BÀI 25. BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

PHẦN I. CÁC CÂU HỎI TRONG SGK

KHỞI ĐỘNG

CH1: Hình 25.1 là bo mạch lập trình Arduino Uno có vì điều khiển AVR Atmega. Em cho biết sự khác nhau giữa bo mạch lập trình vi điều khiển và vì điều khiển.

I. CẤU TRÚC, ỨNG DỤNG CỦA BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

CH1: Hãy mô tả cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển

CH2: Nêu chức năng của từng thành phần trong sơ đồ cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiên.

CH3:  Bo mạch lập trình vi điều khiển thường được sử dụng ở đâu?

CH4: Nêu một số ví dụ ứng dụng của bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino.

II. CÔNG CỤ LẬP TRÌNH CỦA MỘT SỐ BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

CH1: Công cụ để lập trình cho bo mạch lập trình vi điều khiển là gì?

CH2: Hãy cho biết cấu trúc công cụ lập trình của một bo mạch lập trình vi điều khiển.

LUYỆN TẬP

CH1: Kể tên một số ứng dụng của bo mạch lập trình vi điều khiển trong các thiết bị điện tử mà em biết.

VẬN DỤNG

CH1: Tìm hiểu về các phần mềm lập trình và ngôn ngữ lập trình cho các bo mạch lập trình vi điều khiển.

PHẦN II. 5 PHÚT GIẢI BÀI

KHỞI ĐỘNG

CH1:

Vi điều khiển là một mạch tích hợp (IC) bao gồm CPU, bộ nhớ, cổng I/O và các thiết bị ngoại vi khác. Vi điều khiển có thể thực hiện các phép toán, logic và giao tiếp với các thiết bị khác. Vi điều khiển thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhúng, chẳng hạn như máy tính xách tay, điện thoại di động và xe hơi.

Bo mạch lập trình vi điều khiển là một bảng mạch in (PCB) chứa vi điều khiển và các thành phần hỗ trợ khác, chẳng hạn như bộ điều chỉnh điện áp, bộ dao động thạch anh và cổng kết nối. Bo mạch lập trình vi điều khiển cho phép người dùng dễ dàng kết nối vi điều khiển với các thiết bị ngoại vi khác và lập trình vi điều khiển để thực hiện các chức năng cụ thể.

I. CẤU TRÚC, ỨNG DỤNG CỦA BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

CH1: bao gồm vi điều khiển là khối trung tâm cùng các khối hỗ trợ như khối nguồn, khối chỉ thị, khối truyền thông, kết nối tín hiệu vào/ra,...

CH2: - Khối nguồn: cung cấp điện cho bo mạch làm việc, thông thường nguồn được cấp qua cổng USB hoặc nguồn ngoài.

- Khối truyền thông: kết nối với máy tính để nạp chương trình và giao tiếp với máy tính qua cổng USB.

- Khối tạo dao động: sử dụng dao động thạch anh có tần số rất lớn, hàng chục MHz để tạo xung nhịp.

– Các LED chỉ thị: chỉ thị trạng thái của bo mạch như báo trạng thái cấp nguồn, báo trạng thái truyền và nhận dữ liệu trên công truyền thông....

– Cổng đầu vào/ra tín hiệu tương tự: nhận và đưa tín hiệu tương tự tới các thiết bị bên ngoài 

– Cổng đầu vào/ra tín hiệu số: nhận tín hiệu số và đưa tín hiệu xử lí số tới các thiết bị bên ngoài.

CH3: trong các bộ điều khiển lập trình được ứng dụng rộng rãi trong các máy sản xuất và phục vụ đời sống.

CH4: Ứng dụng bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino Uno điều khiển hệ thống sưởi ấm gia cầm trong mùa lạnh có tín hiệu đầu vào là tín hiệu tương tự nhận từ cảm biến nhiệt độ

II. CÔNG CỤ LẬP TRÌNH CỦA MỘT SỐ BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

CH1: Mỗi loại bo mạch lập trình vi điều khiển sẽ sử dụng một phần mềm lập trình riêng. Phần mềm sẽ được cài đặt trên máy tính để lập chương trình và nạp chương trình vào bo mạch vi điều khiển qua công truyền thông

CH2: 

• Editor: soạn thảo văn bản, dùng để viết code.

• Debugger: tìm kiếm và sửa lỗi phát sinh khi xây dựng chương trình.

• Compiler hoặc interpreter: biên dịch code thành ngôn ngữ mà vì điều khiển có thể hiểu và thực thi code theo yêu cầu.

LUYỆN TẬP

CH1:

Máy giặt: Vi điều khiển điều khiển chu trình giặt, bao gồm thời gian giặt, lượng nước, tốc độ quay và nhiệt độ nước.

Máy sấy quần áo: Vi điều khiển điều khiển thời gian sấy, nhiệt độ sấy và loại vải đang được sấy.

Tủ lạnh: Vi điều khiển điều khiển nhiệt độ bên trong tủ lạnh, ánh sáng bên trong và máy nén.

VẬN DỤNG

CH1: Arduino IDE:  là phần mềm lập trình miễn phí và mã nguồn mở phổ biến nhất cho bo mạch lập trình Arduino. Sử dụng ngôn ngữ lập trình Arduino, dựa trên C++.