งานเพิ่มคะแนน-Kid-Bright-และ-KidBright-IDE-พีช-610

Kid Bright และ KidBright IDE จดั ทำโดย นำงสำว พชี ลุงตำ่ ช้นั มธั ยมศึกษำปี ท่ี 6/10 เลขที่ 29 เสนอ ครู วชิ ยั สิงห์นอ้ ย โรงเรียนสนั กำแพง

ควำมกำ้ วหนำ้ ทำงวทิ ยำศำสตร์และเทคโนโลยี เป็นแรงผลกั ดนั ที่สำคญั ที่ทำใหม้ นุษยส์ ร้ำงสรรคน์ วตั กรรมใหม่ๆ ข้ึนมำ เพอ่ื ตอบสนองควำมตอ้ งกำรในชีวติ ประจำวนั ซ่ึงเป็นสิ่งสำคญั สำหรับกำรพฒั นำวทิ ยำกำรต่ำงๆ ของประเทศ กำรเรียนรู้ กำรวเิ ครำะห์ขอ้ มูล และกำรแกไ้ ขปัญหำต่ำงๆ ที่เกิดข้ึนในขบวนกำรพฒั นำเทคโนโลยนี ้ี สำมำรถนำมำต่อยอดองคค์ วำมรู้เดิม ใหเ้ กิด เป็นองคค์ วำมรู้ใหม่ๆ ท่ีหลำกหลำย ยง่ิ ไปกวำ่ น้นั ส่ิงเหล่ำน้ียงั ช่วยพฒั นำศกั ยภำพทำงควำมคิดใหแ้ ก่คนในประเทศ โดยเฉพำะอยำ่ งยง่ิ เดก็ และเยำวชน ใหม้ ีขบวนกำรคิดที่เป็นระบบ และ สร้ำงสรรค์ kidbright เป็นบอร์ดส่งเสริมกำรเรียนรู้พ้นื ฐำนของกำรเขียนโคด้ หรือ กำรเขียนโปรแกรม (Programming) ที่มีจุดเร่ิมตน้ จำกโครงกำรสื่อกำรสอนโปรแกรมมิ่งในโรงเรียน (Coding at School Project) ของกระทรวงวทิ ยำศำสตร์และเทคโนโลยี ซ่ึงมีจุดมุ่งหมำยในกำรพฒั นำศกั ยภำพ ระหวำ่ งควำมคิดเชิงตรรกะ และควำมคิดริเร่ิมสร้ำงสรรค์ ในลกั ษณะกำรเรียนรู้แบบ learn and play บอร์ด kidbright น้ีไดร้ ับกำรออกแบบโดยทีมนกั วจิ ยั และพฒั นำของเนคเทคและสวทช. ใหเ้ หมำะสำหรับเดก็ และเยำวชน ท่ีตอ้ งกำรเรียนรู้กำรทำงำนและกำรเขียนโปรแกรมสำหรับ อุปกรณ์สมองกลฝังตวั (Embedded Board) และอุปกรณ์ตวั เซนเซอร์ตรวจจบั พ้ืนฐำน โครงกำรน้ีไดค้ ดั เลือกให้ บริษทั กรำวเิ ทค เป็นผผู้ ลิตบอร์ด kidbright จำนวน 200,000 บอร์ด เพ่ือแจกจ่ำยใหแ้ ก่โรงเรียนต่ำงๆ กวำ่ 1,000 โรงเรียน กระจำยไปตำมแต่ละภูมิภำค ทว่ั ประเทศ

KidBright คืออะไร ? KidBright คือ บอร์ดสมองกลฝังตัว (Embedded Board) ขนำดเลก็ ท่ีประกอบไปดว้ ย ไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 ทำหนำ้ ที่ ประมวลผล และควบคุมส่งั งำนอุปกรณ์ ที่ประกอบอยบู่ นบอร์ด ซ่ึงไดแ้ ก่หนำ้ จอแสดงผลแบบ Matrix LED ขนำด 16×8 จุด และเซ็นเซอร์ตรวจจบั พ้ืนฐำน ที่สำมำรถปรับใชใ้ นชีวติ ประจำวนั ไดแ้ ก่ เซ็นเซอร์วดั ระดบั ควำมเขม้ ของแสง และ เซ็นเซอร์วดั อุณหภูมิ

Kidbright IDEคืออะไร ? kidbright IDE คือโปรแกรมสร้ำงชุดคำสงั่ เพื่อนำไปใชท้ ำงำนบนบอร์ด kidbright ดว้ ย ชุดคำสั่งแบบ block-structured programming คือจะใชก้ ำรลำกกล่องขอ้ ควำมหรือบลอ็ กคำสง่ั มำวำงต่อกนั (Drag and Drop) จำกน้นั โปรแกรมจะทำงำนแปลงภำษำ ที่เรียกวำ่ กำร compile เพ่ือใหไ้ ดเ้ ป็นโคด้ กำรทำงำนที่ใชก้ บั โปรเซสเซอร์ ESP32 ที่อยบู่ นบอร์ด

กำรเขียนโปรแกรม สำหรับบอร์ด KidBright กำรเขียนโปรแกรมเพื่อใหบ้ อร์ด KidBright ทำงำน สำมำรถทำไดด้ ว้ ยโปรแกรม Kidbright IDE ซ่ึงเป็นโปรแกรมท่ีถูกพฒั นำข้ึนมำ เพ่อื ใหผ้ เู้ รียนสำมำรถเขียนโปรแกรม ไดง้ ่ำยมำกข้ึน ดว้ ยวธิ ีกำรชุดคำสง่ั แบบ block-structured programming ซ่ึงเป็นกำรเขียนโปรแกรมโดยกำรลำกรูปกล่องคำสง่ั พ้นื ฐำน มำวำงต่อกนั (Drag and Drop) เพือ่ ทำกำร เชื่อมโยงคำส่ัง เหล่ำน้นั ข้ึนมำเป็นโปรแกรม จำกน้นั Kidbright IDE จะทำกำรแปลง (compile) โปรแกรม และส่งโปรแกรมดงั กล่ำวไปยงั บอร์ดKidbright เพอ่ื ใหม้ นั ทำงำนตำม ชุดคำสั่งท่ีเรำไดอ้ อกแบบไว้ สำหรับผทู้ ี่ใชแ้ ทบ็ เลต็ หรือสมำร์ทโฟน ทำงทีมผอู้ อกแบบกไ็ ดพ้ ฒั นำโปรแกรม Kidbright IDE บนมือถือ แทบเลบ็ ที่ใชร้ ะบบปฎิบตั ิกำรแอนดรอย์ และ ios รวมท้งั ยงั มี Kidbright IDE ท่ีทำงำนบน web browser ดว้ ย

Block-structured programming แตกต่ำงจำกกำรเขียน โปรแกรมทวั่ ไปอยำ่ งไร ? ในกำรเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ กำรเรียนรู้ดว้ ยโปรแกรม kidbright IDE โดยทวั่ ไป จะมีภำษำรูปแบบเฉพำะทำง ท่ีถูกออกแบบมำเพ่ือใหง้ ่ำยแก่กำรเขำ้ ใจของเดก็ เหมำะสำหรับผเู้ ขียนโปรแกรม ท่ีมีพ้ืนฐำน กำรเขียนโคด้ และเขำ้ ใจหลกั ไวยกรณ์ของ รวมไปถึงผทู้ ี่ไม่มีพ้ืนฐำนกำรเขียนโคด้ มำก่อน ภำษำคอมพิวเตอร์น้นั ๆ จึงตอ้ งอำศยั ควำม จึงเป็นกำรเร่ิมตน้ ที่ดี รูปแบบของ kidbright IDE ชำนำญ และเวลำในกำรเขำ้ ใจระบบกำร จะมีคำสง่ั ใหเ้ ลือกใชท้ ้งั ภำษำไทยและ ทำงำน และสำมำรถเขียนโปรแกรมได้ ภำษำองั กฤษ คำสงั่ ต่ำงๆ เป็นคำสง่ั พ้ืนฐำนท่ีเดก็ โปรแกรมเหล่ำน้ีอำจจะไม่เหมำะสมสำหรับ สำมำรถเขำ้ ใจง่ำยๆ เช่น กำรใชเ้ พียงแค่คำสง่ั กำรเรียนรู้ของเดก็ เพรำะควำมยำกใหก้ ำร “แอลอีดี 16×18“ และคำสงั่ “รอสวทิ ซ์ 1 ปล่อย” จดจำขอ้ มูล ซ่ึงจะเป็นอุปสรรคต่อกำรเรียนรู้ เท่ำน้ี กจ็ ะสำมำรถสร้ำงโปรแกรมพ้ืนฐำน ได้ อยำ่ งเช่น กำรสงั่ งำนจอ LED ใหม้ ีไฟออกและ กระพริบได้

ส่วนประกอบของ Kidbright แผงวงจร kidbright มีลกั ษณะเป็นแผงวงจรสีเหล่ียม ขนำด 5 x 9 เซนติเมตร ใชห้ น่วยประมวลผล ESP32 ท่ีมีควำมสำมำรถรองรับกำรเชื่อมต่อดว้ ย wifi และ Bluetooth ได้ มีหนำ้ จอแสดงผลชนิด Matrix LED สีแดง ขนำด 16 x 8 จุด มีป่ ุมกดใหเ้ รียกใชง้ ำนไดส้ องป่ ุม มีลำโพงและตวั เซนเซอร์พ้ืนฐำนสอง ตวั ไดแ้ ก่ เซนเซอร์วดั อุณหูมิ และเซนเซอร์วดั ควำมเขม้ ของแสง และมีนำฬิกำฐำนเวลำจริง เปรียบเสมือนคอมพิวเตอร์พกพำสำหรับเด็ก

เซนเซอร์พ้ืนฐำนบน kidbright kidbright มีเซนเซอร์พ้ืนฐำนที่เหมำะสมสำหรับกำรเรียนรู้ของเดก็ อยสู่ องตวั คือ เซนเซอร์วดั ควำมเข้มของแสง และ เซนเซอร์วดั อณุ หภูมิ เซนเซอร์ท้งั สองตวั น้ี สำมำรถนำมำประยกุ ตใ์ ชใ้ นชีวติ ประจำวนั ไดม้ ำกมำย ยกตวั อยำ่ งเช่น สำมำรถ ออกแบบชุดคำสง่ั ที่ใชใ้ นกำรเปิ ดปิ ดไฟในแบบอตั โนมตั ิ โดยกำรใชเ้ ซนเซอร์วดั ควำมเขม้ ของแสง เพื่อวดั ควำมสวำ่ ง (สำมำรถดูขอ้ มูลเพ่ิมเติมไดจ้ ำก คลิปวดี ีโอ : KidBright: ตอนที่ 2 กำรเขียน code เบ้ืองตน้ “โคมไฟและพดั ลมอตั โนมตั ิ” ) และ นำไปประมวลผลสงั่ งำนเปิ ดปิ ดไฟตำมระดบั ควำมเขม้ ของแสง นอกจำกน้ี kidbright ยงั สร้ำงมำรถเชื่อมต่อ กบั เซนเซอร์อ่ืนๆ ดว้ ยกำรต่อสญั ญำณเขำ้ ท่ี ข้วั ต่อ IN1-IN4 เช่น ใชเ้ ซนเซอร์วดั ควำมช้ืน เช่ือมต่อเขำ้ กบั บอร์ด kidbright แลว้ ใชก้ ำรเขียนโปรแกรมดว้ ย application kidbright ในรูปแบบของ IoT เพ่ือวดั ค่ำ ควำมช้ืนของดิน (สำมำรถดูขอ้ มูลเพิ่มเติมไดจ้ ำก คลิปวดี ีโอ : KidBright: ตอนท่ี 3 กำรเชื่อมต่อเซนเซอร์ ภำยนอก”

เรำจะสร้ำงชุดคำสั่งไดอ้ ยำ่ งไร ? ข้นั ตอนกำรสร้ำงโปรแกรมหรือ ชุดคำสง่ั ทำงำนต่ำงๆ จะ kidbright แยกส่วนประกอบออกเป็นสองส่วนคือ ส่วนของโปรแกรมสร้ำงชุดคำสงั่ โดย ประกอบดว้ ยกำรออกแบบ ใช้ KidBright IDE และ ส่วนท่ีสองคือตวั บอร์ด kidbright โปรแกรมหรือชุดคำสงั่ ในรูปแบบ block-structured programming บน kidbright IDE ที่ใชว้ ธิ ีกำรลำก ชุดคำสงั่ ที่ตอ้ งกำรมำวำงเช่ือมตอ่ ๆ กนั จำกน้นั จะเช่ือมต่อพอร์ต USB เพ่ือส่งโปรแกรมไปใหบ้ อร์ด kidbright ทำกำรประมวลผลและ ดำเนินกำรตำมโปรแกรมท่ีเขียน

คุณสมบตั ิของ สมองกลฝังตวั Kidbright โปรแกรมสร้ำงชุดคำสง่ั ดว้ ย Kidbright IDE รองรับกำรใชง้ ำนบนคอมพิวเตอร์ PC windows และ Mac รองรับกำรทำงำนรูปแบบ event-driven Progamming สำมำรถเขียน โปรแกรมแบบ multitasking programming ได้ สำมำรถเช่ือมต่อโมดูลเซนเซอร์ภำยนอกไดห้ ลำกหลำยชนิด ผำ่ นทำงช่องสื่อสำร I2C รองรับกำรเชื่อมต่อระหวำ่ งอปุ กรณ์ (IoT) kidbrightทำอะไรไดบ้ ำ้ ง

แหลง่ ท่ีมา หนงั สือ : สนุกKIds สนุก code กบั Kidbright ผูแ้ ตง่ , : สานักงานวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยีแหง่ ชาติ . สานักพิมพ,์ : มหาวิทยาลยั ธรรมศาสตร,์ 2561 .ปทุมธานี