Arduino là gì? Phân loại, cấu tạo và phần mềm lập trình Arduino

Thực tế có khá ít người hiểu rõ Arduino là gì? Đặc điểm cấu tạo của phần mềm Arduino như thế nào? Bài viết dưới đây, Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về phần mềm Arduino trong lập trình điều khiển.

Công nghệ lập trình phát triển mang lại nhiều lợi ích, tiện nghi trong cuộc sống. Những thiết bị máy móc được điều khiển bằng chương trình đã lập trình sẵn, dựa trên các phần mềm nền tảng. Với những người làm việc trong lĩnh vực khoa học máy tính sẽ không quá xa lạ với lập trình Arduino.

Tuy nhiên, thực tế có khá ít người hiểu rõ Arduino là gì? Đặc điểm cấu tạo của phần mềm Arduino như thế nào? Bài viết dưới đây, Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về phần mềm Arduino trong lập trình điều khiển.

Arduino là gì?

Hiểu đơn giản, Arduino là một mã nguồn mở, nền tảng để lập trình viên thiết kế và xây dựng các ứng dụng điện tử có khả năng tương tác và liên kết với nhau tốt hơn. Mã nguồn mở này được xem như 1 máy tính thu nhỏ, có khả năng xử lý, lập trình dựa trên các thông tin đầu vào, mà không cần đến công cụ chuyên biệt trong quá trình nạp code để viết ứng dụng.

Arduino tương tác với môi trường xung quanh nhờ: Cảm biến điện tử, động cơ và đèn. Lịch sử phát triển của Arduino được ra đời tại Ý ở thế kỷ thứ 9, đến năm 2005 chính thức là công cụ học tập của học sinh.

Cấu tạo của phần mềm lập trình Arduino như thế nào?

Cấu tạo của Arduino được chia thành 2 loại phần cứng và phần mềm. Cụ thể:

• Phần cứng của mã nguồn mở: Một board mạnh điện tử mã nguồn mở (vi điều khiển) – có thể lập trình được. Phần vi mạch có nhiều loại với đặc điểm khác nhau: Arduino Uno – loại broad mạch đơn giản cho người mới bắt đầu, Arduino Micro thiết kế nhỏ gọn với 20 chân…
• Phần mềm hỗ trợ phát triển tích hợp IDE (Integrated Development Environment) – nhiệm vụ biên soạn, soạn thảo và nạp chương trình vào broad.

Phân loại mã nguồn mở Arduino phổ biến hiện có

Mã nguồn mở ra đời từ rất lâu, được phát triển thành nhiều loại có chức năng khác nhau. Phân loại Arduino cụ thể thành các loại chính sau:

Arduino Uno

Arduino Uno là board mạch đơn giản nhất, phù hợp dành cho người mới bắt đầu lập trình. Thiết kế phần cứng của Arduino uno gồm 14 chân, với đầu vào gồm 6 chân 5v, khả năng phân giải 1024bit, tốc độ 16mHz. Kích thước của bảng mạch Arduino uno 5.5x7cm.

Arduino Micro

Bảng board mạch với thiết kế 20 chân, trong đó có đến 7 chân PWM. Kích thước loại này nhỏ gọn, chỉ khoảng 5x2cm.

Arduino Nano

Arduino Nano là bảng mạch có kích thước nhỏ nhất chỉ khoảng 2x4cm, do đó việc lắp đặt vi mạch khá dễ dàng.

▷ Xem thêm: Cảm biến chuyển động là gì? Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động.

Arduino Pro

Arduino Pro là thiết kế mới nhất, với cấu hình cứng không có chân, có thể gắn trực tiếp vào thiết bị để tiết kiệm không gian. Thiết kế Arduino Pro thường có 2 loại sử dụng nguồn 3.3 và 5v.

Arduino Mega

Board mạch có đến 64 chân, trong đó có 14 chân để phát PWM. Arduino Mega có 4 cổng chuyển tiếp và kích thước lớn 5x10cm.

▷ Xem thêm: PID là gì? Phân loại và ứng dụng của bộ điều khiển PID.

Arduino Leonardo

Arduino Leonardo là loại boatd không có cổng USB dùng để lập trình. Cấu tạo của Arduino Leonardo với 1 chip điều khiển, thông qua kết nối COM ảo, và có thể kết nối với chuột/ bàn phím.

Arduino LilyPad

Arduino LilyPad được xem là công nghệ dệt điện tử, với khả năng đeo được. Dòng Arduino LilyPad được thiết kể cẩn thận bởi 2 dòng lea Leah và SparkFun. Arduino LilyPad được thiết kế chuyên cho ngành dệt may điện tử.

Arduino RedBoard

Arduino RedBoard là bộ vi mạch có thể lập trình thông qua cổng USB Mini-B bằng Arduino IDE. Bảng mạch này sẽ hoạt động được trên hệ điều hành windows 8 mà không cần phải cài đặt mật khẩu phức tạp. Thiết kế phần cứng của Arduino RedBoard đơn giản, chỉ cần cắm và tùy chọn menu. Đồng thời, người dùng có thể điều khiển Arduino RedBoard thông qua jack cắm thường. 

Ứng dụng của Arduino trong đời sống thực tế

Arduino ra đời từ rất lâu tại ý, được mở rộng phát triển và sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay. Tính ứng dụng của mã nguồn mở lập trình Ard khá lớn, cụ thể như:

• Lập trình robot bằng mã nguồn mở – trong đó, mã nguồn mở này đóng vai trò quan trọng trong trung tâm xử lý điều khiển của robot.
• Arduino được ứng dụng trong lập trình máy bay không người lái, một xu hướng trong tương lai đang được tiếp tục nghiên cứu.
• Arduino được sử dụng để lập trình game tương tác. Trong đó, mã nguồn mở có thể tương tác với Joystick, màn hình… để chơi nhiều game sáng tạo. 
• Arduino ứng dụng trong điều khiển thiết bị và hệ thống ánh sáng với cảm biến tốt. Lập trình bảng mạch điều khiển tín hiệu đèn giao thông, hiệu ứng đèn nháy, biển quảng cáo…
• Arduino còn được sử dụng trong máy in 3D, thiết bị cắt CNC và nhiều thiết bị sáng tạo khác.

Arduino được biết đến là mã nguồn mở được sử dụng phổ biến trong lập trình máy tính, tạo ra các chương trình điều khiển một các dễ dàng hơn. Có thể hiểu đơn giản, Arduino là một máy tính thu nhỏ, có khả năng xử lý thông tin, phân tích và đưa ra lệnh một cách chính xác. Hy vọng chia sẻ trên đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về phần mềm Arduino trong lập trình nhiều ứng dụng đời sống.