Propersal

(Project Proposal) การประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ในการวัดค่า Exposure time ของเครื่องเอ็กซ์เรย์

นายสหโรจน์ โพธิ์สุวรรณ รหัส 46213674 นายนายสุกฤษฎิ์ ตั้งวงศ์ตระกูลรหัส 46213678

PHY496 Independent Study I 2550

1

2

1. การประยุกต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ในการวัดค่า Exposure time ของเครื่องเอ็กซ์เรย์ 2.

2.1 นายสหโรจน์ โพธิ์สุวรรณ 2.2 นายสุกฤษฎิ์ ตั้งวงศ์ตระกูล

3. 3.1 อาจารย์ปราโมทย์ เสตสุวรรณ 4.

4.1 เพื่อศึกษาคุณสมบัติของรังสีเอกซ์ 4.2 เพื่อศึกษาเครือ ่ งมือวัดผลโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS51 ในการวัด Exposure time ของเครือ ่ งเอ็กซ์เรย์ 4.3 เพื่อศึกษาการผ่านข้อมูลโดยใช้พอร์ตอนุกรมของไมโคร คอนโทรลเลอร์ MCS-51 4.4 เพื่อศึกษาการเขียนโปรแกรมภาษาแอสเซมบลีและการ เขียนโปรแกรม Visual Basic 5. เนื่องมาจากการใช้งานของเครื่องเอ็กซเรย์ ในการเอ็กซ์เรย์ นั้นต้องมีการกำาหนดช่วงเวลาที่ใช้ในการปล่อยรังสีเอกซ์ เนื่องจาก

3

รังสีเอกซ์นั้นหากมีการใช้งานเวลานานอาจทำาให้เกิดอันตรายแก่ผู้ ที่ทำาการเอ็กซ์เรย์นั้นได้จากการรับรังสีที่มีปริมาณมากเกินไป จึง ต้องมีการกำาหนดช่วงระยะเวลาในการเอ็กซ์เรย์(Exposure time) ใน แต่ละครั้ง ดังนั้นเครื่องเอ็กซ์เรย์ทม ี่ ีการใช้งานมาเป็นระยะเวลาที่ นาน การตั้งค่าเวลาของเครื่องอาจจะมีความผิดพลาดขึ้นได้ทำาให้ ปริมาณรังสีเอกซ์ที่ปล่อยออกมาไม่ตรงกับช่วงเวลาที่เราต้องการให้ ปล่อยออกมา จึงต้องมีการ Calibrate เครือ ่ งเอ็กซ์เรย์ขึ้นเพื่อให้ระยะ เวลา (Exposure time) ตรงกับช่วงที่ปล่อยรังสีเอกซ์ ทางผูจ ้ ัดทำาจึงได้คิด ที่จะจัดทำาอุปกรณ์ขึ้นมาเพื่อที่จะนำาไปวัดระยะเวลาในการปล่อย รังสี (Exposure time) นำาไปเปรียบเทียบกับค่าของเครื่องเอ็กซ์เรย์ 6. 6.1

(Microcontroller) ในปัจจุบันไมโครคอนโทรลเลอร์ได้พัฒนาให้มีประสิทธิภาพ สูงขึ้นสามารถประมวลข้อมูลได้เร็วและมีราคาถูกลง มีการออกแบบ ให้ใช้งานได้ง่าย และสามารถเขียนโปรแกรมสั่งงานได้หลายภาษา และมีเครื่องมืออำานวยความสะดวกเพื่อช่วยในการพัฒนาระบบ จึง ทำาให้ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นส่วนประกอบทีส ่ ำาคัญในวงจร อิเล็กทรอนิกส์ และนำามาประยุกต์ใช้ในการในควบคุมทดลองต่างๆ เช่นการทดลองทางฟิสิกส์ ในการวัดหาค่าความเข้มแสง คาบเวลา อุณหภูมิ ระยะทาง เป็นต้น เพราะการทดลองทางฟิสิกส์นั้น ต้องการความเที่ยงตรงของผลการทดลองดังนั้นไมโคร คอนโทรลเลอร์จึงเป็นทางเลือกในการวัดผลการทดลองที่ดีและ สะดวกต่อการเก็บค่าการทดลองด้วย 6.1.1 MCS-51 ไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นที่ นิยมในปัจจุบันเนื่องจากใช้งานง่าย ราคาถูก มีซอฟต์แวร์อำานวย ความสะดวก สามารถเขียนได้ทั้งภาษาแอสแซมบลีและภาษาซีใช้ งานได้โดยชิปเดียวไม่จำาเป็นต้องมีอุปกรณ์ภายนอกประกอบ เนื่องจากมีหน่วยความจำาอยู่ภายในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์และ สามารถต่อใช้งานพอร์ตได้โดยตรง ไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล MCS-51 ที่มอ ี ุปกรณ์สนับสนุน ประกอบอยู่ภายใน หลายอย่างได้แก่ หน่วยความจำาเก็บข้อมูล หน่วยความจำาโปรแกรม ตัวตั้งเวลา/ตัวนับ อุปกรณ์รับส่งข้อมูล

4

แบบอนุกรม และเนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลนี้มีอุปกรณ์ สนับสนุนภายในจึงทำาให้การใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยไม่ต้องมีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติมมากมายเหมือน ไมโครคอนโทรลเลอร์ทั่วไปสมัยก่อนเช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตระกูล Z-80 ไมโครคอนโทรลเลอร์MCS-51 มีขนาดเท่ากับ 8 บิต มีขาสัญญาณ จำานวน 40 ขา ประกอบไปด้วยดังนี้

Port 0 เป็นพอร์ต Input 2 ทิศทาง ขนาด 8 บิตคือ P0.0-P0.7 ใช้งาน เป็นพอร์ต Input และ Output นอกจากนี้ยังใช้เป็นบัสข้อมูล D0-D7 และบัส ที่อยู่ A0-A7 โดยใช้การมัลติเพลกซ์เพื่อสลับการทำางานโดยจะมีขา ALE เป็นสัญญาณควบคุมในการใช้งานพอร์ต P0 เป็น พอร์ต Input และ Output ต้องต่อความต้านทานพูลอัพ (R Pull Up) ภาพ นอกด้วย เนื่องจากพอร์ต P0 ไม่มีความต้านทานพูลอัพภายใน

5

Port 1 เป็นพอร์ต Input และ Output ขนาด 8 บิตคือ P1.0-P1.7 ใช้งาน เป็นพอร์ต Input และ Output สามารถเข้าถึงข้อมูลในระดับบิตได้ Port 2 เป็นพอร์ต Input และ Output ขนาด 8 บิตคือ P2.0-P2.7 ใช้งาน เป็นพอร์ต Input และ Output นอกจากนี้ยังใช้เป็นแอดเดรสบัส A8-A15 เพื่อใช้ติดต่อกับหน่วยความจำาภายนอก Vcc ขาแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 5 โวลต์ GND ขากราวด์ของระบบ XTAL1 และ XTAL2 คือขาสัญญาณที่ใช้ต่อวงจรกำาเนิดสัญญาณ นาฬิกาเพื่อกำาหนดจังหวะการทำางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ RST (Reset) คือขาสัญญาณรีเซตการทำางานของไมโคร คอนโทรลเลอร์เมือ ่ ได้รับสัญญาณลอจิก ‘1’ นานไม่ตำ่ากว่า 2 แมชชีน ไซเกิล ALE (Address Latch Enable) คือขา Output ใช้ควบคุมการแลทช์ (Latch) บัส ที่อยู่ A0-A7 ของพอร์ต P0 และควบคุมการส่งข้อมูลระหว่างไมโคร คอนโทรลเลอร์กับหน่วยความจำา โดยไมโครคอนโทรลเลอร์จะส่ง สัญญาณลอจิก ‘1’ เมื่อต้องการให้พอร์ต P0 แลมช์บัสทีอ ่ ยู่ A0-A7 จาก นั้นจะส่งสัญญาณลอจิก ‘0’ เพื่อให้พอร์ต P0 เป็นบัสข้อมูล /PSEN (Program Store Enable) เป็นขาสัญญาณ Output ที่ใช้ควบคุมการ อ่านข้อมูลจาก หน่วยความจำาโปรแกรมภายนอกทำางานที่ลอจิก ‘0’ /EA (External Access) เป็นขาสัญญาณ Input เพื่อควบคุมให้ไมโคร คอนโทรลเลอร์ติดต่อกับหน่วยความจำาโปรแกรมภายในหรือหน่วย ความจำาโปรแกรมภายนอก ถ้าต่อขา EA เข้ากับกราวนด์หรือลอจิก ‘0’ ไมโครคอนโทรลเลอร์จะติดต่อกับหน่วยความจำาโปรแกรม ภายนอก แต่ถ้าต่อขา EA เข้ากับสัญญาณไฟ 5 โวลต์หรือลอจิก‘1’

6

ไมโครคอนโทรลเลอร์จะติดต่อกับหน่วยความจำาโปรแกรมภายใน ไมโครคอนโทรลเลอร์ Port 3 เป็นพอร์ต Input และ Output ขนาด 8 บิตคือ P3.0-P3.7 ใช้งาน เป็นพอร์ต Input และ Output นอกจากนี้ พอร์ต P3 ยังมีหน้าทีอ ่ ื่นๆดังนี้

P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4

Rxd Txd /INT0 /INT1 T0

P3.5

T1

P3.6

/WR

P3.7

/RD

ขารับสัญญาณของการสื่อสารพอร์ตอนุกรม ขาส่งสัญญาณของการสื่อสารพอร์ตอนุกรม ขารับสัญญาณอินเทอร์รัพภายนอกตัวที่0 ขาส่งสัญญาณของอิเทอร์รัพภายนอกตัวที่1 ขารับสัญญาณ Input ภายนอกของวงจรตั้งเวลาตัว ที่0 ขารับสัญญาณ Input ภายนอกของวงจรตั้งเวลาตัว ที่1 ขารับสัญญาณควบคุมการเขียนข้อมูลในหน่วย ความจำาข้อมูลภายนอก ขารับสัญญาณควบคุมการอ่านข้อมูลในหน่วย ความจำาข้อมูลภายนอก

6.1.2 ประกอบไปด้วยส่วนต่างๆ 5 ส่วน ได้แก่ 1. หน่วยประมวลผลกลาง CPU (Central Processing Unit) 2. หน่วยความจำา (Memory Unit) - RAM (Random Acess Memory) - EEPROM/EPROM/PROM/ROM 3. หน่วยคำานวณทางคณิตศาสตร์และลอจิก (ALU) 4. หน่วยรับและแสดงผลข้อมูล I/O(Input/Output) 5. ไทม์เมอร์ (Timer)

7

6.1.3 ไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นวงจรรวมขนาดใหญ่มีวงจรซับ ซ้อน แต่โดยหลักแล้วจะมีโครงสร้างพื้นฐานในลักษณะบล็อก ไดอะแกรม ซึ่งประกอบไปด้วยส่วนประกอบหลักต่างๆดังนี้

a) เป็นหน่วยประมวลผลขนาด 8 บิต ทำาหน้าที่ในการประมวลผล ข้อมูลตามคำาสั่งหรือโปรแกรม b) ทำาหน้าที่สร้างสัญญาณนาฬิกาเพื่อกำาหนดจังหวะการทำางานของ ซีพียูและวงจรภายในไมโครคอนโทรลเลอร์ c) ทำาหน้าที่ควบคุมการอินเทอร์รัปต์หรือการขัดจังหวะการทำางาน ของซีพียูจากอุปกรณ์ภายนอกและจากอินเทอร์รัปต์ภายใน d) ทำาหน้าที่เก็บโปรแกรมเพื่อส่งให้กับซีพียท ู ำาการประมวลผลตามการ โปรแกรม f) ทำาหน้าที่เก็บข้อมูลจากการประมวลผลของซีพียู g) ทำาหน้าที่ควบคุมการทำางานของบัสข้อมูล บัสควบคุม และบัสทีอ ่ ยู่ h)

8

ทำาหน้าที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์Input และ Output ภายนอกแบบขนาน i) ทำาหน้าที่รับและส่งข้อมูลแบบอนุกรมระหว่างอุปกรณ์ภายนอกกับ ไมโครคอนโทรลเลอร์โดยขา YXD ทำาหน้าที่ในการส่งข้อมูลและ ขา RXD ทำาหน้าที่ในการับข้อมูล j) / ทำาหน้าที่นับสัญญาณพัลส์ภายนอกหรือจับเวลาสัญญาณนาฬิกา ภายในของระบบเป็นวงจรนับหรือ จับเวลาขนาด 16 บิตจำานวน 2 วงจร 6.2

RS232

การสื่อสารแบบอนุกรม นับว่ามีความสำาคัญ ต่อการใช้งาน ไมโครคอนโทรลเลอร์มาก เพราะสามารถใช้แป้นพิมพ์ และจอภาพ ของ PC เป็น อินพุต และ เอาต์พุต ในการติดต่อ หรือ ควบคุม ไมโคร คอนโทรลเลอร์ ด้วยสัญญาณอย่างน้อย เพียง 3 เส้นเท่านั้น คือ สายส่งสัญญาณ TX - สายรับสัญญาณ RX - และสาย GND โดยปกติพอร์ตอนุกรม RS-232 จะสามารถต่อสายได้ยาว 50 ฟุต โดยประมาณ ขึ้นอยู่กับ ชนิดของ สายสัญญาณ, ระยะทาง, และ ปริมาณ สัญญาณ รบกวน

พอร์ตอนุกรมของ PC DB9 ตัวผู้ (Male) ภายนอก DB9 ตัวเมีย (Female)

พอร์ตอนุกรมของอุปกรณ์

9

6.2.1

DB9

เลขพิน 1 2 3 4 5 6 7 8 9

รายละเอียด Data Carrier Detect (DCD) Received Data (RXD) Transmitted Data (TXD) Data Terminal Ready (DTR) Signal Ground (GND) Data Set Ready (DSR) Request To Send (RTS) Clear to Send (CTS) Ring Indicator (RI)

ชนิด Input Input Output Output Input Input Output Input Input

6.2.2 DB9 TXD เป็นขาที่ใช้ส่งข้อมูล RXD เป็นขาที่ใช้รับข้อมูล DTR แสดงสภาวะพอร์ตว่าเปิดใช้งาน ,DSR ตรวจสอบว่าพอร์ต ที่ ติดต่อด้วย เปิดอยู่หรือไม่ - เมื่อเปิดพอร์ตอนุกรม ขา DTR จะ ON เพื่อให้อุปกรณ์ได้รับ ทราบว่าต้องการติดต่อด้วย - ในขณะเดียวกันก็จะตรวจสอบขา DSR ว่าอุปกรณ์พร้อมหรือ ไม่ RTS แสดงสภาวะพอร์ตว่าต้องการส่งข้อมูล ,CTS ตรวจสอบว่าพอร์ต ที่ตด ิ ต่ออยู่ ต้องการส่งข้อมูลหรือไม่ - เมื่อต้องการส่งข้อมูลขา RTS จะ ON และจะส่งข้อมูลออกที่ขา TXD เมื่อส่งเสร็จก็จะ OFF - ในขณะเดียวกันก็จะตรวจสอบขา CTS ว่าอุปกรณ์ต้องการที่ จะส่งข้อมูลหรือไม่ GND ขา ground

10

6.2.3 3 1. แบบซิมเพลกซ์ (Simplex) เป็นการส่ง หรือรับข้อมูล แบบ ทิศทางเดียว เท่านั้น 2. แบบฮาล์ฟดูเพลกซ์ (Half Duplex) เป็นการส่งและรับข้อมูลแบบ สลับกันคือเมื่อด้านหนึ่งส่ง อีกด้านหนึ่ง เป็นฝ่ายรับ สลับกัน ไม่ สามารถรับ-ส่งในเวลาเดียวกันได้ 3. แบบฟลูดเู พลกซ์ (Full Duplex) สามารถรับ-ส่งข้อมูลในเวลา เดียวกันได้

6.3 รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ไม่สามารถทีจ ่ ะถูกเบี่ยงเบน โดยสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า มีความยาวคลื่นอยู่ในช่วง ประมาณ 1.3 x 10-11 ถึง 4.8 x 10-11 เมตร รังสีเอกซ์เป็นทั้งคลื่นและอนุภาค การที่มีสมบัติเป็นคลื่นเพราะมีการสะท้อน การหักเห การแทรก สอดและการเลี้ยวเบน และเป็นอนุภาคเพราะมีโมเมนตัมเหมือน อนุภาคทั่วไป

รูป แสดงช่วงความยาวคลื่น

รังสีเอกซ์มิได้เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ แต่เป็นรังสีทม ี่ นุษย์สร้าง ขึ้น โดย ใช้ปรากฏการณ์อันหนึ่งที่ภาษาเยอรมันเรียกว่า เบรมม์ช ตราห์ลุง (bremmstrahlung) ซึ่งแปลว่า สกัดกั้น หรือทำาให้ช้าลงหรือทำาให้

11

หยุด (breakingradiation) เพราะรังสีเอกซ์ส่วนใหญ่ เกิดขึ้นจากการที่อิเล็ก ตรอน ซึ่งเป็นวัสดุที่มม ี วลและมีนำ้าหนัก (อิเล็กตรอน 1 ตัวมีมวล 9.11 x 10 ('-28) กรัม) วิ่งไปกระทบกับโลหะทังสเตน และถูกทังสเตนสกัดกั้น ไว้ จนวิ่งช้าลงหรือจนหยุด ทำาให้อิเล็กตรอนคายพลังงานจลน์ (kineticenergy) ของมันออกมา ตามกฎที่ว่าพลังงานย่อมไม่สูญหาย กล่าวคือ เมื่ออิเล็กตรอนกำาลังวิ่ง มีพลังงาน 2 รูป คือ พลังงานศักย์ (potentail energy) และพลังงานจลน์พอถูกทังสเตนหน่วงเหนี่ยวให้ หยุด จะเหลือแต่พลังงานศักย์ ส่วนพลังงานจลน์ไม่สูญหาย แต่เปลี่ยน รูปไปเป็น พลังงานใหม่อีก 2 รูป คือ ส่วนใหญ่ (มากกว่า 99%) เป็น ความร้อน และ ส่วนน้อย (น้อยกว่า 1%) เป็นพลังงานในรูปของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า รังสีเอกซ์ รังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นนี้เป็น ส่วนผสมของรังสีเอกซ์ที่มีความยาวคลื่นต่างๆ กัน ตัง้ แต่ ความยาวคลื่นสั้นที่สุดซึ่งมีพลังงานสูงสุดทีเ่ กิดจากอิเล็กตรอนที่ถูก ทำา ให้หยุด และความยาวคลื่นปานกลางขนาดต่าง ๆ ไปจนถึง ความยาวคลื่นที่ ยาวมาก ๆ ซึ่งเป็นรังสีเอกซ์ทม ี่ ีพลังงานตำ่า และยัง มีพลังงานจลน์เหลืออยู่ ส่วนผสมของรังสีเอกซ์นี้เรียกว่า เอกซเรย์ สเปกตรัม (X-ray spectrum) รังสีเอกซ์ทม ี่ ีคลื่นสั้นมีพลังงานสูง จึงมี อำานาจทะลุทะลวงสูงกว่ารังสีเอกซ์ที่มี คลื่นยาว รังสีเอกซ์ยังเกิด ขึ้นได้อีกวิธีหนึ่ง คือ เมื่ออิเล็กตรอนหลายวงที่วิ่ง วนรอบนิวเคลียส ของอะตอม กระโดดจากวงหนึ่งทีม ่ ีระดับพลังงานสูงกว่าไปสู่ วงอื่น ที่มร ี ะดับพลังงานตำ่ากว่า จะคายพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอก ซ์ ที่ มีพลังงานเฉพาะและคงที่ สุดแล้วแต่ลักษณะอะตอมของธาตุ หนึ่ง ๆ รังสี เอกซ์ที่ได้มาด้วยวิธีนี้ จึงเรียกว่า รังสีลักษณะเฉพาะ (characteristic radiation) 6.3.1

2 6.3.1.1 (Characteristic x – rays)

12

จากรูป อิเล็กตรอนที่มีพลังงานจลน์เข้าชนอิเล็กตรอนในชั้น K ของอะตอมหลุดออก อิเล็กตรอนในชั้นที่อยู่ถัดไปเข้ามาแทนที่ การเปลี่ยนระดับพลังงานอิเล็กตรอนในชั้นต่าง ๆ ของอะตอมทำาให้ เกิดสเปกตรัมลักษณะเฉพาะ 6.3.1.2

(Bremsstrahlung)

จากรูป เมื่อรังสีเอกซ์ชนิดนี้เกิดขึ้นเมือ ่ อิเล็กตรอนพลังงานสูง วิ่งด้วยความเร็วเข้าใกล้นิวเคลียสซึ่งมีประจุบวกทำาให้อิเล็กตรอน เปลี่ยนทิศทาง หรือมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วในลักษณะที่ พลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนลดลง เป็นเหตุให้มีการแผ่พลังงาน ออกมาในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าหรือโฟตอนเป็นรังสีเอกซ์จาก การถูกหน่วง (Bremsstrahlung) 6.4 Exposure Time

13

Exposure time คือช่วงเวลาที่ใช้ในการฉายรังสี นั้นคือระยะเวลา ตั้งแต่ เริ่มมีรังสีออกมาจนถึงระยะเวลาสุดท้ายทีม ่ ีรังสีออกมา โดยที่ในการกำาหนดช่วงระยะเวลาที่ใช้ในการฉายรังสีของ เครือ ่ งเอ็กซ์เรย์ จะมีคา่ น้อยสุดไม่เกิน 1 มิลลิวินาที (ms) ถึงค่าสูงสุด ไม่น้อยกว่า 10 วินาที (s) 7. 7.1 / 1. ชุดบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ CP-SPI/RD2 V1.0 2. ไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ P89V51RD2BN (12Clocks) 3. จอผลึกเหลว (LCD Monitor) ชนิด 14 พิน 4. 5Vdc Power Supply 1 5. ชุดคีย์บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์มาตรฐาน 6. สาย Data Connecter แบบอนุกรมมาตรฐาน RS-232 7. กล่องบรรจุวงจร 8. คอมพิวเตอร์ 9. ชุดไอซีสร้างฐานเวลาจริง (Real-time Clock) 10. ชุดเซนเซอร์

1 ตัว 1 1 1 1 1

1 1 ตัว

ชุด ตัว

1 ชุด สาย กล่อง เครือ ่ ง ชุด ชุด

7.2

/ เมือ ่ มีการฉายรังสี จะเริม ่ มีการปลดปล่อยรังสีเอกซ์ออกมา ตามระยะเวลาที่กำาหนด โดยจะใช้เซ็นเซอร์ ตรวจจับรังสีเอกซ์และ ส่งสัญญาณไปยังบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์เพื่อควบคุมชุดไอซีเพื่อ สร้างฐานเวลาจริง (Real-time Clock) เพื่อรับค่าเวลาในระดับไมโคร วินาที จากนั้นจะทำาการแสดงผลการทดลองบนจอผลึกเหลว (LCD Monitor) แล้วนำาค่าเวลาที่วัดได้ไปเปรียบเทียบกับระยะเวลาในการตั้ง ค่าของเครือ ่ งเอ็กซ์เรย์ เพื่อทำาการ Calibrate เครือ ่ งเอ็กซ์เรย์ 7.3 การดำาเนินงานในโครงงานนี้ จะแบ่งออกเป็นลำาดับขั้นการดำาเนิน การได้ 4 ขัน ้ ตอนที่สำาคัญ ได้แก่ 1. เตรียมความพร้อมทางทฤษฎีของผู้ดำาเนินโครงงานโดยจะ ทำาการศึกษาทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับการทำาโครงงานได้แก่

14

การเขี ย นโปรแกรมแอสเซมบลี เ พื่ อ ควบคุ ม การ ทำางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ MCS-51 b. ก า รสื่ อ สา ร ผ่ า นพอ ร์ ต อ นุ ก ร ม ร ะห ว่ า งไ ม โ ค ร คอนโทรลเลอร์กับคอมพิวเตอร์ c. ศึกษาทฤษฎีเรื่องรังสีเอกซ์ 2. เตรียมความพร้อมทางด้านการเครื่องมือ/อุปกรณ์ ได้แก่ a. วางแผนและออกแบบการทำา งานของเครื่ อ งมื อ ทั้ ง หมดพร้ อ มทั้ ง กำา หนดวั ส ดุ อุ ป กรณ์ ว งจรทาง อิเล็กทรอนิกส์ที่เกี่ยวข้อง b. ทำาการจัดหา/จัดซื้อวัสดุอุปกรณ์ 3. ขั้นการสร้าง/ทดลอง/แก้ไข a. ทำาการสร้างเครื่องมือวัดผลการทดลองและวิเคราะห์ ผลการทดลองตามแบบแผนที่ได้วางไว้ b. ทำาการตรวจสอบความถูกต้องและแก้ไขข้อบกพร่อง ของเครื่องมือ c. ทำาการทดลองวัดเวลา และความเข้มของรังสีเอกซ์ 4. ขั้นตอนการวัดผล a. วิ เ คราะห์ ผ ลการทดลองและจั ด ทำา รู ป เล่ ม รายงาน พร้อมโปสเตอร์ b. วิ เ คราะห์ ถึ ง ปั ญ หาหรื อ อุ ป สรรค์ ข องการทำา งาน พร้อมทั้งแนวทางแก้ไข c. พิจารณาแนวทางในการพัฒนาโครงงานให้ดียิ่งขึ้น 5. ขั้นตอนการสอบโครงงานจะแบ่งออกการสอบได้ทั้งหมด 2 ครั้ง ได้แก่ a. การสอบโครงงานในภาคเรียนที่ 1/50 ในวันพฤหัสบดี ที่ 25 ตุลาคม 2550 b. การสอบโครงงานในภาคเรียนที่ 2/50 ในเดือนมีนาคม 2550 a.

8. การดำาเนินงานจะแบ่งระยะเวลาออกเป็น 2 ช่วงคือ 8.1 จะทำาในช่วงภาคเรียนที่ 1/50 ได้แก่ ขัน ้ เตรียม การ และขั้นตอนการสอบโครงงานครั้งที่ 1 เริ่มตั้งแต่ วันที่ 14 มิถุนายน 2550 ถึง วันที่ 25 ตุลาคม 2550

15

8.2 จะทำาในช่วงภาคเรียนที่ 2/50 ได้แก่ ขัน ้ การสร้าง/ทดลอง/แก้ไข ขัน ้ ตอนการวัดผล และขั้นตอนการสอบ โครงงานครั้งที่ 2 เริ่มตั้งแต่ วันที่ 6 พฤศจิกายน 2551 ถึง เดือน มีนาคม 2551 เดือน

การดำาเนินงาน มิ.ย.

ก.ค.

ปี 2550 ส.ค. ก.ย. ต.ค.

พ.ย.

ธ.ค.

ปี 2551 ม.ค. ก.พ. มี.ค.

1. ศึกษาทฤษฎี a. MCS-51&Assembly b. RS232 Interface c. X-Ray 2. เตรียมอุปกรณ์ a. วางแผนและออกแบบ b. จัดหา/จัดซือ้ 3. การสร้าง/ทดลอง/แก้ไข a. สร้างเครื่องมือ b. ทดลอง c. ตรวจสอบ/แก้ไข 4. การวัดผล 5. การสอบโครงงาน

9.

9.1 สามารถตรวจวัด Exposure time ของ X-ray ได้ 9.2 เรียนรู้ระบบการควบคุมด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ใน ตระกูล MCS-51 9.3 เรียนรู้ระบบการควบคุมติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์และ อุปกรณ์ภายนอก 9.4 เรียนรู้การเขียนโปรแกรมแอสเซมบลี 9.5 เรียนรู้หลักการของรังสีเอกซ์ 10.

/

16

ดอนสัน ปงพาบ ไมโครคอนโทรลเลอร์และการประยุกต์ใช้งาน 1 สำานักพิมพ์ส่งเสริมเทคโนโลยี(ไทย-ญี่ปุ่น) กรุงเทพฯ 2549 สัจจะ จรัสรุ่งสวีวร เขียนโปรแกรม Hardware Interface ด้วย VB6 บริษัท ไอดีซี อินโฟ ดิสทริบิวเตอร์ เซนเตอร์ จำากัด 2549 http://www.thaimicrotron.com/CCS-628/Referrence/RS232.htm http://www.rmutphysics.com/physics/oldfront/quantum/quantum2/quantum_19.htm 11.

11.1 ผศ.ดร.ตวงรักษ์ นั้นทวิสารกุล 11.2 รศ.ปิยะรัตน์ พราหมณี 11.3 อ.ปราโมทย์ เสตสุวรรณ 11.4 อ.นพพร ศาสตร์ขำา 11.5 อ.มยุรี กิตติเดชาชาญ 11.6 อ.ประสาทพร จงรุจา 11.7 อ.สมชาย ปัญญาอิ่นแก้ว