Arduino Uno R3 การ ทํา งาน

Arduino UNO R3 เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลร์ที่นิยมใช้อย่างมาก โดยมีช่องสัญญานดิจิตอล และ อนาล็อก
ทำความรู้จักกับ Arduino UNO R3
ส่วนประกอบ Arduino UNO R3

r7.jpg (165.26 KiB) Viewed 27166 times

1. USB Port: ใช้สำหรับเชื่อมต่อกับ Computer เพื่อใช้ในการอับโหลดโปรแกรมเข้า MCU และใช้จ่ายไฟให้กับตัวบอร์ด
2. Reset Button: เป็นปุ่ม Reset เพื่อเริ่มการทำงานใหม่
3. ICSP Port ของ Atmega16U2 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Visual Com port บน Atmega16U2
4. I/OPort:Digital I/O ตั้งแต่ขา D0 ถึง D13 นอกจากนี้ บาง Pin จะทำหน้าที่อื่นๆ เพิ่มเติมด้วย เช่น Pin0,1 เป็นขา Tx,Rx Serial, Pin3,5,6,9,10 และ 11 เป็นขา PWM
5. ICSP Port: Atmega328 เป็นพอร์ตที่ใช้โปรแกรม Bootloader
6. MCU: Atmega328 เป็น MCU ที่ใช้บนบอร์ด Arduino
7. I/OPort: นอกจากจะเป็น Digital I/O แล้ว ยังเปลี่ยนเป็น ช่องรับสัญญาณอนาล็อก ตั้งแต่ขา A0-A5
8. Power Port: ไฟเลี้ยงของบอร์ดเมื่อต้องการจ่ายไฟให้กับวงจรภายนอก ประกอบด้วยขาไฟเลี้ยง +3.3 V, +5V, GND, Vin
9. Power Jack: รับไฟจาก Adapter โดยที่แรงดันอยู่ระหว่าง 7-12 V
10. MCU ของ Atmega16U2 เป็น MCU ที่ทำหน้าที่เป็น USB to Serial โดย Atmega328 จะติดต่อกับ Computer ผ่าน Atmega16U2

ตัวอย่างการใช้บอร์ด Arduino ต่อกับจอแสดงผล OLED
viewtopic.php?f=29&t=62659

อ้างอิง thaieasyelec.com/article-wiki/latest-blogs/what-is-arduino-ch2.html

ปฏิบัติการเทคโนโลยีไมโครคอนโทรลเลอร์
MicroController Technology Laboratory (MiconTechLab)

www.micontechlab.com email:
Tel: 089-916-1566, 02-116-9029

ปฏิบัตการทดลองที่ 002 (Lab002)

การใช้งาน Arduino UNO R3 Completed Kit กับ USB to TTL (CP2102)

สำหรับผู้เริ่มต้นเรียนรู้และใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino คงจะหนีไม่พ้นการเริ่มต้นด้วยบอร์ดพัฒนา Arduino UNO เพราะสามารถหาข้อมูลการใช้งานและมีตัวอย่างโปรแกรมค่อนข้างเยอะ อย่างไรก็ตาม บอร์ดพัฒนา Arduino UNO เองก็มีจุดด้อยอีกจุดหนึ่งในกรณีที่ผู้ใช้ต้องการที่จะออกแบบวงจรด้วยตัวเองเพื่อสร้างเป็นโครงงานหรือผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ต้องการให้มีขนาดเล็กลง ก็จะถูกจำกัดด้วยขนาดของบอร์ด Arduino UNO นั่นเอง

ดังนั้นถ้าเรากลับมามองในรายละเอียดของบอร์ด Arduino UNO แล้วจริงๆ ก็ไม่มีอะไรที่ซับซ้อนมากนักและเรายังสามารถดึงเอาแค่อุปกรณ์ที่จำเป็นมาสร้างเป็นวงจรหรือบอร์ด Arduino UNO R3 ด้วยตัวเราเอง เพราะสามารถออกแบบวงจรใหม่ให้เหมาะกับงานที่เราใช้และให้มีขนาดที่เหมาะสมในการสร้างทำโครงงานหรือชิ้นงานต่างๆ ด้วย นอกจากนี้แล้ว ราคาก็ลดลงมาอีกมากกว่าครึ่งเท่าตัว(ในกรณีที่ต้องซื้อ โมดูล USB ด้วย) และลดลงมากกว่า 4 เท่าตัวเมื่อเราซื้อเฉพาะชุดคิท (โมดูล USB ซื้อครั้งเดียวก็สามารถใช้งานได้ตลอดไป ไม่ต้องซื้อเพิ่มเติม)

จากจุดนี้เองผู้เขียนจึงได้นำเสนอการสร้างวงจรหรือชุดคิทของ Arduino UNO R3 ขึ้นมาเผื่อว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้ที่สนใจทั้งที่เริ่มต้นเรียนรู้หรือผู้ที่มีความเชี่ยวชาญแล้วก็ตาม ก็จะสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้ในทันที

ถ้าเราลองสังเกตุในบอร์ด Arduino UNO R3 หรือบอร์ดพัฒนาของ Arduino รุ่นอื่นๆ ก็จะเห็นว่ามีไอซีตัวหนึ่งที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทาง USB พอร์ตกับตัวไอซี Arduino ดังนั้นในการทำวงจรให้มีการทำงานเหมือนกับบอร์ดพัฒนาก็จำเป็นจะต้องมีโมดูลที่แปลงจาก USB เป็น Serial ในระดับแรงดัน TTL ซึ่งในการทดลองนี้เราใช้โมดูล USB/TTL (CP2102) จริงๆ ทางผู้เขียนเองได้นำเสนอไปแล้วในปฏิบัติการ Lab001 แต่จะขอกล่าวอีกครั้งเพื่อให้เป็นปฏิบัติการทดลองที่สมบูรณ์ในตัวเอง

ในปฏิบัติการทดลองที่ 002 แยกการนำเสนอออกเป็น 2 ช่วงคือ 1. การติดตั้งโมดูล USB/TTL CP2102 2. การต่อวงจร Arduino UNO R3 Kitกับ USB/TTL CP2102

1. การติดตั้งโมดูล USB

1.1 ให้ทำการดาวน์โหลดไดรเวอร์ USB/TTL (CP2102) คลิก ทำการติดตั้งโปรแกรม (การติดตั้งโปรแกรมเหมือนกับโปรแกรมทั่ว ๆ ไป คือคลิกที่ไฟล์ exe. และทำการขั้นตอนไปเรื่อยๆ จนกว่าจะเสร็จ)

1.2 ต่อโมดูล USB/TTL CP2102 เข้ากับ พอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์ โดยคอมพิวเตอร์จะสามารถตรวจเจอ USB โดยอัตโนมัติ สามารถตรวจสอบหมายเลขของ Comport โดยสามารถเช็คได้ใน Control Panel=> Device Manager ของคอมพิวเตอร์ Control panel=> System=>Hardware=> Device manager=> Port (COM&LPT): ดังแสดงในรูป

1.3 ตรวจสอบการทำงานของโมดูล USB/TTL CP2102 โดยใช้สายไฟต่อขา TX เข้ากับขา RX ดังรูป

1.4 เปิดโปรแกรม Arduino IDE (เลือกหมายเลข Comport ให้ตรงกันกับในขั้นที่ 1.2)

1.5 คลิกเลือก “ Serial Monitor” เพื่อเปิดหน้าต่าง Serial ของโปรแกรมออดิโน

1.6 พิมพ์ข้อความใดๆ บนหน้าต่างของ Serial Monitor จากนั้นคลิก “ Send” จะปรากฏข้อความในหน้าต่างด้านล่างเหมือนกับหน้าต่างด้านบนที่พิมพ์ตอนแรก นั่นแสดงว่าโมดูลสามารถรับส่งข้อมูลได้ตามปรกติ และพร้อมใช้งานในการอัพโหลด Arduino Sketch ต่อไป

2. การเชื่อมต่อระหว่าง Arduino UNO Completed Kit กับ โมดูลUSB/TTL CP2102

การต่อวงจร Arduino UNO R3 Completed Kit แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ

1. การต่อวงจรโดยใช้ไฟเลี้ยงวงจร +5V จาก โมดูล USB (กรณีที่ไม่ได้ต่อวงจรกับอุปกรณ์ที่ต้องการกระแสสูงๆ เพราะ USB มีข้อจำกัดในการจ่าย กระแสให้กับวงจร)

2. การต่อไฟเลี้ยงวงจรจากภายนอก (เหมาะกับการนำไปใช้งานจริง เพราะสามารถจ่ายกระแสได้สูงขึ้นอยู่กับไอซีเรกูเลเตอร์ที่ใช้) (***ในกรณีนี้ห้ามต่อแรงดัน +5V จากโมดูล USB)

2.1 ต่อวงจรตามรูปด้านบน ขึ้นอยู่กับว่าต้องการใช้งานแบบใช้ไฟเลี้ยงจาก USB หรือใช้แหล่งจ่ายจากภายนอก

การต่อวงจรระหว่าง Arduino UNO R3 กับ USB/TTL CP2102 มีดังนี้

- Tx UNO R3 ==> Rx USB

- Rx UNO R3 ==> Tx USB

- GND UNO R3 ==> GND USB

- ขารีเซต (ขา 1) UNO R3 ==> DTR USB (ผ่านคาปาซิเตอร์ 0.1uF ดังวงจร)

- VCC UNO R3 ==> +5V USB (กรณีที่ใช้ไฟเลี้ยงจาก USB) (หรือต่อเอาต์พุตของไอซีเรกูเลเตอร์ กรณีทีใช้แหล่งจ่ายภายนอก)

2.2 เปิดโปรแกรม Arduino IDE เลือก “Comport” ให้ตรงกับหมายเลข และเลือกบอร์ด “ Arduino UNO”

2.3 เลือกโปรแกรมไฟกระพริบจากตัวอย่าง "File" ==> "Examples" ==> "Basic" ==> "Blink"

2.4 จากนั้นก็สามารถคลิกอัพโหลด "Upload" Arduino Sketch รอจนกระทั่งอัพโหลดโปรแกรมสำเร็จ "Done Uploading" จากนั้นจะเห็น LED ที่บอรด์กระพริบติดดับสลับกันไป นั่นแสดงว่า เราประสบความสำเร็จในการใช้งานโมดูล Arduino UNO R3 กับ USB/TTL(CP2102) แล้ว หลังจากนี้ก็สามารถพัฒนาโปรแกรมอื่นๆ และนำไปประยุกต์ในงานต่างๆ หรือออกแบบแผ่น PCB ได้เลยครับ

หวังว่าปฏิบัติการทดลองในครั้งนี้จะเป็นประโยชน์ต่อผู้เริ่มต้นและสนใจในการใช้งาน Arduino UNO Complete Kit ที่คุณเองก็สามารถสร้างบร์อดหรือวงจร Arduino UNO R3 ของคุณเองได้ ไม่จำเป็นต้องรอซื้อบอร์ดที่มีราคาแพงๆ อีกต่อไป ถ้ามีข้อสงสัยหรือไม่เข้าใจสามารถติดต่อสอบถามผ่านทางอีเมล์ เว็บบอร์ด โทรศัพท์ Facebook/micontechlab

ขอบคุณครับ

บอร์ดอาดูโน่ ทําอะไรได้บ้าง