Cách lập trình Arduino với Raspberry Pi

Chạy một chương trình trên Arduino rất dễ dàng, nhưng bạn đã thử làm điều đó với Pi chưa? Raspberry Pi đủ mạnh để trở thành một máy tính độc lập và cũng đủ tốt để lập trình vi điều khiển.

Ví dụ hôm nay sử dụng Raspberry Pi 3 Model B+ để làm cho Arduino Uno nhấp nháy đèn LED! Bài viết sẽ chia hướng dẫn này thành hai phần: Cách cài đặt Arduino IDE và cách sử dụng IDE trên Raspberry Pi. Mặc dù có thể lập trình Arduino thông qua Platformio, nhưng làm theo cách này sẽ đơn giản hơn nhiều đối với người mới.

Tại sao lại sử dụng Raspberry Pi để lập trình Arduino?

Thông thường, bạn sẽ muốn làm điều đó vì:

• Bạn không thể sử dụng PC bình thường.
• Bạn tham gia vào đó để có trải nghiệm học hỏi.

Nhưng còn nhiều lý do khác nữa. Trên thực tế, có một sự cân bằng tốt giữa việc dùng một PC độc lập và sử dụng Raspberry Pi của bạn!

Như vậy, Raspberry Pi đủ tốt nếu bạn đang phải thực hiện ngay một dự án IoT nhanh chóng trong một ngày cuối tuần. Chỉ cần cắm các cảm biến, thiết bị ngoại vi và Arduino của bạn, sau đó nhập code để xem nó hoạt động cùng với phần còn lại của hệ thống không.

Nhưng nếu bạn vẫn đang trong giai đoạn "phải tìm ra cách để làm cho mạch này hoạt động", thì hãy sử dụng một desktop phù hợp. Việc này sẽ giúp giảm bớt vấn đề phát sinh.

Những thứ bạn sẽ cần

• Raspberry Pi với Raspberrry Pi OS và cổng USB
• Một Arduino
• Một đầu nối USB Type-A to USB Type-B
• Thiết bị ngoại vi máy tính (màn hình, bàn phím và chuột)
• Điện trở 250Ω (tùy chọn)
• Bóng đèn LED nhỏ (bất kỳ màu nào, tùy chọn)
• Breadboard và dây jumper (tùy chọn)

Cài đặt Arduino IDE

1. Mở Chromium (hoặc bất kỳ trình duyệt nào) và truy cập https://www.arduino.cc/en/software.

2. Chọn “Linux ARM 32 bits”.

3. Điều đó sẽ đưa bạn đến một trang cho phép bạn tải xuống và/hoặc quyên góp. Bạn có thể nhấp vào “JUST DOWNLOAD” nếu không muốn quyên góp.

4. Điều này sẽ mở ra một cửa sổ mới. Bạn có thể thay đổi tên file ở trên cùng và vị trí tải xuống ở bên trái. Nút Save ở góc dưới cùng bên phải.

5. Bạn sẽ tìm thấy nó trong thư mục Downloads (hoặc bất kỳ thư mục nào bạn chọn) khi tải xong. Nhấp đúp vào nó để chạy ứng dụng Archiver. Có thể mất vài phút trước khi nó mở ra.

6. Archiver sẽ mở file của bạn, nhưng sẽ mất một chút thời gian để đọc xong. Có một vòng tròn ở phía dưới bên trái nhấp nháy màu đỏ và xanh lục. Chờ cho nó hoàn thành trước khi làm bất cứ điều gì khác.

7. Nhấp vào “Extract files”. Đó là biểu tượng chiếc hộp màu nâu, đã mở ra với một mũi tên màu cam chỉ sang bên phải.

8. Thao tác này sẽ mở ra một cửa sổ mới cho phép bạn chọn một số cài đặt. Bạn có thể thay đổi giá trị của hộp văn bản trên cùng để trỏ đến thư mục “Downloads”. Nếu không, nó sẽ trỏ đến thư mục “tmp” theo mặc định. Nhấp vào “Extract” ở phía dưới bên phải để hoàn tất quá trình tải xuống.

9. Đóng Archiver, sau đó chuyển đến thư mục mới và nhấp đúp vào file “install.sh”.

10. Nhấp vào “Execute” trong cửa sổ mới.

11. Arduino IDE sẽ có sẵn tại “Pi logo > Electronics > Arduino IDE”.

Lập trình với Arduino IDE

1. Chạy Arduino IDE từ logo Pi. Bạn sẽ tìm thấy một cửa sổ màu xanh lục, nơi bạn có thể viết code của mình.

2. Sao chép và dán code sau:

void setup() {
// put your setup code here, to run once:
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
delay(500);
Serial.println("LED on");
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
delay(500);
Serial.println("LED off");
}

Code làm cho đèn LED bật và xuất “LED on” trên Serial Monitor trong 0,5 giây, sau đó làm ngược lại, tắt đèn LED và xuất “LED off” trong cùng một khoảng thời gian.

3. Để lưu, hãy nhấp vào File > Save hoặc nhấn Ctrl + S trên bàn phím.

4. Kết nối cáp. Arduino Uno sử dụng đầu nối USB Type-A to USB Type-B. Cạnh hình vuông cắm vào Arduino, trong khi cạnh hình chữ nhật cắm vào Raspberry Pi.

5. Để upload lên Arduino, hãy nhấp vào Sketch > Upload hoặc nhấn Ctrl + U trên bàn phím.

6. Khi upload lên, đèn LED TX và RX sẽ nhấp nháy nhanh chóng, sau đó chạy chương trình của bạn, điều này làm cho đèn LED L bật hoặc tắt sau mỗi 0,5 giây.

7. Để làm cho mọi thứ dễ nhìn hơn một chút, bạn có thể thử kết nối bóng đèn LED và điện trở 250Ω giữa D13 và GND. Thực hiện việc này trên breadboard để dễ dàng hơn và đảm bảo ngắt kết nối Arduino khỏi Raspberry Pi trước khi thực hiện bất kỳ điều gì với các chân.

8. Nếu bạn làm đúng, bóng đèn LED sẽ sáng lên và mờ đi trong khoảng thời gian 0,5 giây đều đặn.

9. Để truy cập Serial Monitor, hãy nhấp vào Tools > Serial Monitor hoặc nhấn Ctrl + Shift + M trên bàn phím.

Sau khi hoàn thành, bạn sẽ có thể bắt đầu làm mọi thứ với Raspberry Pi và Arduino.