Chào mừng bạn đến với khóa học “Lập Trình Vi Điều Khiển PIC – Ngôn Ngữ C”! Vi điều khiển PIC của hãng Microchip là một trong những dòng vi điều khiển 8-bit phổ biến nhất thế giới, được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử, hệ thống nhúng, và các ứng dụng cơ điện tử, tự động hóa. Khóa học này được thiết kế để cung cấp cho bạn kiến thức từ cơ bản đến nâng cao về vi điều khiển PIC, lập trình nhúng với ngôn ngữ C, và phương pháp phát triển các ứng dụng trên nền tảng vi điều khiển PIC, giúp bạn tự tin thiết kế và triển khai các hệ thống nhúng sử dụng PIC trong thực tế.
I. NỘI DUNG CHÍNH (MAIN CONTENT):
Khóa học bao gồm các nội dung chính sau:
- Phần 1: Tổng Quan về Vi Điều Khiển PIC và Môi Trường Phát Triển
- Phần 2: Lập Trình C Cơ Bản cho Vi Điều Khiển PIC
- Phần 3: Lập Trình Các Ngoại Vi Cơ Bản của PIC
- Phần 4: Lập Trình Các Ngoại Vi Giao Tiếp
- Phần 5: Phát Triển Ứng Dụng Cơ Điện Tử và Tự Động Hóa với PIC
II. NỘI DUNG ĐƯỢC HỌC (LEARNING OUTCOMES & SCHEDULE):
Khóa học được thiết kế với thời lượng 48 giờ, bao gồm lý thuyết, bài tập, thực hành trên kit phát triển/mô phỏng và các dự án thực tế. Dưới đây là nội dung chi tiết và thời gian học dự kiến cho từng phần:
Phần 1: Tổng Quan về Vi Điều Khiển PIC và Môi Trường Phát Triển (6 giờ)
1.1. Giới Thiệu về Vi Điều Khiển PIC (2 giờ)
- Khái niệm về vi điều khiển (Microcontroller) và vi xử lý (Microprocessor).
- Giới thiệu về vi điều khiển PIC của Microchip.
- Phân loại các dòng vi điều khiển PIC (PIC10, PIC12, PIC16, PIC18, PIC24, dsPIC, PIC32…).
- Đặc điểm và ứng dụng của vi điều khiển PIC.
- Lựa chọn dòng PIC phù hợp cho ứng dụng.
1.2. Kiến Trúc Vi Điều Khiển PIC (2 giờ)
- Giới thiệu kiến trúc Harvard và kiến trúc Von Neumann.
- Cấu trúc tổng quan của một vi điều khiển PIC (CPU, bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu, các thanh ghi, các ngoại vi…).
- Sơ đồ khối và chức năng các khối chính trong vi điều khiển PIC.
1.3. Môi Trường Phát Triển cho Vi Điều Khiển PIC (2 giờ)
- Giới thiệu về phần mềm MPLAB X IDE.
- Giới thiệu về trình biên dịch MPLAB XC8.
- Giới thiệu về phần mềm MikroC Pro for PIC.
- Hướng dẫn cài đặt và cấu hình môi trường phát triển.
- Thực hành tạo project mới, viết code, biên dịch và nạp chương trình cho PIC.
Phần 2: Lập Trình C Cơ Bản cho Vi Điều Khiển PIC (10 giờ)
2.1. Ngôn Ngữ Lập Trình C cho Vi Điều Khiển (3 giờ)
- Ôn tập về ngôn ngữ lập trình C.
- Các kiểu dữ liệu, biến, hằng số, toán tử trong C.
- Cấu trúc điều khiển (if-else, switch-case, for, while, do-while).
- Hàm (function) và cách định nghĩa, sử dụng hàm.
- Thực hành lập trình C cơ bản.
2.2. Làm Quen với Lập Trình Vi Điều Khiển PIC (2 giờ)
- Cấu trúc chương trình C cho vi điều khiển PIC.
- Khai báo và sử dụng các thanh ghi, bit, port.
- Thao tác với các chân I/O (Input/Output).
- Thực hành lập trình điều khiển LED đơn, LED 7 đoạn.
2.3. Sử Dụng Thư Viện Hỗ Trợ và Các Hàm Cơ Bản (3 giờ)
- Giới thiệu về các thư viện hỗ trợ cho vi điều khiển PIC (delay, LCD, keypad…).
- Sử dụng các hàm cơ bản để cấu hình và điều khiển các ngoại vi.
- Thực hành lập trình điều khiển các thiết bị ngoại vi đơn giản.
2.4. Lập Trình Ngắt (Interrupt) cho Vi Điều Khiển PIC (2 giờ)
- Khái niệm về ngắt và các loại ngắt.
- Cấu hình và sử dụng ngắt ngoài (External Interrupt).
- Cấu hình và sử dụng ngắt Timer.
- Thực hành lập trình xử lý ngắt.
Phần 3: Lập Trình Các Ngoại Vi Cơ Bản của PIC (12 giờ)
3.1. Lập Trình GPIO (General Purpose Input/Output) (2 giờ)
- Cấu hình chân I/O là input hoặc output.
- Đọc trạng thái logic từ chân input.
- Xuất tín hiệu logic ra chân output.
- Thực hành điều khiển LED, nút nhấn, relay… qua GPIO.
3.2. Lập Trình Timer/Counter (3 giờ)
- Giới thiệu về các bộ Timer/Counter trong vi điều khiển PIC.
- Cấu hình và sử dụng Timer ở chế độ định thời (Timer Mode).
- Cấu hình và sử dụng Timer ở chế độ đếm xung (Counter Mode).
- Ứng dụng Timer/Counter trong tạo thời gian trễ, đo tần số, đếm sự kiện.
- Thực hành lập trình Timer/Counter.
3.3. Lập Trình Bộ Chuyển Đổi ADC (Analog-to-Digital Converter) (3 giờ)
- Giới thiệu về bộ chuyển đổi ADC và các thông số kỹ thuật.
- Cấu hình và sử dụng ADC để đọc giá trị điện áp tương tự.
- Chuyển đổi giá trị số sang giá trị điện áp tương ứng.
- Thực hành lập trình ADC và đọc giá trị từ cảm biến tương tự.
3.4. Lập Trình Điều Chế Độ Rộng Xung PWM (Pulse Width Modulation) (2 giờ)
- Khái niệm về PWM và ứng dụng trong điều khiển.
- Cấu hình và sử dụng bộ PWM trong vi điều khiển PIC.
- Điều khiển độ sáng đèn LED, tốc độ động cơ DC bằng PWM.
- Thực hành lập trình PWM.
3.5. Giới Thiệu Về Bộ Nhớ EEPROM và Giao Tiếp Nối Tiếp (2 giờ)
- Giới thiệu về bộ nhớ EEPROM.
- Giới thiệu về giao tiếp nối tiếp UART, SPI, I2C.
Phần 4: Lập Trình Các Ngoại Vi Giao Tiếp (8 giờ)
4.1. Lập Trình Giao Tiếp UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) (3 giờ)
- Nguyên lý hoạt động của giao tiếp UART.
- Cấu hình và sử dụng module UART trong vi điều khiển PIC.
- Lập trình gửi và nhận dữ liệu qua UART.
- Thực hành giao tiếp giữa PIC và máy tính qua UART.
4.2. Lập Trình Giao Tiếp SPI (Serial Peripheral Interface) (3 giờ)
- Nguyên lý hoạt động của giao tiếp SPI.
- Cấu hình và sử dụng module SPI trong vi điều khiển PIC.
- Lập trình giao tiếp với các thiết bị ngoại vi hỗ trợ SPI (như cảm biến, bộ nhớ…).
- Thực hành giao tiếp SPI.
4.3. Lập Trình Giao Tiếp I2C (Inter-Integrated Circuit) (2 giờ)
- Nguyên lý hoạt động của giao tiếp I2C.
- Cấu hình và sử dụng module I2C trong vi điều khiển PIC.
- Lập trình giao tiếp với các thiết bị ngoại vi hỗ trợ I2C (như cảm biến, EEPROM…).
- Thực hành giao tiếp I2C.
Phần 5: Phát Triển Ứng Dụng Cơ Điện Tử và Tự Động Hóa với PIC (12 giờ)
5.1. Thiết Kế và Lập Trình Hệ Thống Điều Khiển Động Cơ (4 giờ)
- Sử dụng PIC để điều khiển tốc độ, chiều quay của động cơ DC.
- Sử dụng PIC để điều khiển động cơ bước, động cơ servo.
- Tích hợp cảm biến phản hồi (encoder) để điều khiển chính xác vị trí, tốc độ.
- Thực hành thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển động cơ.
5.2. Thiết Kế và Lập Trình Hệ Thống Thu Thập Dữ Liệu (4 giờ)
- Sử dụng PIC để thu thập dữ liệu từ các cảm biến (nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, áp suất…).
- Lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ (EEPROM, SD card).
- Truyền dữ liệu lên máy tính hoặc hệ thống giám sát.
- Thực hành thiết kế và lập trình hệ thống thu thập dữ liệu.
5.3. Thiết Kế và Lập Trình Hệ Thống Điều Khiển và Giám Sát Dùng LCD, Keypad (4 giờ)
- Kết nối và lập trình hiển thị thông tin lên LCD.
- Kết nối và lập trình đọc dữ liệu từ Keypad.
- Thiết kế giao diện người dùng đơn giản trên LCD và Keypad.
- Thực hành thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển và giám sát.
III. BẠN SẼ BIẾT GÌ SAU KHI HỌC XONG? (KNOWLEDGE GAINED):
Sau khi hoàn thành khóa học, học viên sẽ có khả năng:
- Hiểu rõ kiến trúc và nguyên lý hoạt động của vi điều khiển PIC.
- Thành thạo lập trình vi điều khiển PIC bằng ngôn ngữ C.
- Sử dụng thành thạo các trình biên dịch MPLAB XC8, MikroC Pro for PIC và môi trường phát triển MPLAB X IDE.
- Lập trình và sử dụng các ngoại vi cơ bản của PIC (GPIO, Timer, Interrupt, ADC, PWM).
- Lập trình và sử dụng các ngoại vi giao tiếp (UART, SPI, I2C).
- Thiết kế và lập trình các ứng dụng cơ điện tử và tự động hóa sử dụng vi điều khiển PIC.
- Kết nối và điều khiển các thiết bị ngoại vi (động cơ, cảm biến, LCD, Keypad…).
- Phát triển các hệ thống nhúng dựa trên nền tảng vi điều khiển PIC.
- Gỡ lỗi và tối ưu hóa chương trình cho vi điều khiển PIC.
- Có nền tảng vững chắc để tiếp tục nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực vi điều khiển và hệ thống nhúng.
IV. THỜI GIAN (DURATION):
- Thời lượng: 48 giờ (bao gồm lý thuyết, bài tập, thực hành trên kit phát triển/mô phỏng và các dự án thực tế).
- Hình thức: Online/Offline/Blended (tùy chọn).
- Lịch học: Linh hoạt, phù hợp với nhu cầu học viên.
V. YÊU CẦU (PREREQUISITES):
- Có kiến thức cơ bản về điện tử số và mạch điện.
- Có kiến thức cơ bản về lập trình, ưu tiên ngôn ngữ C.
- Sử dụng thành thạo máy tính và các phần mềm văn phòng.
- Có tinh thần ham học hỏi, chủ động nghiên cứu và giải quyết vấn đề.
VI. ĐỐI TƯỢNG PHÙ HỢP (TARGET AUDIENCE):
- Sinh viên các ngành cơ điện tử, tự động hóa, điện – điện tử, CNTT muốn trang bị kỹ năng lập trình vi điều khiển PIC.
- Kỹ sư, kỹ thuật viên đang làm việc trong các lĩnh vực thiết kế, chế tạo, vận hành và bảo trì các hệ thống cơ điện tử, tự động hóa, hệ thống nhúng.
- Lập trình viên muốn phát triển kỹ năng lập trình nhúng cho vi điều khiển PIC.
- Nhà phát triển, nhà sáng chế muốn tạo ra các sản phẩm điện tử thông minh, các thiết bị IoT sử dụng vi điều khiển PIC.
- Bất kỳ ai quan tâm đến lĩnh vực vi điều khiển, hệ thống nhúng và muốn làm chủ công nghệ lập trình vi điều khiển PIC.
VII. MÔ TẢ (DESCRIPTION):
Khóa học “Lập Trình Vi Điều Khiển PIC – Ngôn Ngữ C” là khóa học thực hành chuyên sâu cung cấp cho học viên kiến thức toàn diện và kỹ năng thực tiễn trong việc lập trình vi điều khiển PIC bằng ngôn ngữ C, sử dụng các trình biên dịch MPLAB XC8, MikroC Pro for PIC và môi trường phát triển MPLAB X IDE. Chương trình học được xây dựng dựa trên các dòng vi điều khiển PIC phổ biến (PIC16F, PIC18F), kết hợp với kinh nghiệm thực tiễn từ các chuyên gia trong ngành.
Khóa học bao gồm lý thuyết nền tảng, thực hành trên kit phát triển/mô phỏng, các nghiên cứu tình huống (case studies) và dự án thực tế, giúp học viên nắm vững kiến thức và phát triển kỹ năng lập trình vi điều khiển PIC một cách hiệu quả. Khóa học đặc biệt chú trọng vào việc lập trình các ngoại vi cơ bản và nâng cao, phát triển các ứng dụng trong lĩnh vực cơ điện tử và tự động hóa, giúp học viên có thể đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nền công nghiệp hiện đại.
VIII. LỢI ÍCH (BENEFITS):
- Nắm vững kiến thức và kỹ năng chuyên sâu về lập trình vi điều khiển PIC bằng ngôn ngữ C.
- Nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường lao động trong lĩnh vực cơ điện tử, tự động hóa và hệ thống nhúng.
- Có khả năng thiết kế và triển khai các ứng dụng sử dụng vi điều khiển PIC trong thực tế.
- Tăng cường hiệu quả làm việc thông qua việc tự động hóa các quy trình và thiết bị.
- Được học tập với đội ngũ giảng viên là các chuyên gia đầu ngành, giàu kinh nghiệm thực tế và nghiên cứu.
- Giáo trình được biên soạn khoa học, cập nhật và bám sát xu hướng công nghệ.
- Môi trường học tập chuyên nghiệp, trang thiết bị hiện đại (đối với học offline).
- Hỗ trợ kỹ thuật sau khóa học, giải đáp thắc mắc và tư vấn hướng nghiệp.
IX. CAM KẾT (COMMITMENT):
- Cung cấp kiến thức chuyên sâu, cập nhật và thực tiễn về lập trình vi điều khiển PIC bằng ngôn ngữ C.
- Đảm bảo học viên thành thạo kỹ năng lập trình, cấu hình, kết nối và ứng dụng vi điều khiển PIC sau khi hoàn thành khóa học.
- Hỗ trợ học viên tối đa trong suốt quá trình học tập và thực hành.
- Cung cấp môi trường học tập chuyên nghiệp, thân thiện và hiệu quả.
- Luôn cập nhật kiến thức và công nghệ mới nhất về vi điều khiển PIC và các công cụ phát triển.
- Cam kết mang lại giá trị thiết thực cho học viên, giúp học viên ứng dụng kiến thức vào công việc hiệu quả, nâng cao năng lực cạnh tranh trong thị trường lao động.
X. KẾT THÚC (CONCLUSION):
Khóa học “Lập Trình Vi Điều Khiển PIC – Ngôn Ngữ C” là sự lựa chọn đúng đắn cho các cá nhân và doanh nghiệp muốn làm chủ công nghệ vi điều khiển PIC, góp phần phát triển các hệ thống nhúng, cơ điện tử và tự động hóa hiện đại, nâng cao hiệu quả hoạt động và sức cạnh tranh trong thời đại công nghiệp 4.0. Hãy đăng ký ngay hôm nay để trở thành chuyên gia lập trình vi điều khiển PIC và đón đầu xu hướng phát triển của công nghệ trong tương lai!
