บทนำ

ในปัจจุบันนี้ เทคโนโลยีมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิต เพราะวิวัฒนาการเหล่านั้นแทรกซึม อยู่ในทุกตารางการใช้ชีวิตของมนุษย์ เพราะมนุษย์มีการพัฒนาคิดค้น สิ่งอำนวยความสะดวกสบายต่อการดำรงชีวิตเป็นอันมาก เทคโนโลยี ได้เข้ามาเสริมปัจจัยพื้นฐานการดำรงชีวิตแทบจะทุกด้านก็ว่าได้

จะเห็นได้ว่าทุกวันนี้เราแทบจะแยกเทคโนโลยีกับการดำเนินชีวิตในปัจจุบันแทบไม่ออก ไม่ว่าจะเป็นโทรศัพท์มือถือ โทรทัศน์ เครื่องซักผ้า คอมพิวเตอร์ และอื่น ๆอีกมากมาย ซึ่งเราสามารถแยกผู้คนที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีได้เป็น 2 ประเภทคือ ผู้ใช้เทคโนโลยี กับผู้สร้างเทคโนโลยี จะเห็นได้ว่าประเทศที่พัฒนาแล้วและมีความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจ ไม่ว่าจะเป็น อเมริกา เกาหลีใต้ ญี่ปุ่น หรือแม้กระทั่งประเทศจีน ประเทศเหล่านี้ล้วนแล้วแต่เป็นประเทศผู้สร้างเทคโนโลยี แล้วมาจำหน่ายให้ประเทศผู้ใช้เทคโนโลยีแทบทั้งสิ้น

ประเทศไทยเรา เริ่มมีการตื่นตัวในการส่งเสริมเทคโนโลยี่ ให้เยาวชนไทยได้มีความคิดริเริ่มสร้างสรรค์ในการที่จะสร้างเทคโนโลยีและนวัตกรรมใหม่ ๆ ขึ้นมา จะเห็นได้ว่ามีการตั้งชมรมเมเกอร์คลับ(Maker Club)ต่าง ๆ ขึ้นมามากมาย มีการจัดประกวดสิ่งประดิษฐ์และนวัตกรรมขึ้นมาอย่างต่อเนื่องทุกปี ซึ่งจัดโดยหน่วยงานภาครัฐและเอกชน

ในสมัยที่ผู้เขียนยังเรียนอยู่ในมหาวิทยาลัย ในการเรียนวิชาไมโครคอนโทรลเลอร์ (Z80, MCS-51, PIC, AVR ..) เป็นอะไรที่ค่อนข้างยุ่งยากมากในการเรียนทั้งภาคทฤษฎีและภาคปฏิบัติ เพราะภาษาที่ใช้เขียนโปรแกรมให้กับตัวไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นอะไรที่จำเพาะเจาะจง

ซึ่งสมัยนั้นจะใช้ภาษาแอสเซมบลี (Assembly) ในการเขียนโปรแกรม และในการต่อวงจรจะต้องใช้ไอซีไมโครคอนโทรลเลอร์ มาประกอบเป็นวงจร ซึ่งจะมีทั้งภาคจ่ายไฟ ภาคสัญญาณนาฬิกา (Crystal) ภาคแปลงสัญญาณ (UART) แปลงมาเป็น RS232 เพื่อต่อเข้ากับคอมพิวเตอร์ เพื่อดูการทำงานของซีเรียลเอาต์พุต อีกทั้งยังรวมถึงตัวโปรแกรมเมอร์ที่ใช้ในการแฟลชโปรแกรมให้ จากคอมพิวเตอร์ไปยังตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ อีกทั้งอุปกรณ์แต่ละตัวราคาค่อนข้างสูง ซึ่งจะเห็นได้ว่ามีอุปสรรคและความยุ่งยากพอสมควร ดังนั้นใครที่ไม่มีความชื่นชอบหรือสนใจจริง ๆ อาจจะละทิ้งความพยายามในการศึกษาศาสตร์ของไมโครคอนโทรลเลอร์ไปได้เลยทีเดียว

จนมาถึงยุคปัจจุบันนี้ ตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ได้มีการพัฒนาไปแบบก้าวกระโดด โดยตัดข้อจำกัดที่ได้กล่าวมาข้างต้น เช่นมีการทำมาเป็นโมดูลออกมาอย่างหลากหลายรุ่นหลายยี่ห้อ โดยในตัวโมดูลได้รวมเอาวงจรที่จำเป็นและสำคัญ ๆ ไว้ในตัวบอร์ดแล้ว ไม่ว่าจะเป็นภาคจ่ายไฟ ภาคสัญญาณนาฬิกา ภาคแฟลชโปรแกรม หรือแม้กระทั้งการเชื่อมต่อกับเน็ตเวิร์ค โดยผู้นำไปใช้งานแถบจะไม่ต้องมีความรู้เรื่องการต่อวงจรหรืออิเล็กทรอนิกส์เลย รวมทั้งภาษาที่ใช้เขียนจะใช้ภาษาที่เป็นสากลมากขึ้น เช่นภาษีซี, ไพธอน หรือแม้กระทั่งภาษาที่เป็นลักษณะบล๊อก ซึ่งทำความเข้าใจได้ง่ายเหมาะกับคนที่ไม่มีพื้นฐานทางด้านการเขียนโปรแกรมมาก่อน หรือแม่กระทั้งเด็ก ๆ ก็สามารถเขียนภาษาบล็อกได้ โดยตัวโปรแกรมและคอมไพเลอร์ที่ใช้แปลงภาษาจะเป็น ฟรีแวร์แถบทั้งสิ้น (ไม่ต้องเสียเงินซื้อเหมือนสมัยก่อน) และที่สำคัญสุดคือ ตัวโมดูลไมโครคอนโทรลเลอร์ มีราคาต่ำมาก

ไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ณ เวลานี้คงหนีไม่พ้น ตัวอาดูลโน่ (Arduino), ESP32 และ ESP8266 ซึ่งเหตุผลที่ได้รับความนิยมคงเป็นเพราะมีผู้ใช้งานกันอย่างกว้างขวาง จึงทำให้มีตัวอย่างโปรเจ็คและตัวอย่างของโปรแกรมมากมายบนเวปไซด์ต่าง ๆ รวมทั้งมีคนเขียนไลบรารี่ไว้สำหรับรองรับตัวเซนเซอร์และโมดูลต่าง ๆ ไว้อย่างมากมายเช่นกัน อีกทั้งยังหาซื้อได้ง่าย ราคาไม่สูงมาก และมีบอร์ดสำหรับเชื่อมต่อขยายสำหรับใช้งานต่าง ๆ อีกมากมาย ซึ่งเป็นเหตุผลให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ทั้งสามเบอร์ข้างต้นได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก

ดังนั้นบริษัทเท็นเนอยี่ อินโนเวชั่น จำกัด จึงมีแนวคิดที่จะสร้างบอร์ดเอนกประสงค์ที่ใช้ในการเรียนรู้การฝึกเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งรวมเอาเซนเซอร์และโมดูลต่าง ๆ ที่จำเป็นในการเรียนรู้มาไว้บนบอร์ดเดียว บอร์ด Arduino Learning Kit เป็นบอร์ดที่ใช้สำหรับฝึกการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูลอาดูลโน และตระกูล ESP32 โดยสามารถเลือกได้ถึง 3 ชนิด คือ Arduino Uno, Arduino Nano และ ESP32(ESP-WROOM-32) รวมทั้งมีบอร์ด ESP8266 ใช้เชื่อมต่อกับระบบเน็ตเวิร์คแบบไวไฟ ซึ่งในตัวบอร์ดจะมีโมดูลและเซนเซอร์ต่าง ๆ เชื่อมต่อกับขาไมโครคอนโทรลเลอร์ไว้อย่างมากมาย ไม่ว่าจะเป็น เซนเซอร์วัดอุณหภูมิและความชื้น, เซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว, เซนเซอร์วัดระยะห่างจากวัตถุ, จอแสดงผลแอลซีดีและโอแอลอีดี และอีกมากมาย เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นในการเรียนรู้การเขียนโปรแกรมอาดูลโน่ และนักพัฒนาสำหรับนำไปต่อยอดในการสร้างสิ่งประดิษฐ์และสร้างนวัตกรรมใหม่ ๆ

ท้ายที่สุดนี้ ผู้เขียนมีความตั้งใจอยากถ่ายทอดความรู้, ประสบการณ์, ปัญหาที่เคยเจอในการทำงาน รวมทั้งเทคนิคต่าง ๆ ในงานไมโครคอนโทรลเลอร์ ที่ได้สั่งสมมาเป็นเวลาสิบกว่าปี โดยเรียนรู้ผ่านตำรา บทความต่าง ๆ รวมทั้งผ่านการลองผิดลองถูกมาอย่างมากมาย โดยการทำงานและแก้ปัญหาตรรกะของผู้เขียน ได้ยึดหลักการอยู่หนึ่งข้อที่สำคัญคือ “ทุกสิ่งทุกอย่างล้วนแล้วแต่มีเหตุผลกำกับอยู่ ไม่มีสิ่งใดที่หาเหตุผลไม่ได้ในงานเชิงตรรกศาสตร์ เพียงแต่บางทีอาจจะต้องใช้เวลาในการหาคำตอบนั้น” และที่สุดนี้ผู้เขียนหวังว่าคู่มือหรือหนังสือเล่มนี้ จะมีประโยชน์แก่ผู้อ่านไม่มากก็น้อย

อุเทน บุญเลียม

16 เมษายน 2563 เวลา 00:20น.

“พระนิพนธ์ของสมเด็จพระมหาสมณเจ้า กรมพระปรมานุชิตชิโนรส”

ใน “กฤษณาสอนน้องคำฉันท์”

“อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์”

“อุเทน บุญเลียม”