Nội dung chính Công nghệ 12 Điện - điện tử Kết nối bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

Hệ thống kiến thức trọng tâm bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển sách Công nghệ 12 Điện - điện tử sách Kết nối tri thức. Với các ý rõ ràng, nội dung mạch lạc, đi thẳng vào vấn đề, hi vọng người đọc sẽ nắm trọn kiến thức trong thời gian rất ngắn. Nội dung chính được tóm tắt ngắn gọn sẽ giúp thầy cô ôn tập, củng cố kiến thức cho học sinh. Bộ tài liệu có file tải về. Mời thầy cô kéo xuống tham khảo.

Xem: => Giáo án Công nghệ 12 Điện - điện tử kết nối tri thức

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

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

- Bo mạch lập trình vi điều khiển là một thiết bị cho phép nạp đoạn mã chương trình sau khi biên dịch từ máy tính vào vi điều khiển thông qua các giao diện kết nối về điện và cơ khí.

Nhiệm vụ của một bo mạch lập trình là cung cấp các giao diện kết nối về điện và cơ khí nhằm đảm bảo tính tương thích và thuận tiện khi kết nối vì điều khiển với các thiết bị khác. 

- Ngoài kết nối với máy tính, thông qua các giao diện này, ta có thể dễ dàng kết nối vi điều khiển với các cảm biến hay cơ cấu chấp hành bên ngoài, tạo ra nhiều giải pháp đo lường và điều khiển hữu ích trong cuộc sống.

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

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

- Một bo mạch điển hình thường được tổ chức theo sơ đồ trên Hình 25.3 với các thành phần chính sau đây:

  • Khối nguồn gồm giao diện với nguồn cấp điện ngoài và các mạch ổn áp, có nhiệm vụ cung cấp nguồn nuôi ổn định cho các khối chức năng khác trên bo mạch.

  • Vi điều khiển là thành phần chính của bo mạch lập trình, nơi lưu trữ và thực thi các chương trình phần mềm được nạp từ máy tính vào bo mạch.

  • Khối dao động phát ra chuỗi xung tuần hoàn để đồng bộ hoạt động của các khối chức năng bên trong vi điều khiển.

  • Khối truyền thông: đa số vì điều khiển hiện nay truyền hay nhận dữ liệu theo chuẩn kết nối UART, trong khi thiết bị bên ngoài thường sử dụng chuẩn kết nối khác. Khối truyền thông cung cấp giao diện chuyển đổi giữa các chuẩn truyền thông, giúp trao đổi dữ liệu giữa vi điều khiển với các thiết bị bên ngoài trở nên thuận lợi.

  • Khối tín hiệu vào/ra cung cấp giao diện thuận tiện để kết nối các cổng vào/ra của vi điều khiển với cảm biến hay thiết bị chấp hành.

- Ví dụ: một bo mạch lập trình vi điều khiển Arduino Uno (Hình 25.4):

Bên cạnh linh kiện của các khối chức năng cơ bản, còn có một số LED chỉ thị hay phim bấm reset dùng để hỗ trợ quá trình kiểm thử và sửa lỗi phần mềm trên vi điều khiển.

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

III. ỨNG DỤNG BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

Bo mạch lập trình vi điều khiển được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị đo lường và điều khiển.

- Trong đo lường, bo mạch lập trình vi điều khiển được kết nối với cảm biến cho phép đọc dữ liệu từ cảm biến thông qua lệnh đọc cổng vào tương ứng phục vụ cho các ứng dụng giám sát thông số như giám sát nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng môi trường,... 

Ví dụ: (Hình 25.5) sử dụng bo mạch Arduino Uno kết nối với cảm biến để đo và giám sát độ ẩm đất.

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

- Trong điều khiển, bo mạch lập trình vi điều khiển kết nối với các thiết bị chấp hành cho phép điều khiển chúng theo kịch bản định trước, thông qua các lệnh ghi vào cổng ra tương ứng. Điều này cho phép, chúng ta phát triển các ứng dụng tự động như bật, tắt đèn, đóng, mở cửa,... 

Ví dụ (Hình 25.6) sử dụng bo mach Arduino Uno để điều khiển LED.

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

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

1. Các bước lập trình cho vi điều khiển

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

- Các bước lập trình cho một bo mạch lập trình bao gồm 

+ Biên soạn mã nguồn theo một ngôn ngữ lập trình bậc cao, kiểm tra và sửa lỗi, 

+ Biên dịch mã nguồn sang mã máy;

+ Nạp mã máy vào vi điều khiển.

2. Môi trường lập trình tích hợp

- Hiện nay, đa số nhà sản xuất thường cung cấp kèm bo mạch lập trình vi điều khiển một phần mềm cho phép hợp nhất tất cả các bước lập trình trên máy tính gọi là môi trường trình tích hợp (IDE). 

Ví dụ (Hình 25.8) giao diện của một Arduino IDE với ba thành phần chính là: thanh công cụ, cửa sổ lập trình và cửa sổ thông báo.

BÀI 25: BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

- Thanh công cụ cung cấp các nút chức năng cần thiết cho việc lập trình như: biên dịch đoạn lệnh thành mã máy, nạp mã máy vào bộ nhớ của vi điều khiển, lưu đoạn lệnh hiện tại vào một file trên ổ cứng của máy tính, hay mở mới một file mã nguồn khác,...

- Cửa sổ lập trình thực chất là một ứng dụng soạn thảo văn bản được bổ sung các tính năng hỗ trợ lập trình như đánh dấu từ khoá, đánh số dòng lệnh, tự động căn lề, tự động gợi ý hoàn thiện câu lệnh,... Lập trình viên chủ yếu làm việc trên cửa sổ này.

- Cửa sổ thông báo liệt kê tất cả các thông báo của chương trình biên dịch khi lập trình viên yêu cầu IDE dịch mã nguồn sang mã máy.

=> Giáo án Công nghệ 12 Điện - điện tử Kết nối bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

Thông tin tải tài liệu:

Phía trên chỉ là 1 phần, tài liệu khi tải về là file word, có nhiều hơn + đầy đủ đáp án. Xem và tải: Kiến thức trọng tâm Công nghệ 12 Điện - Điện tử Kết nối tri thức - Tại đây

Tài liệu khác

Tài liệu của bạn

Tài liệu mới cập nhật

Tài liệu môn khác

Chat hỗ trợ
Chat ngay