หน่วยที่ 4 ไมโครคอนโทรลเลอร์
หน่วยที่ 4 ไมโครคอนโทรลเลอร์
ไมโครคอนโทรลเลอร์ คืออะไร ??
ไมโครคอนโทรลเลอร์ (Microcontroller หรือนิยมเรียกย่อๆว่า MCU) คือ ชิปอิเล็กทรอนิกส์ที่รวมเอาหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) หน่วยความจำ (RAM, ROM) และอินพุต/เอาต์พุต (I/O) ไว้ในตัวเดียวกัน ใช้สำหรับควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า หุ่นยนต์ และระบบสมองกลฝังตัว (Embedded System) โดยสามารถเขียนโปรแกรมเพื่อกำหนดการทำงานของมันได้
บอร์ด micro:bit ถูกออกแบบให้เขียนโค้ดและคอมไพล์ผ่านทางเว็บบราวน์เซอร์ สามารถใช้งานร่วมกับระบบอื่นๆได้หลายระบบ เช่น คอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟนและแท็บเล็ท (ใช้ได้ทั้ง android, iOS) อีกทั้งยังมีเซ็นเซอร์พื้นฐานสำหรับการเรียนรู้ อาทิเช่น เซ็นเซอร์วัดแสง เซ็นเซอร์วัดความเร่ง เซ็นเซอร์เข็มทิศ รวมทั้งปุ่มกด และ LED แสดงผล ติดตั้งมาให้เรียบร้อยแล้ว ทำให้ตัวบอร์ดเรียกใช้เซ็นเซอร์แต่ละอย่างโดยง่าย ไม่จำเป็นต้องหาเซ็นเซอร์มาต่อเพิ่มเติมจึงเหมาะแก่การเรียนรู้สำหรับเด็กหรือผู้ที่สนใจ
ส่วนประกอบของ Micro:bit
บอร์ด Micro:bit มีองค์ประกอบหลักดังนี้:
ไมโครคอนโทรลเลอร์หลัก (Nordic nRF52833) ทำหน้าที่ประมวลผล
LED Matrix 5x5 ใช้แสดงข้อความและภาพ
ปุ่มกด (Button A และ B) สำหรับอินพุตจากผู้ใช้
เซ็นเซอร์ต่าง ๆ เช่น Accelerometer (ตรวจจับการเคลื่อนไหว), Magnetometer (เข็มทิศดิจิทัล)
ขาเชื่อมต่อ (Edge Connector) สำหรับต่อกับอุปกรณ์ภายนอก
โมดูล Bluetooth และ USB สำหรับการเชื่อมต่อและอัปโหลดโปรแกรม
การเขียนโปรแกรมบนบอร์ด micro:bit
สำหรับโปรแกรมที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมลงบนบอร์ด micro:bit ส่วนใหญ่จะเป็น Online Editor สามารถเรียกใช้งานผ่าน Internet Browser (Google Chrome, Chromium, Microsoft Edge, Mozilla, Firefox, Safari) ที่ติดตั้งอยู่บนเครื่องคอมพิวเตอร์ได้ทันที สามารถเขียนได้ทั้งภาษา Python และ JavaScript
ข้อดีของโปรแกรมแบบนี้คือไม่จำเป็นต้องติดตั้งโปรแกรมเพิ่มเติม ใน Editor บางตัวสามารถแชร์ตัวอย่างโค้ดที่เขียนได้เป็น link ได้ สามารถใช้งานได้ในหลายแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ไม่ว่าจะเป็นทั้ง Windows OS, Mac OS, Linux OS และยังรองรับการใช้งานบนสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ท(Android, iOS) ได้อีกด้วย
ตัวอย่าง Online Editor ที่ใช้เขียนโปรแกรมบอร์ด makecode for micro:bit (https://makecode.microbit.org/#editor)
ตัวอย่าง Editor บนสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ท
เข้าเว็บไซต์ https://makecode.microbit.org
เลือกสร้างโปรเจกต์ใหม่
เลือกโหมดการเขียนโปรแกรม
สร้างโปรแกรมและทดสอบบนตัวจำลอง (Simulator)
ดาวน์โหลดไฟล์ .hex และอัปโหลดไปยังบอร์ด Micro:bit ผ่าน USB
หน้าต่างของโปรแกรม Make code Micro:bit
A เมนูจัดการ ใช้สำหรับสร้างโปรเจกต์ใหม่หรือเปิดไฟล์งานเก่า และยังมีปุ่มคำสั่งเพิ่มเติมอื่นๆ
B ส่วนนี้เป็นหน้าจอแสดงผล เมื่อเราสร้างคำสั่งที่หน้าจอ D จะแสดงผลเหมือนจริง (simulator)
C กลุ่มคำสั่งต่างๆ โดยคำสั่งแต่ละหมวดจะใช้วิธีทำงานด้วยการลากแล้วต่อบล็อค
D พื้นที่สำหรับการลากคำสั่งมาวางต่อกัน เพื่อใช้ในการเขียนโค้ดสามารถเลือกเขียนโค้ดได้ 2 แบบ คือ Tab blocks และ Tab JavaScript
E ปุ่มสำหรับ Download คำสั่งลงบอร์ด microbit เพื่อรันบนบอร์ดจริง
F การกำหนดชื่อโปรเจกต์หรือไฟล์งานจะได้นามสกุลไฟล์เป็น .hex
ขอขอบคุณที่มาจาก : http://www.koksaat.ac.th/e_leaning/Krunate/lesson1.html
ใบกิจกรรมที่ 4.1 ให้นักเรียนตอบคำถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง
ลิงก์ทำใบกิจกรรม >> https://forms.gle/VZih6Y8fjL9xrW528 <<
วิดิโอเพื่อการศึกษาสำหรับการเรียนรู้พื้นฐาน Micro:bit