Giải chuyên đề học tập Tin học 10 Cánh diều định hướng khoa học máy tính bài 1: Kết nối robot giáo dục với máy tính

Khởi động

Câu hỏi. Các thiết bị kết nối với nhau qua các kênh truyền thông để trao đổi thông tin. Em hãy kể tên một số thiết bị:

1) Sử dụng kết nối USB.

2) Sử dụng kết nối Bluetooth.

3) Sử dụng kết nối wifi.

1) Sử dụng kết nối USB: máy tính, điện thoại thông minh

2) Sử dụng kết nối Bluetooth: máy tính bảng, điện thoại thông minh

3) Sử dụng kết nối wifi: máy tính bảng, điện thoại thông minh, máy tính.

1. Các kênh truyền thông giữa robot và máy tính

2. Phần mềm kết nối robot giáo dục với máy tính

3. Kiểm tra kết nối robot với máy tính

Luyện tập

Câu hỏi. Em hãy tự thực hiện quá trình kết nối với máy tính thông qua cổng USB. Quan sát và ghi lại các phản ứng của robot và máy tính khi thực hiện thao tác kết nối.

* Các thao tác kết nối:

a. Chuẩn bị

- Robot Arduino

- Máy tính đã cài phần mềm EasCode

b. Tiến hành

Bước 1. Quan sát bảng mạch chính của robot (Hình 9)

- Xác định vị trí và tên gọi các đèn LED có trên bảng mạch chính.

- Xác định vị trí cổng kết nối USB

Bước 2. Quan sát dây cáp kết nối (Hình 10)

Bước 3. Kết nối robot với máy tính

Sử dụng dây cáp USB để kết nối robot với máy tính. Khi đó đèn LED ON sẽ sáng để báo hiệu bảng mạch Arduino đã được cấp nguồn điện. Đồng thời, máy tính cũng phát ra âm thanh để thông báo có kết nối phần cứng (robot) mới.

Bước 4. Kiểm tra kết nối cổng nối tiếp

- Khởi động phần mềm EasyCode

- Trên Thanh bảng chọn, chọn Kết nối, chọn Cổng nối tiếp (1). Khi đó giao diện Cài đặt (2) sẽ xuất hiện (Hình 11)

- Trong cửa sổ cài đặt, nếu thấy xuất hiện một cổng COM mới (đây là cổng COM ảo được máy tính tự gán số thứ tự) thì việc kết nối đã thành công (Hình 11)

Với các thiết bị sử dụng giao thức truyền thông nối tiếp để kết nối với máy tính thông qua cổng USB, khi kết nối, máy tính sẽ tạo ra một cổng COM ảo tương ứng để thực hiện việc truyền tin.

Bước 5. Kiểm tra việc nạp chương trình vào robot

- Trên thanh bảng chọn, chọn mục Ví dụ, chọn Arduino, chọn Điều khiển đèn LED (1)

- Đưa chuột đến trị trí Nút biên dịch và nạp chương trình, chọn (2) để nạp chương trình vào robot (Hình 12)

- Quan sát nếu thấy đèn LED L nhấp nháy thì chương trình đã nạp thành công vào robot.

c. Xử lý lỗi

- Nếu robot chưa kết nối được với máy tính thì cần cài đặt lại driver

- Nếu nạp chương trình không thành công thì tiến hành ngắt kết nối giữa robot và máy tính, rồi thực hiện lại thao tác nạp chương trình từ đầu.

* Trong quá trình thực hiện thao tác kết nối, các em hãy quan sát và ghi lại các phản ứng của robot.

Câu hỏi vận dụng. Kết nối robot với máy tính và nạp các chương trình ví dụ sẵn có khác trong bảng chọn Ví dụ (trên thanh bảng chọn của phần mềm EasyCode). Quan sát và mô tả hoạt động của robot với mỗi ví dụ tương ứng.

Các em tham khảo các bước kết nối robot với máy tính ở Hoạt động 2 trang 31.

Các em hãy nạp các chương ví dụ sẵn trong bảng chọn Ví dụ để quan sát hoạt động của robot.

- Arduino

• Nháy đèn.
• In chữ cổng nối tiếp.
• Trò chơi vòng lặp liên tiếp.
• Điều khiển servo.
• Điều khiển động cơ bước.

- KC-Bot

• Điều khiển đèn LED.
• Tránh vật cản.
• Đọc giá trị cảm biến hồng ngoại.
• Dò theo vạch.
• Tự động lấy thông số và dò theo vạch.
• Điều khiển qua bluetooth.

- Arduino Robot

• Đi theo hình vuông.
• Điều khiển đèn LED.
• Đọc khoảng cách.
• Cảnh báo va chạm bằng cảm biến siêu âm.
• Tránh vật cản.
• Đọc giá trị cảm biến hồng ngoại.
• Dò theo vạch.
• Điều khiển qua bluetooth.

Câu hỏi tự kiểm tra

Câu 1. Kết nối USB là kết nối có dây cáp hay không dây?

Kết nối USB là kết nối có dây cáp.

Câu 2. Để robot kết nối và truyền hoặc nhận được thông tin với máy tính, ta cần cài đặt phần mềm gì cho máy tính?

Để robot kết nối và truyền hoặc nhận được thông tin với máy tính, ta cần cài đặt phần mềm trình điều khiển (driver). Các hãng sản xuất robot thường cung cấp phần mềm này riêng lẻ hoặc tích hợp kèm trong một bộ công cụ phần mềm hỗ trợ toàn diện việc phát triển ứng dụng cho robot. Bộ công cụ này được gọi chung là phần mềm môi trường phát triển tích hợp (IDE).