[ESP32 ตอนที่ 2] ESP32 Built-in Touch Sensor
6 ปีที่ผ่านมา
ตามที่กล่าวไปแล้วว่าเราจะขอข้ามส่วนของ WiFi ซึ่งเนื้อหาการใช้งานต่างๆส่วนนี้จะซ้ำกับ ESP8266 ดังนั้นเราจะมาเริ่มกันในส่วนของคุณสมบัติที่ ESP8266 ไม่มีกันเลยครับ
โดยปกติที่ผ่านมาใน Tutorial ของเราทั้ง Arduino และ ESP8266 หากต้องการสั่งงานเราจะใช้สวิตช์ปุ่มกดเพื่อสั่งงาน และเขียนโปรแกรม digitalRead เพื่อคอยอ่านค่าสถานะของขาที่ต่อกับสวิตช์ไว้
หากดูจากการต่อวงจรแล้วนั้น แค่ปุ่มเดียวอาจไม่ค่อยเท่าไร แต่หากโปรเจคของเราใช้ปุ่มเป็นสิบ เราจะต้องมี Tact Switch 10 ตัว บวกด้วย Pull-down resistor อีกสิบตัว ซึ่งการต่อบนบอร์ดทดลองอาจทำให้สายพันกันพอควร ปัญหาตรงนี้ ESP32 แก้ปัญหามาให้เราด้วยการมี Touch Sensor ในตัวมาให้ ใช่แล้วครับ ESP32 ราคาไม่กี่ร้อยบาทมี Touch Sensor มาให้ด้วย ซึ่งก็ไม่ได้งกนะครับ จัดมาให้ถึง 10 ขา ดังต่อไปนี้
ทั้งนี้ในบอร์ดแต่ละรุ่นจะมีจำนวนขานี้ต่างกันออกไป เช่น Touch1 หรือขา D23 คือ GPIO0 จะมีเฉพาะใน ESP32 DevKit รุ่น 36 ขา ส่วนรุ่น 30 ขาจะไม่มี ให้ตรวจสอบขาของบอร์ดแต่ละรุ่นไป ส่วนการทำงานนั้นจะทำงานแบบ Capacitive Touch คือจะทำงานโดยใช้ไฟฟ้าสถิต เราต้องใช้มือจิ้มลงไปให้ไฟฟ้าที่สถิตในตัวเรานั้นไหลไปในวงจร ประจุไฟฟ้าในวงจรจะเกิดการเปลี่ยนแปลง ทำให้สามารถตรวจจับได้ว่ามีการสัมผัสเกิดขึ้น ซึ่งโดยปกติประจุในวงจรจะถูกชาร์จไว้เต็ม เมื่อมือเราสัมผัสจะลดลงอย่างรวดเร็ว และข้อดีอีกอย่างของ Capacitive Touch นี้คือมันสามารถใช้ผ่านพลาสติกบางๆได้ นั่นคือหากต้องการใช้งานแบบกันน้ำเราก็สามารถหาพลาสติกมาหุ้มเพื่อกันน้ำได้ สามารถใช้งานได้เหมือนเดิม
การใช้งานก็แสนง่ายดายครับ ไม่ได้ยุ่งยากเลย แค่ต่อสายไฟออกมาจากขาที่ต้องการแค่นี้ก็เสร็จแล้ว หากต้องการสัมผัสก็แค่จับไปที่ไส้ทองแดงของสายไฟ หรือจะนำไปติดกับฟอล์ยปิ้งปลาให้มีพื้นที่สัมผัสมากหน่อย หรือจะใช้สังกะสี อะไรที่นำไฟฟ้าได้ก็ใช้ได้หมดครับ ส่วนการเขียนโปรแกรมนั้นคำสั่งหลักๆที่ใช้มีอยู่คำสั่งเดียวคือ touchRead(PIN) โดย PIN นี้ก็สุดแล้วแต่เราเลยครับว่าจะใช้ขาไหนก็แทนไป สมมติจะใช้ Touch0 ก็เขียนเป็น touchRead(T0) หรือ touchRead(4) เพราะ Touch0 คือ GPIO4 ก็ได้ คือสามารถใส่ได้ทั้ง Touch หรือ GPIO ก็ได้
โม้มาเยอะ คราวนี้เรามาลองเล่นกันดีกว่าครับ จะเป็นตามที่โม้ไว้รึเปล่า ลองเตรียมตามนี้เลย ตัวอย่างนี้จะใช้ Touch0 ก็ง่ายๆโดยใช้สายไฟจั๊มเปอร์แบบ ผู้-เมีย เพียงเส้นเดียว ด้านตัวเมียก็เสียบเข้ากับตรงขาที่เขียนว่า D4 (คือ Touch0 ที่ต้องการ) ส่วนด้านตัวผู้ก็เอาไว้ให้เราลองสัมผัส เขียนโปรแกรมตามนี้เลย
เมื่ออัพโหลดโค้ดลงบอร์ดแล้ว เราจะเปิด Serial Plotter เพื่อดูกราฟกันจะได้เห็นชัดเจนหน่อย ซึ่งเมื่อเปิดขึ้นมาประจุจะถูกชาร์จไว้จนเต็ม ค่าจะวิ่งอยู่ราวๆ 80 ดังภาพด้านล่าง
เมื่อเราสัมผัสลงไปประจุจะถูกคายออก กราฟจะลดลงไปอยู่ที่ราวๆ 10-20 ดังนี้
เมื่อเราเช็คค่าคร่าวๆว่าเวลาเราสัมผัสค่าจะอยู่ที่ 20 เราจะทดลองนำตรงนี้ไปควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ โดยในตัวอย่างนี้จะควบคุม LED บนบอร์ด ESP32 DevKit รุ่น 30 ขา (คลิกดูสินค้าที่นี่) เมื่อเราสัมผัสหลอดจะติดสว่าง โดยเขียนโปรแกรมใช้ if ค่าที่อ่านได้มากกว่าน้อยกว่าง่ายๆ ตัดที่ 30 มากกว่านี้ก็ดับ มีการสัมผัสค่าลดน้อยกว่าก็ติดสว่างขึ้นมา
เมื่อทำการอัพโหลดโค้ดแล้ว หลอด LED สีน้ำเงินบนบอร์ดจะไม่ติด (อาจกระพริบเป็นจังหวะที่กราฟมันตกเป็นช่วงๆตามกราฟแรก) แต่เมื่อเราสัมผัสหลอดจะติดสว่างตลอด ตรงนี้หากต้องการให้ตอนที่ไม่ได้สัมผัสมีการกระพริบน้อยลงอาจลดค่าที่ใช้แบ่งจาก 30 ลงมาเหลือ 20 หรือ 15 แต่ทั้งนี้เมื่อเราสัมผัสก็จะมีการกระเพื่อมตามกราฟที่แสดงไปแล้ว ก็อาจทำให้กระพริบตอนเราสัมผัสแทน
ตอนตั้งใจจะเขียนเรื่องนี้ทางผู้เขียนกะว่าจะจบตรงนี้ และเนื้อหาก็พอดีๆกับแต่ละบทของเรา (ปกติบทความที่เราเขียนจะยาวประมาณ 1000 คำ) แต่เมื่อมาถึงจุดนี้มันมีอีกเรื่องนึงจะเขียนแยกอีกบทมันก็สั้นเกินไป จะตัดออกก็คิดว่ามันก็ยังจำเป็นต้องใช้อยู่หลายกรณี งั้นก็ขอต่ออีกเรื่องละกันครับ นั่นคือการใช้ Touch Interupt
การใช้ Touch Interrupt ก็เหมือนๆการใช้ Interrupt (อินเตอร์รัพท์) ใน Arduino ทั่วๆไป คำว่า Interrupt มีความหมายว่า "การขัดจังหวะ" ก็คือขัดจังหวะของโปรแกรมที่ปกติจะทำงานตามใน viod loop() แต่เมื่อมีเหตุการณ์หนึ่งที่เรากำหนดเกิดขึ้น โปรแกรมจะถูกขัดจังหวะไปทำตามที่เราได้เขียนไว้ก่อน ยกตัวอย่างง่ายๆคือเราหยิบโทรศัพท์มาเล่นเกม ขณะที่เล่นไปนั้นมีเพื่อนโทรเข้ามา ตัวโปรแกรมของโทรศัพท์จึงพักเกมไว้ชั่วคราวแล้วเปิดการโทรขึ้นมาแทน เมื่อเราคุยจบวางสายเกมก็จะขึ้นมาบนหน้าจอเหมือนเดิม โดยการสั่ง Interrupt นี้เกิดได้ทั้งจากภายนอก เช่น การปลี่ยนสถานะที่อ่านได้ของขาต่างๆโดยใช้สวิตช์ การสัมผัส ฯลฯ หรือเกิดจากภายใน เช่น การใช้ Timer ภายในนับเวลาก็ได้
ในเมื่อรู้ถึงเรื่อง Interupt กันคร่าวๆแล้ว การใช้ Touch Interrupt ก็เหมือนกับการใช้ Interupt ที่เราต่อกับสวิตช์กดปกติ โดยเราจะใช้คำสั่ง touchAttachInterrupt(pin , function , mode) ซึ่งสิ่งที่เราต้องกำหนดลงไปก็มี 3 ตัว ดังนี้
pin - ขาที่เราต้องการใช้งาน Interrupt
function - คือฟังก์ชั่นหรือชุดคำสั่งที่เราต้องการเรียกไปใช้งานเมื่อเกิด Interrupt
mode - คือโหมดหรือรูปแบบที่จะทำให้เกิด Interrupt ซึ่งมี 5 รูปแบบ ตามนี้
ต่อไปเราลองมาเล่น Interrupt กัน โดยโปรแกรมในสถานะปกตินั้นจะแสดงค่า Touch ที่อ่านได้จากขา T0 แต่หากมีการสัมผัส หน้าจอจะแสดงฟ้องว่ามีการสัมผัสขึ้น ซึ่งตัวโปรแกรมที่ใช้มีดังนี้
เมื่อทำการอัพโหลดโค้ดลงไปแล้ว จะได้ผลลัพธ์ดังนี้
เท่านี้ก็สามารถใช้ได้แล้วนะครับสำหรับ Touch Sensor ทีนี้ท่านไหนจะนำไปใช้อะไร ประยุกต์ใช้กันแปลกแตกต่างขนาดไหนก็แล้วแต่ความคิดสร้างสรรค์ของแต่ละคนกันแล้วหล่ะครับ ก็แล้วแต่ใครจะนำไปทำอะไรก็ไม่มีผิด ลองทำได้เลยครับ ส่วนเรื่องการเขียนโค้ดผิดเป็นเรื่องปกติ มันจะช่วยให้ฝึกให้เราเรียนรู้การแก้ปัญหา สำหรับบทความนี้ขอลาลงเท่านี้ บทความต่อไปจะเป็นเรื่องอะไรไว้พบกันใหม่ครับ
ดาวน์โหลดโค้ดตัวอย่างที่นี่
คลิกเพื่ออ่านบทความต่อไป
หากดูจากการต่อวงจรแล้วนั้น แค่ปุ่มเดียวอาจไม่ค่อยเท่าไร แต่หากโปรเจคของเราใช้ปุ่มเป็นสิบ เราจะต้องมี Tact Switch 10 ตัว บวกด้วย Pull-down resistor อีกสิบตัว ซึ่งการต่อบนบอร์ดทดลองอาจทำให้สายพันกันพอควร ปัญหาตรงนี้ ESP32 แก้ปัญหามาให้เราด้วยการมี Touch Sensor ในตัวมาให้ ใช่แล้วครับ ESP32 ราคาไม่กี่ร้อยบาทมี Touch Sensor มาให้ด้วย ซึ่งก็ไม่ได้งกนะครับ จัดมาให้ถึง 10 ขา ดังต่อไปนี้| Touch | GPIO | ESP32 DevKit Pin |
| 0 | 4 | 24 |
| 1 | 0 | 23 |
| 2 | 2 | 22 |
| 3 | 15 | 21 |
| 4 | 13 | 20 |
| 5 | 12 | 18 |
| 6 | 14 | 17 |
| 7 | 27 | 16 |
| 8 | 33 | 13 |
| 9 | 32 | 12 |
ทั้งนี้ในบอร์ดแต่ละรุ่นจะมีจำนวนขานี้ต่างกันออกไป เช่น Touch1 หรือขา D23 คือ GPIO0 จะมีเฉพาะใน ESP32 DevKit รุ่น 36 ขา ส่วนรุ่น 30 ขาจะไม่มี ให้ตรวจสอบขาของบอร์ดแต่ละรุ่นไป ส่วนการทำงานนั้นจะทำงานแบบ Capacitive Touch คือจะทำงานโดยใช้ไฟฟ้าสถิต เราต้องใช้มือจิ้มลงไปให้ไฟฟ้าที่สถิตในตัวเรานั้นไหลไปในวงจร ประจุไฟฟ้าในวงจรจะเกิดการเปลี่ยนแปลง ทำให้สามารถตรวจจับได้ว่ามีการสัมผัสเกิดขึ้น ซึ่งโดยปกติประจุในวงจรจะถูกชาร์จไว้เต็ม เมื่อมือเราสัมผัสจะลดลงอย่างรวดเร็ว และข้อดีอีกอย่างของ Capacitive Touch นี้คือมันสามารถใช้ผ่านพลาสติกบางๆได้ นั่นคือหากต้องการใช้งานแบบกันน้ำเราก็สามารถหาพลาสติกมาหุ้มเพื่อกันน้ำได้ สามารถใช้งานได้เหมือนเดิม
การใช้งานก็แสนง่ายดายครับ ไม่ได้ยุ่งยากเลย แค่ต่อสายไฟออกมาจากขาที่ต้องการแค่นี้ก็เสร็จแล้ว หากต้องการสัมผัสก็แค่จับไปที่ไส้ทองแดงของสายไฟ หรือจะนำไปติดกับฟอล์ยปิ้งปลาให้มีพื้นที่สัมผัสมากหน่อย หรือจะใช้สังกะสี อะไรที่นำไฟฟ้าได้ก็ใช้ได้หมดครับ ส่วนการเขียนโปรแกรมนั้นคำสั่งหลักๆที่ใช้มีอยู่คำสั่งเดียวคือ touchRead(PIN) โดย PIN นี้ก็สุดแล้วแต่เราเลยครับว่าจะใช้ขาไหนก็แทนไป สมมติจะใช้ Touch0 ก็เขียนเป็น touchRead(T0) หรือ touchRead(4) เพราะ Touch0 คือ GPIO4 ก็ได้ คือสามารถใส่ได้ทั้ง Touch หรือ GPIO ก็ได้
โม้มาเยอะ คราวนี้เรามาลองเล่นกันดีกว่าครับ จะเป็นตามที่โม้ไว้รึเปล่า ลองเตรียมตามนี้เลย ตัวอย่างนี้จะใช้ Touch0 ก็ง่ายๆโดยใช้สายไฟจั๊มเปอร์แบบ ผู้-เมีย เพียงเส้นเดียว ด้านตัวเมียก็เสียบเข้ากับตรงขาที่เขียนว่า D4 (คือ Touch0 ที่ต้องการ) ส่วนด้านตัวผู้ก็เอาไว้ให้เราลองสัมผัส เขียนโปรแกรมตามนี้เลย
เมื่ออัพโหลดโค้ดลงบอร์ดแล้ว เราจะเปิด Serial Plotter เพื่อดูกราฟกันจะได้เห็นชัดเจนหน่อย ซึ่งเมื่อเปิดขึ้นมาประจุจะถูกชาร์จไว้จนเต็ม ค่าจะวิ่งอยู่ราวๆ 80 ดังภาพด้านล่าง
เมื่อเราสัมผัสลงไปประจุจะถูกคายออก กราฟจะลดลงไปอยู่ที่ราวๆ 10-20 ดังนี้
เมื่อเราเช็คค่าคร่าวๆว่าเวลาเราสัมผัสค่าจะอยู่ที่ 20 เราจะทดลองนำตรงนี้ไปควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ โดยในตัวอย่างนี้จะควบคุม LED บนบอร์ด ESP32 DevKit รุ่น 30 ขา (คลิกดูสินค้าที่นี่) เมื่อเราสัมผัสหลอดจะติดสว่าง โดยเขียนโปรแกรมใช้ if ค่าที่อ่านได้มากกว่าน้อยกว่าง่ายๆ ตัดที่ 30 มากกว่านี้ก็ดับ มีการสัมผัสค่าลดน้อยกว่าก็ติดสว่างขึ้นมา
เมื่อทำการอัพโหลดโค้ดแล้ว หลอด LED สีน้ำเงินบนบอร์ดจะไม่ติด (อาจกระพริบเป็นจังหวะที่กราฟมันตกเป็นช่วงๆตามกราฟแรก) แต่เมื่อเราสัมผัสหลอดจะติดสว่างตลอด ตรงนี้หากต้องการให้ตอนที่ไม่ได้สัมผัสมีการกระพริบน้อยลงอาจลดค่าที่ใช้แบ่งจาก 30 ลงมาเหลือ 20 หรือ 15 แต่ทั้งนี้เมื่อเราสัมผัสก็จะมีการกระเพื่อมตามกราฟที่แสดงไปแล้ว ก็อาจทำให้กระพริบตอนเราสัมผัสแทน
ตอนตั้งใจจะเขียนเรื่องนี้ทางผู้เขียนกะว่าจะจบตรงนี้ และเนื้อหาก็พอดีๆกับแต่ละบทของเรา (ปกติบทความที่เราเขียนจะยาวประมาณ 1000 คำ) แต่เมื่อมาถึงจุดนี้มันมีอีกเรื่องนึงจะเขียนแยกอีกบทมันก็สั้นเกินไป จะตัดออกก็คิดว่ามันก็ยังจำเป็นต้องใช้อยู่หลายกรณี งั้นก็ขอต่ออีกเรื่องละกันครับ นั่นคือการใช้ Touch Interupt
การใช้ Touch Interrupt ก็เหมือนๆการใช้ Interrupt (อินเตอร์รัพท์) ใน Arduino ทั่วๆไป คำว่า Interrupt มีความหมายว่า "การขัดจังหวะ" ก็คือขัดจังหวะของโปรแกรมที่ปกติจะทำงานตามใน viod loop() แต่เมื่อมีเหตุการณ์หนึ่งที่เรากำหนดเกิดขึ้น โปรแกรมจะถูกขัดจังหวะไปทำตามที่เราได้เขียนไว้ก่อน ยกตัวอย่างง่ายๆคือเราหยิบโทรศัพท์มาเล่นเกม ขณะที่เล่นไปนั้นมีเพื่อนโทรเข้ามา ตัวโปรแกรมของโทรศัพท์จึงพักเกมไว้ชั่วคราวแล้วเปิดการโทรขึ้นมาแทน เมื่อเราคุยจบวางสายเกมก็จะขึ้นมาบนหน้าจอเหมือนเดิม โดยการสั่ง Interrupt นี้เกิดได้ทั้งจากภายนอก เช่น การปลี่ยนสถานะที่อ่านได้ของขาต่างๆโดยใช้สวิตช์ การสัมผัส ฯลฯ หรือเกิดจากภายใน เช่น การใช้ Timer ภายในนับเวลาก็ได้
ในเมื่อรู้ถึงเรื่อง Interupt กันคร่าวๆแล้ว การใช้ Touch Interrupt ก็เหมือนกับการใช้ Interupt ที่เราต่อกับสวิตช์กดปกติ โดยเราจะใช้คำสั่ง touchAttachInterrupt(pin , function , mode) ซึ่งสิ่งที่เราต้องกำหนดลงไปก็มี 3 ตัว ดังนี้
pin - ขาที่เราต้องการใช้งาน Interrupt
function - คือฟังก์ชั่นหรือชุดคำสั่งที่เราต้องการเรียกไปใช้งานเมื่อเกิด Interrupt
mode - คือโหมดหรือรูปแบบที่จะทำให้เกิด Interrupt ซึ่งมี 5 รูปแบบ ตามนี้
| รูปแบบ | การทำงาน |
| LOW | Interrupt จะทำงานเมื่อ pin มีสถานะเป็น LOW |
| HIGH | Interrupt จะทำงานเมื่อ pin มีสถานะเป็น HIGH |
| CHANGE | Interrupt จะทำงานเมื่อ pin มีการเปลี่ยนสถานะ (LOW ไป HIGH หรือ HIGH ไป LOW แบบไหนก็ได้) |
| FALLING | Interrupt จะทำงานเมื่อ pin มีการเปลี่ยนสถานะจาก HIGH ไป LOW |
| RISING | Interrupt จะทำงานเมื่อ pin มีการเปลี่ยนสถานะจาก LOW ไป HIGH |
เมื่อทำการอัพโหลดโค้ดลงไปแล้ว จะได้ผลลัพธ์ดังนี้
เท่านี้ก็สามารถใช้ได้แล้วนะครับสำหรับ Touch Sensor ทีนี้ท่านไหนจะนำไปใช้อะไร ประยุกต์ใช้กันแปลกแตกต่างขนาดไหนก็แล้วแต่ความคิดสร้างสรรค์ของแต่ละคนกันแล้วหล่ะครับ ก็แล้วแต่ใครจะนำไปทำอะไรก็ไม่มีผิด ลองทำได้เลยครับ ส่วนเรื่องการเขียนโค้ดผิดเป็นเรื่องปกติ มันจะช่วยให้ฝึกให้เราเรียนรู้การแก้ปัญหา สำหรับบทความนี้ขอลาลงเท่านี้ บทความต่อไปจะเป็นเรื่องอะไรไว้พบกันใหม่ครับดาวน์โหลดโค้ดตัวอย่างที่นี่
คลิกเพื่ออ่านบทความต่อไป
▲
▼
รายการสั่งซื้อของฉัน
รายการสั่งซื้อของฉัน
ข้อมูลร้านค้านี้
Fitrox Electronics
ไฟทร็อก อิเล็กทรอนิกส์ จำหน่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ และอุปกรณ์สำหรับโปรเจคต่างๆ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ (หลัง มช.)
เบอร์โทร : 0897245633
อีเมล : fitrox.electronics@gmail.com
อีเมล : fitrox.electronics@gmail.com
ส่งข้อความติดต่อร้าน
เกี่ยวกับร้านค้านี้
ค้นหาสินค้าในร้านนี้
ค้นหาสินค้า
สินค้าที่ดูล่าสุด
บันทึกเป็นร้านโปรด
Join เป็นสมาชิกร้าน
แชร์หน้านี้
แชร์หน้านี้
↑
TOP เลื่อนขึ้นบนสุด
TOP เลื่อนขึ้นบนสุด
สินค้าในตะกร้า ({{total_num}} รายการ)
ขออภัย ขณะนี้ยังไม่มีสินค้าในตะกร้า
ราคาสินค้าทั้งหมด
฿ {{price_format(total_price)}}
- ฿ {{price_format(discount.price)}}
ราคาสินค้าทั้งหมด
{{total_quantity}} ชิ้น
฿ {{price_format(after_product_price)}}
ราคาไม่รวมค่าจัดส่ง
➜ เลือกซื้อสินค้าเพิ่ม