บอร์ด KidBright 32iP สามารถรองรับอุปกรณ์ Input และเซนเซอร์ได้ทั้งแบบที่มีมาในตัวบอร์ด และแบบที่ต้องเชื่อมต่อภายนอกผ่านพอร์ตต่าง ๆ 

• อุปกรณ์ Input/เซนเซอร์ที่มีมาในตัวบอร์ด KidBright 32iP 

บอร์ด KidBright มีสวิตช์และเซนเซอร์พื้นฐานติดตั้งมาให้พร้อมใช้งานทันที ได้แก่:

1. สวิตช์กดติดปล่อยดับ (Switches): มี 2 ปุ่ม คือ S1 และ S2 ใช้รับค่าสถานะการกดจากผู้ใช้ (กด = จริง/1, ไม่กด = เท็จ/0)

2. เซนเซอร์วัดความเข้มแสง (Light Sensor): ใช้วัดระดับความสว่างของแสงโดยรอบ มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 100

3. เซนเซอร์วัดอุณหภูมิ (Temperature Sensor): ใช้วัดอุณหภูมิโดยรอบตัวบอร์ด มีช่วงการวัดประมาณ 10-80 องศาเซลเซียส

• อุปกรณ์ Input/เซนเซอร์ที่เชื่อมต่อภายนอก  

ผู้ใช้สามารถต่อยอดการใช้งานโดยการเชื่อมต่อเซนเซอร์หรืออุปกรณ์ Input ภายนอกเพิ่มเติมผ่านพอร์ตต่างๆ บนบอร์ด ได้แก่:

1. พอร์ต I/O (IN1-IN4): สามารถใช้เชื่อมต่อกับเซนเซอร์แบบอะนาล็อกหรือดิจิทัลได้หลากหลายชนิด เช่น

1. • เซนเซอร์วัดความชื้นในดิน สำหรับทำโครงงานเครื่องรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติ

   • เซนเซอร์ตรวจจับควันและก๊าซไวไฟ (เช่น ZX-MQ2)

   • เซนเซอร์วัดระยะทาง

   • เซนเซอร์วัดการเคลื่อนไหว (PIR)

2. พอร์ต KB Chain (I2C): เป็นช่องทางสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์เสริมภายนอกแบบบัส I2C ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น หรือใช้ร่วมกับบอร์ดขยายพอร์ต (เช่น iKB-1) เพื่อควบคุมมอเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ ได้มากขึ้น

3. พอร์ต USB Type-A: สามารถใช้เสียบอุปกรณ์ที่มีพอร์ต USB เพื่อควบคุมการทำงานได้

รู้จัก อุปกรณ์ Output  

บอร์ด KidBright 32iP มีอุปกรณ์ Output ทั้งแบบที่มีมาในตัวบอร์ด และแบบที่สามารถเชื่อมต่อเพิ่มเติมภายนอกได้ 

อุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้งานได้ทันทีโดยไม่ต้องต่อสายไฟเพิ่มเติม:

• อุปกรณ์ Output ที่มีมาในตัวบอร์ด KidBright 32iP 

1. หน้าจอแสดงผล LED Dot Matrix: ขนาด 16x8 จุด สีแดง ใช้สำหรับแสดงผลตัวเลข ข้อความ หรือรูปภาพต่างๆ ตามที่ตั้งโปรแกรมไว้

2. ลำโพงเปียโซ (Piezo Speaker/Buzzer): ใช้สำหรับสร้างเสียงดนตรี เสียงเตือน หรือเสียงต่างๆ โดยสามารถกำหนดความถี่ (Hz) และระยะเวลาของเสียงได้

3. หลอด LED แสดงสถานะ: มี LED หลายดวงเพื่อแสดงสถานะการทำงานต่างๆ เช่น สถานะไฟเลี้ยง (Power), USB, WiFi, IoT, และไฟเลี้ยงเซอร์โวมอเตอร์

4. พอร์ต USB Type-A: สามารถใช้จ่ายไฟหรือควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ USB ภายนอกได้ (เช่น ไฟ LED แบบ USB)

• อุปกรณ์ Output ที่เชื่อมต่อภายนอก

ผู้ใช้สามารถขยายความสามารถของบอร์ดโดยการเชื่อมต่ออุปกรณ์ Output ภายนอกผ่านพอร์ตต่างๆ บนบอร์ด ได้แก่:

1. พอร์ต I/O (OUT1, OUT2): เป็นพอร์ต Output แบบดิจิทัลที่สามารถใช้เชื่อมต่อเพื่อควบคุมอุปกรณ์ภายนอกได้โดยตรง เช่น:

1. • หลอดไฟ LED

   • รีเลย์ (Relay) เพื่อควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ (ต้องต่อผ่านวงจรขับหรือบอร์ดขยาย)

   • มอเตอร์กระแสตรง (DC Motor) (ต้องต่อผ่านวงจรขับมอเตอร์)

ใน KidBright ตัวแปร (Variables) คือ ชื่อที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลหรือค่าต่างๆ ที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในขณะที่โปรแกรมกำลังทำงาน ข้อมูลที่เก็บไว้นี้สามารถนำไปใช้ในการคำนวณ แสดงผลบนหน้าจอ LED หรือใช้ในการตัดสินใจตามเงื่อนไขต่างๆ ในโปรแกรมได้ 

การใช้งานตัวแปรใน KidBright IDE (Blockly) 

การใช้งานตัวแปรใน KidBright IDE ซึ่งใช้การเขียนโปรแกรมแบบลากและวาง (Blockly) มีขั้นตอนหลักๆ ดังนี้:

1. การสร้างตัวแปร :

   • ไปที่แถบเมนู Variables (ตัวแปร)

   • คลิกที่ปุ่ม Create variable... (สร้างตัวแปร)

   • ตั้งชื่อตัวแปร (แนะนำให้ใช้ชื่อภาษาอังกฤษเพื่อความเข้ากันได้ที่ดีกว่า) แล้วกดตกลง

   • จะมีบล็อกคำสั่งใหม่ปรากฏขึ้นในแถบ Variables ซึ่งเป็นชื่อตัวแปรที่ตั้งไว้

2. การกำหนดค่าให้ตัวแปร :

   • ใช้บล็อก set [ชื่อตัวแปร] to [ค่า/บล็อกคำสั่งอื่นๆ] เพื่อกำหนดค่าเริ่มต้นหรือเปลี่ยนค่าของตัวแปร

   • ค่าที่กำหนดให้ตัวแปรอาจเป็นตัวเลข, ค่าทางตรรกะ (จริง/เท็จ), หรือค่าที่ได้จากเซนเซอร์ต่างๆ (เช่น อุณหภูมิ, ความชื้น)

3. การเรียกใช้ตัวแปร :

   • ใช้บล็อกที่มีชื่อ [ชื่อตัวแปร] (ที่เป็นบล็อกวงรี) เพื่อเรียกค่าที่เก็บอยู่ในตัวแปรนั้นมาใช้งานในส่วนต่างๆ ของโปรแกรม เช่น นำไปแสดงบนหน้าจอ LED หรือใช้ในบล็อกคำสั่งทางคณิตศาสตร์

ตัวอย่างการใช้งานตัวแปร

ใน KidBright ฟังก์ชัน (Functions) คือ ชุดคำสั่งที่ถูกจัดกลุ่มไว้ด้วยกันเป็นหมวดหมู่ เพื่อให้สามารถเรียกใช้งานซ้ำได้หลายครั้งในโปรแกรมหลักโดยไม่จำเป็นต้องเขียนชุดคำสั่งเดิมซ้ำๆ การใช้ฟังก์ชันช่วยให้โปรแกรมมีความเป็นระเบียบ ลดความซับซ้อน และง่ายต่อการแก้ไขหรือพัฒนาต่อยอด  

การใช้งานฟังก์ชันใน KidBright IDE (Blockly) 

ฟังก์ชันจะอยู่ในแถบเมนู Advance (ขั้นสูง) โดยมีขั้นตอนหลักๆ ดังนี้: 

1. การสร้างฟังก์ชัน:

   • ไปที่แถบเมนู Advance

   • ลากบล็อก function [ชื่อฟังก์ชัน] ออกมาวางในพื้นที่ทำงาน

   • ตั้งชื่อฟังก์ชันตามที่ต้องการ (แนะนำให้ใช้ภาษาอังกฤษ)

   • ใส่ชุดคำสั่งที่ต้องการให้ทำงานภายในบล็อกฟังก์ชันนั้น

2. การเรียกใช้ฟังก์ชัน:

   • ในแถบเมนู Advance จะมีบล็อกใหม่ปรากฏขึ้นชื่อว่า call function [ชื่อฟังก์ชัน]

   • เมื่อต้องการให้ชุดคำสั่งในฟังก์ชันทำงานที่จุดใดในโปรแกรม ให้ลากบล็อก call function [ชื่อฟังก์ชัน] นั้นมาวางในลำดับที่ต้องการ

ประโยชน์ของการใช้ฟังก์ชัน

1. • จัดระเบียบโค้ด: ช่วยแบ่งโปรแกรมออกเป็นส่วนย่อยๆ ทำให้เข้าใจง่ายขึ้น

   • ลดการเขียนซ้ำ: สามารถเรียกใช้ชุดคำสั่งเดิมได้หลายครั้ง ทำให้โค้ดสั้นลงและมีประสิทธิภาพ

   • ง่ายต่อการแก้ไข: หากต้องการแก้ไขการทำงาน เพียงแค่แก้ไขในบล็อกฟังก์ชันเดียว คำสั่งที่เรียกใช้ทั้งหมดก็จะอัปเดตตามไปด้วย 

การใช้งานฟังก์ชันใน KidBright ช่วยให้ผู้เรียนสามารถพัฒนาแนวคิดการเขียนโปรแกรมเชิงโครงสร้าง (Structured Programming) และจัดการกับโปรแกรมที่ซับซ้อนได้ดีขึ้น คุณสามารถดูตัวอย่างการใช้งานฟังก์ชันเพิ่มเติมได้จากคู่มือหรือบทเรียนออนไลน์ต่างๆ เช่น ใน doc.inex.co.th

ตัวอย่างการใช้งานฟังก์ชั่น

นี่คือตัวอย่างการใช้งานทั้ง ตัวแปร (Variables) และ ฟังก์ชัน (Functions) ใน KidBright IDE เพื่อให้เห็นภาพการทำงานร่วมกัน 

ตัวอย่าง : ฟังก์ชันเพิ่ม/ลด/รีเซ็ตค่าอุณหภูมิควบคุมพัดลมในระบบสมาร์ทฟาร์ม

โปรแกรมนี้มีเกำหนดให้ค่าอุณหภูมิลดลง 1 องศา เมื่อกดปุ่มสวิทซ์ S1   ค่าอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศา เมื่อกดปุ่มสวิทซ์ S2 และ เมื่อกดสวิทซ์ S1 และ S2 พร้อมกันจะเป็นการรีเซ็ตเป็นค่าเริ่มต้น คือ 35 องศา ซึ่งจะแสดงค่าบนหน้าจอ LED 

ส่วนประกอบที่สำคัญในตัวอย่าง

1. ตัวแปร : ชื่อ temperature ใช้เก็บค่าอุณหภูมิ

2. ฟังก์ชัน : ชื่อ add-reduce-temperature ใช้เก็บชุดคำสั่งสำหรับตั้งค่า temperaturer (บวก-ลบ) และแสดงข้อความ "temperature" บนหน้าจอ

3. ฟังก์ชัน : ชื่อ reset-temperature ใช้เก็บชุดคำสั่งสำหรับตั้งค่า temperaturer ให้กลับเป็นค่าอุณหภูมิ 35 และแสดงข้อความ "RST-TMP" บนหน้าจอ

ตัวอย่างการใช้งานฟังก์ชั่น

1. ขั้นตอนการสร้างใน KidBright IDE 

• สร้างตัวแปรชื่อ temperature 

• สร้างฟังก์ชันชื่อ add-reduce-temperature

• สร้างฟังก์ชันชื่อ reset-temperature

2. การจัดวางบล็อกคำสั่ง 

หลักการทำงาน IoT ด้วย KidBright

KidBright มีไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 เป็นส่วนประกอบหลัก ซึ่งรองรับการเชื่อมต่อ Wi-Fi ทำให้สามารถสื่อสารข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์หรือแอปพลิเคชันบนสมาร์ตโฟนได้ 

• การรับข้อมูลจากเซนเซอร์ : บอร์ดสามารถอ่านค่าจากเซนเซอร์ต่างๆ (เช่น อุณหภูมิ, ความชื้น, แสง) และส่งข้อมูลนั้นผ่านอินเทอร์เน็ตไปยังระบบคลาวด์เพื่อแสดงผลหรือบันทึกข้อมูล

• การสั่งงานระยะไกล : ผู้ใช้สามารถส่งคำสั่งจากสมาร์ตโฟนหรือคอมพิวเตอร์ผ่านอินเทอร์เน็ต เพื่อควบคุมการทำงานของบอร์ด KidBright ได้ เช่น เปิด/ปิดไฟ, รดน้ำต้นไม้ 

ขั้นตอนการใช้งานเบื้องต้น 

โดยทั่วไป คุณจะต้องใช้โปรแกรม KidBright IDE ซึ่งเป็นโปรแกรมแบบลากและวาง (Drag and Drop) ในการเขียนโค้ด 

1. เชื่อมต่อ Wi-Fi : ใน KidBright IDE จะมีบล็อกคำสั่งสำหรับตั้งค่าการเชื่อมต่อ Wi-Fi คุณต้องระบุชื่อเครือข่าย (SSID) และรหัสผ่าน

2. ตั้งค่า IoT Platform : KidBright IDE มีบล็อกคำสั่งที่รองรับการใช้งานกับแพลตฟอร์ม IoT โดยเฉพาะ ซึ่งในเวอร์ชันแรกๆ จะใช้ร่วมกับแอปพลิเคชัน KidBright IoT บนสมาร์ตโฟน หรือแพลตฟอร์มอื่นๆ เช่น NETPIE หรือ Blynk

3. เขียนโปรแกรม : ใช้บล็อกคำสั่ง IoT เพื่อกำหนดว่าข้อมูลใดจะถูกส่งออกไป หรือรับคำสั่งใดเข้ามาเพื่อสั่งงานอุปกรณ์ที่ต่อพ่วง

4. อัปโหลดโค้ด : เชื่อมต่อบอร์ด KidBright กับคอมพิวเตอร์ผ่านสาย USB และอัปโหลดโปรแกรมที่เขียนไว้ลงในบอร์ด

5. ทดสอบการใช้งาน : เมื่อบอร์ดเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้แล้ว คุณสามารถทดสอบการรับส่งข้อมูลและการควบคุมผ่านแอปพลิเคชันบนมือถือได้ 

ตัวอย่างโครงงาน IoT ที่ทำได้