Nội dung bài viết
STDIO Khi chưa có trong tay bộ "STDIO STARTER KIT V1", mỗi lần nghĩ ra ý tưởng hoặc muốn sáng tạo thứ gì đó với mạch Arduino, tôi thường phải chạy đi mua linh kiện, điều đó vừa tốn kém thời gian, chi phí đi lại, và rất bất tiện vì không biết mình sẽ bị thiếu gì hay dư gì, tình cờ tôi tìm thấy phần mềm Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tử.

Giới thiệu

Khi chưa có trong tay bộ "STDIO STARTER KIT V1", mỗi lần nghĩ ra ý tưởng hoặc muốn sáng tạo thứ gì đó với mạch Arduino, tôi thường phải chạy đi mua linh kiện, điều đó vừa tốn kém thời gian, chi phí đi lại, và rất bất tiện vì không biết mình sẽ bị thiếu hay dư gì, tình cờ tôi tìm thấy phần mềm Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch điện tử, giúp tôi có thể thực hành ngay trên máy tính mà không cần phải có "phần cứng".

Tiền đề bài viết

Nằm trong chuỗi bài viết chia sẻ và hướng dẫn những kinh nghiệm đạt được trong quá trình làm việc với mạch Arduino.

Đối tượng hướng đến

Bài viết này hướng đến các bạn ĐANG LÀM QUEN với việc lập trình Arduino và chưa có trên tay các linh kiện, hoặc chưa có bộ "STDIO STARTER KIT".

Bạn đọc có thể tham khảo các bài viết khác về Arduino trong Chuyên Mục Arduino.

Các linh kiện điện tử cần thiết các bạn có thể tự mua hoặc truy cập STDIO Electronics​​​ để ủng hộ sản phẩm của STDIO.

Giới thiệu về Proteus

ss_2

Proteus là phần mềm mô phỏng vật lý các mạch điện tử, hay gọi là giả lập linh kiện trên máy tính, giúp chúng ta có thể dễ dàng thao tác và xử lý trực tiếp mà không cần phải nối dây hoặc cần các dụng cụ chuyên dụng để thực hành. Phần mềm gồm 2 chương trình chính:

  • ISIS cho phép mô phỏng mạch
  • ARES dùng để vẽ mạch in.

Chương trình Proteus không hỗ trợ sẵn mạch Arduino, do đó các bạn có thể tải về tại LIB_PROTEUS 8. Sau khi tải về, các bạn coppy thư viện vào trong Lib của thư mục chứa Proteus.

Để lắp mạch Arduino vào Proteus, ấn vào chữ P trên thanh công cụ  ss_3 - hiện ra Pick Devices - key words các bạn gõ "Arduino" , các bạn cần lấy thiết bị nào thì gõ keywords từ đó. Ví dụ : led matrix, button, buzzer, 74HC595,....

SS_20

Chuẩn bị

Lấy file hex từ Arduino IDE

File hex được viết tắt của từ Hexadecimal gọi là hệ thập lục phân. Các công cụ như Arduino IDE, Visual,... là những trình biên dịch từ những dòng lệnh của người lập trình, sau đó chương trình sẽ dịch ra mã máy, tạo ra những chuỗi ký tự thuộc hệ thập lục phân. Và đó là ngôn ngữ mà máy có thể hiểu được. Tôi sẽ hướng dẫn các bạn lấy file hex của Arduino IDE sau đó nạp vào Proteus 8. Quá trình này giống như bạn cắm dây thực tế trên Arduino, sau đó code trên máy tính. Sau khi nhấn nút "Verify", Arduino IDE sẽ tạo ra file hex để nạp vào mạch.

Bước 1 : Mở tập tin "preferences.txt" bằng notepad tại địa chỉ : "C:\Program Files\Arduino\lib\preferences.txt".

Bước 2 : Thêm dòng lệnh ở dưới cùng trong file preferences trỏ tới nơi bạn muốn lưu file hex, ở đây mình tạo folder "hex" ngoài destop và lưu tại đó.

ss_13

Bước 3 : Thoát khỏi chương trình Arduino IDE, mở lại và nạp code như ban đầu, chương trình sẽ xuất ra file hex và lưu tại folder hex bạn vừa tạo.

Linh kiện trên Proteus

Các bạn lấy các linh kiện để chuẩn bị :

ss_21

  • 7 SEG - COM - ANODE : Led 7 đoạn loại Anode.
  • Resistor : Điện trở, chi tiết xem tạif Điện trở.
  • Mạch Arduino Uno : Trong Proteus mạch này còn có tên là Simulino Uno.

Ngoài ra còn sử dụng bộ cấp nguồn cho Led 7 đoạn, bên thanh công cụ, các bạn chọn hình ss_6 - Click chọn "Power" - vẽ ra sẽ được ss_9.

Nguyên tắc hoạt động của LED 7 đoạn :

ss_end

 

Sơ đồ lắp đặt

Ở đây ta cắm các chân 1->7 của đèn theo thứ tự từ chân 3 -> chân 10 và không sử dụng chân nối với LED thể hiện kí tự ".".

ss_18

Lưu ý : 

  • Resistor khi vẽ ra, mặc định là "10k" do đó các bạn phải chỉnh lại giá trị tùy ý bằng cách click vào số "10k" để chỉnh, ở đây mình chỉnh 500.
  • Led 7 đoạn khi vẽ ra, các bạn phải chỉnh lại giá trị "Segment On Current" bằng cách double click vào đèn Led và thay giá trị 10mA thành 1mA.

ss_15

Nạp code từ Arduino IDE vào Proteus

Sau khi có file .hex và vẽ xong mạch mô phỏng, tiếp theo bạn double click vào Arduino, tại "Program File" bạn chọn file .hex tại nơi đã lưu, sau đó Ok.

ss_22

Bước cuối cùng là "Run simulation" - tại giao diện chính, bạn ấn nút Play ss_23, sau đó xem kết quả đạt được.

Các bạn có thể tải file Proteus đã được vẽ sẵn tại đây Demo Proteus, trong file này tôi đã chuẩn bị file .hex và file Proteus, chỉ cần nạp lại đường dẫn chứa file hex như ở trên hướng dẫn là hoàn thành.

THẢO LUẬN
ĐÓNG