โปรแกรมควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์เบื้องต้น

บทเรียนนี้นักเรียนจะได้รู้จักกับเครื่องมือที่ใช้สำหรับเขียนโปรแกรมเพื่อนำเข้าสู่บอร์ด Arduino ที่เราเรียกว่า Arduino IDE

Arduino IDE คืออะไร

Arduino IDE เป็นแอปพลิเคชันของทางผู้สร้าง Arduino ได้จัดทำขึ้นมาไว้ใช้เป็น Editor สำหรับเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C++ ซึ่งเมื่อเขียนโปรแกรมแล้วสามารถ Compile code และ Upload โปรแกรมลงสู่บอร์ด Arduino ได้เลย

หลักการทำงานของ Arduino IDE คือเมื่อเราเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C++ ลงใน Arduino IDE แล้ว Arduino IDE จะ Compile code ที่เราเขียนให้เป็น Byte code (ข้อมูลโปรแกรมที่ Microcontroller เข้าใจเหมือนกับที่คอมพิวเตอร์เข้าใจภาษาเครื่อง) เมื่อแปลงโปรแกรมเป็น Byte code แล้วเราก็สามารถสั่งให้ Arduino IDE ทำการ Upload Byte code ที่ได้ ใส่ลงไปในบอร์ด Arduino ได้เลย เมื่อทุกอย่างเสร็จสิ้น Arduino จะทำงานตามคำสั่งที่เราโปรแกรมไว้

ดาวน์โหลดและติดตั้ง Arduino IDE

1. เข้าไปดาวน์โหลดได้ที่ https://www.arduino.cc/en/software/

2. เลือกระบบปฏิบัติการที่ต้องการ อาทิ Windows Linux หรือ macOS

3. เมื่อดาวน์โหลดเสร็จแล้ว ทำการติดตั้งตามขั้นตอน รอจนเสร็จกระบวนการ จะได้โปรแกรม Arduino IDE ที่พร้อมใช้งาน

ทดลองเขียนโปรแกรมแสดงผลไฟกระพริบ

โปรแกรมที่จะได้เรียนเป็นโปรแกรมแรกคือแสดงผลไฟกระพริบ โดยไฟที่เราใช้จะเป็น LED Pin13 ซึ่งจะอยู่บนบอร์ด Arduino อยู่แล้วไม่ต้องต่อวงจรเพิ่มเติม ขั้นตอนการเขียนโปรแกรมมีดังนี้

1. เปิดโปรแกรม Arduino IDE ขึ้นมา เลือกเมนู “File” เลือก “Examples” เลือก “01.Basics” แล้วเลือกตัวอย่างโปรแกรม Blink จะได้ตัวอย่าง Sourc code ของโปรแกรม Blink ขึ้นมา

2. Compile โปรแกรม โดยกดที่ปุ่มตามรูป รอจนโปรแกรมทำงานเสร็จ โดยสังเกตตรงจอดำๆ ด้านล่างจะมีข้อความว่า “Done compiling”

3. เชื่อมต่อบอร์ด Arduino เข้ากับคอมพิวเตอร์

4. Upload โปรแกรมลงบอร์ด Arduino โดยกดปุ่ม Upload ตามรูป รอจนโปรแกรมทำงานเสร็จ ถ้าไม่มีข้อผิดพลาด จะขึ้นคำว่า “Done uploading”

ตอนนี้โปรแกรม Blink ที่เราเขียนถูก Upload เข้าบอร์ด Arduino เรียบร้อยแล้ว สังเกตได้จาก LED Pin 13 จะกระพริบตามโปรแกรมที่เขียนไว้ คือจะกระพริบทุกๆ 1000 ms ดังรูป