Lab 1

การติดตั้ง Arduino IDE และทดสอบการทำงานเบื้องต้นของ NodeMCU/ESP8266

VDO Link : https://www.youtube.com/watch?v=G9DDhv5OluM

ระดับความยากง่าย

● ง่าย

ประมาณเวลาที่ใช้เรียนรู้ + ลงมือปฏิบัติตาม

● 45 นาที

Prerequisite ต้องผ่านหัวข้อหรือใบงานกิจกรรมใดมาก่อน

● ไม่ต้องผ่าน

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

1. เพื่อติดตั้งโปรแกรม Arduino IDE บนคอมพิวเตอร์
2. เพื่อทดสอบการใช้งานของ NodeMCU/ESP8266

อุปกรณ์ที่ต้องเตรียม

1. บอร์ด NodeMCU ESP8266 (ESP-12E)

เนื้อหาเชิงทฤษฎี

ในการสื่อเรียนรู้นี้ เราเลือกใช้โปรแกรม Sketch ของ Arduino (Arduino IDE) ในการเขียนโปรแกรมควบคุมการทำงานของบอร์ด NodeMCU/ESP8266 (ซึ่งในบางครั้ง อาจเรียกบอร์ดลักษณะนี้ว่า WiFi controller) เพราะเป็นโปรแกรมที่ใช้งานง่าย เขียนด้วยภาษา C และความที่เป็น Open Source ทำให้ใช้งานได้โดยไม่มีค่าใช้จ่าย ได้รับความนิยมสูง จึงทำให้มีแหล่งข้อมูลให้ศึกษาค้นคว้าเพิ่มเติมในเว็บบอร์ดหรือเว็บไซต์ในอินเทอร์เน็ตอีกมากมาย และในส่วนของบอร์ด NodeMCU/ESP8266 เองนั้น เป็นบอร์ดไมโครคอนโทลเลอร์ที่มีจำนวนขาพอร์ตอินพุตและเอาต์พุตมากพอสำหรับการนำไปใช้งานจริง สามารถต่อกับเซ็นเซอร์ได้ทั้งแบบดิจิตอลและแอนะล็อก และยังต่อเพื่อขับอุปกรณ์เอาต์พุตให้ทำงาน โดยที่เราจะต้องเขียนโปรแกรมเพื่อสั่งงานให้บอร์ด NodeMCU/ESP8266 สามารถควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ควบคุมการเปิดปิดหลอดไฟ, ปลั๊กไฟฟ้า หรือเครื่องรดน้ำต้นไม้ เป็นต้น และเนื่องจากมีโมดูล WiFi ในตัว จึงสามารถเชื่อมต่อเพื่อส่งข้อมูลหรือสั่งงานผ่านทางอินเทอร์เน็ตได้โดยไม่ต้องหาซื้ออุปกรณ์มาต่อเพิ่ม นอกจากนั้นยังมีราคาถูก ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนลงเป็นอย่างมากหากต้องการนำบอร์ดไปใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์ Internet of Things (IoT) โดยในการทดลองนี้เป็นการเริ่มต้นติดตั้ง Arduino IDE และทดสอบ NodeMCU/ESP8266 เบื้องต้นว่าสามารถทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร

ขั้นตอนการปฏิบัติ

1.ดาวน์โหลด Arduino IDE โดยไปที่ https://www.arduino.cc และไปที่ click ที่ Download

2.เลือกระบบปฎิบัติการของเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการเขียนโปรแกรม Arduino

3.กด JUST DOWNLOAD (หากต้องการร่วมบริจาคช่วยการพัฒนา Arduino Software สามารถกด CONTRIBUTE & DOWNLOAD)

4.บันทึกไฟล์ติดตั้งโปรแกรมไปยังโฟลเดอร์ที่ต้องการ

5.Unzip ไฟล์ติดตั้ง

6.ดับเบิ้ลคลิกที่ไฟล์ arduino.exe

7.หน้าต่างโปรแกรม Arduino จะปรากฏขึ้นดังรูป

8.สร้าง Shortcut บน Desktop เพื่อความสะดวกในการเปิดโปรแกรมในครั้งต่อๆไป

9.จะปรากฏไอคอนของโปรแกรม Arduino บน Desktop ดังแสดงในรูป

10.ในหน้าต่างโปรแกรม Arduino IDE คลิกไปที่เมนู File -> Preferences เพื่อติดตั้งบอร์ด NodeMCU/ESP8266 แบบออนไลน์

11.เพิ่ม http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json ลงในช่อง Additional Boards Manager URLs ดังภาพ

12.คลิกไปที่เมนู Tools -> Board -> Board Manager

13.พิมพ์คำว่า ESP8266 ลงในช่อง และเริ่มต้นติดตั้งดังภาพ

14.เสียบบอร์ด NodeMCU/ESP8266 เข้ากับคอมพิวเตอร์ จากนั้นไปที่ Device Manager (หากเป็น Window ให้คลิกขวาที่ไอคอน บน Toolbars) เพื่อตรวจสอบว่าคอมพิวเตอร์ตรวจพบ NodeMCU/ESP8266 หรือไม่

15.ใน Device Manager คลิกที่ Ports หากปรากฏดังภาพ หมายความว่า NodeMCU/ESP8266 ติดต่อและพร้อมใช้งานกับคอมพิวเตอร์แล้ว

16.แต่ถ้าหากไม่พบบอร์ดใน Ports ให้ไปดาวน์โหลด Driver มาติดตั้งด้วยตนเองจาก https://www.silabs.com/products/mcu/Pages/USBtoUARTBridgeVCPDrivers.aspx

17.เปิด Arduino ide ขึ้นมาอีกครั้ง และไปที่เมนู Tools เพื่อตั้งให้บอร์ดและหมายเลขพอร์ตตรงกับที่พบในขั้นตอนที่ 15 ซึ่งจากตัวอย่างในภาพคือพอร์ต COM8

18.ทดสอบด้วยการเขียนโค้ดให้หลอดไฟ LED บนบอร์ดกระพริบ โดยท่านสามารถคัดลอกโค้ดทั้งหมดข้างล่างไปวางทับลงในหน้าโปรแกรม

#define D0 16
#define LED D0
void setup()
{
  pinMode(LED,OUTPUT);
}
void loop()
{
  digitalWrite(LED,HIGH);
  delay(250);
  digitalWrite(LED,LOW);
  delay(250);
}

19.คอมไพล์ (Compile) โดยคลิกที่ปุ่ม เพื่อตรวจสอบว่าโค้ดที่เขียนไม่มีข้อผิดพลาด

20.หากไม่มีข้อผิดพลาด จะปรากฎข้อความว่า “Done compiling” ดังภาพ

21.จากนั้นให้ทำการคลิกที่ปุ่ม เพื่อทำการอัพโหลดโค้ดเข้าสู่บอร์ด NodeMCU/ESP8266

22.หากไม่มีข้อผิดพลาด จะขึ้นคำว่า “Done uploading” ดังภาพ และไฟบนบอร์ดจะกระพริบทุกๆ 250 ms (2 ครั้งต่อวินาที)

สรุปผล

ในการทดลองนี้เราทำการติดตั้งโปรแกรม Arduino IDE เพื่อใช้เป็นเครื่องมือในการเขียนโปรแกรมควบคุมบอร์ด NodeMCU/ESP8266 และทำการเขียนโปรแกรมให้หลอดไฟกระพริบ เพื่อตรวจสอบดูว่าบอร์ดพร้อมใช้งานรับคำสั่งจากโปรแกรมของเราหรือไม่

VDO Link: https://www.youtube.com/watch?v=G9DDhv5OluM