Chào mừng bạn đến với khóa học “Lập Trình Vi Điều Khiển STM32 Cơ Bản Cho Cơ Điện Tử”! Vi điều khiển STM32 của hãng STMicroelectronics, dựa trên kiến trúc ARM Cortex-M, đang ngày càng được ưa chuộng trong các hệ thống nhúng, đặc biệt là trong lĩnh vực cơ điện tử và tự động hóa nhờ hiệu năng cao, tính linh hoạt và hệ sinh thái phát triển mạnh mẽ. Khóa học này được thiết kế để cung cấp cho bạn kiến thức nền tảng và kỹ năng thực hành để lập trình vi điều khiển STM32, giúp bạn tự tin thiết kế và triển khai các ứng dụng cơ điện tử ở mức độ cơ bản.
Cụ thể, trong khóa học này, chúng ta sẽ sử dụng:
Vi điều khiển: STM32F103C8T6 (Blue Pill).
Kit phát triển: STM32F103C8T6 Development Board (Blue Pill).
Môi trường phát triển: STM32CubeIDE.
Ngôn ngữ lập trình: C/C++.
Thư viện:
CMSIS (Cortex Microcontroller Software Interface Standard): Thư viện chuẩn cho vi điều khiển ARM Cortex-M.
STM32 HAL (Hardware Abstraction Layer): Thư viện để lập trình cho các ngoại vi của STM32.
Công cụ nạp/gỡ lỗi: ST-Link V2 (hoặc tương thích).
I. NỘI DUNG CHÍNH (MAIN CONTENT):
Khóa học bao gồm các nội dung chính sau:
Phần 1: Tổng Quan về Vi Điều Khiển STM32 và Kiến Trúc ARM Cortex-M3
Phần 2: Môi Trường Phát Triển và Công Cụ Lập Trình
Phần 3: Lập Trình C/C++ Cơ Bản cho Vi Điều Khiển STM32
Phần 4: Lập Trình Các Ngoại Vi Cơ Bản của STM32
Phần 5: Phát Triển Ứng Dụng Cơ Điện Tử với STM32
II. NỘI DUNG ĐƯỢC HỌC (LEARNING OUTCOMES & SCHEDULE):
Khóa học được thiết kế với thời lượng 40 giờ, bao gồm lý thuyết, bài tập, thực hành trên kit phát triển và các dự án mô phỏng. Dưới đây là nội dung chi tiết và thời gian học dự kiến cho từng phần:
Phần 1: Tổng Quan về Vi Điều Khiển STM32 và Kiến Trúc ARM Cortex-M3 (6 giờ)
1.1. Giới Thiệu về Vi Điều Khiển STM32 (2 giờ)
Khái niệm về vi điều khiển (Microcontroller) và vi xử lý (Microprocessor).
Giới thiệu về vi điều khiển STM32 của STMicroelectronics.
Phân loại các dòng vi điều khiển STM32 (STM32F0, STM32F1, STM32F2, STM32F3, STM32F4, STM32F7, STM32H7…).
Đặc điểm và ứng dụng của vi điều khiển STM32.
Lựa chọn dòng STM32 phù hợp cho ứng dụng.
1.2. Tìm Hiểu về Vi Điều Khiển STM32F103C8T6 (Blue Pill) (2 giờ)
Giới thiệu về STM32F103C8T6 (Blue Pill).
Cấu trúc, sơ đồ chân và chức năng của STM32F103C8T6.
Các đặc điểm nổi bật của STM32F103C8T6 (bộ nhớ, tốc độ, ngoại vi…).
Giới thiệu về Kit phát triển STM32F103C8T6 (Blue Pill)
1.3. Kiến Trúc ARM Cortex-M3 (2 giờ)
Giới thiệu về kiến trúc ARM và các dòng Cortex-M.
Đặc điểm nổi bật của kiến trúc ARM Cortex-M3.
Cấu trúc lõi ARM Cortex-M3 (thanh ghi, pipeline, chế độ hoạt động…).
Hệ thống bộ nhớ và ngoại vi.
Phần 2: Môi Trường Phát Triển và Công Cụ Lập Trình (6 giờ)
2.1. Giới Thiệu về Môi Trường Phát Triển STM32CubeIDE (2 giờ)
Tổng quan về STM32CubeIDE – môi trường phát triển chính thức của STMicroelectronics.
Các tính năng chính của STM32CubeIDE (soạn thảo, biên dịch, nạp chương trình, gỡ lỗi…).
Giới thiệu về STM32CubeMX (công cụ cấu hình ngoại vi và sinh code).
2.2. Cài Đặt và Cấu Hình STM32CubeIDE (2 giờ)
Hướng dẫn cài đặt STM32CubeIDE và các công cụ cần thiết.
Cài đặt các gói hỗ trợ (device family packs) cho STM32.
Cấu hình các tùy chọn cơ bản cho STM32CubeIDE.
2.3. Sử Dụng Trình Biên Dịch, Trình Gỡ Lỗi và Nạp Chương Trình (2 giờ)
Giới thiệu về trình biên dịch (compiler) và các tùy chọn biên dịch.
Sử dụng trình gỡ lỗi (debugger) để theo dõi và sửa lỗi chương trình.
Các phương pháp nạp chương trình cho vi điều khiển STM32 (ST-Link).
Thực hành tạo project mới, viết code, biên dịch, gỡ lỗi, nạp chương trình và kiểm tra hoạt động của STM32F103C8T6. Sử dụng ST-Link để nạp và debug.
Phần 3: Lập Trình C/C++ Cơ Bản cho Vi Điều Khiển STM32 (8 giờ)
3.1. Ngôn Ngữ Lập Trình C/C++ cho Vi Điều Khiển (3 giờ)
Ôn tập về ngôn ngữ lập trình C/C++.
Các kiểu dữ liệu, biến, hằng số, toán tử trong C/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/C++ cơ bản.
3.2. Làm Quen với Lập Trình Vi Điều Khiển STM32 (2 giờ)
Cấu trúc chương trình C/C++ cho vi điều khiển STM32.
Khai báo và sử dụng các thanh ghi, bit, port.
Thao tác với các chân I/O (Input/Output).
Giới thiệu về thư viện STM32 HAL.
Thực hành lập trình điều khiển LED đơn, LED 7 đoạn, nút nhấn.
3.3. Sử Dụng Thư Viện HAL để Lập Trình Ngoại Vi (3 giờ)
Giới thiệu về thư viện HAL (Hardware Abstraction Layer) và các hàm API.
Cấu hình và sử dụng các ngoại vi cơ bản (GPIO, Timer) với thư viện HAL.
Thực hành lập trình điều khiển các thiết bị ngoại vi đơn giản với STM32F103C8T6.
Phần 4: Lập Trình Các Ngoại Vi Cơ Bản của STM32 (10 giờ)
4.1. 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 của STM32F103C8T6.
4.2. Lập Trình Timer/Counter (3 giờ)
Giới thiệu về các bộ Timer/Counter trong vi điều khiển STM32F103C8T6.
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 trên STM32F103C8T6.
4.3. Lập Trình Ngắt (Interrupt) (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 trên STM32F103C8T6.
4.4. 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 biến trở, cảm biến tương tự (ví dụ: cảm biến nhiệt độ LM35) với STM32F103C8T6.
Phần 5: Ứng Dụng Vi Điều Khiển STM32 trong Cơ Điện Tử và Tự Động Hóa (8 giờ)
5.1. Lập Trình Giao Tiếp Nối Tiếp UART (2 giờ)
Nguyên lý hoạt động của giao tiếp UART.
Cấu hình và sử dụng module UART trong STM32F103C8T6.
Lập trình gửi và nhận dữ liệu qua UART.
Thực hành giao tiếp giữa STM32F103C8T6 và máy tính qua UART.
5.2. Lập Trình Điều Khiển Động Cơ với STM32 (3 giờ)
Lập trình điều khiển động cơ DC (thay đổi tốc độ, chiều quay) sử dụng PWM và cầu H (L298N hoặc tương đương).
Lập trình điều khiển động cơ bước (chế độ full-step, half-step, microstepping) sử dụng module driver.
Giới thiệu về điều khiển động cơ servo.
Thực hành điều khiển các loại động cơ với STM32F103C8T6.
5.3. Thiết Kế và Lập Trình Hệ Thống Cơ Điện Tử Đơn Giản (3 giờ)
Hướng dẫn học viên thiết kế và lập trình các hệ thống cơ điện tử đơn giản:
Hệ thống đo và hiển thị nhiệt độ, độ ẩm.
Hệ thống điều khiển động cơ.
Hệ thống giám sát và cảnh báo.
Thực hành, hoàn thiện và báo cáo dự án.
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 STM32, đặc biệt là STM32F103C8T6.
Sử dụng thành thạo môi trường phát triển STM32CubeIDE.
Lập trình thành thạo vi điều khiển STM32F103C8T6 bằng ngôn ngữ C/C++.
Cấu hình và sử dụng các ngoại vi cơ bản của STM32 (GPIO, Timer, Interrupt, ADC).
Lập trình giao tiếp nối tiếp UART.
Thiết kế và lập trình các ứng dụng cơ điện tử và tự động hóa sử dụng vi điều khiển STM32.
Kết nối và điều khiển các thiết bị ngoại vi (động cơ, cảm biến, LED, LCD,…).
Phát triển các hệ thống nhúng dựa trên nền tảng vi điều khiển STM32.
Gỡ lỗi và tối ưu hóa chương trình cho vi điều khiển.
Có nền tảng vững chắc để tiếp tục nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực vi điều khiển, hệ thống nhúng và cơ điện tử.
IV. THỜI GIAN (DURATION):
Thời lượng: 40 giờ (bao gồm lý thuyết, bài tập, thực hành trên kit phát triển và các dự án mô phỏng).
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/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 STM32.
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 STM32.
Nhà phát triển, nhà sáng chế muốn tạo ra các sản phẩm điện tử thông minh sử dụng vi điều khiển STM32.
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 STM32.
VII. MÔ TẢ (DESCRIPTION):
Khóa học “Lập Trình Vi Điều Khiển STM32 Cơ Bản Cho Cơ Điện Tử” là khóa học nhập môn cung cấp cho học viên kiến thức và kỹ năng nền tảng về lập trình vi điều khiển STM32, đặc biệt là STM32F103C8T6 (Blue Pill), bằng ngôn ngữ C/C++ và sử dụng môi trường phát triển STM32CubeIDE. Chương trình học được thiết kế từ cơ bản đến nâng cao, kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, giúp học viên nắm vững kiến thức và phát triển kỹ năng lập trình vi điều khiển một cách hiệu quả.
Khóa học bao gồm lý thuyết về kiến trúc, các ngoại vi, phương pháp lập trình, thực hành trên kit phát triển STM32F103C8T6 (Blue Pill), và các dự án ứng dụng, giúp học viên tự tin thiết kế, lập trình và triển khai các hệ thống nhúng đơn giản sử dụng vi điều khiển STM32 trong các ứng dụng cơ điện tử và tự động hóa. Khóa học đặc biệt chú trọng vào việc lập trình các ngoại vi cơ bản, kết nối và điều khiển các cảm biến, cơ cấu chấp hành, giúp học viên đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nền công nghiệp hiện đại.
VIII. LỢI ÍCH (BENEFITS):
Nắm vững kiến thức nền tảng về vi điều khiển STM32 và lập trình nhúng.
Phát triển kỹ năng lập trình vi điều khiển bằng ngôn ngữ C/C++.
Tự tin thiết kế và triển khai các ứng dụng cơ điện tử đơn giản sử dụng vi điều khiển STM32.
Nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường lao động trong lĩnh vực cơ điện tử, tự động hóa và hệ thống nhúng.
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 nền tảng, cập nhật và thực tiễn về lập trình vi điều khiển STM32 cơ bản cho cơ điện tử.
Đảm bảo học viên thành thạo kỹ năng lập trình, cấu hình, kết nối và ứng dụng vi điều khiển STM32 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 STM32 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 STM32 Cơ Bản Cho Cơ Điện Tử” là bước khởi đầu lý tưởng cho những ai muốn bước chân vào lĩnh vực lập trình vi điều khiển và phát triển các ứng dụng trong ngành cơ điện tử, tự động hóa. Hãy đăng ký ngay hôm nay để trang bị cho mình những kiến thức và kỹ năng cần thiết, sẵn sàng cho hành trình chinh phục công nghệ vi điều khiển STM32 và tạo ra những sản phẩm cơ điện tử thông minh, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động và sức cạnh tranh trong thời đại công nghiệp 4.0!
