IPST MICROBOX คืออะไร
IPST-MicroBOX เป็นชุดแผงวงจรเอนกประสงค์ที่ใช้อุปกรณ์ควบคุมแบบโปรแกรมได้ขนาดเล็กที่เรียกว่า “ไมโครคอนโทรลเลอร์” (microcontroller) ทำงานร่วมกับวงจรเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เพื่อการโปรแกรมและสื่อสารข้อมูล โดยในชุดประกอบด้วย แผงวงจรควบคุมหลักซึ่งมีไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นอุปกรณ์หลัก, แผงวงจรโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์, กลุ่มของแผงวงจรอุปกรณ์แสดงผลการทำงานหรืออุปกรณ์เอาต์พุต อาทิ แผงวงจรแสดงผลด้วยไดโอดเปล่งแสงสองสี, แผงวงจรแสดงผลตัวเลข 4 หลัก, แผงวงจรขับแสงอินฟราเรด, แผงวงจรขับมอเตอร์ และแผงวงจรขับรีเลย์ รวมถึงแผงวงจรอุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณหรือเซนเซอร์ (sensor)ซึ่งมีด้วยกันหลากหลายรูปแบบ ดังนั้นจึงสามารถนำชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX นี้มาใช้ในการเรียนรู้, ทดลองและพัฒนาโครงงานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับระบบควบคุมอัตโนมัติได้อย่างสะดวกและมีประสิทธิภาพสูง
ที่มาของ IPST-MICROBOX (SE)
จากการเริ่มต้นพัฒนาชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX โดยสาขาคอมพิวเตอร์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หรือ สสวท. ที่สามารถนำไปบูรณาการกับวิชาอื่นๆได้ ได้รับการตอบรับและมีการนำไปใช้ในการเรียนการสอนด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์ ด้านการเขียนและพัฒนาโปรแกรมภาษา C รวมถึงในวิชาโครงงาน เพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำองค์ความรู้นี้ไปใช้และต่อยอดเพื่อสร้างโครงงานวิทยาศาสตร์สมัยใหม่
IPST-MicroBOX เพื่อเป็นสื่อทางเลือกหนึ่งสำหรับครูผู้สูอนในการจัดการเรียนการสอนวิชาการโปรแกรมวิชาโครงงานในระดับมัธยมศึกษาชุดการเรียนการสอนนี้ จะเน้นการจัดกิจกรรมการเรี ยนรู้แบบบูรณาการ นักเรียนได้รู้เกี่ยวกับอุปกรณ์และอิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้นการเขียนโปรแกรมเพื่อควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์การทำโครงงานซึ่งต้องบูรณาการกับวิชา ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา คณิตศาสตร์ และคอมพิวเตอร์ เข้าด้วยกัน ซึ่งจะทำให้การเรียนการสอนมีความน่าสนใจและเป็นอีกแนวทางหนึ่งในการสอนเพื่อให้นักเรียนรักการเขียนโปรแกรม รู้จักคิดวิเคราะห์ และแก้ปัญหาทั้งในวิชาที่เรียนและในชีวิตประจำวัน
จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2556 สสวท. ได้มีการจัดตั้งโครงการห้องเรียนวิทยาศาสตร์ ในระดับมัธยมศึกษาตอนต้นขึ้น โดยมีชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX เป็นสื่อการเรียนรู้หนึ่งที่ ควรมีในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ เนื่องจาก IPST-MicroBOX เดิมออกแบบมาเพื่อใช้ในระดับมัธยมศึกษาตอนปลายเป็นหลักดังนั้นเมื่อนำมาใช้ในห้องเรียนวิทยาศาสตร์ ในระดับมัธยมศึกษาตอนต้น จึงต้องมีการปรับปรุงใหม่ เพื่อให้ เหมาะกับนักเรียนในระดับนี้ กอปรกับการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่มีระบบปฏิบัติการที่หลากหลายทั้งวินโดวส์ ,ลีนุกซ์หรือกระทั่ง MAC OS พอร์ตเชื่อมต่อของคอมพิวเตอร์ ที่เน้นไปยังพอร์ต USB ส่งผลให้การปรับปรุง
IPST-MicroBOX ครั้งนี้จึงต้องเลือกฮาร์ดแวร์ ที่สามารถรองรับกับพอร์ต USB เลือกซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการพัฒนาโปรแกรมที่รองรับกับความหลากหลายของระบบปฏิบัติการและยังต้องมีการพัฒนาชุดคำสั่งต่างๆ ที่ทำให้นักเรียนในระดับมัธยมต้นสามารถเรียนรู้ และทำความเข้าใจได้
IPST-MicroBOX Secondary Education หรื อ IPST-MicroBOX (SE) จึงเกิดขึ้น โดยในชุดจะมีอุปกรณ์ที่เพียงพอสำหรับการเรียนรู้ในเบื้องต้นต่อยอดไปทำโครงงานอย่างง่ายและขั้นกลางได้ทั้งยังมีชิ้นส่วนที่นำไปสร้างเป็นหุ่นยนต์อัตโนมัติขนาดเล็กได้ด้วย ภายใต้งบประมาณรวมที่ถูกลง ทางด้านซอฟต์แวร์เลือกใช้ซอฟต์แวร์ WiringIDE (www.wiring.org.co) อันเป็นซอฟต์แวร์ สำหรับพัฒนาโปรแกรมด้วยภาษา C/C++ ที่ใช้งานได้กับระบบปฏิบัติการวินโดวส์ , ลีนุกซ์ และ MAC OS ทั้งยังเป็นซอฟต์แวร์แบบโอเพ่นซอร์ส ใช้งานได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย และไม่จำกัดระยะเวลาใช้งาน รวมถึงมีการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้ซอฟต์แวร์ที่มีประสิทธิภาพสูง
แผงวงจรหลัก IPST-SE ของชุดกล่องสมองกล IPST-MICROBOX(SE)
อุปกรณ์หลักที่ใช้ในการเรียนรู้กล่องสมองกลคือชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX(SE) ที่มีแผงวงจรหลักชื่อ IPST-SE มีหน้าตาแสดงดังรูปพร้อมคำอธิบายของส่วนประกอบต่างๆ แผงวงจร IPST-SE เป็นแผงวงจรขนาดเล็กที่มีไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ ATmega644P เป็นหัวใจหลักในการควบคุมการทำงาน โดยตัวควบคุมหลักหรือไมโครคอนโทรลเลอร์จะได้รับการโปรแกรมผ่านทางพอร์ต USB ด้วยซอฟต์แวร์ Wiring IDE 1.0
บนแผงวงจรควบคุมนี้ มีจุดต่อเพื่อรับสัญญาณจากตัวตรวจจับภายนอกทั้งแบบอะนาลอกและดิจิตอลเพื่อช่วยให้แผงวงจรสามารถรับข้อมูลจากสิ่งแวดล้อม เช่น แสง, อุณหภูมิ , ระยะห่างจากวัตถุของตัวตรวจจับ เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีจุดต่อเพื่อส่งสัญญาณออกไปควบคุมอุปกรณ์ภายนอกอาทิ ไดโอดเปล่งแสง ลำโพง มอเตอร์ไฟตรง และเซอร์โวมอเตอร์
ด้านการแสดงผล แผงวงจร IPST-SE มี จอแสดงผลแบบกราฟิ ก LCD สี ขนาด 1.8 นิ้วในตัว มีความละเอียด 128 x 160 จุด แสดงตัวอักษรได้สูงสุด 21 ตัวอักษร 16 บรรทัด แสดงภาพกราฟิกสีได้(ไม่รองรับภาพถ่ายที่มีความละเอียดสูง) และเลือกทิศทางในการแสดงผลได้
ซอฟต์แวร์/Software
ซอฟต์แวร์ Arduino V1.0.5 สำหรับ IPST-MIcroBOX [SE] ที่บรรจุซอฟต์แวร์ IPST-SE Block เพื่อสนับสนุนการพัฒนาโปรแกรมในแบบกราฟิก ด้วยการลากแล้ววางบล็อกคำสั่งและฟังก์ชั่นที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX [SE]
ซอฟต์แวร์เวอร์ชั่นใหม่รองรับวินโดวส์ 7, 8 และ 8.1 โดยเฉพาะ
ซอฟต์แวร์เวอร์ชั่นเดิม สำหรับ Windows XP
ซอร์สโค้ด/Source Code
คู่มือ/Manual
⇒ IPST-MicroBOX [SE] Lab manual in English
IPST-MicroBOX [SE] Lab manual in English.
For all instructors and pupils who teach and learn about microcontroller with IPST-MicroBOX Secondary Education kit.
This manual support all IPST-MicroBOX [SE] kit both Standard 1 and 2.
⇒ คู่มือเริ่มต้นใช้งานกล่องสมองกล IPST-MicroBOX SE
⇒ แนะนำการเริ่มต้นใช้งานซอฟต์แวร์ Wiring
⇒ เอกสารปรับปรุง IPST-MicroBOX ให้ใช้กับ Wiring 1.0 ได้
⇒ โครงสร้างของโปรแกรมภาษา C/C# สำหรับชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX SE
⇒ หนังสือ IPST-MicroBOX se ฉบับร่าง 5 บทแรก
⇒ รายละเอียดเพิ่มเติมบอร์ด MicroBOX
⇒ หนังสือการสร้างและทดลองเขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์อัตโนมัติ IPST-BOT
ดาวน์โหลดหนังสือ IPST-MicroBOX[SE]
1. หนังสือ iBOT ปฏิบัติการหุ่นยนต์อัตโนมัติของชุดกล่องสมองกล IPST-MicroBOX [SE]
https://issuu.com/innovativeexperiment/docs/ibot_booklr
2. คู่มือการใช้งาน IPST-MicroBOX [SE] กับ Arduino IDE
https://issuu.com/innovativeexperiment/docs/ipstse-arduino
3. หนังสือความรู้เกี่ยวกับภาษา C/C++ ของ Arduino IDE สำหรับ IPST-MicroBOX [SE]
วิธีดาวน์โหลด
เมื่อคลิกไปตามลิงก์ จะปรากฏหน้าของหนังสือขึ้นมา ให้คลิกที่ Share จะมีปุ่ม Download เพิ่มมาด้านล่าง เมื่อคลิกดาวน์โหลดระบบจะบังคับให้ลงทะเบียน ทำได้โดยลงทะเบียนจากบัญชี Facebook , Google+ , LinkedIn หรือ Create account เพื่อสร้างบัญชีผู้ใช้ใหม่