ในบทเรียนนี้นักเรียนจะได้รู้จักกับ Microcontroller ซึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือเรียกสั้นๆ ว่า MCU คือ อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งมีความสามารถคล้ายกับคอมพิวเตอร์ โดยภายในจะมีหน่วยประมวลผล(CPU) หน่วยความจำ(RAM) และพอร์ต(Port) เช่นเดียวกับคอมพิวเตอร์ แต่จะแตกต่างกันตรงที่ Microcontroller จะรวมทุกอย่างอยู่ในแผงวงจรเดียว และการใช้งานจะต้องเขียนโปรแกรมแล้วนำเข้าสู่บอร์ด Microcontroller จึงจะสามารถใช้งานได้
Arduino คือ Microcontroller (ไมโครคอนโทลเลอร์) ตะกูล AVR ถูกสร้างขึ้นมาให้เป็น Open source ทำให้ใช้งานได้ง่ายกว่าการใช้งาน Microcontroller ชนิดอื่นๆ เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษาจนถึงผู้ที่นํามาใช้งานจริงสามารถพัฒนาโปแกรมได้ทั้งใน Mac Windows และ Linux การพัฒนาโปรแกรมสำหรับสั่งงานให้ Arduino ทำงานตามที่เราต้องการจะใช้ภาษา C++ ซึ่งทางผู้พัฒนา Arduino จัดเตรียมเครื่องมือ และ Libraries ที่จำเป็นไว้ให้เราได้ใช้งานอีกด้วย
เราสามารถนํา Arduino ไปใช้ควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ได้ เช่น มอเตอร์ หลอดไฟ เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ รวมถึงใช้ควบคุม Smart home และอื่นๆ อีกมากมาย
⚠️ Arduino นั้นมีหลายรุ่น แต่รุ่นที่จะใช้ในบทเรียนนี้คือรุ่น Arduino UNO
ส่วนประกอบของ Arduino UNO
การเริ่มต้นใช้งานบอร์ด Arduino เราจำเป็นต้องรู้จักส่วนประกอบต่างๆ ของ Arduino กันก่อน เพื่อเราจะได้ใช้งานได้อย่างถูกต้อง และไม่ทำให้บอร์ด Arduino เกิดความเสียหาย
อธิบายส่วนต่างๆ ของบอร์ด Arduino UNO:
- 1 Reset switch คือปุ่มสำหรับล้างค่าต่างๆ ออกจากบอร์ด
- 2 Port USB เป็นพอร์ตสำหรับเชื่อมต่อบอร์ด Arduino เข้ากับคอมพิวเตอร์
- 3 I/O Pin เป็นช่องทาง Input และ Output ของบอร์ด Arduino
- 4 LED Pin13 เป็น LED ที่เชื่อมต่อกับ I/O Pin 13 ของบอร์ด Arduino
- 5 LED Status TX/RX เป็นไฟแสดงสถานะของพอร์ต serial ที่เชื่อมต่อกับพอร์ต USB
- 6 LED Power เป็นไฟแสดงสถานะว่าบอร์ด Arduino กำลังทำงานอยู่
- 7 ICSP Interface เป็น Interface สำหรับโปรแกรม Bootloader
- 8 ATmega16U2 เป็น Microcontroller มีไว้เพื่อควบคุมการแปลงข้อมูล Serial พอร์ต USB
- 9 ATmega328 เป็นส่วนที่ใช้จัดเก็บโปรแกรมที่เราเขียน
- 10 Power Input เป็นพอร์ตสำหรับเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟภายนอก