บทความนี้เป็นการอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลแบบคิว (Queue) ซึ่งได้เคยเขียนถึงไปในบทความ Queue Data Structure ที่เป็นภาษาไพธอนและถูกนำไปใช้บ่อยกับตัวอย่างของ MicroPython แต่บทความนี้เป็นภาษา C ที่เขียนผ่าน Arduino IDE เพื่อใช้งานกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ LGT8F328P, SAM-D21, ESP8266, ESP32 และ ESP32-S2 ดังภาพที่ 1 โดยยกตัวอย่างการนำโครงสร้างแถวลำดับ และลิงค์ลิสต์เดี่ยวมาเป็นโครงสร้างข้อมูลแบบคิว และคงเป็นบทความสุดท้ายบน JarutEx แล้วครับ
บทความนี้เป็นการอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างข้อมูลแบบสแต็ก (Stack) เพื่อเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C บนแพล็ตฟอร์มต่าง ๆ โดยใช้โครงสร้างข้อมูลแบบลิงค์ลิสต์เดี่ยวเป็นที่เก็บข้อมูลของสแต็กพร้อมตัวอย่างการแถวลำดับเป็นที่เก็บข้อมูล และทดสอบการทำงานกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ LGT8F328P, SAM-D21, ESP8266, ESP32 และ ESP32-S2 ดังภาพที่ 1 และ 2 ส่วนกรณีที่ต้องการไปใช้กับแพล็ตฟอร์มอื่น ๆ ยังคงสามารถดัดแปลงโค้ดเพื่อนำไปใช้ได้เช่นเดียวกัน
บทความนี้เป็นการใช้โมดูล ST7735s กับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32-S2 ผ่านไลบรารี TFT_eSPI โดยในก่อนหน้านี้ได้กล่าวถึงการใช้งานกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 และ STM32F103C ไปแล้ว และโมดูล TFT ที่เลือกใช้เป็น REDTAB80x160 (ได้เพิ่มเติมโค้ดสำหรับ GREENTAB80x160 ในตอนท้ายบทความ) แต่สามารถปรับดารตั้งค่าเป็นโมดูลอื่น ๆ ได้ โดยดูรายละเอียดจากไฟล์ User_Setup.h ของไลบรารี TFT_eSPI ดังภาพที่ 1
จากบทความแนะนำการใช้บอร์ด STM32F030F4P6 ที่ใช้การสื่อสารพอร์ตอนุกรมด้วยการใช้ไลบรารีเพิ่มเติมซึ่งทำให้ปริมาณหน่วยความจำไม่มากพอสำหรับใช้งาน ทางเราเลยลองเปลี่ยนมาใช้ SoftwareSerial ของเฟรมเวิร์ก Arduino และใช้ขา PA10 และ PA9 ต่อเข้ากับ RX และ TX ของโมดูลแปลง USB-RS232 ดังภาพที่ 1 และทดลองใช้งานตามการตั้งค่าของ Arduino IDE ดังภาพที่ 2 พร้อมทั้งสั่ง Toggle หลอด LED ที่เชื่อมต่อกับขา PA4 พบว่า เมื่อคอมไพล์โปรแกรมตัวอย่างแล้วมีการใช้ ใช้หน่วยความจำ ROM และ RAM เป็น 80% และ 21% ตามลำดับดังการรายงานจาก Arduino IDE ดังต่อไปนี้
Sketch uses 13188 bytes (80%) of program storage space. Maximum is 16384 bytes.
Global variables use 876 bytes (21%) of dynamic memory, leaving 3220 bytes for local variables. Maximum is 4096 bytes.
จากบทความโครงสร้างข้อมูล Singly Linked List, การใช้โมดูลเซ็นเซอร์ DHT11 กับไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32F103 และการใช้โมดูลแสดงผล TFT ที่ใช้ตัวควบคุม st7735s จึงเกิดเป็นแนวคิดของบทความนี้ คือ นำตัวอย่างการใช้โครงสร้างข้อมูลแบบลิงค์ลิสต์เดี่ยวที่เก็บค่าอุณหภูมิและความชื้นมาหาค่ามากสุด น้อยสุด ค่าเฉลี่ย พร้อมทั้งข้อมูลในลิสต์มาแสดงในรูปแบบของกราฟดังภาพที่ 1
บทความนี้เป็นการเขียนโปรแกรมภาษา C/C++ กับบอร์ด Arduino Nano, Arduino Uno, LGT8F328P หรือบอร์ดอื่น ๆ และแพล็ตฟอร์มอื่น ๆ ที่ใช้ภาษา C ได้ โดยในบทความนี้กล่าวถึงวิธีการใช้โครงสร้าง struct สำหรับเก็บข้อมูลและตัวชี้ที่ใช้สำหรับชี้ไปยังตำแหน่งของหน่วยความจำ และวิธีการบริหารหน่วยความจำได้แก่ การจองหน่วยความจำ การเข้าถึงหน่วยความจำ และการยกเลิกการใช้หน่วยความจำเพื่อสร้างวิธีการจัดเก้บข้อมูลแบบลิงค์ลิวต์เดียว (Singly Linked List) พร้อมทั้งตัวอย่างโปรแกรมที่ใช้สำหรับเก็บรายการค่าอุณหภูมิและความชื้นจากโมดูล DHT11 ดังภาพที่ 1
จากที่ได้อ่านบทความการใช้ ADC ของบอร์ด STM32L432 และบทความเกี่ยวกับ STM32F103x ในการเชื่อมต่อกับ ST7735S เลยถึงคราวนำ STM32F103CBT6 หรือบอร์ด Blue-Pill/Black-Pill มาเขียนโปรแกรมใช้งาน ADC เพื่อแสดงผลบนจอ TFT กันบ้าง โดยตัวอย่างผลลัพธ์ของบทความนี้เป็นดังภาพที่ 1 อันเป็นการอ่านค่าจากขา PA0 ที่ได้เชื่อมต่อกับขาสัญญาณแอนาล็อกจากบอร์ด LDR ในภาพที่ 2 เพื่อแสดงผลบนจอแสดงผลแบบ TFT
This article describes setting up the Arduino’s TFT_eSPI library to use the ST7735s-controlled TFT LCD that was written as an example in a previous article in Python. We found that there are 2 0.96″ LCD IPS ST7735s models, which are GREENTAB160x80 and REDTAB160x80. Both modules differ in the spacing between them, as shown in Figure 1. This article uses the ESP8266, ESP32 DO-IT DevKit version with ESP32CAM and STM32F103C8T6. It is a board to test the functionality of the program.
หลังจากที่ทดสอบ DAC และ ADC ของทั้ง ESP32, SAM-D21, LGT8F328P และ STM32L432KC เป็นที่เรียบร้อย ครั้งนี้ก็เป็นคราวของ ESP32-S2 ที่ทางเรามีใช้งานอยู่ โดยการทดสอบการทำงานยังคงเป็นเหมือนก่อนหน้านี้ที่ใช้ DAC ส่งคลื่น 3 ลักษณะคือ ฟันปลา สามเหลี่ยม และคลื่นรูปไซน์ออกมา และเขื่อมต่อเข้ากับขาของ ADC เพื่อนอ่านค่า พร้อมทั้งทดสอบดูกราฟว่ามีลักษณะออกมาเป็นอย่างไร
ในการทดลองนี้ได้เชื่อมต่อ DAC1 เข้ากับ ADC ดังภาพที่ 1 โดย ESP32-S2 มี DAC ขนาด 8 บิตจำนวน 2 พอร์ตเรียกว่า DAC1 และ DAC2 ส่วน ADC มีความละเอียด 12 บิต ซึ่งจะเห็นว่ามีคุณสมบัติเหมือนกับ ESP32 แต่จะได้ผลลัพธ์เหมือนกันหรือไม่นั้นคงบอกได้ว่าน่าจะแตกต่างเนื่องจากใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์คนละรุ่นกัน โดยใน ESP32-S2 ใช้ตัวเดียวกับ ESP32-S3 ที่มีเพียงแกนเดียว และไม่มี BLE
จากที่ได้อ่านบทความ การใช้งาน STM32 Core Support for Arduino สำหรับบอร์ด Nucleo L432KC ของอาจารย์ เรวัต ศิริโภคาภิรมย์ ทางเราเลยได้จัดหาบอร์ดมาทดลองใช้งานและเชื่อมต่อขาสำหรับส่งข้อมูลออก DAC ไปยัง ADC ตามภาพที่ 1 เพื่อทดสอบการทำงานของภาค DAC และ ADC ของบอร์ดโดยใช้โค้ดการทำงานเหมือนกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32, SAM-D21 และ LGT8F328P ว่าเป็นอย่างไร มาติดตามกันครับ
