Micro:bit ทำความรู้จัก Micro bit และเว็บไซต์สำหรับฝึกทักษะการเขียนคำสั่งไมโครบิต 

Micro:bit เป็นไมโครคอนโทรเลอร์ขนาดเล็กจากโครงการของ BBC (British Broadcasting Company) ที่สามารถป้อนคำสั่งเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ลงไปได้ ถูกออกแบบมาเพื่อสนับสนุนการศึกษาเรียนรู้ในยุคดิจิตอลทำให้การเรียนการสอนง่ายและสนุก เกิดความคิดสร้างสรรค์ ฝึกการเชื่อมต่ออุปกรณ์เทคโนโลยี และฝึกทักษะการเขียนโปรแกรม

Micro:bit คือ

ไมโครบิต (Micro Bit, BBC Micro Bit หรือเขียนแบบศิลป์ว่า micro:bit เป็นฮาร์ดแวร์โอเพนซอร์สที่ออกแบบโดยบีบีซี (ฮาร์ดแวร์โอเพนซอร์ส คือ ฮาร์ดแวร์ที่เปิดเผยสเปก เฟิร์มแวร์ โดยผู้ที่สนใจทั่วไปสามารถนำข้อมูลเหล่านี้ไปสร้างหรือปรับปรุงต่อยอดฮาร์ดแวร์แบบเดียวกันด้วยตัวเองได้) โดย micro:bit มีการเปิดตัวขึ้นครั้งแรกในงานแคมเปญ Make It Digital ของบีบีซีเมื่อวันที่ 12 มีนาคม พ.ศ. 2558 โดยมีจุดประสงค์เพื่อส่งมอบอุปกรณ์ 1 ล้านเครื่องให้กับนักเรียนในสหราชอาณาจักรเพื่อใช้ในการศึกษาด้านคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยี ไมโครบิตมีขนาดกระทัดรัดโดยมีขนาดเพียงแค่ครึ่งหนึ่งของบัตรเครดิต ง่ายต่อการพกพาและการนำไปประยุกต์ใช้งาน

micro:bit มีหน่วยประมวลผล ARM Cortex-M0 และมีเซ็นเซอร์พื้นฐานสำหรับการเรียนรู้ เช่น เซ็นเซอร์วัดความเร่งและสนามแม่เหล็ก, การเชื่อมต่อบลูทูธ และ USB, จอแสดงผลที่ประกอบด้วยไฟ LED 25 ดวง, ปุ่มที่ตั้งโปรแกรมได้ 2 ปุ่มและสามารถใช้พลังงานจาก USB หรือชุดแบตเตอรี่ภายนอกได้ อีกทั้งยังสามารถใช้อินพุตและเอาต์พุตของอุปกรณ์ผ่านขั้วต่อวงแหวนห้าตัวเพื่อนำไปต่อกับอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อประยุกต์ใช้ได้อีกมากมาย ทำให้ตัวบอร์ดเรียกใช้เซ็นเซอร์แต่ละอย่างโดยง่าย ไม่จำเป็นต้องหาเซ็นเซอร์มาต่อเพิ่มเติม

BBC ผู้ออกแบบและพัฒนา micro:bit เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้

ตามข้อมูลข้างต้นที่ได้กล่าวไปว่าไมโครบิต (micro:bit) นั้นถูกออกแบบและพัฒนาโดยองค์การกระจายเสียงสาธารณะของสหราชอาณาจักรหรือที่เราคุ้นหูคุ้นตากันดีในชื่อ BBC ซึ่งย่อมาจาก British Broadcasting Corporation ถูกก่อตั้งขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2465 บีบีซีเป็นหน่วยงานด้านสถานีวิทยุและโทรทัศน์ที่จัดตั้งขึ้นโดยได้รับพระบรมราชานุญาต (Royal Charter) และดำเนินกิจการตามข้อตกลงกับรัฐมนตรีว่าการกระทรวงวัฒนธรรม สื่อ และกีฬา

การวางแผนสำหรับโครงการ micro:bit นี้เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2555 โดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ BBC Computer Literacy และเมื่อถึงเวลาเปิดตัวในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2558 บีบีซีได้ร่วมกับพันธมิตร 29 ราย เพื่อช่วยในการผลิตและการออกแบบรวมไปถึงการจัดจำหน่ายอุปกรณ์ ทางบีบีซีได้กล่าวว่าค่าใช้จ่ายในการพัฒนาส่วนใหญ่เป็นการร่วมมือกันของพันธมิตรในโครงการ

โครงการ micro:bit เป็นโครงการที่ออกแบบและพัฒนาบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์เพื่อการศึกษาเพื่อให้เด็กสามารถเรียนรู้การทำงานร่วมกันของซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ซึ่งเป็นการส่งเสริมการเรียนรู้ในด้านวิศวกรรมศาสตร์ คอมพิวเตอร์ และเทคโนโลยี ซึ่งเป็นศาสตร์สำคัญที่ควรเตรียมพร้อมเมื่อเติบโตในโลกยุคดิจิตอล โดยโครงการ micro:bit นั้น BBC เป็นผู้ริเริ่มโครงการและได้ร่วมมือกับผู้สนับสนุนอีกมากมายจากองค์กรหรือบริษัทที่เกี่ยวกับเทคโนโลยียักษ์ใหญ่ทั่วโลก เช่น Microsoft , Samsung , Lancaster University เป็นต้น

มูลนิธิการศึกษาไมโครบิต

เมื่อโครงการ micro:bit ประสบผลสำเร็จเป็นอย่างมาก บีบีซีได้ส่งมอบอนาคตของ BBC micro:bit และการนำไปใช้ในส่วนอื่น ๆ ของโลกให้แก่มูลนิธิการศึกษาไมโครบิต ซึ่งเป็นมูลนิธิที่ก่อตั้งขึ้นโดยไม่แสวงผลกำไร โดยการเปลี่ยนผู้จัดหลักจากบีบีซีเป็นมูลนิธิการศึกษาไมโครบิตทำให้เกิดการย้ายเว็บไซต์มาเป็น Micro:bit Educational Foundation อย่างเป็นทางการ และบีบีซียังได้รับอนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีฮาร์ดแวร์เป็นโอเพนซอร์สและอนุญาตให้ผลิตขึ้นทั่วโลกเพื่อใช้ในการศึกษา นอกจากนี้มูลนิธิได้วางแผนเตรียมการออกแบบอุปกรณ์อ้างอิงฮาร์ดแวร์โอเพนซอร์สรูปแบบใหม่ในอนาคต โดยอุปกรณ์นี้มีซอฟต์แวร์ที่สามารถต่อเข้ากับกับไมโครบิตและสามารถประยุกต์ใช้เข้าด้วยกันได้ 

Micro:bit ไมโครคอนโทรลเลอร์สำหรับการเรียนรู้ 

micro:bit คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ถูกออกแบบและพัฒนาเพื่อการเรียนรู้ มีความยืดหยุ่นในการประยุกต์ใช้งานสูง ใช้งานง่ายมีความสะดวกและยังเหมาะสำหรับพกพา ด้วยปัจจัยที่มีประโยชน์เหล่านี้ จึงสามารถนำมาประยุกต์ในการเรียนการสอนในหลักสูตรของสถาบัน Code Genius ที่เป็นหลักสูตรสอนการใช้ micro:bit ร่วมกับอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อส่งเสริมทักษะการเขียนโปรแกรมและการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เบื้องต้น 

ตัวอย่างกิจกรรม Fruit Keyboard

กิจกรรม Fruit Keyboard เป็นกิจกรรมการเรียนรู้ในหลักสูตรการสอน micro:bit ของสถาบัน Code Genius ที่ประยุกต์ใช้สิ่งของรอบตัวอย่างเช่นผลไม้มาเป็นเครื่องดนตรีด้วย micro:bit โดยในกิจกรรมนี้เราได้ใช้กล้วยกับส้มมาเป็นอุปกรณ์ที่เป็นสื่อกลางเปรียบเสมือนคีย์บอร์ด เมื่อเราสัมผัสโดยการบีบจะเกิดการแปรค่าและส่งสัญญาณเป็นเสียงต่าง ๆ ที่เราได้กำหนดไว้ ดำเนินการต่อวงจรโดยใช้สายไฟปากจระเข้ด้านหนึ่งต่อเข้ากับบอร์ด micro:bit อีกด้านหนึ่งเสียบเข้ากับผลไม้ จากนั้นทำการ Code ให้ micro:bit รับสัญญาณไฟฟ้าจากผลไม้แล้วให้ลำโพงของ micro:bit ส่งเป็นเสียงต่าง ๆ โดยประเมินค่าจากน้ำหนักของการบีบได้ (การใช้มือบีบที่ผลไม้จะทำให้ผลไม้ส่งกระแสไฟฟ้าได้)

ตัวอย่างกิจกรรม Automatic Door

Automatic Door เป็นกิจกรรมการเรียนรู้สร้างประตูเปิด-ปิดอัตโนมัติด้วย micro:bit โดยใช้งานร่วมกับ Ultrasonic Senser และ Servo โดยมีหลักการทำงาน คือ เมื่อ Ultrasonic ตรวจจับวัตถุหรือมือของผู้ใช้ จะส่งสัญญาณไฟฟ้าไปที่ micro:bit เพื่อสั่งให้ Servo หมุนเปิดกระตู โดยอาจหน่วงเวลาไว้สักครู่ แล้วสั่งให้ Servo หมุนปิดประตู(ลักษณะแบบไม้กั้นประตูเข้าหมู่บ้าน)

Micro:bit การเขียนโปรแกรมบนบอร์ด

ไมโครบิต หรือ บอร์ด micro:bit ถูกออกแบบให้เขียนโค้ดและคอมไพล์ผ่านทางเว็บบราวน์เซอร์ makecode หรือคลิกที่ https://makecode.microbit.org/ และยังสามารถใช้งานร่วมกับระบบในแพลตฟอร์มอื่น ๆ ได้หลายระบบ ได้แก่ คอมพิวเตอร์ สมาร์ตโฟน และแท็บเล็ต 

micro:bit เป็นบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ขนาดเล็กที่มีความยืดหยุ่นในการพัฒนาโปรแกรมสูงเนื่องจากบอร์ด micro:bit สามารถรองรับการพัฒนาโปรแกรมได้หลายภาษาไม่ว่าจะเป็น JavaScript Block Editor, ภาษา Python และ ภาษา C/C++ ซึ่งเปิดโอกาสให้ผู้ใช้งานสามารถเลือกพัฒนาโปรแกรมที่ใช้ป้อนคำสั่งได้ตามรูปแบบภาษาที่ตนเองถนัด โดยการเขียนโปรแกรมลงบนบอร์ด micro:bit ส่วนใหญ่จะเป็นโปรแกรมที่ใช้งานได้ผ่าน Online Editor ที่สามารถเรียกใช้งานผ่าน Internet Browser (Google Chrome, Chromium, Microsoft Edge, Mozilla Firefox, Safari) ได้ทันทีอย่างสะดวกสบาย

ข้อดีของโปรแกรมที่ใช้งานได้ผ่าน Online Editor เพื่อใช้ makecode microbit คือ ไม่จำเป็นต้องติดตั้งโปรแกรมเพิ่มเติม ใน Editor บางตัวสามารถแชร์ตัวอย่างโค้ดที่เขียนได้เป็นลิงก์ และสามารถเซฟบน Cloud Storage เพื่อทำงานต่อได้ นอกจากนี้ยังสามารถใช้งานได้ในหลายระบบปฏิบัติการ ไม่ว่าจะเป็น Windows OS, Mac OS, Linux OS และยังรองรับการใช้งานบนสมาร์ตโฟนและแท็บเล็ต(Android, iOS) ได้อีกด้วย

นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งโปรแกรม MakeCode for micro:bit ใน Microsoft Store บน ระบบปฏิบัติการ Windows 10 ซึ่งสนับสนุนโดย MakeCode ซึ่งเป็นโครงการหนึ่งของบริษัท Microsoft ที่สามารถสร้างคำสั่งและใช้งานโดยไม่ต้องเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

สรุป

micro:bit เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่นิยมนำมาเป็นสื่อทางการเรียนรู้อย่างแพร่หลาย โดยการนำ micro:bit ไปใช้ ในด้านการจัดการเรียนการสอนนั้น สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานในรูปแบบของโครงงานต่าง ๆ ได้เหมือนบอร์ดไมโครคอนโทรเลอร์ทั่วไป โดยสามารถนำไป code เพื่อสร้างเป็นนวัตกรรมใหม่ ๆ  หรือสิ่งประดิษฐ์ใหม่ ๆ โดยต่อยอดเข้ากับอุปกรณ์เดิมเพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น ระบบเปิด/ปิดไฟอัตโนมัติ, อุปกรณ์วัดความเอียง, ระบบตรวจสอบอุณหภูมิห้องแบบเรียลไทม์ รถยนต์บังคับสำหรับงานด้านต่าง ๆ , กังหันลม, เครื่องชงชา, ระบบควบคุมไฟจราจร, เครื่องเล่นเสียงดนตรี และเครื่องนับแต้ม เป็นต้น