Python Programming Fundamentals

หัวข้อที่ 01

🐍 Python คืออะไร?

ทำไมนักวิทยาศาสตร์ข้อมูล วิศวกร AI และนักพัฒนา Robotics ถึงเลือก Python เป็นภาษาหลัก

Python คืออะไร?

ภาษาโปรแกรมระดับสูง อ่านง่ายเหมือนภาษาอังกฤษ ฟรี 100% รันได้ทุกระบบ ใช้ใน AI, Data Science, Web, Robotics, Automation

ทำไมต้องเรียน?

อันดับ 1 ภาษายอดนิยมโลก (TIOBE 2024) · ทุก AI Framework รองรับ Python · เรียนรู้ได้เร็ว syntax น้อย

ใช้ในชีวิตจริง

Instagram, YouTube, Netflix, Spotify, NASA, Tesla Autopilot, ChatGPT — ล้วนใช้ Python

ติดตั้งและใช้งาน

Python 3.x · VS Code Editor · Google Colab (ไม่ต้องติดตั้ง) · ทดลองได้ทันทีในเบราว์เซอร์

✓ อธิบายได้ว่า Python คืออะไรและใช้ทำอะไรได้บ้าง
✓ เขียนและรันโปรแกรม Python แรกได้ด้วยตัวเอง
✓ เข้าใจความแตกต่างระหว่าง Python กับ Scratch/Block-based

Python vs Scratch — เปรียบเทียบ

ด้าน	Scratch (Block)	Python (Text)
วิธีเขียน	ลากวางบล็อก	พิมพ์โค้ดเป็นข้อความ
ความยืดหยุ่น	จำกัดตาม Block ที่มี	ไม่มีข้อจำกัด
ใช้ในงานจริง	เรียนรู้ขั้นต้น	Industry Standard
เชื่อม AI/ML	ผ่าน Extension	Native — TensorFlow, PyTorch
ควบคุม Robot	LEGO App เท่านั้น	ทุก Hardware — Raspberry Pi, Arduino

โปรแกรมแรก: Hello, Python! 🎉

Python
# บรรทัดที่ขึ้นต้นด้วย # คือ Comment ไม่ถูกรัน
print("สวัสดี โลก! Hello, World!")
print("ฉันเขียน Python ได้แล้ว 🐍")

# รัน: บันทึกไฟล์เป็น hello.py แล้วพิมพ์ python hello.py

Output

สวัสดี โลก! Hello, World! ฉันเขียน Python ได้แล้ว 🐍

💡

Google Colab — เริ่มเรียนทันทีไม่ต้องติดตั้ง! ไปที่ colab.research.google.com เปิด New Notebook พิมพ์โค้ด แล้วกด Shift+Enter รันได้เลย ฟรี และมีทรัพยากร GPU สำหรับ AI

กิจกรรม

🖥️

Lab 1.1

Setup & Hello World

⏱ 20 นาที💻 เดี่ยว

ติดตั้ง Python และ VS Code จากนั้นเขียนโปรแกรมแนะนำตัวเองอย่างน้อย 5 บรรทัด

1ดาวน์โหลด Python 3.x จาก python.org และ VS Code จาก code.visualstudio.com
2ติดตั้ง Extension "Python" ใน VS Code
3สร้างไฟล์ intro.py เขียน print() แนะนำชื่อ อายุ โรงเรียน และสิ่งที่ชอบ
4รันโปรแกรมและดูผลลัพธ์ใน Terminal

หัวข้อที่ 02

📦 ตัวแปรและประเภทข้อมูล

Variable คือกล่องเก็บข้อมูล Python มี 4 ประเภทหลัก: int, float, str, bool — เชื่อมต่อตรงกับ Sensor และ AI

🔢

int

จำนวนเต็ม
เช่น 10, -5, 0, 255

🌊

float

ทศนิยม
เช่น 3.14, -0.5, 98.6

💬

str

ข้อความ
เช่น "สวัสดี", "Robot"

✅

bool

จริง/เท็จ
True หรือ False เท่านั้น

การประกาศตัวแปร

Python
# ── ประเภทข้อมูลหลัก ──────────────────────────
age        = 15           # int — จำนวนเต็ม
temperature = 36.5        # float — ทศนิยม
name        = "น้องโค้ด"  # str — ข้อความ
is_online   = True        # bool — True/False

# ── ตรวจสอบประเภท ──────────────────────────────
print(type(age))        # <class 'int'>
print(type(name))       # <class 'str'>

# ── f-string: ใส่ตัวแปรในข้อความ ─────────────
print(f"สวัสดี {name} อายุ {age} ปี")
print(f"อุณหภูมิ: {temperature:.1f}°C")

# ── การแปลงประเภท (Type Casting) ──────────────
sensor_val = "42"           # str
distance   = int(sensor_val) # แปลงเป็น int
print(distance + 8)          # 50

Output

สวัสดี น้องโค้ด อายุ 15 ปี อุณหภูมิ: 36.5°C 50

ตัวดำเนินการ (Operators)

ประเภท	ตัวอย่าง	ผลลัพธ์	ใช้ในงานจริง
คำนวณ	`10 + 3`, `10 % 3`, `2 ** 8`	13, 1, 256	คำนวณระยะ, พื้นที่
เปรียบเทียบ	`10 > 5`, `x == y`, `a != b`	True/False	ตรวจ Sensor, เงื่อนไข
ตรรกะ	`x and y`, `not flag`, `a or b`	True/False	หลาย Sensor พร้อมกัน
String	`"Hi " + name`, `"abc" * 3`	"Hi น้อง", "abcabcabc"	สร้างข้อความ Output

กิจกรรม

🌡️

Lab 2.1

Robot Sensor Calculator

⏱ 25 นาที💻 เดี่ยว

สร้างโปรแกรมจำลองการอ่านค่า Sensor และแสดงผลสถานะหุ่นยนต์

1ประกาศตัวแปร: distance = 25, battery = 87.5, robot_name = "RoboX"
2คำนวณ: battery_left = battery / 100 * 5000 (mAh ที่เหลือ)
3แสดงผลด้วย f-string รายงานสถานะหุ่นยนต์ทุกค่า
4เพิ่มตัวแปร is_charging = False และแสดงสถานะการชาร์จ

หัวข้อที่ 03

🔀 เงื่อนไขและลูป

if/elif/else ตัดสินใจ, for และ while วนซ้ำ — หัวใจของ Robot Control Loop

if / elif / else — การตัดสินใจ

Python
distance = 12  # ค่าจาก Distance Sensor (ซม.)

if distance < 10:
    print("🛑 STOP! สิ่งกีดขวางใกล้มาก")
elif distance < 30:
    print("⚠️ ชะลอ — สิ่งกีดขวางอยู่ใกล้")
elif distance < 100:
    print("🟡 เดินหน้าระวัง")
else:
    print("🟢 เดินหน้าเต็มสปีด!")

# ── Nested condition ──────────────────────────
battery = 15
if distance < 30 and battery < 20:
    print("🚨 แบตน้อย + สิ่งกีดขวาง — กลับฐาน!")

Output

⚠️ ชะลอ — สิ่งกีดขวางอยู่ใกล้ 🚨 แบตน้อย + สิ่งกีดขวาง — กลับฐาน!

for Loop — วนซ้ำตามลำดับ

Python
# ── วนซ้ำ N ครั้ง ─────────────────────────────
for i in range(5):           # 0, 1, 2, 3, 4
    print(f"รอบที่ {i+1}: หุ่นยนต์เดินหน้า")

# ── วนซ้ำผ่าน List ────────────────────────────
sensor_readings = [85, 20, 67, 8, 142]

for reading in sensor_readings:
    if reading < 15:
        print(f"🚨 {reading} cm — หยุดทันที!")
    else:
        print(f"✅ {reading} cm — ปลอดภัย")

# ── while Loop — วนจนกว่าเงื่อนไขจะเป็นเท็จ ──
fuel = 100
while fuel > 0:
    print(f"เชื้อเพลิงเหลือ {fuel}%")
    fuel -= 25
print("⛽ หมดเชื้อเพลิง! หยุดทำงาน")

Output (บางส่วน)

รอบที่ 1: หุ่นยนต์เดินหน้า ... ✅ 85 cm — ปลอดภัย 🚨 8 cm — หยุดทันที! เชื้อเพลิงเหลือ 100% ... ⛽ หมดเชื้อเพลิง!

🤖

Robot Control Loop ในชีวิตจริง — หุ่นยนต์ทุกตัวรัน while True: วนซ้ำตลอดเวลา อ่าน Sensor → ตัดสินใจ → ควบคุม Motor ซ้ำๆ นับพันครั้งต่อวินาที นี่คือ Pattern พื้นฐานของ Robotics ทั้งโลก

กิจกรรม

🚦

Lab 3.1

Smart Traffic Light Simulator

⏱ 30 นาที💻 เดี่ยว

สร้างโปรแกรมจำลองสัญญาณไฟจราจรอัจฉริยะ ที่ปรับระยะเวลาตามจำนวนรถ

1สร้าง List car_counts = [5, 23, 8, 47, 2, 31] แต่ละชั่วโมง
2วนซ้ำ for loop: ถ้า > 30 คัน → ไฟเขียวนาน 60 วิ, < 10 คัน → 20 วิ, อื่นๆ → 40 วิ
3หาชั่วโมงที่รถมากที่สุดและน้อยที่สุด
4คำนวณค่าเฉลี่ยจำนวนรถด้วย sum() / len()

หัวข้อที่ 04

🔧 ฟังก์ชัน (Functions)

ฟังก์ชันคือบล็อกโค้ดที่ตั้งชื่อได้ นำกลับมาใช้ใหม่ได้ เป็นหัวใจของ Decomposition และ Clean Code

การสร้างและเรียกใช้ฟังก์ชัน

Python
# ── def: ประกาศฟังก์ชัน ────────────────────────
def greet(name):
    print(f"สวัสดี {name}! 👋")

greet("น้องมีน")   # เรียกใช้
greet("น้องโก้")

# ── return: คืนค่า ──────────────────────────────
def calc_speed(distance_cm, time_sec):
    """คำนวณความเร็วหุ่นยนต์ cm/s"""
    if time_sec == 0:
        return 0
    return distance_cm / time_sec

speed = calc_speed(150, 3)
print(f"ความเร็ว: {speed:.1f} cm/s")

# ── Default Parameter ──────────────────────────
def move_robot(direction, speed=50, duration=1.0):
    print(f"🤖 เดิน{direction} speed={speed}% t={duration}s")

move_robot("หน้า")           # speed=50, duration=1.0
move_robot("ซ้าย", 30, 0.5) # กำหนดเอง

# ── Multiple Return Values ─────────────────────
def sensor_status(dist, battery):
    safe    = dist > 20
    low_bat = battery < 20
    return safe, low_bat

is_safe, need_charge = sensor_status(35, 15)
print(f"ปลอดภัย: {is_safe}, ต้องชาร์จ: {need_charge}")

Output

สวัสดี น้องมีน! 👋 สวัสดี น้องโก้! 👋 ความเร็ว: 50.0 cm/s 🤖 เดินหน้า speed=50% t=1.0s 🤖 เดินซ้าย speed=30% t=0.5s ปลอดภัย: True, ต้องชาร์จ: True

🧩

ฟังก์ชัน = Decomposition จริงๆ! แทนที่จะเขียนโค้ดซ้ำ 100 บรรทัด เราแยกเป็นฟังก์ชันเล็กๆ แต่ละอันทำหน้าที่เดียว ง่ายต่อการ Debug ทดสอบ และนำไปใช้ใหม่ ใน AI Library เช่น TensorFlow ทุกอย่างคือฟังก์ชัน

กิจกรรม

🤖

Lab 4.1

Robot Function Library

⏱ 35 นาที💻 เดี่ยว

สร้าง Library ฟังก์ชันสำหรับหุ่นยนต์ แล้วเขียน Main Program ใช้ฟังก์ชันเหล่านั้น

1สร้างฟังก์ชัน move(direction, speed=50), turn(degrees), stop()
2สร้างฟังก์ชัน read_sensor() ที่ return ค่าสุ่ม 5–200 ด้วย random.randint(5, 200)
3เขียน Main Loop: เรียก read_sensor() แล้วตัดสินใจด้วย if/elif ว่าจะ move() หรือ stop()
4รัน 10 รอบด้วย for loop

หัวข้อที่ 05

📋 List & Dictionary

โครงสร้างข้อมูลที่ใช้บ่อยที่สุดใน Python — จัดเก็บ Sensor Data, Training Data และ Config ของ AI

List — อาร์เรย์ใน Python

Python
# ── สร้างและเข้าถึง List ──────────────────────
temps = [36.5, 37.1, 36.8, 38.2, 36.9]
print(temps[0])   # 36.5 — index เริ่มจาก 0
print(temps[-1])  # 36.9 — ค่าสุดท้าย

# ── Method ที่ใช้บ่อย ─────────────────────────
temps.append(37.0)      # เพิ่มท้าย
temps.insert(0, 36.0)   # แทรกตำแหน่งที่ 0
temps.remove(38.2)      # ลบค่าที่กำหนด
print(len(temps))        # นับจำนวนสมาชิก
print(max(temps), min(temps))  # ค่าสูงสุด/ต่ำสุด

# ── List Comprehension (Python เท่) ───────────
sensor_data = [10, 25, 5, 88, 42, 3]
danger_zones = [x for x in sensor_data if x < 15]
print("จุดอันตราย:", danger_zones)  # [10, 5, 3]

Dictionary — เก็บข้อมูลแบบ key-value

Python
# ── สร้าง Dictionary ──────────────────────────
robot = {
    "name":     "RoboX-3",
    "battery":  87,
    "speed":    45.5,
    "sensors":  ["color", "distance", "gyro"],
    "online":   True
}

# ── เข้าถึงข้อมูล ──────────────────────────────
print(robot["name"])            # RoboX-3
print(robot.get("speed"))       # 45.5
print(robot.keys())             # ชื่อ key ทั้งหมด
print(robot.values())           # ค่าทั้งหมด

# ── แก้ไข / เพิ่ม ─────────────────────────────
robot["battery"] = 92
robot["location"] = (10, 25)    # เพิ่ม key ใหม่

# ── วนซ้ำ Dictionary ──────────────────────────
for key, val in robot.items():
    print(f"  {key}: {val}")

# ── AI Training Data (ตัวอย่าง) ───────────────
dataset = [
    {"image": "cat1.jpg", "label": "cat",  "confidence": 0.95},
    {"image": "dog1.jpg", "label": "dog",  "confidence": 0.88},
    {"image": "cat2.jpg", "label": "cat",  "confidence": 0.72},
]
cats = [d for d in dataset if d["label"] == "cat"]
print(f"รูปแมวทั้งหมด: {len(cats)} รูป")

Output

RoboX-3 รูปแมวทั้งหมด: 2 รูป

กิจกรรม

🗂️

Lab 5.1

Robot Fleet Manager

⏱ 35 นาที💻 เดี่ยว

สร้างระบบจัดการฝูงหุ่นยนต์ด้วย List of Dictionaries ค้นหา รายงาน และอัปเดตข้อมูล

1สร้าง robots = [{"id":"R1","battery":80,"task":"patrol"},...] 5 ตัว
2เขียนฟังก์ชัน find_low_battery(robots, threshold=20) คืน List หุ่นยนต์แบตน้อย
3เขียนฟังก์ชัน assign_task(robots, robot_id, new_task) อัปเดตงาน
4แสดงรายงานสรุปหุ่นยนต์ทั้งหมดด้วย for loop

หัวข้อที่ 06

🤖 Python + Robotics Mini Project

นำทุกทักษะมารวมกัน สร้างโปรแกรม Python จำลองระบบ Autonomous Robot Navigation

Mini Project: Autonomous Robot Simulator

🎯

เป้าหมาย: เขียนโปรแกรม Python จำลองหุ่นยนต์อัตโนมัติที่ อ่าน Sensor สุ่ม → วิเคราะห์สภาพแวดล้อม → ตัดสินใจ → รายงานสถานะ ครบ 10 รอบ

Python — robot_simulator.py
import random
import time

# ══════════════════════════════════════════
# Robot Autonomous Navigation Simulator
# RobotAI Academy — Tech Builders Program
# ══════════════════════════════════════════

class Robot:
    def __init__(self, name):
        self.name    = name
        self.battery = 100
        self.x       = 0
        self.y       = 0
        self.log     = []

    def read_sensors(self):
        """จำลองการอ่าน Sensor"""
        return {
            "front":  random.randint(2, 150),
            "left":   random.randint(5, 100),
            "right":  random.randint(5, 100),
            "battery": self.battery
        }

    def decide_action(self, sensors):
        """ตัดสินใจจาก Sensor Data"""
        if sensors["battery"] < 20:
            return "🔋 RETURN_TO_BASE"
        elif sensors["front"] < 15:
            if sensors["left"] > sensors["right"]:
                return "↩️ TURN_LEFT"
            else:
                return "↪️ TURN_RIGHT"
        elif sensors["front"] < 40:
            return "⚠️ SLOW_DOWN"
        else:
            return "🟢 MOVE_FORWARD"

    def execute(self, action):
        """ทำตาม Action ที่ตัดสินใจ"""
        if "MOVE_FORWARD" in action:
            self.x += 1
            self.battery -= 5
        elif "TURN" in action:
            self.y += 1
            self.battery -= 3
        elif "SLOW" in action:
            self.battery -= 2

    def run(self, cycles=10):
        print(f"\n🤖 {self.name} เริ่มทำงาน!")
        print("=" * 45)

        for cycle in range(1, cycles + 1):
            sensors  = self.read_sensors()
            action   = self.decide_action(sensors)
            self.execute(action)
            self.log.append(action)

            print(f"[Cycle {cycle:02}] Front={sensors['front']:3}cm | {action}")

        print("=" * 45)
        print(f"📍 ตำแหน่งสุดท้าย: ({self.x}, {self.y})")
        print(f"🔋 แบตเตอรีเหลือ:   {self.battery}%")
        print(f"🏆 เดินหน้าสำเร็จ: {self.log.count('🟢 MOVE_FORWARD')} ครั้ง")


# ── รันโปรแกรม ─────────────────────────────────
my_robot = Robot("RoboX-Pro")
my_robot.run(cycles=10)

Output (ตัวอย่าง)

🤖 RoboX-Pro เริ่มทำงาน! ============================================= [Cycle 01] Front= 87cm | 🟢 MOVE_FORWARD [Cycle 02] Front= 12cm | ↩️ TURN_LEFT [Cycle 03] Front=134cm | 🟢 MOVE_FORWARD [Cycle 04] Front= 28cm | ⚠️ SLOW_DOWN ... ============================================= 📍 ตำแหน่งสุดท้าย: (4, 2) 🔋 แบตเตอรีเหลือ: 62% 🏆 เดินหน้าสำเร็จ: 4 ครั้ง

🚀

ไปไกลกว่านั้น! โค้ดนี้เป็น Pattern เดียวกับ ROS2 (Robot Operating System) จริงๆ ใน Module ถัดไปจะเอา Python นี้ไปควบคุม Hardware จริงผ่าน Raspberry Pi และ Arduino แทนการจำลองด้วย random

🧪 แบบทดสอบ Python Fundamentals

ทดสอบความเข้าใจ ตัวแปร, เงื่อนไข, ลูป, ฟังก์ชัน และ List/Dict · 8 ข้อ

ข้อที่ 01 — ตัวแปร

ผลลัพธ์ของโค้ดนี้คืออะไร?
x = 5 x += 3 print(x * 2)

✅ ถูกต้อง! x=5 → x+=3 ทำให้ x=8 → x*2 = 16

❌ ลองคิดใหม่: x เริ่มที่ 5, บวก 3 = 8, แล้วคูณ 2 = ?

ข้อที่ 02 — ประเภทข้อมูล

type(3.14) คืนค่าอะไร?

✅ ถูกต้อง! ตัวเลขทศนิยมใน Python คือ float

❌ 3.14 มีจุดทศนิยม = float ไม่ใช่ int

ข้อที่ 03 — เงื่อนไข

Distance Sensor อ่านได้ 8 cm โค้ดนี้จะพิมพ์อะไร?

if dist > 50: print("A")
elif dist > 10: print("B")
else: print("C")

✅ ถูกต้อง! 8 ไม่ > 50, ไม่ > 10 → เข้า else พิมพ์ "C"

❌ 8 cm ไม่ผ่านเงื่อนไข if และ elif → ต้องเข้า else

ข้อที่ 04 — ลูป

for i in range(3): print(i) แสดงผลอะไร?

✅ ถูกต้อง! range(3) = [0,1,2] — index ใน Python เริ่มจาก 0

❌ range(3) คือ 0, 1, 2 (ไม่รวม 3) — Python นับจาก 0

ข้อที่ 05 — ฟังก์ชัน

โค้ดนี้จะพิมพ์อะไร?

def add(a, b=10): return a + b
print(add(5))

✅ ถูกต้อง! b มี default value = 10 ดังนั้น add(5) = 5 + 10 = 15

❌ b=10 คือ Default Parameter ถ้าไม่ส่ง b จะใช้ค่า 10 อัตโนมัติ

ข้อที่ 06 — List

data = [10, 20, 30, 40]
print(data[-1])

แสดงผลอะไร?

✅ ถูกต้อง! index -1 ใน Python หมายถึงสมาชิกตัวสุดท้าย = 40

❌ Negative index ใน Python: -1 = ตัวสุดท้าย, -2 = ตัวรองสุดท้าย

ข้อที่ 07 — Dictionary

robot = {"name": "X1", "speed": 50}
print(robot["name"])

✅ ถูกต้อง! robot["name"] เข้าถึง value ของ key "name" = "X1"

❌ Dictionary ใช้ key เพื่อเข้าถึง value — robot["name"] คืนค่า "X1"

ข้อที่ 08 — ประยุกต์ใช้

ใน Robot Control Loop โครงสร้าง Python ที่เหมาะสมที่สุดคืออะไร?

✅ ยอดเยี่ยม! while True: เป็น Infinite Loop ที่ทำงานตลอดเวลา — เหมือนสมองหุ่นยนต์ที่ตื่นอยู่ตลอด

❌ หุ่นยนต์ต้องทำงานต่อเนื่อง while True: คือ Loop ที่วนไม่สิ้นสุด — เหมาะกับ Real-time Control

คะแนนของคุณ

0 / 8

🎓 MODULE 01 — TECH BUILDERS

สรุปบทเรียน Python Fundamentals

ทักษะพื้นฐานที่เป็นรากฐานของทุก AI และ Robotics Project

📦

Variables & Types

int, float, str, bool, f-string, Type Casting

🔀

Conditionals

if / elif / else สำหรับ Sensor Decision

🔁

Loops

for range, while True — Robot Control Pattern

🔧

Functions

def, return, default param, multiple return

📋

List & Dict

เก็บ Sensor Data, Fleet Management, AI Dataset

🤖

Mini Project

Autonomous Robot Simulator ครบ OOP Pattern

➡️ บทเรียนถัดไป: Arduino & Electronics 🏠 กลับหน้าหลักสูตร

Python ProgrammingFundamentals

🐍 Python คืออะไร?

Python vs Scratch — เปรียบเทียบ

โปรแกรมแรก: Hello, Python! 🎉

📦 ตัวแปรและประเภทข้อมูล

การประกาศตัวแปร

ตัวดำเนินการ (Operators)

🔀 เงื่อนไขและลูป

if / elif / else — การตัดสินใจ

for Loop — วนซ้ำตามลำดับ

🔧 ฟังก์ชัน (Functions)

การสร้างและเรียกใช้ฟังก์ชัน

📋 List & Dictionary

List — อาร์เรย์ใน Python

Dictionary — เก็บข้อมูลแบบ key-value

🤖 Python + Robotics Mini Project

Mini Project: Autonomous Robot Simulator

🧪 แบบทดสอบ Python Fundamentals

Python Programming
Fundamentals