โดยอุปกรณ์เหล่านี้ใช้ควบคู่กันตามความต้องการของการใช้งาน แสดงแผนผังการต่อใช้งานดังรูปที่ 13

โดย M1, M2, M3 และ M4 อาจเป็นปั๊มลม ปั๊มน้ำ พัดลม เครื่องทำความเย็น หรือเครื่องทำความร้อนก็ได้ ซึ่งก็แล้วแต่การใช้งาน แสดงรายละเอียดดังต่อไปนี้

การใช้งานในการควบคุมความชื้น การทำงานของระบบการควบคุมความชื้นที่ใช้ในการสร้างความชื้นในระบบได้ใช้อุปกรณ์ภายนอก 2 อย่าง คือ ปั๊มลม และปั๊มน้ำ โดยทั้ง 2 อย่างนี้จะทำงานควบคู่กัน ซึ่งเป็นการทำงานของระบบ©ีดฝอย เพื่อทำความชื้นในอากาศให้ได้ตามต้องการแสดงรายละเอียดการต่ออุปกรณ์ความชื้นดังรูปที่ 14

การทำงานเมื่อความชื้นในระบบที่จะควบคุมนั้นมีความชื้นไม่ถึงตามค่าที่ตั้งไว้ เมื่อได้รับสัญญาณจากหัววัดความชื้น เครื่องควบคุมนั้นจะส่งสัญญาณไปเปิดวาล์วปั๊มลมทางด้านเอาท์พุตให้ทำงาน โดยไป©ีดน้ำในถึ่ง©ีดเป็นฝอยในระบบโรงเรือน เมื่อความชึ้นในระบบถึงค่าความชื้นที่ตั้งเครื่องควบคุมจะส่งสัญญาณไปปิดวาล์วทางด้านเอาท์พุต ดังนั้นปั๊มลมก็เริ่มทำงานใหม่พร้อมกับปั๊มน้ำ จนความดันลมเท่ากับที่ตั้งไว้ ในขณะที่ปั๊มลมและปั๊มน้ำเริ่มทำงานใหม่นั้น เครื่องควบคุมไม่มีการส่งสัญญาณไปให้โซลีนอยด์วาล์วทางด้านเอาท์พุตของปั๊มเพื่อไปอัด©ีดน้ำในถังเก็บน้ำ ถึงแม้ว่าความชื้นจะไม่ถึงค่าที่ตั้งไว้ก็ตาม หากหยุดส่งสัญญาณของเครื่องควบคุมนั้นได้จากการตรวจเช็คโซลีนอยด์วาล์วของปั๊มทางด้านอินพุต ซึ่งการทำงานจะวนอยู่อย่างนี้ตลอดไป

การใช้งานควบคุมอุณหภูมิ ในการใช้งานด้านควบคุมอุณหภูมินั้นยังไม่สามารถที่จะเก็บข้อมูลมาได้เนื่องจากอุปกรณ์ภายนอกและระบบโรงเรือนที่ได้สร้างขึ้นไม่พร้อมที่จะทำงาน ซึ่งเกิดจากระบบโรงเรือนที่ได้สร้างขึ้นไม่เหมาะสมต่อการติดตั้งอุปกรณ์ที่ควบคุมอุณหภูมิ และระยะเวลาในการติดตั้งระบบควบคุมนั้นจำกัด เนื่องจากไปติดตั้งที่ อำเภอท่าศาลา จังหวัด นครศรีธรรมราช ทำให้การทำงานไม่สะดวก ดังนั้นจึงไม่สามารถเก็บข้อมูลทางอุณหภูมิได้

3. ข้อมูลจาการทดลอง การเก็บข้อมูลได้เก็บที่อำเภอท่าศาลา จังหวัดนครศรีธรรมราช โดยเก็บข้อมูลเป็นระยะเวลา 2 วัน โดย

วันที่ 1 เก็บข้อมูลโดยไม่ได้ควบคุมความชื้น เป็นการเก็บความชื้นโดยตรงจากอากาศ

วันที่ 2 เก็บข้อมูลโดยการควบคุมความชื้น

ก. ข้อมูลจากการไม่ได้ควบคุมความชื้น ทำการเก็บข้อมูลโดยตรงจากอากาศภายในเวลา 1 วันได้นำข้อมูลมาสร้างกราฟ แสดงไว้ดังรูปที่ 15

จากรูปที่ 15 จะเห็นว่ากรณีที่ไม่ได้ควบคุมความชื้น ความชื้นภายในช่วงเวลา 11.30 น. -14.30 น. ต่ำถึง 40 เปอร์เซนต์ และช่วงเวลากลางคืนตั้งแต่เวลา 20.00 น. - 6.00 น. ความชื้นจะสูงถึง 85 เปอร์เซนต์ โดยวันที่*ำการเก็บข้อมูล สภาพอากาศเป็นปรกติ

ข. ข้อมูลจากการควบคุมความชื้น โดยจะเก็บข้อมูลเป็นเวลา 1 วัน เพื่อดูประสิทธิภาพการทำงานของชุดควบคุม การควบคุมความชื้นนั้นจะดูจากความต้องการของพืชเป็นหลัก และดูจากสภาพอากาศและความชื้นขณะนั้นโดยทำการควบคุมความชื้นไว้ 2 ช่วง คือ ช่วงเวลา 11.30 น. -14.30 น. ไว้ที่ความชื้น 55 เปอร์เซนต์ และช่วงเวลา 8.00 น. - 11.29 น. ไว้ที่ความชื้น 65 เปอร์เซนต์ แสดงรายละเอียดดังกราฟรูปที่ 16 และ 17 ตามลำดับ

จากกราฟจะเห็นว่าช่วงเวลา 8.00 น. - 11.29 น. ความชื้นภายในระบบมีการเปลี่ยนแปลงอย่างสม่ำเสมออยู่ในย่านของความชื้นที่เซตค่าไว้ จะเป็นเช่นเดียวกับช่วงเวลา 14.31 น. - 18.00 น.แต่ช่วงเวลา 11.30 น. - 14.30 น. ความชื้นภายในระบบโรงเรือนมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วทำให้ปั๊มต้องทำงานหนักเพื่อรักษาความชื่อให้คงที่ แต่ก็ยังสามารถทำงานได้ดีเมื่อกำลังปั๊มลมและปั๊มน้ำที่ใช้มีขนาด 1.5 แรงม้า และพื้นที่ในการควบคุมมีขนาด 100 ตารางเมตร เมื่อเปรียบเทียบการทำงานของระบบควบคุมจะเห็นว่าความชื้นที่ไม่ได้ควบคุม 40 เปอร์เซนต์ เมื่อทำการควบคุมความชื้นไว้ที่ 55 เปอร์เซ็น การทำงานของระบบควบคุมก็ยังสามารถทำงานได้เป็นปกติ รักษาความชื้นได้ แต่ค้าควบคุมความชื้นมากกว่านี้ พบว่าปั๊มทำงนหนัก อาจทำให้ปั๊มลมเกิดการเสียหายได้ ซึ่งการทำงานของเครื่องควบคุมนั้นขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ภายนอกเป็นส่วนสำคัญ

10.โปรแกรมมอนิเตอร์