Làm quen ESP32 và cài đặt môi trường lập trình

🎯 Mục tiêu bài học

Học xong bài này, bạn có thể:

• Nêu được ESP32 khác Arduino Uno ở điểm nào (WiFi, Bluetooth, 2 nhân, 3.3V).
• Cài đặt xong Arduino IDE 2 và gói board ESP32 của Espressif.
• Nạp thành công chương trình Blink và mở được Serial Monitor.

🧰 Chuẩn bị linh kiện

• 1 board ESP32 DevKit V1 (ESP32-WROOM-32, 30 hoặc 38 chân)
• 1 cáp micro-USB (hoặc USB-C) có truyền dữ liệu, không phải cáp chỉ sạc
• Máy tính Windows/macOS/Linux

🔌 Hình và sơ đồ

💻 Code mẫu

Bấm Sao chép, dán vào Arduino IDE (xoá hết code cũ trước), rồi bấm Upload →.

// Bài 1 - Chương trình đầu tiên: nhấp nháy LED có sẵn trên board
const int LED_PIN = 2;          // LED xanh trên ESP32 DevKit nối với GPIO2

void setup() {
  Serial.begin(115200);         // mở cổng Serial tốc độ 115200
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);     // khai báo chân LED là ngõ ra
  Serial.println("Xin chao ESP32!");
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);  // bật LED (3.3V)
  Serial.println("LED BAT");
  delay(1000);                  // chờ 1000 ms = 1 giây
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);   // tắt LED (0V)
  Serial.println("LED TAT");
  delay(1000);
}

🖥️ Mô phỏng trên Wokwi (không cần linh kiện thật)

Mô phỏng chỉ có board ESP32: LED trên board (GPIO2) sẽ nhấp nháy, Serial Monitor hiện ở dưới.

1. Bấm nút Mở Wokwi ESP32 bên dưới (mở tab mới, không cần đăng nhập để chạy thử).
2. Ở tab sketch.ino: xoá hết, dán code mẫu ở phần trên.
3. Ở tab diagram.json: xoá hết, dán sơ đồ mạch (nút Sao chép diagram.json). Mạch tự hiện ra với đầy đủ linh kiện và dây nối.
4. Bấm nút ▶ màu xanh để chạy. Serial Monitor hiện ở phía dưới khung mạch.

🖥️ Mở Wokwi ESP32 ↗ 📋 Sao chép diagram.json

{
  "version": 1,
  "author": "STEM AI - IoT",
  "editor": "wokwi",
  "parts": [
    {
      "type": "board-esp32-devkit-c-v4",
      "id": "esp",
      "top": 0,
      "left": 0,
      "attrs": {}
    }
  ],
  "connections": [
    [
      "esp:TX",
      "$serialMonitor:RX",
      "",
      []
    ],
    [
      "esp:RX",
      "$serialMonitor:TX",
      "",
      []
    ]
  ],
  "dependencies": {}
}

🟧 Mô phỏng trên Tinkercad (Arduino Uno)

Tinkercad Circuits của Autodesk chưa có ESP32, chỉ có board Arduino. Phần này là phiên bản Arduino Uno của cùng mạch và cùng kiến thức. Mã nguồn khác bản ESP32 ở số chân, mức điện áp 5V và ADC 10 bit.

Arduino Uno có LED sẵn ở chân 13 (kí hiệu L), tương tự LED GPIO2 của ESP32. Không cần nối dây.

1. Vào tinkercad.com → Circuits, đăng nhập (miễn phí, có thể dùng tài khoản Google), bấm + Create → Circuit.
2. Ở khung linh kiện bên phải, chọn All rồi gõ tên vào ô tìm kiếm để kéo từng linh kiện ra màn hình:
   Arduino Uno R3
3. Nối dây theo bảng bên dưới: bấm vào một chân, kéo tới chân kia. Bấm vào dây để đổi màu (đỏ = 5V, đen = GND) cho dễ kiểm tra.
4. Bấm nút Code, đổi chế độ Blocks thành Text (chọn Continue khi được hỏi), xoá hết code mẫu, dán code Tinkercad ở dưới.
5. Bấm Start Simulation. Mở Serial Monitor ở đáy khung Code để xem dữ liệu in ra.

// Bài 1 - Tinkercad (Arduino Uno): nhấp nháy LED có sẵn chân 13
const int LED_PIN = 13;

void setup() {
  Serial.begin(9600);          // Tinkercad dùng 9600 baud
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.println("Xin chao Arduino!");
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  Serial.println("LED BAT");
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  Serial.println("LED TAT");
  delay(1000);
}

🟧 Mở Tinkercad Circuits ↗

▶ Video hướng dẫn

Giáo viên sẽ cập nhật video cho bài này. Trong lúc chờ, bạn có thể xem các video công khai về cùng chủ đề trên YouTube:

🔎 Tìm thêm video trên YouTube ↗

✍️ Bài tập vận dụng

1. Đổi thời gian để LED sáng 0,2 giây và tắt 0,8 giây.
2. Cho LED nháy nhanh 3 lần rồi nghỉ 2 giây (gợi ý: dùng 3 cặp bật/tắt).
3. In ra Serial số lần đã nhấp nháy: “Lan thu 1”, “Lan thu 2”…

Gợi ý: lưu mỗi bài tập thành một sketch riêng (File → Save As…), chụp ảnh/quay video sản phẩm gửi vào nhóm Zalo để được nhận xét.

✅ Trắc nghiệm kiểm tra nhanh

Chọn đáp án cho từng câu rồi bấm Nộp bài.