Arduino là gì? Ứng dụng Arduino hay trong đời sống – Thiết bị giáo dục STEM

Bạn chưa biết Arduino là gì, dù đã nghe qua cụm từ này khá nhiều ? Hoặc bạn đã có tìm hiểu và khám phá nhưng chưa biết kỹ về nó, ứng dụng arduino trong đời sống là gì ? Chúng giúp ích gì cho đời sống của tất cả chúng ta ? Cấu tạo của board mạch Arduino là gì ? Trong bài viết này, OhStem sẽ tương hỗ giải đáp tổng thể những câu hỏi này của bạn nhé !

>> Xem thêm: [PDF] Lập trình Arduino là gì? Tài liệu học Arduino miễn phí 2021

Arduino là gì?

Arduino là một mạch vi điều khiển và tinh chỉnh được thiết kế xây dựng và tăng trưởng bởi Arduino. cc. Đây là một nền tảng điện tử mã nguồn mở, hoạt động giải trí đa phần dựa trên vi tinh chỉnh và điều khiển AVR Atmega328P. Bằng cách lập trình bằng mạch arduino, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể tạo những ứng dụng arduino điện tử hoạt động giải trí với nhau trải qua những ứng dụng và phần cứng tương hỗ .

Khi lập trình bằng mạch arduino chưa ra đời, để làm được một dự án điện tử nhỏ liên quan đến lập trình, biên dịch thì chúng ta cần đến sự hỗ trợ của rất nhiều thiết bị điện tử, linh kiện trung gian để giúp đỡ. Ví dụ như, để dùng chip điều khiển PIC hoặc IC vi điều khiển họ 8051…, chúng ta phải xây dựng chân nạp onboard, hoặc mua các linh kiện điện tử có chức năng nạp và biên dịch như mạch nạp 8051, mạch nạp PIC…

Và giờ đây, từ khi có Arduino thì mọi thứ đã trở nên thuận tiện hơn. Bo mạch Arduino lúc bấy giờ đã được phổ cập thoáng rộng ở Nước Ta. Từ những người mới khởi đầu như học viên sinh viên, và cả người đã đi làm. Những dự án Bất Động Sản nhỏ và lớn, những ứng dụng arduino đã được thực thi một cách nhanh gọn. Các mã nguồn mở được san sẻ nhiều trên những forum và hội đồng trong nước và quốc tế. Điều này giúp ích rất nhiều cho những bạn theo sở trường thích nghi nghiên cứu và điều tra, sản xuất những dự án Bất Động Sản, ứng dụng arduino hữu dụng, trợ giúp cho xã hội .

Những năm gần đầy, lập trình bằng mạch arduino là yếu tố cốt lõi trong hàng ngàn dự án điện tử lớn nhỏ, từ những sản phẩm đơn giản giải quyết vấn đề trong cuộc sống thường ngày, cho đến những sản phẩm khoa học phức tạp. Cứ như vậy, thư viện mã nguồn mở ngày một phát triển, giúp ích cho rất nhiều người mới tìm hiểu và làm quen với Arduino. Ngoài ra, những chuyên viên lập trình nhúng và chuyên gia cũng có thể tham khảo thêm và xây dựng, phát triển tiếp,….

Ứng dụng Arduino

Khi bạn muốn kiến thiết xây dựng và tinh chỉnh và điều khiển thiết bị bằng cảm ứng ánh sáng, đo nồng độ hóa chất, khí ga bằng cảm ứng nồng độ và cảm ứng khí, … Hay đơn thuần là bạn muốn làm 1 chú robot bé nhỏ, quản trị tắt mở thiết bị điện trong nhà, điều khiển và tinh chỉnh motor, nhận diện sinh học, .., Phức tạp hơn xíu là bạn muốn làm một máy CNC hoặc máy in 3D cỡ nhỏ, máy bay không người lái ( Flycam ), một mạng lưới hệ thống nạp và lưu dữ liệu bằng GSM, giải quyết và xử lý ảnh, điều khiển và tinh chỉnh vạn vật trải qua internet tiếp xúc với smartphone …
Để làm được điều đó, dù đơn thuần hay phức tạp thì bạn đều cần sử dụng ngôn từ lập trình Arduino. Bạn sẽ sử dụng sơ đồ, mạng lưới hệ thống của bạn để phong cách thiết kế, dựa trên ứng dụng lập trình arduino IDE. Bạn sẽ lập trình để thực thi những nhu yếu đó và đưa về bộ phận giải quyết và xử lý TT ( Arduino ) và thực thi chạy ứng dụng Arduino đó .

Một số ứng dụng Arduino hay mà bạn cần biết

Bo mạch Arduino được chọn làm vi giải quyết và xử lý của rất nhiều ứng dụng Arduino từ cơ bản đến nâng cao. Trong số đó, có 1 số ít dự án Bất Động Sản thực sự chứng tỏ năng lực tiêu biểu vượt trội của lập trình bằng mạch arduino. Nguyên nhân là do chúng có năng lực tiến hành nhiều trách nhiệm rất phức tạp. Sau đây là list 1 số ít ứng dụng Arduino điển hình nổi bật .

Máy in 3D

Một cuộc cách mạng công nghệ tiên tiến mới cũng đang dần tăng trưởng nhờ vào lập trình bằng mạch arduino, đó là sự thiết kế xây dựng và phong cách thiết kế máy in 3D nguồn mở Reprap. Máy in 3D là công cụ giúp tạo ra những vật thể thực trực tiếp từ những file CAD 3D. Công nghệ này chắc như đinh sẽ mang lại nhiều dự án Bất Động Sản rất mê hoặc trong đó có nền công nghiệp hóa khâu sản xuất cá thể .

Robot

Đây là một ứng dụng Arduino điển hình nổi bật không hề không nhắc đến. Do kích cỡ nhỏ và năng lực giải quyết và xử lý can đảm và mạnh mẽ, lập trình bằng mạch arduino được lựa chọn làm bộ giải quyết và xử lý TT của rất nhiều loại robot, đặc biệt quan trọng là những loại robot di động .

Robot tự động không người điều khiển UAV

UAV là một ứng dụng Arduino cực kỳ thích hợp và thích hợp với bo mạch này, do tại chúng có năng lực giải quyết và xử lý nhiều loại cảm ứng như Gyro, accelerometer, GPS … ; tinh chỉnh và điều khiển động cơ servo và cả năng lực truyền nhận tín hiệu từ xa .

Trò chơi tương tác thực

Việc đọc cảm ứng và thao tác cùng với PC là một trách nhiệm cực kỳ thuận tiện so với Bo mạch Arduino. Do đó, rất nhiều chương trình game show tương tác có sử dụng Arduino. Đây là một ứng dụng arduino rất mê hoặc và hữu dụng, dành cho những bạn đam mê lập trình và công nghệ tiên tiến .

Điều khiển ánh sáng

Các tác vụ điều khiển và tinh chỉnh đơn thuần như bật tắt đèn LED hay phức tạp như điều khiển và tinh chỉnh ánh sáng theo nhạc hoặc tương tác với ánh sáng laser đều hoàn toàn có thể được triển khai với Bo mạch Arduino. Bạn hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm ứng dụng Arduino Ambilight qua video bên dưới :

Ứng dụng Arduino: Ambilight với lập trình bằng mạch arduino

Ứng dụng Arduino vào chụp ảnh tốc độ cao

Đây là một ứng dụng Arduino cực kỳ dễ dàng và đơn giản nhưng rất có ý nghĩa với những ai đam mê và yêu thích chụp ảnh. Ứng dụng này giúp tạo ra được những bức ảnh độc đáo ghi lại những khoảnh khắc diễn ra nhanh chóng mà nếu không có công cụ hỗ trợ thì chúng ta khó lòng ghi lại.

Trên đây chỉ là một vài ví dụ minh họa cho năng lực ứng dụng Arduino. Khi tìm kiếm trên Google, bạn hoàn toàn có thể tìm thấy vô vàn ứng dụng Arduino khác .

Các dòng sản phẩm của Arduino :

• Board : Bo mạch Arduino Uno, Board arduino Pro, Arduino Mega, Arduino 101, arduino Zero, LilyPad Arduino…
• Module : Arduino Pro mini, arduino Micro, Bo mạch Arduino LCD Module, Bo mạch Arduino Relay Module, lập trình bằng mạch arduino Driver Module…
• Shield : Arduino Proto Shield, Bo mạch Arduino Wifi Shield 101, Arduino Ethernet Shield, Bo mạch Arduino GSM Shield …

So sánh đặc tính kỹ thuật của các board arduino trên thị trường:

Name	Processor	Operating/Input Voltage	CPU Speed	Analog In/Out	Digital IO/PWM	Memory	UART	ADC
Mega 2560	Atmega2560	5 V / 7 – 12 V	16 MHz	16/0	54/15	4 kB EEPROM,8 kB SRAM,256 kB Flash.	4	10 bit
Uno	Atmega328P	5 V / 7 – 12 V	16 MHz	6/0	14/6	1 kB EEPROM,2 kB SRAM,32 kB Flash.	1	10 bit
Due	ATSAM3X8E	3,3 V / 7 – 12 V	84 MHz	12/2	54/12	96 kB SRAM,512 kB Flash.	4	12 bit
Nano	ATmega16	5 V / 7 – 9 V	16 MHz	8/0	14/6	0,512 kB EEPROM,1 kB SRAM,16 kB Flash.	1	10 bit
Atmega328P	1 kB EEPROM,2 kB SRAM,32 Flash.
Pro Mini	Atmega328P	3,3 V / 3,35 – 12 V	8 MHz	6/0	14/6	1 kB EEPROM,1 kB SRAM,32 kB Flash.	1	10 bit

Cấu tạo của bo mạch Arduino

Có phong phú những loại bo mạch Arduino, nhằm mục đích sử dụng cho nhiều mục tiêu khác nhau. Tuy nhiên, hầu hết bo mạch Arduino đều sẽ có những thành phần như dưới đây :

Nguồn (USB / Chân cắm nguồn)

Mỗi board mạch arduino sẽ có một cách nối nguồn. Arduino UNO được nạp nguồn từ cáp USB hoặc đầu cắm nguồn cái. Trong hình trên, cổng USB được đánh số ( 1 ) và đầu cắm nguồn cái được đánh số ( 2 ). Cổng USB cũng tương hỗ nhập mã vào Arduino .

LƯU Ý: không nên cho nguồn điện lớn hơn 20 Vôn vì chúng sẽ làm hỏng Arduino. Nguồn điện áp phù hợp cho đa số các ứng dụng Arduino là từ 6 đến 12 Vôn.

Các chân cắm (5V, 3.3V, GND, Analog, Kỹ thuật số, PWM, AREF)

Các jack cắm trên Arduino là chỗ nối dây để tạo mạch ( để liên kết bo mạch với dây thường có những đầu cắm bằng nhựa đen để bạn hoàn toàn có thể cắm ngay dây vào bo mạch ). Mạch arduino có nhiều loại chân khác nhau, mỗi loại được ghi chú trên board mạch và được sử dụng cho những tính năng khác nhau .

• GND (3): Viết tắt của ‘Ground’. Có một số chân cắm GND trên Bo mạch Arduino. Bạn có thể sử dụng bất kỳ chân nào để nối đất cho mạch.
• 5V (4) & 3.3V (5): Chân 5V cấp nguồn 5 vôn, và chân 3.3V cấp nguồn 3,3 vôn. Hầu hết các module cảm biến đơn giản chỉ sử dụng với Bo mạch Arduino khi ở mức điện áp 5 hoặc 3,3 vôn.
• Analog (6): vị trí các chân có ký hiệu ‘Analog In’ (A0 đến A5 trên UNO) là các chân nhận tín hiệu đầu vào. Các chân này có thể đọc tín hiệu từ một cảm biến bên ngoài (như cảm biến nhiệt độ) và thay đổi nó thành một giá trị bằng số mà chúng ta có thể đọc.
• Digital (7): Qua vị trí các chân analog là sẽ đến các chân digital (được đánh số 0 đến 13 trên UNO). Các chân này sử dụng cho cả đầu vào của digital (ví dụ như cho biết nút nào đã được nhấn) và đầu ra của digital (ví dụ như cấp năng lượng cho đèn LED).
• PWM (8): Bạn có thể thấy dấu ngã (~) bên cạnh một số chân số (3, 5, 6, 9, 10 và 11 trên UNO). Các chân này được lập trình như các chân digital thông thường, Nhưng bên cạnh đó, bạn có thể sử dụng cho điều chế độ rộng xung (PWM).
• AREF (9): được hiểu là của tham chiếu analog. Chân này thường ít được sử dụng. Thỉnh thoảng nó được dùng để thiết lập điện áp tham chiếu bên ngoài (giữa 0 và 5 Vôn) làm giới hạn trên cho các chân analog đầu vào.

Nút khởi động lại (Reset)

Cũng giống như bộ Nintendo gốc, Arduino có nút reset ( 10 ). Nếubạn nhấn nút này thì sẽ trong thời điểm tạm thời làm liên kết chân reset với đất và khởi động lại bất kể code nào được nạp trên Arduino. Nó có công dụng rất lớn nếu mã của bạn không lặp lại và bạn muốn check nó nhiều lần .

Đèn LED báo nguồn

Ngay bên dưới và bên phải của từ “ UNO ” trên bảng mạch sẽ có một đèn LED nhỏ bên cạnh chữ ‘ ON ’ ( 11 ). Đèn này sẽ sáng lên khi cắm mạch arduino vào nguồn điện .

Đèn LED RX TX

TX là cách viết ngắn gọn của truyền, RX là cách viết ngắn gọn của nhận. Những hình tượng này xuất hiện liên tục trong những module cảm ứng để chỉ ra những chân có tính năng tiếp xúc tiếp nối đuôi nhau. Trong trường hợp board mạch ở trên, có hai khu vực trên UNO Arduino nơi TX và RX Open. Khu vực thứ nhất là chỗ những chân số 0 và 1, và khu vực thứ hai bên cạnh đèn LED báo TX và RX ( 12 ). Những đèn LED này sẽ phân phối hướng dẫn trực quan bất kể khi nào Bo mạch Arduino liên kết tài liệu .

Mạch tích hợp – IC

IC hay mạch tích hợp ( 13 ) có màu đen với những chân sắt kẽm kim loại. Bạn hoàn toàn có thể xem nó như thể yếu tố cốt lõi của Bo mạch Arduino. IC trên ở những bo mạch Arduino khác nhau sẽ không giống nhau, nhưng thường là dòng IC ATmega từ công ty ATMEL. Điều này rất quan trọng, vì bạn cần phải biết loại IC ( cùng với loại bo mạch ) trước khi tải lên một chương trình. Thông tin này thường được chú thích ở phía trên cùng của IC. Nếu bạn muốn biết thêm về sự độc lạ giữa những IC khác nhau thì hoàn toàn có thể đọc datasheet của nó .

Thay đổi điện áp

Bộ kiểm soát và điều chỉnh điện áp ( 14 ) là thứ mà bạn không có tương tác nhiều khi dùng Arduino. Nhưng nó Điều chỉnh lượng điện áp được đưa vào Bo mạch Arduino. Giống như người bảo vệ, nó sẽ giải quyết và xử lý điện áp phụ hoàn toàn có thể gây ảnh hưởng tác động cho mạch. Tất nhiên, nó có số lượng giới hạn của nó. Do đó, bạn không nên sử dụng nguồn điện cho mạch arduino ở mức lớn hơn 20 vôn .

Các phiên bản của mạch arduino

Tính đến nay, có rất nhiều những phiên bản Arduino được sinh ra. Chúng được thiết kế xây dựng và phong cách thiết kế để hướng tới ship hàng cho những ứng dụng khác nhau tùy theo người sử dụng. Có thể kể đến một số ít phiên bản như

• Bo mạch Arduino Nano có tính nhỏ gọn, tiện dụng, và đơn giản
• Dòng Arduino Mega 2560 thường được sử dụng cho các ứng dụng khá phức tạp cần nhiều chân I/O,…
• Arduino UNO R3: Đây là dòng Arduino phổ biến và được sử dụng nhiều nhất

Bo mạch Arduino UNO R3

Khi ai nhắc tới mạch Bo mạch Arduino dùng để lập trình, cái đầu tiên mà người ta luôn nhắc đến là dòng arduino UNO. Hiện tại dòng mạch này đã được xây dựng và thiết kế tới thế hệ thứ 3 (R3).

Bo mạch Arduino UNO R3

Khi ai nhắc tới mạch Bo mạch Arduino dùng để lập trình, cái tiên phong mà người ta luôn nhắc đến là dòng arduino UNO. Hiện tại dòng mạch này đã được kiến thiết xây dựng và phong cách thiết kế tới thế hệ thứ 3 ( R3 ) .

Kết luận,

Bo mạch Arduino hiện nay đã không còn lạ lẫm với người dùng tại Việt Nam. Tuy nhiên, không phải ai cũng có thể học lập trình bằng mạch arduino một cách dễ dàng và có hệ thống. Do vậy, OhStem xin được tổng hợp các tài liệu hướng dẫn chi tiết từ A đến Z cho người mới bắt đầu, nhằm hỗ trợ một phần vào quá trình học tập lập trình của các bạn trẻ yêu thích Arduino.

Nếu bạn muốn nhận bộ tài liệu này, vui lòng để lại comment phía dưới hoặc liên lạc với OhStem qua Fanpage tại đây để được nhận nhé!

Source: https://vh2.com.vn
Category : Ứng Dụng