บทเรียน 4.2 — จอสถานะเครือข่าย: แกะโค้ดโมดูล wifi

เรื่องที่เราให้ 70% ผู้เรียนเขียน 30%

ไดรเวอร์ WiFi หนักกว่าโค้ดทั้งชุดบทเรียนนี้หลายพันบรรทัด — เราไม่ได้เขียนมัน เรา ใช้มันให้เป็น และนั่นคือทักษะที่ตรงกับงานจริงมากกว่า

โมดูล wifi มี แปดชื่อ ไม่ใช่หก — อีกสองตัวคือ wifi.disconnect() กับ wifi.softap() ซึ่งโครงหลักไม่ได้เรียก แต่เราจะลงมือทั้งคู่ในสไลด์ถัดไป เพราะตัวหนึ่งคือวิธีพิสูจน์ว่าลิงก์หลุดจริง และอีกตัวคือทางออกเมื่อในห้องไม่มีวงให้ต่อ

สามข้อที่เฟิร์มแวร์ยังทำได้ไม่ครบ — ต้องรู้ก่อนเขียน

ข้อ 1 กับข้อ 2 เป็น กับดักที่ทำให้เสียเวลาทั้งบทเรียนถ้าไม่รู้ก่อน — จะนั่งแก้โค้ดที่ไม่ได้ผิด

ข้อ 3 เป็นเรื่องที่น่าสนใจกว่านั้น: หน้าจอที่ดูน่าเชื่อถือ อาจแสดงค่าที่ไม่ได้มาจากการวัดจริง การรู้ว่า ตัวเลขบนจอมาจากไหน คือส่วนหนึ่งของงานวิศวกรรม ไม่ใช่การจับผิด

ในโค้ดวันนี้เราก็เดาเกตเวย์เหมือนกัน — ต่างกันตรงที่เราจะ ping เพื่อพิสูจน์ ว่าเดาถูก แล้วแสดงผลตามความจริง

โมดูล wifi ทั้งแปดชื่อ — ตารางที่เปิดค้างไว้ได้ทั้งบทเรียน

หกแถวแรกคือของที่โครงหลักวันนี้เรียกจริง สองแถวล่างเราจะลองมือในสไลด์ถัดไป

สองตัวที่โครงหลักไม่ได้เรียก — และทำไมยังต้องรู้จัก

# --- disconnect(): วิธีพิสูจน์ว่า "หลุด" หน้าตาเป็นอย่างไรจริง ๆ ---
wifi.disconnect()                 # คืน None ไม่ใช่ True
print(wifi.is_connected())        # False
print(wifi.ip())                  # "0.0.0.0"  <- ไม่ว่าง จึงเป็นจริงใน if

# --- softap(): เมื่อหาวงที่ตั้งไว้ไม่เจอ บอร์ดปล่อยวงของตัวเองได้ ---
wifi.softap("bento-team01", "12345678")   # True แล้วบอร์ดอยู่ที่ 192.168.4.1

disconnect() ทำให้เรา สร้างสถานะ "หลุด" ขึ้นมาดูได้ตามสั่ง ไม่ต้องรอให้เน็ตล่มเอง — บทเรียน 5.1–5.3 ต้องเขียนโค้ดที่ทนการหลุด ถ้าไม่เคยเห็นว่าหลุดแล้วค่าไหนเปลี่ยน จะเขียนเงื่อนไขถูกได้ยาก

softap() เป็นทางออกจริงเมื่อไม่มีวงให้ต่อ — เครื่องมือช่างและกล้องติดรถจำนวนมากตั้งค่าครั้งแรกด้วยวิธีนี้ ข้อแลกเปลี่ยนคือ วิทยุมีชุดเดียว เป็น AP แล้วจะเป็นลูกข่ายพร้อมกันไม่ได้ ping() ออกเน็ตจึงใช้ไม่ได้ในโหมดนี้ · ลองไฟล์ 07_disconnect_rejoin.py กับ 08_softap_fallback.py

แกะโค้ดจริง — ท่าที่ 1 วางสองแผงให้ครบก่อนเข้าลูป

ui.screen()
time.sleep_ms(200)
ui.Label("สถานะเครือข่ายของทีม", x=24, y=8, color=COL_TEXT, value=24)
l_ssid = ui.Label("SSID: -", x=336, y=12, color=COL_TEXT, value=20)
l_ip = ui.Label("IP: -", x=24, y=48, color=COL_TEXT, value=20)
l_tick = ui.Label("กำลังสแกน", x=336, y=48, color=COL_DIM, value=20)
btn_scan = ui.Button("สแกนใหม่", x=552, y=8, w=216, h=88, color=0x3A4150, value=20)

tbl = ui.Table(x=24, y=104, w=480, h=288, cols=4)   # แถวละ 72 px: หัว + 3 แถว = 288
tbl.col_width(0, 144)        # กว้างพอสำหรับชื่อ 12 ตัวอักษร ซึ่งเป็นเพดานที่เราตัดไว้
tbl.col_width(1, 96)
tbl.col_width(2, 80)
tbl.col_width(3, 128)        # "มีรหัส" คือข้อความที่ยาวที่สุดในคอลัมน์นี้

ทุก widget ถูกสร้าง ก่อน เข้าลูป ในลูปแค่เปลี่ยนข้อความกับค่า · ตารางเดียวแทน ui.Label สิบตัว — col_width คือสิ่งเดียวที่ต้องตั้งให้ถูก ช่องแคบกว่าข้อความ = ตัดบรรทัด = แถวสูงสองเท่า แถวสุดท้ายตกขอบเงียบ ๆ · ปุ่ม สแกนใหม่ อยู่บนแถบหัวเรื่อง เพราะ มุมขวาล่างเฟิร์มแวร์ถือไว้ให้ปุ่ม Console widget ที่ไปทับมันจะถูกบังจนกดไม่โดน

16 widgets จาก 64 — เหลือที่ให้ทีมเติมของตัวเองได้อีกมาก

แกะโค้ดจริง — ท่าที่ 2 มันคือ tuple ไม่ใช่ dict

# --- ท่าที่ 2 + 3 อยู่ในฟังก์ชันเดียว เพราะปุ่ม "สแกนใหม่" ต้องเรียกซ้ำได้ทั้งชุด ---
def rescan():
    nets = wifi.scan()                              # บล็อกราว 3-10 วินาที
    nets.sort(key=lambda net: net[1], reverse=True) # net[1] คือ rssi

sort() แก้ลิสต์เดิมในที่ · key=lambda net: net[1] สั่งให้เรียงตามช่องที่สอง · reverse=True ทำให้ค่ามากมาก่อน — RSSI ค่ามากคือแรงกว่า เพราะ −48 มากกว่า −79

ทำไมสองบรรทัดนี้ต้องอยู่ในฟังก์ชัน: ปุ่ม สแกนใหม่ ต้องทำงานทั้งชุด — สแกน เรียง ล้างตาราง เทใหม่ ถ้าปล่อยสองบรรทัดนี้ไว้กลางไฟล์ ปุ่มจะเรียกได้แค่ครึ่งเดียวของงาน

ตัวอย่างที่มากับเฟิร์มแวร์เขียนผิดจริง — ไฟล์ network/01_wifi_scan_connect.py บรรทัด 33 ยังเขียน net['ssid'] อยู่จนวันนี้ บทเรียนคือ โค้ดตัวอย่างไม่ใช่เอกสารอ้างอิง อย่าลอกไปใช้

แกะโค้ดจริง — ท่าที่ 3 เทลงตาราง แล้ววัดวงของทีมด้วย dBm

    tbl.clear_items()                           # ท่าที่ 3 (ยังอยู่ใน rescan)
    tbl.add_row("SSID", "dBm", "ช่อง", "รหัส")    # หัวสั้น เพราะช่องแคบ
    for i in range(min(TOP_N, len(nets))):
        ssid, rssi, security, channel = nets[i] # แกะสี่ช่องพร้อมกัน
        tbl.add_row(ssid[:12], str(rssi), str(channel),
                    "เปิด" if security == 0 else "มีรหัส")
        ui.poll()
    for ssid, rssi, security, channel in nets:  # แล้วค่อยขยับมาตรวัดฝั่งขวา
        if ssid == WIFI_SSID:                   # มาตรวัดเล่าเรื่องวงของทีมเอง
            pct, col = signal_of(rssi)
            bar_rssi.value(rssi)                # Bar รับพิสัย -90..-40 ตรง ๆ ได้
            l_rssi.color(col)
            l_rssi.text("ความแรง " + str(rssi) + " dBm (" + str(pct) + "%)")

$q=\operatorname{clamp}\!\left(\frac{\text{RSSI}-(-90)}{(-40)-(-90)}\times100,\;0,\;100\right)$ — ยืดช่วง −90 ถึง −40 dBm ให้เป็น 0 ถึง 100 เพื่อบอก คุณภาพเป็นเปอร์เซ็นต์ ข้างตัวเลข dBm · ตัวเลขจริง: −67 dBm → $(-67+90)\times 2 = 46$

ui.Bar ไม่ต้องแปลงอะไรเลย เพราะตั้ง min=-90, max=-40 ได้ตรง ๆ — ที่ต้องแปลงคือเลขที่ คน จะอ่าน ไม่ใช่เลขที่ widget จะรับ · min(TOP_N, len(nets)) กันพังตอนสแกนเจอน้อยกว่าสามวง

signal_of() คืนทั้งเปอร์เซ็นต์และสีพร้อมกัน เพราะมาจากตัวเลขเดียว — แยกกันคำนวณเมื่อไร วันหนึ่งมันจะไม่ตรงกัน

แกะโค้ดจริง — ท่าที่ 4 บรรทัดที่บล็อกได้ 85 วินาที

l_tick.text("กำลังต่อ 85 วิ")            # ท่าที่ 4: บอกก่อน แล้วค่อยเรียกของที่บล็อก
ui.poll()
ok = wifi.connect(WIFI_SSID, WIFI_PASS)   # สองอาร์กิวเมนต์ตามลำดับเท่านั้น

if not ok:
    l_ssid.color(COL_BAD)
    l_ssid.text("ต่อไม่ติด")
    l_tick.text("ตรวจ SSID/รหัสผ่าน")
    ui.poll()
    raise SystemExit
...
led_up.value(1)                           # ต่อติดแล้วไฟดวงบนติด ดวงล่างหรี่
led_down.value(0)

wifi.connect() รับ สองอาร์กิวเมนต์แบบตำแหน่งเท่านั้น — ไม่มี timeout= ไม่มี security= · raise SystemExit เมื่อต่อไม่ติดคือการตัดสินใจที่ตั้งใจ เพราะท่าที่ 5 ไม่มีความหมายถ้าไม่มีลิงก์ — ล้มเร็วดีกว่าปล่อยให้ลูปวนแสดง timeout จนคนดูสับสน · สองบรรทัดสุดท้ายคือ สถานะลิงก์เป็นไฟ ไม่ใช่ตัวอักษรสี — แปลงภาพเป็นขาวดำแล้วตัวอักษรเขียว/แดงกลายเป็นเทาเหมือนกัน ส่วนไฟติดกับไฟหรี่ยังแยกออกด้วยความสว่างและตำแหน่ง

ในระบบฝังตัว ทุกบรรทัดที่บล็อกนานกว่าครึ่งวินาที ต้องมีการแจ้งผู้ใช้กำกับเสมอ

แกะโค้ดจริง — ท่าที่ 5 ลูปสถานะสด ยิงสองปลายทาง

while True:                                     # ท่าที่ 5 — ลูปเดินทุก 200 ms
    now = time.ticks_ms()
    events = ui.poll()                          # ลืมบรรทัดนี้ = widget หายใน 2 วิ
    for ev in events:                           # นิ้วมาถึงเมื่อไรก็รับได้ทันที
        if ev["type"] == "clicked" and ev["handle"] == btn_scan.id():
            l_tick.text("กำลังสแกน")            # บอกก่อน แล้วค่อยเรียกของที่บล็อก
            ui.poll()
            nets = rescan()
    if wifi.is_connected():
        if time.ticks_diff(now, t_ping) >= PING_EVERY_MS:   # ping เดินนาฬิกาตัวเอง
            t_ping = now
            try:
                ms_gw = wifi.ping(gw, PING_TIMEOUT_MS)
                ms_net = wifi.ping(NET_TEST_IP, PING_TIMEOUT_MS)
            except OSError:
                ms_gw, ms_net = -1, -1
            l_gw.text(ms_text("เกตเวย์", ms_gw))
    time.sleep_ms(200)

ลูปเดินทุก 200 ms แต่ ping เดินตามนาฬิกาของตัวเองทุก 3 วินาที — งานคนละจังหวะอยู่ในลูปเดียวกันได้ ถ้าแต่ละงานถามนาฬิกาเอง แทนที่จะใช้ sleep ยาว ๆ ขวางทาง · ถ้าเขียน sleep_ms(3000) ก้อนเดียว ปุ่มบนจอจะกดแล้วรอถึงสามวินาทีกว่าจะตอบ ซึ่งคนกดจะสรุปว่าปุ่มเสีย

แกะโค้ดจริง — ท่าที่ 5 (ต่อ) สองนาฬิกาในลูปเดียว

try/except ครอบไว้เพราะ ความผิดพลาดชั่วคราวของเครือข่ายเป็นเรื่องปกติ ไม่ใช่ข้อยกเว้น · ส่วนตัวเลขนับถอยหลัง "วัดใหม่ใน N วิ" เขียนใหม่เมื่อ วินาทีเปลี่ยน เท่านั้น ไม่ใช่ทุกรอบลูป — ตัวเลขที่กระพริบห้าครั้งต่อวินาที คนอ่านไม่ทันและไม่มีใครได้ประโยชน์

ยิงเกตเวย์ก่อนแล้วค่อยยิงอินเทอร์เน็ต — ลำดับนี้ทำให้อ่านผลสองบรรทัดแล้วรู้ทันทีว่าขาดตรงไหน

ข้อมูลไหลไปทางไหน — ตั้งแต่คลื่นถึงตัวเลขบนจอ

เวลาดีบัก ให้ถามว่า "ขาดที่ช่วงไหนของห้าช่วงนี้" แล้วปัญหาจะเหลือแค่หนึ่งในห้า ไม่ใช่ทั้งระบบ

วิธีรันบนบอร์ด

โครงหน้าจอถูกวางให้ต่อยอดจากแดชบอร์ดบทเรียน 3.7–3.9 ได้ทันที — ถ้าทีมอยากเอาการ์ด IMU กลับมาวางคู่กัน ให้ลด TOP_N จาก 3 เหลือ 2 แล้วตั้ง h ของตารางเป็น 216 (หัวตารางบวกสองแถว แถวละ 72) พื้นที่ที่ว่างขึ้นมาพอวางการ์ดเดิมได้

ถ้าจอค้างอยู่ที่ กำลังต่อ 85 วิ นานเกินหนึ่งนาทีครึ่ง ให้กด RESTART แล้วตรวจ SSID กับรหัสผ่านทีละตัวอักษร — อย่ารอต่อ

ระหว่างพิมพ์ตามทีละท่า จับเวลาและจดตัวเลขที่เห็นบนจอไว้ด้วย (ถ้าเรียนเป็นกลุ่ม สลับกันพิมพ์กับจด)