Light Chasing Robot : IoT เบื้องต้น ผ่านโปรเจกต์หุ่นยนต์วิ่งตามแสง
หากคุณสนใจเรียนรู้เกี่ยวกับ IoT (Internet of Things) และ Robotics แต่ยังไม่รู้ว่าจะเริ่มจากไหน โปรเจกต์นี้คือแนวทางที่สมบูรณ์แบบ! Light Chasing Robot หรือ "หุ่นยนต์วิ่งตามแสง" เป็นโปรเจกต์เบื้องต้นที่ช่วยให้คุณเข้าใจหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ มอเตอร์ และการควบคุมระบบอัตโนมัติ มาสร้างหุ่นยนต์ตัวน้อยที่มีความ"ฉลาด" ได้เลย

Light Chasing Robot คืออะไร
Light Chasing Robot เป็นหุ่นยนต์เคลื่อนที่ที่มีเซ็นเซอร์แสง (Light Sensor) ติดตั้งไว้ที่หน้า เมื่อมีแสงส่องมา เซ็นเซอร์จะรับรู้และส่งสัญญาณให้บอร์ดควบคุม (Microcontroller) ประมวลผล จากนั้นบอร์ดจะสั่งให้มอเตอร์หมุนและหุ่นยนต์จะเดินไปหาแสง เหมือนกับว่าหุ่นยนต์มี "สติปัญญา" ที่ตัดสินใจเคลื่อนไหว
นี่คือศิลปะของ "Autonomous System" คือระบบที่สามารถตัดสินใจและทำงานได้เองโดยไม่ต้องมีคนควบคุม เหมือนพฤติกรรมของสัตว์ที่ไปหาแสงหรือหลบหนี
💡 โปรเจกต์นี้เป็นจุดเริ่มต้นที่ดีเยี่ยมสำหรับการศึกษา IoT เพราะรวมพื้นฐานของอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ เซ็นเซอร์ ตรรมชาติของการจำหน้า และการควบคุมในระบบเดียว
ชมเลย Light Chasing Robot ในการทำงาน
ดูวิดีโอนี้เพื่อเห็นหุ่นยนต์วิ่งตามแสงได้จริง:
หลักการทำงาน
Light Chasing Robot ทำงานตามหลักการง่าย ๆ ดังนี้:
ขั้นตอนที่ 1: เซ็นเซอร์รับรู้แสง
เซ็นเซอร์แสง (Light Dependent Resistor - LDR) ที่ติดไว้ด้านหน้าหุ่นยนต์จะรับรู้ปริมาณแสงรอบ ๆ และส่งค่าแรงดันไฟฟ้าให้กับบอร์ด
ขั้นตอนที่ 2: บอร์ดประมวลผล
Arduino หรือ Microcontroller อื่น ๆ จะรับค่าจากเซ็นเซอร์และเปรียบเทียบกับค่ามาตรฐาน ถ้าแสงจากด้านซ้ายมากกว่า จะสั่งให้มอเตอร์ด้านขวาหมุนเร็วขึ้น
ขั้นตอนที่ 3: มอเตอร์เคลื่อนไหว
มอเตอร์ DC ที่ขับเคลื่อนล้อทั้งสองข้างจะหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันตามคำสั่ง ทำให้หุ่นยนต์เลี้ยวไปหาแสง
ขั้นตอนที่ 4: วนกระบวนการ
กระบวนการนี้จะวนไปเรื่อย ๆ หลายครั้งต่อวินาที ทำให้หุ่นยนต์อยู่ในสถานะ "หลากหลาย" ตลอดเวลา
⚡ เรียนรู้จาก: นี่คือหลักการพื้นฐานของ "feedback control system" ซึ่งใช้ในหลากหลายสาขาวิทยาศาสตร์
อุปกรณ์ที่ต้องใช้
เพื่อสร้าง Light Chasing Robot คุณจะต้องเตรียมอุปกรณ์ดังนี้:
บอร์ดควบคุมหลัก
2 ตัว สำหรับตรวจจับแสง
2 ตัว ขับเคลื่อนล้อ
สำหรับควบคุมมอเตอร์
ขนาด 10kΩ (2 ตัว)
9V หรือ 6AA สำหรับป้อนพลังงาน
พลาสติก หรือ 3D Printed
2-3 ตัว (ขนาดให้เหมาะกับมอเตอร์)
ชุดต่าง ๆ สำหรับต่อวงจร
สำหรับต่อวงจรชั่วคราว
ราคาประมาณ: 800-1,500 บาท (ขึ้นอยู่กับคุณภาพและที่มา)


วิธีสร้าง Light Chasing Robot
ตามขั้นตอนด้านล่างเพื่อสร้างหุ่นยนต์ของคุณเอง:
ขั้นตอนที่ 1: ประกอบตัวถังและล้อ
ใส่มอเตอร์ทั้งสองตัวเข้าไปในตัวถัง ติดล้อเข้ากับเพลาของมอเตอร์ ติดล้อเพิ่มเติมด้านหน้าสำหรับสมดุล (บางครั้งเรียกว่า Caster Wheel)
ขั้นตอนที่ 2: ติดตั้ง Sensors บนหน้าหุ่นยนต์
ติดเซ็นเซอร์แสง (LDR) 2 ตัว ไว้ที่หน้าข้างซ้ายและขวาเพื่อรับรู้แสงจากทั้งสองทิศ ป้องกันจากความเสีย (ด้วยกล่องหรือหลอด)
ขั้นตอนที่ 3: ต่อวงจรต่าง ๆ
- ต่อเซ็นเซอร์ LDR เข้ากับ Analog Input ของ Arduino
- ต่อ Motor Driver เข้ากับ Digital Output
- ต่อมอเตอร์เข้ากับ Motor Driver
- ต่อแบตเตอรี่เพื่อป้อนพลังงาน
ขั้นตอนที่ 4: อัพโหลดโค้ด Arduino
เขียนหรือดาวน์โหลดโค้ดสำหรับควบคุมหุ่นยนต์ (ดูตัวอย่างด้านล่าง) อัพโหลดไปยัง Arduino ผ่าน USB Cable
ขั้นตอนที่ 5: ทดสอบและปรับแต่ง
ทดสอบหุ่นยนต์ในสภาวะแสงต่าง ๆ ปรับค่า Threshold (ค่าเกณฑ์) ในโค้ดเพื่อให้หุ่นยนต์ตอบสนองแสงได้ดี
💡 เคล็ดลับ: ในการทดสอบครั้งแรก ให้เปิด Serial Monitor เพื่อดูค่าที่อ่านจากเซ็นเซอร์


โค้ด Arduino ตัวอย่าง
ด้านล่างนี้คือตัวอย่างโค้ด Arduino พื้นฐานสำหรับควบคุม Light Chasing Robot:
// ประกาศ Pins
#define LDR_LEFT A0 // เซ็นเซอร์ด้านซ้าย
#define LDR_RIGHT A1 // เซ็นเซอร์ด้านขวา
#define MOTOR_LEFT_1 2 // มอเตอร์ด้านซ้าย
#define MOTOR_LEFT_2 3
#define MOTOR_RIGHT_1 4 // มอเตอร์ด้านขวา
#define MOTOR_RIGHT_2 5
void setup() {
pinMode(MOTOR_LEFT_1, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_LEFT_2, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_RIGHT_1, OUTPUT);
pinMode(MOTOR_RIGHT_2, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
int leftLight = analogRead(LDR_LEFT);
int rightLight = analogRead(LDR_RIGHT);
Serial.print("Left: ");
Serial.print(leftLight);
Serial.print(" | Right: ");
Serial.println(rightLight);
// ถ้าแสงด้านซ้ายมากกว่า เลี้ยวซ้าย
if (leftLight > rightLight) {
digitalWrite(MOTOR_LEFT_1, LOW);
digitalWrite(MOTOR_LEFT_2, LOW);
digitalWrite(MOTOR_RIGHT_1, HIGH);
digitalWrite(MOTOR_RIGHT_2, LOW);
}
// ถ้าแสงด้านขวามากกว่า เลี้ยวขวา
else if (rightLight > leftLight) {
digitalWrite(MOTOR_LEFT_1, HIGH);
digitalWrite(MOTOR_LEFT_2, LOW);
digitalWrite(MOTOR_RIGHT_1, LOW);
digitalWrite(MOTOR_RIGHT_2, LOW);
}
// ถ้าแสงเท่ากัน เดินตรง
else {
digitalWrite(MOTOR_LEFT_1, HIGH);
digitalWrite(MOTOR_LEFT_2, LOW);
digitalWrite(MOTOR_RIGHT_1, HIGH);
digitalWrite(MOTOR_RIGHT_2, LOW);
}
delay(100); // รอ 100 มิลลิวินาที
}
หมายเหตุ: โค้ดนี้เป็นตัวอย่างเบื้องต้น สำหรับการใช้งานจริงอาจต้องปรับแต่งตามฮาร์ดแวร์ของคุณ
🔧 อธิบายโค้ด: โค้ดจะตรวจสอบค่าแสงจากทั้งสองด้านตลอดเวลา หากแสงเข้ามาด้านใดข้างหนึ่ง มอเตอร์ด้านนั้นจะหยุด ทำให้หุ่นยนต์เลี้ยวไปทางแสง
เคล็ดลับและการแก้ไขปัญหา
❓ ปัญหา: หุ่นยนต์ไม่เคลื่อนไหว
✓ ตรวจสอบแบตเตอรี่ว่ามีจ่ายไฟให้ Motor Driver หรือไม่
✓ ตรวจสอบการต่อสายไฟให้ถูกต้อง
✓ ลองทดสอบมอเตอร์แยก
❓ ปัญหา: หุ่นยนต์หมุนไปโดยไม่มีแสง
✓ ปรับค่า Threshold ในโค้ด ให้สูงขึ้นเพื่อให้เซ็นเซอร์ไวต่อแสงน้อยลง
✓ ตรวจสอบว่าเซ็นเซอร์ LDR สามารถใช้งานได้ดี
❓ ปัญหา: หุ่นยนต์เลี้ยวด้านเดียว
✓ อาจเซ็นเซอร์ LDR ตัวหนึ่งกำลังสูญเสีย
✓ ตรวจสอบการต่อและ Serial Monitor เพื่อดูค่าจากเซ็นเซอร์
💡 เคล็ดลับ: ทำให้มันเร็วขึ้น
ใช้ PWM (Pulse Width Modulation) เพื่อควบคุมความเร็วมอเตอร์ ส่งผลให้หุ่นยนต์ตอบสนองต่อแสงได้ราบรื่นและเร็วขึ้น
ขั้นตอนถัดไป: พัฒนาต่อไป
หลังจากสร้าง Light Chasing Robot สำเร็จแล้ว คุณสามารถพัฒนาต่อได้ด้วยการ:
- → เพิ่มระบบหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง: ใช้ Ultrasonic Sensor เพื่อให้หุ่นยนต์หลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง
- → สื่อสารผ่าน WiFi/Bluetooth: ใช้โมดูล Bluetooth หรือ WiFi เพื่อควบคุมหุ่นยนต์จากสมาร์ทโฟน
- → ต่อ Camera: เพิ่ม Camera module เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถ "มองเห็น" และตัดสินใจได้อย่างสมบูรณ์
- → ใช้ Machine Learning: ฝึก AI ให้หุ่นยนต์เรียนรู้พฤติกรรมใหม่ ๆ
พร้อมที่จะเริ่มสร้างแล้วหรือ
สั่งซื้ออุปกรณ์ทั้งหมด หรือสอบถามคำปรึกษาจากทีมผู้เชี่ยวชาญของเรา