Câu hỏi tự luận mức độ nhận biết Công nghệ Điện - điện tử 12 cd bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

Câu 1: 

Bo mạch lập trình vi điều khiển (Microcontroller Development Board) là một bảng mạch điện tử được thiết kế để hỗ trợ việc lập trình và phát triển ứng dụng cho vi điều khiển. Nó cung cấp các thành phần và giao diện cần thiết để kết nối vi điều khiển với máy tính và các thiết bị ngoại vi khác. Thay vì phải tự thiết kế và chế tạo mạch điện phức tạp, người dùng có thể sử dụng bo mạch lập trình để dễ dàng thử nghiệm, lập trình và gỡ lỗi cho vi điều khiển.

*Cấu trúc bo mạch lập trình điều khiển:

Câu 2: 

Một bo mạch lập trình vi điều khiển thường bao gồm các thành phần chính sau:

• Vi điều khiển (Microcontroller): Đây là thành phần trung tâm của bo mạch, chứa CPU, bộ nhớ (ROM, RAM), các cổng vào/ra (I/O), và các module ngoại vi (ADC, Timer, UART, SPI, I2C,...).
• Khối nguồn (Power Supply): Cung cấp nguồn điện ổn định cho toàn bộ bo mạch.
• Khối dao động (Oscillator): Tạo ra xung nhịp cho vi điều khiển hoạt động.
• Giao diện lập trình (Programming Interface): Cho phép kết nối bo mạch với máy tính để nạp chương trình vào vi điều khiển (ví dụ: cổng USB, cổng JTAG).
• Các cổng vào/ra (I/O Ports): Cho phép kết nối vi điều khiển với các thiết bị ngoại vi như cảm biến, động cơ, đèn LED,...
• Các thành phần hỗ trợ khác: Các nút nhấn, đèn LED, điện trở, tụ điện,... để hỗ trợ việc thử nghiệm và phát triển ứng dụng.

Câu 3: 

• Điện tử tiêu dùng: Điều khiển thiết bị gia dụng (máy giặt, tủ lạnh, lò vi sóng,...), đồ chơi điện tử, thiết bị âm thanh, hình ảnh.
• Công nghiệp: Tự động hóa dây chuyền sản xuất, điều khiển robot, hệ thống giám sát và điều khiển.
• Giao thông vận tải: Hệ thống điều khiển đèn giao thông, hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), hệ thống điều khiển động cơ.
• Y tế: Thiết bị y tế, máy đo nhịp tim, máy đo huyết áp.
• IoT (Internet of Things): Thiết bị nhà thông minh, thiết bị đeo thông minh, hệ thống giám sát môi trường.

Câu 4: 

Arduino IDE (Integrated Development Environment) là một phần mềm lập trình mã nguồn mở, được thiết kế đặc biệt để lập trình cho các bo mạch Arduino (dựa trên vi điều khiển AVR). Vai trò của Arduino IDE trong lập trình vi điều khiển:

• Soạn thảo mã nguồn: Cung cấp trình soạn thảo văn bản để viết code bằng ngôn ngữ C/C++.
• Biên dịch mã nguồn: Chuyển đổi mã nguồn C/C++ thành mã máy mà vi điều khiển có thể hiểu và thực thi.
• Nạp chương trình vào vi điều khiển: Cho phép nạp chương trình đã biên dịch vào bộ nhớ của vi điều khiển thông qua cổng USB.
• Gỡ lỗi (Debugging): Cung cấp các công cụ để gỡ lỗi chương trình.
• Quản lý thư viện: Cho phép người dùng dễ dàng cài đặt và quản lý các thư viện hỗ trợ cho các thiết bị ngoại vi.