Embedded systems all around you
Objectives
Section titled “Objectives”By the end of this lesson you will be able to
- Identify the sensing, deciding and acting parts of at least three household devices
- Explain at least two ways a microcontroller differs from a general-purpose computer
- Classify which devices contain an embedded system
This lesson needs no board and nothing to install. All you need are your eyes and one sheet of paper.
Before you start
Section titled “Before you start”Try answering these two questions in your head first. Don’t worry about getting them wrong.
- How many things in your home “know” what time it is right now?
- How does a rice cooker know that the rice is cooked?
The answers to these two questions are what this whole lesson is about.
See it work first
Section titled “See it work first”Walk around your home or office for a couple of minutes and note down the things that have buttons, lights, a screen, or can sound an alarm, for example a washing machine, a microwave, an air-conditioner remote, a wrist watch, a lift, traffic lights, a newer refrigerator, a blood-pressure monitor.
Almost everything on this list has a small computer hidden inside it. This computer has no keyboard and no mouse, and most people never know it is there. That is an embedded system.
Concepts
Section titled “Concepts”1. Sense, decide, act
Section titled “1. Sense, decide, act”Almost every embedded system works by repeating the same three steps over and over.
| Step | In English | Example in a digital rice cooker (the kind with a display and mode buttons) |
|---|---|---|
| Sense | sense (through a sensor) | The temperature sensor at the bottom of the pot |
| Decide | decide (with a microcontroller) | “It is hotter than a certain point, so the water is gone and the rice is cooked” |
| Act | act (through an actuator) | Cut power to the heating element, switch to keep-warm mode, turn on the status light |
A traditional rice cooker with a single lever also knows when the rice is cooked, but it uses a heat-operated cut-off (a thermostat) and has no computer inside. So two things that do the same job may be an embedded system in one case and not in the other.
Try these three columns on a washing machine. The water-level sensor is the sensing part, the wash programme is the deciding part, and the motor and the water valves are the acting parts. Once you have seen it this way, you will see it in everything.
2. A microcontroller is not a shrunken computer
Section titled “2. A microcontroller is not a shrunken computer”A desktop computer is designed to do everything: browse the web, write documents, play games. A microcontroller is designed to do one job, do it well, do it on time and use little power. There are at least three clear differences.
- A dedicated job One program runs from power-on to power-off. Nobody comes along and installs more apps.
- On time An airbag must inflate within a set time; even slightly late is useless. Work like this is called real-time work.
- Low power and small Many run for a year on a single battery, and the whole system sits on one chip (the processor, memory and the pins to connect devices are all on the same chip).
3. So what is not one?
Section titled “3. So what is not one?”Things that make no decision at all, such as an ordinary light switch that only connects or breaks a circuit, or a torch that lights up when you press it, do not count as embedded systems, even though electricity runs through them. If there is no part that “thinks”, it is not one.
Practice
Section titled “Practice”Take a sheet of paper and draw a table with the columns below, then fill in at least three rows from the things you noted in “See it work first”.
| Device | What it senses (sensor) | What it decides | What it drives (actuator) |
|---|---|---|---|
| Example: air conditioner | Room temperature | “The room is still warmer than the setting” | Compressor, fan |
If you cannot fill in a cell, ask “how does it know?” and “what does it do next?”. These two questions usually lead you to the answer.
Check your understanding
Section titled “Check your understanding”Answer the questions in quiz.yaml. A score of 80% or more passes this lesson.
Going further
Section titled “Going further”Think about this: if the temperature sensor in a rice cooker failed and reported “cold” all the time, what would happen? Questions like this are what embedded engineers think about every day. A good system must notice when its own sensor is lying.
In the next lesson, Meet the board and the emulator, we will see a real microcontroller and try controlling it through a web browser, with no board needed.
Reflect
Section titled “Reflect”Which device in your home surprised you most by having a computer inside? And if you could redesign it, what else would you want it to sense?
Review questions
Answer on your own first, then open the answer.
-
In a washing machine, which part "acts" (the actuator)? (Objective 1)
- เซนเซอร์วัดระดับน้ำ
- โปรแกรมซักที่เลือกไว้
- มอเตอร์ที่หมุนถัง
- ปุ่มเลือกโหมด
Show answer
Answer: C. มอเตอร์ที่หมุนถัง
มอเตอร์เปลี่ยนการตัดสินใจให้เป็นการกระทำจริง เซนเซอร์คือส่วนรับรู้ โปรแกรมคือส่วนตัดสินใจ ส่วนปุ่มเป็นทางรับคำสั่งจากคน
-
Put the steps of an air conditioner set to 25 degrees in order. (Objective 1)
- สั่งคอมเพรสเซอร์ให้หยุด
- วัดอุณหภูมิห้องได้ 24 องศา
- เทียบกับค่าที่ตั้งไว้ แล้วสรุปว่าห้องเย็นพอแล้ว
Show answer
Correct order: B. วัดอุณหภูมิห้องได้ 24 องศา → C. เทียบกับค่าที่ตั้งไว้ แล้วสรุปว่าห้องเย็นพอแล้ว → A. สั่งคอมเพรสเซอร์ให้หยุด
รับรู้ก่อน แล้วตัดสินใจ แล้วจึงสั่งงาน ลำดับนี้วนซ้ำไปตลอดเวลาที่แอร์เปิดอยู่
-
Which are differences between a microcontroller and a desktop computer? (choose all that apply) (Objective 2)
- ไมโครคอนโทรลเลอร์มักทำงานเดียวตั้งแต่เปิดจนปิดเครื่อง
- ไมโครคอนโทรลเลอร์มักต้องกินไฟน้อยและตัวเล็ก
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องมีคีย์บอร์ดและเมาส์เสมอ
- หลายงานของไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องตอบสนองให้ทันเวลาที่กำหนด
Show answer
Answer: A. ไมโครคอนโทรลเลอร์มักทำงานเดียวตั้งแต่เปิดจนปิดเครื่อง · B. ไมโครคอนโทรลเลอร์มักต้องกินไฟน้อยและตัวเล็ก · D. หลายงานของไมโครคอนโทรลเลอร์ต้องตอบสนองให้ทันเวลาที่กำหนด
ระบบฝังตัวส่วนใหญ่ไม่มีคีย์บอร์ดหรือเมาส์เลย คนใช้ไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีคอมพิวเตอร์อยู่ข้างใน
-
Which of these devices contain an embedded system? (choose all that apply) (Objective 3)
- สวิตช์ไฟธรรมดาที่แค่ต่อหรือตัดวงจร
- นาฬิกาข้อมือดิจิทัลที่นับก้าวได้
- ไมโครเวฟที่ตั้งเวลาได้ด้วยปุ่มกด
- เครื่องวัดความดันโลหิตแบบดิจิทัล
- ไฟฉายที่กดแล้วติดเฉย ๆ
Show answer
Answer: B. นาฬิกาข้อมือดิจิทัลที่นับก้าวได้ · C. ไมโครเวฟที่ตั้งเวลาได้ด้วยปุ่มกด · D. เครื่องวัดความดันโลหิตแบบดิจิทัล
สามชิ้นกลางมีส่วนที่ตัดสินใจ สวิตช์ไฟธรรมดากับไฟฉายแค่ต่อหรือตัดวงจร ไม่มีส่วนที่คิด
Cite this lesson
If you teach from this lesson or reuse it in slides or documents, credit it with the text below. If you changed it, add (adapted) after the title.
"Embedded systems all around you" 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
Thai attribution: "ระบบสมองกลฝังตัวซ่อนอยู่รอบตัวเรา" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0
Lesson link: https://tesaiot.github.io/tesa-qualification-program/en/courses/explorer/m01-meet-embedded/l01-embedded-around-us/
This lesson adapts the source below; keep its credit too.
https://github.com/Advance-Innovation-Centre-AIC/embedded-systems-for-aiot-developer/tree/a80bbe88a34bcb9bb8d991f42f9252b77cdab079 · ตัวอย่างโค้ดทุกไฟล์ในหลักสูตรนี้ย่อและดัดแปลงจากตัวอย่างของ AIoT in Action (MIT) ใช้ API ของ BENTO MicroPython ตามที่ตัวอย่างต้นฉบับใช้ ไม่มีการเพิ่มคำสั่งใหม่
TESA Open Knowledge · © 2026 สมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA) · CC BY-NC 4.0
Content is licensed CC BY-NC 4.0. Reuse it non-commercially and credit the Thai Embedded Systems Association (TESA) every time. · How to cite TESA