Lập trình Vi điều khiển với Arduino

Arduino là một nền tảng mã nguồn mở bao gồm một board mạch vi điều khiển và một môi trường phát triển tích hợp (IDE). Nó phổ biến vì giá thành rẻ, dễ sử dụng, có cộng đồng hỗ trợ lớn và thư viện mã nguồn phong phú, giúp người mới bắt đầu có thể nhanh chóng tạo ra các sản phẩm điện tử tương tác.

Bạn có thể làm vô số thứ! Từ những dự án đơn giản như bật tắt đèn LED, điều khiển động cơ, cho đến các hệ thống phức tạp hơn như robot, nhà thông minh, trạm thời tiết, máy in 3D, hoặc các tác phẩm nghệ thuật tương tác. Giới hạn duy nhất là sự sáng tạo của bạn.

`digitalWrite()` chỉ có thể đặt một chân ở hai trạng thái: HIGH (5V) hoặc LOW (0V). `analogWrite()` sử dụng kỹ thuật PWM (Điều chế độ rộng xung) để tạo ra một điện áp "giả-tương tự", cho phép bạn điều khiển độ sáng của LED hoặc tốc độ động cơ với các giá trị từ 0 đến 255.

Breadboard không bắt buộc nhưng rất được khuyến khích. Nó cho phép bạn kết nối các linh kiện và xây dựng mạch điện mà không cần hàn, giúp việc thử nghiệm và thay đổi thiết kế trở nên cực kỳ nhanh chóng và tiện lợi.

"Sketch" là tên gọi mà Arduino sử dụng cho một chương trình. Đó là đoạn mã bạn viết trong Arduino IDE, sau đó được biên dịch và tải lên board mạch Arduino để thực thi.

Hàm `setup()` chỉ chạy một lần duy nhất khi board Arduino được cấp nguồn hoặc reset. Nó được dùng để thực hiện các cài đặt ban đầu, ví dụ như `pinMode()`. Hàm `loop()` sẽ chạy lặp đi lặp lại mãi mãi sau khi `setup()` đã chạy xong. Đây là nơi chứa logic chính của chương trình.

Điện trở dùng để giới hạn dòng điện chạy qua đèn LED. Nếu không có điện trở, dòng điện từ chân Arduino sẽ quá lớn, có thể làm cháy đèn LED và thậm chí làm hỏng chân của board Arduino.

Bản thân board Arduino Uno cơ bản không thể kết nối Internet. Tuy nhiên, bạn có thể dễ dàng làm điều này bằng cách kết hợp nó với các "shield" (mạch mở rộng) như Ethernet Shield hoặc WiFi Shield (ví dụ: dùng chip ESP8266/ESP32).

Chân Digital (ví dụ: 0-13 trên Uno) có thể đọc hoặc ghi các giá trị số (HIGH/LOW). Chân Analog Input (A0-A5) được thiết kế để đọc các giá trị điện áp tương tự, ví dụ như từ cảm biến nhiệt độ hoặc chiết áp, chuyển đổi chúng thành một con số từ 0 đến 1023.

Bạn có thể cấp nguồn cho Arduino qua cổng USB kết nối với máy tính, hoặc sử dụng một nguồn điện ngoài (như pin hoặc adapter) cắm vào giắc cắm nguồn DC. Board sẽ tự động chọn nguồn phù hợp.