Tự học Arduino qua các chương trình cơ bản

0
1959
Cơ bản về Arduino

Trong hướng dẫn này, tôi sẽ giúp bạn tạo một vài dự án arduino đơn giản, rất phù hợp cho người mới bắt đầu. Những dự án cơ bản này sẽ giúp bạn hiểu cách sử dụng phần mềm Arduino và sau đó kết nối các thành phần để thực hiện một hoạt động cụ thể.

Dụng cụ và linh kiện cần chuẩn bị

Để hoàn thành các dự án trong hướng dẫn này, bạn sẽ cần đảm bảo bạn có các mục sau đây.

  • Board Arduino
  • Breadboard 
  • Dây cắm breadboard
  • Cáp USB
  • LED (5mm)
  • Công tắc nút nhấn
  • Điện trở 10k Ohm
  • Điện trở 220 Ohm

Download và cài đặt phần mềm

Tại đây, chúng ta sẵn sàng tải xuống phần mềm miễn phí được gọi là IDE. Arduino IDE là giao diện nơi bạn sẽ viết các chương trình cho board Arduino biết phải làm gì.

Bạn có thể tìm phiên bản mới nhất của phần mềm này tại đây.

Bạn có thể xem hướng dẫn cách cài đặt phần mềm Arduino IDE tại đây.

Arduino IDE

Khi phần mềm đã được cài đặt trên máy tính của bạn, hãy tiếp tục và mở nó lên. Hình bên dưới là giao diện của Arduino IDE và là nơi mà tất cả các chương trình sẽ xảy ra.

Chúng ta dành thời gian để tìm hiểu giao diện của phần mềm để thuận lợi trong quá trình sử dụng sau này.

  1. Thanh Menu: Cung cấp cho bạn quyền truy cập vào các công cụ cần thiết để tạo và lưu chương trình Arduino.
  2. Nút kiểm tra chương trình: Dùng để biên dịch và kiểm tra xem chương trình được viết có lỗi không. Nếu chương trình bị lỗi thì phần mềm Arduino IDE sẽ hiển thị thông tin lỗi ở vùng thông báo thông tin.
  3. Nút nạp chương trình: Nạp chương trình vào board Arduino. Đèn LED trên board sẽ sáng nhấp nháy khi chương trình được nạp vào.
  4. Chương trình mới: Mở ra một cửa sổ mới có chứa một bản phác thảo trống.
  5. Tên chương trình: Khi chương trình được lưu, tên của chương trình được hiển thị ở đây.
  6. Mở chương trình hiện có: Cho phép bạn mở một chương trình đã được lưu hoặc các ví dụ đã có sẵn.
  7. Lưu chương trình: Thao tác này sẽ lưu lại chương trình mà bạn đang mở.
  8. Màn hình giao tiếp với máy tính:  Khi nhấp vào biểu tượng cái kính lúp thì phần giao tiếp với máy tính sẽ được mở ra. Phần này sẽ hiển thị các thông số mà người dùng muốn đưa lên màn hình. Muốn đưa lên màn hình phải có lệnh Serial.print() mới có thể đưa thông số cần hiển thị lên màn hình.
  9. Vùng lập trình: Vùng này để người lập trình thực hiện việc lập trình cho chương trình của mình.
  10. Vùng tin nhắn:  Khu vực này cho bạn biết trạng thái lưu, biên dịch chương trình, các lỗi…
  11. Vùng thông báo thông tin: Hiển thị chi tiết của một thông báo lỗi, kích thước của chương trình đã được biên dịch và thông tin bổ sung.
  12. Board và Serial Port: Cho bạn biết board Arduino nào đang được sử dụng và cổng nối tiếp nào được kết nối với board.

Kết nối Arduino Uno

Tại thời điểm này, bạn đã sẵn sàng kết nối Arduino với máy tính của mình. Cắm một đầu của cáp USB vào Arduino Uno và đầu kia của USB vào cổng USB của máy tính.

Một khi board đã được kết nối, bạn chọn Tools trên thanh công cụ sau đó chọn Board và cuối cùng chọn Arduino Uno.

Tiếp theo, bạn phải khai báo cho Arduino biết cổng (port) nào bạn đang sử dụng trên máy tính của mình.

Để chọn cổng, bạn vào Tools sau đó chọn Port sau đó chọn cổng kết nối với  Arduino.

Ví dụ 1: Chương trình chớp tắt LED

Đã đến lúc bạn thực hiện dự án Arduino đầu tiên của mình. Trong ví dụ này, tôi sẽ làm cho board Arduino của bạn chớp tắt một đèn LED.

Chuẩn bị linh kiện

  • Board Arduino Uno
  • Breadboard
  • Dây cắm breadboard
  • Cáp USB
  • LED (5mm)
  • Điện trở 220 Ohm 

Kết nối linh kiện

Bạn có thể xây dựng mạch Arduino của bạn bằng cách nhìn vào hình ảnh breadboard ở trên hoặc làm theo hướng dẫn bên dưới. Trong phần phần hướng dẫn, tôi sẽ sử dụng kết hợp chữ cái / số để cho biết vị trí của các linh kiện. Ví dụ: nếu tôi ghi H19, có nghĩa là linh kiện đó nằm ở cột H, hàng 19 trên breadboard.

Bước 1 – Cắm dây jumper màu đen vào chân GND (Ground) trên Arduino và sau đó cắm đầu dây còn lại vào đường GND của breadboard.

Bước 2 – Cắm dây jumper màu đỏ vào chân 13 trên Arduino và sau đó cắm đầu kia vào F7 trên breadboard

Bước 3 – Đặt chân DÀI của LED vào H7

Bước 4 – Đặt chân NGẮN của LED vào H4

Được 5 – Uốn cả hai chân của điện trở 220 Ohm và đặt một chân vào đường GND bên cạnh hàng 4 và chân kia vào trong I4

Bước 6 – Kết nối Arduino Uno với máy tính của bạn thông qua cáp USB

Nạp chương trình 

Bây giờ là lúc nạp chương trình cho Arduino và bắt nó phải làm gì. Trong IDE, có các chương trình ví dụ được viết sẵn mà bạn có thể sử dụng để dễ dàng cho người mới bắt đầu.

Để mở chương trình nhấp nháy, bạn vào File >> Examples >> Basics >> Blink

Bây giờ bạn sẽ có một chương trình nhấp nháy được mã hóa hoàn toàn giống như hình bên dưới.

Tiếp theo, bạn cần nhấp vào nút kiểm tra chương trình (dấu check) nằm ở trên cùng bên trái của giao diện IDE. Thao tác này sẽ biên dịch chương trình và tìm lỗi. Một khi bạn thấy “Done Compiling“, có nghĩa là chương trình sẵn sàng cho nạp. Nhấp vào nút nạp chương trình (mũi tên hướng lên) để nạp chương trình cho board Arduino.

Đèn LED tích hợp sẵn trên board Arduino sẽ nhấp nháy nhanh trong vài giây và sau đó chương trình sẽ thực thi. Nếu mọi thứ diễn ra chính xác, đèn LED trên breadboard sẽ sáng trong một giây và sau đó tắt trong một giây và tiếp tục lặp lại.

simple arduino project led blink GIF

Chúc mừng! Bạn vừa hoàn thành dự án Arduino đầu tiên của mình. Nếu bạn gặp sự cố đừng bỏ cuộc, hãy xem phần khắc phục sự cố bên dưới để biết các sự cố thường gặp.

Thay đổi chương trình

Trước khi chúng ta đi đến dự án tiếp theo, hãy thay đổi một số đoạn code trong chương trình “chớp tắt” để làm cho nó làm điều gì đó khác biệt. Việc thay đổi chương trình sẽ giúp bạn bắt đầu tìm hiểu cách chương trình điều khiển board như thế nào.

Giữ nguyên kết nôí phần cứng như ở trên và thay đổi phần delay của chương trình từ 1000 đến 200. Nhấp vào nút kiểm tra lỗi ở phía trên bên trái của IDE và sau đó nhấp vào nút nạp chương trình. Điều này sẽ làm cho đèn LED trên board mạch nhấp nháy nhanh hơn.

Lưu ý: Arduino đo thời gian bằng mili giây và 1000 mili giây = 1 giây. Chương trinh ban đầu cho đèn LED sáng trong 1 giây và sau đó tắt trong 1 giây. Bằng cách điều chỉnh chương từ 1000 mili giây xuống 200 mili giây, bạn đã rút ngắn thời gian giữa và tắt nên tốc độ nhấp nháy của LED nhanh hơn.

Ví dụ 2: Chương trình nút nhấn

Bây giờ là lúc chúng ta tìm hiểu các công tắc và làm thế nào để chúng có thể được kết hợp vào các dự án Arduino. Một công tắc là một linh kiện điện cho phép một mạch được khép kín khi công tắc đóng và ngắt mạch khi công tắc được mở ra. Trong dự án này, tôi sẽ sử dụng một công tắc nút nhỏ để điều khiển đèn LED.

simple arduino projects blink led w switch

Chuẩn bi linh kiện

  • Board Arduino Uno
  • Breadboard
  • Dây cắm breadboard
  • Cáp USB
  • LED (5mm)
  • Công tắc nút nhấn
  • Điện trở 220 Ohm 
  • Điện trở 10k Ohm

Kết nối linh kiện

Bạn có thể xây dựng mạch Arduino của bạn bằng cách nhìn vào hình ảnh breadboard ở trên hoặc làm theo hướng dẫn bên dưới. Trong phần phần hướng dẫn này, tôi sẽ sử dụng kết hợp chữ cái / số để cho biết vị trí của các linh kiện. Ví dụ: nếu tôi ghi H19, có nghĩa là linh kiện đó nằm ở cột H, hàng 19 trên breadboard.

Bước 1 – Kết nối dây jumper xanh từ GND trên Arduino đến đường GND (đường màu xanh) trên breadboard gần A13

Bước 2 – Kết nối dây jumber xanh từ đường GND trên breadboard gần A17 đến H19.

Bước 3 – Kết nối dây jumber đỏ từ đường nguồn trên breadboard gần hàng A27 đến H26.

Bước 4 – Kết nối dây jumber xanh từ chân 2 trên Arduino đến J24 trên breadboard.

Bước 5 – Đặt 1 chân của điện trở 10k vào G29 và chân còn lại vào G24.

Bước 6 – Đặt nút nhân vào F24, F26, E24 và E26.

Bước 7 – Đặt một chân của điện trở 220 Ohm vào D5 và chân kia vào G5.

Bước 8 – Cắm chân NGẮN của LED vào đường GND gần A5 và chân DÀI vào B5.

Bước 9 – Kết nối dây jumber đen vào chân 13 trên Arduino đến I5 trên breadboard.

Bước 10 – Kết nối dây jumber đỏ từ 5V trên Arduino đến đường nguồn (+) gần A8.

Bước 11 – Kết nối Arduino Uno với máy tính của bạn thông qua cáp USB.

Nạp chương trình

Bây giờ là lúc bạn nạp chương trình vào Arduino để cho phép bạn sử dụng công tắc. Giống như chương trình chớp tắt LED ở trên, chúng ta có các chương trình ví dụ đã được nạp trong IDE Arduino mà chúng ta sẽ sử dụng.

Để sử dụng công tắc, chúng ta phải mở tập tin có tên “Button” có thể tìm thấy ở đây: File > Examples > Digital > Button

Bây giờ bạn sẽ có một chương trình nút nhấn được mã hóa hoàn toàn giống như hình bên dưới.

Tiếp theo, bạn cần nhấp vào nút kiểm tra chương trình (dấu check) nằm ở trên cùng bên trái của giao diện IDE. Một khi bạn thấy “Done Compiling“, bạn đã sẵn sàng nạp chương trình. Nhấp vào nút nạp chương trình (mũi tên hướng lên) để nạp chương trình cho board Arduino.

Nhấn nút công tắc trên breadboard và bạn sẽ có thể bật và tắt đèn LED.

Khắc phục sự cố

Nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề nào với các dự án mà tôi đã hướng dẫn, hãy đảm bảo rằng những điều sau đây đã được kiểm tra.

  1. Kiểm tra đèn LED thực sự hoạt động. Sử dụng pin đồng xu 3V và kết nối chân DÀI của đèn LED với chân (+) và NGẮN tới (-) của pin.
  2. Kiểm tra chân của đèn LED được kết nối đúng cách. Chân DÀI nối với cực dương và chân NGẮN nối với cực âm.
  3. Đảm bảo Arduino IDE hiển thị chính xác board. Vào Tools > Board sau đó chọn Arduino Uno.
  4. Đảm bảo Arduino IDE hiển thị đúng cổng (port). Vào Tools> Port sau đó chọn cổng kết nối với Arduino.
  5. Kiểm tra để đảm bảo tất cả việc kết nối các linh kiện giữa board Arduino và breadboard là chính xác.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây