การใช้งาน Serial Port (COM Port) ในภาษา Julia แบบง่าย ๆ พร้อมตัวอย่าง CODE

ในโลกของการพัฒนาโปรแกรม การสื่อสารกับอุปกรณ์ภายนอกผ่านทาง Serial Port (COM Port) เป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเราต้องการเขียนโปรแกรมที่เข้าถึงข้อมูลจากอุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็นฮาร์ดแวร์ เช่น Arduino, Raspberry Pi หรืออุปกรณ์ IoT อื่น ๆ ในบทความนี้ เราจะมาพูดถึงวิธีการใช้งาน Serial Port ในภาษา Julia แบบง่าย ๆ พร้อมกับตัวอย่างโค้ดและการอธิบายการทำงาน รวมถึงกรณีศึกษาที่เป็นจริงในโลกการพัฒนาซอฟต์แวร์

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับ Serial Port

Serial Port หรือ COM Port เป็นวิธีการที่ใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ ผ่านทางการสื่อสารหนึ่งทาง โดยข้อมูลจะถูกส่งเป็นบิต (bit) ทีละตัว ซึ่งเหมาะสำหรับการสื่อสารข้อมูลที่ไม่ต้องการความเร็วสูง แต่ต้องการความน่าเชื่อถือ ตัวอย่างอุปกรณ์ที่มักจะใช้ Serial Port ได้แก่ โมดูล GPS, เซ็นเซอร์ต่าง ๆ และการสื่อสารกับไมโครคอนโทรลเลอร์ หรืออุปกรณ์ที่ใช้งานทั่วไป

ทำความรู้จักกับภาษา Julia

การติดตั้งไลบรารีสำหรับ Serial Port ใน Julia

ก่อนที่เราจะเริ่มต้น เขียนโปรแกรมเพื่ออ่านและส่งข้อมูลผ่าน Serial Port เราจำเป็นต้องติดตั้งไลบรารีที่มีชื่อว่า `LibSerialPort` ซึ่งเป็นไลบรารีที่ให้เราสามารถทำงานกับ Serial Port ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ให้ดำเนินการติดตั้งไลบรารีโดยใช้คำสั่งด้านล่างใน Julia REPL:

 using Pkg
Pkg.add("LibSerialPort")

เริ่มต้นการเขียนโปรแกรม

การเปิด Serial Port

ด้านครั้งแรกเราต้องเปิด Serial Port ก่อน โดยสามารถทำได้ดังนี้:

 using LibSerialPort

# เปิด Com Port ที่ต้องการใช้งาน
port = sp_port_open("COM3", 115200)

# เช็คว่าการเปิด Port สำเร็จหรือไม่
if port == C_NULL
    println("ไม่สามารถเปิด Port ได้")
else
    println("เปิด Port สำเร็จ")
end

ในตัวอย่างด้านบน เราเปิด Com Port 3 (COM3) ด้วยความเร็ว 115,200 bps ซึ่งเป็นความเร็วที่ใช้ทั่วไป แต่คุณสามารถเปลี่ยนไปตามความต้องการของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

การอ่านข้อมูลจาก Serial Port

หลังจากที่เปิด Serial Port สำเร็จแล้ว ขั้นตอนถัดมาเราจะอ่านข้อมูลจาก Serial Port ดังนี้:

 buffer = Vector{UInt8}(undef, 100)  # Buffer สำหรับเก็บข้อมูลที่อ่านได้

bytes_read = sp_port_read(port, buffer, length(buffer))

if bytes_read > 0
    data = String(buffer[1:bytes_read])
    println("อ่านข้อมูลจาก Port: $data")
else
    println("ไม่มีข้อมูลใหม่")
end

ในโค้ดตัวอย่างนี้ เราสร้าง buffer ขนาด 100 ไบต์เพื่อเก็บข้อมูลที่อ่านได้ และอ่านข้อมูลจาก Serial Port โดยใช้ฟังก์ชั่น `sp_port_read`

การเขียนข้อมูลไปยัง Serial Port

การเขียนข้อมูลไปยัง Serial Port ก็ไม่ยากเช่นกัน สามารถทำได้ด้วยโค้ดดังนี้:

 message = "Hello, Device!"
bytes_written = sp_port_write(port, message)

if bytes_written > 0
    println("ส่งข้อมูลไปยัง Port: $message")
else
    println("ไม่สามารถส่งข้อมูลได้")
end

ในตัวอย่างนี้ เราส่งข้อความ "Hello, Device!" ไปยัง Serial Port และเช็คว่าการส่งข้อมูลสำเร็จหรือไม่

Use Case ในโลกจริง

เราลองมาดู Use Case ที่สามารถนำ Serial Port ไปใช้ในโลกจริงกันบ้าง หนึ่งในกรณีศึกษาที่ได้รับความนิยม คือการติดต่อกับ Arduino

การควบคุม Arduino

Arduino เป็นหนึ่งในแพลตฟอร์มที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในวงการ Maker และ IoT โดยสามารถใช้ Serial Port เพื่อส่งข้อมูลคำสั่งและอ่านค่าจากเซ็นเซอร์ต่าง ๆ ที่ชี้ไปยัง Arduino ได้

ตัวอย่างการควบคุม Arduino ผ่าน Serial Port:

1. ประกอบ Arduino และเซ็นเซอร์ เช่น เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ

2. เขียนโปรแกรมบน Arduino เพื่อทำการอ่านค่าจากเซ็นเซอร์และส่งค่าที่อ่านได้กลับไปยัง Serial Port

3. ใช้โค้ด Julia ที่เราเขียนให้上述เชื่อมโยงเพื่อทำการอ่านค่า เช่น:

 using LibSerialPort

port = sp_port_open("COM3", 115200)

while true
    buffer = Vector{UInt8}(undef, 100)
    bytes_read = sp_port_read(port, buffer, length(buffer))

    if bytes_read > 0
        data = String(buffer[1:bytes_read])
        println("อ่านค่าจาก Arduino: $data")
    end
end

ด้วยการใช้วิธีการนี้ คุณสามารถสร้างโปรเจกต์ IoT ที่ช่วยในการควบคุมและวัดค่าสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สรุป

Serial Port เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในการพัฒนาโปรแกรมเพื่อสื่อสารกับฮาร์ดแวร์และอุปกรณ์ต่าง ๆ การใช้ภาษา Julia ในการเขียนโปรแกรมเพื่อทำงานกับ Serial Port นั้นไม่ยาก และคุณสามารถนำไปใช้งานได้ทันที

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง