Đáp án Công nghệ 12 Điện - Điện tử kết nối Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

BÀI 25. BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

KHỞI ĐỘNG:

Câu hỏi: Các thao tác lập trình trên máy tính truyền thống được thực hiện thông qua các thiết bị vào/ra tiêu chuẩn như bàn phím, chuột, màn hình (Hình 25.1). Vi điều khiển không có các thiết bị này, bằng cách nào ta có thể viết và nạp chương trình cho chúng?

Hướng dẫn chi tiết:

Ta có thể: Sử dụng mạch nạp, sử dụng bộ lập trình trong mạch (ISP), sử dụng bộ nạp bootloader.

I. GIỚI THIỆU VỀ BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

II. CẤU TRÚC CỦA BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

KẾT NỐI NĂNG LỰC

Câu hỏi: Hãy tìm hiểu thêm các ứng dụng khác của bo mạch lập trình vi điều khiển trong cuộc sống. Trong ứng dụng mà em tìm được, vi điều khiển thực hiện chức năng đọc hay ghi dữ liệu trên các cổng vào/ra của nó.

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ: Hệ thống đo lường nhiệt độ và độ ẩm:

• Vi điều khiển được sử dụng để thu thập dữ liệu về nhiệt độ và độ ẩm từ các cảm biến ® xử lý và hiển thị trên màn hình LCD hoặc được ghi vào bộ nhớ.

• Vi điều khiển cũng có thể được sử dụng để điều khiển các thiết bị như quạt, máy điều hòa không khí để duy trì nhiệt độ và độ ẩm mong muốn.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: Trong ví dụ trên Hình 25.5, nếu muốn chuyển dữ liệu từ cảm biến vào vi điều khiển thông qua cổng A0 thay vì cổng A2 thì ta cần thay đổi như thế nào?

Hướng dẫn chi tiết:

Nếu muốn chuyển dữ liệu từ cảm biến vào vi điều khiển thông qua cổng A0 thay vì cổng A2 thì ta cần:

• Thay đổi kết nối dây dẫn: Xác định vị trí chân A0 và A2 trên bo mạch Arduino Uno, ngắt kết nối dây dẫn từ chân A2 của cảm biến và kết nối nó với chân A0, giữ nguyên kết nối dây dẫn còn lại của cảm biến với bo mạch Arduino Uno.

• Chỉnh sửa chương trình: Mở chương trình Arduino đang sử dụng để đọc dữ liệu từ cảm biến, xác định dòng code khai báo biến để lưu trữ giá trị đọc được từ cảm biến, thay đổi tên cổng đọc dữ liệu từ "A2" sang "A0", lưu và biên dịch lại chương trình.

Câu hỏi 2: Trong ví dụ trên Hình 25.6, nếu muốn bật LED thì ta cần ghi giá trị nào ra cổng số 9? Biết giá trị 1 tương ứng với mức điện áp 5 V và giá trị 0 tương ứng với mức điện áp 0 V.

Hướng dẫn chi tiết:

Để bật LED bằng Arduino qua cổng số 9, ta cần ghi giá trị 1 ra cổng này vì: LED được kết nối với cổng số 9 của bo mạch Arduino Uno; khi ghi giá trị 1 ra cổng số 9, Arduino sẽ cấp điện áp 5 V cho LED, khiến nó sáng; ngược lại, khi ghi giá trị 0 ra cổng số 9, Arduino sẽ ngắt điện áp cho LED, khiến nó tắt.

III. CÔNG CỤ LẬP TRÌNH CHO BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Cài đặt ứng dụng Arduino IDE lên máy tính, mở ứng dụng và chỉ ra vị trí của ba thành phần cơ bản trên giao diện của nó

Hướng dẫn chi tiết:

Giao diện Arduino IDE bao gồm ba thành phần cơ bản:

• Thanh công cụ: Nằm ở phía trên cùng của cửa sổ, chứa các nút lệnh cho các thao tác cơ bản như mở tệp, lưu tệp, biên dịch, nạp chương trình, v.v.

• Cửa sổ chỉnh sửa: Nằm ở trung tâm của cửa sổ, là nơi bạn viết mã chương trình Arduino.

• Cửa sổ thông tin: Nằm ở phía dưới cùng của cửa sổ, hiển thị thông tin về quá trình biên dịch, nạp chương trình, thông báo lỗi, v.v.

THỰC HÀNH

Câu hỏi: Kết nối bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino Uno với máy tính, mở ứng dụng Arduino IDE, soạn thảo đoạn mã dưới đây rồi nạp vào vi điều khiển và quan sát hiện tượng xảy ra trên LED L của bo mạch lập trình vi điều khiển. Nếu muốn thay đổi chu kì nháy của đèn thì ta cần thay đổi giá trị của biến nào trong đoạn mã?

Hướng dẫn chi tiết:

Để thay đổi chu kỳ nháy thành 2 giây, hãy sửa đổi đoạn mã như sau:

void setup() {

// Khởi tạo cống điều khiển LED Lở mode ra

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

}

void loop() {  

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // Bật LED 

delay(2000); // Chờ 2 giây 

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // Tắt LED 

delay(2000); // Chờ 2 giây