Arduino IDE คืออะไร?

Arduino IDE คืออะไร ?

Arduino IDE คืออะไร?

Arduino IDE (Integrated Development Environment) เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับนักประดิษฐ์ นักศึกษาวิศวกรรม อาจารย์ ตลอดจนผู้ที่สนใจในการพัฒนาโครงการอิเล็กทรอนิกส์แบบไมโครคอนโทรลเลอร์ ด้วยความที่ Arduino มีลักษณะเด่นเรื่องความง่ายในการใช้งาน เปิดกว้างให้ผู้คนมากมายเข้าถึงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างสะดวกรวดเร็ว และที่สำคัญคือมีคอมมูนิตี้ขนาดใหญ่ที่คอยช่วยกันแบ่งปันความรู้และซอร์สโค้ดไลบรารี่ต่าง ๆ ซึ่งล้วนเอื้ออำนวยให้การเรียนรู้และพัฒนาโปรเจกต์เป็นไปอย่างสนุกและสร้างสรรค์

การติดตั้งไลบรารีใน Arduino IDE

การติดตั้งไลบรารีใน Arduino IDE, install library arduino ide

การติดตั้งไลบรารีใน Arduino IDE

Arduino IDE เป็นเครื่องมือสำคัญที่นักพัฒนาและผู้ที่สนใจอิเล็กทรอนิกส์ใช้ในการเขียนโค้ดและโปรแกรมลงในไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ซึ่งการที่เราจะสามารถใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ได้นั้นต้องมีองค์ความรู้หลายๆอย่างรวมกันทั้งในส่วนซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ แต่ในที่นี้เราจะกล่าวถึง ซอฟต์แวร์ที่เกี่ยวข้องซึ่งคือการใช้งาน arduino ide นั้นเองโดยในแต่ละโครงการหากต้องการเขียนติดต่อกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกที่มีความซับซ้อนเราจำเป็นต้องใช้งานไลบรารี (Library) เพิ่มเติมเพื่อทำให้การเขียนโค้ดสะดวกและง่ายขึ้น ไลบรารีใน Arduino IDE จะประกอบไปด้วยฟังก์ชันและคลาสต่าง ๆ ที่ช่วยให้การพัฒนาโปรเจกต์นั้นง่ายและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งแน่นอนว่าผู้พัฒนาก็ต้องมีความรู้พื้นฐานในการเขียนโปรแกรมด้วย จึงจะสามารถทำให้การทำงานชิ้นงานสิ่งประดิษฐ์เหล่านั้นประสบผลสำเร็จต่อไป .

การคิดหัวข้อสิ่งประดิษฐ์ หัวข้อโครงงานนักเรียน

หัวข้อโครงงาน
การคิดหัวข้อสิ่งประดิษฐ์ หัวข้อโครงงานนักเรียน

การคิดหัวข้อสิ่งประดิษฐ์สำหรับนักเรียนสามารถเริ่มต้นจากการวิเคราะห์ องค์ประกอบสำคัญต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหา การพัฒนาทักษะ และการตอบสนองต่อความต้องการในชีวิตประจำวัน การคิดสิ่งประดิษฐ์ไม่เพียงแต่ช่วยเสริมสร้างความคิดสร้างสรรค์เท่านั้น แต่ยังช่วยให้นักเรียนได้ฝึกทักษะด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) ไปพร้อมกัน ผู้เขียนมักจะพบปัญหาเมื่อนักเรียนต้องการทำโครงงานสิ่งประดิษฐ์เพื่อนำมาแก้ปัญหาต่างๆ แต่พบกว่านักเรียนนักศึกษาไม่สามารถวิเคราะห์ถึงปัญหาที่เกิดขึ้นได้ ไม่รู้องค์ประกอบว่าควรพิจารณาเรื่องใดบ้างต่อไปนี้คือรายละเอียดขององค์ประกอบที่สามารถนำมาใช้เป็นจุดเริ่มต้นในการคิดหัวข้อสิ่งประดิษฐ์ พร้อมกับรายละเอียดเพิ่มเติมในแต่ละข้อย่อยเพื่อใช้ในการพิจารณาต่อไป :

ปัจจัยที่ทำให้ โครงงานสิ่งประดิษฐ์ของนักเรียนไม่ประสบผลสำเร็จ ไมโครคอรโทรลเลอร์

ปัจจัยที่ทำให้โครงงานสิ่งประดิษฐ์ไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่สำเร็จ

ที่มาและความสำคัญ ผู้เขียนมักจะพบกับปัญหาของนักเรียนนักศึกษาที่ต้องทำวิชาโครงงานสิ่งประดิษฐ์และสิ่งประดิษฐ์ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน สมองกลฝังตัว MCU ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้การทำโครงงานสิ่งประดิษฐ์โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ของนักเรียนนักศึกษาไม่ประสบผลสำเร็จ อาจเกิดจากหลายๆสาเหตุ วันนี้ทางผู้เขียนจึงอาจจะนำเอาสาเหตุเหล่านี้มาแบ่งปันให้กับผู้อ่าน เพื่อให้ผู้อ่านได้พิจารณาหรือเตรียมตัวที่จะเจอกับปัญหาเหล่านี้ซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นหัวข้อต่าง ๆ ดังนี้ต่อไปนี้ :

arduino คืออะไร ไมโครคอนโทรลเลอร์คืออะไร

arduino คืออะไร arduino

ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller)

arduino

รูปภาพจาก https://www.arduino.cc/en/hardware

เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller) หรือที่เรียกกันสั้นๆ ว่า MCU นั้นเปรียบเสมือนสมองกลขนาดเล็กที่ถูกออกแบบมาให้ควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ได้อย่างอิสระหรืออัตโนมัติ โดยภายในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์นั้นจะประกอบไปด้วยส่วนประกอบสำคัญที่คล้ายๆกับคอมพิวเตอร์อย่างครบถ้วน ไม่ว่าจะเป็น หน่วยประมวลผลกลาง (CPU), หน่วยความจำ (Memory) และ พอร์ตสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอก (I/O Ports) ทั้งหมดถูกบรรจุอยู่บนชิปตัวเดียวทำให้มีขนาดเล็ก กินพลังงานน้อย และเหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลากหลายชนิด กล่าวคืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่มีการรวมฟังก์ชันต่างๆ ของคอมพิวเตอร์ไว้ในชิปขนาดเล็ก โดยมีส่วนประกอบหลักดังนี้


pulseIn() ใน arduino ทำงานอย่างไร ?

การใช้งานฟังก์ชัน pulseIn() ใน Arduino

การใช้งานฟังก์ชัน pulseIn() ใน Arduino เพื่อวัดสัญญาณพัลส์อย่างละเอียด และตัวอย่างโครงงาน


บทนำ: เมื่อการวัดสัญญาณพัลส์กลายเป็นเรื่องสำคัญ

ในงานด้านไมโครคอนโทรลเลอร์หรือการประยุกต์ใช้ Arduino นั้น “สัญญาณพัลส์” (Pulse) ถือเป็นหัวใจสำคัญของการอินเทอร์แอคต์ระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ตั้งแต่การวัดระยะทาง การวัดความเร็ว ไปจนถึงการควบคุมอุปกรณ์ และหนึ่งในฟังก์ชันที่มีบทบาทสำคัญที่ Arduino จัดเตรียมให้ก็คือ pulseIn() ฟังก์ชันตัวนี้ช่วยให้นักพัฒนาสามารถวัดความยาว (ความกว้าง) ของช่วงสัญญาณพัลส์ที่กำลังเกิดขึ้นได้โดยไม่ต้องเขียนโค้ดซับซ้อน การใช้งานก็ไม่ยุ่งยาก แถมยังทรงพลังมากพอที่จะให้เรานำไปสร้างสรรค์โครงงานได้มากมาย

เซนเซอร์ Ultrasonic HC-SR04 ตัวอย่าง

การทำงานของ HC-SR04 กับ Arduino ตัวอย่างการทำงาน

สิ่งประดิษฐ์เกิดจากกระบวนการคิดเพื่อแก้ปัญหาใดๆ และเรามักจะพบกับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับระยะทางในช่วงสั้นๆที่มีความแม่นยำ หากความต้องการที่กล่าวมาข้างต้นเราจะพิจารณาเอาอุปกรณ์ตัวนึงเข้ามาแก้ปัญหาเหล่านี้ เป็นอุปกรณ์ที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมากเพราะใช้งานง่ายการเชื่อมต่อสื่อสารไม่ซับซ้อนและมีโปรแกรมตัวอย่างให้ใช้งานมากมายนั้นคือ HC-SR04 เป็นเซ็นเซอร์วัดระยะทางด้วยอัลตราโซนิก (Ultrasonic Sensor) ที่ทำงานโดยการปล่อยคลื่นเสียงความถี่สูงและรับสัญญาณสะท้อนกลับมาเพื่อคำนวณระยะทาง วัดจากระยะเวลาที่เสียงใช้ในการเดินทางจากตัวปล่อย (transmitter) ไปยังวัตถุและสะท้อนกลับมาที่ตัวรับ (receiver)

การทำงานของ HC-SR04

  1. Trigger Signal: ใช้ขาสัญญาณ Trigger เพื่อส่งพัลส์สั้น ๆ ให้กับเซ็นเซอร์ โดยต้องส่งสัญญาณที่มีความกว้าง 10 ไมโครวินาที
  2. Sound Emission: เมื่อรับสัญญาณจาก Trigger ขา Echo จะเริ่มทำงาน โดยเซ็นเซอร์จะปล่อยคลื่นเสียงที่มีความถี่ 40 kHz ออกไปจากตัวปล่อย