🎛️

Đọc Input và Điều Khiển

Trải nghiệm điều khiển thiết bị bằng nút nhấn, biến trở và cảm biến! Bạn sẽ học cách tương tác với thế giới thực, tạo hiệu ứng thú vị và xây dựng hệ thống thông minh chỉ với vài dòng code.

⏱️ 75 phút🎯 Cơ bản

🎯 Mục Tiêu Bài Học

✓Hiểu sự khác biệt giữa digital và analog input
✓Sử dụng pull-up resistor cho buttons
✓Đọc giá trị từ potentiometer
✓Kết hợp input và output trong chương trình
✓Debug và troubleshoot common input issues

🎬 Video Hướng Dẫn

Đọc Input và Điều Khiển - Video Tutorial

Video hướng dẫn chi tiết

Video có thể phát toàn màn hình

Xem trên YouTube

📥 Các Loại Input

🔘

Digital Input

Chỉ có 2 trạng thái: HIGH (1) hoặc LOW (0)

Ví dụ:

ButtonSwitchPIR Sensor

digitalRead()

📊

Analog Input

Có thể có nhiều mức giá trị từ 0-1023

Ví dụ:

PotentiometerLDRTemperature Sensor

analogRead()

🧠 Khái Niệm Quan Trọng

⬆️

Pull-up Resistor

Điện trở kéo lên để đảm bảo input ổn định khi không có tín hiệu

Cách dùng: INPUT_PULLUP trong pinMode()

Lợi ích: Tránh floating input, giảm nhiễu

🔄

Debouncing

Kỹ thuật loại bỏ nhiễu khi nhấn button

Cách dùng: delay() hoặc kiểm tra trạng thái trước đó

Lợi ích: Đọc button chính xác, tránh đếm sai

📡

PWM Output

Tạo tín hiệu analog từ digital bằng pulse width modulation

Cách dùng: analogWrite() với giá trị 0-255

Lợi ích: Điều khiển độ sáng LED, tốc độ motor

💻 Code Mẫu

button_led_control.ino

/*
  Button và LED Control
  Sử dụng button để điều khiển LED
*/

int buttonPin = 2;
int ledPin = 13;
int buttonState = 0;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);  // Sử dụng pull-up resistor
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  buttonState = digitalRead(buttonPin);
  
  if (buttonState == LOW) {  // Button được nhấn (pull-up = LOW khi nhấn)
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    Serial.println("Button pressed - LED ON");
  } else {
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    Serial.println("Button released - LED OFF");
  }
  
  delay(50);  // Debouncing delay
}

💡 Giải thích code:

• INPUT_PULLUP: Kích hoạt điện trở kéo lên nội bộ
• digitalRead(): Đọc trạng thái HIGH/LOW
• LOW: Button được nhấn (do pull-up)
• delay(50): Debouncing để tránh nhiễu

🧩 Bài Tập Thực Hành

Đếm Số Lần Nhấn Button

Trung bình

Tạo counter đếm số lần nhấn button và hiển thị trên Serial Monitor

đếm_số_lần_nhấn_button.ino

int buttonPin = 2;
int counter = 0;
int lastButtonState = HIGH;
int currentButtonState = HIGH;

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Button Counter Started");
}

void loop() {
  currentButtonState = digitalRead(buttonPin);
  
  if (lastButtonState == HIGH && currentButtonState == LOW) {
    counter++;
    Serial.print("Button pressed ");
    Serial.print(counter);
    Serial.println(" times");
    delay(50);  // Debouncing
  }
  
  lastButtonState = currentButtonState;
}

📊 Kết quả mong đợi:

Serial Monitor hiển thị số lần nhấn button

💡 Gợi ý:

•Edge detection: chỉ đếm khi button chuyển từ HIGH sang LOW
•Debouncing để tránh đếm nhiều lần trong một lần nhấn
•lastButtonState lưu trạng thái trước đó
•Serial.println() để debug và kiểm tra

🔧 Troubleshooting:

•Đếm sai: kiểm tra debouncing delay
•Button không responsive: kiểm tra pull-up resistor
•Serial không hiển thị: kiểm tra baud rate
•Counter reset: có thể do power fluctuation

Điều Khiển Độ Sáng LED

Trung bình

Sử dụng potentiometer để điều chỉnh độ sáng LED

điều_khiển_độ_sáng_led.ino

int potPin = A0;
int ledPin = 9;  // PWM pin
int potValue = 0;
int ledValue = 0;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  potValue = analogRead(potPin);           // Đọc giá trị 0-1023
  ledValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 255); // Chuyển đổi sang 0-255
  
  analogWrite(ledPin, ledValue);           // PWM output
  
  Serial.print("Pot: ");
  Serial.print(potValue);
  Serial.print(" -> LED: ");
  Serial.println(ledValue);
  
  delay(10);
}

📊 Kết quả mong đợi:

LED sáng/tối theo vị trí potentiometer

💡 Gợi ý:

•analogRead() trả về giá trị 0-1023
•analogWrite() nhận giá trị 0-255
•map() function chuyển đổi scale
•PWM pins (~) để điều khiển analog output

🔧 Troubleshooting:

•LED không đổi độ sáng: kiểm tra PWM pin
•Giá trị không đúng: kiểm tra map() function
•Noise trong reading: thêm delay hoặc averaging
•Potentiometer không hoạt động: kiểm tra wiring

🌍 Ứng Dụng Thực Tế

🎛️

Volume control cho audio systems

🎛️

Dimmer switch cho đèn LED

🎛️

User interface controls

🎛️

Sensor calibration systems

🎛️

Interactive art installations

← Bài trước: LED và Digital Outputs

Tiến độ:

3/6

Bài tiếp theo: Làm Việc Với Cảm Biến →

Vietnam Geography App

🧠 Khái Niệm Quan Trọng

⬆️

Pull-up Resistor

Điện trở kéo lên để đảm bảo input ổn định khi không có tín hiệu

Cách dùng: INPUT_PULLUP trong pinMode()

Lợi ích: Tránh floating input, giảm nhiễu

🔄

Debouncing

Kỹ thuật loại bỏ nhiễu khi nhấn button

Cách dùng: delay() hoặc kiểm tra trạng thái trước đó

Lợi ích: Đọc button chính xác, tránh đếm sai

📡

PWM Output

Tạo tín hiệu analog từ digital bằng pulse width modulation

Cách dùng: analogWrite() với giá trị 0-255

Lợi ích: Điều khiển độ sáng LED, tốc độ motor

💻 Code Mẫu

button_led_control.ino

/*
  Button và LED Control
  Sử dụng button để điều khiển LED
*/

int buttonPin = 2;
int ledPin = 13;
int buttonState = 0;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);  // Sử dụng pull-up resistor
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  buttonState = digitalRead(buttonPin);
  
  if (buttonState == LOW) {  // Button được nhấn (pull-up = LOW khi nhấn)
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    Serial.println("Button pressed - LED ON");
  } else {
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    Serial.println("Button released - LED OFF");
  }
  
  delay(50);  // Debouncing delay
}

💡 Giải thích code:

• INPUT_PULLUP: Kích hoạt điện trở kéo lên nội bộ
• digitalRead(): Đọc trạng thái HIGH/LOW
• LOW: Button được nhấn (do pull-up)
• delay(50): Debouncing để tránh nhiễu

🧩 Bài Tập Thực Hành

Đếm Số Lần Nhấn Button

Trung bình

Tạo counter đếm số lần nhấn button và hiển thị trên Serial Monitor

đếm_số_lần_nhấn_button.ino

int buttonPin = 2;
int counter = 0;
int lastButtonState = HIGH;
int currentButtonState = HIGH;

void setup() {
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Button Counter Started");
}

void loop() {
  currentButtonState = digitalRead(buttonPin);
  
  if (lastButtonState == HIGH && currentButtonState == LOW) {
    counter++;
    Serial.print("Button pressed ");
    Serial.print(counter);
    Serial.println(" times");
    delay(50);  // Debouncing
  }
  
  lastButtonState = currentButtonState;
}

📊 Kết quả mong đợi:

Serial Monitor hiển thị số lần nhấn button

💡 Gợi ý:

•Edge detection: chỉ đếm khi button chuyển từ HIGH sang LOW
•Debouncing để tránh đếm nhiều lần trong một lần nhấn
•lastButtonState lưu trạng thái trước đó
•Serial.println() để debug và kiểm tra

🔧 Troubleshooting:

•Đếm sai: kiểm tra debouncing delay
•Button không responsive: kiểm tra pull-up resistor
•Serial không hiển thị: kiểm tra baud rate
•Counter reset: có thể do power fluctuation

Điều Khiển Độ Sáng LED

Trung bình

Sử dụng potentiometer để điều chỉnh độ sáng LED

điều_khiển_độ_sáng_led.ino

int potPin = A0;
int ledPin = 9;  // PWM pin
int potValue = 0;
int ledValue = 0;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  potValue = analogRead(potPin);           // Đọc giá trị 0-1023
  ledValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 255); // Chuyển đổi sang 0-255
  
  analogWrite(ledPin, ledValue);           // PWM output
  
  Serial.print("Pot: ");
  Serial.print(potValue);
  Serial.print(" -> LED: ");
  Serial.println(ledValue);
  
  delay(10);
}

📊 Kết quả mong đợi:

LED sáng/tối theo vị trí potentiometer

💡 Gợi ý:

•analogRead() trả về giá trị 0-1023
•analogWrite() nhận giá trị 0-255
•map() function chuyển đổi scale
•PWM pins (~) để điều khiển analog output

🔧 Troubleshooting:

•LED không đổi độ sáng: kiểm tra PWM pin
•Giá trị không đúng: kiểm tra map() function
•Noise trong reading: thêm delay hoặc averaging
•Potentiometer không hoạt động: kiểm tra wiring