<Jaturapa>

การศึกษาในศตวรรษที่ 21

บทเรียน Micro:bit

Micro:bit คือ

    Micro:bit เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อการศึกษาที่เริ่มโครงการโดยสถานีโทรทัศน์ BBC (จากอังกฤษ)  ผลิตโดย element14  โดยในโครงการได้จัดทำบอร์ด micro:bit ขึ้นมาแจกให้กับนักเรียนในประเทศอังกฤษจำนวน 1 ล้านบอร์ด ก่อนหน้านี้สถานีโทรทัศน์ BBC เขาได้จัดทำคอมพิวเตอร์ที่ชื่อว่า Micro ที่ผลิตโดย Acore แล้วแจกให้กับเด็ก ๆ ในปี 1980 แล้วผลการดำเนินโครงการทำให้เด็ก ๆ เหล่านั้นโตขึ้นมา แล้วทำธุรกิจด้าน IT ที่ขับเคลื่อนเศรษกิจของประเทศอังกฤษในขณะนี้ ในครั้งนี้ทางสถานีโทรทัศน์ BBC เขาจึงหวังว่าบอร์ด Micro:bit จะให้ผลแบบเดียวกัน

    Micro:bit เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีจุดเด่นด้านการเขียนโปรแกรมที่ง่ายโดยใช้ภาษาบล็อก แล้วแปลงออกมาเป็นภาษา JavaScript หรือ Python ตัวบอร์ดมาพร้อมกับชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีบลูทูธในตัว มีเซ็นเซอร์วัดความเอียง (Accelerometer) และเซ็นเซอร์แม่เหล็กโลก หรือเข็มทิศ (Magnetometer) มีหลอด LED 25 ดวง แสดงผลแบบ Dot matrix และสวิตซ์กดติดปล่อยดับ 3 ตัว ใช้การอัพโหลดโปรแกรมผ่านคอมพิวเตอร์ หรือแอพพลิเคชั่นบนแอนดรอย และ iOS

บอร์ด Micro:bit นั้น มีส่วนประกอบด้วยกันหลาย ๆ อย่าง โครงการได้ผู้สนับสนุนมากมาย โดยรายละเอียดผู้สนับสนุนดังนี้

  • Microsoft สนับสนุนด้านซอฟแวร์เขียนโปรแกรม โดยเป็นผู้จัดทำออนไลน์ IDE ขึ้นมาให้
  • Lancaster University ออกแบบ และพัฒนาบอร์ด
  • Farnell element14 ผลิตบอร์ด
  • Nordic Semiconductor สนับสนุนชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ Nordic nRF51822 32-bit ARM Cortex-M0
  • NXP Semiconductors สนับสนุนชิปเซ็นเซอร์ และชิปอัพโหลดโปรแกรมผ่าน USB
  • Samsung จัดทำแอพพลิเคชั่นบนแอนดรอย
  • ScienceScope จัดทำแอพพลิเคชั่นบน IOS
  • Kitronik จัดส่งสินค้าให้กับครูสอนพิเศษทั่วประเทศ

นอกจากนี้ยังมีผู้สนับสนุนรายอื่น ๆ อีก หากสนใจ สามารถเข้าไปอ่านรายละเอียดได้ที่ Micro Bit – Wikipedia

Micro:bit นั้นมีจุดเด่นด้านการเขียนโปรแกรมสั่งงานที่ง่าย สามารถเลือกใช้ได้ทั้งภาษา JavaScript และภาษา Python โดยในภาษา JavaScript จะเหมาะสำหรับผู้ที่เริ่มหัดเขียนโปรแกรมมาก เนื่องจากการใช้งานจะใช้การลากบล็อก (Block) มาวางเพื่อเขียนโปรแกรม แล้วสามารถสลับหน้าไปดูโปรแกรมในภาษา JavaScript ได้ ซึ่งจะทำให้เขียนโปรแกรมสามารถเข้าใจเทียบกันได้ หากสามารถเขียนโปรแกรมในรูปบล็อกได้ ก็จะสามารถเขียนโปรแกรมในรูปของภาษา JavaScript ได้ด้วย

 

คุณสมบัติทางเทคนิค
• ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM Cortex 32 บิต
• หน่วยความจำแรม 16 กิโลไบต์
• รองรับการเชื่อมต่อไร้สายแบบบลูทูธ 4.0 ใช้พลังงานต่ำ
• มี LED บนบอร์ด 25 ดวง (5×5)
• มีสวิตช์แบบปุ่มกดบนบอร์ด 2 ตัว
• มีโมดูลเข็มทิศ
• มีโมดูลตรวจจับความเอียง
• มีพอร์ตอะนาลอกและดิจิตอล 3 พอร์ต
• มีจุดต่อจ่ายไฟบนบอร์ดและคอนเน็กเตอร์สำหรับต่อกะบะถ่าน 3 โวลต์
• ใช้แหล่งจ่ายไฟตรง 3 โวลต์

 

ส่วนประกอบของ Micro:bit มีดังนี้

ด้านหน้า
    หมายเลข 1 ชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มาพร้อมบลูทูธ 4.0 ใช้ชิป Nordic nRF51822 32-bit ARM Cortex-M0 ความถี่ 16MHz พื้นที่ภายใน 265KB แรม 16KB


    หมายเลข 2 ชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้อัพโหลดโปรแกรมให้ชิปหลักผ่าน USB ใช้ชิป NXP/Freescale KL26Z สถาปัตยกรรม ARM Cortex-M0+ รองรับการเชื่อมต่อแบบ USB 2.0

    หมายเลข 3 ชิปเซ็นเซอร์สนามแม่เหล็ก หรือเข็มทิศดิจิตอล (Magnetometer) ใช้ชิป NXP/Freescale MAG3110 จาก NXP/Freescale  สามารถวัดค่าได้ 3 แกน เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านบัส I²C


    หมายเลข 4 ชิปเซ็นเซอร์วัดความเอียง / ความเร่ง 
(Accelerometer)  ใช้ชิป NXP/Freescale MMA8652 จาก NXP/Freescaleสามารถวัดค่าได้ 3 แกน เชื่อมต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านบัส I²C
 
    หมายเลข 5 ช่อง MicroUSB สำหรับจ่ายไฟ หรือเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เพื่ออัพโหลดโปรแกรม

หมายเลข 6 ปุ่ม Reset

    หมายเลข 7 ช่องเสียบแบตเตอรี่ รองรับไฟ 2.8 – 5V สามารถใช้ถ่าน AA AAA จำนวน 2 ก้อนได้

    หมายเลข 8 ช่อง GPIO


 
ด้านหลัง 
    เป็นส่วนแสดงผล มีส่วนประกอบดังนี้

    หมายเลข 1 หลอด LED สีแดง จำนวน 25 ดวง เรียงแบบ 5×5 แสดงผลแบบเมตริก   สำหรับเป็นหน้าจอแสดงผล

    หมายเลข 2 สวิตซ์กดติดปล่อยดับ เชื่อมต่อกับ GPIO  ทดลองเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

 
 
 

ทดลองเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

    เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านพอร์ต MicroUSB  โดยใช้สาย MicroUSB เสียบเข้ากับบอร์ด อีกด้านเสียบเข้าคอมพิวเตอร์ ในครั้งแรกหลอด LED สีส้มจะกระพริบ แล้วเริ่มทำโปรแกรมที่อยู่ในบอร์ด