เป้าหมาย

เมื่อจบบทเรียนนี้ คุณจะ

1. อ่าน accelerometer และ gyroscope จาก BMI270 แล้วแสดงแบบเรียลไทม์
2. แยกความหมายของค่าเร่ง (g) กับค่าหมุน (°/s) และทายค่าที่ควรเห็นเมื่อวางบอร์ดนิ่ง
3. ปรับอัตราการรีเฟรชหน้าจอให้เหมาะกับอัตราการอ่านเซนเซอร์

ก่อนเริ่ม

• ผ่านบทเรียนก่อนหน้ามาแล้ว: fw-stack.m03.l01
• บอร์ด: TESAIoT Dev Kit
• แพลตฟอร์ม: PSoC Edge E84 · ModusToolbox
• เวลาโดยประมาณ: เนื้อหา 15 + ฝึกตาม 25 + แล็บ 20 + เช็กความเข้าใจ 5 = 65 นาที

ดูของจริงก่อน

ก่อนอ่านโค้ด ให้ทายว่าหน้าจอนี้มี object อะไรบ้าง และอะไรเปลี่ยนเมื่อผู้ใช้แตะหรือเมื่อค่าเซนเซอร์เปลี่ยน

แนวคิด — BMI270 คืออะไร

IMU 6 แกนของ Bosch — accel 3 แกน (±2g ถึง ±16g, 16-bit) + gyro 3 แกน (±125 ถึง ±2000 °/s)

episode นี้ใช้ค่า default ของไลบรารี: ±2g และ ±2000 dps (กว้างสุด ไม่ clip ตอนเขย่าแรง)

แนวคิด — poll 200 ms ด้วย lv_timer เดียว

เหมือนบทเรียน 3.1 — ไม่ใช่ 100 Hz ผ่าน FreeRTOS task ตามที่บางครั้งอาจเข้าใจผิด

คอมเมนต์ในซอร์ส: "Poll slower to reduce redraw pressure on small HMI panel"

แนวคิด — อ่านทุกรอบ วาดจอแค่บางรอบ

BMI270_UI_UPDATE_DIV = 2 — อ่าน + ตัดสิน ALERT ทุก 200 ms แต่วาด widget แค่ทุก 2 ตัวอย่าง (400 ms)

การอ่านเซนเซอร์กับการวาดจอไม่ต้องคาบเดียวกัน — วาดแค่ถี่พอสายตาเห็นก็พอ

แนวคิด — motion alert ใช้ hysteresis สองเกณฑ์

ฟีเจอร์ที่ README ต้นทางไม่พูดถึง: MOTION ALERT

• เปิดเมื่อ acc ≥ 1.45g หรือ gyro ≥ 280°/s
• ปิดเมื่อ acc < 1.25g และ gyro < 220°/s

เกณฑ์เปิด/ปิดต่างกัน → ไม่กระพริบเมื่อค่าแกว่งอยู่รอบเกณฑ์เดียว

แนวคิด — จอแสดง "ขนาดรวม" ไม่ใช่ 6 แกนแยก

bmi270_view.c สร้างแค่ 2 บาร์ (accel/gyro magnitude) + chart เส้นเดียว 2 series

ไม่ใช่ 6 บาร์แยก x/y/z ตามที่บางครั้งอาจเข้าใจผิด — ค่าที่แสดงคือ √(x²+y²+z²)

แนวคิด — ทักษะที่ฝึกในบทเรียนนี้

บทเรียนนี้พัฒนาทักษะต่อไปนี้ (ตามระดับ 1–5 ของหลักสูตร)

• sys.sensors-actuators (ระดับ 2)
• proto.i2c (ระดับ 2)
• gui.hmi (ระดับ 2)

ตัวอย่างสมบูรณ์ — ค่าคงที่ตัวจริง

โค้ดจาก tesaiot/developer-hub (Apache-2.0) · commit 9a8e3ed · bmi270_config.h

/* Poll slower to reduce redraw pressure on small HMI panel. */
#define BMI270_SAMPLE_PERIOD_MS           (200U)

/* Update LVGL widgets every N samples to reduce flicker. */
#define BMI270_UI_UPDATE_DIV              (2U)

/* Motion thresholds with hysteresis. */
#define BMI270_ALERT_ACC_ON_G             (1.45f)
#define BMI270_ALERT_ACC_OFF_G            (1.25f)
#define BMI270_ALERT_GYR_ON_DPS           (280.0f)
#define BMI270_ALERT_GYR_OFF_DPS          (220.0f)

ตัวอย่างสมบูรณ์ — hysteresis สำหรับ alert

bmi270_presenter.c

static bool bmi270_should_alert(const bmi270_sample_t *sample,
                                bool is_alert_active)
{
    if (is_alert_active)
    {
        bool below_acc = (sample->acc_mag_g < BMI270_ALERT_ACC_OFF_G);
        bool below_gyr = (sample->gyr_mag_dps < BMI270_ALERT_GYR_OFF_DPS);
        return !(below_acc && below_gyr);
    }

    return ((sample->acc_mag_g >= BMI270_ALERT_ACC_ON_G) ||
            (sample->gyr_mag_dps >= BMI270_ALERT_GYR_ON_DPS));
}

จุดที่มักพลาด

• จำ poll rate ผิดเป็น 100 Hz ผ่าน FreeRTOS task — จริงคือ 200 ms ด้วย lv_timer เดียว
• คิดว่าอ่านเซนเซอร์กับวาดจอต้องคาบเดียวกัน — จริงแยกกันด้วย UI_UPDATE_DIV
• ใช้ threshold เดียวสำหรับ alert — ไม่มี hysteresis จะกระพริบเมื่อค่าแกว่งรอบเกณฑ์
• คิดว่าจอแสดงค่าต่อแกน x/y/z — จริงแสดงแค่ขนาดรวม 2 บาร์

ตัวอย่างสมบูรณ์ — build และ flash

# ในโฟลเดอร์ master template (ดูบทเรียน 1.1)
# 1) ลบไฟล์ของ episode เก่าใน proj_cm55/apps/
# 2) คัดลอกไฟล์ทั้งหมดของ episode นี้ลงใน proj_cm55/apps/
make build
make program     # flash ผ่าน KitProg3

หรือเปิด ตัวอย่างนี้บน Developer Hub แล้ว flash เฟิร์มแวร์สำเร็จรูป

ฝึกเติม / แล็บ

1. ทาย ก่อนแก้: เลือกค่าหนึ่งค่าที่ README ของตัวอย่างอธิบายไว้ในส่วน How แล้วเขียนว่าจะเห็นอะไรเปลี่ยนบนจอหรือใน log
2. แก้และรัน build + flash แล้วเทียบกับที่ทายไว้ ถ้าไม่ตรง ให้หาว่าเข้าใจส่วนไหนผิด
3. ทำเพิ่ม ต่อยอดหนึ่งอย่างที่ตัวอย่างยังไม่มี แล้วเก็บภาพหรือวิดีโอไว้ใน portfolio

เช็กความเข้าใจ

• บอร์ดวางนิ่งบนโต๊ะ แกนใดควรอ่านได้ประมาณ 1 g
• gyroscope อ่านอะไรเมื่อบอร์ดไม่หมุน
• ทำไมไม่ควรวาดจอทุกครั้งที่อ่านเซนเซอร์ได้

คำตอบอยู่ใน README ของตัวอย่างและในโค้ด ถ้าตอบข้อใดไม่ได้ ให้กลับไปอ่านส่วน Why / What / How อีกครั้ง

ไปต่อ

• ทบทวนเป้าหมายทั้ง 3 ข้อของบทเรียนนี้ก่อนไปต่อ
• ถ้าตอบคำถามหน้าที่แล้วไม่ได้ครบ กลับไปอ่าน README ของตัวอย่างส่วน Why / What / How อีกครั้ง
• พร้อมแล้วไปเปิดบทเรียนถัดไปในโมดูลเดียวกัน

แหล่งอ้างอิง

• README ของ episode · โฟลเดอร์โค้ด · commit 9a8e3ed
• เปิดตัวอย่างนี้บน Developer Hub
• โค้ดเป็นของ Developer Hub และอ้างอิงด้วยลิงก์ ไม่ได้คัดลอกเข้าคลังนี้

เครดิต

"TESAIoT Firmware Stack: เฟิร์มแวร์ภาษา C บน TESAIoT Dev Kit" จาก TESA Open Knowledge โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (Thai Embedded Systems Association: TESA) https://github.com/tesaiot/tesa-qualification-program สัญญาอนุญาต CC BY-NC 4.0

ตัวอย่างโค้ดเป็นผลงานของ TESAIoT Firmware Stack โดยสมาคมสมองกลฝังตัวไทย (TESA) ใน tesaiot/developer-hub รายละเอียดการให้เครดิตอยู่ที่ ATTRIBUTION.md

ภาพหน้าจอในสไลด์นี้มาจาก tesaiot/developer-hub (int_ep02_bmi270_motion_visual) ที่ commit 9a8e3ed