Kinh nghiệm tự học lập trình Arduino cho bạn – người mới bắt đầu – Thiết bị giáo dục STEM

Bài viết này nhắm tới những người “ đang dự tính ” và “ mới mở màn ”, muốn khám phá và tự học lập trình Arduino .

Các bạn có thể là học sinh, sinh viên trẻ tuổi muốn học hỏi cái mới hay những người không chuyên về điện tử đang muốn tìm hiểu thêm về lĩnh vực này.

Bạn đang đọc: Kinh nghiệm tự học lập trình Arduino cho bạn – người mới bắt đầu – Thiết bị giáo dục STEM

>> Xem thêm: [PDF] Lập trình Arduino là gì? Tài liệu học Arduino miễn phí 2021

Ứng dụng của Arduino

Khi mới tìm hiều về một cái gì đó, nhiều người thường không biết nên mở màn từ đâu. Và so với tự học lập trình Arduino cũng vậy . Sau một thời hạn tự học lập trình Arduino đủ dài, mình quyết định hành động viết bài này để san sẻ với bạn những gì mình đã trải qua .

Khởi đầu của mình chỉ là một người bắt đầu với con số 0: 0 kiến thức, 0 kinh nghiệm, 0 dụng cụ, 0 người hướng dẫn. Mình chỉ có một chút tò mò và tinh thần ham học hỏi. Và mình lúc đó cũng như bạn bây giờ thôi.

Tuy nhiên, ít nhất thì bạn cũng đã có người hướng dẫn, đó là OhStem. Hãy thực hành ngay với bộ Kit học Arduino để thử thách khả năng sáng tạo của mình.

Ứng dụng của ArduinoSẽ rất khó để bạn tiến lên từ điểm xuất phát không biết bất kể điều gì lên tới mức hiểu rõ được nó ..

Vạn sự khởi đầu nan …

Tuy nhiên, sẽ đơn thuần hơn cho bạn nếu bước tiếp từ đây. Nói đơn thuần hơn, khoảng cách từ mức “ 0 ” lên mức “ 1 ” luôn luôn lớn hơn khoảng cách từ mức “ 1 ” lên mức “ 2 ” rất nhiều . Lúc trước, mình đa phần là học và nghiên cứu và điều tra về ứng dụng, bởi nó rất dễ làm lại có tác dụng nhanh gọn . Tuy nhiên, mình có cảm xúc như ứng dụng là một thứ gì đó quá trừu tượng. Con người không hề chạm vào nó, dẫn đến khó hoàn toàn có thể hiểu được mức độ quan trọng của nó . Trái lại, từ lúc tiếp xúc và tự học lập trình Arduino, mình nhận thấy rằng mình hoàn toàn có thể phát minh sáng tạo ra nhiều ứng dụng có ý nghĩa và hay ho hơn những chương trình ứng dụng mình đã làm trước kia . Hãy cùng xem chiếc xe mà mình phong cách thiết kế và lập trình dưới đây xem : tự học lập trình Arduino

Mình hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh nó bất kể lúc nào mình muốn, mình hoàn toàn có thể trình diễn nó với mọi người, mình hoàn toàn có thể cho người khác mượn, trình diễn, hướng dẫn về nguyên tắc hoạt động giải trí của nó như mình đang làm . Những người xung quanh mình rất thích nó, họ luôn giành nhau cái điều khiển và tinh chỉnh. Họ thán phục mình, không phải vì sự ngưỡng mộ mà là vì họ thích những ứng dụng mà quy mô này có được. Cái xe thậm chí còn còn lôi cuốn sự chăm sóc nhiều hơn cả người phong cách thiết kế ra nó . … Và đấy chính là lập trình bằng mạch arduino. Mình học và mình thực hành thực tế, mình phát minh sáng tạo. Điều đó tạo nên sự đam mê rất đặc biệt quan trọng mà những thứ khác khó hoàn toàn có thể mang lại được .

Những thứ cần thiết để tự học lập trình Arduino

Ở đây bạn cần 2 thứ đó là tư duy lập trình khoa học và kỹ năng và kiến thức về chip điều khiển và tinh chỉnh trên Arduino . Khi trong đầu bạn có 2 kiến thức và kỹ năng này để vận dụng vào lập trình, sử dụng hết sức mạnh của nó thì bạn mới xem như thể thành công xuất sắc . Trên trong thực tiễn, ta cần kỹ năng và kiến thức lập trình nhiều hơn. Nhưng nó cũng không quá khó là bao so với mấy cái bài tập tin học lúc mình học lớp 11 trong chương trình đại trà phổ thông đâu .

Những điều cần biết khi tự học lập trình ArduinoĐiều tiên phong, bạn cần :

Nền tảng Arduino Driver để thiết bị của bạn giao tiếp được với mạch lập trình Arduino.
Chương trình Arduino IDE để thiết lập và tải chương trình lên Arduino.

Bạn hoàn toàn có thể tự học lập trình Arduino bằng desktop hoặc là máy tính . Ngoài ra, điện thoại cảm ứng mưu trí hoặc smartphone có tương hỗ OTG cũng hoàn toàn có thể được sử dụng để lập trình cho Arduino. Nhưng, bạn sẽ cần một ứng dụng ứng dụng IDE đặc biệt quan trọng để làm điều này .

Cơ bản về IDE và chương trình trên Arduino

Cơ bản về giao diện của Arduino IDE và chương trình ArduinoTrước tiên, về giao diện thì bạn sẽ thấy thanh công cụ gồm 5 bộ phận chính không hề đơn thuần hơn. Các tính năng lần lượt của nó là : – Thông dịch chương trình – Nạp chương trình vào mạch Arduino : Wow đây chính là thứ mà bạn đang cần đúng không. Các bạn quan tâm một ứng dụng ứng dụng sau khi đã nạp vào Arduino thì nó sẽ nằm ở đó mãi mãi cho tới khi bạn nạp vào một chương trình mới . – Tạo một chương trình mới, ở đây gọi là sketch – Mở sketch – Lưu Sketch

Để tìm hiểu kỹ hơn về phần mềm và giao diện của Arduino IDE, bạn có thể tham khảo bài viết sau: Giới thiệu phần mềm lập trình Arduino IDE, download free

Tiếp theo tất cả chúng ta sẽ thiết lập thêm một vài thứ để khẳng định chắc chắn rằng mọi thứ đã chuẩn bị sẵn sàng để bạn tự học lập trình Arduino. Bạn hoàn toàn có thể mở màn viết những dòng mã lập trình tiên phong và nạp nó vào board mạch Arduino của bạn .

Để xem xét lại liệu rằng bạn đã cài Driver arduino thành công chưa, bạn hãy vào menu: Tools -> Port: … Sau đó, chọn lập trình bằng mạch arduino Uno.

Trên máy của mình thì nó đang ở tại cổng COM4, thiết bị của bạn hoàn toàn có thể không giống của mình. Tuy nhiên, bạn phải bảo vệ rằng có Arduino Uno ở đó .

Giao diện của Arduino IDEVì IDE này tương hỗ nhiều nhiều dòng mạch khác nhau của arduino nên khi nào bạn nạp code cho những mạch đó thì hãy chọn nó nhé . Còn giờ đây, tất cả chúng ta đang thao tác và lập trình bằng Uno .

Tự học lập trình Arduino đơn giản

Và cuối cùng, chúng ta không thể bỏ qua đó là vào Tools -> Programmer -> chọn AVR ISP.

Xem thêm: Các ý tưởng app hay cho người mới bắt đầu

Vậy là hoàn tất. Sau đây mình sẽ ra mắt về những yếu tố bắt buộc phải có . Các bạn phải nhìn thấy ở code mẫu khi mới khởi động Bo mạch Arduino lên .

Nếu như ở một chương trình C++, mọi thứ đều bắt đầu từ hàm main() thì đối với chương trình trên nền tảng Arduino, chúng ta sẽ có 2 hàm đó là setup() và loop().

setup() là hàm sẽ chỉ chạy một lần khi bạn bật Aduino lên.

loop() là hàm sẽ chạy vô tận cho đến khi nào mạch arduino của bạn hết pin hoặc bị hỏng thì thôi. Đây chính là khu vực chúng ta sẽ viết những dòng lệnh xử lý, điều khiển công cụ.

Cấu trúc chương trình nền tảng Arduino

Tự học lập trình Arduiino đơn giảnCấu trúc bắt đầu của chương trình trong lập trình Arduino IDE khá đơn thuần, chỉ gồm có hai hàm là setup ( ) và loop ( ) . Khi chương trình của tất cả chúng ta khởi đầu chạy, những lệnh trong setup ( ) sẽ được chạy thứ nhất. Do đó, ta thường dùng hàm này để khởi tạo trạng thái và giá trị của các biến. Mọi người cũng hay dùng hàm này để khởi tạo các thông số kỹ thuật trong ứng dụng ứng dụng . Sau khi setup ( ) xong, các lệnh trong loop ( ) sẽ được chạy. Đây là một vòng lặp vô tận, do đó các dòng code trong hàm này sẽ được lặp lại mãi cho đến khi nào bạn ngắt nguồn của board Arduino mới thôi. Hoặc bạn hoàn toàn có thể tắt nó bằng nút Reset trên bảng mạch. Lúc này, chương trình của bạn sẽ trở lại lại trạng thái như khi mới bật, tức là khởi đầu chạy lại từ hàm setup ( ) . Bạn hoàn toàn có thể xem quy trình này bằng hình dưới : Quá trình lập trình Arduino

Lưu đồ chương trình Arduino

Cấu trúc của một chương trình trong Arduino IDE

Trong phần này, mình sẽ đưa ra cấu trúc của một chương trình hoàn hảo trong IDE cho các bạn thấy. Đồng thời mình sẽ lý giải về một số ít lệnh chuyên được dùng để thuận tiện cho các bạn sử dụng. Mình xét 1 vật chứng đơn thuần là làm cho đèn led nhấp nháy :


# define led = 13 / / khai báo chân led là chân 13



void setup ( )



pinMode ( led, OUTPUT ) ; / / Thiết lập chân led ( chân 13 ) là chân ra ( OUTPUT )



void loop ( )



digitalWrite ( led, HIGH ) ; / / Ra lệnh mở led



delay ( 1000 ) ; / / Mở trong 1 s ( 1000 ms ), hoàn toàn có thể Thay đổi giá trị này



digitalWrite ( led, LOW ) ; / / ra lệnh tắt led



delay ( 1000 ) ; / / Tắt trong 1 s ( 1000 ms ), hoàn toàn có thể Chỉnh sửa giá trị này

Sau đây tất cả chúng ta sẽ cùng đi sâu vào khám phá cấu trúc của một chương trình lập trình Arduino qua vật chứng này . Tài liệu bên dưới sẽ tương hỗ bạn tự học lập trình Arduino tốt hơn .

Phần 1: Khai báo biến

Đây là phần khai báo các yếu tố như : kiểu biến, tên biến, định nghĩa các chân cắm trên board. Một số kiểu khai báo biến thông dụng hay dùng :

* #define

Define được dịch là định nghĩa. Hàm này có công dụng định nghĩa, hay còn được hiểu là là gán : gán một chân cắm, một ngõ ra nào đó với 1 cái tên mình thích .

Ví dụ cụ thể: #define led 13

Lưu ý: sau #define thì không có dấu “,” (dấy phẩy)

* Bạn hoàn toàn có thể khai báo các kiểu biến khác như : int ( kiểu số nguyên ), float, …

Các bạn có thể tìm hiểu thêm các kiểu biến khác cũng như công dụng của chúng tại trang web Arduino.cc

Phần 2: Thiết kế

Phần này dùng để thiết kế xây dựng cho chương trình. Bạn cần nhớ rõ cấu trúc của nó là “ void setup ( ) ” Cấu trúc của nó sẽ có dấu ngoặc ở đầu và ở cuối. Nếu bị thiếu phần này khi chạy chương trình thì chương trình sẽ báo lỗi . Phần này dùng để quản trị các vận tốc truyền tài liệu, kiểu chân ra hay chân vào. Trong đó :

Serial.begin(9600); Dùng để truyền dữ liệu từ board Arduino lên laptop.

pinMode(biến, kiểu vào hoặc ra); Ví dụ: pinMode(ChanDO, INPUT); được dùng để xác định kiểu chân cắm là vào hay ra

Vòng lặp

Dùng để viết các lệnh trong chương trình để board Arduino thực thi các tính năng mà tất cả chúng ta mong ước. Vòng lặp thường được mở màn bằng đoạn mã : void loop ( ) … … … … … … . Một số câu lệnh, cấu trúc thường gặp, nếu bạn muốn tự học lập trình Arduino thì không nên bỏ lỡ :

//	Dấu // dùng để chỉ ra, khi nội dung hướng dẫn nằm trên 1 dòng, khi kiểm tra phần mềm ứng dụng thì phần check sẽ bỏ qua phần này, không kiểm tra.
*/	Ký hiệu này cũng dùng để hướng dẫn, Nhưng giải thích dành cho 1 đoạn, tức là có thể xuống dòng được
#define biến chân	Define nghĩa là định nghĩa, xác định. Câu lệnh này nhằm gán tên 1 biến vào 1 chân nào đó. ví dụ như: #define led 13
digitalWrite(chân, trạng thái);	Dùng để tắt, mở 1 chân ra. Cú pháp của nó là digitalWrite(chân,trạng thái chân);. Ở đây trạng thái chân có thể là HIGH hoặc LOW. Ví dụ: digital(led,HIGH);, hoặc digital(led,LOW);. Chú ý dấu chấm phẩy đằng sau câu lệnh.
analogWrite(chân, giá trị);	cụ thể dùng để băm xung (PWM), thường dùng để điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng led,..
digitalRead(chân);	Read nghĩa là đọc, lệnh này dùng để đọc giá trị digital tại chân muốn đọc
analogRead(chân);	Read nghĩa là đọc, lệnh này dùng để đọc giá trị analog tại chân muốn đọc
delay(thời gian);	Delay nghĩa là chờ, trì hoãn, duy trì. Lệnh này dùng để giữ nguyên trạng thái đang thực hiện một thời gian. Thời gian ở đây được tính bằng mili giây, 1 giây sẽ bằng 1 ngàn mili giây.
if()	Các câu lệnh if nghĩa là nếu, sau if là dấu (), bên trong dấu ngoặc tròn này sẽ là một biểu thức so sánh. Một ví dụ trong bài về cảm biến độ ẩm đất cho bạn dễ hình dung: if (giatriAnalog>500) // Nếu giá trị đọc được của biến giatriAnalog lớn hơn 500
digitalWrite(Led,HIGH);	//Ra lệnh cho led sáng
delay(1000);	chờ 1s
else ()	else nghĩa là Trái lại/ Nếu không
Serial.print()	In và hiển thị ra màn hình máy tính. Tuy nhiên, lệnh này sẽ in liên tiếp mà không xuống dòng
Serial.println()	In và hiển thị ra màn hình máy tính. Nhưng câu lệnh này sẽ thực hiện in và xuống dòng, giá trị tiếp theo sẽ được in ở dòng kế tiếp

Lời kết

Trên đây là những thông tin cơ bản nhất giúp bạn hoàn toàn có thể tự học lập trình Arduino tại nhà. Chúng tôi kỳ vọng bài viết này hữu dụng so với bạn .

Ngoài ra, OhStem đã sưu tầm 1 file ebook hướng dẫn tự học lập trình Arduino bằng tiếng việt cho người mới bắt đầu. Nếu bạn có nhu cầu thì hãy để lại email bên dưới, OhStem sẽ gửi cho các bạn nhé!

Xem thêm: Ứng dụng Bluezone hoạt động thế nào để cảnh báo người nghi nhiễm Covid-19?

Fanpage: https://www.facebook.com/ohstem.aitt

Hotline: 08.6666.8168

Youtube: https://www.youtube.com/c/ohstem

Source: https://thomaygiat.com
Category : Ứng Dụng

Kinh nghiệm tự học lập trình Arduino cho bạn – người mới bắt đầu – Thiết bị giáo dục STEM