INTRODUCTION TO 10BASE-T1S

บทความที่ผ่านมาเราได้พูดถึงมาตราฐาน 10BASE-T1L (https://ndrsolution.com/2022/05/20/introductio-to-10base-t1l/) ซึ่งจุดเด่นในเรื่องของระยะทางในการสื่อสาร มาวันนี้เรามารู้จักมาตราฐานอีกนึงตัวกันครับ นั้นก็คือ 10BASE-T1S  10BASE-T1S โดยปกติ Ethernet นั้นถ้าเราจะเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ลูกข่ายอื่นๆ นั้นจำเป็นต้องมี hub หรือ switch เพื่อใช้เป็นตัวกลางในการเชื่อมต่อ ทั้งนี้ 10BASE-T1L (ที่กล่าวในบทความที่แล้ว) ก็เหมือนกัน ยังจำเป็นต้องใช้ hub หรือ switch ในการเชื่อมต่อ แต่ในกรณีของ 10BASE-T1S นั้นจะพิเศษขึ้นมาอีกหน่อยคือ สามารถต่อสายถึงกันโดยตรงได้เลย นั้นหมายความว่าการใช้งาน 10BASE-T1S นั้น ไม่จำเป็นต้องใช้ hub หรือ switch (ดูได้จากรูปด้านล่าง) เราจึงสามารถนำ 10BASE-T1S มาประยุกต์ใช้งานในระบบที่มีอยู่ได้แทบจะทันที ดังนั้นข้อดีที่เห็นได้ชัดเจนเลยก็คือ กรณีระบบที่ใช้ CAN หรือ RS-485 นั้นถ้าเราต้องการให้ระบบสามารถเชื่อมต่อกับ Ethernet ได้ จำเป็นต้องมีตัวแปลง protocol  ให้เข้ากับ Ethernet ก่อน(ดังรูปด้านล่าง) แต่ในสำหรับ 10BASE-T1S … Read More

รู้จัก Teardrops ในการออกแบบ PCB จะช่วยให้คุณไม่ต้องเสียน้ำตาในภายหลัง

“ก่อนที่จะส่งไฟล์ไปโรงงานผลิต PCB อย่าลืมเพิ่ม Teardrops ลงไปที่บอร์ดนะ” หัวหน้าทีมมักจะเตือนในตอนที่ผมเป็นนักออกแบบ PCB น้องใหม่อยู่บ่อยๆ  ณ ขณะนั้น ผมคิดในใจว่า เอ๊ะ! “Teardrops คืออะไร?” “ทำไมต้องเพิ่ม Teardrops?” ด้วยความสงสัย ผมก็เลยทำการสำรวจหาข้อมูลจากการค้นหาโดย Google เพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติม เนื่องจากตอนนั้นมีเนื้อหาบนอินเทอร์เน็ตไม่มากนัก และต้องท่องโลกอินเตอร์เน็ตไปเรื่อย ๆ ก่อนจึงจะรู้ว่า Teardrops คืออะไร หากคุณยังใหม่กับสิ่งนี้เช่นเดียวกับผมตอนนั้น หวังว่ามันจะเป็นประโยชน์กับคุณเช่นเดียวกันนะครับ Teardrops คืออะไร Teardrops เป็นทองแดงพิเศษที่เพิ่มเข้ามา โดยมีลักษณะรูปร่างหลากหลายชนิด ได้แก่ แบบ Line or Filleting, แบบ Curved และแบบ Snowman ขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์ออกแบบ PCB ที่สามารถสร้าง Teardrops แต่ละชนิดได้ แสดงในรูปที่ 1 รูปที่ 1 แสดงชนิดของ Teardrops Teardrops ทำหน้าที่เพิ่มการเชื่อมต่อให้ … Read More

SoC คืออะไร ต่างจากหน่วยประมวลผลแบบอื่นอย่างไรกันนะ

Photo by Pixabay บางคนอาจจะไม่เคยได้ยินคำว่า SoC หรือ System on Chip หรือใครที่อยู่ในวงการสมาร์ทโฟนก็อาจจะเคยได้ยินกันมาบ้างว่า ชิปบนสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตนั้นล้วนแต่เป็นชิปแบบ SoC แล้ว SoC มันคืออะไรกันแน่นะ วันนี้จึงจะมาสรุปข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับ SoC กันค่ะ SoC คืออะไร ต่างจากหน่วยประมวลผลแบบอื่นอย่างไรกันนะ SoC ย่อมาจากคำว่า System on Chip ซึ่งเมื่อแปลตรงตัวในภาษาไทยก็คือ “ระบบที่อยู่บนชิป” นั่นก็คือ การออกแบบชิปโดยนำวงจรและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ที่เป็นส่วนประกอบบนคอมพิวเตอร์หลายๆ ตัวรวมถึงไมโครคอนโทรลเลอร์หรือไมโครโพรเซสเซอร์ไปไว้ในบนชิปเพียงตัวเดียว ภาพแสดงถึงส่วนประกอบที่ถูกรวมอยู่ภายใน SoCPhoto by appcodelabs จุดเริ่มต้นของ SoC เทคโนโลยีชิป SoC นั้นได้ถูกประดิษฐ์สำเร็จครั้งแรกในนาฬิกาดิจิตอลในปี 1974 ซึ่งสำหรับตัว SoC ที่อยู่บนนาฬิกาดิจิตอลเรือนนี้ได้รวมแผงวงจร LCD สำหรับหน้าจอนาฬิกา วงจรจับเวลา กับชิป Intel 5810 CMOS เข้าเป็นชิปเดียวกันจากจุดเริ่มต้นตรงนี้นำไปสู่การพัฒนาชิป SoC เครื่องคิดเลขอิเล็กทรอนิกส์ … Read More

Basic Thermal Resistance

หลังจากที่บอร์ด PCB ได้ถูกออกแบบและผลิตออกมา บางครั้งอาจพบว่าเมื่อนำมาทดสอบการใช้งานกลับเกิดความผิดปกติอย่างเช่น อุปกรณ์หยุดทำงานหลังจ่ายไฟได้ซักระยะ โดยในความผิดปกติหลากหลายสาเหตุนั้น ความร้อนเป็นหนึ่งในปัจจัยที่ส่งผลต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างเห็นได้ชัดอีกทั้งมีผลต่อความสามารถในการทำงานของอุปกรณ์รวมถึงความปลอดภัยต่อการใช้งานอุปกรณ์นั้นอีกด้วย ดังนั้นการออกแบบโดยคำนึงถึงความร้อนในระบบเป็นอีกหนึ่งวิธีที่จะช่วยลดการเกิดข้อผิดพลาดของอุปกรณ์ได้ Thermal Resistance คืออะไร Thermal Resistance หมายถึงความสามารถในการต้านทานการถ่ายเทความร้อน โดยค่าความต้านทานนี้หาได้จากการนำค่าความแตกต่างของอุณหภูมิ 2 จุด หารด้วย ปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านในขณะนั้น กล่าวได้ว่ายิ่ง Thermal Resistance มีค่ามาก ความร้อนยิ่งไหลผ่านได้ยากและทำให้ความร้อนคงสะสมอยู่ในระบบ Thermal Resistance (Rth) =  Temperature Difference (∆T) /  Heat Flow (P) [°𝐶/𝑊] ซึ่ง R เป็นสัญลักษณ์ตัวแทนของค่าความต้านทานทางไฟฟ้า ส่วน Thermal Resistance จะใช้สัญลักษณ์เป็น θ (theta) จะมีหน่วยเป็น K/W หรือ °C/W โดย 0 K = -273.15°Ca Heat … Read More

แนะนำโมดูล ESP32 มีแบบไหนบ้าง เลือกใช้อย่างไรดีนะ

หลาย ๆ คนน่าจะคุ้นหูหรือรู้จัก ESP32 มากันบ้างแล้วใช่ไหมล่ะ ? สาเหตุก็คงเป็นเพราะในทุกวันนี้ IoT (Internet of Things) เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันเรามากขึ้นเรื่อย ๆ อุปกรณ์หลาย ๆ อย่างรอบตัวก็เริ่มมีความสามารถในการเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลของอุปกรณ์ได้สะดวกมากขึ้นไม่ว่าจะอยู่ที่ไหนก็ตามขอแค่มีอินเทอร์เน็ตเท่านั้น

PCB: การนำ IPC Standard มาปรับใช้เพื่อกำหนดขนาด PTH Hole และ Pad Diameter ในการออกแบบ PCB

สำหรับนักออกแบบ PCB ทั้งมือใหม่และมืออาชีพล้วนมีความกังวลในการออกแบบขนาด PTH Hole และ Pad Diameter สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบ Through-Hole หรือมักเรียกกันว่า “แบบเสียบ” บางครั้งกำหนดค่าพารามิเตอร์เผื่อน้อยหรือมากเกินไป อาจทำให้ขนาดรูเจาะเล็กหรือใหญ่เกินไป เมื่อนำอุปกรณ์มาเสียบอาจจะทำให้ประกอบแล้วแน่นเกินไปหรือหลวมเกินไป ทำให้เกิดปัญหาในกระบวนการผลิต เพื่อลดปัญหาดังกล่าว เราควรมาทำความเข้าใจการกำหนดค่าพารามิเตอร์ให้เหมาะสมตาม IPC Standard ที่มีอยู่ได้ เพื่อให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของ PTH Hole และ Pad Diameter ที่เรากำหนดหรือตั้งค่าไว้มีค่าที่เหมาะสมที่สุด ในบทความนี้จะมาเรียนรู้และทำความเข้าใจเกี่ยวกับ IPC Through-Hole Standards คืออะไร ทำไมการปฏิบัติตามมาตรฐานนั้นจึงมีความสำคัญ รวมถึงวิธีการคำนวณหาขนาดของ PTH Hole และ Pad Diameter ตาม IPC Through-Hole Standards IPC Through-Hole Standards คืออะไร? รูปที่ 1 ตัวอย่าง Through Hole device from … Read More

How to noise reduction for PCB design (part 1/3)

Photo by resources.altium.com สวัสดีครับ ท่านผู้อ่านทุกท่าน เจอกันอีกแล้วนะครับ สำหรับเนื้อหาในบทความนี้จะกล่าวถึงว่าเราจะทำการออกแบบ PCB อย่างไรเพื่อให้งานเรามีสัญญาณรบกวนให้น้อยที่สุด เพื่อลดปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับงานที่เราตั้งใจออกแบบ โดยผู้เขียนจะแบ่งเนื้อหาออกเป็น 3 ส่วนนะครับ เพื่อให้ได้เนื้อหาครอบคลุมมากที่สุด โดยเนื้อหาที่นำมาเสนอผู้เขียนได้แปลและเรียบเรียงใหม่มาจากบทความจากเว็บของประเทศญี่ปุ่น โดยได้แยกเขียนไว้เป็นข้อๆ เพื่อให้ค้นหาและทำความเข้าใจได้ง่าย โดยในเนื้อหาในบทความนี้จะเป็นส่วนแรก อย่างแรก ก่อนที่จะเข้าไปอ่านเนื้อหาบทความจะขอทำความเข้าใจว่าเนื้อหาหลักส่วนใหญ่ที่กล่าวถึงในนี้ จะเป็นสัญญาณรบกวนที่เกิดจากเส้นลายวงจรที่ใช้ส่งสัญญาณความถี่สูงเป็นหลัก เพราะเส้นสัญญาณความถี่สูงจะเป็นตัวสร้างสัญญาณรบกวนให้กับสิ่งที่อยู่รอบๆได้มาก ดังนั้นจึงขอทำความเข้าใจเพื่อทำให้ผู้อ่านได้เข้าใจวัตถุประสงค์และนำไปปรับใช้กับงานออกแบบของท่านให้ได้เกิดประโยชน์กับท่านมากที่สุด ถ้าพร้อมแล้วไปเริ่มกันเลยครับ 1. หลีกเลี่ยงการเดินเส้นลายวงจรแบบมุมฉาก เมื่อออกแบบแผงวงจรพิมพ์ เช่น วงจรส่งสัญญาณความเร็วสูง หากการเดินเส้นลายวงจรมีเป็นแบบมุมฉาก สัญญาณรบกวนก็อาจเกิดขึ้นได้ เหตุผลก็คือความกว้างของเส้นส่วนที่เป็นมุมฉากนั้นกว้างกว่าในส่วนที่เป็นเส้นตรง ดังนั้นค่าอิมพีแดนซ์จึงเปลี่ยนไปตามความกว้างของเส้นที่ไม่เท่ากันและส่งผลให้มีแนวโน้มเกิดสัญญาณรบกวนขึ้นได้นั่นเอง เมื่อออกแบบแผงวงจรพิมพ์ ขอแนะนำให้ทำเส้นลายวงจรให้เป็นเส้นตรงที่สุดหรือเส้นไม่เอียง แต่ถ้าจำเป็นต้องทำโค้งงอจริงๆ ให้ทำเป็น 45 องศาตามรูป แทนที่จะทำเป็นมุมฉาก การทำเช่นนี้ในเส้นที่ส่งความเร็วสูง การเปลี่ยนแปลงความกว้างของรูปแบบเส้นจะมีขนาดต่างกันเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการเดินเส้นแบบมุมฉาก ดังนั้นผลกระทบของค่าอิมพีแดนซ์จึงมีน้อย ด้วยเหตุนี้ การออกแบบแผงวงจรพิมพ์ลักษณะแบบนี้จึงมีโอกาสเกิดสัญญาณรบกวนได้น้อย สรุป เมื่อออกแบบแผงวงจรพิมพ์สำหรับเส้นที่ส่งความเร็วสูง จำเป็นต้องใส่ใจกับการเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์เนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงความกว้างของเส้นลายวงจร แทนที่จะทำเส้นเป็นมุมฉาก ควรทำเส้นเป็น 45 องศา จะลดการเปลี่ยนแปลงความกว้างของเส้นได้ เป็นผลให้สามารถลดการสร้างสัญญาณรบกวนที่มาจากการเปลี่ยนแปลงค่าอิมพีแดนซ์ในเส้นลายวงจร อ้างอิง … Read More

มารู้จัก ARM CPU กันดีกว่า

Photo by Vishnu Mohanan on Unsplash หลาย ๆ คนที่คุ้นเคยกับการเช็คสเปกคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์ ก็คงจะเคยเห็นคำว่า ARM ที่อยู่ในหัวข้อ CPU แบบผ่านๆตากันมาบ้าง เพื่อนๆเคยสงสัยกันมั้ยว่า ARM คืออะไร เอาไปใช้งานอะไรได้บ้าง วันนี้เราจะเลยมานำเสนอบทความจากต่างประเทศมาสรุป ให้เพื่อน ๆ ได้รู้จักหน้าที่และประโยชน์ของ ARM กัน ความเป็นมาของ ARM ARM ถูกพัฒนาครั้งแรกโดยบริษัท Acorn Computer Limited ในปี 1983~1985 เป็นโปรเซสเซอร์ RISC ตัวแรกที่ถูกนำมาพัฒนาในเชิงพาณิชย์ ต่อมาในปี 1990 ได้แยกออกมาเป็นบริษัท Advanced RISC Machines Limited โดยมีเป้าหมายเพื่อขยายการใช้งานเทคโนโลยี ARM โดยเฉพาะ และในเวลานั้นเอง ARM6 ซึ่งเป็น ผลิตภัณฑ์ ARM ตัวแรกก็ได้ถือกำเนิดขึ้นมา ทางผู้พัฒนาได้ตั้งชื่อโปรเซสเซอร์ตัวนี้ว่า Advanced RISC … Read More

Introduction to 10BASE-T1L

ในยุคสมัยที่ทุกสิ่งทุกอย่างพัฒนาอย่างไม่หยุดยั้ง เราทุกคนนั้นต่างให้ความสนใจในเรื่องของความเร็วในการเชื่อมต่อกันมากขึ้น ในทางกลับกันมีงานบางประเภทที่เราอาจไม่ได้ต้องการความเร็วที่มากนัก แต่ให้ความสำคัญกับระยะทาง หรือ ความสะดวกในการติดตั้งมากกว่า เราอาจเลือกใช้ technology ให้เหมาะสมต่อความต้องการของเราก็ดูจะเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจเหมือนกัน วันนี้ขอมาพูดถึงมาตราฐานของ Ethernet 10Mbps ซักหน่อยละกันครับ  ช่วง 2-3 ที่ผ่านมา Ethernet นั้นได้มีการออกมาตราฐานใหม่สำหรับ Ethernet ความเร็ว 10Mbps มาที่ชื่อว่า 10BASE-T1L, 10BASE-T1S ซึ่งถ้าเราดูแค่ที่ความเร็วของการรับส่งข้อมูลเพียงแค่ 10Mbps ก็ดูไม่น่าสนใจอะไรมาก แต่ถ้าเรามาดูจุดเด่นของทั้ง 2 ตัวนี่ก็น่าสนใจไม่ใช่น้อยเลยทีเดียว รายละเอียดจะเป็นอย่างไรดูได้จากบทความด้านล่างเลยครับ (ในบทความนี้จะขอเสนอข้อมูลของ 10BASE-T1L ก่อนแล้วบทความต่อไปจึงจะเสนอข้อมูลของ 10BASE-T1S) Ethernet ที่เราใช้กันอยู่โดยทั่วไปนั้น จะแยก TX channel, RX channel ออกจากกัน เพราะฉะนั้นอย่างน้อยสุดเราต้องการสาย 4 เส้นในการส่งสัญญาณ ในทางปฏิบัติเราใช้ connector RJ45 แล้วต่อกันด้วยสาย LAN ตามรูปด้านล่าง ส่วน 10BASE-T1L นั้นถูกออกแบบมาให้จำนวนสายไฟน้อยกว่า … Read More

CIRCUIT : Window Comparator

สำหรับหัวข้อนี้ จะเป็นการอธิบายหลักการทำงานของ Window Comparator Circuit และการนำไปประยุกต์ใช้งาน ก่อนอื่นผู้เขียนขออธิบายพื้นฐานการทำงานของ Op-Amp คร่าวๆก่อน op-amp เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดจาก Component ต่างๆมาประกอบกัน เพื่อให้เกิดการทำงานร่วมกัน หรือเรียกกันว่า IC ( Integrated Circuit ) ซึ่งเป็นที่นิยมมากในวงการอิเล็กทรอนิกส์ op-amp มีการใช้งานที่หลากหลาย แต่ในเนื้อหานี้จะขอนำเสนอการนำ op-amp มาใช้ในการเปรียบเทียบสัญญาณ ( Comparator ) จะตรวจจับความแตกต่างของสัญญาณที่เข้ามาทาง input สัญลักษณ์ op-amp มีลักษณะเป็นรูปสามเหลี่ยม ด้านซ้ายจะเป็นสัญญาณ input จะมีขั้ว non-inverting (V+) และ inverting (V-) ส่วนทางด้านขวาจะเป็นสัญญาณ output (Vout) op-amp ต้องการไฟเลี้ยง ซึ่งเป็นไฟกระแสตรงเพื่อเลี้ยงวงจร ส่วนมากจะมีทั้งไฟบวกและลบ ( ไฟลบต่อลง ground ก็มี ) จึงมีขา … Read More