Slide bài giảng Công nghệ 12 Điện - điện tử Cánh diều bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

Tóm lược nội dung

BÀI 25. BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

KHỞI ĐỘNG:

Câu hỏi: 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.

Trả lời rút gọn:

• Vi điều khiển: Là một mạch tích hợp (IC) bao gồm CPU, bộ nhớ, cổng I/O và các thiết bị ngoại vi khác; có thể thực hiện các phép toán, logic và giao tiếp với các thiết bị khác; thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử nhúng.

• Bo mạch lập trình vi điều khiển: Là một bảng mạch in (PCB) chứa vi điều khiển và các thành phần hỗ trợ khác; 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

Câu hỏi 1: Hãy mô tả cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiển

Trả lời rút gọn:

Gồm vi điều khiển là khối trung tâm cùng các khối hỗ trợ.

Câu hỏi 2: Nêu chức năng của từng thành phần trong sơ đồ cấu trúc của bo mạch lập trình vi điều khiên.

Trả lời rút gọn:

• Khối nguồn: cung cấp điện cho bo mạch làm việc.

• 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.

• 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.

2. Ứng dụng

Câu hỏi 1: Bo mạch lập trình vi điều khiển thường được sử dụng ở đâu?

Trả lời rút gọn:

Bo mạch lập trình vi điều khiển được sử dụng trong các bộ điều khiển lập trình được ứng dụng rộng rãi trong các máy sản xuất và phục vụ đời sống.

Câu hỏi 2: Nêu một số ví dụ ứng dụng của bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino.

Trả lời rút gọn:

Ứng dụng bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino Uno điều khiển hệ thống sưởi ấm gia cầm trong mùa lạnh, điều khiển từ xa thiết bị bay không người lái 

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

Câu hỏi 1: Công cụ để lập trình cho bo mạch lập trình vi điều khiển là gì?

Trả lời rút gọn:

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.

Câu hỏi 2: Hãy cho biết cấu trúc công cụ lập trình của một bo mạch lập trình vi điều khiển.

Trả lời rút gọn:

Một công cụ lập trình bao gồm: 

• 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 vi điều khiển có thể hiểu và thực thi code theo yêu cầu.

LUYỆN TẬP

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

Trả lời rút gọn:

• Máy giặt: điều khiển chu trình giặt.

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

• Tủ lạnh: điều khiển nhiệt độ bên trong tủ lạnh.

• Lò vi sóng: điều khiển thời gian nấu, công suất nấu.

• Máy rửa chén: Vi điều khiển điều khiển chu trình rửa.

• Máy hút bụi: điều khiển công suất hút, chế độ hút và các phụ kiện đi kèm.

VẬN DỤNG

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

Trả lời rút gọn:

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++.