การเขียนโปรแกรม Micro:bit เบื้องต้น

บทนำ

• กฤษดา ใจเย็น นำเสนอแนวทางการเขียนโปรแกรมเบื้องต้นด้วย Micro:bit พร้อมเอกสารประกอบและตัวอย่าง

การเชื่อมต่อ Micro:bit และการจ่ายไฟ

• เมื่อเสียบ Micro:bit เข้ากับคอมพิวเตอร์ จะมองเห็นเป็นแฟลชไดรฟ์
• สามารถจ่ายไฟให้ Micro:bit ได้หลายวิธี:
  • ผ่าน USB จากคอมพิวเตอร์
  • จากถ่าน AA 2 ก้อน (3V)
  • คีบด้านข้างด้วยไฟ 3V
  • คีบที่จุดต่อด้วยไฟ 3V
  • ใช้แหล่งจ่ายไฟ USB ภายนอก
• สามารถใช้ปากคีบช่วยในการทำโครงงานต่างๆ ได้ง่ายขึ้น
• สามารถใช้สกรู 3 มม. ช่วยในการนำไฟฟ้าได้

ส่วนประกอบและการเชื่อมต่อ

• Micro:bit มีขาให้ใช้งานมากถึง 21 ขา
• สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกผ่านขั้วต่อแบบสล็อต (Edge Connector)
• ส่วนประกอบหลักบนบอร์ด Play:Bit:
  • คอนเน็กเตอร์สำหรับเสียบ Micro:bit
  • LED แบบ NeoPixel (P8)
  • สวิตช์ A และ B ต่อตรงกับ Micro:bit
  • จุดต่อขยาย I2C บัส
  • ลำโพงเปียโซ (P0)
  • จุดเชื่อมต่อมาตรฐาน inex และ IDC ตัวเมีย
  • ตัวต้านทานปรับค่าได้ (P2) สำหรับทดสอบอ่านค่าอะนาลอก

การเขียนโปรแกรม Micro:bit

• สามารถเขียนโปรแกรม Micro:bit ได้ที่ microbit.org โดยเลือกหัวข้อ "Let's Code"
• มีซอฟต์แวร์ MakeCode สำหรับพัฒนาโค้ดด้วยบล็อกและ JavaScript

ขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรมด้วย MakeCode

• ลากบล็อกเพื่อสร้างโค้ดโปรแกรม
• ทดสอบผ่าน Simulator
• ต่อบอร์ด Micro:bit ผ่าน USB
• Copy ไฟล์ใส่ไดรฟ์ของ Micro:bit

ตัวอย่างโปรเจกต์

• การเลื่อนข้อความ
• กำหนดให้เมื่อเปลี่ยนกลับบล็อกจะกลายเป็นสีเทา
• การปรับเปลี่ยนด้วย JavaScript
• การทำไฟกะพริบ

การเชื่อมต่อ WebUSB

• สามารถเชื่อมต่อ Micro:bit ผ่าน WebUSB (เฉพาะ Google Chrome)
• กดดาวน์โหลดได้ทันที เพื่อส่งไฟล์ไปยัง Nano:bit และสื่อสารข้อมูลอนุกรม
• รองรับเฉพาะ Google Chrome และ Windows 10

ตัวอย่างโปรเจกต์เพิ่มเติม

• ตรวจสอบเหตุการณ์การกดปุ่ม A และ B
• การแสดงตัวเลขตามการเอียง
• การสุ่มค่าตัวเลขเมื่อมีการเขย่า
• การนับค่าตัวเลขเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ
• การนับค่าตัวเลขและเพิ่ม/ลดค่าด้วยการกดปุ่ม
• การใช้คำสั่ง if ตรวจสอบเงื่อนไขจากการกดสวิตช์ A และ B
• การนับค่าขึ้นเรื่อยๆ แล้วเคลียร์เป็น 0 เมื่อมากกว่า 9
• การทำ Multi-Tasking ให้หลายส่วนทำงานพร้อมกัน

การใช้งานเซนเซอร์และฟังก์ชันต่างๆ

• การแจ้งเตือนอุณหภูมิสูงเกินด้วยเสียง:
  • หากอุณหภูมิสูงเกิน 29 องศา จะมีเสียงออกจากลำโพง
  • แสดงค่าอุณหภูมิที่หน้าต่าง Console และ LED 5x5
• การอ่านค่าข้อมูลจากเซนเซอร์วัดความเร่ง (acceleration):
  • ใช้เพื่ออ่านค่าความเร่งตามแนวแกน XYZ (ค่าอยู่ในช่วง -1023 ถึง 1023)
  • ทดสอบอ่านค่าความเอียงในแนวแกน x และแสดงผลที่ LED 5x5 (ค่าเปลี่ยนแปลงในช่วง -1023 ถึง 1023)
• การแปลงค่าเพื่อแสดงผล (0-4):
  • สามารถแปลงค่าจากช่วง -1023 ถึง 1023 ให้อยู่ในช่วง 0-4 โดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์
  • เช่น ผลลัพธ์ = (ax + 1023) / 400
• การทดสอบอ่านค่าในแนวแกน x และแปลงค่าเพื่อแสดงผลเป็นเลขทศนิยม (0-4)

คำสั่งเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดการตัวเลข

• round: ปัดเลขให้เป็นจำนวนเต็ม (ถ้าค่ามากกว่าหรือเท่ากับ 2.5 ปัดขึ้น)
• ceiling: ปัดค่าขึ้น
• floor: ปัดค่าลง
• truncate: ถ้าค่าเป็นบวกปัดขึ้น, ถ้าค่าเป็นลบปัดลง

การแสดงผลด้วย LED

• การทดสอบอ่านค่าในแนวแกน x และแสดงผลที่ LED แนวนอน 5 ดวง:
  • คำสั่งที่ใช้: plot x y (ให้ LED ติดในพิกัดที่กำหนด), clear screen (ให้ LED ที่ติดอยู่ทั้งหมดดับ)
  • เมื่อเอียงบอร์ด LED จะติดที่ตำแหน่งต่างๆ ตามแนวแกน x
• การแสดงผล LED ด้วยพิกัดทั้ง x และ y
  • ควบคุมตำแหน่ง LED ด้วยค่าความเอียงทั้งแกน x และ y
  • สร้างตัวแปร x และ y เพื่อเก็บค่าความเอียงแล้วใช้คำสั่ง plot x y

เกมและการโต้ตอบ

• เกมตามหาแสงไฟ:
  • ใช้ LED 5x5 เป็นหลัก โดยใช้คำสั่ง plot และ unplot เพื่อแสดงผลและปิด LED
  • สุ่มตัวเลขเพื่อระบุพิกัดของไฟ และให้ผู้เล่นเอียง Micro:bit เพื่อให้ LED ของผู้เล่นไปทับตำแหน่งของไฟ
• แสดงหน้ายิ้มเมื่อได้รับแสง:
  • ใช้คุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์ของ Micro:bit เมื่อได้รับแสงจะเปลี่ยนเป็นแรงดันไฟฟ้า
  • ใช้ light level ให้ค่าแสงจาก LED 5x5 (0-255)

รูปแบบการแสดงผล LED

• LED จะไล่ติดทีละดวงในแนวนอนและแนวตั้ง
• LED จะไล่ติดทีละดวงจนครบ 25 ดวง