CH1 เริ่มต้นกับ depaAgBoard
บทที่1 เริ่มต้นกับ depaAg Board แนะนำพื้นฐาน โมดูล ESP32 บน depaAg Board สวัสดีครับ วันนี้นะครับ ก่อนที่เราจะเข้าสู่เนื้อหา
เรื่อง IOT ก็มาดูในเรื่องของบทที่ 1
ซึ่งจะเป็นในเรื่องของการแนะนำพื้นฐาน
โมดูล ESP32 ครับ ในส่วนของ
ฟีเจอร์หลัก ESP32 นะครับ
มันก็จะเป็นตัว CPU in dual core นะครับ
ความเร็วในการประเมินผล 240 MHz
ด้วยการประเมินผลคำสั้ง
สามารถประเมินผล 600 DMIPS นะครับ
มีขนาด Ram 520 KB
แล้วก็รวมถึงใน
ตัวชิปเองจะมีเรื่องของ WiFi โมดูล
อยู่แล้วนะครับ ไม่ว่าจะเป็นรองรับมาตรฐาน
802.11 b/g/n ครับ
แล้วก็มีในส่วนของ Bluetooth นะครับ
ซึ่งเป็น BLE นะครับ เป็น Bluetooth Low Energy
มี flash memory นะครับ
ขนาด 16 MB นะครับ
แรงดันที่ใช้ในการทำงานจะอยู่ที่
2.3 V ถึง 3.6 V นะครับ
อุณหภูมิในการใช้งานจะอยู่ที่
-40°C to +125°C นะครับ
บนบอร์ดบางโมดูลก็จะมี
เสาอากาศ หรือว่า PCB antenna อยู๋บนบอร์ด
ส่วนบางโมดูลก็จะมี connector
ที่เป็น IPEX นะครับ สำหรับต่อสายอากาศภายนอก
เพื่อขนาดให้สามารถรับส่งสัญญาณ WiFi ได้ไกลขึ้นนะครับ
เมื่อกี้เราพูดถึงในส่วนของฮาร์ดแวร์ไปแล้ว
ที่ลองมาดูในด้านของซอฟต์แวร์
หรือเครื่องมือที่จะเอามาใช้ในการพัฒนา
ตัวชิปโมดูลตัวนี้นะครับ
มีหลายหลากมากมายในปัจจุบันนะครับ
ตัวที่เป็นที่รู้จัก แล้วก็นิยมใช้มากที่สุดนะครับ
ก็จะเป็นแพลตฟอร์ม Arduino IDE นะครับ
หลังจากนั้นช่วงนี้ก็จะมีเริ่มพัฒนามาเรื่อย ๆ
ตั้งแต่ KBIDE นะครับ ตัวของเจ้าของ
บริษัทที่ผลิตชิปตัวนี้เองนะครับ
หรือว่า ESPRESSIF มีเครื่องมือในการพัฒนาตัวชิป
ที่ชื่อว่า ESPRESSIF IDE นะครับ
นอกจากนี้ในชิปก็ยังรองรับ
ภาษาได้หลายหลากนะครับ
รวมถึงตัว MicroPython นะครับ
ด้วยความนิยม และด้วยความสามารถนะครับ
แล้วก็มีราคาถูก ก็จะมีหลายบริษัท
หรือหลายผู้ผลิตนะครับ
ที่นำชิปตัวนี้ไปผลิตเป็นบอร์ดพัฒนา
เพื่อให้ง่ายในการที่นำมาใช้
ในการออกแบบ หรือสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ ๆ นะครับ
ยกตัวอย่างจะเป็นชิปของฝั่ง
ทางด้านประเทศจีน DOIT ก็ใช้ชื่อว่า
DEVKIT V1 แล้วก็มี NodeMCU นะครับ
หรือ ESP32 Thing นะครับ
อันนี้เป็นตัวอย่าง WeMos ก็จะมีอีกหลาย
รูปแบบที่นำเพื่อให้
ผู้พัฒนาหรือเหล่าเมกเกอร์ทั้งหลาย
เอาบอร์ดตัวนี้ไปใช้ได้อย่างง่ายนะครับ
ส่วนที่จะเน้นการในเนื้อหา
บทเรียนนี้ ก็จะเลือกชิปตัวหนึ่งขึ้นมา
ซึ่งเป็นที่นิยม และราคาไม่แพง ชื่อว่า ESP32 DEVKIT
ก็จะมีอยู่หลายเวอร์ชั่น
ที่นี้ในเรื่องของการที่จะนำชิปตัวนี้
ไปใช้งานนะครับ
ต้องมาทำความเข้าใจก่อนว่าแต่ละขา
เอาไปใช้ทำอะไรได้บ้าง จะป้อนไปตรงไหน
จะเอาไปควบคุม input-output ในขาอะไรบ้างนะครับ
ที่นี้ลองมาดูในส่วนของ block diagram นะครับ
ชิปตัวนี้มีฟีเจอร์
หรือว่าแบ่งการทำงานในส่วนใดบ้างนะครับ
อย่างที่บอกไปตั้งแต่ต้นนะครับว่าตัวนี้เป็น
controller ที่มี CPU ที่เป็น dual core นะครับ
แล้วก็รองรับในเรื่องของการเชื่อมต่อใน
หลากหลายรูปแบบ แกนของฝั่งซ้าย เช่น
SPI, I2C นะครับ
แล้วก็จะมีหลายพอร์ตที่นิยมใช้ใน
อุสาหกรรม แล้วก็เอาไปใช้ในหลาย ๆ ภาคส่วนนะครับ
ในตัวมันเองก็จะโมดูลที่เป็น WiFi โมดูลเองนะครับ
มีส่วนโมดูลที่เป็น Bluetooth นะครับ
แล้วก็ยังมี
วงจร RTC หรือวงจรนาฬิกาอยู่ในตัวชิป
ยังสามารถรองรับ
ขาที่เป็นทั้ง Digital นะครับ
แล้วก็ Analog อยู่ในตัว ซึ่งจะเอาไปประยุกต์ใช้
ใช้งานได้กว้างขวางและก็หลากหลายมากขึ้นนะครับ
เนื่องจากความสามารถของชิปตัวนี้นะครับ
เราก็เลยนำบอร์ด DEV บอร์ดนี้มา
พัฒนาเป็นบอร์ดสำเร็จรูปนะครับ
เพื่อที่จะได้สะดวกในการที่เหล่าเมกเกอร์ทั้งหลาย
ไม่ต้องมานั่งต่อสาย ไม่ต้องมานั่งเชื่อมสายต่าง ๆ
ก็ออกแบบมาเป็นบอร์ด ที่ชื่อว่า depa AG นะครับ
ด้วยที่มีความประสงค์
ที่จะนำบอร์ดนี้เอาไปใช้ในงานภาคเกษตร
ด้วยบอร์ดนี้ก็จะใช้
ตัว ESP32 โมดูลที่เรียกว่า DEVKIT นะครับ
เอามาเสียบอยู่บนบอร์ดนี้ได้เลยนะครับ
หน้าตาของบอร์ดนะครับ
ในแต่ละส่วนมันมีอะไรบ้าง
เริ่มตั้งแต่ส่วนแรกนะครับ ในบอร์ดนี้
สวิตซ์ที่อยู่บนบอร์ดสามสวิตซ์
ที่ใช้ในการควบคุม หรือเขียนโปรแกรมให้ทำตามที่ต้องการได้
นะครับ อย่างเช่น
สามารถสั่งกดสวิตซ์แต่ละตัวเปิดหรือปิด
Reley ได้เลยนะครับ อันนี้ก็เป็นตัวอย่าง
ที่เตรียมใว้ให้บนบอร์ดนะครับ
ถัดไปก็เป็นส่วนของ output ก็คือมี Relay 3 channel นะครับ
ซึ่งเหล่าเมกเมอร์
หรือผู้ที่สนใจนำบอร์ดนี้ไปใช้งานก็สามารถ
เอาไปควบคุมอุปกรณ์แรงสูง
ไม่ว่าจะเป็นไฟ มอเตอร์ วาล์ว อะไรต่าง ๆ
เข้ามาเชื่อมต่อสายสามารถนำไป
ใช้งานได้เลยนะครับ
เนื่องจาก output ที่เป็น Reley แล้ว
ก็ยังมี input ที่เป็น Digital ด่วยนะครับ
ในกรณีที่ต้องการรับค่า
ข้อมูลที่เป็น 0/1 หรือเป็น Sensor ต่าง ๆ
ที่ส่งสัญญาณ Digital มาก็จะมีเตรียม
ไว้ให้อยู๋ 2 channel นะครับ
ที่นี้จะเห็นว่าความพิเศษ
ตัวบอร์ดนี้
มีการออกแบบให้สามารถรองรับ
Sensor ที่เป็น Sensor ที่ใช้ใน
ภาคอุสาหกรรมได้ที่เป็นโปรโตคอลที่เราเรียกว่า
RS-485 นะครับ ด้วยความพิเศษของโปรโตคอล
คือสามารถรองรับระยะทาง
การเชื่อมต่อตัว sensor ไปจนถึงบอร์ด
ไกลถึง 1 กิโลกว่า ๆ นะครับ
เพราะนั้นก็จะมีประโยชน์ในการที่จะไปใช้
ในภาคเกษตร เนื่องจากมีพื้นที่ประมาณกว้าง
สามารถเชื่อมต่อ sensor ในกี่ตัวก็ได้นะครับ
ด้วยระยะทางได้ถึง 1.2 กิโล ตามทฤษฎี
นะครับ
ในส่วนถัดไปนะครับ
ก็จะเป็นตัวชิปที่เราบอกว่าเรา
นำชิปสำเร็จรูป ซึ่งหาชื่อได้ง่าย
มีขายตามท้องตลาดทั่วไป แล้วก็ราคาไม่แพง
จะใช้ชิปที่เรียกว่า ESP32 DEVKIT นะครับ
สามารถนำปลั๊กมาเสียบเข้าบอร์ดนี้ได้เลยนะครับ
ที่นี้นะครับ
จะเห็นว่าเราจะมีด้านล่าง
ของตัวชิปตัวนี้ จะมีตัวโมดูลที่เป็น
SD Card อันนี้ก็จะเป็นประโยชน์ของนักพัฒนา
กรณีที่อยากจะนำข้อมูล
จาก sensor รับเข้ามา แล้วยังไม่ได้
ส่งข้อมูลขึ้นผ่านอินเทอร์เน็ต ก็สามารถนำข้อมูล
มาไรท์เก็บลงเป็น SD Card
หรือทำเป็น Beta Blockers ก็ได้นะครับ
อันนี้ก็จะเป็นประโยชน์ในแง่ที่จะนำข้อมูล
ไปวิเคราะห๋ในอนาคตต่อไป
ทำให้สามารถใช้งานได้สะดวกนะครับ
นอกจากนั้นแล้วนะครับในบอร์ดนี้
ก็จะมีตัวพอร์ตนะครับสำหรับรองรับ
การ Display หรือการแสดงผล
ในส่วนที่เรียกว่า OLED นะครับ
เพื่อให้นักพัฒนานำตัวโมดูล
ที่เป็น OLED มา plugin เข้าไปตรงนี้แล้วเสียบ
เขียนโปรแกรม เพื่อให้มัน Display ค่าต่าง ๆ บนบอร์ดได้เลย
นะครับ
อันนี้ก็เป็นตัวอย่างของโมดูลที่เป็น OLED
ที่เรามาเสียบ
ที่เราลองมาดูภาพรวมกันบ้างนะครับ ก่อนที่เราจะมา
ออกแบบระบบควบคุม
โดยใช้ IOT นะครับ ดูว่าแนวทาง
การออกแบบเป็นอย่างไรครับ
จากภาพที่เห็นนะครับ ก็จะเห็นว่าตัวหลัก หรือหัวใจสำคัญ
ของการควบคุม ก็จะใช้ตัวบอร์ดที่เรียกว่า
ESP32 DEV บอร์ดตัวนี้แหละ
มาใช้ในการเป็นตัวกลาง หรือเป็นหน่วย
ประมวลผลหลักครับ ซึ่งอาศัยข้อมูลจากไหนนะครับ
ก็จาก sensor ต่าง ๆ ทางด้านซ้ายมือ
อันนี้ก็จะเป็นยกตัวอย่างว่า ต้องการเอา sensor
ต้องการวัดค่าแสงนะครับ
อุณหภูมิ ความชื้นในอากาศ
หรือต้องการวัดค่าความชื้นในดิน
ว่ามีค่าเท่าไร จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งผ่าน
โปรโตคอล ที่ทางบอร์ดรองรับ RS-485
ที่สามารถมีระยะทางนะครับ
ระหว่างตัว sensor กับบอร์ดได้กิโลกว่าๆ
ที่นี่พอรับข้อมูลมาแล้วนะครับ
หน่วยของตัวบอร์ดตัวนี้ก็จะ
ทำการประมวลผลนะครับ ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข
ขึ้นอยู่กับความต้องการของแต่ละ
แอปพลิชัน แต่ละ
ฟังก์ชั่นการใช้งาน ว่าจะเอาข้อมูลเหล่านี้
มาทำอะไร แน่นอนว่าส่วนนึง
เราเอามาเป็นเงื่อนไขในการควบคุม อีกส่วนนึง
เราส่งข้อมูลขึ้นไปบน Cloud
เนื่องจากเราใช้ข้อมูล IOT เชื่อมต่อ
กับอินเทอร์เน็ต เพราะฉะนั้นข้อมูลนอกจาก
นำมาใช้ในเงื่อนไขการตัดสินใจควบคุมแล้ว
ส่งขึ้นเป็น Cloud เพื่อนำข้อมูลไปเก็บนะครับ
ถึงแม้ว่าบอร์ดเองจะมีตัว SD Card
ในการเก็บข้อมูลบนบอร์ดอยู่แล้วนะครับ ก็สามารถ
ส่งขึ้นไป เพื่อนำไปแสดงผลครับ
นำไปเชื่อมต่อ นำไปส่งให้กับ
ส่วนที่เป็น Mobile Application นะครับ ที่ใช้ในการ
ที่จะสามารถสั่งงานนะครับ ผ่านระยะไกล
หรือนำข้อมูลไปแสดง
กับที่ไหนก็ได้ หรือกรณีที่
ต้องการแจ้งเตือน กรณีที่เกิดเหตุ
ผิดปกติ อุณหภูมิร้อนไปนะครับ
หรือมีการปิดเงื่อนไข
หรืออยากรู้ว่า
ปั๊มมีทำงาน หรือไม่ทำงานสามารถ
ส่ง notify เหล่านี้นะครับ แจ้งเตื่อนไปที่
Line notification หรือ Social อื่น ๆ
ก็สามารถทำได้ อันนี้ก็จะเป็นแนวทาง
ในการที่จะนำบอร์ดนี้นะครับ
เอาไปประยุกต์ใช้งานนะครับ
ก่อนที่เราจะมาเข้าสู่เนื้อหา
หรือการใช้งานของบอร์ดตัวนี้นะครับ
ก่อนอื่นก็อยากจะแนะนำในส่วนของพื้นฐาน
อิเล็กทรอนิกส์นะครับ อุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ
ที่จำเป็นที่เราจะเอามาเกี่ยวข้องนะครับ
ในการเชื่อมต่อของบอร์ดนี้นะครับ
ความรู้พื้นฐานในส่วนแรกเลยเป็นความจำเป็น
อย่างมากเลยเวลาที่เราจะนำบอร์ดไปควบคุม
อุปกรณ์อะไรต่าง ๆ เราต้องรู้
ค่าพื้นฐานของหลักไฟฟ้า
ในเรื่องของกฏของโอห์มนะครับ
ซึ่งในกฏของโอห์มก้จะมีอยู่สามค่าหลัก ๆ นะครับ
ก็คือส่วนที่เป็น Voltage หรือแทนด้วย V นะครับ
หรือส่วนที่เป็นกระแส แทนด้วย I
ส่วนที่เป็นความต้านทาน
แทนด้วย R เพราะฉะนั้นค่า
สามารถโดยใช้ความสัมพันธ์
ของสามค่าเหล่านี้ ถ้าดูจาก
สามเหลี่ยมอยากรู้ค่าตัวไหน ก็ปิดตัวนั้นนะครับ
ก็สามารถจะคำนวณได้ ซึ่งประโยชน์ของ
การรู้พื้นฐานตรงนี้นะครับ
จะได้มาเลือกอุปกรณ์หรือว่าคำนวณได้ว่า
ถ้าเราจะต้องการควบคุมมอเตอร์
กินกระแสเท่านี้ เราควรจะใช้แรงดันเท่าไร
หรืออะไรประมาณนี้นะครับ ตัวอย่างอันนี้คือ
เป็นเรื่องความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน กระแส
ก็ความต้านทานนะครับ
ส่วน
ในค่าอื่นนะครับ อย่างเช่น
อีกส่วนนึงในเรื่องความสัมพันธ์
ระหว่างกำลังงานที่เราใช้
===============================================
Workshop เริ่มต้นใช้งานโปรแกรม Arduino
Makerplayground
สวัสดีครับ ในวันนี้ผมจะมาแนะนำให้
ทุกๆ ท่านรู้จักกับตัว Software Maker Playground นะครับ
ซึ่งเป็น Software พัฒนาระบบสองกลฝั่งตัว
หรือว่า IOT แบบครบวงจรนะครับ
นี้ตัว Software นะครับ สามารถ
ดาวน์โหลดได้จาก www.makerplayground.io นะครับ
ก็สามารถดาวน์โหลดจากลิงค์
ทางด้านนี้นะครับ มีทั้ง Windows และก็ Mac นะครับ
เมื่อดาวน์โหลดมาเสร็จแล้วก็
สามารถติดตั้ง อันนี้ผมดาวน์โหลดมาเสร็จ
เรียบร้อยนะครับ ก็จะลองติดตั้ง
ก็
continue นะครับ แล้วก็
ตั้งตามขั้นตอน
เมื่อติดตั้งเสร็จก็สามารถเปิดตัวโปรแกรมนะครับ
ไปกดในตัวไอคอนโปรแกรม Maker Playground นะครับ
จากนั้นก็จะได้ตัวหน้าต่างโปรแกรม
ตัวโปรแกรม Maker Playground จะมีการทำงาน 3 โหมดหลักๆ
ตัวที่ 1 ก็คือตัว Device Explorer หรือว่าโหมด
สำหรับทดลองค้นหาอุปกรณ์ต่างๆ แล้วก็ลอง
ตัว sensor หรืออุปกรณ์ต่างๆ ครับ
โหมดที่ 2 คือตัวเขียน Diagram นะครับ
ในการเขียนโปรแกรมด้วยตัว Maker Playground
เราจะไม่ต้องเขียนโค้ดด้วยตัวเองนะครับแต่ว่าเราจะใช้
Diagram ในการอธิบายสิ่งที่ต้องการ
สมมุติว่าผมต้องการเปิดตัวหลอดไฟนะครับ
ผมสามารถ search ข้อมูลตัว LED นะครับ
เพิ่มเข้าไปในตัว Project จะได้ตัว LED อยู่ที่ด้านบนนะครับ
จากนั้นผมก็จะให้มันเปิดปิดสลับกัน
คือ เปิด 1 วิ ปิด 1 วิ สลับกันไปเรื่อยๆ
ผมก็สามารถสร้าง scene ใหม่นะครับ
แล้วก็เพิ่มตัวหลอดไฟ LED นะครับ
เชื่อมต่อเข้ากับตัว Begin
แล้วก็สร้างอีก scene หนึ่งนะครับ
Copy ขึ้นมาเป็นอีก 1 scene นะครับ
เชื่อมต่อกัน จะเห็นว่าใน scene ที่ 1
ผมจะเลือกให้ LED 1 ON ก็คือ
หลอดไฟเปิด จากนั้น Relay หรือว่ารอ
1 วินะครับ จากนั้น scene ที่ 2 นะครับ
ตอนนี้ LED ผมเปลี่ยนสั่งให้ปิดนะครับ
กดที่ไอคอน LED นะครับ
แล้วเลือก Action เป็น OFF หรือว่าปิด
แล้วก็ตั้ง Relay เป็น 1 วินะครับ อันนี้ก็จะ
เสร็จสิ้นการเขียนโปรแกรมแล้วนะครับ ก็คือเริ่มต้น
ไฟเปิด รอ 1 วิ แล้วก็ไฟปิดสลับกันไป
เรื่อยๆ พอมันจบใน scene ที่ 2 มันก็จะกลับมาเริ่มต้นใหม่
นี้ผมมาในแถบสุดท้าย หรือว่าแถบ Circuit & Sourcecode
นะครับ ในแถบ Circuit & Sourcecode
เราจะสามารถเลือกได้ว่าเราจะใช้บอร์ดรุ่นไหนนะครับ
ตอนนี้ผมใช้ ตัวนี้จะเป็นตัว
Node MCU นะครับของ ESP32
ก็จะเลือกเป็น ESP32 นะครับ เลือก connector
เลือกเป็นตัว DOIT ESP32 DEVKIT
LED ตอนนี้ผมใช้เป็นตัว
LED ที่อยู่บนบอร์ดเลยนะครับ
ก็จะได้ภาพวงจรเป็นแบบนี้เลยนะครับ
แล้วก็ได้ตัว Source code ตรงนี้ตัวโปรแกรม
จะสร้างให้เองอัตโนมัติ ผมก็สามารถกด
Upload นะครับ ก็คือ Upload ลงไปที่ตัวบอร์ดได้เลยนะครับ
เมื่อ Upload เสร็จก็จะเห็นว่า
ตัว LED บนบอร์ดก็จะเปิดปิดนะครับ
สลับกันตามที่เราได้โปรแกรมโดยที่
การเขียนโปรแกรมเราเขียนด้วย Diagram แล้วก็ให้ตัว
Software Maker Playground สร้างโค้ด
แล้วก็แนะนำการต่อวงจรให้นะครับ ในบทต่อๆ ไป
ผมก็จะมาแนะนำการใช้งานสำหรับ
Maker Playground ในรายละเอียดที่
ที่ advanced ขึ้นต่อไปนะครับ ก็ขอบคุณครับ
Workshop Wi-Fi Scan
ARduino ep2
Reviewed by Uthid
on
มกราคม 26, 2565
Rating:

ไม่มีความคิดเห็น: