01204223 การปฏิบัติการทางวิศวกรรมคอมพิวเตอร์

หน้านี้รวบรวมลิงก์ของเอกสารและวิดีโอประกอบการเรียนวิชาการ 01204223 ปฏิบัติการทางวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ (Practicum for Computer Engineering) ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ภาคต้น ปีการศึกษา 2558

ประกาศ

• ยินดีต้อนรับสู่วิชาการปฏิบัติการทางวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
• เจอกันใน Facebook
• และระบบ E-labsheet
• ดาวน์โหลดแผนการสอนที่นี่

เนื้อหาและปฏิบัติการ

สัปดาห์ที่ 1 ระบบยูนิกซ์ เทอร์มินัล และเชลล์

• ห้องเรียน: 603
• หัวข้อ: ระบบยูนิกซ์เบื้องต้น
  1. ฟังบรรยาย: ยูนิกซ์ เทอร์มินัล และเชลล์ (สไลด์ประกอบ)
  2. ศึกษาวีดีทัศน์: พาธในยูนิกซ์
     • ตอนที่ 1 เกริ่นนำเกี่ยวกับเชลล์และแนะนำแนวคิดของโครงสร้างไดเร็กทอรี
     • ตอนที่ 2 อธิบายแนวคิดของ working directory และการอ้างถึงไฟล์โดยอิงกับ working directory, ทดลองใช้คำสั่ง ls, cd, pwd และ cp
     • ตอนที่ 3 อธิบายวิธีการอ้างถึงไฟล์ในรูปแบบอื่น ๆ เช่นการอ้างแบบ absolute (/) อ้างผ่าน home (~) และการอ้างถึงตำแหน่งนั้นเอง (.) กับการอ้างถึงไดเร็กทอรีก่อนหน้า (..)
  3. ศึกษาวิกิ: การใช้ filename expansion
  4. ศึกษาวีดีทัศน์: glob และการกระจายคำสั่ง
     • ตอนที่ 1 ยกตัวอย่างการใช้ pattern เพื่อแทนชื่อไฟล์ และอธิบายการทำงานของ command expansion/substitution
     • ตอนที่ 2 แนะนำการใช้ *, ?, และ [..] ในการทำ filename expansion ในเชลล์
  5. ดาวน์โหลดและปฏิบัติตามขั้นตอนในชีตแล็บ: ระบบยูนิกซ์และคำสั่งพื้นฐาน โดยส่งงานผ่านระบบ E-Labsheet
     • แบบฝึกหัด 1.1 ระบบยูนิกส์และคำสั่งพื้นฐาน
     • แบบฝึกหัด 1.2 การทดลอง file expansion

สัปดาห์ที่ 2 รีไดเรคชันและไปป์

• ห้องเรียน: 603
• หัวข้อ: การผันทิศทางอินพุท/เอาท์พุท และการเชื่อมต่อคำสั่งโดยใช้ไปป์
  1. ศึกษาวีดีทัศน์: แนะนำการใช้งานรีไดเรคชันและไปป์ พร้อมยกตัวอย่างด้วยคำสั่ง grep และ wc และแนะนำคำสั่ง tee
  2. ฟังบรรยาย (สไลด์ประกอบ)
  3. ดาวน์โหลดชีตแล็บ: ยูนิกส์สำหรับ geek
  4. ส่งแบบฝึกหัดผ่านระบบ E-Labsheet:
     • แบบฝึกหัด 2.1 ยูนิกซ์สำหรับ Geek (ตามโจทย์ในชีตแล็บ)
     • แบบฝึกหัด 2.2 วิเคราะห์ log file

สัปดาห์ที่ 3 การบัดกรีวงจร

• ห้องเรียน: 606
• หัวข้อ: การสร้างวงจรต้นแบบ
  1. ฟังบรรยาย: การสร้างวงจรต้นแบบ (เอกสาร ppt) (เอกสาร pdf)
• หัวข้อ: การบัดกรีบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์
  1. ศึกษาวีดีทัศน์ การบัดกรีวงจร (ซับไทย)
  2. ฟังบรรยาย: การบัดกรีชิ้นงานอิเล็กทรอนิกส์ (เอกสาร ppt) (เอกสาร pdf)
  3. ประกอบวงจรบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ตามขั้นตอนในวิกิ การบัดกรีแผงวงจรไมโครคอนโทรลเลอร์
  4. ตรวจสอบความถูกต้องของชิ้นงานตามขั้นตอนในวีดีทัศน์ การประกอบบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์และการตรวจสอบความถูกต้อง
  5. ส่งงานโดยการสาธิตความถูกต้อง

สัปดาห์ที่ 4 การพัฒนาเฟิร์มแวร์และการออกแบบวงจร

• ห้องเรียน: 603
• หัวข้อ: การพัฒนาเฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์
  • ผู้ทีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนตัว ให้ติดตั้งซอฟต์แวร์ที่จำเป็นมาก่อนล่วงหน้า โดยดูขั้นตอนจากหัวข้อแรกของวิกิ การพัฒนาเฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์
  1. ชมวีดีทัศน์
     • แนะนำไมโครคอนโทรลเลอร์และแผงวงจรหลัก
     • การพัฒนาเฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์
  2. ศึกษาวิกิ การพัฒนาเฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์
  3. ฟังบรรยายและทดลองปฏิบัติตาม
     • ไมโครคอนโทรลเลอร์เบื้องต้น (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
     • ผังวงจรบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์
  4. ส่งงาน "LED กระพริบ" ตามตัวอย่าง
• หัวข้อ: การออกแบบแผงวงจรพ่วง
  • ผู้ทีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนตัว ให้ติดตั้งซอฟต์แวร์ CadSoft EAGLE มาก่อนล่วงหน้า โดยดาวน์โหลดจากเว็บ CadSoftUSA
  1. ศึกษาวิกิ การออกแบบและสร้างแผ่นวงจรพิมพ์
  2. ฟังบรรยายเรื่อง แผงวงจรพ่วง (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
  3. ออกแบบแผงวงจรพ่วงโดยปฏิบัติตามขั้นตอนในวีดีทัศน์
     • ตอนที่ 1 การเตรียมตัว
     • ตอนที่ 2 การวาดแผนผังวงจร (schematic)
     • ตอนที่ 3 การออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB)
  4. ส่งงานโดยการสร้างไฟล์ zip ชื่อ peripheral.zip เพื่อบรรจุไฟล์ peripheral.sch และ peripheral.brd เอาไว้ แล้วอัพโหลดไฟล์ผ่านระบบ MaxLearn

สัปดาห์ที่ 5 แผงวงจรพ่วงและเอาท์พุทแบบดิจิทัล

• หัวข้อ: การบัดกรีแผงวงจรพ่วงและทำสายแพ
  • ห้องเรียน: 606
  1. ศึกษาวิธีการใช้งานออสซิลโลสโคปและการทำสายแพจากวีดีทัศน์
     • การใช้งานออสซิลโลสโคป (มี 3 ตอน)
     • การเตรียมสายแพ
  2. บัดกรีแผงวงจรพ่วงและทำสายแพคนละหนึ่งเส้น
  3. ตรวจสอบความถูกต้องของแผงวงจรพ่วง ตามวีดีทัศน์ การตรวจเช็คแผงวงจรพ่วง (มี 4 ตอน)
  4. ส่งงานโดยการสาธิตความถูกต้องผ่านชุดทดลองดิจิทัลและออสซิลโลสโคป
• หัวข้อ: การควบคุมเอาท์พุทแบบดิจิทัล
  • ห้องเรียน: 603
  1. เตรียมสภาพแวดล้อมในการพัฒนาเฟิร์มแวร์ด้วย Arduino IDE โดยทำตามขั้นตอนในวิกิ การพัฒนาเฟิร์มแวร์ด้วย Arduino IDE
  2. ฟังบรรยายเรื่องแผงวงจรพ่วงและการแสดงเอาท์พุทแบบดิจิทัลด้วย LED
     • สไลด์บรรยาย: แผงวงจรพ่วง (เอกสาร ppt) (เอกสาร pdf)
  3. ส่งงาน "ไฟวิ่งสามสี" ตามตัวอย่าง

สัปดาห์ที่ 6 พอร์ทอนุกรมและการรับอินพุท

• ห้องเรียน 603
• หัวข้อ: การใช้งานพอร์ทอนุกรมและ Serial Monitor
  1. ศึกษาวิกิ การสื่อสารผ่านพอร์ทอนุกรม
  2. ทดลองทำตัวอย่าง Hello, Serial
• หัวข้อ: สวิตช์และการรับอินพุทแบบดิจิทัล
  1. ฟังบรรยายเรื่องสวิตช์และการรับอินพุทแบบดิจิทัล
     • สไลด์บรรยาย: แผงวงจรพ่วง (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
  2. ส่งงาน "กดกี่ครั้ง"
• หัวข้อ: ตัววัดแสง การรับอินพุทแบบแอนะล็อก และภาษาซีเบื้องต้นสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์
  1. ฟังบรรยายเรื่องตัววัดแสงและการรับอินพุทแบบแอนะล็อก
     • สไลด์บรรยาย: แผงวงจรพ่วง (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
     • วิกิ: การวัดสัญญาณแอนะล็อกด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์
  2. ส่งงาน "แสงสามระดับ"
  3. ฟังบรรยายเรื่องภาษาซีเบื้องต้นสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ ในหัวข้อการดำเนินการระดับบิต
     • สไลด์บรรยาย: ภาษาซีเบื้องต้นสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
  4. ส่งงาน "แสงแปดระดับ"

สัปดาห์ที่ 7 ภาษาไพทอนเบื้องต้น

• หัวข้อ: ไพทอนแบบเร่งรัด
  • ผู้ทีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนตัว ให้ติดตั้งซอฟต์แวร์ Anaconda Scientific Python Distribution มาก่อนล่วงหน้า โดยดูขั้นตอนจากวิกิ Python Programming/Setting Up Python
  1. ศึกษาวิกิ Python Programming
  2. ส่งงาน ทำโจทย์ใน elab
     • 7.1 ไพทอนจานด่วน
     • 7.2 การโปรแกรมเชิงวัตถุเบื้องต้นด้วยไพทอน

สัปดาห์ที่ 8 การสื่อสารผ่านพอร์ท USB

• ผู้ทีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนตัว ขอให้ติดตั้งซอฟต์แวร์เหล่านี้มาก่อนล่วงหน้า
  • Anaconda Scientific Python Distribution - ดูขั้นตอนจากวิกิ Python Programming/Setting Up Python
  • ไลบรารี PyUSB - ดูขั้นตอนจากวิกิ การติดตั้งไลบรารี PyUSB
• หัวข้อ: การติดต่อกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านพอร์ท USB
  1. ศึกษาวิกิ การติดต่อกับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ผ่านพอร์ท USB ด้วย Arduino
  2. ดาวน์โหลดโค้ดต้นแบบจาก http://www.cpe.ku.ac.th/~cpj/204223/usb-generic-arduino.zip แล้วแตกเอาไว้ในไดเรคตอรีที่เก็บสเกตช์ของ Arduino
  3. ฟังบรรยาย
     • สไลด์บรรยาย: การสื่อสารกับบอร์ด MCU ผ่านพอร์ต USB (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
     • สไลด์บรรยาย: ภาษาซีเบื้องต้นสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
  4. งานส่งในคาบ แก้ไขเฟิร์มแวร์ usb-generic และโมดูลไพทอน peri.py ให้สมบูรณ์ เพื่อให้รันโปรแกรมทดสอบ test-usb.py ได้อย่างถูกต้อง

สัปดาห์ที่ 9 การสร้างแอนิเมชันและเกมสามมิติด้วย VPython

• ผู้ทีใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนตัว ให้ติดตั้งซอฟต์แวร์เหล่านี้มาก่อนล่วงหน้า
  • Anaconda Scientific Python Distribution - ดูขั้นตอนจากวิกิ Python Programming/Setting Up Python
  • ไลบรารี PyUSB - ดูขั้นตอนจากวิกิ การติดตั้งไลบรารี PyUSB
  • ไลบรารี Visual (VPython) - ดูขั้นตอนจากวิกิ การติดตั้งไลบรารี Visual
• หัวข้อ: การสร้างเกมด้วย VPython
  1. ศึกษาวิกิ จำลองการเคลื่อนที่ด้วยคณิตศาสตร์แบบเวกเตอร์ใน VPython
  2. ปฏบัติตามขั้นตอนในวิกิ สร้างเกมเดาะตะกร้อด้วย VPython
     • เว็บเอกสารอธิบาย VPython
  3. ส่งงาน แก้ไขสคริปต์เพื่อเพิ่มฟีเจอร์ให้เกม
     • เพิ่มความเร็วลูกตะกร้อแนวดิ่งขึ้น 20% ทุกครั้งที่ผู้เล่นรับได้ โดยกำหนดความเร็วสูงสุดในแนวดิ่งไว้ที่ 20 หน่วยต่อวินาที
     • เพิ่มลูกตะกร้อหนึ่งลูกทุกครั้งที่ผู้เล่นเดาะได้หนึ่งครั้ง โดยสุ่มสี ความเร็วต้น และความเร่ง ให้กับตะกร้อลูกใหม่ (คำแนะนำ: ใช้ฟังก์ชันสุ่มเวกเตอร์ในโมดูล numpy.random และดูตัวอย่างโค้ดจากสคริปต์ balls.py)
     • จบเกมเมื่อลูกตะกร้อทั้งหมดหายไปจากหน้าจอ

     หมายเหตุ: อ็อบเจ็กต์แทนลูกตะกร้อที่ตกขอบจอไปนั้นยังคงไม่หายไปจากหน่วยความจำ มีผลทำให้เกมใช้หน่วยความจำมากขึ้นเรื่อย ๆ โดยไม่จำเป็น หากต้องการให้อ็อบเจ็กต์ถูกลบออกจากหน่วยความจำให้ตั้งคุณสมบัติ visible ของอ็อบเจ็กต์เป็น False และกำจัดการอ้างอิงไปยังอ็อบเจ็กต์นี้โดยสิ้นเชิง (นั่นคืออ็อบเจ็กต์ต้องไม่ถูกอ้างถึงได้ด้วยตัวแปรใด ๆ หรือยังอยู่ในลิสต์ใด ๆ) ซึ่งไพทอนจะลบอ็อบเจ็กต์นี้ออกจากหน่วยความจำเองด้วยกลไก Garbage Collection ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่เว็บ Deleting an Object

     • คลิปวีดีโอแสดงตัวอย่างการทำงาน

สัปดาห์ที่ 10 มัลติทาสกิ้งบนไมโครคอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์ USB แบบ HID

• หัวข้อ: การทำมัลติทาสกิ้งบนไมโครคอนโทรลเลอร์
  1. ศึกษาวิกิ มัลติทาสกิ้งบนไมโครคอนโทรลเลอร์ และ มัลติทาสกิ้งด้วยไลบรารี Protothreads
  2. ฟังบรรยายเรื่องมัลติทาสกิ้งด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ (เอกสาร pptx) (เอกสาร pdf)
  3. ทดลองทำตัวอย่าง: ไฟกระพริบสองดวงอิสระ
  4. ส่งงาน แบบฝึกหัด: ไฟกระพริบสองดวงอิสระพร้อมสวิตช์สลับไฟ
• หัวข้อ: อุปกรณ์ USB แบบ Human Interface Device (USB HID)
  1. ฟังบรรยายเรื่อง USB HID
  2. ศึกษาและทดลองทำตัวอย่าง usb-ghost.zip
• หัวข้อ: การเตรียมตัวทำโครงงาน
  1. หารือกันเรื่องโครงงานปลายภาค และอัพเดตข้อมูลผ่านระบบจัดเก็บโปรเจ็คตามลิ้งค์ https://ecourse.cpe.ku.ac.th/tpm/project/practicum-58f
  2. ดูข้อมูลเพิ่มเติมจากสไลด์ การทำโครงงานปลายภาค

รวบรวมลิ้งค์สำหรับเอกสารและสื่อการสอน

วิกิ

• การใช้ filename expansion

สไลด์บรรยาย

• ยูนิกซ์ เทอร์มินัล และเชลล์
• การผันทิศทางอินพุท/เอาท์พุทและการเชื่อมต่อคำสั่งด้วยไปป์

วีดีทัศน์

• พาธในยูนิกซ์ ตอนที่ 1 เกริ่นนำเกี่ยวกับ shell และแนะนำแนวคิดของโครงสร้างไดเร็กทอรี
• พาธในยูนิกซ์ ตอนที่ 2 อธิบายแนวคิดของ working directory และการอ้างถึงไฟล์โดยอิงกับ working directory, ทดลองใช้คำสั่ง ls, cd, pwd และ cp
• พาธในยูนิกซ์ ตอนที่ 3 อธิบายวิธีการอ้างถึงไฟล์ในรูปแบบอื่น ๆ เช่นการอ้างแบบ absolute (/) อ้างผ่าน home (~) และการอ้างถึงตำแหน่งนั้นเอง (.) กับการอ้างถึงไดเร็กทอรีก่อนหน้า (..)
• glob และการกระจายคำสั่ง ตอนที่ 1 ยกตัวอย่างการใช้ pattern เพื่อแทนชื่อไฟล์ และอธิบายการทำงานของ command expansion/substitution
• glob และการกระจายคำสั่ง ตอนที่ 2 แนะนำการใช้ *, ?, และ [..] ในการทำ filename expansion ใน shell
• แนะนำการใช้งานรีไดเรคชันและไปป์ พร้อมยกตัวอย่างด้วยคำสั่ง grep และ wc และแนะนำคำสั่ง tee

ชีตแล็บ

• ระบบยูนิกซ์และคำสั่งพื้นฐาน
• ยูนิกส์สำหรับ geek

เอกสารและไฟล์อื่น ๆ

• Datasheet สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์เบอร์ ATMega168
• บอร์ด Practicum v3
  • ผังวงจร (ไฟล์ .pdf)
  • ภาพแผ่นวงจรพิมพ์และตำแหน่งอุปกรณ์ (ไฟล์ .png)
  • ไฟล์ EAGLE ของผังวงจรและแผ่นวงจรพิมพ์ เปิดด้วยโปรแกรม CadSoft EAGLE
• ดาวน์โหลด Arduino IDE
• เอกสารอธิบายการใช้งานไลบรารีของ Arduino

ลิ้งค์อื่น ๆ

• วิกิของปีการศึกษา 2557
• วิกิของปีการศึกษา 2556
• วิกิของปีการศึกษา 2555
• เว็บรวบรวมโครงงานวิชา Practicum ทั้งหมดตั้งแต่ปีการศึกษา 2552