[IOT] สอนสร้าง "Smart Home" ด้วย NodeMCU V2 [Part 4]

กลับมาพบกันอีกครั้งนะครับ ตอนนี้ก็ถึง Part 4 แล้ว ^_^

สำหรับพาร์ทนี้นะครับ เราก็จะมาเขียนโปรแกรมคำสั่งสำหรับ Smart Home ของเรา 

เพื่อที่จะได้นำไปใช้ต่อกับ NETPIE ครับ ซึ่ง Part นี้ผมก็คิดว่า ท่านผู้อ่านคงจะมีประสบการณ์

ในการเขียนโปรแกรมที่แตกต่างกันนะครับ ซึ่งผมก็จะพยายามอธิบายให้เข้าใจที่สุดแล้วกันนะครับ

สำหรับใครที่ยังไม่ได้เตรียมซอฟต์แวร์เพื่อการเขียนโปรแกรมให้ NodeMCU V2

ให้ศึกษาวิธีการจาก Part 2 นะครับ คลิ๊กเลยครับ

CHAPTER 3 : เริ่มต้นเขียนโปรแกรมคำสั่ง

สำหรับส่วนนี้ก็จะเกี่ยวกับ การเขียนโปรแกรมคำสั่งในโปรแกรม Arduino IDE 

ที่เราได้เตรียมไว้ตอน Part 2 นะครับ ถ้าพร้อมแล้วก็มาศึกษากันเลยครับ

STEP 1: พื้นฐานโปรแกรม Arduino

เมื่อเราเข้าสู่ Arduino ก็จะพบกับหน้าตาโปรแกรมแบบนี้นะครับ (เวอร์ชั่นอื่นอาจจะไม่เหมือนกันนะครับ) โดยที่ในส่วนสำหรับเขียนโปรแกรม จะมี void (ในที่นี้ขอเรียกว่า "ชุดคำสั่ง") อยู่ 2 void ครับ 

เพื่อความดูง่าย ผมขอเคาะบรรทัดใหม่ให้เป็นแบบนี้นะครับ

void setup() ชุดคำสั่งนี้เป็นชุดคำสั่งแรกที่จะทำงานครับ ทุกโค้ดที่อยู่ภายในวงเล็บปีกกาของชุดคำสั่งนี้ จะถูกดำเนินการไปทีละบรรทัดครับ ชุดคำสั่งนี้จะทำงานเพียงรอบเดียวนะครับ 

void loop() หลังจากทำชุดคำสั่งทั้งหมดของ void setup() เสร็จแล้ว ก็จะมาทำคำสั่งต่างๆ ภายในวงเล็บปีกกาของชุดคำสั่งนี้ครับ โดยจะทำงานวนไปเรื่อยๆไม่รู้จบ (ทำงานเป็น loop) ครับผม

ข้อความที่อยู่ด้านหลังเครื่องหมาย // (เครื่องหมาย Slash สองตัว) จะถูกละเว้นจากการประมวลผลนะครับ

(โปรแกรมจะไม่เอาไปคิดครับ เหมือนกับว่าไม่มีอยู่) ใช้สำหรับการสร้างคอมเมนต์ หรือคำอธิบายให้กับโค้ดของเราครับ อาจจะเพื่อความเข้าใจ หรือใช้ป้องกันความสับสนที่อาจเกิดขึ้นในโค้ดเราก็ได้ครับ

STEP 2: คำสั่งต่างๆที่จะใช้งาน

ทีนี้ เราก็จะมาทำความรู้จักกับ คำสั่งหลักๆ ที่เราจะใช้ในการเขียนโปรแกรมกันนะครับ 

คำสั่ง pinMode( หมายเลขขา , โหมด );

เป็นคำสั่งที่ใช้ในกำหนดโหมดการทำงานของขาพอร์ต Digital ครับ ส่วนใหญ่ทำงานอยู่ใน void setup()

ว่าจะให้เป็นขาที่ใช้รับสัญญาณลอจิคเข้า (เป็น Input) หรือเป็นขาที่ส่งสัญญาณลอจิคออก (เป็น Output)

ซึ่งจะเป็นขาเข้าหรือขาออกนั้น ขึ้นอยู่กับการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ที่เรานำมาต่อกับขานั้นๆครับ

ในบอร์ดตระกูล Arduino จะใช้การพิมพ์ขาแบบ 1 , 2 , 3 , 4 ....

แต่ใน NodeMCU V2 จะใช้การพิมพ์ขาแบบ D1 , D2 , D3 , D4 .... 

ส่วนโหมด จะมีพิมพ์ INPUT กับ OUTPUT ครับ

ตัวอย่างการใช้งาน เช่น

1.ผมต่อเซนเซอร์วัดอุณหภูมิเข้าที่ขา 4 ของ Arduino UNO ต้องใช้คำสั่ง

pinMode( 4 , INPUT );

เพราะขานี้ จะถูกใช้เป็นขาที่รับสัญญาณลอจิคที่เซนเซอร์ส่งมา เพื่อนำไปประมวลผลต่อครับ

2.ผมต่อรีเลย์เข้ากับขา 6 ของ NodeMCU V2 ต้องใช้คำสั่ง

pinMode( D6 , OUTPUT );

เพราะขานี้ จะถูกใช้เป็นขาที่ใช้ส่งสัญญาณลอจิค เพื่อไปสั่งการรีเลย์ครับผม

จะเห็นได้ว่าไม่ยากเลยครับ แต่ให้เข้าใจว่าระหว่าง Arduino กับ NodeMCU V2 

จะมีการพิมพ์หมายเลขขาแตกต่างกันแค่นั้นเองครับผม คาดว่าน่าจะพอเข้าใจการใช้

คำสั่ง pinMode นี้กันแล้วนะครับ ^_^ ต่อไปก็...

คำสั่ง digitalWrite( หมายเลขขา , สถานะ );

เป็นคำสั่งที่ใช้ในการทำให้ขาพอร์ต Digital ที่เราสั่ง มีสถานะตามที่เราต้องการครับ โดยมี 2 สถานะ

คือ High กับ Low ซึ่ง High คือ มีไฟ ครับ หากสั่งให้ขาใดเป็น High ที่ขานั้นก็จะมีไฟสัญญาณลอจิค

ที่แรงดัน 5 โวลท์ (สำหรับ Arduino ส่วนใหญ่) หรือ 3.3v (สำหรับ NodeMCU V2 ของเรา) 

ส่วนสถานะ Low คือ ไม่มีไฟ ครับ หากสั่งเป็น Low ที่ขานั้นจะมีแรงดันเป็น 0 โวลท์ (ไม่มีไฟ) ครับผม

ตัวอย่างการใช้งาน เช่น ผมจะสั่งให้รีเลย์ ซึ่งต่อกับ NodeMCU V2 อยู่ที่ขา 6 ทำงาน 

หลังจากผมใช้คำสั่ง pinMode เพื่อกำหนดให้ขา D6 เป็นแบบ Output ใน void setup ไปแล้ว
ก็จะใช้คำสั่งนี้ครับ

digitalWrite( D6 , LOW );

การสั่งด้วยคำสั่งนี้จะทำให้ที่ขา D6 มีแรงดันไฟที่ 0v (ไม่มีไฟ) ครับ ซึ่งจะปล่อยทำให้รีเลย์ทำงาน 

(สถานะนี้ รีเลย์จะดึงขา C ไปต่อกับขา NO ครับผม)

และคำสั่งที่จะทำให้รีเลย์ (ตัวเดิม) หยุดทำงาน ก็คือคำสั่งนี้ครับ

digitalWrite( D6 , HIGH );

การสั่งด้วยคำสั่งนี้จะทำให้ที่ขา D6 มีแรงดันไฟที่ 3.3v (มีไฟ) ครับ ซึ่งจะไปทำให้รีเลย์หยุดทำงาน 

(สถานะนี้ รีเลย์จะปล่อยให้ขา C กลับไปต่อกับขา NC ครับ)
(อาจจะดูสวนทางกับความคิดนิดๆนะครับ ผมเองก็ไม่เข้าใจเขาเหมือนกันครับ 555+)

ต่อไปก็จะเป็นการหน่วงเวลาครับ โดยจะใช้คำสั่งนี้ครับ

คำสั่ง delay( เวลาในหน่วยมิลลิวินาที );

คำสั่งนี้เป็นคำสั่งที่ใช้ในการรอเวลาครับ โดยโปรแกรมจะรอให้เวลาผ่านไปโดยไม่ทำอะไร

ตามเวลาที่กำหนดครับ โดยมีหน่วยของเวลาเป็น มิลลิวินาที (ms) นะครับ 

เช่น 1 วินาทีก็จะเท่ากับ 1000 มิลลิวินาทีครับ 0.5 วิ ก็จะเท่ากับ 500 ms ครับผม

ตัวอย่างการใช้คำสั่ง

จากคำสั่งข้างบน ผมต้องการให้รีเลย์ทำงานเป็นเวลา 5 วินาที แล้วหยุดการทำงาน 

โดยใช้ร่วมกับคำสั่ง digitalWrite ข้างบนนะครับ จะเป็นอย่างงี้ครับ

digitalWrite( D6 , LOW );

delay(5000);

digitalWrite( D6 , HIGH );

จากการใช้คำสั่ง 3 บรรทัดข้างบนนี้ ผลที่ได้คือ รีเลย์จะเริ่มการทำงาน 

แล้วจะรอเวลา 5 วินาที แล้วรีเลย์ก็จะหยุดทำงานครับ

สำหรับลำโพงเปียโซของเรา จะมีเสียงดังเมื่อสัญญาณลอจิคเป็น Low 
และจะหยุดส่งเสียงเมื่อสัญญาณลอจิคเป็น High นะครับ (ใช้สถานะเหมือนของรีเลย์ครับ)

เพียงแค่ 3 คำสั่งนี้ก็เพียงพอให้อุปกรณ์ของเราทำงานได้แล้วครับ คำสั่งที่เหลือในโค้ดของ NETPIE

เราจะไม่เข้าไปยุ่งวุ่นวายอะไรกับเขานะครับ 555+ เราเพียงแต่จะสร้างชุดคำสั่งของเราไปผสม

กับโค้ดของเขาเฉยๆ ครับ สำหรับคำสั่งอื่นๆนอกเหนือจากนี้ก็ให้ไปศึกษากันเองนะครับ (อ้าว = =" 55+) 

สำหรับใครทีเซียนแล้วบทความในช่วงนี้ก็คงน่าเบื่อนิดๆนะครับ เพราะมันก็เบสิคอีกตามเคยครับผม TT

ทีนี้ก็จะมาที่ การสร้างโค้ดทดสอบกันนะครับ โดยโค้ดทดสอบของผมจะสั่งให้รีเลย์ทำงาน
เป็นเวลา 3 วินาที และหยุดทำงานไป 3 วินาที หลังจากนั้นก็ให้ลำโพงเปียโซดังขึ้น 3 วินาที
แล้วก็ดับไปเป็นเวลา 3 วินาที แล้วก็จะวนคำสั่งกลับไปเริ่มที่รีเลย์ทำงาน 3 วิใหม่อีกครั้ง
วนไปวนมาเรื่อยๆครับ สำหรับโค้ดก็ตามนี้เลยนะครับ....

อันนี้สำหรับคนที่ขี้เกียจพิมพ์นะครับ

ก๊อบไปวางใน Arduino แล้วก็ เสียบสาย + กดอัพโหลด 

แล้วดูผลลัพธ์ของโปรแกรมได้เลยครับผม ^_^

อ่านต่อ PART 5