บทที่ 8 Arduino และ Node MCU

ภาพรวมบทเรียน

บทที่ 8 Arduino และ Node MCU มุ่งเน้นการใช้ Blynk IoT ร่วมกับ NodeMCU ESP8266 เพื่อให้ผู้เรียนสามารถควบคุมอุปกรณ์และตรวจสอบข้อมูลผ่านสมาร์ตโฟนได้อย่างสะดวก โดยสไลด์ประกอบด้วย 2 ตัวอย่างสำคัญ คือ

• ตัวอย่างที่ 8.1 โปรแกรมเปิด–ปิดไฟด้วย Blynk
• ตัวอย่างที่ 8.2 โปรแกรมดูอุณหภูมิและความชื้นด้วย Blynk

แนวคิดสำคัญคือการใช้ Template, Datastream และ Widgets ใน Blynk เพื่อเชื่อมโยงกับโค้ดบน NodeMCU ผ่าน Virtual Pin เช่น V0, V1, V2

8.1 แนะนำอุปกรณ์

สไลด์เริ่มจากการทบทวนอุปกรณ์พื้นฐานที่ใช้พัฒนาโปรเจกต์ Blynk กับ ESP8266 ได้แก่ NodeMCU, LED, ตัวต้านทาน, บอร์ดทดลอง และสาย Jumper รวมถึงอุปกรณ์เสริมสำหรับตัวอย่างวัดอุณหภูมิและความชื้น

8.2 การใช้งาน Blynk กับ ESP8266

ตามสไลด์ Blynk เป็นแพลตฟอร์มที่ช่วยให้ผู้ใช้สร้างโปรเจกต์ IoT และควบคุมอุปกรณ์ผ่านแอปบนมือถือหรือแท็บเล็ตได้ง่าย โดยแนวคิดหลักคือ

1. สร้างโปรเจกต์ Blynk และรับ Auth / Device Credentials
2. ติดตั้งไลบรารี Blynk ใน Arduino IDE
3. เลือกบอร์ด ESP8266 ที่ใช้งาน
4. เขียนโค้ดเชื่อมต่อ Wi‑Fi และ Blynk Cloud
5. สร้าง Widgets เช่น Button, Gauge และเชื่อมกับ Virtual Pin

8.3 วิธีติดตั้ง Blynk ใน Arduino IDE

จากสไลด์ ขั้นตอนติดตั้ง Blynk มีดังนี้

1. เปิด Arduino IDE
2. ไปที่เมนู Sketch → Include Library → Manage Libraries...
3. ค้นหาคำว่า blynk
4. กด Install เพื่อทำการติดตั้ง
5. จากนั้นเปิดตัวอย่างโปรเจกต์ผ่านเมนู File → Examples → Blynk

8.4 ตัวอย่างที่ 8.1 โปรแกรมเปิด–ปิดไฟด้วย Blynk

ในตัวอย่างแรก ผู้เรียนจะใช้ Blynk เพื่อควบคุมการเปิด–ปิด LED โดยอุปกรณ์ตามสไลด์ประกอบด้วย NodeMCU V2, สาย Micro USB, Breadboard, Jumper Wire และ LED หลายดวง

อุปกรณ์ที่ใช้

• NodeMCU V2 LUA based ESP8266-12E
• สาย Micro USB Type B to USB 2.0 Type A
• Breadboard 830 Point
• Jumper ผู้–ผู้ และ ผู้–เมีย
• LED สีแดง และ LED สีเขียว

8.5 การสร้าง Template และ Datastream ใน Blynk

จากสไลด์ ขั้นตอนในเว็บ blynk.io มีลำดับดังนี้

1. สมัครและเข้าสู่ระบบที่ https://blynk.io/
2. เลือก New Template
3. ตั้งชื่อโปรเจกต์ และกำหนด Hardware เป็น ESP8266
4. คัดลอก key / user / password หรือข้อมูลเชื่อมต่อที่ระบบให้มา
5. ไปที่หน้า Datastreams แล้วเลือก New Datastream → Virtual Pin
6. กำหนดสำหรับตัวอย่างเปิด–ปิด LED เป็น V2 ชื่อเช่น LED_1
7. ที่แอป Blynk กดรูปไขควง เพิ่ม Widget แบบ Button และเชื่อมกับ Datastream V2
8. ปรับโหมดปุ่มจาก Push เป็น Switch

8.6 ตัวอย่างโค้ดเปิด–ปิด LED ด้วย Blynk

จากสไลด์ ระบุว่าให้เขียนฟังก์ชันสำหรับ V2 โดยเมื่อค่าที่ส่งมามีค่าเท่ากับ 1 ให้หลอดไฟติด และเมื่อค่าเป็น 0 ให้หลอดดับ ตัวอย่างโค้ดด้านล่างเป็นเวอร์ชันสมัยใหม่ของ Blynk IoT ที่สอดคล้องกับแนวคิดในสไลด์

#define BLYNK_TEMPLATE_ID   "TMPLxxxxxx"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "LED Control"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN    "YourAuthToken"

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>

char ssid[] = "YOUR_WIFI_NAME";
char pass[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD";

const int LED_PIN = D2;

BLYNK_WRITE(V2) {
  int value = param.asInt();   // รับค่าจาก Button Widget
  if (value == 1) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  }
}

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  Serial.begin(115200);
  Blynk.begin(BLYNK_AUTH_TOKEN, ssid, pass);
}

void loop() {
  Blynk.run();
}

8.7 วิธีการต่ออุปกรณ์และภาพการต่อวงจร

สไลด์ระบุว่าการต่อ LED สามารถใช้ขาเช่น D0 และ D2 กับ NodeMCU ได้ โดยต้องต่อผ่านตัวต้านทานก่อนเข้าขา Anode ของ LED และต่อ Cathode ลง GND

8.8 ตัวอย่างที่ 8.2 โปรแกรมดูอุณหภูมิและความชื้นด้วย Blynk

สไลด์ตัวอย่างที่ 8.2 ใช้ NodeMCU ESP8266 ร่วมกับ Sensor อุณหภูมิและความชื้น และแสดงค่าบน Blynk โดยใช้ Gauge Widget ซึ่งแตกต่างจากตัวอย่างเปิด–ปิดไฟตรงที่เน้นการส่งข้อมูลจากเซ็นเซอร์ขึ้นแอป แทนการรับคำสั่งจากแอป

ขั้นตอนสำคัญตามสไลด์ ได้แก่

• สร้าง Project Blynk คล้ายกับตัวอย่าง 8.1
• สร้าง Datastream สำหรับ Temperature และ Humidity
• กำหนดอุณหภูมิไปที่ V0 และความชื้นไปที่ V1
• เพิ่ม Widget แบบ Gauge แล้วเชื่อมกับ Datastream ที่สร้างไว้

8.9 ตัวอย่างโค้ดอุณหภูมิและความชื้นด้วย Blynk

จากสไลด์ โค้ดจะเรียกใช้ไลบรารี DHT และในส่วน loop() จะอ่านค่าอุณหภูมิและความชื้น จากนั้นส่งอุณหภูมิไปยัง V0 และความชื้นไปยัง V1 พร้อมแสดงผลใน Serial Monitor ตัวอย่างโค้ดสรุปได้ดังนี้

#define BLYNK_TEMPLATE_ID   "TMPLxxxxxx"
#define BLYNK_TEMPLATE_NAME "TempHum Monitor"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN    "YourAuthToken"

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>
#include "DHT.h"

char ssid[] = "YOUR_WIFI_NAME";
char pass[] = "YOUR_WIFI_PASSWORD";

#define DHTPIN D2
#define DHTTYPE DHT11
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

BlynkTimer timer;

void sendSensor() {
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();

  if (isnan(h) || isnan(t)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }

  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(t);
  Serial.print(" C, Humidity: ");
  Serial.print(h);
  Serial.println(" %");

  Blynk.virtualWrite(V0, t);  // Temperature
  Blynk.virtualWrite(V1, h);  // Humidity
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();
  Blynk.begin(BLYNK_AUTH_TOKEN, ssid, pass);
  timer.setInterval(2000L, sendSensor);
}

void loop() {
  Blynk.run();
  timer.run();
}

แบบฝึกหัดท้ายบท

1. อธิบายบทบาทของ Blynk Cloud, Datastream และ Widget ในระบบ IoT
2. สรุปขั้นตอนการติดตั้ง Library Blynk ใน Arduino IDE
3. อธิบายความแตกต่างระหว่าง Button Widget กับ Gauge Widget
4. สร้าง Datastream สำหรับ LED โดยกำหนดให้ใช้ Virtual Pin V2
5. เขียนโค้ด BLYNK_WRITE(V2) เพื่อควบคุมการเปิด–ปิด LED
6. กำหนด Datastream สำหรับอุณหภูมิและความชื้นให้ใช้ V0 และ V1
7. อธิบายลำดับการไหลของข้อมูลในตัวอย่างวัดอุณหภูมิและความชื้นด้วย Blynk
8. ออกแบบหน้าจอ Blynk App อย่างง่ายสำหรับระบบ Smart Home ที่มี 2 ปุ่มและ 2 Gauge