Arduino, lập trình Arduino là gì? Các thành phần của Arduino

Giới thiệu về ngôn ngữ lập trình Arduino, các khái niệm cơ bản của lập trình Arduino đầy đủ. Giải thích arduino, arduino ide chi tiết. Click để tìm hiểu về Arduino ngay.

Arduino rất phổ biến trong lĩnh vực nghiên cứu linh kiện điện tử. Tuy nhiên, để làm chủ Arduino cần rất nhiều công sức. Bài viết này sẽ giúp bạn nắm được cơ bản Lập trình Arduino và Các thành phần của Arduino nhé!

Lập trình Arduino

I. Khái niệm Arduino

Arduino là nền tảng mã nguồn mở giúp tạo tính liên kết và tương tác với nhau tốt hơn giữa các các ứng dụng điện tử do con người xây dựng nên. Arduino dùng để thay thế các công cụ chuyên nạp code giúp người dùng lập trình, thực hiện các dự án điện tử một cách đơn giản, dễ dàng, hiệu quả và ít tốn kém hơn rất nhiều.

Mạch Arduino UNO

II. Ứng dụng của Arduino

Arduino giúp lập trình các mã lệnh vào Robot để nó thực hiện các chức năng mà con người mong muốn. Arduino có khả năng đọc cảm biến, để nhận biết và thu thập thông tin về trạng thái của một hệ thống, bo mạch... Arduino giúp lập trình IoT, lập trình tự động AI cho máy bay, xe hơi... Arduino là thành phần quan trọng tạo nên các hiệu ứng đèn nhấp nháy.

Sử dụng Arduino để tương tác với joystick, màn hình khi chơi game... Arduino có thể hoạt động một cách độc lập và không làm ảnh hưởng đến chức năng của các thiết bị khác. Arduino có không những có khả năng kết nối với nhiều thiết bị Arduino và thiết bị khác mà còn có thể kết nối với chip điều khiển nhỏ hơn rất nhiều.

Ứng dụng Arduino trong điều khiển tốc độ

III. Phần cứng lập trình Arduino

1. Nguồn (USB / Barrel Jack)

Arduino nào cũng cần phải được cung cấp nguồn điện để hoạt động. Ví dụ như mạch Arduino UNO được cung cấp nguồn từ dây cáp USB từ máy tính hoặc một số nguồn điện một chiều (DC) khác có chuôi cắm thích hợp. Chân kết nối USB cũng là chân để bạn có thể tải code lên bo mạch Arduino. 

USB và Jack DC

Lưu ý: Điện áp được các nhà sản xuất đề nghị cho hầu hết các bo mạch Arduino là từ 6 – 12V. Nếu bạn cung cấp một nguồn có điện áp lớn hơn dòng điện quá tải này có thể làm cháy mạch gây hư hỏng cho mạch Arduino của bạn.

2. Các chân (5V, 3.3V, GND, Digital, Analog, PWM, ISF)

Các chân trên là nguồn ra của Arduino dùng để kết nối với nguồn của các thiết bị khác. Để dễ phân biệt mỗi chân sẽ có một ký tự riêng. Cụ thể là:

• GND: Là một điểm nối chung của mạch Arduino và thiết bị khác. Có thể là nguồn âm hoặc nguồn dương tùy theo cơ chế hoạt động. Điện áp tại chân này là bằng 0V nên còn gọi là chân cắm dây trung tính.
• 5V và 3,3V: Chân 5V cung cấp năng lượng 5V và chân 3,3V cung cấp 3,3V. Các nguồn khi cắm vào 2 chân này thì sẽ nhận được điện áp tối đa là 5V (đối với chân 5V) và 3,3V (đối với chân 3,3V)

Chân GND, 5V và 3,3V

• Analog: Các chân này có thể đọc tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm,... sau đó chuyển đổi nó thành một dữ liệu để người dùng có thể đọc và hiểu được.

Analog

• Digital: Được dán nhãn từ 0 – 13 trên Arduino UNO, các chân này có thể được sử dụng cho cả đầu vào digital nếu như là các nút nhấn và đầu ra digital nếu như cấp nguồn cho LED. 
• PWM: Bạn có thể nhìn thấy những dấu (~) nằm ở bên cạnh các chân 3, 5, 6, 9, 10 và 11 trên mạch. Các chân này đều có chức năng hoạt động như các chân digital thông thường, nhưng cũng có thể sử dụng để điều chế độ rộng xung PWM.
• ISF: Rất ít khi được sử dụng. Khi được sử dụng để có thể đặt điện áp tham chiếu trong khoảng từ 0V – 5V làm giới hạn cho các chân đầu vào Analog. 

Digital, PWM, ISF

3. Nút khởi động lại (Reset Button)

Nút reset giúp xóa hết các dữ liệu đã nạp vào bo mạch Arduino. Điều này rất hữu ích nếu code của bạn gặp sự cố hoặc bạn muốn nhập thêm code mới và muốn thử xem độ hiệu quả của nó mà không ảnh hưởng đến code cũ. 

Nút reset

4. Đèn LED báo nguồn (Power LED Indicator)

Là một chiếc đèn LED nhỏ được dán nhãn ON (bật). Khi Arduino được cấp nguồn thì đèn này sẽ sáng lên. Nếu đèn không sáng thì chắc chắn có thể nguồn cấp của bạn gặp vấn đề, dây nguồn bị lỏng, bo mạch của Arduino bị hỏng...

Power LED

5. LED TX và RX (TX RX LEDs)

TX LED là đèn hiển thị tín hiệu truyền đi và RX LED là đènhiển thị tín hiệu nhận về. Hai LED này thực hiện nhiệm vụ truyền tải nối tiếp và thông báo đến người dùng. Nếu TX LED không sáng thì Arduino của bạn gặp sự cố khi truyền dữ liệu. Nếu RX LED không sáng thì Arduino của bạn chưa nhận được tín hiệu và cần phải kiểm tra lại ngay.

TX và RX LED

6. IC chủ (Main IC)

IC chủ là bộ não của Arduino. Việc xác định IC chủ là rất quan trọng giúp bạn nhận biết Arduino bạn đang dùng thuộc loại nào từ đó nạp chương trình hoặc code thích hợp. Thông tin về tên của IC thường được tìm thấy ở phía mặt trên. Nếu muốn tìm hiểu kỹ về thông tin IC bạn có thể vào trang của nhà sản xuất và nhập tên con IC đó ở mục tìm kiếm sản phẩm.

IC chủ

7. Bộ điều chỉnh điện áp (Voltage Regulator)

Bộ điều chỉnh điện áp có nhiệm vụ điều chỉnh điện áp, kiểm soát nguồn điện áp đưa vào mạch Arduino. Tuy nhiên nó ít được sử dụng do có các thiết bị khác hiệu quả hơn. Bộ điều chỉnh điện áp làm biến mất những điện áp phụ có thể gây tổn hại cho các linh kiện trong mạch. Giới hạn của nó là 20V nếu bạn cấp nguồn lớn hơn mức này thì không những không triệt tiêu điện áp phụ mà còn có thể làm hỏng bo mạch Arduino của bạn.

8. Một số mạch Arduino thường sử dụng

Có rất nhiều bo mạch Arduino trên thị trường như: Arduino UNO (R3), LilyPad Arduino, RedBoard, Arduino Mega (R3),... Trong đó Arduino R3 được sử dụng phổ biến nhất, đặc biệt là trong các trường đại học.

Mạch RedBoard

IV. Phần mềm lập trình Arduino IDE

Để có thể lập trình vào các mạch Arduino, chúng ta cần sử dụng chương trình Arduino IDE trên các thiết bị pc, laptop. Chương trình này được viết bằng ngôn ngữ lập trình Java là ứng dụng đa nền tảng (cross-platform). Ngôn ngữ code cho các chương trình của Arduino là bằng C hoặc C++. Công cụ này sẽ giúp bạn iên tập các đoạn code vào linh kiện Arduino của mình.

Bên cạnh đó, bạn cũng có thể lập trình cho các bo mạch Arduino bằng ứng dụng ArduinoDroid trên các thiết bị điện thoại, máy tính bảng sử dụng hệ điều hành Android với giao diện và các tính năng tương tự với Arduino IDE.

Arduino IDE & ArduinoDroid

Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm cơ bản về Lập trình Arduino. Hãy để lại bình luận bên dưới nếu có bất kỳ thắc mắc nào nhé!

Trung tâm chuyên sửa chữa thay thế, bảo hành miễn phí, nhượng quyền thương hiệu trungtambaohanh.com + marketing.