บทความนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับการใช้คลาส _thread กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ซึ่งมีหน่วยประมวลผล 2 แกน (core) แต่อย่างไรก็ดีคลาสเธรดเป็นโมดูลที่เป็นส่วนย่อยจากโมดูล cython และขณะที่เขียนบทความยังไม่สมบูรณ์พร้อมใช้งาน โดยโครงสร้างของคลาสเป็นดังภาพที่ 1 และคลาสย่อย LockType เป็นดังภาพที่ 2
การสุ่มตัวเลขในภาษาไพธอนใช้คลาส random แต่ในระบบไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่มีระบบที่สนับสนุนการสุ่มมากเหมือนในระบบคอมพิวเตอร์ทำให้ Micropython รองรับคำสั่งแตกต่างกันไปตามประเภทของชิพ โดยในบทความนี้กล่าวถึงการใช้ random กับไมโครคอนโทรลเลอร์ esp8266 และ esp32 ซึ่งมีคำสั่งให้ใช้งานเพียงสร้างตัวเลขสุ่ม และกำหนดค่า seed ของการสุ่มดังนี้
บทความนี้นำรายละเอียดของคลาส machine.RTC ของ Micropython มาเรียนรู้กัน โดยหน้าที่หลักของคลาสนี้คือ ออกแบบมาเพื่อเป็น RTC (Real-Time Clock) หรือนาฬิกาฐานเวลาจริง ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับเก็บวันที่และเวลาจึงทำให้สะดวกมากขึ้นเมื่อใช้งานร่วมกับชิพ ESP8266 หรือ ESP32 เนื่องจากสามารถเข้าถึง NTP เพื่ออ่านวันที่และเวลาจากอินเทอร์เน็ตหลังจากนั้นนำค่ามาเก็บลง RTC ทำให้มีวันที่และเวลาที่ถูกต้องพร้อมทั้งไม่ต้องเข้าถึงอินเทอร์เน็ตบ่อย ๆ เพื่ออ่านค่าดังกล่าวอีกครั้ง ซึ่งประหยัดการใช้วงจร RTC ภายนอกอีกด้วย
จากบทความก่อนหน้านี้ได้ทดลองเขียนโปรแกรมเพื่อศึกษาองค์ประกอบของไฟล์ต่าง ๆ ที่ต้องใช้งานซึ่งจะพบว่ามีรายละเอียดและขั้นตอนเยอะพอสมควร แต่เป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับผู้ต้องการศึกษาการเขียนโปรแกรมควบคุม Cortex-M0 ผ่านชิพ STM32F030F4P6 (ภาพที่ 1), Cortex-M3 ด้วย STM32F103C (ภาพที่ 32) และ Cortex-M4 ด้วย STM32F401CCU6 (ภาพที่ 27) อย่างจริงจัง และมีประโยชน์ต่อการศึกษาโครงสร้างการเขียนโปรแกรมด้วยเครื่องมือเขียนโปรแกรมอย่าง STM32CubeIDE (ภาพที่ 2) ซึ่งเป็นเครื่องมือหลักที่จะใช้ในบทความชุดนี้ เนื่องจากเป็นการรวมชุดพัฒนาสำหรับ ARM ของบริษัท ST แบบครบครันทั้ง CubeMX สำหรับออกแบบการใช้งานชิพ เครื่องมือชุดคอมไพล์เลอร์ เครื่องมือดีบักโปรแกรมผ่าน ST-Link ลงชิพ และชุดแก้ไขโค้ดอยู่ในตัวเดียว แถมรองรับการใช้งานทั้งระบบปฏิบัติการ Windows, Linux และ macOS
บทความนี้เป็นการเรียนรู้การใช้งานคลาส esp และ esp32 ที่เป็นคลาสสำหรับใช้งานเฉพาะกับไมโครคอนโทรลเลอร์ esp8266 และ esp32 เพื่อเข้าถึงคุณลักษณะเฉพาะ และความสามารถภายในของชิพทั้ง 2
จากบทความเรื่อง machine.Pin ได้กล่าวถึงการใช้งานขาของไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อนำเข้าข้อมูลและส่งออกข้อมูลไปแล้ว และในบทความการสื่อสารผ่านบัส I2C ซึ่งใช้คลาส machine.I2C เพื่อสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ ในคราวนี้มารู้จักคลาส machine.SPI ซึ่งเป็นการสื่อสารอีกรูปแบบหนึ่งที่ได้รับการยอมรับถึงความเร็วในการทำงาน และนิยมใช้กับจอแสดงผลกราฟิก (บทความของ esp8266/esp32) หรือช่องอ่าน SD-Card (บทความของ esp8266, esp32)
บทความนี้กล่าวถึงการใช้ตัวฮาร์ดแวร์ตั้งเวลาหรือไทม์เมอร์ (Timer) ทั้ง 4 ของ ESP32 เพื่อใช้สำหรับการให้โปรแกรมทำงานเมื่อเป็นตามค่าเวลาที่กำหนดไว้ ความแตกต่างระหว่างการใช้ไทม์เมอร์กับการหน่วงเวลา time.sleep()/time.sleep_ms()/time.sleep_us() คือ การหน่วงเวลาคือการวนรอบเพื่อให้หน่วยประมวลผลเสียเวลาไปการวนรอบเพื่อให้ครบกับระยะเวลาที่กำหนด ขณะที่ไทม์เมอร์ใช้หลักการให้ฟังก์ชันทำงานทุกครั้งเมื่อถึงคาบเวลาที่กำหนดไว้ ดังนั้น ขณะที่ไทม์เมอร์ไม่ได้เรียกฟังก์ชันให้ทำงาน หน่วยประมวลผลมีเวลาเหลือหรือค่าว่างงาน (idle time) สำหรับประมวลผลอื่น ๆ ได้ และมีความแตกต่างกับการขัดจังหวะหรืออินเทอร์รัพต์ตรงที่เป็นการขัดจังหวะด้วยตัวตั้งเวลาแทนการขัดจังหวะจากสถานะของขาที่เชื่อมต่อกับวงจรภายนอก
บทความนี้เป็นการอธิบายการใช้งานไลบรารี DHT Sensor ของ Adafruit ที่รองรับกับทุกสถาปัตยกรรมที่ใช้กับ Arduino ได้ ทำให้สามารถประยุกต์การใช้งานเซ็นเซอร์ DHT ซึ่งใช้สำหรับอ่านค่าความชื้นและอุณหภูมิได้สะดวกและกับหลายแพลตฟอร์มได้ง่ายขึ้น โดยบทความนี้ได้ทดสอบกับ ESP32, ESP8266, Arduino UNO และ stm32f103c แล้วพบว่าสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องปรับแก้ไขโค้ดในส่วนของการทำงานหรือต้องเข้าไปแก้ไขรหัสต้นฉบับเพื่อให้ใช้งานได้กับแพลตฟอร์มที่ใช้งาน
บทความนี้เป็นชุดบทความเขียนโปรแกรมที่มุ่งเน้นกับ Cortex-M0 ผ่านทาง STM32F030F4P6 หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32 รุ่นอื่น ๆ ในแบบที่ใช้ CMSIS ซึ่งเป็นเฟิร์มแวร์ (firmware) ของ ARM ที่เรียบเรียงจากชุดบทความ Bare Metal : STM32 Programming ของ vivonomicon.com โดยไม่ใช้เฟรมเวิร์กของ Arduino และในบทความตอนที่ 1 เป็นเรื่องของการเตรียมความพร้อม ประกอบด้วยการสร้างไฟล์ลิงค์สำหรับเชื่อมโยงส่วนต่าง ๆ ของโค้ดเข้าด้วยกัน และไฟล์ส่วนของการทำงาน หลังจากนั้นนำไฟล์ผลลัพธ์อัพโหลดเข้าไมโครคอนโทรลเลอร์เป็นการเสร็จสิ้นขั้นตอนการพัฒนาโปรแกรม
จากบทความการเขียนโปรแกรมภาษาไพธอนบน Micropython เพื่อใช้งาน RTC เบอร์ DS1302 ในคราวนี้เปลี่ยนภาษาการเขียนโปรแกรมเป็น C++ สำหรับ Arduino โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ Cortex-M0 เบอร์ STM32F030F4P6 / esp8266 และ Arduino Mega เป็นตัวทำงานแทน ESP32 ดังภาพที่ 1, 2 และ 6 โดยรายงานการทำงานออกทางพอร์ต RS232 เพื่อแสดงวันและเวลาตามตัวอย่างผลลัพธ์ในภาพที่ 4
