ชุดที่ 12 การออกแบบและเทคโนโลยี บอร์ดสมองกล IoT และเทคโนโลยีเกิดใหม่

ชุดนี้ครอบคลุมระบบทางเทคโนโลยีและระบบควบคุม การกำหนดปัญหาและข้อจำกัด การทดสอบต้นแบบ การเขียนแบบ วัสดุ กลไก (คาน เฟือง รอก) ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น บอร์ดสมองกล micro:bit Arduino และ KidBright เซนเซอร์และตัวขับเคลื่อน สถาปัตยกรรมและโปรโตคอล IoT ความปลอดภัยของอุปกรณ์ เทคโนโลยีเกิดใหม่ ผลกระทบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม และการจัดการเรียนรู้สาระการออกแบบและเทคโนโลยี (ว 4.1)

ซีรีส์ตะลุยข้อสอบครูผู้ช่วย เอกคอมพิวเตอร์ 2569 • exammvp.com

สรุปก่อนทำข้อสอบ

ระบบทางเทคโนโลยีและการออกแบบ

• ระบบทางเทคโนโลยี: ตัวป้อน (Input) → กระบวนการ (Process) → ผลผลิต (Output) และอาจมีข้อมูลย้อนกลับ (Feedback) เพื่อควบคุมให้ได้ผลตามต้องการ
• ระบบควบคุมแบบวงเปิด (ไม่มีการวัดผลย้อนกลับ) · แบบวงปิด (วัดผลแล้วปรับการทำงาน)
• กำหนดปัญหา: ความต้องการ (Requirement) · ข้อจำกัด (Constraint) เช่น งบประมาณ เวลา วัสดุ ขนาด · ต้นแบบต้องทดสอบ ประเมิน และปรับปรุงซ้ำ
• การเขียนแบบ: ภาพฉาย (Orthographic) แสดงด้านหน้า ด้านบน ด้านข้าง · ภาพไอโซเมตริกแสดงสามมิติ
• วัสดุ: นำความร้อนต่ำ (ไม้ พลาสติก) ทำด้ามจับ · เทอร์โมพลาสติกหลอมขึ้นรูปซ้ำได้ (PLA, ABS) · เทอร์โมเซตติงหลอมซ้ำไม่ได้
• กลไก: คาน แรงพยายาม × ระยะแรงพยายาม = แรงต้าน × ระยะแรงต้าน · เฟือง รอบตาม = รอบขับ × ฟันขับ ÷ ฟันตาม · รอกเดี่ยวตายตัวเปลี่ยนทิศทางแรง · รอกเคลื่อนที่ช่วยผ่อนแรงครึ่งหนึ่ง

ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ และบอร์ดสมองกล

• กฎของโอห์ม V = I × R · กำลัง P = V × I · ตัวต้านทาน LED: R = (Vแหล่งจ่าย − VLED) ÷ I
• อนุกรม R = R1 + R2 · ขนาน 1/R = 1/R1 + 1/R2 · อายุแบตเตอรี่ ≈ ความจุ (mAh) ÷ กระแส (mA)
• สัญญาณดิจิทัลมีสองระดับ (0/1) · สัญญาณแอนะล็อกต่อเนื่อง · Arduino Uno: analogRead 10 บิต (0–1023) · analogWrite แบบ PWM 0–255
• micro:bit: LED 5 × 5 ปุ่ม A และ B มาตรวัดความเร่ง เข็มทิศ เซนเซอร์อุณหภูมิและแสง วิทยุและบลูทูธ (รุ่น V2 เพิ่มไมโครโฟน ลำโพง และโลโก้สัมผัส) · KidBright พัฒนาโดย NECTEC สวทช.
• เซนเซอร์อัลตราโซนิก: ระยะทาง = ความเร็วเสียง × เวลาไปกลับ ÷ 2 · LDR วัดแสง · PIR ตรวจจับการเคลื่อนไหวของคน · DHT วัดอุณหภูมิและความชื้น
• ตัวขับเคลื่อน: เซอร์โวควบคุมมุม · มอเตอร์และปั๊มต้องใช้วงจรขับหรือรีเลย์ ไม่ต่อตรงกับขาบอร์ด · ปุ่มกดต้องมีตัวต้านทาน Pull-up/Pull-down

IoT และเทคโนโลยีเกิดใหม่

• IoT: อุปกรณ์และเซนเซอร์ → เครือข่าย/เกตเวย์ → แพลตฟอร์มคลาวด์ → แอปพลิเคชัน · MQTT แบบ Publish/Subscribe ผ่าน Broker · LoRaWAN และ NB-IoT สำหรับระยะไกลใช้พลังงานต่ำ
• Edge Computing ประมวลผลใกล้แหล่งข้อมูล · Digital Twin แบบจำลองเสมือนที่รับข้อมูลจริง · AR ซ้อนภาพดิจิทัลบนโลกจริง · VR โลกเสมือนทั้งหมด · บล็อกเชน บัญชีแยกประเภทแบบกระจายที่เชื่อมบล็อกด้วยแฮช · การพิมพ์สามมิติเป็นการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ