1. ที่มาและความตั้งใจ
โครงการนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อรวบรวมและวิเคราะห์ผลการปฏิบัติการด้านการออกแบบระบบฝังตัว (Embedded System Design) โดยมุ่งเน้นการพัฒนาทักษะการควบคุมฮาร์ดแวร์และการเขียนโปรแกรมเชิงลึก การดำเนินการครอบคลุมตั้งแต่การเรียนรู้พื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์ไปจนถึงการพัฒนาระบบที่มีความซับซ้อนสูง เพื่อสร้างความเชี่ยวชาญในการออกแบบสถาปัตยกรรมระบบที่ตอบโจทย์การใช้งานจริงในภาคอุตสาหกรรม
2. การพัฒนาบนแพลตฟอร์ม ESP32 และการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์
การดำเนินงานในช่วงเริ่มต้นมุ่งเน้นไปที่การใช้งานไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 เพื่อควบคุมโมดูลฮาร์ดแวร์พื้นฐาน อาทิ GPIO, ADC, และ PWM นอกจากนี้ยังมีการบูรณาการเซ็นเซอร์หลายประเภท เช่น Ultrasonic Sensor (HC-SR04) สำหรับการวัดระยะทางที่มีการชดเชยอุณหภูมิ และเซ็นเซอร์วัดสภาวะแวดล้อม AHT10 โดยมีการใช้การจัดการเวลาผ่าน Hardware Timers และ Interrupts เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการประมวลผล
3. การโปรแกรมระดับมืออาชีพด้วย STM32 และ HAL
โครงการได้ขยายขอบเขตไปยังแพลตฟอร์ม STM32F334R8T6 ซึ่งเป็นไมโครคอนโทรลเลอร์สมรรถนะสูงระดับอุตสาหกรรม โดยใช้เครื่องมือ STM32CubeIDE และ STM32CubeMX ในการกำหนดค่าคอนฟิกูเรชันและการเขียนโปรแกรมผ่านเลเยอร์ Hardware Abstraction Layer เพื่อการจัดการทรัพยากรระบบอย่างมีประสิทธิภาพและการสื่อสารผ่าน UART และ SPI ที่รวดเร็ว
4. โปรโตคอลสื่อสารระดับอุตสาหกรรมและการจัดการข้อมูล
มีการศึกษาและนำโปรโตคอลสื่อสารมาตรฐานมาประยุกต์ใช้ อาทิ I2C สำหรับการเชื่อมต่อเซ็นเซอร์ความแม่นยำสูง และ Modbus RTU ซึ่งเป็นมาตรฐานหลักในระบบควบคุมอุตสาหกรรม โดยมีการพัฒนาส่วนของการถอดรหัสข้อมูล และการวิเคราะห์โครงสร้างแพ็กเก็ตข้อมูลเพื่อให้การรับส่งข้อมูลระหว่างอุปกรณ์เป็นไปอย่างถูกต้องและมีความน่าเชื่อถือสูง
5. การประยุกต์ใช้ IoT และการควบคุมเครื่องมือวัดอัตโนมัติ
ในส่วนของระบบเชื่อมต่อไร้สาย ได้มีการนำโปรโตคอล MQTT มาใช้ในการส่งข้อมูลขึ้นสู่คลาวด์ พร้อมทั้งระบบ OTA Updates เพื่อความสะดวกในการปรับปรุงซอฟต์แวร์ นอกจากนี้ยังรวมถึงการพัฒนาสคริปต์ Python เพื่อควบคุม Oscilloscope ผ่านระบบเครือข่าย เพื่อบันทึกรูปคลื่นและวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบได้อย่างรวดเร็ว