ภาพรวม

การผสานเทคโนโลยีเข้ากับชีวิตประจำวันยังคงกำหนดนิยามใหม่ของการโต้ตอบกับสภาพแวดล้อมรอบตัวเรา นวัตกรรมดังกล่าวประการหนึ่งคือการพัฒนาระบบตรวจจับสภาพอากาศที่ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เพื่อเพิ่มความพร้อมของเราต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม เครื่องตรวจจับฝนมีบทบาทสำคัญในการแจ้งเตือนผู้คนเกี่ยวกับฝนที่กำลังจะตก ช่วยให้พวกเขาสามารถป้องกันตัวเองได้

ในบทช่วยสอนวันนี้ เราจะสร้าง "เครื่องตรวจจับฝนและระบบแจ้งเตือน" โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ XIAO RP2040

ทำความเข้าใจกับ XIAO RP2040

XIAO RP2040 ซึ่งขับเคลื่อนด้วยชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ Raspberry Pi RP2040 เป็นบอร์ดพัฒนาขนาดกะทัดรัดและอเนกประสงค์ที่ขึ้นชื่อในด้านประสิทธิภาพและความยืดหยุ่นสำหรับโครงการต่างๆ ด้วยขนาดที่เล็กและความสามารถที่น่าประทับใจ จึงทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มที่ยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างสรรค์โซลูชันที่เป็นนวัตกรรม

PCBGOGOได้นำเสนอ  PCB คุณภาพสูงและบริการประกอบ PCB ที่ดีที่สุดทั่วโลกตั้งแต่ปี 2015 ค้นพบข้อเสนอสุดพิเศษที่จะทำให้การสร้างต้นแบบ PCB เป็นเรื่องง่ายด้วยราคาเพียง 1 ดอลลาร์ ใช่ คุณอ่านไม่ผิด – ด้วยราคาเพียง 1 ดอลลาร์ คุณสามารถทำให้ไอเดียสร้างสรรค์ของคุณกลายเป็นจริงได้ด้วยต้นแบบ PCB อย่าพลาดโอกาสอันยอดเยี่ยมนี้ในการเปลี่ยนโครงการอิเล็กทรอนิกส์ของคุณให้กลายเป็นจริง สำรวจแคมเปญนี้: PCBGOGO  $1 PCB Prototype  และปูทางไปสู่การสร้างสรรค์ครั้งใหญ่ครั้งต่อไปของคุณ!

ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์

คุณจะต้องมีส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้เพื่อเริ่มต้นใช้งาน:

พินเอาต์ XIAO RP2040

สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับแผ่นข้อมูลของไมโครคอนโทรลเลอร์ XIAO RP2040โปรดไปที่ลิงก์นี้

พินเอาต์เซ็นเซอร์ตรวจจับฝน

คำแนะนำทีละขั้นตอน

(1) การตั้งค่า Arduino IDE

ดาวน์โหลด ซอฟต์แวร์ Arduino IDEจากเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ นี่คือคำแนะนำทีละขั้นตอนเกี่ยวกับ “ วิธีติดตั้ง Arduino IDE ”

(2) XIAO RP2040 ใน Arduino IDE

มีโปรแกรมเสริมที่ช่วยให้คุณเขียนโปรแกรม XIAO RP2040 โดยใช้ Arduino IDE ได้ นี่คือคำแนะนำทีละขั้นตอนเกี่ยวกับ “ วิธีติดตั้ง XIAO RP2040 บน Arduino IDE ”

(3) แผนผัง

ดำเนินการเชื่อมต่อตามแผนผังวงจรที่ระบุไว้ด้านล่าง

การเดินสายไฟ / การเชื่อมต่อ

(4) การอัพโหลดโค้ด

ตอนนี้ให้คัดลอกโค้ดต่อไปนี้และอัปโหลดไปยังซอฟต์แวร์ Arduino IDE

int Rain_Sensor = D0;
int Buzzer = D2;
void setup() {
  Serial.begin(9600);//Enable serial monitor
  pinMode(Rain_Sensor, OUTPUT); //Define Rain Sensor
  pinMode(Buzzer, OUTPUT); //Define Buzzer for rain indication
}
void loop()
{
  int value = analogRead(Rain_Sensor); //Read Sensor Value
  Serial.print("Value : ");
  Serial.println(value);
  
  if (value < 300) { //Set Value accoring to sensor calibration
    digitalWrite(Buzzer, HIGH);
    Serial.print("It's Raining Outside");
    delay(2000);
  } else {
    digitalWrite(Buzzer, LOW);
  }
}

โค้ดทำงานอย่างไร

โค้ดนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับเครื่องตรวจจับฝนและระบบแจ้งเตือนที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ XIAO RP2040 ต่อไปนี้คือคำอธิบายสั้นๆ ของโค้ด:

• int Rain_Sensor = D0;และint Buzzer = D2;: บรรทัดเหล่านี้ประกาศพินที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ตรวจจับฝนและบัซเซอร์ตามลำดับ
• void setup():ฟังก์ชันนี้จะถูกเรียกใช้หนึ่งครั้งเมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์เริ่มทำงาน โดยจะเริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรมเพื่อแก้ไขข้อบกพร่อง และตั้งค่าโหมดพินสำหรับเซ็นเซอร์ตรวจจับฝนและบัซเซอร์เป็นเอาต์พุต
• void loop():ฟังก์ชันนี้จะทำงานซ้ำๆ กันตราบใดที่ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังมีพลังงานอยู่ โดยจะอ่านค่าแอนะล็อกจากเซ็นเซอร์ตรวจจับฝน พิมพ์ค่าดังกล่าวไปยังมอนิเตอร์แบบอนุกรม และตรวจสอบว่าฝนตกหรือไม่โดยอ้างอิงจากค่าที่เซ็นเซอร์อ่านได้
• int value = analogRead(Rain_Sensor);: อ่านค่าอะนาล็อกจากเซ็นเซอร์วัดฝนที่เชื่อมต่อกับพิน D0 และจัดเก็บไว้ในvalueตัวแปร
• if (value < 300) {:ตรวจสอบว่าค่าเซ็นเซอร์น้อยกว่า 300 หรือไม่ (ซึ่งอาจเป็นเกณฑ์ที่ปรับเทียบแล้วสำหรับการตรวจจับฝน) หากน้อยกว่านี้ ระบบจะถือว่าเป็นฝนและเปิดบัซเซอร์โดยตั้งพิน D2 (ที่เชื่อมต่อกับบัซเซอร์) ให้เป็น HIGH เพื่อระบุว่ามีฝนตก ระบบจะพิมพ์ข้อความ “It's Raining Outside” ไปยังมอนิเตอร์แบบอนุกรมและเพิ่มการหน่วงเวลา 2,000 มิลลิวินาที (2 วินาที) ก่อนตรวจสอบค่าเซ็นเซอร์อีกครั้ง
• else { digitalWrite(Buzzer, LOW); }:หากค่าเซนเซอร์ไม่น้อยกว่า 300 ก็จะปิดบัซเซอร์โดยตั้งพิน D2 ไว้ที่ LOW เพื่อระบุว่าไม่ได้ฝนตก

บทสรุป

ระบบตรวจจับและแจ้งเตือนฝนที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ XIAO RP2040 ถือเป็นก้าวสำคัญในการใช้เทคโนโลยีเพื่อการรับรู้สภาพอากาศและความปลอดภัย ระบบนวัตกรรมนี้ซึ่งขับเคลื่อนด้วยความสามารถของ XIAO RP2040 และเซ็นเซอร์ตรวจจับฝน ถือเป็นโซลูชันที่ใช้งานได้จริงสำหรับการตรวจจับฝนและการแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์

‍