Embeded สัปดาห์ที่ 1 Arduino - Basic I/O (Digital Input/Output, Shields, Sensors)

      วันก่อนวันแรกที่เรียนวิชา Embedded  พอขึ้นไปที่ห้องเรียนนึกว่าจะได้เรียน อาจารย์ให้รื้อแผงสายไฟ แล้วย้ายโต๊ะ   ระหว่างนั้นอาจารย์ก็พูดเกี่ยวการเรียนเมื่อปีที่ผ่านมา แล้วก็แจกกล่องอุปกรณ์การเรียน ในกล่องมี NodeMCU   led7seg Max7219 เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ สายไฟ บลาๆ อีกหลายอย่าง กว่าจะเสร็จก็หมดเวลาเรียน วันนั้นก็ไม่ได้เรียน มาย้ายโต๊ะกับเอาของเฉยๆ

    วันเรียนจริงๆ

            มาถึงวันที่เรียนจริงๆ โดยวันนี้อาจารย์นัดมากินข้าวก่อนโดยอาหารที่จารเลี้ยงคือราดน้า แต่ผมดันมาช้าไปสักหน่อย หมี่กรอบที่เป็นของชอบเลยเกือบจะหมดแล้ว พอมาถึงอาจารย์ก็ให้จัดการหาอะไรกินเอง ซึ่งมีราดหน้าที่แยกทุกอยากให้เราปรุงได้ตามใจชอบ มีน้ำที่แช่เย็นในถัวโฟม มีขนมกินเล่น จริงๆแล้วที่ว่ามาทั้งหมดเป็นของค่ายอะไรซักอย่าง ซึ่งเราไปกินของเขารึปล่าวอันนี้ก็ไม่แน่ใจ หลังจากที่คนอื่นกินเสดหมดแล้วแล้วอาจารย์ก็ให้ไปที่ห้อง  แต่ผมดันตักมาเยอะเกิน ตักผักมาด้วยทั้งที่รู้ว่าตัวเองก็ไม่กิน เส้นใหญ่ก็รู้สึกจะเปริ้ยวนิดหน่อย เป็นไงหละกินไปหมด แอบทิ้งในถุงขยะ  พอมาถึงห้องเรียนก็เริ่มจัดแจงที่นั่งจัดข้าวของให้เรียบร้อย  แต่ยังไม่เห็นอาจารย์มาสอน  สักพักกลุ่มเรียนในเฟสก็แจ้งเตือน จารย์โพสใบงานบอกให้ลองทำเองไปก่อน  กระผมก็คนไม่เคยทำมาก่อนก็รออาจารย์สิครับ(ทำไม่เป็นจริงๆ) อีกซัก 10 นาทีอาจารย์ก็เข้ามาสอน อาจารย์สอนเร็วมว้ากกก ประหนึ่งเรานักศึกษาคือเทพมาจุติ  แต่ดีที่ผมนั่งหน้าเลยพอทำตามอาจารย์ทันบ้างไม่ทันบ้าง  อาจารย์สอนการใช้งาน NodeMCU ผ่าน Arduino IDE โดยเริ่มจากให้ตัวโปรแกรมรู้จักบอร์ดก่อน ลงนู้นนี่นั้นให้เรียบร้อย จากนั้นสิ่งแรกที่อาจารย์ให้ทำคือ ทดสอบไฟกระพริบก่อน จากนั้นก็ลองทำ Web Server แล้วก็ Access point แล้วก็แสดง ตัวเลขออก ledMax7219 ขั้นแรกให้นับลงก่อน ขั้นต่อมาก็อ่านอุณหภูมิกับความชื้นจากเซนเซอร์แล้วแสดงออก Max7219  จบการเรียนการสอนของวันแรกไป หลังจากเรียนเสร็จก็แจกจ่ายราดหน้าแต่ดันฝนดันตก กว่าจะได้กลับ ก็ 17.00 น.



สำหรับงานที่ทำวันนี้มี 5 ข้อ ดังนี้
ข้อ 1. ต้องการแสดงข้อความ
       

 Code :

#include <SPI.h> 
#include "LedMatrix.h" 

#define NUMBER_OF_DEVICES 1 
#define CS_PIN D8 
LedMatrix ledMatrix = LedMatrix(NUMBER_OF_DEVICES, CS_PIN); 

void setup() { 
  Serial.begin(115200); // For debugging output 
  ledMatrix.init(); 
  ledMatrix.setIntensity(4); // range is 0-15 
   ledMatrix.clear(); 
  ledMatrix.commit();
} 

void loop() { 
//  ledMatrix.clear(); 
//  ledMatrix.commit(); // commit send buffer to the displays 
//  delay(1000); 
  Send2MAX7129(7, 16, 0); 
  Send2MAX7129(6, 17, 0); 
  Send2MAX7129(5, 18, 0); 
  Send2MAX7129(4, 19, 0); 
  Send2MAX7129(3, 20, 0); 
  Send2MAX7129(2, 21, 0); 
  Send2MAX7129(1, 22, 0); 
  delay(1000); 
} 

//=================================================== 
//=================================================== 
void Send2MAX7129(byte SegPosition, byte Value, bool dotDigit) 
{ const static byte charTable [] = 
  { B01111110, B00110000, B01101101, B01111001, 
     B00110011, B01011011, B01011111, B01110000, 
     B01111111, B01111011, B01110111, B00011111, 
     B00001101, B00111101, B01001111, B01000111,
     B01110111, B00000101, B00111101, B00011100,
     B00010000, B00010101, B00011101 
  }; 
   
  Value = charTable[Value]; 
  if (dotDigit == 1) Value |= 0x80; 
  digitalWrite(CS_PIN, LOW); 
  SPI.transfer (SegPosition); 
  SPI.transfer (Value); 
  digitalWrite (CS_PIN, HIGH); 
  Serial.print(Value); 
} 


//=================================================== 
// ##SegPosition >> 87654321 ##SegData >> tabcdefg 
//=================================================== 
void SendData2MAX7129(byte SegPosition, byte SegData) 
{ digitalWrite(CS_PIN, LOW); 
  SPI.transfer (SegPosition); 
  SPI.transfer (SegData); 
  digitalWrite (CS_PIN, HIGH); 
} 

ข้อ 2.  ใช้ Arduino IDE ในการพัฒนาโปรแกรมให้อ่านอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์แล้วแสดงผลที่                               MAX7219_7Segment Display โดยมีรูปแบบดังรูป

Code :

#include <SPI.h>

#include "LedMatrix.h"

#include <Wire.h>

#include "ClosedCube_HDC1080.h"

ClosedCube_HDC1080 hdc1080;

#define NUMBER_OF_DEVICES 1

#define CS_PIN D8

LedMatrix ledMatrix = LedMatrix(NUMBER_OF_DEVICES, CS_PIN);

void setup() {

    Serial.begin(115200); // For debugging output

    ledMatrix.init();

    ledMatrix.setIntensity(8); // range is 0-15

    ledMatrix.clear();

    ledMatrix.commit(); // commit send buffer to the displays

    Serial.begin(9600);

    Serial.println("ClosedCube HDC1080 Arduino Test");

    // Heater off, 14 bit Temperature and Humidity Measurement Resolution 

    hdc1080.begin(0x40);

    Serial.print("Manufacturer ID=0x");

    Serial.println(hdc1080.readManufacturerId(), HEX); // 0x5449 ID of Texas Instruments

    Serial.print("Device ID=0x");

    Serial.println(hdc1080.readDeviceId(), HEX); // 0x1050 ID of the device

}

void loop() {

{ 

    Serial.print("T=");

    Serial.print(hdc1080.readTemperature());

    Serial.print("C, RH=");

    Serial.print(hdc1080.readHumidity());

    Serial.println("%");

    delay(300);

    int xx = (int)(hdc1080.readTemperature() * 10);

    Send2MAX7129(8,xx/100, 0); xx = xx %100;

    Send2MAX7129(7,xx/10, 1); xx = xx %10;

    Send2MAX7129(6,xx, 0);

    Send2MAX7129(5,16, 0);

    int yy = (int)(hdc1080.readHumidity() * 10);

    Send2MAX7129(4,yy/100, 0); yy = yy % 100;

    Send2MAX7129(3,yy/10, 1); yy = yy %10;

    Send2MAX7129(2,yy, 0);

    Send2MAX7129(1,17, 0);

    delay(300);

}

}

//===================================================

//===================================================

void Send2MAX7129(byte SegPosition, byte Value, bool dotDigit)

{ const static byte charTable [] ={ B01111110, B00110000, B01101101, B01111001,

                                                       B00110011, B01011011, B01011111, B01110000,

                                                       B01111111, B01111011, B01110111, B00011111,

                                                       B00001101, B00111101, B01001111, B01000111,

                                                       B00001101, B00010111}; //

    Value = charTable[Value];

    if (dotDigit == 1) Value |= 0x80;

             digitalWrite(CS_PIN, LOW);

    SPI.transfer (SegPosition);

    SPI.transfer (Value);

    digitalWrite (CS_PIN, HIGH);

    Serial.print(Value);

}

//===================================================

// ##SegPosition >> 87654321 ##SegData >> tabcdefg

//===================================================

void SendData2MAX7129(byte SegPosition, byte SegData)

{ digitalWrite(CS_PIN, LOW);

    SPI.transfer (SegPosition);

    SPI.transfer (SegData);

    digitalWrite (CS_PIN, HIGH);

}

ข้อ 3.จากการพัฒนาโปรแกรมโดยใช้ Lua Scrip ให้ใช้ NodeMCU อ่านค่าจาก VR นําค่าที่ได้มาแสดง เป็น แรงดันที่อ่านเข้ามา ด้วยทศนิยม 4 ตําแหน่ง
                      Analog Input = [0 – 3.3] 

                      Digital Read = [0 - 1024] 

                      Digital Display = [0.0000 – 3.300]

Code :

-- Blink using timer alarm -- 

timerId = 0  

dly = 500 

ledPin = 1 

gpio.mode(ledPin,gpio.OUTPUT) 

ledState = 0 

tmr.alarm( timerId, dly, 1, function()  

  ledState = 1 - ledState; 

  gpio.write(ledPin, ledState); 

  print(string.format("adc = %.4f", (adc.read(0)/1023)*3.3))

end)

ข้อ 4.  จากการพัฒนาโปรแกรมโดยใช้ Lua Scrip ให้ใช้ NodeMCU ต่อกับ DS1820 แล้วอ่านค่าและ                  แสดงอุณหภูมิ 4 ตําแหน่ง พร้อมแสดงออกที่ MAX7219 Display Board

Code :

pin = 4 

     

function getTemp()  -- 18b20 Example 

    ow.setup(pin) 

    count = 0 

     

    repeat  

        count = count + 1 

        addr = ow.reset_search(pin) 

        addr = ow.search(pin) 

        tmr.wdclr() 

    until (addr ~= nil) or (count > 100) 

    if addr == nil then 

        print("No more addresses.") 

    else 

        --print(addr:byte(1,8)) 

        crc = ow.crc8(string.sub(addr,1,7)) 

        if crc == addr:byte(8) then 

            if (addr:byte(1) == 0x10) or (addr:byte(1) == 0x28) then 

                --print("Device is a DS18S20 family device.") 

                ow.reset(pin) 

                ow.select(pin, addr) 

                ow.write(pin, 0x44, 1) 

                tmr.delay(10000) 

                present = ow.reset(pin) 

                ow.select(pin, addr) 

                ow.write(pin,0xBE,1)  

                --print("P = "..present)   

                data = nil 

                data = string.char(ow.read(pin)) 

                for i = 1, 8 do 

                    data = data .. string.char(ow.read(pin)) 

                end 

                --print(data:byte(1,9))  

                crc = ow.crc8(string.sub(data,1,8)) 

                --print("CRC= "..crc) 

                if crc == data:byte(9) then 

                    t = ((data:byte(1)+data:byte(2)*256)*625)/10000 

                    print("Temperature = "..t.." Centigrade")  

                end                     

                tmr.wdclr() 

            else 

                print("Device family is not recognized.") 

            end  

        else   

            print("CRC is not valid!")  

        end   

    end  

    --print()   

end 

-- MAIN 

tmr.alarm(1, 1000, 1, function() getTemp() end)