Dòng lệnh trong arduino hoạt dộng như thế nào
|
Trong bài viết này mình sẽ đưa ra các kiến thức cần thiết để các bạn cần có để bắt đầu học lập trình với Arduino.
Show  Bài viết này được đăng tại freetuts.net, không được copy dưới mọi hình thức. Nếu các bạn đã nắm vững kiến thức lập trình từ trước đó, vậy thì các bạn chỉ cần tìm hiểu thêm một chút về mạch điện nữa là có thể học lập trình với Arduino rồi. Trong Arduino IDE sử dụng C làm ngôn ngữ chủ đạo, vậy nên các bạn cần có kiến thức cơ bản về nó. Nếu các bạn chưa biết hoặc có thể quên thì cùng học với mình. Các bạn có thể truy cập tại đây để xem các bài viết về ngôn ngữ C nhé Các kiến thức lập trình Arduino cơ bảnVì Arduino IDE sử dụng ngôn ngữ C làm ngôn ngữ chính, vì vậy các bạn cần nắm rõ các kiến thức căn bản đó trước khi lập trình cho thiết bị. Cũng bởi tính nguy hiểm của thiết bị, tránh trường hợp xảy ra ngoài ý muốn như cháy nổ. Bài viết này được đăng tại [free tuts .net] Khai báo biếnNói đến kiến thức lập trình C cơ bản, các bạn cần biết được cách khai báo một biến trong ngôn ngữ C như thế nào. Mình có một ví dụ sau đây: int swt = 13; int led = 12; Trong ví dụ trên mình khai báo và gán dữ liệu cho hai biến đó là swt = 13 kiểu số nguyên và biến led = 12 kiểu số nguyên. Các vòng lặpTiếp đến là các kiến thức về vòng lặp for, while, do..while. Dưới đây mình sẽ cho một ví dụ sử dụng vòng lặp trong lập trình Arduino. for (int i=0; i<10; i++) Serial.println(i); Trong câu lệnh trên, mình có một vòng lặp for chạy từ i = 0 đến i < 10, với bước nhảy là 1. Với mỗi lần lặp như vậy thì in ra cổng Serial (cổng giao tiếp) với nội dụng là i. Tương tự như vậy các vòng lặp while và do..while cũng được thực hiện như trong ngôn ngữ C. Vòng lặp while. int i = 0;
while(i < 10){
Serial.println(i);
i++;
}Vòng lặp do..while. int i = 10;
do {
Serial.print("Inside the DO WHILE loop: i = ");
Serial.println(i);
i++;
} while (i < 5);Câu điều kiện if, elseMột trong những kiến thức cơ bản quan trọng trong ngôn ngữ lập trình đó chính là câu điều kiện if else. Hầu như các chương trình đều xử dụng câu điệu kiện để xử lý. Ví dụ khi mình muốn bật tắt một bóng đèn, thì cần có điều kiện nếu công tắt được bật thì đèn mới sáng. Ngược lại nếu công tắt không bật thì dèn lại không sáng. int swt = 13;
int led = 12;
if(digitalRead(swt) == 1)
{
digitalWrite(led, HIGH);
}
else
{
digitalWrite(led, LOW);
}Ở đoạn code trên các bạn chưa cần hiểu digitalRead(), digitalWrite() là gì. Đơn giản chỉ cần hiểu nếu giá trị của digitalRead(swt) == 1 thì đèn sáng, ngược lại thì đèn tắt. Ở bài tiếp theo mình sẽ giải thích chi tiết về các dòng lệnh và cách viết một chương trình đầu tiên với Arduino IDE. Các kiến thức về mạch điện ArduinoNgoài kiến thức lập trình các bạn cần nắm rõ cách hoạt động của một mạch điện cơ bản. Ví dụ như mắc mạch điện nối tiếp, mạch điện song song, ... . Nếu các bạn đã nắm vững kiến thức về điện thì đây là một lợi thế rất lớn. Vì để có thể lập trình được cho một thiết bị nào đó hoạt động, các bạn cần biết được cách đi dây điện làm sao để có thể điều khiển được nó. Mạch điện mắc nối tiếp. Mạch điện mắc song song. Các kiến thức này chúng ta đã được học ở môn Vật Lý phổ thông. Ngoài ra các bạn cần tìm hiểu thêm cách sử dụng các dụng cụ bổ trợ đi kèm như. Đồng hồ vạn năng Có tác dụng đo điện áp và dòng điện, ngoài ra nó còn có thể giúp bạn chuẩn đoán mạch và kiểm tra pin. Sử dụng nó trong suốt quá trình kết nối để đảm bảo rắng các thiết bị đã được kết nối đúng cách. Breadboard Bảng mạch (breadboard) là một trong những dụng cụ cơ bản để học xây dựng một mạch điện. Nó được sử dụng để dễ dàng kết nối các thiết bị, thay vì phải nối trực tiếp với nhau, các bạn có thể sử dụng nó làm một vật trung gian. Kết luậnTrên đây mình đã nêu ra các kiến thức cơ bản nhất các bạn cần nắm vững trước khi thực hành với Arduino. Còn rất nhiều các kiến thức khác đang cần các bạn khai phá, hãy cùng mình tiếp tục ở bài tiếp theo nhé!!! Giới thiệu phần mềm Arduino IDE, tìm hiểu phần mềm lập trình Arduino IDE là gì, hoạt động như thế nào, cách tải, các chức năng và nhiều thông tin hữu ích khác Trong bài viết này Điện Tử Tương Lai sẽ giới thiệu chi tiết về phần mềm Arduino IDE, trong đó IDE là viết tắt của Môi trường phát triển tích hợp. Đây là một phần mềm chính thức được giới thiệu bởi Arduino.cc, chủ yếu được sử dụng để viết, biên dịch và tải mã vào trong thiết bị Arduino. Hầu hết tất cả các module Arduino đều tương thích với phần mềm này. Nó là một mã nguồn mở để cài đặt và biên dịch mã. Trong bài viết này Điện Tử Tương Lai sẽ giới thiệu về phần mềm, cách cài đặt và chuẩn bị sẵn sàng cho module Arduino. Chúng ta hãy cùng đi sâu và tìm hiểu về phần mềm này. Phần mềm Arduino IDE là gì Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino. Đây là một phần mềm Arduino chính thức, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng mà ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được. Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành như MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong môi trường. Có rất nhiều các module Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Micro và nhiều module khác. Mỗi module chứa một bộ vi điều khiển trên bo mạch được lập trình và chấp nhận thông tin dưới dạng mã. Mã chính, còn được gọi là sketch, được tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó được chuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên bo. Môi trường IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: Trình chỉnh sửa và Trình biên dịch, phần đầu sử dụng để viết mã được yêu cầu và phần sau được sử dụng để biên dịch và tải mã lên module Arduino. Môi trường này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C ++. Arduino IDE hoạt động như thế nào Khi người dùng viết mã và biên dịch, IDE sẽ tạo file Hex cho mã. File Hex là các file thập phân Hexa được Arduino hiểu và sau đó được gửi đến bo mạch bằng cáp USB. Mỗi bo Arduino đều được tích hợp một bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển sẽ nhận file hex và chạy theo mã được viết. Cách tải Arduino IDE Bạn có thể tải phần mềm từ trang web chính thức của Arduino. Như đã nói trước đó, phần mềm có các phiên bản cho các hệ điều hành phổ biến như Linux, Windows và MAC, vì vậy hãy đảm bảo tải xuống đúng phiên bản phần mềm tương thích với hệ điều hành của bạn. Nếu bạn muốn tải xuống phiên bản ứng dụng Windows, bạn phải có Windows 8.1 hoặc Windows 10, vì phiên bản ứng dụng không tương thích với Windows 7 hoặc phiên bản cũ hơn của hệ điều hành này. Các chức năng của Arduino IDE Arduino IDE bao gồm các phần khác nhau
Window bar Thanh cửa sổ bao gồm tên của File và phiên bản phần mềm Arduino IDE Menu bar Thanh menu bao gồm
File New: tạo một file mới. (Ctrl + N) Open: sử dụng để mở file đã được lưu trước đó. (Ctrl + O) Open Recent: hiển thị danh sách rút gọn các chương trình đã mở gần đây. Sketchbook: hiển thị các sketch hiện tại mà bạn đã sử dụng cho project của mình Examples: Ví dụ về một vài vấn đề cơ bản để tham khảo. Close: đóng cửa sổ màn hình chính. (Ctrl + W) Save: được sử dụng để lưu sketch hiện tại. (Ctrl + S) Save as… : cho phép lưu sketch hiện tại với một tên khác. (Ctrl + Shift + S) Page setup: cài đặt trang để sửa đổi trang (Văn bản). (Ctrl + Shift + P) Print: được sử dụng để in chương trình hiện tại. (Ctrl + P) Preferences: cài đặt của phần mềm IDE có thể được thay đổi tại đây. (Ctrl +,) Quit: đóng tất cả các cửa sổ IDE. (Ctrl + Q) Edit Undo / Redo: quay lại một hoặc nhiều bước bạn đã làm trong khi chỉnh sửa. Cut: cắt văn bản đã chọn khỏi trình chỉnh sửa. Copy: sao chép văn bản đã chọn từ trình chỉnh sửa Copy for Forum: sao chép và thay đổi kiểu mã phù hợp với diễn đàn. Copy as HTML: sao chép và thay đổi kiểu mã phù hợp với HTML. Paste: dán văn bản từ văn bản đã sao chép. Select All: chọn tất cả nội dung từ trình chỉnh sửa. Comment / Uncomment: sử dụng để ghi chú và bỏ ghi chú các dòng mã đã chọn. Increase / Decrease Indent: thêm hoặc xóa một khoảng trắng ở đầu mỗi dòng đã chọn Find: tìm văn bản đã nhập trong trình chỉnh sửa Find next: tìm vị trí tiếp theo của từ đang tìm kiếm. Find previous: tìm vị trí trước đó của từ đang tìm kiếm. Sketch Verify / Compile: kiểm tra hoặc xác minh chương trình của bạn nếu có bất kỳ lỗi nào và hiển thị trong bảng đầu ra. Upload: biên dịch và tải mã lên bo Arduino. Upload using programmer: tải mã lên bằng Programmer có sẵn trong tab Tools. Export Compiled Binary: lưu file .hex trong hệ thống Show Sketch Folder: mở thư mục sketch hiện tại. Include Library: thêm thư viện vào sketch của bạn bằng cách chèn các câu lệnh #include vào đầu mã Add File… : thêm một file vào sketch và file mới xuất hiện trong tab mới trong cửa sổ. Tools Auto Format: định dạng mã của bạn thành một định dạng đẹp để mọi người có thể hiểu. Archive Sketch: sao chép mã sang định dạng winrar (.zip) Fix Encoding & Reload: khắc phục sự khác biệt có thể có giữa mã hóa bản đồ char của trình soạn thảo và các bản đồ char của hệ điều hành khác. Serial Monitor: màn hình nối tiếp hiển thị giao tiếp trực quan bằng cách gửi và nhận dữ liệu Board: để chọn loại bo Arduino Port: để chọn cổng mà bạn đã kết nối Arduino Programmer: để chọn một programmer phần cứng khi lập trình bo mạch hoặc chip và không sử dụng kiểu giao tiếp USB. Burn Bootloader: được sử dụng để ghi bộ nạp khởi động vào bo Arduino Output panel Bảng đầu ra này được sử dụng để đưa ra nhận xét về mã
Bo đã chiếm bao nhiêu không gian. Thư viện Các thư viện rất hữu ích để thêm chức năng bổ sung vào module Arduino. Có một danh sách các thư viện bạn có thể thêm bằng cách nhấp vào nút Sketch trong thanh menu và đi tới Include Library. Khi bạn nhấp vào Include Library và Thêm thư viện tương ứng, nó sẽ xuất hiện trên đầu sketch với ký hiệu #include. Giả sử, bạn thêm thư viện EEPROM, nó sẽ xuất hiện trên trình soạn thảo văn bản dưới dạng #include . Hầu hết các thư viện đều được cài đặt sẵn và đi kèm với phần mềm Arduino. Tuy nhiên, bạn cũng có thể tải xuống từ các nguồn bên ngoài. Chân đầu vào hoặc đầu ra Các lệnh digitalRead và digitalWrite được sử dụng để định địa chỉ và tạo các chân Arduino làm đầu vào và đầu ra tương ứng. Các lệnh này có độ nhạy văn bản, tức là bạn cần viết chúng theo cách chính xác như digitalWrite bắt đầu bằng chữ "d" nhỏ và viết hoa "W". Nếu bạn viết Digitalwrite hoặc digitalwrite sẽ không gọi bất kỳ chức năng nào. Cách chọn bo Để tải sketch lên, bạn cần chọn bo mạch phù hợp mà bạn đang sử dụng và các cổng cho hệ điều hành đó. Bạn nhấp vào Tool trên Menu, đi tới phần Board và chọn bo bạn muốn làm việc. Tương tự, COM1, COM2, COM4, COM5, COM7 hoặc cao hơn được dành riêng cho bo Serial và bo USB. Bạn có thể tìm thiết bị serial USB trong phần cổng của Windows Device Manager. Sau khi lựa chọn chính xác cả Bo mạch và Cổng Serial, hãy nhấp vào nút Verify và sau đó là nút Upload xuất hiện ở góc trên bên trái của phần sáu nút hoặc bạn có thể chuyển đến phần Sketch và nhấn verify / compile rồi tải lên. Sketch được viết trong trình soạn thảo văn bản và sau đó được lưu với phần mở rộng tệp .ino. Điều quan trọng cần lưu ý là các module Arduino gần đây sẽ tự động đặt lại khi bạn biên dịch và nhấn nút tải lên phần mềm IDE. Tuy nhiên các phiên bản cũ có thể yêu cầu thiết lập lại vật lý trên bo mạch. Sau khi bạn tải mã lên, đèn LED TX và RX sẽ nhấp nháy trên bo, cho biết chương trình mong muốn đang chạy thành công. Lưu ý: Các tiêu chí lựa chọn cổng được đề cập ở trên chỉ dành riêng cho hệ điều hành Windows. Điều đáng ngạc nhiên về phần mềm này là không quá phức tạp khi cài đặt phần mềm, và bạn có thể viết chương trình đầu tiên của mình trong vòng 2 phút sau khi cài đặt môi trường IDE. Bootloader Khi bạn đi đến phần Tool, bạn sẽ tìm thấy Bootloader ở cuối. Việc ghi mã trực tiếp vào bộ điều khiển sẽ rất hữu ích, bạn không cần phải mua ổ ghi bên ngoài để ghi mã. Khi bạn mua module Arduino mới, bootloader đã được cài đặt bên trong bộ điều khiển. Tuy nhiên, nếu bạn định mua một bộ điều khiển và đặt vào module Arduino, bạn cần ghi lại bootloader bên trong bộ điều khiển bằng cách chuyển đến phần Tools và chọn Burn Bootloader. |
