Báo cáo phương pháp nghiên cứu khoa học, tìm hiểu về board mạch ARDUINO UNO và ứng dụng của nó

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 1

LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường đại
học công nghiệp thưc phẩm TP. Hồ Chí Minh nói chung cũng như thầy cô ở khoa
công nghệ điện - điện tử nói riêng, đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ để chúng em
có thể hoàn thành được bài báo này. Sau thời gian học tập tại trường, chúng em đã
tiếp nhận được nhiều kiến thức bổ ích từ quý thầy cô, nó sẽ là hành trang quý báu
để ứng dụng vào cuộc sống và công việc sau này.
Đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Hoàng Văn Huệ, thầy là
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho chúng
em trong suốt quá trình thực hiện tiểu luận này. Để có được thành quả như ngày
hôm nay là nhờ vào sự hướng dẫn và những ý kiến đóng góp vô cùng quý báu của
thầy.
Chúng em xin cảm ơn bạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và động viên em để có thể hoàn thành đề tài và đúng như kế hoạch đã
đề ra.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô của trường, đặc
biệt là thầy Hoàng Văn Huệ người đã tận tình hướng dẫn chúng em. Cuối cùng
chúng em xin gửi lời chúc đến quý thầy cô cùng các bạn sinh viên của trường được
dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
NHÓM: 13
LỚP 03DHDT

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 2

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………… 4
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU……… …………………………………………… 5
1.1 Đặt vấn đề…………………………………………………… 5
1.2 Mục tiêu nghiên cứu………………………………………… 7
1.3 Gỉa thuyết khoa học………………………………………… 7
1.4 Lĩnh vực nghiên cứu ………………………………………… 8
1.5 Phương pháp nghiên cứu………………………………………8
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BOARD MẠCH ARDUINO UNO………….9
2.1 Arduino là gì………………………………………………… 9
2.2 Lịch sử hình thành…………………………………………… 11
2.3 Khái quát cấu tạo cuả ARDUINO UNO……………………….12
2.3.1 Phần cứng…………………………………………….12
2.3.2 Các thành phần chức năng………………………… 14
2.3.3 Thông số kỹ thuật………………………………… 15
2.4 Phần mềm ARDUINO IDE………………………………… 16
2.4.1 ARDUINO Toolbar………………………………… 18
2.4.2 Arduino IDE Menu ………………………………….18
2.5 Một số ứng dụng cơ bản của ARDUINO UNO……………….22
2.5.1 Trong công nghiệp………………………………… 22
2.5.2 Trong dân dụng……………………………………….23
2.5.3 Trong học tập…………………………………………23
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ TỪ XA TRONG GIA
ĐÌNH QUA ĐIỆN THOẠI SỬ DỤNG ARDUINO UNO………………………25
3.1 Giới thiệu ứng dụng……………………………………………25
3.2 Linh kiện…………………………………………………… 25
3.2.1 Module Bluetooth HC06…………………………… 25

3.2.2 Phần mềm DroiDuino……………………………… 26
3.2.3 Khối công suất……………………………………… 27
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 3

3.2.4 Nguồn cung cấp…………………………………… 28
3.2.5 Sơ đồ kết nối và chương trình…………………………29
3.2.6 Sản phẩm demo thực tế……………………………….32
3.3 Ý nghĩa……………………………………………………… 32
CHƯỚNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN………………………33
4.1 Kết luận……………………………………………………… 33
4.2 Hướng phát triển đề tài……………………………………… 33
PHỤ LỤC CÀI ĐẶT ARDUINO IDE VÀ DRIVER……………………………35
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………38


Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 4

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của
chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Với sự phát
triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã cho ra đời nhưng sản phẩm vi mạch tiên
tiến với tốc độ vượt trội.
Để tìm hiểu sâu hơn vào lĩnh vực này chúng em quyết định chọn đề tài: Tìm
hiểu về board mạch ARDUINO UNO và ứng dụng điều khiển các thiết bị từ xa của
nó trong gia đình.
Dưới sự hướng dẫn, chỉ bảo nhiệt tình của thầy Hoàng Văn Huệ cùng với
sự cố gắng nỗ lực của các thành viên trong nhóm, chúng em đã hoàn thành bài báo
cáo đúng thời hạn cho phép. Tuy nhiên do thời gian hạn chế, cũng như lượng kiến

thức rất lớn nên nhóm chúng em không thể tránh khỏi nhiều thiếu xót. Vì vậy
chúng em rất mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đánh giá, góp ý của thầy cô giáo
và các bạn sinh viên để có thể phát triển và hoàn thiện thêm đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
NHÓM: 13
LỚP 03DHDT


Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 5

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Thế kỉ XXI - Thời đại của khoa học công nghệ, thời đại của những con chip,
vi mạch, những thiết bị đột phá của tương lai. Kéo theo đó là sự phát triển vượt
bậc của khoa học kỹ thuật đã cho ra đời nhiều sản phẩm mang tính đột phá và có
sức mạnh vượt trội. Các sản phẩm này ngày càng hoàn thiện và càng được sử dụng
rộng rãi trong đời sống. Kể từ đây thời đại của tự động hóa, các thiết bị số đang
dần thống trị trong cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Vậy một trong những sản
phẩm đó là gì? Và ứng dụng tự động hóa của nó như thế nào? Chúng ta sẽ được
làm rõ trong bài báo cáo này.

Thế kỷ XXI – Thời đại của khoa học công nghệ

Được biết đến là một board mạch nhỏ gọn, tiện lợi nhưng đầy sức mạnh.
ARDUINO UNO là một trong những sản phẩm đột phá của công nghệ vi mạch
điện tử. Đặc biệt ứng dụng trong các hệ thống tự động hóa, là một sản phẩm mã
nguồn mở nên ARDUINO dễ dàng tương tác và thân thiện với người sử dụng. Bất
cứ ai cũng có thể học nó, vận hành nó một cách trơn tru. Chúng ta sẽ cảm thấy thật
thú vị khi một sản phẩm do chính mình tạo ra, rất đơn giản nhưng hiệu quả thiết
thực. Chỉ cần một cú click trên điện thoại là có thể dễ dàng điều khiển các thiết bị
trong nhà, hay một chú robot tự động, một máy đo nhiệt độ cầm tay… Tất cả
không gì là không thể với chúng ta. Quả là một điều tuyệt vời! Các nhà nhiên cứu
đã mang đến cho chúng ta một món quà, một sản phẩm công nghệ giá rẻ nhưng
đầy sức mạnh và rất thân thiện với người sử dụng.
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 6

Một ứng dụng khá thú vị của ARDUINO UNO chính là điều khiển, tương
tác với các thiết bị điện từ xa, qua mạng không dây, qua sóng radio, qua
bluetooth… Rất dễ dàng và tiện lợi. Ví dụ như một hệ thống điện trong nhà, chúng
ta có thể thiết lập nó trở thành một ngôi nhà thông minh, tất cả mọi thứ đều tự
động hoặc được điều khiển từ xa qua chính bàn tay của chúng ta. Các cánh cửa
thông minh tự động đóng mở khi có người bước vào, các hệ thống đèn sáng tắt khi
có người hiện diện trong phòng, hệ thống báo trộm, hệ thống cảnh báo nhiệt độ…
Tất cả đều trở nên đơn giản với ARDUINO UNO.Từ những tính năng ưu việt trên,
cũng như nhu cầu về các sản phẩm thông minh của con người ngày càng cao,
chúng em quyết định chọn đề tài: Tìm hiểu về board mạch ARDUINO UNO và
ứng dụng của nó trong việc điều khiển các thiết bị từ xa trong gia đình.

Điều khiển led từ xa sử dụng ARDUINO

Với đề tài trên chúng em đã thực hiện và tìm hiểu bao gồm các vấn đề sau:
 Tìm hiểu về board mạch ARDUINO UNO
 Ứng dụng của nó trong việc điều khiển các thiết bị từ xa trong gia đình.

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 7

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

1.3 Gỉa thuyết khoa học
 ARDUINO UNO thiết kế đơn giản nhưng có sức mạnh vượt trội, dễ thao
tác, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực.
 ARDUINO UNO điều khiển các thiết bị từ xa qua điện thoại, máy tính, dễ
dàng tương tác với các thiết bị thông minh.
 ARDUI UNO sẽ ngày càng hoàn thiện và phát triển mạnh mẽ, đóng góp lớn
cho nền khoa học – kỹ thuật hiện đại.


ARDUINO UNO
Tìm hiểu những vấn đề
cơ bản của ARDUINO
UNO
Tổng quan về ứng dụng
điều khiển thiết bị từ xa
qua điện thoại di động
Lịch

sử
hình
thành
Cấu
tạo
board
mạch
tích
hợp
Ứng
dụng
cơ bản
Tìm
hiểu
phần
cứng
Tìm
hiểu
phần
mềm
Ý
nghĩa
thực
tiễn
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 8

1.4 Lĩnh vực nghiên cứu

1.5 Phương pháp nghiên cứu













Những vấn đề cơ bản của
ARDUINO UNO

Ứng dụng điều khiển thiết
bị từ xa qua điện thoại
ARDUINO UNO
Khoa
học kỹ
thuật cơ
bản
Lĩnh vực
dân
dụng
LÝ THUYẾT
THỰC TIỄN
ARDUINO UNO
Phòng
thí
nghiệm
Thiết
kế
bARD
UINO
cơ bản
Tư
vấn từ
các
cửa
hàng
Mạng
internet
Các bài
báo,

tạp chí
khoa
học
Giáo
trình
chuyên
ngành
Tư vấn
từ các
cửa
hàng
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 9

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ BOARD MẠCH ARDUINO UNO
2.1 ARDUINO là gì?
Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương
tác với nhau hoặc với môi trường đuợc thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một
board mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc
ARM Atmel 32-bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp
USB, 6 chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board
mở rộng khác
Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu
tại các trường đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử
dụng; hoặc ngay cả Google cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ kit Arduino Mega
ADK dùng để phát triển các ứng dụng Android tương tác với cảm biến và các thiết
bị khác?

Board mạch ARDUINO

Arduino thật ra là một board mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương
tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác.
Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử
dụng, với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với
người ít am hiểu về điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính
là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Chỉ với
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 10

khoảng $30, người dùng đã có thể sở hữu một board Arduino có 20 ngõ I/O có thể
tương tác và điều khiển chừng ấy thiết bị.
Được giới thiệu vào năm 2005, những nhà thiết kế của Arduino cố gắng
mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích,
sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những nhiết bị có khả năng tương tác
với môi trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ
biến cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều
khiển nhiệt độ và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một môi trường phát
triển tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép
người dùng viết các chương trình cho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++.




ARDUINO MEGA2560

ARDUINO UNO
ARDUINO ETHERNET SHILE

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 11

2.2 Lịch sử hình thành
Arduino được khởi động vào năm 2005 như là một dự án dành cho sinh viên
trại Interaction Design Institute Ivrea (Viện thiết kế tương tác Ivrea) tại Ivrea, Italy.
Vào thời điểm đó các sinh viên sử dụng một "BASIC Stamp" (con tem Cơ Bản)
có giá khoảng $100, xem như giá dành cho sinh viên. Massimo Banzi, một trong
những người sáng lập, giảng dạy tại Ivrea. Cái tên "Arduino" đến từ một quán bar
tại Ivrea, nơi một vài nhà sáng lập của dự án này thường xuyên gặp mặt. Bản thân
quán bar này có được lấy tên là Arduino, Bá tước của Ivrea và là vua của Italy từ
năm 1002 đến 1014.




Nhóm thành viên sáng lập ARDUINO
Lý thuyết phần cứng được đóng góp bởi một sinh viên người Colombia tên
là Hernando Barragan. Sau khi nền tảng Wiring hoàn thành, các nhà nghiên cứu
đã làm việc với nhau để giúp nó nhẹ hơn, rẻ hơn, và khả dụng đối với cộng đồng
mã nguồn mở. Trường này cuối cùng bị đóng cửa, vì vậy các nhà nghiên cứu, một
trong số đó là David Cuarlielles, đã phổ biến ý tưởng này.
Giá hiện tại của board mạch này giao động xung quanh $30 và được làm
giả đến mức chỉ còn $9. Một mạch bắt chước đươn giản Arduino Mini Pro có lẽ
được xuất phát từ Trung Quốc có giá rẻ hơn $4, đã trả phí bưu điện.

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 12

2.3 Khái quát cấu tạo của ARDUINO UNO

2.3.1 Phần cứng
Một mạch Arduino bao gồm một vi điều khiển AVR với nhiều linh kiện bổ
sung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác. Một khía cạnh
quan trọng của Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép người dùng kết
nối với CPU của board với các module thêm vào có thể dễ dàng chuyển đổi, được
gọi là shield. Vài shield truyền thông với board Arduino trực tiếp thông qua các
chân khác nhau, nhưng nhiều shield được định địa chỉ thông qua serial bus I2C-
nhiều shield có thể được xếp chồng và sử dụng dưới dạng song song. Arduino
chính thức thường sử dụng các dòng chip megaAVR, đặc biệt là ATmega8,
ATmega168, ATmega328, ATmega1280, và ATmega2560.
Một vài các bộ vi xử lý khác cũng được sử dụng bởi các mạch Aquino tương
thích. Hầu hết các mạch gồm một bộ điều chỉnh tuyến tính 5V và một thạch anh
giao động 16 MHz (hoặc bộ cộng hưởng ceramic trong một vài biến thể), mặc dù
một vài thiết kế như LilyPad chạy tại 8 MHz và bỏ qua bộ điều chỉnh điện áp
onboard do hạn chế về kích cỡ thiết bị. Một vi điều khiển Arduino cũng có thể
được lập trình sẵn với một boot loader cho phép đơn giản là upload chương trình
vào bộ nhớ flash on-chip, so với các thiết bị khác thường phải cần một bộ nạp bên
ngoài. Điều này giúp cho việc sử dụng Arduino được trực tiếp hơn bằng cách cho
phép sử dụng 1 máy tính gốc như là một bộ nạp chương trình.

Phần cứng ARDUINO UNO

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 13

Theo nguyên tắc, khi sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất cả các board
được lập trình thông qua một kết nối RS-232, nhưng cách thức thực hiện lại tùy
thuộc vào đời phần cứng. Các board Serial Arduino có chứa một mạch chuyển đổi
giữa RS232 sang TTL. Các board Arduino hiện tại được lập trình thông qua cổng
USB, thực hiện thông qua chip chuyển đổi USB-to-serial như là FTDI FT232. Vài

biến thể, như Arduino Mini và Boarduino không chính thức sử dụng một board
adapter hoặc cáp nối USB-to-serial có thể tháo rời được, Bluetooth hoặc các
phương thức khác. (Khi sử dụng một công cụ lập trình vi điều khiển truyền thống
thay vì ArduinoIDE, công cụ lập trình AVR ISP tiêu chuẩn sẽ được sử dụng.)
Board Arduino sẽ đưa ra hầu hết các chân I/O của vi điều khiển để sử dụng
cho những mạch ngoài. Diecimila, Duemilanove, và bây giờ là Uno đưa ra 14 chân
I/O kỹ thuật số, 6 trong số đó có thể tạo xung PWM (điều chế độ rộng xung) và 6
chân input analog, có thể được sử dụng như là 6 chân I/O số. Những chân này
được thiết kế nằm phía trên mặt board, thông qua các header cái 0.10-inch
(2.5 mm). Nhiều shield ứng dụng plug-in cũng được thương mại hóa. Các board
Arduino Nano, và Arduino-compatible Bare Bones Board và Boarduino có thể
cung cấp các chân header đực ở mặt trên của board dùng để cắm vào các
breadboard.
Có nhiều biến thể như Arduino-compatible và Arduino-derived. Một vài
trong số đó có chức năng tương đương với Arduino và có thể sử dụng để thay thế
qua lại. Nhiều mở rộng cho Arduino được thực thiện bằng cách thêm vào các
driver đầu ra, thường sử dụng trong các trường học để đơn giản hóa các cấu trúc
của các 'con rệp' và các robot nhỏ. Những board khác thường tương đương về điện
nhưng có thay đổi về hình dạng-đôi khi còn duy trì độ tương thích với các shield,
đôi khi không. Vài biến thể sử dụng bộ vi xử lý hoàn toàn khác biệt, với các mức
độ tương thích khác nhau.

Arduino-compatible
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 14

2.3.2 Các thành phần chức năng

 USB Connector:
Arduino sử dụng cáp USB để giao tiếp với máy tính. Thông qua cáp USB
chúng ta có thể Upload chương trình cho Arduino hoạt động, ngoài ra USB còn là
nguồn cho Arduino.
 Power Jack:
Khi không sử dụng USB làm nguồn thì chúng ta có thể sử dụng nguồn ngoài
thông qua jack cắm 2.1mm (cực dương ở giữa) hoặc có thể sử dụng 2 chân V
in
và
GND để cấp nguồn cho Arduino.
Bo mạch hoạt động với nguồn ngoài ở điện áp từ 5 – 12 volt. Chúng ta có
thể cấp một áp lớn hơn tuy nhiên chân 5V sẽ có mức điện áp lớn hơn 5 volt. Và
nếu sử dụng nguồn lớn hơn 12 volt thì sẽ có hiện tượng nóng và làm hỏng board
mạch. Khuyết cáo các nên dùng nguồn ổn định từ 5 đến dưới 12 volt.
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 15

 Power Supply
Chân 5V và chân 3.3V (Output voltage): các chân này dùng để lấy nguồn
ra từ nguồn mà chúng ta đã cung cấp cho Arduino. Lưu ý: không được cấp nguồn
vào các chân này vì sẽ làm hỏng Arduino.
GND: chân mass.
 Chip ATmega328:
Chip ATmega328 có 32KB bộ nhớ flash trong đó 1KB sử dụng cho bootloader.
 Digital I/O pins
Arduino UNO có 14 chân digital với chức năng input và output sử dụng các
hàm pinMode(), digitalWrite() và digitalRead() để điều khiển các chân.
Cũng trên 14 chân digital này chúng ta còn một số chân chức năng đó là:

Serial: 0 và 1. Dùng để truyền (Tx) và nhận (Rx) dữ liệu nối tiếp TTL. Chúng ta
có thể sử dụng nó để giao tiếp với cổng COM của một số thiết bị hoặc các linh
kiện có chuẩn giao tiếp nối tiếp.
PWM (pulse width modulation): các chân 2 đến 13 trên bo mạch. Các chân
PWM giúp chúng ta có thể sử dụng nó để điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng của
đèn…
 Reset button : dùng để reset Arduino.
2.3.3 Thông số kỹ thuật
 Vi xử lý: Atmega328
 Điện áp hoạt động: 5V
 Điện áp đầu vào: 7-12V
 Điện áp đầu vào (Giới hạn): 6-20V
 Chân vào/ra (I/O) số: 14 ( 6 chân có thể cho đầu ra PWM)
 Chân vào tương tự: 6
 Dòng điện trong mỗi chân I/O: 40mA
 Dòng điện chân nguồn 3.3V: 50mA
 Bộ nhớ trong: 32 KB (ATmega328)
 SRAM: 2 KB (ATmega328)
 EEPROM: 1 KB (ATmega328)
 Xung nhịp: 16MHz


Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 16

2.4 Phần mềm Arduino IDE
Môi trường phát triển tích hợp Arduino IDE là một ứng dụng đa nền tảng
được viết bằng Java, và được dẫn xuất từ IDE cho ngôn ngữ lập trình xử lý và các
dự án lắp ráp. Nó bao gồm một trình soạn thảo mã với các tính năng như làm nổi
bật cú pháp, khớp dấu ngặc khối chương trình, thụt đầu dòng tự động và cũng có

khả năng biên dịch và tải lên các chương trình vào board mạch với một nhấp chuột
duy nhất. Một chương trình hoặc mã viết cho Arduino được gọi là "sketch".
Chương trình Arduino được viết bằng C hoặc C++. Arduino IDE đi kèm với
một thư viện phần mềm được gọi là "Wiring" từ dự án lắp ráp ban đầu, cho hoạt
động đầu vào/đầu ra phổ biến trở nên dễ dàng hơn nhiều. Người sử dụng chỉ cần
định nghĩa hai hàm để thực hiện một chương trình điều hành theo chu kỳ.
Khi các chúng ta bật điện bảng mạch Arduino, reset hay nạp chương trình
mới, hàm setup() sẽ được gọi đến đầu tiên. Sau khi xử lý xong hàm setup(),
Arduino sẽ nhảy đến hàm loop() và lặp vô hạn hàm này cho đến khi tắt điện board
mạch Arduino. Chu trình đó có thể mô tả trong hình dưới đây:

Mô hình hoạt động của chương trình Arduino

Arduino IDE sử dụng GNU toolchain và AVR libc để biên dịch chương
trình và sử dụng avrdude để tải lên các chương trình vào board mạch chủ. Do nền
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 17

tảng Arduino sử dụng vi điều khiển Atmel, môi trường phát triển của Atmel, AVR
Studio hoặc Atmel Studio mới hơn, cũng có thể được sử dụng để phát triển phần
mềm cho các Arduino.
Arduino IDE là nơi để soạn thảo code, kiểm tra lỗi và upload code cho
Arduino.


Arduino IDE

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 18

2.4.1 Arduino Toolbar
Arduino Toolbar có một số button và chức năng của chúng như sau:

1 2 3 4

Arduino Toolbar
 Verify: kiểm tra code có lỗi hay không. (1) Upload: nạp code đang soạn
thảo vào Arduino. (2)
 New, Open, Save: Tạo mới, mở và lưu sketch. (3)
 Serial Monitor: Đây là màn hình hiển thị dữ liệu từ Arduino gửi lên máy
tính. (4)
2.4.2 Arduino IDE Menu

IDE menu
 File menu:


File menu

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 19

Trong file menu chúng ta quan tâm tới mục Examples đây là nơi chứa code
mẫu ví dụ như: cách sử dụng các chân digital, analog, sensor,…

Examples menu
 Sketch menu:
 Verify/ Compile: chức năng kiểm tra lỗi
code.
 Show Sketch Folder: hiển thị nơi code

được lưu.
 Add File: thêm vào một Tap code mới.
 Import Library: thêm thư viện cho IDE
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 20


Sketch menu
 Edit menu:

Edit menu
 Tool memu:

Tool menu

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 21

Trong Tool menu ta quan tâm các mục Board và Serial Port.
Mục Board: cần phải lựa chọn board mạch cho phù hợp với loại bo sử dụng
nếu là Arduino Mega 2560 thì phải chọn như hình:


Board Arduino sử dụng


Hiển thị Board và Serial Port
Nếu sử dụng loại board khác thì phải chọn đúng loại board mà mình đang
có nếu sai thì code Upload vào chip sẽ bị lỗi.
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ

Nhóm 13 22

2.5 Một số ứng dụng cơ bản của ARDUINO UNO
2.5.1 Trong công nghiệp
ARDUINO là trung tâm của bộ xử lí nên được dùng làm bộ nhớ trung tâm
trong các hệ thống điều khiển tự động như băng chuyền, hệ thống đếm hàng, hệ
thống tự động đóng chai trong các nhà máy nước ngọt….






Hệ thống đếm hàng tự động sử dụng ARDUINO
Nhỏ gọn, đơn giản nhưng nhiều ARDUINO có thể kết hợp lại với nhau tạo
nên nhưng hệ thống lớn như nhà máy điện mặt trời, các robot công nghiệp…










Máy in 3D sử dụng công nghệ ARDUINO
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 23

2.5.2 Trong dân dụng
ARDUINO được biết đến như là một thiết bị nhỏ gọn, rẻ và dễ dàng tương
tác nên được sử dụng rất nhiều trong dân dụng.
Các hệ thống điều khiển các thiết bị từ xa, hệ thống chống trộm, ngôi nhà
thông minh… Tất cả đề thân thiện và dễ dàng sử dụng.
Với giá thành rẻ và dễ dàng lắp đặt, ngày càng có nhiều sản phẩm được
hoàn thiện trong lĩnh vực này.









Hệ thống nhà thông minh sử dụng ARDUINO

2.5.3 Trong học tập
Với ưu điểm giá rẻ và mã nguồn mở, ARDUINO UNO dễ dàng trở thành
một trợ thủ đắc lực dành cho các bạn sinh viên muốn thỏa mãn niềm đam mê sáng
tạo với công nghệ.
Chỉ cần có một tí hiểu biết về lập trình, các bạn có thể dễ dàng tạo ra nhưng
sản phẩm đơn giản dành riêng cho mình như xe điều khiển từ xa, các demo đo
nhiệt độ, điều khiển thiết bị qua điện thoại…
Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 24

ARDUINO UNO mang lại khả năng sáng tạo không giới hạn cho các bạn
sinh viên, là môi trường học tập rèn luyện lí tưởng để nắm bắt sự phát triển vượt

bậc của công nghệ












Mô hình xe robot dò đường sử dụng ARDUINO



Mô hình cánh tay robot sử dụng ARDUINO UNO

Phương pháp nghiên cứu khoa học GVHD: Hoàng Văn Huệ
Nhóm 13 25

CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG ARDUINO UNO ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ
TỪ XA TRONG GIA ĐÌNH QUA ĐIỆN THOẠI
3.1 Giới thiệu ứng dụng
Kết nối Arduino với các thiết bị, module điện tử khác là 1 việc tương đối dễ
dàng, với mã nguồn mở và khả năng sáng tạo không giới hạn, chúng ta dễ dàng
kết nối Arduino với module Bluetooth và điều khiển nó thông qua điện thoại
Android.
Chúng ta có thể ứng dụng để điều khiển các thiết bị điện trong nhà như bật

tắt đèn, quạt, bật tắt bình nóng lạnh hoặc tự làm một chiếc ô tô điều khiển từ xa
bằng Bluetooth và nhiều sản phẩm thông minh khác.
3.2 Linh kiện
 ARDUINO UNO
 Module Bluetooth HC06 (Có 2 loại Master và Slave, ở đây chúng ta sử dụng
Module Slave)
 Điện thoại chạy hệ điều hành Android
 Breadboard
 Dây cắm breadboard
 Đèn led, relay
 Điện trở 560 Ohm
3.2.1 Module Bluetooth HC06
Module Bluetooth HC06

Module này gồm 4 chân GND, VCC, TX, RX Khi kết nối chúng ta chỉ cần
nối chân TX với chân 0 và chân RX nối với chân 1 trên Arduino sau đó chúng ta
có thể lập trình gửi và nhận dữ liệu như 1 cổng Serial thông thường. Module này