Cách viết mã cho bo mạch Arduino của bạn
Với một cộng đồng vừa chớm nở luôn tạo ra các dự án thú vị và dễ làm theo, bạn sẽ không bao giờ cạn ý tưởng về những gì bạn có thể làm với bo mạch vi điều khiển Arduino.
Điều đó nói rằng, phần quan trọng nhất của bất kỳ dự án Arduino nào là mã chạy mọi thứ. Lập trình đúng cho Arduino của bạn là chìa khóa để đảm bảo một dự án điện tử hoạt động bình thường. Nhưng làm thế nào để bạn viết mã Arduino?
Mục Lục
Arduino là gì?
Arduino là một nền tảng tạo mẫu mã nguồn mở. Nó dễ sử dụng, có tiêu đề GPIO để kết nối các cảm biến và các thành phần điện tử khác, đồng thời có ngôn ngữ lập trình tương đối đơn giản. Các bảng có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, từ nhỏ như Arduino Nano cho các dự án có thể triển khai đến Arduino Mega 2560 cho các dự án có nhiều phần cứng hơn. Đọc hướng dẫn dành cho người mới bắt đầu Arduino của chúng tôi để biết thêm thông tin về nền tảng này.
Cách lập trình Arduino
Lập trình Arduino đơn giản như cắm phần cứng vào một. Tất cả những gì bạn cần là một bo mạch Arduino, một cáp USB thích hợp (kiểm tra loại cổng USB mà Arduino của bạn có) và một máy tính để bắt đầu. Bạn sẽ sử dụng Ngôn ngữ lập trình Arduino dựa trên C++.
Mặc dù nó có một IDE có thể tải xuống, nhưng bạn cũng có thể sử dụng trình duyệt web của mình để viết mã cho Arduino. Hãy nhớ rằng bạn sẽ phải cài đặt Tác nhân Arduino nếu bạn đang sử dụng IDE dựa trên trình duyệt – lần đầu tiên dùng thử, bạn sẽ được yêu cầu tải xuống và cài đặt Tác nhân trước khi bạn có thể bắt đầu viết mã.
Các thành phần của một chương trình Arduino
Các chương trình Arduino được gọi là bản phác thảo. Chúng thường được viết theo hai chức năng chính:
- cài đặt(): Chức năng này chỉ chạy một lần trong mỗi chu kỳ khởi động Arduino. Điều này có nghĩa là mọi khởi tạo, khai báo hoặc thiết lập đều được thực hiện trong chức năng này.
- vòng(): Chức năng này cứ lặp đi lặp lại miễn là Arduino của bạn có nguồn. Hầu hết mã chức năng được viết theo phương pháp này.
Như bạn làm với bất kỳ chương trình hoặc tập lệnh nào khác, mọi thư viện và giá trị quan trọng đều được khai báo và nhập trước hai hàm được đề cập ở trên. Dựa trên yêu cầu của bạn, bạn có thể tự do thêm nhiều chức năng hơn nếu muốn.
Bạn có thể sử dụng Màn hình nối tiếp để xem dữ liệu mà Arduino của bạn đang gửi qua kết nối USB nối tiếp. Màn hình nối tiếp cũng được sử dụng để tương tác với bảng bằng máy tính của bạn hoặc các thiết bị có khả năng khác. Nó cũng bao gồm một Máy vẽ nối tiếp có thể vẽ dữ liệu nối tiếp của bạn để thể hiện trực quan hơn.
Sử dụng các thành phần cơ bản với Arduino
Chúng ta sẽ thực hiện một thiết lập nhỏ trong đó Arduino có thể đọc đầu vào của một nút và bật đèn LED dựa trên việc nó có được nhấn hay không. Tuy nhiên, trước khi bắt đầu viết mã, chúng ta cần kết nối phần cứng của mình. Bạn sẽ cần các mục sau:
- nút nhấn
- DẪN ĐẾN
- điện trở 10kΩ
- điện trở 220Ω
Thực hiện theo sơ đồ nối dây bên dưới để kết nối mọi thứ đúng cách. Đặc biệt chú ý đến chân GPIO (Đầu ra mục đích chung) mà mỗi dây kết nối với trên bo mạch Arduino.
Khi tất cả phần cứng đã được kết nối, hãy tiếp tục và sao chép-dán đoạn mã sau vào IDE trực tuyến. Bạn sẽ tìm thấy các nhận xét trong toàn bộ mã để giải thích rõ hơn về chức năng của từng phần.
#define LED_PIN 8
#define BUTTON_PIN 7
void setup() {
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(BUTTON_PIN, INPUT);
}
void loop() {
if (digitalRead(BUTTON_PIN) == HIGH) {
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
}
else {
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
}
}
Mặc dù vậy, Arduino có nhiều thứ hơn là chỉ có đèn LED và các nút. Thay vào đó, hãy xem qua một số mã nâng cao hơn tích hợp cảm biến khoảng cách và còi.
Sử dụng cảm biến siêu âm với Arduino
Arduino của bạn có thể đọc dữ liệu cảm biến và tương tác theo môi trường xung quanh. Chúng ta sẽ kết nối một cảm biến đo khoảng cách siêu âm HC-SR04 và một cái còi vào bảng để tạo ra một báo động gần.
Đây là mã trông như thế nào; bạn sẽ tìm thấy các giải thích từng dòng trong suốt.
const int TRIG_PIN = 6;
const int ECHO_PIN = 7;
const int LED_PIN = 3;
const int DISTANCE_THRESHOLD = 50;
float duration_us, distance_cm;
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(TRIG_PIN, OUTPUT);
pinMode(ECHO_PIN, INPUT);
pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}
void loop() {
digitalWrite(TRIG_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, LOW);
duration_us = pulseIn(ECHO_PIN, HIGH);
distance_cm = 0.017 * duration_us;
if(distance_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
else
digitalWrite(LED_PIN, LOW);
Serial.print("distance: ");
Serial.print(distance_cm);
Serial.println(" cm");
delay(500);
}
Làm thế nào để chạy một chương trình Arduino?
Bây giờ bạn đã sẵn sàng với phần cứng và mã, đã đến lúc tải mã lên Arduino của bạn. Thực hiện theo các bước sau.
- Nhấn vào Xác minh nút dấu kiểm để biên dịch mã của bạn và đảm bảo mã không có lỗi.
- Chọn bảng Arduino và bảng tương ứng COM cổng từ trình đơn thả xuống.
- Nhấn vào Tải lên và đợi mã tải lên xong.
Ngay sau khi bạn nhấp vào nút Tải lên, bạn sẽ bắt đầu thấy hoạt động trong cửa sổ bảng điều khiển màu đen bên dưới. Giả sử Arduino của bạn đang hoạt động và được kết nối đúng cách, mã của bạn sẽ được tải lên và bạn có thể bắt đầu thử nghiệm dự án của mình.
Vi điều khiển có thể trở nên thú vị
Các bộ vi điều khiển như Arduino là một cách tuyệt vời để bước vào thế giới đồ điện tử DIY. Arduino cho trẻ em là một hoạt động đặc biệt tuyệt vời. Sau khi bạn học cách viết mã Arduino, các bo mạch mạnh mẽ hơn như Raspberry Pi sẽ mở ra một thế giới cơ hội hoàn toàn khác về những gì bạn có thể xây dựng chỉ với một vài cảm biến cơ bản và một số dòng mã.