วางแผนฮาร์ดแวร์

หลักสูตร

ชุดสำหรับผู้สอน (Educator Kit) · สอนและประเมิน

ระดับ

L3 ทำได้เอง

เวลาโดยประมาณ

45 นาที (แนวคิด 15 · ฝึก 25 · เช็กความเข้าใจ 5)

อุปกรณ์

BENTO Emulator (ไม่ต้องมีบอร์ด) · Eva Kit · Dev Kit

ทักษะที่ฝึก

• การจัดการเรียนรู้เชิงปฏิบัติ ถึง L3
• การจำลองฮาร์ดแวร์และอีมูเลเตอร์ ถึง L2

ทักษะที่ประเมิน

• การจัดการเรียนรู้เชิงปฏิบัติ ที่ L3 · หลักฐาน

ควรเรียนก่อน

• ออกแบบการประเมิน

สถานะ

ทดลองใช้ (alpha)

• เปิดสไลด์
• เปิด BENTO IDE
• ไฟล์ของบทเรียนบน GitHub

เป้าหมาย

1. คำนวณฮาร์ดแวร์ที่ต้องใช้
2. ออกแบบการหมุนเวียนบทบาทในกลุ่ม
3. เลือกได้ว่าเมื่อใดใช้ remote flash

ก่อนเริ่ม

• จากบทที่แล้ว งานให้คะแนนแบบไหนที่ต้องทำบนบอร์ดต่อหน้าผู้ประเมิน
• จากบทวิธีสอน กิจกรรมแบบไหนที่ทำในอีมูเลเตอร์ได้ และแบบไหนต้องใช้บอร์ดจริง

ดูของจริงก่อน

เปิด BENTO IDE กดปุ่ม BENTO Emulator แล้วกด HW จะเห็นแผงฮาร์ดแวร์จำลองที่มีหลอดไฟ ปุ่ม ลูกบิด และแผ่นเอียง ผู้เรียนทุกคนใช้สิ่งนี้ได้พร้อมกันโดยไม่ต้องมีบอร์ด นี่คือเหตุผลที่รายวิชาไม่ต้องมีบอร์ดคนละตัว

แนวคิด

1. หนึ่งบอร์ดต่อสามถึงสี่คน ทุกคนมีอีมูเลเตอร์

อัตราที่แนะนำคือบอร์ดหนึ่งตัวต่อผู้เรียนสามถึงสี่คน และ ทุกคน ใช้อีมูเลเตอร์ในเครื่องของตัวเอง งานที่ทำในอีมูเลเตอร์ได้ (ทำความเข้าใจ API ฝึกเติม ออกแบบหน้าจอ) ไม่ต้องรอคิวบอร์ด บอร์ดถูกใช้เฉพาะงานที่ต้องใช้มันจริง ตัวเลขนี้เป็นแนวทาง ไม่ใช่ข้อบังคับ ถ้ามีบอร์ดมากกว่านี้ยิ่งดี ถ้ามีน้อยกว่านี้ ให้ย้ายงานเข้าอีมูเลเตอร์มากขึ้นและใช้ remote flash

2. หมุนบทบาท ไม่ให้ใครนั่งดูอย่างเดียว

กลุ่มที่มีบอร์ดตัวเดียวมักจบที่คนเก่งที่สุดคนเดียวพิมพ์ทั้งแล็บ ป้องกันด้วยบทบาทที่หมุนทุก 15 นาที

บทบาท	ทำอะไร
คนขับ (driver)	พิมพ์และรันบนบอร์ด
ผู้นำทาง (navigator)	อ่านโจทย์ บอกขั้นถัดไป ตรวจกับเป้าหมาย
ผู้ทดสอบ (tester)	รันโค้ดเดียวกันในอีมูเลเตอร์ เทียบผลกับบอร์ด
ผู้บันทึก (recorder)	เก็บหลักฐาน ภาพ log และคำทำนาย ลง portfolio ของกลุ่ม

3. Remote flash

สำหรับเฟิร์มแวร์ที่ต้องแฟลชเป็นไฟล์ .hex บริการ TESAIoT Remote Flash ให้เบราว์เซอร์ส่งไฟล์ไปแฟลชบอร์ดที่ต่ออยู่กับอีกเครื่องหนึ่ง ตามที่หน้าบริการแสดง ขั้นตอนคือ สร้างรหัสจับคู่ (pairing code) บนหน้าเว็บ ใส่รหัสในแอป TESAIoT Programmer บนเครื่องที่ต่อบอร์ด แล้วเลือกไฟล์ .hex และสั่งแฟลช ใช้ได้เมื่อ

• บอร์ดทั้งหมดต่ออยู่กับเครื่องกลางในห้องแล็บ และผู้เรียนส่งงานจากเครื่องของตัวเอง
• ผู้เรียนเรียนทางไกล และสถาบันมีบอร์ดต่อไว้ให้

ก่อนใช้กับทั้งห้อง ให้ทดลองจับคู่และแฟลชด้วยตัวเองก่อนหนึ่งรอบ

4. สิ่งที่อีมูเลเตอร์ไม่บอก

อีมูเลเตอร์ตอบได้ดีว่าโปรแกรมรันจบไหมและหน้าจอหน้าตาอย่างไร แต่ WiFi เป็นของจำลอง ค่าเซนเซอร์เป็นค่าจำลอง และข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์บางอย่าง เช่นเวลาที่บอร์ดยังไม่พร้อมตอบเรื่องเซนเซอร์หลังเปิดเครื่อง ไม่ปรากฏในเบราว์เซอร์ ผู้สอนควรรันตัวอย่างของแล็บบนบอร์ดจริงก่อนทุกครั้ง แล้วบอกผู้เรียนล่วงหน้าว่าผลต่างกันตรงไหน

ตัวอย่างสมบูรณ์

รายวิชามีผู้เรียน 30 คน แล็บสัปดาห์ละ 3 ชั่วโมง

• ท่าที่ 1 จำนวนบอร์ด 30 ÷ 4 = 7.5 ปัดขึ้นเป็น 8 กลุ่ม บวกสำรอง 2 รวม 10 บอร์ด สาย USB ข้อมูล 12 เส้น
• ท่าที่ 2 เครื่อง ผู้เรียนใช้โน้ตบุ๊กของตัวเองสำหรับอีมูเลเตอร์ ห้องแล็บมีเครื่องต่อบอร์ด 8 เครื่อง
• ท่าที่ 3 เวลา ครึ่งแรกของแล็บทุกคนทำในอีมูเลเตอร์ ครึ่งหลังหมุนบทบาททุก 15 นาทีบนบอร์ด
• ท่าที่ 4 เครือข่าย ทดสอบก่อนเปิดภาคว่าเครือข่ายแล็บไม่ต้องล็อกอินผ่านหน้าเว็บ และไม่กันพอร์ตที่บทเรียน MQTT ใช้

ฝึกเติม

คัดลอก resources/hardware-checklist.md แล้วเติมให้ครบสำหรับรายวิชาของคุณ พร้อมตารางหมุนบทบาทหนึ่งแล็บ

เช็กความเข้าใจ

ตอบคำถามใน quiz.yaml ถูกตั้งแต่ 80% ขึ้นไปถือว่าผ่าน

ไปต่อ

บทถัดไปเป็นโมดูลสุดท้าย ว่าด้วยการอบรมผู้สอนและเส้นทางสู่ TQP Certified Trainer

สะท้อนคิด

ถ้าวันแล็บบอร์ดเสียไปครึ่งหนึ่ง แผนสำรองของคุณคืออะไร และผู้เรียนยังได้ผลการเรียนรู้ข้อไหนครบ

คำถามทบทวน

ลองตอบเองก่อน แล้วค่อยเปิดดูเฉลย

1. รายวิชามีผู้เรียน 24 คน ใช้อัตราบอร์ดหนึ่งตัวต่อสี่คน และสำรองสองตัว ต้องมีบอร์ดกี่ตัว (เป้าหมายข้อ 1)

   1. 6
   2. 8
   3. 12
   4. 24
   ดูเฉลย

   คำตอบ: B. 8

   24 ÷ 4 = 6 กลุ่ม บวกสำรอง 2 เป็น 8 ตัว

2. ข้อใดคือสิ่งที่มักถูกลืมในรายการฮาร์ดแวร์ (เป้าหมายข้อ 1)

   1. สาย USB ที่ส่งข้อมูลได้ ไม่ใช่สายชาร์จอย่างเดียว
   2. จอภาพสำรอง
   3. ลำโพง
   4. เมาส์ไร้สาย
   ดูเฉลย

   คำตอบ: A. สาย USB ที่ส่งข้อมูลได้ ไม่ใช่สายชาร์จอย่างเดียว

   สายชาร์จอย่างเดียวจ่ายไฟได้แต่ส่งข้อมูลไม่ได้ IDE จะหาบอร์ดไม่เจอ ทั้งที่บอร์ดติดไฟ

3. ในกลุ่มที่มีบอร์ดตัวเดียว บทบาทผู้ทดสอบ (tester) ทำอะไร (เป้าหมายข้อ 2)

   1. พิมพ์โค้ดบนบอร์ด
   2. รันโค้ดเดียวกันในอีมูเลเตอร์แล้วเทียบผลกับบอร์ด
   3. รอจนถึงคิวของตัวเอง
   4. ให้คะแนนเพื่อนในกลุ่ม
   ดูเฉลย

   คำตอบ: B. รันโค้ดเดียวกันในอีมูเลเตอร์แล้วเทียบผลกับบอร์ด

   ผู้ทดสอบทำงานคู่ขนานในอีมูเลเตอร์ ทำให้เห็นความต่างระหว่างบอร์ดกับอีมูเลเตอร์ และไม่มีใครนั่งรอเฉย ๆ

4. ทำไมจึงหมุนบทบาททุกประมาณ 15 นาที (เป้าหมายข้อ 2)

   1. เพื่อให้บอร์ดได้พัก
   2. เพื่อไม่ให้คนเดียวพิมพ์ทั้งแล็บ และทุกคนได้ลงมือบนบอร์ด
   3. เพราะบอร์ดทำงานได้ครั้งละ 15 นาที
   4. เพื่อให้แล็บจบเร็วขึ้น
   ดูเฉลย

   คำตอบ: B. เพื่อไม่ให้คนเดียวพิมพ์ทั้งแล็บ และทุกคนได้ลงมือบนบอร์ด

   กลุ่มที่ไม่หมุนบทบาทมักจบที่คนเก่งที่สุดทำคนเดียว คนอื่นได้แค่ดู

5. เรียงขั้นตอนการใช้ TESAIoT Remote Flash ตามที่หน้าบริการแสดง (เป้าหมายข้อ 3)

   1. เลือกไฟล์ .hex แล้วสั่งแฟลช
   2. สร้างรหัสจับคู่บนหน้าเว็บ
   3. ใส่รหัสในแอป TESAIoT Programmer บนเครื่องที่ต่อบอร์ด
   ดูเฉลย

   ลำดับที่ถูก: B. สร้างรหัสจับคู่บนหน้าเว็บ → C. ใส่รหัสในแอป TESAIoT Programmer บนเครื่องที่ต่อบอร์ด → A. เลือกไฟล์ .hex แล้วสั่งแฟลช

   จับคู่เบราว์เซอร์กับเครื่องที่ต่อบอร์ดก่อน แล้วจึงส่งไฟล์ไปแฟลช

อ้างอิงบทเรียนนี้

ถ้านำบทเรียนนี้ไปสอน ทำสไลด์ หรือทำเอกสารต่อ ให้อ้างอิงด้วยข้อความนี้ ถ้าดัดแปลงเนื้อหา ให้เติม (ดัดแปลง)ต่อท้ายชื่อบทเรียน

"วางแผนฮาร์ดแวร์" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

ข้อความอ้างอิงภาษาอังกฤษ: "Planning the hardware" from TESA Open Knowledge by the Thai Embedded Systems Association (TESA), https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program, licensed under CC BY-NC 4.0

ลิงก์บทเรียน: https://tesaiot.github.io/tesa-qualification-program/courses/educator-kit/m02-teach-and-assess/l03-hardware-planning/

วิธีอ้างอิง TESA ฉบับเต็ม