การอ่านค่าจากโมดูล LSM9DS1 เพื่อแสดงผลบน NETPIE Freeboard

อาจกล่าวได้ว่าส่วนที่สำคัญที่สุดในระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์ในการแสดงผลหรือควบคุมคือการอ่านค่าจากอุปกรณ์ที่ใช้ในการเปลี่ยนค่าที่ต้องการวัดเป็นแรงดันหรือกระแสไฟฟ้า หรือเป็นโมดูลสำเร็จที่สามารถอ่านค่าได้ผ่านการสื่อสารประเภทต่างๆ ในปัจจุบันเซนเซอร์มีให้เลือกใช้อย่างหลากหลายขึ้นกับงานที่ต้องการใช้ คุณภาพ ราคา และคุณสมบัติอื่นๆ และส่วนใหญ่ที่มีการใช้งานแพร่หลายจะมีผู้พัฒนาไลบรารีสำหรับอ่านค่าไว้แล้ว โดยเฉพาะสำหรับ Arduino จึงไม่จำเป็นต้องเขียนโค้ดเองจากเริ่มต้น แต่ข้อเสียของการใช้ไลบรารีสำเร็จคือมักห่อหุ้มการตั้งค่าต่างๆ ไว้ภายใน ซึ่งบางครั้งต้องมีการดัดแปลงแก้ไข ซึ่งอาจเป็นปัญหาสำหรับผู้เริ่มต้น ในบทความนี้จะนำเสนอการอ่านค่าจากโมดูล LSM9DS1 ซึ่งเป็นอุปกรณ์สำหรับวัดค่าความเร่ง ความเร็วเชิงมุม และสนามแม่เหล็กใน 3 มิติ หวังว่าจะเป็นประโยชน์สำหรับผู้เริ่มต้นพัฒนา IoT ที่อยากจะเรียนรู้การอ่านค่าเซนเซอร์อื่นบ้าง นอกเหนือจากอุณหภูมิและความชื้น เนื้อหาจะกล่าวถึงการอ่านค่าจากโมดูลเพื่อแสดงผลบน NETPIE Freeboard เท่านั้นโดยยังไม่มีการควบคุมใดๆ

ตัวควบคุมแขนกล 2 ก้านต่อบน ESP32 และ NETPIE

ในหนังสือ "การวิเคราะห์และควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม" รวมถึงการบรรยายในชั้นเรียน ตัวอย่างหนึ่งที่ผู้เขียนใช้เพื่อขยายความเนื้อหาให้เป็นรูปธรรมมากขึ้นคือ แขนกล 2 ก้านต่อ (2-link manipulator) เนื่องจากมีโครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วย 2 ข้อต่อแบบหมุนและเคลื่อนที่ในระนาบ 2 มิติ ทำให้ง่ายต่อการวิเคราะห์และโมเดล เมื่อผู้เรียนเข้าใจสาระของเนื้อหาในส่วนนั้นอย่างถ่องแท้แล้วก็จะขยายผลไปยังหุ่นยนต์ที่มีความซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตามการเรียนรู้เชิงปฏิบิตทำได้เพียงสร้างโมเดลบนซอฟต์แวร์ Scilab และจำลองการทำงานเพื่อดูผลตอบสนองเท่านั้น เคยมีนิสิตสร้างโมเดลต้นแบบโดยใช้มอเตอร์ขนาดเล็กที่ไม่มีการป้อนกลับขับข้อต่อ ซึ่งสามารถใช้ในการศึกษาศาสตรหุ่นยนต์เบื้องต้น เช่นจลนศาสตร์ข้างหน้าและผกผัน (forward and inverse kinematics) แต่ในหุ่นยนต์อุตสาหกรรมจริงจะต้องมีการป้อนกลับเพื่อชดเชยผลกระทบทางพลวัตเมื่อหุ่นยนต์มีการเคลื่อนที่ ดังนั้นในบทความนี้จะนำเสนอการสร้างโมเดลของแขนกล 2 ก้านต่ออย่างง่าย ด้วยราคาที่ไม่ทำให้กระเป๋าแฟบ ขับเคลื่อนโดยดีซีมอเตอร์และมีการป้อนกลับตำแหน่งโดยเอนโคเดอร์ ตัวควบคุมอิมพลิเมนต์บน ESP32 อาศัยไลบรารี FreeRTOS และสามารถแสดงผลและควบคุมผ่านอินเทอร์เน็ตโดยอาศัยบริการคลาวด์ของ NETPIE

แนะนำการติดตั้งและใช้งาน NETPIE App บนมือถือ

NETPIE มีแอ็ปบนมือถือด้วยนะ รู้หรือยัง ? ตัวผู้เขียนเองยังต้องรับสารภาพว่าเพิ่งทราบข่าวนี้จากกลุ่ม Line ของผู้ฝึกอบรมในรอบเดียวกัน ดังนั้นบทความสั้นนี้จะกล่าวแนะนำการติดตั้งและใช้งานบนโทรศัพท์ที่มีระบบปฏิบัติการ Android (ซึ่งความจริงแล้วสำหรับผู้ใช้งานโดยทั่วไปคงไม่ต้องแนะนำอะไรมาก เพราะขั้นตอนการติดตั้งก็เหมือนกับแอปมือถือทั่วไป) เมื่อติดตั้งแล้วจะสามารถเข้าสู่ Freeboard เพื่อแสดงผลและสั่งงานได้เหมือนกับบนเครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ว่าการสร้าง และตั้งค่าต่างๆ ให้กับ widgets ไม่สามารถทำบน App ได้ (ซึ่งโดยธรรมชาติแล้วคงไม่สะดวกอยู่แล้วที่จะพัฒนาซอฟต์แวร์บนโทรศัพท์มือถือ)