17. Microros

micro-ROS คือเวอร์ชันย่อของ ROS 2 (Robot Operating System 2) ออกแบบมาสำหรับ “ไมโครคอนโทรลเลอร์” เช่น ESP32, STM32, Arduino, Teensy, ฯลฯ ที่มีทรัพยากรจำกัด
บทนี้จะสอนการติดตั้งและ build micro-ROS Agent ผ่าน ซึ่งเป็นตัวกลาง (Bridge) เชื่อมการสื่อสารระหว่าง ROS 2 ที่อยู่บน PC ↔ microcontroller (เช่น ESP32) ที่รัน micro-ROS firmware

โดยเราจะติดตั้ง Arduino IDE 2.0 ไว้ใน Windows/Mac host machine ที่ลิ้งค์ https://www.arduino.cc/en/software/

และใน Boards Manager ให้ติดตั้ง esp32 by Espressif Systems version 3.X. ดูวิธีการทำได้จาก https://randomnerdtutorials.com/installing-esp32-arduino-ide-2-0/

และ Add .zip library ใน Arduino IDE จากลิ้งค์ https://github.com/micro-ROS/micro_ros_arduino/releases โดยเลือกเวอร์ชั่น v2.0.8-Jazzy (Source code .zip)

17.1. ขั้นตอนการติดตั้งผ่าน setup_microros.sh และขั้นตอนการเชื่อมต่อบน Ubuntu

เปิด Terminal และใช้คำสั่งสร้างไฟล์ setup_microros.sh ไว้ตำแหน่งหน้า Home

gedit setup_microros.sh

copy เนื้อหาใส่ setup_microros.sh ดังนี้

#!/bin/bash
# setup_microros.sh install and build micro-ROS agent workspace
set -euo pipefail

# ---------- install git (added) ----------
echo "Installing git..."
sudo apt update
sudo apt install -y git

# ---------- helper: retry mechanism ----------
retry() {
  local max=3 delay=10 n=1
  while true; do
    eval "$@"
    status=$?
    if [[ $status -eq 0 ]]; then
      return 0
    fi
    if [[ $n -lt $max ]]; then
      echo "Attempt $n/$max failed (exit $status). Retrying in ${delay}s: $*"
      sleep "$delay"
      n=$((n+1))
    else
      echo "Command failed after $max attempts: $*"
      return $status
    fi
  done
}

# ---------- permissions ----------
echo "Adding $USER to dialout (for serial/USB)..."
sudo usermod -a -G dialout "$USER" || true

# ---------- workspace ----------
cd ~
mkdir -p microros_ws/src
cd ~/microros_ws

# Detect ROS distro if not set
if [[ -z "${ROS_DISTRO:-}" ]]; then
  if [[ -d /opt/ros ]]; then
    ROS_DISTRO="$(ls /opt/ros | head -n1)"
    echo "ROS_DISTRO not set. Using detected: $ROS_DISTRO"
  else
    echo "ROS2 not found. Please install ROS2 and/or export ROS_DISTRO before running."
    exit 1
  fi
fi

# ---------- clone micro-ROS setup ----------
if [[ ! -d src/micro_ros_setup ]]; then
  git clone -b "$ROS_DISTRO" https://github.com/micro-ROS/micro_ros_setup.git src/micro_ros_setup
fi

# ---------- dependencies ----------
sudo apt update
sudo rosdep init 2>/dev/null || true
rosdep update
rosdep install --from-paths src --ignore-src -y
sudo apt-get install -y python3-pip

# ---------- build & source safely ----------
colcon build
if [ -f install/local_setup.bash ]; then
  set +u
  source install/local_setup.bash
  set -u
fi

# ---------- build micro-ROS agent ----------
retry "ros2 run micro_ros_setup create_agent_ws.sh"
retry "ros2 run micro_ros_setup build_agent.sh"

if [ -f install/local_setup.bash ]; then
  set +u
  source install/local_setup.bash
  set -u
fi

# ---------- persist sourcing ----------
if ! grep -Fxq "source ~/microros_ws/install/local_setup.bash" ~/.bashrc; then
  echo "source ~/microros_ws/install/local_setup.bash" >> ~/.bashrc
  echo "Added workspace sourcing to ~/.bashrc"
else
  echo "Workspace sourcing already in ~/.bashrc"
fi

echo
echo "micro-ROS agent setup complete."
echo "Log out or reboot for 'dialout' group membership to take effect."

ใช้คำสั่งเพื่อเปิดสิทธิ์การเข้าถึงไฟล์

chmod +x setup_microros.sh

รันสคริปต์เพื่อติดตั้ง

./setup_microros.sh

รีบูท Ubuntu

sudo reboot

กำหนดสิทธิ์ให้กับพอต

sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0

เปิดไฟล์ .bashrc และใส่ # ไว้ข้างหน้า export ROS_DOMAIN_ID=30

gedit ~/.bashrc

source ~/.bashrc ทุกหน้าต่าง หรือเปิด terminal แล้วเปิดใหม่
ต่อ ESP32 ที่อัพโค้ด micro ros แล้วเข้า vm
รัน dmesg | grep tty เพื่อดู port ของ ESP32 (มักจะได้ชื่ออุปกรณ์เป็น /dev/ttyUSB0 หรือ /dev/ttyACM0)

sudo dmesg | grep tty

รัน micro-ROS Agent เพื่อต่อกับ ESP32

ros2 run micro_ros_agent micro_ros_agent serial --dev /dev/ttyUSB0

กดปุ่ม BOOT บนบอร์ด ESP32
สังเกตข้อความการเชื่อมต่อ ที่หน้าต่างของ Agent จะขึ้น log การเชื่อมต่อ ดังภาพตัวอย่าง

17.2. ตัวอย่างโค้ด micro-ROS

17.2.1. Control LED

// ESP32 with micROS : Control LED via ROS2 Topics (Improved Version)

#include <micro_ros_arduino.h>
#include <stdio.h>
#include <rcl/rcl.h>
#include <rcl/error_handling.h>
#include <rclc/rclc.h>
#include <rclc/executor.h>
#include <std_msgs/msg/bool.h>
#include <std_msgs/msg/string.h>

#define LED_PIN 4      // LED Pin (connected to R 220Î© then to GND)
#define LED_BUILTIN 13 // Built-in LED for some ESP32 boards
#define RCCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){error_loop();}}
#define RCSOFTCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){}}

rcl_subscription_t subscriber_led;
rcl_publisher_t publisher_status;
std_msgs__msg__Bool led_msg;
std_msgs__msg__String status_msg;

rclc_executor_t executor;
rclc_support_t support;
rcl_allocator_t allocator;
rcl_node_t node;

void error_loop(){
  while(1){
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
    delay(100);
  }
}

// Callback for receiving Bool commands (true/false)
void led_callback(const void * msgin)
{  
  const std_msgs__msg__Bool * msg = (const std_msgs__msg__Bool *)msgin;
  bool led_state = msg->data;
  digitalWrite(LED_PIN, led_state ? HIGH : LOW);
  
  // Prepare and publish the status update
  sprintf(status_msg.data.data, led_state ? "LED is ON" : "LED is OFF");
  status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
  RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // Set up WiFi transport for micro-ROS
  set_microros_transports();
  
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  
  delay(2000);

  allocator = rcl_get_default_allocator();

  // Create init_options
  RCCHECK(rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator));

  // Create node
  RCCHECK(rclc_node_init_default(&node, "esp32_led_controller", "", &support));

  // Create subscriber for Bool messages
  RCCHECK(rclc_subscription_init_default(
    &subscriber_led,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Bool),
    "led_control"));

  // Create publisher for status messages
  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_status,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, String),
    "led_status"));

  // Prepare status message buffer
  status_msg.data.data = (char*) malloc(100 * sizeof(char));
  status_msg.data.size = 0;
  status_msg.data.capacity = 100;

  // Create executor with 1 subscription
  RCCHECK(rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator));
  RCCHECK(rclc_executor_add_subscription(&executor, &subscriber_led, &led_msg, &led_callback, ON_NEW_DATA));

  // Send an initial status message
  sprintf(status_msg.data.data, "ESP32 LED Controller is ready.");
  status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
  RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
}

void loop() {
  // REMOVED the delay(100). 
  // The executor's spin function handles the necessary waiting and message checking.
  // This makes the node much more responsive.
  RCSOFTCHECK(rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)));
}

17.2.2. Control LED with Potentiometer + ROS2 Commands

// ESP32 with micROS : Control LED with Potentiometer + ROS2 Commands

#include <micro_ros_arduino.h>
#include <stdio.h>
#include <rcl/rcl.h>
#include <rcl/error_handling.h>
#include <rclc/rclc.h>
#include <rclc/executor.h>
#include <std_msgs/msg/bool.h>
#include <std_msgs/msg/int32.h>
#include <std_msgs/msg/float32.h>
#include <std_msgs/msg/string.h>

#define LED_PIN 4        // ขา LED (ผ่าน R 220Ω ลง GND)
#define POT_PIN 34       // ขา Analog Input (กลางของ Pot)
#define LED_BUILTIN 13   // LED builtin สำหรับ ZY-ESP32
#define PUBLISH_FREQUENCY 5  // ส่งข้อมูลทุก 5 Hz (200ms)

#define RCCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){error_loop();}}
#define RCSOFTCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){}}

// ROS objects
rcl_subscription_t subscriber_command;    // รับคำสั่ง String เท่านั้น (on/off/auto/manual/brightness:xxx)

rcl_publisher_t publisher_pot_raw;        // ส่งค่า Potentiometer ดิบ
rcl_publisher_t publisher_pot_percent;    // ส่งค่า Potentiometer เป็น %
rcl_publisher_t publisher_brightness;     // ส่งค่าความสว่างที่ใช้จริง
rcl_publisher_t publisher_led_state;      // ส่งสถานะ LED (เปิด/ปิด)
rcl_publisher_t publisher_status;         // ส่งข้อความสถานะ

rcl_timer_t timer;

std_msgs__msg__String command_msg;

std_msgs__msg__Int32 pot_raw_msg;
std_msgs__msg__Float32 pot_percent_msg;
std_msgs__msg__Int32 brightness_out_msg;
std_msgs__msg__Bool led_state_msg;
std_msgs__msg__String status_msg;

rclc_executor_t executor;
rclc_support_t support;
rcl_allocator_t allocator;
rcl_node_t node;

// Control variables
bool led_enabled = true;        // สถานะเปิด/ปิด LED
bool auto_mode = true;          // โหมดอัตโนมัติ (ใช้ Potentiometer)
int manual_brightness = 128;    // ความสว่างแบบ manual (0-255)
int current_brightness = 0;     // ความสว่างปัจจุบัน

void error_loop(){
  unsigned long lastToggle = 0;
  while(1){
    // ใช้ millis() แทน delay() เพื่อไม่ block execution
    if (millis() - lastToggle >= 100) {
      digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
      lastToggle = millis();
    }
  }
}

// Callback สำหรับรับคำสั่ง String (รองรับหลายคำสั่ง)
void command_callback(const void * msgin)
{
  const std_msgs__msg__String * msg = (const std_msgs__msg__String *)msgin;
  
  // คำสั่ง on/off
  if (strcmp(msg->data.data, "on") == 0) {
    led_enabled = true;
    sprintf(status_msg.data.data, "💡 LED เปิด");
  }
  else if (strcmp(msg->data.data, "off") == 0) {
    led_enabled = false;
    sprintf(status_msg.data.data, "💤 LED ปิด");
  }
  // คำสั่ง auto/manual mode
  else if (strcmp(msg->data.data, "auto") == 0) {
    auto_mode = true;
    sprintf(status_msg.data.data, "🤖 โหมดอัตโนมัติ (ใช้ Potentiometer)");
  }
  else if (strcmp(msg->data.data, "manual") == 0) {
    auto_mode = false;
    sprintf(status_msg.data.data, "👤 โหมดควบคุมด้วยมือ");
  }
  // คำสั่งตั้งค่าความสว่าง: brightness:xxx (เช่น brightness:128)
  else if (strncmp(msg->data.data, "brightness:", 11) == 0) {
    int value = atoi(msg->data.data + 11);  // ดึงตัวเลขหลัง "brightness:"
    manual_brightness = constrain(value, 0, 255);
    auto_mode = false;  // เปลี่ยนเป็นโหมด manual
    sprintf(status_msg.data.data, "🔆 Manual Brightness: %d", manual_brightness);
  }
  else {
    sprintf(status_msg.data.data, "⚠️ คำสั่งไม่ถูกต้อง (on/off/auto/manual/brightness:xxx)");
  }
  
  status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
  RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
}

// Timer callback - อ่านและควบคุม LED
void timer_callback(rcl_timer_t * timer, int64_t last_call_time)
{
  RCLC_UNUSED(last_call_time);
  if (timer != NULL) {
    
    // อ่านค่าจาก Potentiometer
    int pot_value = analogRead(POT_PIN);
    float pot_percent = (pot_value / 4095.0) * 100.0;
    
    // คำนวณความสว่าง
    int target_brightness = 0;
    if (led_enabled) {
      if (auto_mode) {
        target_brightness = map(pot_value, 0, 4095, 0, 255);
      } else {
        target_brightness = manual_brightness;
      }
    }
    
    current_brightness = target_brightness;
    
    // ควบคุม LED
    analogWrite(LED_PIN, current_brightness);
    
    // ส่งข้อมูลผ่าน ROS topics
    
    // ส่งค่า Potentiometer
    pot_raw_msg.data = pot_value;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_pot_raw, &pot_raw_msg, NULL));
    
    pot_percent_msg.data = pot_percent;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_pot_percent, &pot_percent_msg, NULL));
    
    // ส่งค่าความสว่าง
    brightness_out_msg.data = current_brightness;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_brightness, &brightness_out_msg, NULL));
    
    // ส่งสถานะ LED
    led_state_msg.data = led_enabled;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_led_state, &led_state_msg, NULL));
    
    // ส่งข้อความสถานะรายละเอียด (ทุก 1 วินาที)
    static int status_counter = 0;
    if (++status_counter >= PUBLISH_FREQUENCY) {
      sprintf(status_msg.data.data, 
        "🎛️ Pot:%d(%.1f%%) | 💡:%s | 🔆:%d | Mode:%s", 
        pot_value, pot_percent,
        led_enabled ? "ON" : "OFF",
        current_brightness,
        auto_mode ? "AUTO" : "MANUAL");
      status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
      RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
      status_counter = 0;
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // ตั้งค่า WiFi transport สำหรับ micROS
  set_microros_transports();
  
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  
  delay(2000);

  allocator = rcl_get_default_allocator();

  // สร้าง init_options
  RCCHECK(rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator));

  // สร้าง node
  RCCHECK(rclc_node_init_default(&node, "esp32_led_potentiometer", "", &support));

  // สร้าง subscriber เพียง 1 topic
  RCCHECK(rclc_subscription_init_default(
    &subscriber_command,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, String),
    "led/command"));

  // สร้าง publishers
  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_pot_raw,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Int32),
    "potentiometer/raw"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_pot_percent,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Float32),
    "potentiometer/percent"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_brightness,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Int32),
    "led/brightness_actual"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_led_state,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Bool),
    "led/state"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_status,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, String),
    "led/status"));

  // สร้าง timer
  const unsigned int timer_timeout = 1000 / PUBLISH_FREQUENCY;
  RCCHECK(rclc_timer_init_default(
    &timer,
    &support,
    RCL_MS_TO_NS(timer_timeout),
    timer_callback));

  // เตรียม message buffers
  command_msg.data.data = (char*) malloc(50 * sizeof(char));
  command_msg.data.size = 0;
  command_msg.data.capacity = 50;
  
  status_msg.data.data = (char*) malloc(150 * sizeof(char));
  status_msg.data.size = 0;
  status_msg.data.capacity = 150;

  // สร้าง executor (1 subscription + 1 timer = 2)
  RCCHECK(rclc_executor_init(&executor, &support.context, 2, &allocator));
  RCCHECK(rclc_executor_add_subscription(&executor, &subscriber_command, &command_msg, &command_callback, ON_NEW_DATA));
  RCCHECK(rclc_executor_add_timer(&executor, &timer));

  // ส่งข้อความเริ่มต้น
  sprintf(status_msg.data.data, "🤖 ESP32 LED+Potentiometer Controller พร้อมใช้งาน");
  status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
  RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
  
  Serial.println("=== micROS LED+Potentiometer Controller ===");
  Serial.println("🎛️ โหมดอัตโนมัติ: ใช้ Potentiometer ควบคุม");
}

void loop() {
  // ไม่ใส่ delay() เพราะ spin_some จัดการ timing เองอยู่แล้ว
  RCSOFTCHECK(rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)));
}

17.2.3. Read Potentiometer and Publish to ROS2 Topics

// ESP32 with micROS : Read Potentiometer and Publish to ROS2 Topics

#include <micro_ros_arduino.h>
#include <stdio.h>
#include <rcl/rcl.h>
#include <rcl/error_handling.h>
#include <rclc/rclc.h>
#include <rclc/executor.h>
#include <std_msgs/msg/int32.h>
#include <std_msgs/msg/float32.h>
#include <std_msgs/msg/string.h>

#define POT_PIN 34       // ขา ADC (Analog Input) — ต่อกลางของ Pot
#define LED_BUILTIN 13   // LED builtin สำหรับ ZY-ESP32
#define PUBLISH_FREQUENCY 5  // ส่งข้อมูลทุก 5 Hz (200ms)

#define RCCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){error_loop();}}
#define RCSOFTCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){}}

// ROS objects
rcl_publisher_t publisher_raw;      // ส่งค่าดิบ (0-4095)
rcl_publisher_t publisher_voltage;  // ส่งค่าแรงดัน (0-3.3V)
rcl_publisher_t publisher_percent;  // ส่งค่าเปอร์เซ็นต์ (0-100%)
rcl_publisher_t publisher_status;   // ส่งข้อความสถานะ
rcl_timer_t timer;

std_msgs__msg__Int32 raw_msg;
std_msgs__msg__Float32 voltage_msg;
std_msgs__msg__Float32 percent_msg;
std_msgs__msg__String status_msg;

rclc_executor_t executor;
rclc_support_t support;
rcl_allocator_t allocator;
rcl_node_t node;

int last_pot_value = -1;

void error_loop(){
  while(1){
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
    delay(100);
  }
}

// Timer callback - อ่านและส่งค่า Potentiometer
void timer_callback(rcl_timer_t * timer, int64_t last_call_time)
{
  RCLC_UNUSED(last_call_time);
  if (timer != NULL) {
    
    // อ่านค่าจาก Potentiometer
    int pot_value = analogRead(POT_PIN);
    
    // คำนวณค่าต่างๆ
    float voltage = (pot_value / 4095.0) * 3.3;     // แปลงเป็นแรงดัน (0-3.3V)
    float percent = (pot_value / 4095.0) * 100.0;   // แปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ (0-100%)
    
    // ส่งค่าดิบ (Raw ADC Value)
    raw_msg.data = pot_value;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_raw, &raw_msg, NULL));
    
    // ส่งค่าแรงดัน
    voltage_msg.data = voltage;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_voltage, &voltage_msg, NULL));
    
    // ส่งค่าเปอร์เซ็นต์
    percent_msg.data = percent;
    RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_percent, &percent_msg, NULL));
    
    // ส่งข้อความสถานะ (เฉพาะเมื่อค่าเปลี่ยน)
    if (abs(pot_value - last_pot_value) > 10) {  // ป้องกันการส่งบ่อยเกินไป
      sprintf(status_msg.data.data, "Pot: %d | %.2fV | %.1f%%", 
              pot_value, voltage, percent);
      status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
      RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
      
      last_pot_value = pot_value;
    }
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // ตั้งค่า WiFi transport สำหรับ micROS
  set_microros_transports();
  
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  
  delay(2000);

  allocator = rcl_get_default_allocator();

  // สร้าง init_options
  RCCHECK(rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator));

  // สร้าง node
  RCCHECK(rclc_node_init_default(&node, "esp32_potentiometer", "", &support));

  // สร้าง publishers
  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_raw,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Int32),
    "potentiometer/raw"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_voltage,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Float32),
    "potentiometer/voltage"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_percent,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Float32),
    "potentiometer/percent"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_status,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, String),
    "potentiometer/status"));

  // สร้าง timer สำหรับส่งข้อมูลเป็นระยะ
  const unsigned int timer_timeout = 1000 / PUBLISH_FREQUENCY;  // milliseconds
  RCCHECK(rclc_timer_init_default(
    &timer,
    &support,
    RCL_MS_TO_NS(timer_timeout),
    timer_callback));

  // เตรียม message buffer
  status_msg.data.data = (char*) malloc(100 * sizeof(char));
  status_msg.data.size = 0;
  status_msg.data.capacity = 100;

  // สร้าง executor
  RCCHECK(rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator));
  RCCHECK(rclc_executor_add_timer(&executor, &timer));

  // ส่งข้อความเริ่มต้น
  sprintf(status_msg.data.data, "ESP32 Potentiometer Reader พร้อมใช้งาน");
  status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
  RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
  
  Serial.println("🎛️ micROS Potentiometer Reader เริ่มทำงาน");
}

void loop() {
  // ไม่ใส่ delay() เพราะ spin_some จัดการ timing เองอยู่แล้ว
  RCSOFTCHECK(rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)));
}

17.2.4. Read Push Button and Publish to ROS2 Topics

// ESP32 with micROS : Read Push Button and Publish to ROS2 Topics

#include <micro_ros_arduino.h>
#include <stdio.h>
#include <rcl/rcl.h>
#include <rcl/error_handling.h>
#include <rclc/rclc.h>
#include <rclc/executor.h>
#include <std_msgs/msg/bool.h>
#include <std_msgs/msg/string.h>
#include <std_msgs/msg/int32.h>

#define BTN_PIN 27       // ขาปุ่มกด (ต่อกับ GND)
#define LED_BUILTIN 13   // LED builtin สำหรับ ZY-ESP32
#define PUBLISH_FREQUENCY 10  // ตรวจสอบทุก 100ms

#define RCCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){error_loop();}}
#define RCSOFTCHECK(fn) { rcl_ret_t temp_rc = fn; if((temp_rc != RCL_RET_OK)){}}

// ROS objects
rcl_publisher_t publisher_state;      // ส่งสถานะปุ่ม (true/false)
rcl_publisher_t publisher_pressed;    // ส่ง event เมื่อกดปุ่ม
rcl_publisher_t publisher_released;   // ส่ง event เมื่อปล่อยปุ่ม
rcl_publisher_t publisher_count;      // ส่งจำนวนครั้งที่กด
rcl_publisher_t publisher_status;     // ส่งข้อความสถานะ
rcl_timer_t timer;

std_msgs__msg__Bool state_msg;
std_msgs__msg__Bool pressed_msg;
std_msgs__msg__Bool released_msg;
std_msgs__msg__Int32 count_msg;
std_msgs__msg__String status_msg;

rclc_executor_t executor;
rclc_support_t support;
rcl_allocator_t allocator;
rcl_node_t node;

// ตัวแปรสำหรับ debouncing และ event detection
bool current_state = HIGH;      // สถานะปัจจุบัน
bool last_state = HIGH;         // สถานะครั้งก่อน
bool last_stable_state = HIGH;  // สถานะที่เสถียร
unsigned long last_debounce_time = 0;
unsigned long debounce_delay = 50;  // 50ms debounce
int press_count = 0;

void error_loop(){
  while(1){
    digitalWrite(LED_BUILTIN, !digitalRead(LED_BUILTIN));
    delay(100);
  }
}

// Timer callback - ตรวจสอบและส่งสถานะปุ่ม
void timer_callback(rcl_timer_t * timer, int64_t last_call_time)
{
  RCLC_UNUSED(last_call_time);
  if (timer != NULL) {
    
    // อ่านสถานะปุ่มกด
    bool reading = digitalRead(BTN_PIN);
    
    // Debouncing logic
    if (reading != last_state) {
      last_debounce_time = millis();
    }
    
    if ((millis() - last_debounce_time) > debounce_delay) {
      // สถานะเปลี่ยนแปลงแล้วเสถียร
      if (reading != current_state) {
        current_state = reading;
        
        // ส่งสถานะปัจจุบัน (inverted เพราะใช้ pull-up)
        state_msg.data = !current_state;  // กด = true, ปล่อย = false
        RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_state, &state_msg, NULL));
        
        // ตรวจสอบ events
        if (current_state == LOW) {  // ปุ่มถูกกด (LOW เพราะใช้ pull-up)
          // Button pressed event
          pressed_msg.data = true;
          RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_pressed, &pressed_msg, NULL));
          
          // เพิ่มจำนวนครั้งที่กด
          press_count++;
          count_msg.data = press_count;
          RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_count, &count_msg, NULL));
          
          // ส่งข้อความสถานะ
          sprintf(status_msg.data.data, "🔘 ปุ่มถูกกด! ครั้งที่ %d", press_count);
          status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
          RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
          
          // เปิด LED builtin เมื่อกดปุ่ม
          digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
          
        } else {  // ปุ่มถูกปล่อย (HIGH เพราะใช้ pull-up)
          // Button released event
          released_msg.data = true;
          RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_released, &released_msg, NULL));
          
          // ส่งข้อความสถานะ
          sprintf(status_msg.data.data, "🔘 ปุ่มถูกปล่อย");
          status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
          RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
          
          // ปิด LED builtin เมื่อปล่อยปุ่ม
          digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
        }
      }
    }
    
    last_state = reading;
  }
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // ตั้งค่า WiFi transport สำหรับ micROS
  set_microros_transports();
  
  pinMode(BTN_PIN, INPUT_PULLUP);  // ใช้ internal pull-up resistor
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  
  delay(2000);

  allocator = rcl_get_default_allocator();

  // สร้าง init_options
  RCCHECK(rclc_support_init(&support, 0, NULL, &allocator));

  // สร้าง node
  RCCHECK(rclc_node_init_default(&node, "esp32_button_reader", "", &support));

  // สร้าง publishers
  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_state,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Bool),
    "button/state"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_pressed,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Bool),
    "button/pressed"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_released,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Bool),
    "button/released"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_count,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, Int32),
    "button/press_count"));

  RCCHECK(rclc_publisher_init_default(
    &publisher_status,
    &node,
    ROSIDL_GET_MSG_TYPE_SUPPORT(std_msgs, msg, String),
    "button/status"));

  // สร้าง timer สำหรับตรวจสอบปุ่ม
  const unsigned int timer_timeout = 1000 / PUBLISH_FREQUENCY;  // milliseconds
  RCCHECK(rclc_timer_init_default(
    &timer,
    &support,
    RCL_MS_TO_NS(timer_timeout),
    timer_callback));

  // เตรียม message buffer
  status_msg.data.data = (char*) malloc(100 * sizeof(char));
  status_msg.data.size = 0;
  status_msg.data.capacity = 100;

  // สร้าง executor
  RCCHECK(rclc_executor_init(&executor, &support.context, 1, &allocator));
  RCCHECK(rclc_executor_add_timer(&executor, &timer));

  // ส่งข้อความเริ่มต้น
  sprintf(status_msg.data.data, "🤖 ESP32 Button Reader พร้อมใช้งาน");
  status_msg.data.size = strlen(status_msg.data.data);
  RCSOFTCHECK(rcl_publish(&publisher_status, &status_msg, NULL));
  
  Serial.println("🔘 micROS Button Reader เริ่มทำงาน");
  Serial.println("กด = true, ปล่อย = false");
}

void loop() {
  // ไม่ใส่ delay() เพราะ spin_some จัดการ timing เองอยู่แล้ว
  RCSOFTCHECK(rclc_executor_spin_some(&executor, RCL_MS_TO_NS(100)));
}