## ESP8266 so với Arduino Uno | Thuộc tính | Arduino Uno | ESP8266 NodeMCU | |-----------|-------------|-----------------| | CPU | 8-bit 16MHz | 32-bit 80/160MHz | | RAM | 2KB | 80KB | | WiFi | Không | 802.11 b/g/n | | GPIO | 14 digital, 6 analog | 11 GPIO, 1 ADC (0-3.3V) | | Giá | ~50k | ~60k | > **Lưu ý**: GPIO của ESP8266 chạy 3.3V — không chịu được 5V. Dùng phân áp hoặc level shifter khi giao tiếp với module 5V. ## Kết nối WiFi ```cpp #include const char* SSID = "TenMangWiFi"; const char* PASSWORD = "MatKhauWiFi"; void setup() { Serial.begin(115200); WiFi.begin(SSID, PASSWORD); Serial.print("Dang ket noi WiFi"); while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) { delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(); Serial.print("IP: "); Serial.println(WiFi.localIP()); } ``` ## HTTP GET — lấy dữ liệu từ server ```cpp #include #include #include void loop() { if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) { WiFiClient client; HTTPClient http; http.begin(client, "http://api.example.com/robot/status"); int code = http.GET(); if (code == HTTP_CODE_OK) { String payload = http.getString(); Serial.println(payload); // {"speed":180,"direction":"forward"} } http.end(); } delay(5000); } ``` ## Simple WebServer — điều khiển qua trình duyệt ```cpp #include #include ESP8266WebServer server(80); void setup() { // ... kết nối WiFi server.on("/", []() { server.send(200, "text/html", "

Robot Control

" "Tien " "Dung"); }); server.on("/tien", []() { diTien(180); server.send(200, "text/plain", "OK: tien"); }); server.on("/dung", []() { dung(); server.send(200, "text/plain", "OK: dung"); }); server.begin(); } void loop() { server.handleClient(); } ``` ## Giáo án giảng dạy ### Mục tiêu bài học - Học viên giải thích được vai trò của bài **WiFi cơ bản với ESP8266 (NodeMCU)** trong mạch lập trình Arduino ứng dụng robot. - Học viên đọc được sơ đồ chân, nhận biết nguồn, GND và đường tín hiệu trước khi cấp điện. - Học viên chạy được ví dụ mẫu, quan sát hiện tượng, rồi sửa một tham số để hiểu tác động kỹ thuật. ### Kiến thức nền Bài này đặt trong khóa **Arduino cho Robot**. Phần cứng trung tâm là **Arduino Uno/Nano**, cơ cấu chấp hành gồm **LED, buzzer, servo SG90, motor DC qua driver**, cảm biến hoặc tín hiệu liên quan gồm **biến trở, nút nhấn, IR, HC-SR04, encoder cơ bản**. Khi dạy, giáo viên nên nhấn mạnh quan hệ giữa 3 lớp: phần cứng nhận tín hiệu, chương trình xử lý logic, và cơ cấu tạo chuyển động thật. ### Linh kiện và dụng cụ | Nhóm | Chuẩn bị | |---|---| | Board điều khiển | Arduino Uno/Nano đã kiểm tra cổng nạp | | Cơ cấu chấp hành | LED, buzzer, servo SG90, motor DC qua driver | | Cảm biến/tín hiệu | biến trở, nút nhấn, IR, HC-SR04, encoder cơ bản | | Driver/giao tiếp | L298N/TB6612 tùy bài lab | | Nguồn | USB cho logic, nguồn riêng cho motor/servo khi có tải | | Dụng cụ | Cáp USB, tua vít nhỏ, breadboard/dây jumper, đồng hồ đo điện nếu có | ### Sơ đồ nối dây khuyến nghị | Tín hiệu | Kết nối | Ghi chú kiểm tra | |---|---|---| | VCC logic | 5V hoặc 3.3V đúng board | ESP32 chỉ nhận GPIO 3.3V | | GND | GND chung giữa board, driver và nguồn | Thiếu GND chung là lỗi rất thường gặp | | PWM/Signal | Chân PWM hoặc GPIO được chỉ định trong code | Không dùng chân boot/Serial khi chưa hiểu tác dụng | | Nguồn tải | Cấp riêng cho motor/servo | Không lấy dòng motor trực tiếp từ board | ### Quy trình thực hành trên lớp (35-50 phút) 1. Giáo viên giới thiệu mục tiêu và chỉ ra linh kiện thật trên bàn học. 2. Học viên nối dây khi chưa cấp nguồn tải, sau đó kiểm tra chéo theo cặp. 3. Upload code mẫu, mở Serial Monitor nếu bài có dữ liệu cần quan sát. 4. Chạy thử ở tốc độ/tham số thấp để giảm rủi ro va chạm hoặc quá dòng. 5. Học viên thay đổi một tham số: tốc độ PWM, ngưỡng cảm biến, góc servo hoặc thời gian giữ. 6. Cả lớp ghi lại hiện tượng: robot nhanh/chậm hơn, lệch hướng, rung, mất line hoặc phản ứng trễ. 7. Giáo viên tổng kết bằng sơ đồ "input → xử lý → output" của bài học. ### Code mẫu nền tảng ```cpp const int SENSOR=A0; const int PWM_PIN=9; unsigned long lastSample = 0; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(PWM_PIN, OUTPUT); } void loop() { if (millis() - lastSample >= 50) { lastSample = millis(); int raw = analogRead(SENSOR); int pwm = map(raw, 0, 1023, 0, 255); analogWrite(PWM_PIN, pwm); Serial.println(raw); } } ``` ### Giải thích kỹ thuật - **Nguồn** quyết định độ ổn định: motor và servo kéo dòng cao nên cần nguồn riêng, tụ lọc và dây đủ chắc. - **Tín hiệu điều khiển** chỉ mang lệnh, không mang công suất. Board điều khiển gửi HIGH/LOW/PWM, driver mới cấp dòng cho tải. - **Calibration** giúp robot hoạt động lặp lại được: cảm biến cần ngưỡng, servo cần góc home, motor cần bù sai lệch hai bên. - **Tách hàm** làm code dễ dạy: một hàm cho đọc input, một hàm xử lý quyết định, một hàm điều khiển output. ### Checklist an toàn phần cứng - không cấp motor trực tiếp từ chân Arduino; mỗi chân I/O chỉ dùng tải tín hiệu nhỏ. - Kiểm tra cực dương/âm của pin bằng mắt và bằng đồng hồ đo nếu có. - Không để dây nguồn trần chạm nhau hoặc chạm khung kim loại. - Khi motor/servo nóng bất thường, dừng nguồn tải trước rồi mới sửa code hoặc sửa dây. - Với pin Li-ion/LiPo, không sạc khi không giám sát và không dùng pin phồng. ### Lỗi thường gặp và cách debug | Hiện tượng | Nguyên nhân thường gặp | Cách xử lý | |---|---|---| | Upload lỗi | Sai board, sai port, thiếu driver USB | Chọn lại board/port, đổi cáp USB data, cài CH340 nếu cần | | Robot không chạy | Chưa cấp nguồn tải hoặc thiếu GND chung | Kiểm tra pin, công tắc, dây GND giữa board và driver | | Motor quay ngược | Đảo dây motor hoặc logic IN1/IN2 ngược | Đảo dây motor hoặc đổi dấu trong hàm điều khiển | | Cảm biến đọc sai | Khoảng cách lắp chưa đúng, ngưỡng chưa chỉnh | In giá trị Serial, chỉnh trimmer/calibration rồi test lại | | Servo rung | Nguồn yếu, cơ khí kẹt, lệnh nhảy góc quá nhanh | Dùng nguồn riêng, kiểm tra khớp, di chuyển góc theo bước nhỏ | ### Bài tập trên lớp - Hoàn thành mạch và chạy code mẫu ổn định ít nhất 3 lần liên tiếp. - Giải thích bằng lời vai trò của từng dây: VCC, GND, signal/PWM và nguồn tải. - Thay đổi một tham số trong code và ghi lại hiện tượng trước/sau. ### Bài tập về nhà - Viết lại kiến thức chính bằng sơ đồ khối và liên hệ với một lỗi phần cứng có thể xảy ra. - Vẽ lại sơ đồ nối dây của bài vào vở hoặc slide nhóm. - Chuẩn bị một câu hỏi debug cho buổi sau: "Nếu robot không chạy, em sẽ kiểm tra gì đầu tiên?" ### Tiêu chí đánh giá | Mức | Biểu hiện | |---|---| | Đạt | Nối dây đúng, upload được code và mô tả được hiện tượng chính | | Khá | Tự chỉnh tham số, giải thích được tác động lên phần cứng | | Tốt | Tách được hàm, debug có thứ tự và hỗ trợ nhóm khác kiểm tra lỗi | | Xuất sắc | Đề xuất cải tiến về nguồn, cơ khí, thuật toán hoặc cách đo dữ liệu | ### Gợi ý cho giáo viên Với học viên mới, đừng bắt đầu bằng code dài. Hãy cho học viên chạm linh kiện, đoán chức năng, rồi mới nối dây. Khi có lỗi, yêu cầu các nhóm đọc lỗi theo thứ tự: nguồn → GND → chân tín hiệu → code → cơ khí. Cách này hình thành tư duy hardware engineering thay vì chỉ sửa mò.

Cảm biến màu TCS3200 nhận diện màu sắc

Bài học cần đăng nhập hoặc ghi danh