Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.5. Các phần mềm hỗ trợ viết thuật toán
2.5.1. Arduino IDE
Nhóm sử dụng phần mềm Arduino IDE để viết chương trình thuật tốn và xuất file hex để nạp vào phần mềm mô phỏng mạch Proteus 7. Sau đây là một số thơng tin cơ bản nhóm chúng em tìm hiểu về Arduino IDE.
2.5.1.1. Sơ lược về Arduino IDE
Arduino IDE là một phần mềm mã nguồn mở chủ yếu được sử dụng để viết và biên dịch mã vào module Arduino. Nó có các phiên bản cho các hệ điều hành như MAC, Windows, Linux và chạy trên nền tảng Java đi kèm với các chức năng và lệnh có sẵn đóng vai trò quan trọng để gỡ lỗi, chỉnh sửa và biên dịch mã trong mơi trường.
Có rất nhiều các module Arduino như Arduino Mega 2560, Arduino Mega, Arduino Leonardo, Arduino Micro và nhiều module khác. Mỗi module chứa một bộ vi điều khiển trên board mạch được lập trình và chấp nhận thơng tin dưới dạng mã. Mã chính, còn được gọi là sketch, được tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó được chuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên bo.
Môi trường IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: trình chỉnh sửa và trình biên dịch, phần đầu sử dụng để viết mã được yêu cầu và phần sau được sử dụng để biên dịch và tải mã lên module Arduino.
42
Hình 2.47. Giao diện Arduino IDE
2.5.1.2. Cách Arduino IDE hoạt động
Khi chúng ta viết mã và biên dịch, IDE sẽ tạo file Hex cho mã. File Hex là các file thập phân Hexa được Arduino hiểu và sau đó được gửi đến board mạch bằng cáp USB. Mỗi bo Arduino đều được tích hợp một bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển sẽ nhận file hex và chạy theo mã được viết.
2.5.1.3. Thư viện
Các thư viện rất hữu ích để thêm chức năng bổ sung vào module Arduino. Có một danh sách các thư viện chúng ta có thể thêm bằng cách nhấp vào nút Sketch trong thanh menu và đi tới Include Library.
Khi nhấp vào Include Library và thêm thư viện tương ứng, nó sẽ xuất hiện trên đầu sketch với ký hiệu #include. Hầu hết các thư viện đều được cài đặt sẵn và đi kèm với phần mềm Arduino. Tuy nhiên, chúng ta cũng có thể tải xuống từ các nguồn bên ngồi.
43
Hình 2.48. Thư viện
2.5.1.4. Chọn board
Để tải sketch lên, chúng ta cần chọn board mạch phù hợp mà chúng ta đang sử dụng và các cổng cho hệ điều hành đó. Chỉ cần nhấp vào Tool trên Menu, đi tới phần Board và chọn bo chúng ta muốn làm việc. Tương tự, COM1, COM2, COM4, COM5, COM7 hoặc cao hơn được dành riêng cho board Serial và board USB. Chúng ta có thể tìm thiết bị serial USB trong phần cổng của Windows Device Manager.
Sau khi lựa chọn chính xác cả Board mạch và Cổng Serial, nhấp vào nút Verify và sau đó là nút Upload xuất hiện ở góc trên bên trái của phần sáu nút hoặc chúng ta có thể chuyển đến phần Sketch và nhấn verify/compile rồi tải lên.
Sketch được viết trong trình soạn thảo văn bản và sau đó được lưu với phần mở rộng tệp .ino.
2.5.1.5. Bootloader
Khi chúng ta đi đến phần Tool, sẽ tìm thấy Bootloader ở cuối. Việc ghi mã trực tiếp vào bộ điều khiển sẽ rất hữu ích, khơng cần phải mua ổ ghi bên ngồi để ghi mã. Khi mua module Arduino mới, bootloader đã được cài đặt bên trong bộ điều khiển. Tuy nhiên, nếu chúng ta định mua một bộ điều khiển và đặt vào module Arduino, thì cần ghi lại Bootloader bên trong bộ điều khiển bằng cách chuyển đến phần Tools và chọn Burn Bootloader.
2.5.1.6. Mô phỏng Arduino trên Proteus
Để mô phỏng Arduino thơng qua Proteus, chúng ta cần có các bước cơ bản như sau: • Đầu tiên là cài đặt thư viện Arduino cho Proteus
44 • Xuất file hex từ phần mềm Arduino IDE
• Click đúp chuột vào board Arduino trong Proteus để chọn file hex vừa xuất • Chạy Proteus và kiểm tra kết quả
2.5.2. Microsoft Visual Studio Code (MVSC)
Hình 2.49. Giao diện gõ thuật tốn của MVSC
Visual Studio Code (VS Code hay VSC) là một trong những trình soạn thảo mã nguồn phổ biến nhất được sử dụng bởi các lập trình viên. Nhanh, nhẹ, hỗ trợ đa nền tảng, nhiều tính năng và là mã nguồn mở chính là những ưu điểm vượt trội khiến VS Code ngày càng được ứng dụng rộng rãi.
• Visual Studio Code hỗ trợ nhiều ngơn ngữ lập trình như C/C++, C#, F#, Visual Basic, HTML, CSS, JavaScript, … Vì vậy, nó dễ dàng phát hiện và đưa ra thông báo nếu chương chương trình có lỗi.
• Visual Studio Code có thể hoạt động tốt trên cả ba nền tảng Windows hoặc Linux hoặc Mac Systems.
45 • Đi kèm với sự phát triển của lập trình là nhu cầu về lưu trữ an toàn. Với Visual Studio Code, người dùng có thể hồn tồn n tâm vì nó dễ dàng kết nối với Git hoặc bất kỳ kho lưu trữ hiện có nào.
• Visual Studio Code hỗ trợ nhiều ứng dụng web. Ngồi ra, nó cũng có một trình soạn thảo và thiết kế website.
• Một số đoạn code có thể thay đổi chút ít để thuận tiện cho người dùng. Visual Studio Code sẽ đề xuất cho lập trình viên các tùy chọn thay thế nếu có.
• Visual Studio Code: nó có thể phát hiện nếu bất kỳ đoạn mã nào khơng đầy đủ. Thậm chí, khi chúng ta quên không khai báo biến, Intellisense sẽ tự động giúp chúng ta bổ sung các cú pháp còn thiếu.
Nhóm chúng em sử dụng thêm VSC để viết thuật tốn bởi sự thuật tiện của nó, ngồi những tính năng cơ bản như trên thì VSC còn có thể liên kết với Arduino IDE để nhóm có thể viết thuật tốn với giao diện dễ nhìn hơn, dễ dàng kiểm soát lỗi với sự hỗ trợ từ phần mềm. Do có thể liên kết với Arduino IDE nên khi lưu thuật tốn trong q trình viết nó sẽ đồng bộ sang Arduino IDE, từ đó chỉ cần Verify để xuất file hex sang board Arduino mô phỏng bằng Proteus.