มาทำความรู้จักกับ Arduino UNO กันเถอะ

มาทำความรู้จักกับ ARDUINO UNO กันเถอะ

        ARDUINO นั้นเป็น Opensource Electronics ตัวนึงที่ได้รับความนิยมกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งเป็นบอร์ดที่ใช้ ​MCU ตระกูล ATMEL โดยจะแยกชื่อตามเบอร์ของ MCU ที่ใช้ โดยที่ผู้เขียนเอามาเล่น
ในวันนี้จะเป็น ARDUINO UNO ซึ่งจะใช้ MCU เบอร์ ATMEGA328 จะมีทั้งหมด 14 Digital Input/Output สามารถใช้เป็น PWM ได้ 6 Pin, 6 Analog Input, 1 ปุ่ม Reset, Flash Memory 32 KB,
SRAM 2 KB และ EEPROM 1 KB ใช้สัญญาณนาฬิกา 16 MHz แหล่งจ่ายไฟสามารถใช้สาย USB
หรือ Adapter 5V ก็ได้ นอกจากนี้ยังมี ICSP (In Circuit Serial Programming) ไว้ทำการ flash firmware ให้กับ Board ได้ด้วย

        หน้าตาของเจ้า ARDUINO UNO ก็จะเป็นประมาณนี้ครับ

         หลังจากที่ได้รู้จักกับ Hardware กันไปแล้ว เราก็มารู้จักกับฝั่ง Software กันบ้าง ว่าเจ้า ARDUINO UNO นี่มันเขียนโปรแกรมกันยังไง โดยจะแยกวิธีการติดตั้งออกเป็น 3 แบบเช่นเคยดังนี้ครับ

Windows (Windows 7)

         ทำการโหลดโปรแกรมของ ARDUINO UNO จาก  http://arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.4-windows.zip  จะได้ไฟล์ชื่อ arduino-1.0.4-windows.zip มา หลังจากนั้นให้ทำการแยกไฟล์ zip ออกมา ก็จะได้ไฟล์ต่างๆ หน้าตาประมาณนี้ครับ

         จากนั้นก็ทำการต่อสาย USB กับ ARDUINO ได้เลย (ใช้ไฟเลี้ยงจากสาย USB) Windows จะทำการค้นหาอุปกรณ์ใหม่ และจะได้อุปกรณ์ใหม่เป็น Unknow device ดังรูป

 

         ขั้นตอนต่อไปก็ทำการ Update Driver ให้กับ Unknown device เพื่อให้ Windows รู้จักกับ ARDUINO UNO โดยทำการคลิกขวาที่ Unknow device และคลิกที่ Property จะได้หน้าต่างดังนี้

         จากนั้นก็กดปุ่ม Update Driver จะได้หน้าจอเพื่อค้นหา Driver ซึ่งมีหน้าตาดังรูป

        

         เลือก Browse my computer for driver software เพื่อทำการค้นหาไฟล์ Driver ที่เราทำการแยกไฟล์ไว้ จะแสดงหน้าต่างดังรูป

         เมื่อแสดงหน้าต่างดังกล่าวให้เลือก Browse เพื่อเลือก Folder Driver ซึ่งจะเป็น Driver ของ FTDI USB to Serial ของ ARDUINO UNO ที่เราแยกไฟล์ไว้ ดังรูป

    

         กด OK เพื่อทำการเลือก Folder ดังกล่าว และกด Next เพื่อทำขั้นตอนต่อไป หลังจากนั้นจะแสดงหน้าจอเพื่อถามการติดตั้ง Driver ของ Arduino Board ดังรูป

         จากนั้นกด Install และรอให้ Windows ทำการติดตั้ง เมื่อเสร็จเรียบร้อยแล้วก็จะได้หน้าต่างประมาณนี้ครับ

         ในที่นี้จะเป็น Serial Port (COM3) โดยถึงขั้นตอนนี้ Windows ก็ได้ทำการรู้จักกับ ARDUINO UNO เป็นที่เรียบร้อยแล้ว ถ้าคลิกขวา Property ที่ My Computer ดู Device Manager ดูที่ Ports (COM & LPT) ก็จะเห็นอุปกรณ์ใหม่เป็น Arduino Uno (COM3) ดังรูปเลยครับ

           ส่วนของ Device Driver เราก็ทำการติดตั้งเสร็จเรียบร้อยแล้ว เรามาดูในส่วนของ Application ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมของ ARDUINO กันดีกว่า ซึ่งโปรแกรมก็อยู่ใน Folder ที่แยกไฟล์ออกมา เราสามารถ Double Click เพื่อเปิดโปรแกรมได้เลย ดังรูป

   

          หน้าตาของโปรแกรมเมื่อรันแล้วจะมีหน้าตาประมาณนี้ครับ

         ก่อนที่จะทำการทดสอบเขียนโปรแกรม ก็ทำการเลือก COM Port ให้กับ ARDUINO UNO กันก่อน โดยไปที่ Tools เลือก Serial Port จากนั้นเลือก COM3 (ดูจาก Driver ที่ติดตั้ง) 

Mac (OS X Lion)

         โหลดไฟล์ arduino-1.0.4-macosx.zip จากเว็บไซต์ OS X Lion จะทำการติดตั้ง Arduino ให้โดยอัตโนมัติ โดยจะเป็นไฟล์ที่ สามารถรันได้เลย ดังรูป

         จากนั้น double click ที่ icon Arduino ถ้าหาก OS X ยังไม่ได้ทำการติดตั้ง JAVA SDK ระบบจะแสดงหน้าจอเพื่อให้ทำการติดตั้งก่อน ซึ่งมีหน้าตาดังนี้

         

         ให้กด Install เพื่อทำการติดตั้ง JAVA SDK โดยหน้าจอจะแสดงรูปดังนี้

         เมื่อลง JAVA SDK เสร็จเรียบร้อยแล้ว ระบบจะแจ้งรายละเอียดให้ทราบว่าติดตั้งเสร็จเรียบร้อยแล้ว โดยจะแสดงหน้าต่างดังรูปด้านล่าง

         จากนั้น เราจะทำการค้นหา Port ของ ARDUINO UNO ของเราโดยใช้ Terminal ของ OS X โดยใช้คำสั่ง ls /dev/tty.* ดังรูป

          ในที่นี้ Usb to serial port ของ ARDUINO UNO จะมีชื่อว่า /dev/tty.usbmodemfa131 ซึ่งชื่ออุปกรณ์นี้จะใช้ในการกำหนด Port ของ โปรแกรม โดยเลือกที่ Tools แล้วเลือก serial port จากนั้นก็เลือก /dev/tty.usbmodemfa131 ดังรูป

          เมื่อถึงขั้นตอนนี้ระบบปฏิบัติการ OS X ก็สามารถที่จะใช้งาน ARDUINO UNO ได้ตามปกติแล้วครับ

Linux (Kubuntu 12.10)

         ทำการโหลดโปรแกรมของ ARDUINO UNO โดยจะเป็นรูปแบบไฟล์ tgz ซึ่งจะแยกออกเป็น 32 bit และ 64 bit โดย 32 bit จะโหลดจาก arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.4-linux32.tgz และถ้าเป็น 64 bit จะโหลดได้จาก arduino.googlecode.com/files/arduino-1.0.4-linux64.tgz

         หลังจากที่นำเอา ARDUIONO UNO Board มาต่อกับคอมพิวเตอร์แล้วเรามา ls ดูรายการของ dev จะเห็นอุปกรณ์ทีเพิ่มเข้ามาหน้าตาประมาณนี้ครับ

         เมื่อดูรายการอุปกรณ์แล้วจะเห็น /dev/ttyACM0 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่เพิ่มเข้ามาเวลาต่อ ARDUINO UNO เข้ากับคอมพิวเตอร์ ซึ่งเราจะใช้อุปกรณ์ตัวนี้ในการเขียนโปรแกรม
         จากนั้นทำการติดตั้ง JAVA SDK (ถ้าหากมีแล้วข้ามขั้นตอนนี้ไปได้เลยครับ) โดยใช้คำสั่ง
         sudo apt-get install openjdk-6-jdk เพื่อทำการติดตั้ง JAVA SDK จะได้หน้าตาประมาณนี้

         เมื่อติดตั้งเสร็จเรียบร้อยแล้วก็จะได้หน้าตาประมาณนี้

         

         จากนั้นก็ทำการ extract ไฟล์ tgz ที่ได้มา โดยใช้คำสั่ง tar ซึ่งมีรูปแบบดังนี้

          แล้วก็เข้าไปใน directory ที่ extract ออกมา โดยใช้คำสั่ง cd arduino-1.0.4 ดังรูป

         เมื่อเข้า folder ที่ทำการ Extract ไว้ จะเห็นไฟล์ arduino ซึ่งเป็นไฟล์ที่สามารถรันได้ โดยพิมพ์ ./arduino ซึ่งจะเห็นหน้าตาโปรแกรมดังนี้

         จากนั้นให้เลือก Tools แล้วไปยัง Serial Port เลือกค่าเป็น /dev/ttyACM0 ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่กล่าวถึงข้างต้น เมื่อถึงขั้นตอนนี้ เราก็สามารถเขียนโปรแกรมลงใน ARDUINO BOARD ได้แล้วครับ

Programming

         ถึงขั้นตอนนี้ก็สามารถเขียนโปรแกรมให้กับ ARDUINO UNO ได้แล้วครับ ในที่นี้ผู้เขียนขอตัวอย่างไฟล์ arduino-1.0.4\examples\01.Basics\Blink\Blink.ino มาทำการ Upload 

ดังแสดงในรูปด้านล่าง

         จากนั้นก็ทำการ Upload โดยคลิกที่ปุ่ม Upload ระบบก็จะทำการ Compile และ Upload โปรแกรมเข้าไปยัง ARDUINO UNO ซึ่งจะแสดงหน้าจอดังรูป

         เมื่อทำการ Upload เสร็จเรียบร้อยแล้ว ARDUINO UNO ก็จะทำการ RUN Code นั้นโดยอัตโนมัติหลังจากที่ Upload เสร็จ เมื่อดูที่ Board ก็จะเห็นไฟสีส้มที่บอร์ดกระพริบ ดังรูป

         ผู้อ่านสามารถศึกษาคำสั่งได้จากตัวอย่างใน Examples ของ arduino เพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในงานต่างๆได้ เอาไว้คราวหน้า เราจะเอา ARDUINO UNO มาทำโปรเจคเล็กๆ เล่นกัน หากท่านไดสนใจอุปกรณ์สามารถเข้าสั่งซื้อได้ในเว็บ http://www.hobbyembshop.biz หรือสินค้าโปรโมชั่นที่ https://www.facebook.com/hobbyembedded

เจอกันใหม่คราวหน้า ขอให้สนุกกับการเล่น ARDUINO นะครับ