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
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
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.



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
1.5 Phương pháp nghiên cứu

Những vấn đề cơ bản của
ARDUINO UNO

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?

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

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

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

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

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


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