Arduino เป็นแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์แบบโอเพนซอร์สที่ผสมผสานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย ทำให้ผู้คนทุกกลุ่มตั้งแต่ผู้เริ่มต้น นักศึกษา ไปจนถึงวิศวกรและนักพัฒนามืออาชีพ สามารถสร้างโครงการอิเล็กทรอนิกส์เชิงโต้ตอบได้ มันถือเป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มที่มีอิทธิพลมากที่สุดในโลกสำหรับระบบฝังตัว หุ่นยนต์ อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ระบบอัตโนมัติ และการศึกษาด้าน STEM พันธกิจหลักของ Arduino คือการทำให้เทคโนโลยีขั้นสูงเข้าถึงได้ง่ายขึ้น โดยลดอุปสรรคในการเรียนรู้ด้านอิเล็กทรอนิกส์และการเขียนโปรแกรม1

ปัจจุบัน Arduino ถูกนำไปใช้ในสถาบันการศึกษาหลายล้านแห่ง ห้องปฏิบัติการวิจัย ชุมชนนักสร้างสรรค์ (Maker communities) สตาร์ทอัพ และสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมทั่วโลก

Arduino ถูกสร้างขึ้นในปี 2005 ที่ Interaction Design Institute Ivrea (IDII) ในเมือง Ivrea ประเทศอิตาลี โครงการนี้เริ่มต้นจากการเป็นแพลตฟอร์มต้นแบบที่มีราคาไม่แพงและใช้งานง่าย สำหรับนักศึกษาสาขาออกแบบที่มีความรู้หรือประสบการณ์ด้านอิเล็กทรอนิกส์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย

ผู้ก่อตั้งดั้งเดิม ได้แก่:

• Massimo Banzi
• David Cuartielles
• David Mellis
• Tom Igoe
• Gianluca Martino

โครงการนี้ได้แรงบันดาลใจจากแพลตฟอร์มก่อนหน้าชื่อ Wiring ซึ่งพัฒนาโดย Hernando Barragán โดย Wiring ได้แสดงให้เห็นว่าการเขียนโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถเข้าถึงได้ง่ายเพียงใดสำหรับศิลปินและนักออกแบบ Arduino ได้ขยายแนวคิดเหล่านั้นและเติบโตอย่างรวดเร็วจนกลายเป็นระบบนิเวศโอเพนซอร์สระดับโลก2

พันธกิจของ Arduino คือ:

เพื่อเปิดโอกาสให้ทุกคนสามารถยกระดับชีวิตของตนเองผ่านอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีดิจิทัลที่เข้าถึงได้ง่าย

บริษัทมุ่งเน้นไปที่การทำให้เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์เป็นประชาธิปไตย โดยการนำเสนอฮาร์ดแวร์ในราคาที่เหมาะสม ซอฟต์แวร์ฟรี และทรัพยากรโอเพนซอร์สที่ใครๆ ก็เรียนรู้และแก้ไขดัดแปลงได้1

Arduino ถูกสร้างขึ้นบนหลักการสำคัญหลายประการ:

• ฮาร์ดแวร์โอเพนซอร์ส
• ซอฟต์แวร์โอเพนซอร์ส
• เส้นทางการเรียนรู้ที่ไม่ซับซ้อน
• ความร่วมมือในชุมชน
• การพัฒนาที่มีต้นทุนต่ำ
• ความเข้ากันได้ข้ามแพลตฟอร์ม
• การสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว

ด้วยหลักการเหล่านี้ Arduino จึงกลายเป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มอิเล็กทรอนิกส์เพื่อการศึกษายอดนิยมที่สุดของโลก

Arduino พัฒนา ecosystem ของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่หลากหลาย

บอร์ดพัฒนา (Development Boards)

บอร์ดที่ได้รับความนิยมบางส่วน ได้แก่:

• Arduino Uno
• Arduino Nano
• Arduino Mega 2560
• Arduino Leonardo
• Arduino Due
• Arduino Micro
• Arduino Zero
• Arduino Nano Every
• Arduino Nano ESP32
• Arduino GIGA R1 WiFi
• Arduino Portenta Series
• Arduino Nicla Series
• Arduino MKR Series

แต่ละบอร์ดถูกออกแบบมาให้รองรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตั้งแต่การศึกษาและงานอดิเรก ไปจนถึงระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมและปัญญาประดิษฐ์ (AI)

Arduino IDE

Arduino Integrated Development Environment (IDE) เป็นซอฟต์แวร์ฟรีที่ใช้สำหรับเขียน คอมไพล์ และอัปโหลดโปรแกรมไปยังบอร์ด Arduino

ฟีเจอร์เด่นประกอบด้วย:

• ตัวแก้ไขโค้ดที่เรียบง่าย
• การอัปโหลดด้วยคลิกเดียว
• Serial monitor ในตัว
• ตัวจัดการไลบรารี
• ตัวจัดการบอร์ด
• รองรับการทำงานข้ามแพลตฟอร์ม (Windows, macOS, Linux)

การเขียนโปรแกรมส่วนใหญ่ทำโดยใช้ภาษา C/C++ ผ่านไลบรารีที่ถูกทำให้ใช้งานง่ายขึ้น

Arduino Cloud

Arduino Cloud ช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถ:

• เขียนโปรแกรมบอร์ดผ่านออนไลน์
• จัดเก็บโครงการ
• ตรวจสอบอุปกรณ์ IoT
• สร้างแดชบอร์ด
• เข้าถึงอุปกรณ์จากระยะไกล
• เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ผ่านอินเทอร์เน็ต

ระบบนี้รองรับบอร์ด Arduino รุ่นต่างๆ ที่มีความสามารถ Wi-Fi

ไลบรารีของ Arduino

มีไลบรารีฟรีหลายพันรายการที่ช่วยให้การทำงานกับอุปกรณ์ต่างๆ ง่ายขึ้น เช่น:

• จอแสดงผล LCD
• หน้าจอ OLED
• เซ็นเซอร์
• มอเตอร์
• Bluetooth
• Wi-Fi
• GPS
• RFID
• เซอร์โวมอเตอร์
• กล้อง

ไลบรารีเหล่านี้ช่วยลดปริมาณโค้ดที่ผู้ใช้ต้องเขียนเอง

โปรแกรมของ Arduino เรียกว่า Sketches

ซึ่งเขียนโดยใช้:

• ภาษา C
• ภาษา C++
• ไลบรารีของ Arduino

โครงสร้างโปรแกรมทั่วไปมีดังนี้:

“`cpp
void setup() {
}

void loop() {
}
“`

• setup() จะทำงานเพียงครั้งเดียวเมื่อเริ่มรันโปรแกรม
• loop() จะทำงานซ้ำไปเรื่อยๆ ตลอดเวลาที่บอร์ดได้รับพลังงาน

Arduino ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในด้าน:

• หุ่นยนต์
• บ้านอัจฉริยะ
• ระบบอัตโนมัติในบ้าน
• อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT)
• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สวมใส่ได้
• การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม
• สถานีตรวจอากาศ
• เกษตรกรรม
• ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม
• การบันทึกข้อมูล
• ต้นแบบทางการแพทย์
• ห้องปฏิบัติการการศึกษา
• ศิลปะจัดวาง
• นิทรรศการเชิงโต้ตอบ
• การพัฒนาโดรน
• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ

บอร์ด Arduino ส่วนใหญ่ประกอบด้วย:

• ไมโครคอนโทรลเลอร์
• พินอินพุต/เอาต์พุตแบบดิจิทัล
• พินอินพุตแบบแอนะล็อก
• เอาต์พุต PWM
• ช่องต่อ USB
• ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า
• ปุ่มรีเซ็ต
• การสื่อสารแบบ Serial
• การรองรับ I²C
• การรองรับ SPI
• EEPROM (ในบางรุ่น)
• ตัวจับเวลาและอินเทอร์รัปต์

ปัจจัยหลายอย่างมีส่วนทำให้ Arduino ประสบความสำเร็จในระดับโลก:

• เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้น
• ฮาร์ดแวร์มีราคาไม่แพง
• มีชุมชนออนไลน์ขนาดใหญ่
• มีบทเรียนออนไลน์จำนวนมาก
• ระบบนิเวศแบบโอเพนซอร์ส
• เอกสารประกอบครบถ้วน
• มีคลังไลบรารีขนาดใหญ่
• เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์และโมดูลได้ง่าย
• ไม่ผูกติดกับแพลตฟอร์มใดแพลตฟอร์มหนึ่ง

คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้มันน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการใช้เพื่อการศึกษาและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว1

Arduino เป็นแพลตฟอร์มชั้นนำในการศึกษาด้าน STEM

มันถูกใช้ในการสอน:

• การเขียนโปรแกรม
• อิเล็กทรอนิกส์
• ฟิสิกส์
• หุ่นยนต์
• วิศวกรรมศาสตร์
• วิทยาการคอมพิวเตอร์
• อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง
• ระบบฝังตัว

มหาวิทยาลัยและโรงเรียนจำนวนมากนำ Arduino ไปใช้ในกิจกรรมในห้องปฏิบัติการและการเรียนรู้ผ่านโครงงาน เนื่องจากมีต้นทุนต่ำและใช้งานง่าย3

จุดแข็งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของ Arduino คือชุมชนระดับโลก

ระบบนิเวศของมันรวมถึง:

• ผู้ใช้งานหลายล้านคน
• ผู้มีส่วนร่วมในโอเพนซอร์ส
• เว็บบอร์ดชุมชน
• Project Hub
• คลังโค้ดบน GitHub
• กลุ่มนักสร้างสรรค์ท้องถิ่น
• งาน Hackathons
• งาน Maker Faires

ผู้ใช้งานมักแบ่งปันโค้ดโอเพนซอร์ส บทเรียน และการออกแบบฮาร์ดแวร์กันเป็นประจำ

เทคโนโลยีของ Arduino พบได้ใน:

• การศึกษา
• การผลิต
• ห้องปฏิบัติการวิจัย
• เกษตรกรรม
• สาธารณสุข
• การวิจัยด้านการบินและอวกาศ
• เมืองอัจฉริยะ
• การสร้างต้นแบบยานยนต์
• สินค้าอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค
• สตาร์ทอัพด้านหุ่นยนต์

แม้ว่ามักจะเชื่อมโยงกับงานอดิเรก แต่ Arduino ยังมีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ระดับมืออาชีพสำหรับใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมด้วย1

• เรียนรู้ง่าย
• ต้นทุนต่ำ
• เป็นโอเพนซอร์ส
• มีชุมชนขนาดใหญ่
• ทำงานข้ามแพลตฟอร์มได้
• มีเอกสารประกอบครบถ้วน
• มีไลบรารีหลายพันรายการ
• เป็นแพลตฟอร์มการศึกษาที่ดีเยี่ยม
• สร้างต้นแบบได้รวดเร็ว
• มีระบบนิเวศฮาร์ดแวร์ขนาดใหญ่

• ประสิทธิภาพการประมวลผลบนบอร์ดระดับเริ่มต้นมีจำกัด
• หน่วยความจำบนรุ่นคลาสสิกมีจำกัด
• ไม่เหมาะกับการคำนวณประสิทธิภาพสูง
• แอปพลิเคชันขั้นสูงบางประเภทต้องการแพลตฟอร์มที่มีกำลังมากกว่า
• ประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ขึ้นอยู่กับตัวเลือกฮาร์ดแวร์

Arduino มีบทบาทสำคัญในการขยายขบวนการนักสร้างสรรค์ (Maker movement) ระดับโลก และมีอิทธิพลต่อวิธีการสอนด้านอิเล็กทรอนิกส์และการเขียนโปรแกรม รูปแบบโอเพนซอร์สของมันได้กระตุ้นให้เกิดนวัตกรรมนับไม่ถ้วน ตั้งแต่โครงงานวิทยาศาสตร์ของนักเรียนไปจนถึงผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์และเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์1

Arduino ยังคงเป็นหนึ่งในแบรนด์ที่ได้รับการยอมรับและนำไปใช้อย่างกว้างขวางที่สุดในวงการอิเล็กทรอนิกส์ฝังตัว โดยได้รับการยกย่องจากการออกแบบที่เข้าถึงง่าย ระบบนิเวศแบบเปิด และความมุ่งมั่นด้านการศึกษาที่แข็งแกร่ง

1. About Arduino | Arduino
2. About
3. Universal Arduino-based experimenting system to support teaching of natural sciences