Introduce your class to physical computing with micro:bit online and Tynker Blocks. The micro:bit is a tiny, microcomputer with programmable LEDs, light, and temperature sensors, physical connection pins, motion sensors, and wireless communication via radio and Bluetooth. Hands-on learning with Tynker’s curriculum engages students as they see their abstract programs come to life on a tangible physical device.
Using a combination of interactive micro:bit lessons, concept explanations, videos, puzzles, quizzes, and DIY projects, this course teaches students to write block coding programs and then deploy the code to the micro:bit wirelessly. Students can use code to program physical buttons, display messages on the micro:bit, animate the LEDs, simulate dice and coin flips, and detect gestures and shakes.
The micro:bit coding lesson plans in this course build and reinforce engineering, math, and science skills, while applying programming concepts such as repetition, events, conditional logic, variables, and functions with a physical computing device.
Each lesson is designed for a class period of 45-60 minutes. All student work is automatically tracked and assessed, and you'll be able to monitor individual progress and mastery charts for your students.
This course is recommended for students who are just starting to get familiar with block programming. More advanced students who are familiar with Python may enroll in MicroPython 101 where they use MicroPython, a Python-like text-based programming language to program micro:bit.
This micro:bit code course is supported online as well as on an iPad through the Tynker app.
Recommended Accessories: This course requires micro:bit devices (not included). You may purchase these separately at a variety of resellers.
ไมโครบติ
ณฐั ณชิ า ชุนฟง้ กลมุ่ 22 รหัสนักศึกษา 116410905072-7
รายงานนน้เี ปน็ หนึง่ ของการศกึ ษาวิชา การค้นควา้ และการเขยี นรายงานเชงิ วชิ าการ สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวทิ ยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธญั บรุ ี ภาคเรยี นท่ี 1 ปกี ารศกึ ษา 2564
ไมโครบิต
ณัฐณิชา ชนุ ฟ้ง กลมุ่ 22 รหัสนกั ศึกษา 116410905072-7
รายงานนนเี้ ป็นหนง่ึ ของการศกึ ษาวิชา การค้นคว้าและการเขยี นรายงานเชิงวชิ าการ สาขาวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์ คณะวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี ภาคเรียนที่ 1 ปกี ารศึกษา 2564
ก
คำนำ
รายงานฉบับนี้จัดทำขึ้นเพื่อการเขียนรายงานเชิงวิชาการค้นคว้าอย่างถูกต้อง อันเป็นส่วน หน่ึงของการศึกษารายวชิ า 01-210-017 การคน้ ควา้ และการเขียนรายงานเชงิ วชิ าการ ซึ่งสามารถนำ ประโยชน์ไปใช้ต่อการเขียนรายงานเชิงวชิ าการค้นคว้าในรายวิชาอื่นได้ต่อไป โดยผู้จัดทำเลือกหัวข้อ เรื่อง “ไมโครบิต” เป็นหัวขอ้ การทำรายงานในคร้ังนี้ เนื่องจากอุปกรณ์ไมโครบิตมีความสำคัญตอ่ การ เร่ิมต้นเรยี นร้รู ายวชิ าคอมพิวเตอรเ์ บือ้ งต้น และเปน็ หลักสตู รการศกึ ษาพ้ืนฐานของประเทศไทย
รายงานเล่มนี้จึงมีเนื้อหาเกี่ยวกับไมโครบิต โดยมีประวัติความเป็นมา ผู้ผลิต ผู้ช่วยในการ พัฒนา การทำงานของไมโครบิต โปรแกรมที่ใช้เขียนบนบอร์ดไมโครบิต อุปกรณ์ท่ีสามารถใช้งาน ร่วมกับบอร์ดไมโครบิต รวมถึงข้อมูลเชิงลึกซึ้งอย่าง การพัฒนาระบบไมโครบิต เหมาะสำหรับผู้ท่ี ตอ้ งการทราบขอ้ มูลดังกล่าว และนำความรคู้ วามเข้าใจในเนอ้ื หาไปใช้ประโยชน์อนื่ ๆสบื ต่อไป
ขอบคุณผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร. พนิดา สมประจบ ท่ีมอบให้ความรู้ความเข้าใจในการเขียน รายงานเชิงวิชาการ รวมถึงผู้เขียนทุกท่านที่ข้าพเจ้าได้ใช้อ้างอิงในการเขียนรายงานนี้ หากมี ขอ้ ผิดพลาดหรือขอ้ บกพร่องประการใด ขอนอ้ มรับเพ่อื ทำการปรับปรงุ ให้ถูกต้องย่ิงขน้ึ ต่อไป
ณัฐณชิ า ชนุ ฟง้ 20 ตลุ าคม 2564
ข
ค
สารบญั
คำนำ..................................................................................................................... หน้า สารบญั .................................................................................................................. บทท่ี ก ค-จ 1 บทนำ................................................................................................... 1.1ความหมายของไมโครบติ ................................................................ 1 1.2 ประวัตขิ องคอมพิวเตอร์................................................................ 1 1.2.1 ผผู้ ลิตไมโครบติ ................................................................ 2 1.2.2 พันธมติ รผูช้ ่วยในการพฒั นา............................................ 2 1.2.3 มลู นิธกิ ารศกึ ษาไมโครบิต................................................ 3 1.2.4 การออกแบบอา้ งองิ ไมโครบิต.......................................... 5 1.3 ประโยชนข์ องไมโครบติ ................................................................. 7 7 2 ประเภทของคอมพวิ เตอร์..................................................................... 9 2.1 ฮารด์ แวร์ (Hardware)……………………………………………………………. 9 2.2 ซอฟต์แวร์ (Software)………………………………………………………….. 10
ง
สารบัญ(ตอ่ ) หนา้ 13 3 องคป์ ระกอบของระบบคอมพวิ เตอร์…………………………………………….. 13 3.1 ส่วนประกอบของบอร์ดไมโครบิต……………………..……….……………. 15 15 3.1.1 ฟีเจอร์และเซน็ เซอร์ตา่ งๆในบอร์ด LED.......................... 16 3.1.2 ปุม่ (Button) .................................................................. 17 3.1.3 เซนเซอรต์ รวจจบั แสง (Light Sensor) ........................... 17 3.1.4 เซ็นเซอรอ์ ณุ หภูมิ (Temperature Sensor) ................... 18 3.1.5 เซ็นเซอร์เข็มทศิ (Compass) .......................................... 18 3.1.6 เซน็ เซอรว์ ัดความเร่ง (Accelerometer) ........................ 19 3.1.7 คล่นื วิทยุ (Radio) ........................................................... 19 3.1.8 บลูทูธ (Bluetooth) ....................................................... 21 3.2 โปรแกรมทใ่ี ชเ้ ขียนบนบอร์ดไมโครบติ ……………….……….……………. 22 3.2.1 การใช้งานเบ้อื งต้นของเวบ็ ไซต์ Micro:bit........................ 3.2.2 หน้าตา่ งของเว็บไซต์ Micro:bit........................................
จ
สารบญั (ตอ่ ) หนา้ 23 3.3 อุปกรณ์ทจี่ ะใช้งานร่วมกบั บอร์ดไมโครบติ .……….……….……………. 23 3.3.1 เซน็ เซอรว์ ดั ระยะทาง ดว้ ย Ultrasonic............................ 24 3.3.2 ไมโครเซอรโ์ ว.................................................................... 24 3.3.3 วงจรขบั มอเตอร์................................................................ 25 3.3.4 เซน็ เซอรว์ ัดความเรว็ รอบของมอเตอร์.............................. 26 3.3.5 เซน็ เซอร์ตรวจจับเสน้ ....................................................... 26 3.3.6 เซ็นเซอร์วัดความช้ืนในดนิ และเซน็ เซอร์ตรวจจับนำ้ ฝน... 27 3.3.7 LED หลากสี..................................................................... 27 3.3.8 รีเลย์ 3V.......................................................................... 29
4 บทสรปุ ..........................................………………………………………………..
ฉ
บทท่ี 1
บทนำ
ไมโครบติ (micro:bit) ถกู นำเขา้ มาจากต่างประเทศ เพ่อื เพ่มิ ระดับการศกึ ษาด้านวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีในประเทศไทยให้มากยิ่งขึ้น ซึ่งการทำงานของไมโครบิตเป็นการทำงานที่ไม่ซับซ้อน จนเกินไป และยังมีความสามารถในการใช้งานได้อย่างหลากหลาย เหมาะสำหรับนักเรียน และผู้ ต้องการนำไปใช้ประโยชน์ด้านอื่นๆ ทำให้เสริมสร้างความรู้เกี่ยวกับการเขียนโปรแกรมเบื้องต้น รวมถึงความเข้าใจในการทำงานของไมโครบิต
1.1 ความหมายของไมโครบติ
ไมโครบิต(micro:bit) จากภาษาอังกฤษ ซึ่งสามารถแปลความหมายได้อย่างตรงไปตรงมา โดย ไมโคร(micro) หมายถึง เล็ก หรือ จุล และ บิต(bit) หมายถึง น้อย หรือ ชิ้นส่วน ดังนั้น ความหมายของไมโครบติ จึงรวมกนั ไดว้ ่า เปน็ ชิ้นสว่ นขนาดเล็ก ตรงกับรปู ลักษณ์ภายนอกของไมโคร บติ ท่มี ีขนาดเลก็ และสะดวกตอ่ การพกพามากยิ่งข้ึน เพราะถูกออกแบบมาให้มีขนาดเล็กเหมาะสำหรับ นักเรยี นโดยเฉพาะในตอนแรก แต่ก็สามารถใชง้ านไดห้ ลายรูปแบบหลายประโยชน์เชน่ กนั
ในอดีตนั้น ณ ประเทศอังกฤษ สถานีโทรทัศน์ BBC (British Broadcasting Company) ได้ จัดทำคอมพิวเตอร์ที่ชื่อว่า ไมโคร ที่ผลิตโดย Acore แล้วนำไปแจกให้กับเด็กนักเรียน ในปี คริสต์ศักราช 1980 เพื่อทดลองการศึกษาของนักเรียน และเริ่มต้นโครงการวิจัยประสิทธิภาพของไม โคร ผลสรุปปรากฏว่า การดำเนินโครงการทำใหเ้ ดก็ นักเรยี นเหล่านั้นเม่ือเตบิ โตขึ้นมา ได้มคี วามเข้าใจ ความสนใจ ทำงานเก่ียวกบั ธรุ กิจด้าน IT (Information Technology) ทท่ี ำให้ขบั เคล่ือนเศรษกิจของ ประเทศอังกฤษ และในครัง้ น้ที างสถานโี ทรทัศน์ BBC จงึ ได้พฒั นาเปน็ ช่อื ไมโครบติ ที่มีขนาดเล็กกว่า คอมพวิ เตอร์ โดยคาดหวงั ให้ผลลัพธเ์ ปน็ แบบเดียวกนั กับ ไมโคร
2
1.2 ประวตั ขิ องไมโครบติ
จุดเริ่มต้นของไมโครบิตนั้น เกิดจากความต้องการเริ่มโครงการให้การศึกษาโดย สถานโี ทรทัศน์ BBC จากประเทศอังกฤษ ผลิตโดย element14 ในโครงการได้จัดทำบอร์ด ไมโครบิต ขนึ้ มา มวี ตั ถปุ ระสงค์ เพ่ือแจกให้กับนกั เรยี นในประเทศอังกฤษ จำนวน 1 ลา้ นบอร์ด โดยต้องการให้ผู้ ทม่ี ีความสนใจในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมสามารถเรยี นรู้ไดง้ ่าย
บอร์ดไมโครบิต เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์สำหรับการศึกษาจากโครงการของ BBC (British Broadcasting Company) หรือบริษัทแพร่ภาพกระจายเสียงของอังกฤษ ที่ร่วมมือกับ Partner หลายบริษัท ผลิตบอร์ดคอมพิวเตอร์เพื่อสนับสนุนการศึกษาเรียนรู้ในยุคดิจิตอลแจกจ่าย ให้แก่เด็กในประเทศอังกฤษ ต่อจากในอดีตที่ทาง BBC เคยทำบอร์ด BBC Micro ออกมาแล้วเมื่อปี 1980 เพอ่ื ให้เกิดการเรมิ่ ตน้ เรียนรู้ใชง้ านคอมพิวเตอร์ของเด็กๆ
บอร์ด micro:bit ถูกออกแบบใหเ้ ขยี นโค้ดและคอมไพลผ์ า่ นทางเว็บบราวน์เซอร์ ทสี่ ามารถ ใช้งานร่วมกับระบบอื่นๆได้หลายระบบ ยกตัวอย่างเช่น คอมพิวเตอร์ หรือ โทรศัพท์มือถือ ใช้ได้ท้ัง android, iOS อีกทั้งยังมีเซ็นเซอร์พื้นฐานสำหรับการเรียนรู้ อาทิเช่น เซ็นเซอร์วัดแสง เซ็นเซอร์วัด ความเร่ง เซ็นเซอร์เข็มทิศ รวมทั้งปุ่มกด และ LED แสดงผล ติดตั้งมาให้เสร็จสมบูรณ์เรียบร้อยแล้ว ทำใหต้ ัวบอร์ดสามารถเรยี กใช้เซ็นเซอร์แตล่ ะอยา่ งได้โดยงา่ ย ไมจ่ ำเป็นตอ้ งหาเซ็นเซอร์มาต่อเพิ่มเติม จงึ เหมาะแกก่ ารเรียนร้สู ำหรับเด็กนักเรยี นหรือผู้ท่สี นใจหลักการของบอรด์ นเ้ี องก็ไดม้ ีการนำมาพัฒนา สรา้ งเครื่องคอมพิวเตอร์ในยคุ สมัยปจั จุบันอีกด้วย
1.2.1 ผู้ผลิตไมโครบิต
ผู้ผลิตไมโครบิตก็คือ Premier Farnell เป็นผู้นำระดับโลกในการบริการและจัดจำหน่าย ผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีและโซลูชั่นสำหรับการออกแบบระบบอิเล็กทรอนิกส์ การผลิต การบำรุงรักษา และการซ่อมแซม โดยมีโรงงานให้การบริการและการจัดจำหน่ายถูกแบ่งออกเป็น 3 ทวีปเป็นหลัก ภายใตช้ ื่อ ดังนี้
• Farnell element14 ในยโุ รป • Newark element14 ในอเมรกิ าเหนือ • element14 ทวั่ ภูมิภาคเอเชียแปซิฟกิ
3
และ Premier Farnell ก็เป็นผู้ที่รับผิดชอบในการผลิต BBC micro:bit ซึ่งบริษัทเป็นผู้หา ส่วนประกอบตา่ งๆในการผลิต และผลิตไมโครบิตในโรงงานของตนเอง โดย Farnell element14 ในยุโรป เปน็ โรงงานหลักท่ีทำการประสานงานอกี ทงั้ สองโรงงาน
โลโก้ของบรษิ ัท Farnell หมายเหตุ. ภาพจาก //th.linkedin.com/company/farnell-global
1.2.2 พันธมติ รผ้ชู ่วยในการพัฒนา บอร์ดไมโครบิตนั้น มีส่วนประกอบด้วยกันหลายอย่าง ทำให้ในโครงการการสร้างไมโครบิต
จำเป็นต้องมีผู้สนับสนุนมากมาย เผื่อแบ่งส่วนประกอบเพื่อรับผิดชอบในการผลิตและพัฒนาใน ส่วนประกอบต่างๆ ให้ออกมาสมบูรณ์แบบ และเกิดขอ้ ผดิ พลาดน้อยที่สดุ โดยรายละเอียดผู้สนับสนุน 19 บรษิ ทั มดี งั น้ี
o Microsoft ทำหนา้ ที่ สนบั สนนุ ความเชี่ยวชาญด้านซอฟต์แวร์และปรบั แตง่ แพลตฟอร์ม TouchDevelop ใหท้ ำงานกับอปุ กรณ์ โฮสต์โครงการและรหสั สำหรบั ผใู้ ช้อปุ กรณ์ นอกจากนี้ยังได้พฒั นาส่ือการฝกึ อบรมครสู ำหรบั อุปกรณ์
o Lancaster University ทำหน้าที่ พัฒนารันไทม์ของอุปกรณ์
o Farnell element14 ทำหน้าท่ี ดูแลการผลติ อุปกรณ์
4
o Nordic Semiconductor ทำหนา้ ที่ ให้ CPU สำหรับอปุ กรณ์
o NXP Semiconductors ทำหน้าที่ ใหเ้ ซน็ เซอร์และคอนโทรลเลอร์ USB
o ARM Holdings ทำหนา้ ท่ี จัดหาฮารด์ แวร์ mbed ชุดพัฒนาและบรกิ ารคอมไพเลอร์
o Technology Will Save Us ทำหน้าท่ี ออกแบบรูปลักษณ์ทางกายภาพของอปุ กรณ์
o Barclays ทำหนา้ ท่ี รองรับการจดั สง่ ผลิตภณั ฑ์และกจิ กรรมการเผยแพร่
o Samsung ทำหนา้ ที่ พฒั นาแอพ Android และชว่ ยเชอื่ มต่ออปุ กรณ์กับโทรศัพท์และแทบ็ เล็ต
▪ The Wellcome Trust ทำหน้าที่ มอบโอกาสในการเรยี นรใู้ หก้ บั คุณครแู ละโรงเรียน
▪ ScienceScope ทำหนา้ ที่ พฒั นาแอพ iOS และแจกจา่ ยอปุ กรณ์ไปยังโรงเรยี น
▪ Python Software Foundation ทำหน้าท่ี นำ MicroPython มาสูอ่ ุปกรณ์สรา้ งโปรแกรมแกไ้ ขโค้ด Python ท่เี ปน็ มติ รกับผู้ เร่มิ ต้นและใชง้ านบนเว็บผลติ แหลง่ ขอ้ มลู ดา้ นการศึกษาจำนวนมากและจดั เวิร์กชอ็ ปท่นี ำโดย นักพัฒนาสำหรบั คุณครู
▪ Bluetooth SIG ทำหน้าที่ พัฒนาโปรไฟล์ Bluetooth LE ทกี่ ำหนดเอง
▪ Creative Digital Solutions ทำหนา้ ท่ี พัฒนาส่ือการสอนเวิร์กชอ็ ปและกิจกรรมเผยแพร่
▪ Cisco ทำหน้าที่ จดั หาเจ้าหนา้ ท่ีและทรพั ยากรให้กบั STEMNET เพ่ือช่วยในการเปิดตัว ระดับประเทศ
5
▪ Code Club ทำหนา้ ที่ สรา้ งชุดทรพั ยากรการเข้ารหสั ท่ีมุ่งเป้าไปที่เยาวชนอายุ 9 ถึง 11 ปีและจัดส่งผ่าน ชมรมการเขียนโค้ดโดยอาสาสมัคร
▪ STEMNET ▪ ทำหนา้ ที่ จดั หาทูต STEM เพ่ือสนับสนนุ สถานการศกึ ษาและบุคลากรทางการศึกษา รวมถึง
ตดิ ตอ่ ประสานงานกับบคุ คลภายนอก ยกตัวอย่างเช่น Bloodhound SSC และ Cisco ▪ Kitronik
ทำหน้าท่ี ผลติ และแจกชดุ อุปกรณ์ e-Textile จำนวน 5,500 ชุดสำหรบั ครู BBC micro: bit to D&T ทั่วสหราชอาณาจักร ออกแบบฮารด์ แวร์ เชน่ บอร์ด Motor Driver เพือ่ ให้ BBC micro: bit ควบคมุ อปุ กรณ์ต่าง ๆ เชน่ มอเตอร์และเซอรโ์ ว ▪ Tangent Design ทำหนา้ ท่ี สร้างเอกลกั ษณข์ องตรา BBC micro: bit และพัฒนาเว็บไซตอ์ ปุ กรณ์ตน้ แบบและ ซอฟตแ์ วรส์ แต็กที่สร้างโดย BBC R&D ถกู ใชเ้ พ่ือทดสอบข้อเสนอในโรงเรียนและเปน็ ขอ้ กำหนดอ้างอิงสำหรบั ความรว่ มมอื ท่ีจะสรา้ งขน้ึ
1.2.3 มูลนิธกิ ารศกึ ษาไมโครบิต
หลังจากได้ประสบความสำเร็จในการเปิดตัวจำหน่ายไมโครบิตเป็นอย่างมาก ทำให้ BBC ตดั สนิ ใจส่งมอบ BBC micro: bit และการนำไปใช้ประโยชน์ในสว่ นอื่นๆ ใหแ้ กม่ ลู นธิ ิการศึกษาไมโคร บิต ที่ก่อตั้งขึ้นมาใหม่โดยไม่หวังผลกำไรแต่อย่างใด เพื่อนำไปพัฒนาต่อสำหรับไมโครบิตโดยเฉพาะ โดยมีการประกาศดงั กล่าวมขี ึ้น เมื่อวันท่ี 18 ตุลาคม พ.ศ. 2559 แก่กลุ่มนกั ข่าวและครูกลุ่มเล็ก ๆ ที่ ซาวเพลส (Savoy Place) ในกรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ ในการประกาศนั้นมีการกล่างถึง การ ทบทวนผลสพั ธข์ องการประสบความสำเร็จในปที ่ผี า่ นมา และแผนการพฒั นาไมโครบติ ในอนาคต
นอกจากนี้ยังมีการเปลี่ยนแปลงเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ micro: bit จาก Micro:bit Educational Foundation มาเป็น Micro:bit Educational Foundation ในภายหลังจาก BBC ส่ง มอบให้มลู นธิ ิการศึกษาไมโครบติ
6
เมื่อวันที่ 2 มกราคม ค.ศ.2018 ก็มีการประกาศปรับเปลี่ยนตำแหน่งประธานบริหารมูลนิธิ การศึกษาไมโครบิต ว่า กาเร็ธ สต็อกเดล (Gareth Stockdale) จาก BBC Learning ได้รับตำแหน่ง เป็นประธานบริหารมลู นิธิการศึกษาไมโครบิตแทน แซก็ เชลบี (Zach Shelby)
กาเร็ธ สตอ็ กเดล (Gareth Stockdale) หมายเหตุ. ภาพจาก //www.techerati.com/expert/gareth-stockdale/
แซ็ก เชลบี (Zach Shelby) หมายเหต.ุ ภาพจาก //www.thethingsnetwork.org/conference/speakers/zach-
shelby/
7
1.2.4 การออกแบบอา้ งอิงไมโครบติ มูลนิธิการศึกษาไมโครบิตยังมีการจัดเตรียมการออกแบบอ้างอิงที่มีเอกสารครบถ้วนของ
อุปกรณ์ที่แตกต่างจากที่วางตลาด แต่ซอฟต์แวร์เข้ากันได้กับไมโครบิต โดยมีจุดประสงค์เพื่อลดการ พัฒนาและผลิตอุปกรณ์และผลิตภัณฑ์ที่ได้จาก micro: bit อย่างอิสระ การออกแบบอ้างอิงเป็น ฮาร์ดแวร์โอเพนซอร์ส แต่แตกต่างจากอุปกรณ์ที่วางตลาดที่ใช้ใบอนุญาต CC BY 4.0 ซึ่งแจกจ่าย ภายใตเ้ งือ่ นไขของสทิ ธ์กิ ารใชง้ านฮาร์ดแวร์ Solderpad เวอรช์ ่ัน 0.51 เอกสารประกอบการออกแบบ ทมี่ ีใหส้ ำหรบั การออกแบบอา้ งองิ มีทัง้ แผนผงั และโครงร่าง PCB ในรูปแบบชดุ EDA หลายรปู แบบ
Micro:bit Educational Foundation หมายเหต.ุ ภาพจาก //www.facebook.com/microbitfoundation/
1.3 ประโยชน์ของไมโครบิต ไมโครบิต เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีจุดเด่นด้านการเขียนโปรแกรมที่ง่ายโดยใช้
ภาษาบล็อก แล้วแปลงออกมาเป็นภาษา JavaScript หรือ Python ตัวบอร์ดมาพร้อมกับชิป ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีบลูทูธในตัว มีเซ็นเซอร์วัดความเอียง (Accelerometer) และเซ็นเซอร์ แม่เหล็กโลก หรือเข็มทิศ (Magnetometer) มีหลอด LED 25 ดวง แสดงผลแบบ Dot matrix และ สวิตซ์กดติดปล่อยดับ 3 ตัว ใช้การอัพโหลดโปรแกรมผ่านคอมพิวเตอร์ หรือแอพพลิเคชั่นบนแอน ดรอย และ iOS ซ่ึงมีคณุ สมบตั ทิ างเทคนิค ดังนี้
8
คุณสมบัตทิ างเทคนคิ • ใชไ้ มโครคอนโทรลเลอร์ ARM Cortex 32 บิต • หนว่ ยความจำแรม 16 กิโลไบต์ • รองรับการเชอื่ มต่อไรส้ ายแบบบลูทธู 4.0 ใชพ้ ลงั งานต่ำ • มี LED บนบอรด์ 25 ดวง (5×5) • มสี วิตชแ์ บบปุ่มกดบนบอร์ด 2 ตวั • มีโมดลู เขม็ ทศิ • มโี มดูลตรวจจบั ความเอยี ง • มีพอร์ตอะนาลอกและดิจิตอล 3 พอร์ต • มีจุดตอ่ จา่ ยไฟบนบอร์ดและคอนเนก็ เตอร์สำหรับตอ่ กะบะถ่าน 3 โวลต์ • ใชแ้ หลง่ จ่ายไฟตรง 3 โวลต์
Micro:bit หมายเหตุ. ภาพจาก //blog.adacore.com/ada-on-the-microbit
บทที่ 2
การพัฒนาระบบไมโครบติ
การพัฒนาระบบของไมโครบิต ได้ถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ฮาร์ดแวร์(Hardware) และ ซอฟต์แวร์(Software) โดยบริษัท ARM Holdings เป็นผู้สนับสนุนหลักในการช่วยเหลือ Farnell element14 ดแู ลเรือ่ งฮารด์ แวร์ ใหม้ ีรูปร่างภายนอกเหมาะสมกบั การใช้งาน สว่ นซอฟต์แวร์ได้รบั การ พัฒนาจากหลายบรษิ ัทช่วยกันแก้ไข ปรับปรงุ และพฒั นาระบบอยา่ งเปน็ ระเบยี บ
2.1 ฮาร์ดแวร(์ Hardware)
ฮาร์ดแวร์ หมายถึง อุปกรณ์ต่างๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นรูปร่างเครื่องอิเล็กโทรนิกส์ มีลักษณะเป็น โครงรา่ งสามารถมองเหน็ ดว้ ยตาและสมั ผัสได้
บอรด์ ในทางกายภาพมีขนาด 43 มม. × 52 มม. และในการผลิตครงั้ แรก ประกอบดว้ ย
▪ Nordic nRF51822 – นอร์ดิก nRF51822 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM Cortex-M0 32 บิต 16 MHz หน่วยความจำแฟลช 256 KB แรม 16 KB คงที่ 2.4 GHz บลูทูธเครือข่ายไร้ สายพลังงานตำ่ แกน ARM มีความสามารถในการสลบั ระหวา่ ง 16 MHz หรอื 32.768 kHz
▪ NXP/Freescale KL26Z – ไมโครคอนโทรลเลอร์หลัก ARM Cortex-M0 + 48 MHz ซึ่งมี คอนโทรลเลอร์ USB 2.0 On-The-Go (OTG) ความเร็วสูงซึ่งใช้เป็นอินเทอร์เฟซการสื่อสาร ระหว่าง USB และไมโครคอนโทรลเลอร์หลักของนอร์ดิก อุปกรณ์นี้ยังควบคุมแรงดันไฟฟ้า จากแหล่งจ่าย USB (4.5-5.25 V) ลงไปที่ 3.3 โวลต์เล็กน้อยที่ใช้โดยส่วนที่เหลือของ PCB เมื่อทำงานดว้ ยแบตเตอรจี่ ะไม่ใชต้ วั ควบคมุ น้ี
▪ NXP/Freescale MMA8652 – เซ็นเซอรว์ ัดความเรง่ 3 แกนผ่านบสั I²C ▪ NXP/Freescale MAG3110 – 3-axis magnetometer sensor via I²C-bus (to act as a
compass and metal detector) ▪ ข้วั ต่อ MicroUSB, ข้วั ต่อแบตเตอร่ี, ข้วั ตอ่ ขอบ 25 พนิ ▪ จอแสดงผลประกอบดว้ ย LED 25 ดวง ในอารเ์ รย์ 5 × 5
อินพุต/เอาต์พุต (I/O) ประกอบด้วย คอนเน็กเตอร์วงแหวนสามตัว (บวกหนึ่งสายไฟหน่ึง กราวด์) ซง่ึ รบั คลปิ จระเข้หรือปล๊ักกล้วย 4 มม.รวมทั้งขวั้ ต่อแบบขอบ 25 พนิ ท่มี เี อาต์พุต PWM สอง
10
หรือสามตัว, หมุด GPIO หกถึง 17 พิน (ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า) อินพุตอะนาล็อกหกตัว, I / O อนุกรม, SPI และI²C แตกต่างจากเครอื่ งตน้ แบบในยุคแรกซ่ึงมีแบตเตอร่ีในตวั สามารถใช้ชุดแบตเตอรี่ ภายนอก (แบตเตอรี่ AAA) เพื่อจ่ายไฟใหอ้ ปุ กรณเ์ ปน็ ผลิตภณั ฑแ์ บบสแตนดอ์ โลนหรือแบบสวม ความ กังวลด้านสขุ ภาพและความปลอดภยั รวมถึงค่าใช้จ่ายเป็นเหตุผลในการถอดแบตเตอรี่ปมุ่ ออกจากการ ออกแบบในช่วงตน้
เอกสารประกอบการออกแบบฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ประกอบด้วยแผนผังและ BOM ที่แจกจ่าย ภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons By Attribution เท่านั้น ไม่มีเค้าโครง PCB แต่ว่าอย่างไรก็ ตามการออกแบบอ้างอิงที่เข้ากันได้โดย Micro: bit Educational Foundation ได้รับการบันทึกไว้ อยา่ งครบถ้วน
BBC MICRO:BIT หมายเหต.ุ ภาพจาก //www.etteam.com/prod2018/BBC%20MICRO-
BIT/BBC%20MICRO-BIT.html
2.2 ซอฟต์แวร์(Software) ซอฟต์แวร์ คือโปรแกรมหรือชุดคำสั่ง ที่สงั่ ให้ฮารด์ แวร์ทำงาน รวมไปถงึ การควบคมุ การทำงาน
ของอปุ กรณ์แวดลอ้ มต่างๆ ซึ่งเป็นสิ่งทมี่ องไม่เหน็ จับตอ้ งไม่ได้ แตร่ ับรู้การทำงานได้ มีตวั แกไ้ ขโคด้ อย่างเป็นทางการ 2 อย่างบนเว็บไซต์ micro:bit foundation web site คือ • Microsoft MakeCode • MicroPython
11
ประสบการณ์การเขียนโปรแกรม Python บนไมโครบิต จัดทำโดย MicroPython ผู้ใช้ สามารถเขียนสครปิ ต์ Python ในโปรแกรมแก้ไขเว็บไมโครบติ ซ่ึงรวมเขา้ กับเฟิร์มแวร์ MicroPython และอัปโหลดไปยงั อุปกรณ์ได้ ผู้ใชย้ งั สามารถเขา้ ถงึ MicroPython REPL ทท่ี ำงานบนอุปกรณโ์ ดยตรง ผ่านการเชอ่ื มตอ่ แบบอนกุ รม USB ซง่ึ ชว่ ยใหพ้ วกเขาโตต้ อบโดยตรงกับอุปกรณ์ตอ่ พ่วงของไมโครบติ
ไมโครบิตถูกสร้างขึ้นโดยใช้ชุดพัฒนา ARM mbed ระบบรันไทม์และอินเทอร์เฟซการเขียน โปรแกรมใช้บริการ mbed cloud compiler เพื่อคอมไพล์โค้ดของผู้ใช้เป็นไฟล์. UF2 จากนั้นโค้ดที่ คอมไพล์แล้วจะกะพริบบนอุปกรณ์โดยใช้การเชื่อมต่อ USB หรือบลูทูธ อุปกรณ์จะปรากฏเป็นไดรฟ์ USB เม่ือเชอ่ื มต่อกับคอมพิวเตอร์และสามารถกะพรบิ รหสั ในการลากและวางไฟล์ UF2
ตวั แก/้ เขียนโคด้ สำหรับ BBC micro: bit ได้แก่
• Mu โปรแกรมแกไ้ ข Python • Espruino ลา่ ม JavaScript • EduBlocks โปรแกรมแก้ไขบล็อกสำหรับ MicroPython
ภาษาโปรแกรมอื่น ๆ สำหรับ BBC micro: bit ได้แก่ Free Pascal และ Simulink in Matlab (Simulink Coder Support Package for BBC micro:bit Board) การบันทึกสัญญาณการ ปรับแตง่ พารามเิ ตอรก์ ารพฒั นาโคด้ จากตัวแก้ไขบลอ็ ก Simulink ได้แก่
▪ C++ ▪ Forth ▪ Lisp ▪ Rust ▪ Ada ▪ Swift ▪ BASIC
ระบบปฏิบัติการที่สามารถสร้างขึ้นสำหรับ BBC micro: bit คือ Zephyr เป็น ระบบปฏิบัติการ Zephyr ที่มีน้ำหนักเบา มาพร้อมกับไฟล์พารามิเตอร์ที่จำเป็นเพือ่ ให้สามารถรันบน บอรด์ นีไ้ ด้
12
บทที่ 3 การทำงานของไมโครบิต
ไมโครบิตน้ันมีขนาดเล็ก แต่มีส่วนประกอบตา่ งๆอยู่หลายอยา่ งภายในบอร์ดไมโครบิต ซึ่งแต่ ละส่วนประกอบมีการทำงานและการใช้งานที่แตกต่างกัน รวมไปถึงอุปกรณ์ที่จะใช้งานร่วมกับบอรด์ ไมโครบิตก็แตกต่างกนั ดว้ ย
การทำงานของไมโครบิตใช้โปรแกรมในการเขียนบนบอร์ดไมโครบิต เพื่อเรียบเรียงข้อมูลให้ ไมโครบิตเร่ิมตน้ ทำงานได้ จงึ จำเปน็ ตอ้ งมีความรู้ความเขา้ ใจอยู่ 3 อย่าง เพือ่ นำไมโครบิตไปใช้ทำงาน ไดอ้ ยา่ งถกู ต้อง และเกิดประสทิ ธภิ าพมากท่สี ดุ โดยความเขา้ ใจทัง้ 3 อย่างนนั้ กค็ อื
3.1. ส่วนประกอบของบอร์ดไมโครบติ ส่วนประกอบดา้ นหนา้ ของบอรด์ ไมโครบิต
สว่ นประกอบด้านหน้าของบอรด์ ไมโครบติ หมายเหต.ุ ภาพจาก //www.koksaat.ac.th/e_leaning/Krunate/lesson1.html
- ไฟ LED สีแดง 25 ดวงใชส้ ำหรับแสดงตัวเลข ขอ้ ความและสัญลกั ษณ์ต่างๆ ทงั้ น้ยี งั กำหนดการแสดงผลแบบนิ่งหรือเล่อื นได้
- สวิตซ์กดติด ปลอ่ ย ดับ A และ B โดยทำงานให้เอาต์พตุ เป็น 0 เมอ่ื กดสวติ ซ์ แล้วสง่ั ให้ ทำงาน
14
- ขวั้ ตอ่ สำหรับต่อวงจรภายนอกใชร้ บั ส่งสัญญาณทั้งแบบอนาลอ็ ก และดิจิตลั แบง่ ออกเป็นpin ขนาดใหญ่ คือ pin 0,1,2
- ขว้ั ต่อแบบใช้ปากคบี จระเข้ 5 ขา
- ขวั้ ต่อไฟเล้ยี ง 3 โวลต์ ภายนอก
ส่วนประกอบดา้ นหนา้ ของบอรด์ ไมโครบิต
ส่วนประกอบด้านหนา้ ของบอร์ดไมโครบติ หมายเหตุ. ภาพจาก //www.koksaat.ac.th/e_leaning/Krunate/lesson1.html
- ใชส้ ำหรับเชื่อมตอ่ บอรด์ micro:bit กับคอมพิวเตอร์
- ซ๊พยี ู 32 bit ความเรว็ 16 MHz พร้อมหนว่ ยความจำ ROM,RAM และยงั ควบคุมการสื่อสาร
ด้วยบลูทูธ และคลืน่ วิทยุ
- ใชส้ ำหรบั ส่งคลื่นวทิ ยเุ พ่ือการส่ือสารระหว่างบอร์ด micro:bit ด้วยกันและยงั ใชก้ บั บลูทูธ
ด้วย
- เป็นเซนเซอร์วดั ความแรงของสนามแมเ่ หล็กเพ่ือใชเ้ ปน็ เข็มทศิ
- เป็นเซนเซอร์วัดความเรง่ 3 แกน ใช้ตรวจจบั การเคล่ือนที่ การตก การสั่น และมมุ ในการถือ
บอร์ดเอียงในลกั ษณะต่างๆ
- ใชค้ วบคมุ การเชื่อมต่อกบั USB และการรับส่งข้อมูลดว้ ยคำสั่ง
- ใช้ไฟแรงดนั 3 โวลต์ เชน่ ถา่ ยไฟฉาย 1.5 โวลต์ 2 ก้อน
- ใชส้ ำหรบั รีเซตเพ่ือทำงานใหม่
15
3.1.1 ฟีเจอรแ์ ละเซ็นเซอรต์ า่ งๆในบอร์ด LED • L คอื Light (แสง) • E คือ Emitting (เปลง่ ประกาย) • D คอื Diode (ไดโอด) • เม่อื นำทั้ง 3 คำมามารวมกนั จะมคี วามหมายว่า “ไดโอดทส่ี ามารถเปล่งแสงได”้ • ในตัวบอรด์ micro:bit จะมี LED 25 ดวง ติดต้ังมาใหเ้ รยี บรอ้ ยแลว้ สามารถเขยี น โปรแกรมเพื่อแสดงเป็นรปู หรือตวั อักษรได้
ฟเี จอร์และเซน็ เซอรต์ า่ งๆในบอรด์ LED หมายเหตุ. ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
3.1.2 ปุม่ (Button) ในบอร์ด micro:bit มีปุ่มกดติดตัง้ มาให้ 2 ปุม่ คือ
▪ ปุ่ม A อยทู่ างดา้ นซา้ ยของบอรด์ ▪ ปุม่ B อยทู่ างด้านขวาของบอร์ด สามารถเขียนโปรแกรมเพื่อใช้เปน็ Input ใหก้ บั บอรด์
16
ปุ่ม (Button) หมายเหต.ุ ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
3.1.3 เซนเซอรต์ รวจจบั แสง (Light Sensor) เซ็นเซอรว์ ัดความเขม้ แสง ใช้ LED ทอี่ ยูบ่ นบอร์ดเป็น Input เพือ่ ใชว้ ดั ปริมาณแสงโดยรอบ ตวั บอรด์
เซนเซอรต์ รวจจับแสง (Light Sensor) หมายเหตุ. ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
17
3.1.4 เซ็นเซอรอ์ ุณหภูมิ (Temperature Sensor) เซน็ เซอรว์ ดั อุณหภูมิของสภาพแวดล้อมโดยรอบ (℃ องศาเซลเซยี ส)
เซน็ เซอร์อุณหภูมิ (Temperature Sensor) หมายเหตุ. ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
3.1.5 เซน็ เซอรเ์ ข็มทศิ (Compass) เซ็นเซอรเ์ ข็มทิศอาศัยหลกั การทำงานของแรงดงึ ดูดระหว่างสนามแมเ่ หล็กโลกกับแมเ่ หล็ก ของเขม็ ทิศในการบอกทศิ ทาง ใช้ชิพ NXP/Freescale MAG3110 สือ่ สารผา่ นทาง I2C Interface
เซ็นเซอรเ์ ข็มทิศ (Compass) หมายเหต.ุ ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
18
3.1.6 เซน็ เซอรว์ ดั ความเรง่ (Accelerometer) เซ็นเซอร์ วดั ความเรง่ แบบ 3 แกน สามารถใชต้ รวจจบั การเคลือ่ นไหว เช่น การเขยา่ , การ เอียง และการตกแบบอิสระ ใชช้ ิพ NXP/Freescale MMA8652 ส่ือสารผา่ นทาง I2C Interface
เซ็นเซอรว์ ดั ความเร่ง (Accelerometer) หมายเหต.ุ ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
3.1.7 คล่ืนวิทยุ (Radio) เป็นฟเี จอร์ท่ีใช้คลื่นวทิ ยเุ พ่ือใชส้ ่อื สารระหวา่ งบอร์ด micro:bit ตัวอยา่ งการใช้งาน เชน่ ส่ง ข้อความ ส่งข้อมลู เซ็นเซอร์ สรา้ งเกมหลายผู้เลน่ เปน็ ตน้
คลน่ื วทิ ยุ (Radio) หมายเหต.ุ ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
19
3.1.8 บลทู ธู (Bluetooth) บลูทธู พลังงานต่ำ (Bluetooth Low Energy) ความถ่ี 2.4GHz ใช้ชพิ Nordic NRF51822 สามารถเช่อื มตอ่ กบั PC, Smart Phone หรือ Tablet ใช้ในส่ือสารหรืออัพโหลดโปรแกรมลงบน บอรด์ ได้
บลูทธู (Bluetooth) หมายเหตุ. ภาพจาก //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/
3.2 โปรแกรมที่ใช้เขียนบนบอรด์ ไมโครบิต บอร์ด micro:bit เปน็ บอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ชนิดหนึ่งที่ถือวา่ “มคี วามยืดหยุน่ ในการ
พัฒนาโปรแกรมสูง” เพราะวา่ บอรด์ micro:bit รองรบั การพฒั นาโปรแกรมได้หลายภาษา ไม่วา่ จะ เปน็ JavaScript Block Editor, ภาษา Python และ ภาษา C/C++ ผูใ้ ช้งานสามารถเลอื กพัฒนา โปรแกรมได้ตามรปู แบบภาษาท่ตี นเองถนดั โดยในแต่ละภาษาท่ีใช้ในการพฒั นาโปรแกรมนนั้ จะมี ความยากงา่ ยแตกตา่ งกันไป
สำหรบั โปรแกรมที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมลงบนบอร์ด micro:bit ส่วนใหญจ่ ะเปน็ Online Editor สามารถเรียกใช้งานผ่าน Internet Browser (Google Chrome, Chromium, Microsoft Edge, Mozilla Firefox, Safari) ทตี่ ิดตั้งอยู่บนเคร่ืองคอมพวิ เตอร์ได้ทนั ที ข้อดีของโปรแกรมแบบนี้ คอื ไม่จำเปน็ ต้องตดิ ต้ังโปรแกรมเพม่ิ เติม ใน Editor บางตวั สามารถแชรต์ ัวอยา่ งโค้ตทีเ่ ขียนได้เปน็ link ได้ สามารถใชง้ านได้ในหลายแพลตฟอรม์ คอมพวิ เตอร์ไม่วา่ จะเปน็ ทง้ั Windows OS, Mac OS, Linux OS และยงั รองรับการใชง้ านบนสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ท(Android, iOS) ได้อีกด้วย
20
ตวั อย่าง Online Editor ท่ีใช้เขยี นโปรแกรมบอรด์ makecode for micro:bit หมายเหต.ุ ภาพจาก //makecode.microbit.org/
editor
ตัวอย่าง Editor บนสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต หมายเหต.ุ ภาพจาก //www.thaieasyelec.com/article-wiki/latest-blogs/getting-
started-with-the-microbit.html
21
3.2.1 การใชง้ านเบอื้ งต้นของเวบ็ ไซต์ไมโครบิต การเขียนโปรแกรมที่ใช้สำหรับ Micro:bit เราจะใช้เครื่องมือของ เมกโค้ด
(makecode) ผ่านเบราว์เซอร์อินเตอร์เน็ตในการเข้าใช้งานครั้งแรก ให้ทำตาม ขน้ั ตอนดงั นี้
• ใชเ้ บราว์เซอร์ของ google chrome หรอื เบราวเ์ ซอรใ์ เข้าไปยงั เวบ็ ไซต์ //makecode.microbit.org
• จะปรากฎหนา้ ต่างโปแกรม ดงั ภาพ ซ่ึงจะมสี ว่ นสำคญั ๆ ที่จะต้องใชง้ าน อยู่ 3 สว่ นดัวยกนั
การใชง้ านเบื้องต้นของเวบ็ ไซตไ์ มโครบติ หมายเหต.ุ ภาพจาก //www.koksaat.ac.th/e_leaning/Krunate/lesson1.html
22
3.2.2 หนา้ ต่างของเวบ็ ไซต์ไมโครบิต
- มนจู ัดการ ใชส้ ำหรบั สรา้ งโปรเจกต์ใหม่หรือเปดิ ไฟลง์ านเกา่ และยงั มีปมุ่ คำส่งั เพ่ิมเตมิ อ่นื ๆ
- ส่วนน้เี ป็นหน้าจอแสดงผล เมือ่ เราสร้างคำสงั่ ที่หนา้ จอ D จะแสดงผล เหมอื นจริง (simulator)
- กลมุ่ คำสงั่ ตา่ งๆ โดยคำสงั่ แต่ละหมวดจะใชว้ ธิ ที ำงานดว้ ยการลากแล้วตอ่ บล็อคคลา้ ยกบั Scratch ทเ่ี คยเรียนในช้นั มธั ยมศกึ ษาปที ี่ 4
- พน้ื ท่สี ำหรับการลากคำสัง่ มาวางต่อกัน เพ่อื ใช้ในการเขยี นโค้ดสามารถ เลอื กเขียนโค้ดได้ 2 แบบ คอื Tab blocks และ Tab JavaScript
- ปมุ่ สำหรับ Download คำสง่ั ลงบอรด์ microbit เพอ่ื รันบนบอรด์ จริง
- การกำหนดชือ่ โปรเจกตห์ รือไฟล์งานจะไดน้ ามสกุลไฟล์เป็น .hex
หน้าต่างโปรแกรม Micro:bit หมายเหตุ. ภาพจาก //www.koksaat.ac.th/e_leaning/Krunate/lesson1.html
23
3.3 อุปกรณท์ ่ีจะใช้งานรว่ มกับบอร์ดไมโครบติ ไมโครบิตจะสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมกัน เพื่อแสดง
ผลลัพธ์ของโปรแกรมที่ตั้งค่าเอาไว้ อุปกรณ์นั้นจะต้องสัมพันธก์ ับคำสั่งโปรแกรม จึงจะสามารถแสดง ผลลพั ธ์ท่ตี อ้ งการไดถ้ กู ตอ้ ง โดยอุปกรณเ์ บอ้ื งตน้ ทีน่ ยิ มใชง้ านร่วมกับบอรไ์ มโครบิตมี ดังน้ี
3.3.1 เซ็นเซอรว์ ดั ระยะทาง ดว้ ย Ultrasonic เซ็นเซอร์วัดระยะทาง ด้วย Ultrasonic ส่วนใหญ่ จะใช้ไฟเลี้ยง 5V และมีหลาย
ราคา แตร่ นุ่ ทนี่ ยิ มใชก้ นั คอื ร่นุ HC-SR04P ทใ่ี ชไ้ ฟ 3-5V ซึง่ นำมาใช้กบั micro:bit ได้
เซน็ เซอร์วดั ระยะทาง ดว้ ย Ultrasonic หมายเหตุ. ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
24
3.3.2 ไมโครเซอร์โว ไมโครเซอร์โว เชอื่ มตอ่ กบั micro:bit ไดโ้ ดยตรง และสามารถใช้ micro:bit ควบคุม
การหมุนแกนได้ 180 องศา โดยใชบ้ ลอ็ กคำส่ังเดยี ว แล้วระบุค่ามมุ ทีต่ อ้ งการลงไป
ไมโครเซอร์โว หมายเหต.ุ ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
3.3.3 วงจรขับมอเตอร์ เป็นแผงวงจรขนาดเล็ก สำหรับใช้ขับมอเตอร์ได้ 2 ตัวในบอร์ดเดียว เหมาะสำหรับ
มอเตอร์ขนาดเล็ก สามารถใชก้ บั ไฟ 2-10V เราจะใช้ micro:bit ออกคำสั่งควบคมุ มาที่บอร์ด นี้ แล้วบอร์ดนี้กจ็ ะบงั คบั มอเตอรอ์ ีกทหี น่งึ
วงจรขบั มอเตอร์ หมายเหต.ุ ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
25
3.3.4 เซน็ เซอร์วดั ความเร็วรอบของมอเตอร์ ในชุดจะประกอบด้วย 3 ชิ้น คือ บอร์ดแปลงสัญญาณ กับบอร์ดที่เป็นตัวตรวจจับ
แสง 2 บอร์ด พรอ้ มสายไฟ สำหรบั ใช้วดั ความเร็วรอบการหมุนของมอเตอร์ได้ 2 ตวั ในราคา 110 บาท โดยใช้รว่ มกับแผน่ จานกลมที่มีร่องใหแ้ สงผ่านได้ ซ่งึ ตดิ กบั แกนมอเตอร์
เซ็นเซอร์วดั ความเรว็ รอบของมอเตอร์ หมายเหตุ. ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
26
3.3.5 เซน็ เซอรต์ รวจจับเส้น เซน็ เซอรน์ ใ้ี ชต้ รวจจับวา่ รถหรือห่นุ แล้วเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมให้ไปตามเส้นน้ัน
เซ็นเซอร์น้ีจะมหี ลายแบบมาก ตั้งแต่ 1-8 ชดุ ข้ึนกบั การออกแบบของการตรวจจับเสน้
เซ็นเซอรต์ รวจจบั เส้นหมายเหตุ. ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/ 3.3.6 เซน็ เซอร์วดั ความชื้นในดนิ และเซ็นเซอรต์ รวจจับน้ำฝน
เซ็นเซอรว์ ดั ความช้นื ในดิน สามารถนำไปปกั วดั ความตา้ นทานได้ และก็เป็นเซน็ เซอร์ ตรวจจับนำ้ ฝนไดเ้ หมือนกัน โดยเมอ่ื มนี ้ำหยดบนเซ็นเซอร์ กจ็ ะเรมิ่ นำไฟฟ้าได้ทันที จะเหน็ วา่ ออกแบบให้มันเป็นเส้นตัวนำไฟฟ้า สลับกันถี่ๆ เพื่อเพิ่มโอกาสให้หยดน้ำเชื่อมวงจรของเสน้ ตวั นำทั้ง 2
หน้าต่างโปรแกรม Micro:bit หมายเหต.ุ ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
27
3.3.7 LED หลากสี LED เป็นอุปกรณ์กำเนิดแสงที่กินไฟน้อย สามารถนำมาต่อกับ micro:bit ได้
นอกจากนี้ ยังมี LED แบบ RGB คือ ให้แสงสีแดง เขียว น้ำเงิน ได้ในตัวเดียว มี 4 ขา โดย 3 ขาสำหรบั ไฟ 3 สี สามารถจ่ายไฟ เพ่ือผสม 3 สี ให้เป็นสีอนื่ ๆ
หน้าตา่ งโปรแกรม Micro:bit หมายเหต.ุ ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
3.3.8 รเี ลย์ 3V สามารถควบคุมการเปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้า รีเลย์ตัวนี้ใช้ไฟ 3V ได้ บอร์ดนี้ใช้ควบคุม
เปิดปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าท่ีใชไ้ ฟบ้าน 220V ได้ จำกดั กระแสท่ี 10A
หน้าต่างโปรแกรม Micro:bit หมายเหต.ุ ภาพจาก //ai2thunk.wordpress.com/2017/11/09/preview-sensors-list/
28
29
บทท่ี 4
บทสรปุ
ไมโครบิตนั้นเป็นคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในการศึกษาโดยจะใช้ในการ สอนเก่ยี วกบั วิชาวทิ ยาการคำนวณการเขียนโค้ดคอมพิวเตอรต์ ่าง ๆ เพื่อช่วยใหเ้ ยาวชนนั้นเรียนรู้และ เข้าใจขน้ั ตอนและวธิ ีการเขียนโคด้ คอมพวิ เตอร์รวมถงึ การเขียนโปรแกรมซ่ึงเป็นทักษะที่เยาวชนในยุค ปัจจุบันนี้จำเป็นต้องมี เพื่อไปใช้ในการใช้งานในชีวิตประจำวันและใช้ประกอบอาชีพการทำงานใน อนาคต ซึ่งปัจจุบันจะต้องอยู่กับเทคโนโลยีระบบคอมพิวเตอร์ต่างๆที่ผู้ใช้งานนั้นจำเป็นอย่างยิ่งที่ จะตอ้ งรู้ และเข้าใจเกี่ยวกับระบบการทำงานของคอมพิวเตอรก์ ารเขยี นโปรแกรมการคำนวณต่างๆ
โดยบอร์ดไมโครบติ น้ันจะเป็นเหมือนคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กมาก ซึ่งจะใช้ CPU arm cortex m0 เป็นหน่วยประมวลผลหลักและมาพร้อมกับเซ็นเซอร์ต่างๆได้แก่ เซ็นเซอร์ความเร่ง เซ็นเซอร์วัด อำนาจแม่เหล็กหรือ แมกนีโตมิเตอร์ การเชื่อมต่อด้วยคลื่นสัญญาณไร้สายแบบ Bluetooth และการ เชื่อมต่อด้วยพอร์ต USB เป็น port แบบ Micro USB ไฟ LED จำนวน 25 หลอดเพื่อใช้ในการ แสดงผล โดยบอร์ดไมโครบิตนั้นสามารถที่จะใช้งานพอร์ต USB เพื่อใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟหรือใช้งาน ร่วมกับแบตเตอรี่ภายนอกได้และนอกจากนั้นยังมาพร้อมกับพอร์ตแบบ gpio เพื่อใช้ในการเชื่อมต่อ เข้ากับอปุ กรณเ์ ช่ือมตอ่ ภายนอกต่างๆได้ดว้ ยตนเอง
โดยลกั ษณะทางกายภาพของบอรด์ ไมโครบติ นั้นจะมขี นาดกว้าง 43 mm ยาว 52 mm และ ในส่วนของฮาร์ดแวร์ที่อยู่ภายในนะแต่ใช้ชปิ ไมโครคอนโทรลเลอร์ Nordic nRF51822 ที่มีความเร็ว ในการประมวลผล 16 MHz 32-bit ARM Cortex-M0 และมีหน่วยความจำ 256 KB Ram 16 KB รองรับการเชื่อมต่อเข้ากับสัญญาณ Bluetooth แบบไร้สายที่ความถี่ 2.4 ghz แบบ low Energy หรือใช้พลังงานน้อยโดยสามารถท่ีจะเปลี่ยนความเร็วในการประมวลผลระหว่างความเร็วที่ 16 MHz และ 32.7 68 khz ได้4.2 คอมพิวเตอร์แบบพกพา (Portable Computer) คือ เครื่องที่มี ส่วนประกอบทุกอย่าง เช่น หน้าจอ เมาส์ คีย์บอร์ด และตัวเครื่อง หรืออาจรวมถึงลำโพง กล้อง ไว้ ด้วยกันในเครื่องเดยี ว สามารถพกพาไดง้ า่ ย และทำงานไดท้ ุกที่ เช่น คอมพวิ เตอรโ์ น๊ตบุค๊ (Computer Notebook)
30
สำหรับการใช้งานของบอทไมโครบิตนั้นจะรองรับการเชื่อมต่อเข้ากับซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการ เขียนโปรแกรมต่างๆอย่างหลากหลายที่ได้มีการออกแบบมาให้ใช้งานร่วมกับบอร์ ดไมโครบิต โดยเฉพาะซึ่งซอฟต์แวร์ที่นิยมใช้งานจะมีอยู่ 3 ตัวได้แก่ Microsoft make Code , Micro python และ Microsoft make Code ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ที่รองรับการเขียนโปรแกรมด้วยกราฟิกหรือการใช้ งานการเขียนโปรแกรมด้วยตัวต่อซึ่งจะเหมาะสำหรับเยาวชนและผู้ที่เริ่มต้นในการศึกษาการเขียน โปรแกรมและการเขียนโค้ดตา่ งๆ
โดยลักษณะการใช้งานของบอร์ดไมโครบิต เพื่อใช้ในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมสำหรบั เด เยาวชนนั้นจะนิยมใช้โปรแกรม Microsoft เป็นหลัก ซึ่งจะมีการเขียนโปรแกรมเหมือนกับการใช้งาน โปรแกรมสแครช scratch นั่นก็คือการใช้งานการเขียนโปรแกรมด้วยการต่อตัวต่อ และโปรแกรม ต่างๆอย่างหลากหลายและมีความยืดหยุ่นเพียงพอในการใช้งานสำหรับผู้เริ่มต้นการใช้งาน ช่วยให้ เรียนรู้ในการเขียนโปรแกรมต่างๆในเบื้องต้น เพื่อที่จะพัฒนาทักษะนี้ให้กลายเป็นผู้ที่ชื่นชอบในการ เขยี นโปรแกรมในอนาคต ซง่ึ เปน็ สง่ิ ที่สามารถนำไปใช้เป็นประโยชน์เม่ือเติบโตข้นึ ไป และเป็นทักษะท่ี จำเป็นที่สุดในการใชช้ ีวติ อยทู่ ่ามกลายยคุ ปัจจบุ ันที่เต็มไปด้วยวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี
บรรณานุกรม
“การเขยี นโปรแกรมเบื้องตน้ ดว้ ย micro:bit,” [ออนไลน์]. เขา้ ถึงไดจ้ าก: //inex.co.th/store/workshop/PlayBIT-Present.pdf [สบื คน้ เม่ือ 7 สิงหาคม 2564]
“ทำความรจู้ ักกับบอรด์ Micro:bit และเรียนรกู้ ารใชง้ านเบ้ืองตน้ ,” [ออนไลน์]. เขา้ ถึงได้จาก: //blog.thaieasyelec.com/getting-started-with-the-microbit/ [สืบคน้ เมื่อ 7 สิงหาคม 2564]
“รู้จกั กบั บอรด์ micro : bit และการใช้งานเบ้ืองต้น,” [ออนไลน์]. เขา้ ถงึ ไดจ้ าก: //www.koksaat.ac.th/e_leaning/Krunate/lesson1.html [สืบคน้ เมื่อ 7 สิงหาคม 2564]
“Micro:bit กับเคร่ืองให้อาหารแมวอัตโนมัติ,” [ออนไลน์]. เข้าถึงได้จาก: //www.inventor.in.th/home/microbit-with-automatic-cat-feeder/ [สืบค้นเมอื่ 8 สงิ หาคม 2564]
“Micro bit คือ ?,” [ออนไลน์]. เขา้ ถงึ ได้จาก: //www.raspberrypithailand.com/th/articles/138002-micro-bit- %E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD-?- [สบื ค้นเมือ่ 7 สิงหาคม 2564]
“micro:bit คืออะไร ?,” [ออนไลน์]. เข้าถงึ ได้จาก: //www.mrs.ac.th/index.php/13- marie-upatham-2019-news/11-micro-bit-for-marie [สบื ค้นเม่อื 8 สิงหาคม 2564]
“Micro:bit ไมโครคอนโทรลเลอรส์ ำหรบั การเรยี นรู้,” [ออนไลน์]. เขา้ ถึงไดจ้ าก: //www.scimath.org/article-technology/item/8667-micro-bit [สืบคน้ เมอื่ 7 สิงหาคม 2564]
“Micro:bit,” [ออนไลน์]. เข้าถงึ ได้จาก: //sites.google.com/a/web1.dara.ac.th/microbit/micro-bit [สบื คน้ เมื่อ 7 สงิ หาคม 2564]
“Micro:bit V2 บอรด์ ไมโครคอนโทรลเลอรเ์ พ่ือการเรยี นรู้,” [ออนไลน์]. เขา้ ถึงไดจ้ าก: //inex.co.th/home/product/microbit-v2/ [สืบคน้ เมอ่ื 8 สงิ หาคม 2564]
“Micro:bit 101 — 1. Hello, micro: bit!,” [ออนไลน์]. เขา้ ถงึ ได้จาก: //medium.com/sathittham/micro-bit-101-1-hello-micro-bit-b9bc918f0738 [สบื ค้น เมื่อ 8 สงิ หาคม 2564]
How does a Microbit measure temperature?
Ask the Author of this guide today! The Micro:bit has the ability to measure temperature by sensing the temperature of the silicon die inside the main CPU. This works because the Micro:bit runs cold, and the temperature of the CPU is usually a good approximation of ambient temperature.
How do I know if my Microbit is hot or cold?
Show how hot or cold your micro:bit is using the built-in temperature sensor. This program shows how hot or cold your micro:bit is by taking a reading from the temperature sensor in its processor or CPU (central processing unit). The processor’s temperature is a fairly good approximation of the temperature around you in °C (Celsius).
How do you test a Microbit?
Download the .hex program file and flash it onto your micro:bit. If you have a battery pack, attach it and leave the micro:bit somewhere where the temperature will vary. You could test it by putting it outside or in a fridge and leaving it for a few minutes. Shake it to show the current temperature.
What are MakeCode Microbit temperature and humidity sensing code blocks used?
MakeCode Micro:bit Temperature and Humidity Sensing Code Blocks Used Basic: Forever: everything within these brackets runs continuously in a loop whenever the Micro:bit is powered. Show string: this block scrolls text across the LED grid on the front of the Micro:bit.