การประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อาร์มคอร์เท็กเอ็ม 3 สำหรับระบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์แบบไร้สาย

Abstract

ระบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ (Controller Area Network) อาศัยการรับ-ส่งข้อมูลด้วยระบบบัส (Bus) ซึ่งมีข้อจำกัดการเชื่อมต่อของระบบในกรณีที่ต้องมีการทำงานในรูปแบบที่ต้องมีการเคลื่อนที่ วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการพัฒนาและออกแบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ในรูปแบบไร้สาย เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการทำงานในรูปแบบที่ต้องมีการเคลื่อนที่ งานวิจัยนี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อาร์มคอร์เท็กเอ็ม 3 (ARM Cortex-M3) ขนาด 32 บิต สำหรับการควบคุมรับ-ส่งข้อมูลในรูปแบบฐานเวลาจริง (Real-time) และในระบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ในรูปแบบไร้สายใช้ย่านความถี่ 2.4 กิกะเฮิรตซ์ ระบบได้ถูกทดสอบด้วยการสร้างชุดการรับ-ส่งข้อมูลแบบไร้สายจำนวน 4 ชุด ผลการทดสอบพบว่าไมโครคอนโทรเลอร์อาร์มคอร์เท็กเอ็ม 3 ขนาด 32 บิต สามารถนำมาออกแบบและพัฒนาระบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์แบบไร้สายได้ ทั้งนี้มีอัตราความเร็วการรับ-ส่งข้อมูล 1 เมกกะบิตต่อวินาที และมีระยะในการส่งสูงสุดที่ 10 เมตร โดยมีค่าการหน่วงเวลาอยู่ที่ 360 ไมโครวินาที ทั้งนี้หากระบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ ถูกบดบังหรือจำเป็นต้องส่งข้อมูลผ่านสิ่งกีดขวาง ระยะทางในการรับ-ส่งข้อมูลจะลดลงแต่อัตราความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลจะยังเท่าเดิม ดังนั้นการศึกษาและพัฒนารูปแบบการรับส่งข้อมูลของระบบเครือข่ายของการติดต่อระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์แบบไร้สายนี้สามารถนำมาประยุกต์ใช้กับระบบสมองกลฝังตัวในอนาคตได้

Controller Area Network (CAN) system is operated in transmitted-received BUS communication which has a connectivity limitation because of the independent moving system. This thesis presents the development and design of the wireless CAN system to increase the efficiency of independent moving system. This research uses the ARM Cortex-M3 microcontroller 32 bits for transmitted-received data control in real time system. Also the 2.4 GHz wireless communication technique is applied to this wireless CAN system. Four wireless CAN modules are designed to transmitted-received data for this experiment. The experiment results show that the 32 bits microcontroller of ARM Cortex-M3 can use to design and develop the wireless CAN. It operates at 1Mbps for bit rate ratio and the maximum distance between each module is 10 m. There is a delay time at 360 µs. If the CAN module is blocked or transferred data through obstruction, the distance of operation will be reduced but the bit rate ratio is still the same. Therefore, the study and development of data communication of wireless CAN system can be apply for the future embedded system.