Workshops

1. ภาพรวม IMU Sensor

1.1 BMI270 - 6-Axis IMU

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         BMI270 IMU                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                 │
│  ┌─────────────────┐         ┌─────────────────┐                │
│  │  Accelerometer  │         │   Gyroscope     │                │
│  │  ───────────────│         │  ───────────────│                │
│  │  X: ซ้าย-ขวา     │         │  X: Roll        │                │
│  │  Y: หน้า-หลัง     │         │  Y: Pitch       │                │
│  │  Z: บน-ล่าง      │         │  Z: Yaw         │                │
│  │                 │         │                 │                │
│  │  หน่วย: m/s²     │         │  หน่วย: rad/s    │                │
│  └─────────────────┘         └─────────────────┘                │
│                                                                 │
│  I2C Address: 0x68 (default)                                    │
│  Data Rate: 100 Hz (adjustable)                                 │
│  Resolution: 16-bit                                             │
│                                                                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2 หลักการทำงาน Accelerometer

เมื่อวางราบ (face up):

• acc_x ≈ 0 m/s²

• acc_y ≈ 0 m/s²

• acc_z ≈ +9.81 m/s² (1g pointing up)

เมื่อเอียง:

• acc ถูกแบ่งไปตามแกนต่างๆ

• Magnitude (ขนาด) ยังคง ≈ 9.81 m/s²

1.3 I2C Communication

┌────────────┐         ┌────────────┐
│   PSoC     │         │  BMI270    │
│  (Master)  │─── SDA ─│  (Slave)   │
│            │─── SCL ─│ Addr:0x68  │
└────────────┘         └────────────┘

I2C Read Sequence:
1. Master → Slave: [Address + Write] + [Register]
2. Master → Slave: [Address + Read]
3. Slave → Master: [Data byte 1] [Data byte 2] ...

1.4 การแปลงค่า Raw → Physical Units

/* BMI270 Raw Data: int16_t (-32768 to +32767) */

/* สูตรแปลง Accelerometer (Range ±2g) */
               raw_value × g_range × 9.80665
acc (m/s²) = ─────────────────────────────────
                     2^(bit_width - 1)

/* สูตรแปลง Gyroscope (Range ±2000 dps) */
              raw_value × dps_range × 0.01745
gyro (rad/s) = ────────────────────────────────
                     2^(bit_width - 1)

/* BMI270 Raw Data: int16_t (-32768 to +32767) */

/* สูตรแปลง Accelerometer (Range ±2g) */
acc (m/s²) = (raw_value × g_range × 9.80665) / 2^(bit_width - 1)

/* สูตรแปลง Gyroscope (Range ±2000 dps) */
gyro (rad/s) = (raw_value × dps_range × 0.01745) / 2^(bit_width - 1)

---

2. C Programming Review

C Programming ละเอียด: หากต้องการศึกษา Structs, Pointers, Arrays, Buffers เชิงลึก ดูที่ C02: Structs, Pointers, Arrays

2.1 Arrays สำหรับ Sensor Buffer

/* Array declaration */
#define BUFFER_SIZE  100
float sensor_buffer[BUFFER_SIZE];    /* 100 samples */
int16_t imu_data[6];                 /* ax,ay,az,gx,gy,gz */

/* Array size macro - ใช้บ่อยมาก! */
#define ARRAY_SIZE(arr)  (sizeof(arr) / sizeof((arr)[0]))

/* ตัวอย่าง: circular buffer index */
uint32_t index = 0;
sensor_buffer[index] = new_value;
index = (index + 1) % BUFFER_SIZE;  /* Wrap around */

2.2 Structs สำหรับ Sensor Data

/* Vector 3D - ใช้บ่อยกับ sensor data */
typedef struct {
    float x;
    float y;
    float z;
} vector3f_t;

/* IMU Complete Data */
typedef struct {
    vector3f_t acceleration;  /* m/s² */
    vector3f_t gyroscope;     /* rad/s */
    uint32_t timestamp_ms;
} imu_data_t;

/* Usage */
imu_data_t sensor;
sensor.acceleration.x = 0.0f;
sensor.acceleration.z = 9.81f;

2.3 Pointers และ Pass-by-Reference

/* Pass by pointer - efficient for structs */
void process_data(const imu_data_t *data)  /* read-only */
{
    printf("X: %.2f\n", data->acceleration.x);
}

void update_data(imu_data_t *data)  /* can modify */
{
    data->timestamp_ms = get_time_ms();
}

/* Usage */
imu_data_t my_data;
process_data(&my_data);  /* Pass address */
update_data(&my_data);