
แพลตฟอร์ม Arduino เติบโตจนกลายเป็นหนึ่งในแบรนด์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดในแวดวงอิเล็กทรอนิกส์และการออกแบบแบบฝังตัวตั้งแต่เริ่มก่อตั้งในปี 2548
แต่รากฐานสำคัญของ Arduino คืออะไร "บอร์ด" คืออะไร จะเขียนโค้ดลงไปได้อย่างไร และเครื่องมือใดบ้างที่จำเป็นในการสร้างโปรเจ็กต์ของตัวเอง บทความนี้มีคำตอบมาให้คุณ
Arduino คืออะไร
Arduino คือแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์โอเพ่นซอร์สที่ใช้ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย เป็นที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางในหมู่ผู้ชื่นชอบงานอดิเรก นักเรียน และผู้เชี่ยวชาญในการสร้างโปรเจ็กต์แบบโต้ตอบต่างๆ บอร์ด Arduino มาพร้อมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่สามารถตั้งโปรแกรมเพื่อควบคุม LED มอเตอร์ เซ็นเซอร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ได้
ทำความเข้าใจบอร์ด Arduino
บอร์ด Arduino มีหลายประเภท โดยประเภทที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่
- Arduino Uno: เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นเนื่องจากความเรียบง่ายและหาซื้อได้ง่าย เช่น เกมเมอร์ Dragon Slots ที่ต้องการลองใช้งานในต้นทุนที่จำกัด
- Arduino Mega: เหมาะสำหรับโปรเจ็กต์ที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยมีหน่วยความจำและพินอินพุต/เอาต์พุต (I/O) มากขึ้น
- Arduino Nano: เวอร์ชันกะทัดรัดที่มีฟังก์ชันการทำงานคล้ายกับ Uno
- Arduino Leonardo: มีการสื่อสาร USB ในตัวสำหรับโปรเจ็กต์ที่ต้องการการจำลองแป้นพิมพ์หรือเมาส์
ส่วนประกอบของบอร์ด Arduino
บอร์ด Arduino ทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบหลักดังต่อไปนี้
- ไมโครคอนโทรลเลอร์: สมองของบอร์ด เช่น ATmega328 ใน Arduino Uno
- พินดิจิทัล: ใช้สำหรับการทำงานอินพุต/เอาต์พุต
- พินอนาล็อก: ใช้สำหรับอ่านสัญญาณอนาล็อกจากเซ็นเซอร์
- พินจ่ายไฟ: จ่ายไฟ 3.3V, 5V และ GND เพื่อจ่ายไฟให้กับส่วนประกอบภายนอก
- พอร์ต USB: สำหรับการเขียนโปรแกรมและจ่ายไฟ
- ปุ่มรีเซ็ต: รีเซ็ตบอร์ดเมื่อกด
การตั้งค่า Arduino
ในการเริ่มใช้บอร์ด Arduino ให้ทำตามขั้นตอนดังต่อไปนี้
- ดาวน์โหลดและติดตั้ง Arduino IDE: คุณสามารถดาวน์โหลด Integrated Development Environment (IDE) ได้ฟรีจากเว็บไซต์ Arduino อย่างเป็นทางการ
- เชื่อมต่อ Arduino เข้ากับคอมพิวเตอร์: ใช้สาย USB เพื่อเชื่อมต่อบอร์ด Arduino เข้ากับพีซี
- เลือกบอร์ดและพอร์ตที่ถูกต้อง: ใน Arduino IDE ให้ไปที่ "เครื่องมือ" > "บอร์ด" และเลือกประเภทบอร์ดของคุณ นอกจากนี้ ให้เลือกพอร์ตที่ถูกต้องภายใต้ "เครื่องมือ" > "พอร์ต"
- เขียนสเก็ตช์ง่ายๆ: โปรแกรม Arduino เรียกว่าสเก็ตช์ ตัวอย่างพื้นฐานคือโปรแกรม Blink ซึ่งจะทำให้ LED กะพริบ
- อัปโหลดสเก็ตช์: คลิกปุ่มอัปโหลดใน Arduino IDE เพื่อถ่ายโอนโปรแกรมไปยังบอร์ด
การทำงานพื้นฐานขอ Arduino
บอร์ด Arduino ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาให้มีโปรแกรมเดียวทำงานบนไมโครคอนโทรลเลอร์ โปรแกรมนี้สามารถออกแบบให้ทำงานเพียงอย่างใดอย่างหนึ่ง เช่น กระพริบไฟ LED นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบให้ทำงานหลายร้อยอย่างในรอบเดียว ขอบเขตแตกต่างกันไปในแต่ละโปรแกรม
โปรแกรมที่โหลดไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์จะเริ่มดำเนินการทันทีที่จ่ายไฟ โปรแกรมทุกโปรแกรมมีฟังก์ชันที่เรียกว่า "ลูป" ภายในฟังก์ชันลูป คุณสามารถดำเนินการต่างๆ ได้ดังต่อไปนี้:
- อ่านเซ็นเซอร์
- เปิดไฟ
- ตรวจสอบว่าตรงตามเงื่อนไขหรือไม่
- และทั้งหมดที่กล่าวข้างต้น
การทำงานกับเซ็นเซอร์และโมดูล
Arduino สามารถเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์และโมดูลต่างๆ ได้ ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่
- เซ็นเซอร์อุณหภูมิ (DHT11, LM35): วัดอุณหภูมิและความชื้น
- เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก (HC-SR04): วัดระยะทางโดยใช้คลื่นเสียง
- เซ็นเซอร์แสง (LDR): ตรวจจับระดับแสงโดยรอบ
- มอเตอร์เซอร์โว: ควบคุมการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์
สรุป
Arduino เป็นแพลตฟอร์มที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้เริ่มต้นเรียนรู้เกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์และการเขียนโปรแกรม ด้วยการฝึกฝน คุณสามารถสร้างโปรเจ็กต์ต่างๆ ได้ตั้งแต่ไฟกระพริบ LED ธรรมดาไปจนถึงหุ่นยนต์ที่ซับซ้อนและแอปพลิเคชัน IoT เริ่มต้นจากสิ่งเล็ก ๆ ทดลอง และเพลิดเพลินไปกับการเดินทางสู่ Arduino ของคุณได้เลย