Lập trình Python cho Arduino có gì thú vị?

1. Arduino là gì?

Arduino - nền tảng vi mạch thiết kế mở phần cứng và phần mềm. Trong đó mọi thiết bị phần cứng đều được làm sẵn và chuẩn hóa. Khi bạn xây dựng sản phẩm, bạn chỉ việc chọn những thứ mình cần, ráp lại là có thể chạy được. 

Như việc tạo ra Robot hút bụi. Bạn chỉ cần lựa chọn mọi thứ có sẵn mà Arduino cung cấp như bộ chuyển đổi USB-TTL, trình điều khiển L298N, 6 cảm biến hồng ngoại, 2 cảm biến va chạm..…

Nhiều người trên thế giới biết đến Arduino bởi những ứng dụng độc đáo. Vì thế Arduino ngày càng chứng tỏ được sức mạnh của mình. Arduino có thể được ví như một thiết bị nhúng hoặc một bo mạch phát triển chuyên dụng cho việc lập trình và điều khiển các thiết bị ngoại vi khác nhau. Mặc dù nó không phải là một máy tính thu nhỏ như chúng ta thường nghĩ về máy tính cá nhân, nhưng nó có những điểm tương đồng với máy tính và có thể được sử dụng để thực hiện một loạt các nhiệm vụ lập trình và điều khiển. Thực hiện các dự án điện tử không cần tới công cụ chuyên biệt phục cho quá trình nạp code.

2. Tính ứng dụng của Arduino

Arduino có những ưu điểm độc đáo nên được sử dụng rộng rãi.

• Đặc điểm nổi bật nhất của Arduino chính là phát triển trong môi trường đơn giản. Cách sử dụng board Arduino rất dễ dàng đối với những người ít hiểu biết về điện tử hay người mới bắt đầu học lập trình.
• Một số ứng dụng của Arduino như: sản phẩm máy bay không người lái, máy in 3D, điều khiển tín hiệu giao thông,....Arduino có thể được sử dụng để tương tác với Joystick, màn hình,… khi chơi các game như Tetrix, phá gạch, Mario…

Bạn hoàn toàn có thể tự thiết kế một board Arduino cho riêng mình, phù hợp với nhu cầu của bản thân dựa trên những cái có sẵn của Arduino.

Arduino giúp ích cho rất nhiều ngành nghề như trong công nghiệp, nông nghiệp, quân sự,…..Lập trình viên hoàn toàn làm tốt việc tạo ra các sản phẩm này bằng việc tìm hiểu về Arduino và không mất nhiều thời gian cho việc học về phần cứng, về cấu trúc xử lý và xử lý tín hiệu,….

3. Đặc điểm lập trình trên Arduino

• Lập trình Python cho Arduino rất dễ học và tiếp cận. Ngôn ngữ này trở thành sự lựa chọn ưu tiên cho các lập trình viên do khả năng mở rộng nhờ vào các bo mạch mở rộng. 
• Lập trình Arduino bằng Python hay sử dụng ngôn ngữ C++ - những phiên bản đơn giản hóa của ngôn ngữ.
• Arduino có một hệ thống phần cứng bao gồm các thiết bị cần thiết đã được thiết kế sẵn. Mục đích của nó là giúp hoạt động mượt mà, phục vụ đúng mục đích của từng thiết bị.
• Cộng đồng trực tuyến về lập trình Arduino với hàng triệu người dùng trên thế giới. Vì thế, có rất nhiều bài hướng dẫn và các dự án có sẵn trên Internet để bạn dễ dàng có thể tìm kiếm về học và bắt đầu nghiên cứu, thực hiện một cách đơn giản.

4. Những kỹ năng để trở thành lập trình Python cho Arduino chuyên nghiệp

Ngoài việc học tập, nâng cao kiến thức, để trở thành lập trình Python cho Arduino chuyên nghiệp, bạn cần trau dồi một số kĩ năng nhất định.

4.1. Về kiến thức chuyên môn

Nói đến ngành nghề lập trình, ai cũng hiểu là ngành kĩ thuật đòi hỏi người học phải tiếp thu lượng kiến thức khá lớn, và đặc biệt phải hiểu sâu về nó. Ngoài kiến thức cơ bản như ngôn ngữ lập trình, code, cơ chế hoạt động của thiết bị điện tử,… thì bạn cần hiểu về các loại bảng mạch điện tử. Có như vậy, bạn mới làm việc tốt trên Arduino được.

Lập trình Arduino bằng Python sở hữu nhiều tính năng vượt trội và nó cũng có độ khó cao hơn nhiều so với các ngôn ngữ lập trình khác. Vi điều khiển cũng chính là một máy tính được tích hợp trên một chip và được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử. Lập trình vi điều khiển bằng Python còn đòi hỏi người lập trình viên am hiểu cả những kiến thức về phần cứng. Vì vậy, một lập trình viên chuyên nghiệp cần nâng cao kiến thức hàng ngày, nỗ lực học hỏi, không ngừng tìm tòi, sáng tạo nâng tầm bản thân. 

Ngoài ra, trình độ tiếng Anh chuyên ngành cũng rất cần thiết và quan trọng trong việc nghiên cứu, tìm kiếm tài liệu.

4.2. Về kỹ năng bản thân

Xu thế công việc hiện đại là làm việc theo đội nhóm. Lập trình Python cho Arduino cũng là công việc như vậy, không ngoại lệ. Máy tính là công cụ làm việc. Con người làm việc với con người, cùng nhau sáng tạo, hoàn thiện sản phẩm và thành công. Chính vì vậy, lập trình viên cần bổ sung cho bản thân những kỹ năng mềm như: kỹ năng giao tiếp, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng thuyết trình, kỹ năng giải quyết vấn đề.....Trong quá trình làm việc, nếu gặp phải vấn đề cần xử lý, nếu bạn có những kỹ năng mềm trên thì việc giải quyết những vấn đề khúc mắc sẽ trở nên đơn giản, sản phẩm của bạn sẽ được hoàn thiện tốt. 

5. Hướng dẫn giao tiếp Python với Arduino

5.1. Môi trường lập trình

Môi trường lập trình là yếu tố quan trọng hỗ trợ cho lập trình viên. Môi trường lập trình cung cấp công cụ, tính năng giúp lập trình viên phát triển phần mềm. Qua các công cụ này, Lập trình viên viết, sửa đổi, kiểm tra và thử nghiệm mã nguồn một cách hiệu quả.

Một số vai trò chính của môi trường lập trình như: hỗ trợ viết mã nguồn, biên dịch và thực thi, kiểm tra và gỡ lỗi, hỗ trợ quản lý phiên bản, xây dựng và kiểm tra, cung cấp tài liệu và trợ giúp,...

5.2. Cài đặt thư viện cần thiết

Thư viện là nơi chứa đựng các mã hoặc các chức năng được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Lập trình viên tạo lập thư viện và có thể tái sử dụng lại- đây là một trong những nguyên tắc của Lập trình.

Phiên bản Python và cả thư viện PySerial trên máy tính của bạn cần phải có và đảm bảo rằng nó tương thích với hệ điều hành của bạn. Việc chuẩn bị sẵn thư viện giúp ích cho việc sử dụng chính xác bất kỳ dự án nào.

6. Lời Kết

Với những thông tin hữu ích ở trên, ít nhiều bạn có thể thấy điều thú vị khi trở thành một lập trình Python cho Arduino. Mọi thứ thực hiện đúng cách, sẽ tạo ra thành quả bất ngờ. Hi vọng bài viết hữu ích với các bạn.