Khóa học lập trình Microcontroller & Embedded System Firmware giúp bạn làm chủ vi điều khiển, lập trình firmware chuyên sâu với C/C++, RTOS, giao tiếp ngoại vi (UART, SPI, I2C), và phát triển hệ thống nhúng. Học theo dự án thực tế, phù hợp cho kỹ sư điện tử, lập trình viên nhúng, và người muốn làm việc trong ngành IoT, Automotive, Robotics.
Khóa học lập trình Microcontroller & Embedded System Firmware giúp bạn làm chủ vi điều khiển, lập trình firmware chuyên sâu với C/C++, RTOS, giao tiếp ngoại vi (UART, SPI, I2C), và phát triển hệ thống nhúng. Học theo dự án thực tế, phù hợp cho kỹ sư điện tử, lập trình viên nhúng, và người muốn làm việc trong ngành IoT, Automotive, Robotics.
------ DANH MỤC NỘI DUNG ------
A. Mục tiêu đào tạo là gì?
B. Tại sao nên học lập trình Embedded System?
1. Ứng dụng rộng dãi trong công nghiệp và đời sống
2. Là nền tảng của phát triển hệ thống Nhúng
3. Kết hợp với AI & IoT tạo ra những ứng dụng thông minh
4. Cơ hội nghề nghiệp lớn
5. Học Nhúng + Linux giúp tối ưu hệ thống Nhúng
C. Các ứng dụng thực tế của Embedded System?
1. Điện tử tiêu dùng
2. Ô tô và xe tự hành
3. Công nghiệp và tự động hóa
4. IoT (Internet of Things)
5. Y tế và chăm sóc sức khỏe
6. AI và Robotics
7. An ninh và giám sát
D. Tại sao bạn nên chọn IMIC?
E. Nội dung Chương trình đào tạo lập trình Microcontroller & Embedded System Firmware
Khóa học này được thiết kế nhằm trang bị cho học viên kiến thức và kỹ năng thực hành trong lĩnh vực lập trình vi điều khiển và phát triển firmware cho hệ thống nhúng. Cụ thể, khóa học hướng đến các mục tiêu sau:
1. Hiểu rõ nền tảng hệ thống nhúng – Nắm vững kiến trúc vi điều khiển, nguyên lý hoạt động và các giao thức truyền thông phổ biến như UART, SPI, I2C, CAN.
2. Lập trình firmware chuyên sâu – Sử dụng C/C++ để lập trình vi điều khiển, quản lý bộ nhớ, tối ưu hiệu suất và xử lý ngắt.
3. Làm việc với RTOS – Ứng dụng hệ điều hành thời gian thực (RTOS) trong lập trình hệ thống nhúng.
4. Giao tiếp và điều khiển ngoại vi – Lập trình để điều khiển cảm biến, màn hình, động cơ, thiết bị ngoại vi.
5. Phát triển và debug firmware – Sử dụng công cụ phát triển (IDE, Debugger, Logic Analyzer) để kiểm thử và tối ưu code.
6. Thực hành qua dự án thực tế – Hoàn thành một hoặc nhiều dự án từ thiết kế phần cứng đến lập trình firmware hoàn chỉnh.
7. Ứng dụng vào IoT, Robotics, Automotive – Tích hợp công nghệ vào các lĩnh vực như nhà thông minh, xe tự hành, thiết bị y tế, và công nghiệp.
Sau khóa học, học viên sẽ có thể tự tin lập trình, phát triển và triển khai firmware cho hệ thống nhúng trong môi trường thực tế.
Học Microcontroller (Vi điều khiển), Embedded System (Hệ thống nhúng) và Linux mang lại nhiều lợi ích, đặc biệt nếu bạn quan tâm đến phát triển phần cứng, IoT, tự động hóa và trí tuệ nhân tạo nhúng. Dưới đây là những lý do bạn nên học:
- Điện tử tiêu dùng: TV, tủ lạnh, máy giặt, lò vi sóng, máy ảnh... đều sử dụng vi điều khiển và hệ thống nhúng.
- Ô tô & Hệ thống tự hành: ECU (Engine Control Unit), hệ thống ABS, cảm biến lùi, camera AI.
- IoT (Internet of Things): Nhà thông minh, cảm biến môi trường, camera an ninh AI.
- Tự động hóa công nghiệp: PLC, robot công nghiệp, dây chuyền sản xuất tự động.
- Vi điều khiển (Microcontroller - MCU) như STM32, ESP32, AVR, PIC giúp bạn thiết kế mạch điều khiển, giao tiếp cảm biến, xử lý tín hiệu.
- Embedded Linux (Hệ điều hành nhúng Linux) phổ biến trong Raspberry Pi, BeagleBone, Jetson Nano giúp chạy các ứng dụng nhúng phức tạp như AI, xử lý ảnh, truyền thông mạng.
- Lập trình hệ thống nhúng dùng C, C++, Python giúp bạn làm việc với các thiết bị thực tế.
- AI Camera, Nhận diện khuôn mặt: Chạy OpenCV, TensorFlow Lite trên Raspberry Pi.
- Hệ thống giám sát thông minh: Kết hợp IoT + AI để phát hiện chuyển động, đo lường dữ liệu môi trường.
- Robot tự hành: Nhúng Linux trên Jetson Nano, STM32, ESP32 để điều khiển robot.
- Kỹ sư nhúng (Embedded Engineer): Thiết kế phần mềm nhúng cho thiết bị IoT, xe tự hành, hệ thống tự động hóa.
- Kỹ sư phát triển firmware: Viết chương trình điều khiển cho vi điều khiển STM32, ESP32.
- AI & Robotics Developer: Xây dựng hệ thống nhúng tích hợp AI, xử lý ảnh, nhận diện giọng nói.
- Chuyên gia bảo mật IoT: Đảm bảo an toàn cho các thiết bị nhúng kết nối mạng.
- Linux tối ưu tài nguyên: Ít tốn RAM, CPU, phù hợp cho thiết bị nhỏ gọn.
- Hỗ trợ mã nguồn mở: Dễ dàng tùy chỉnh, phát triển hệ thống theo nhu cầu.
- Quản lý tốt phần cứng: Điều khiển GPIO, SPI, I2C, UART hiệu quả.
Microcontroller (Vi điều khiển), Embedded System (Hệ thống nhúng) và Linux có nhiều ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực từ điện tử tiêu dùng, công nghiệp, ô tô đến y tế và IoT. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến:
- Thiết bị gia dụng thông minh:
- Máy giặt, tủ lạnh, lò vi sóng: Điều khiển nhiệt độ, thời gian, chế độ vận hành.
- Hệ thống điều hòa nhiệt độ thông minh: Dùng vi điều khiển ESP32 để kết nối Wi-Fi và điều khiển từ xa.
- Thiết bị giải trí:
- TV thông minh, máy chơi game: Sử dụng Linux Embedded để cung cấp giao diện người dùng linh hoạt.
- Loa thông minh (Alexa, Google Home): Tích hợp Linux để nhận lệnh giọng nói và phát nhạc trực tuyến.
- Hệ thống điều khiển động cơ (ECU):
- Quản lý phun nhiên liệu, kiểm soát khí thải, giám sát động cơ.
- Hệ thống an toàn:
- ABS (Anti-lock Braking System): Điều khiển lực phanh để tránh khóa bánh xe.
- Cảm biến và camera lùi: Tích hợp AI để nhận diện vật cản.
- Hệ thống giải trí trên xe (In-Vehicle Infotainment):
- Dùng Linux để cung cấp GPS, phát nhạc, kết nối smartphone.
- Robot công nghiệp:
- Sử dụng vi điều khiển STM32, Arduino để điều khiển cánh tay robot, băng chuyền sản xuất.
- Điều khiển quá trình sản xuất:
- Dùng PLC (Programmable Logic Controller) để tự động hóa quy trình sản xuất, giám sát thiết bị.
- Hệ thống SCADA:
- Kết hợp với Linux để giám sát và điều khiển từ xa các nhà máy, trạm điện.
- Nhà thông minh (Smart Home):
- ESP8266, ESP32, Raspberry Pi điều khiển đèn, khóa cửa, camera an ninh.
- Tích hợp với Home Assistant, OpenHAB để quản lý thiết bị qua điện thoại.
- Giám sát môi trường:
- Sử dụng cảm biến và vi điều khiển để đo nhiệt độ, độ ẩm, chất lượng không khí.
- Truyền dữ liệu lên đám mây (AWS IoT, Azure IoT) để phân tích.
- Thiết bị đo lường y tế:
- Máy đo huyết áp, nhiệt kế, máy đo đường huyết sử dụng vi điều khiển để thu thập và xử lý dữ liệu.
- Thiết bị hỗ trợ sự sống:
- Máy thở, máy theo dõi nhịp tim dùng hệ thống nhúng để kiểm soát và cảnh báo.
- Robot phẫu thuật:
- Tích hợp Linux và vi điều khiển để thực hiện các ca phẫu thuật chính xác.
- Robot tự hành:
- Sử dụng Raspberry Pi, Jetson Nano để xử lý hình ảnh, điều khiển động cơ.
- Tích hợp ROS (Robot Operating System) trên Linux để lập trình robot.
- Camera thông minh:
- Nhận diện khuôn mặt, vật thể bằng OpenCV, TensorFlow Lite trên Linux Embedded.
- Camera an ninh IP:
- Sử dụng Linux để truyền hình ảnh qua mạng và ghi lại video.
- Tích hợp AI để phát hiện chuyển động, nhận diện người.
- Hệ thống cảnh báo xâm nhập:
- ESP32 kết hợp cảm biến hồng ngoại để phát hiện xâm nhập, gửi cảnh báo qua Wi-Fi.
KẾT LUẬN
Hệ thống nhúng và Linux hiện diện ở khắp mọi nơi trong cuộc sống hiện đại, từ thiết bị điện tử cá nhân, ô tô, y tế đến công nghiệp và IoT. Học và ứng dụng công nghệ này sẽ mở ra nhiều cơ hội trong phát triển phần cứng, lập trình nhúng, AI và tự động hóa.
- Lộ trình bài bản, trang bị cho học viên kiến thức, kỹ năng đáp ứng yêu cầu nhà tuyển dụng.
- Học theo dự án thực tế – Áp dụng ngay vào công việc.
- Mỗi lớp chỉ từ 7-12 học viên được cầm tay chỉ việc bởi các chuyên gia từ các tập đoàn, doanh nhiệp lớn,...
- Cấp chứng chỉ và cam kết giới thiệu việc làm sau khi tốt nghiệp
- Nắm chắc kỹ năng, tối ưu CV, mở rộng cơ hội thăng tiến.
- Hình thức học Online và Offline linh động.
- Tổng quan về chương trình học, tổng quan về hệ thống nhúng và cấu trúc vi điều khiển STM32, cài đặt phần mềm, ôn tập ngôn ngữ lập trình C/C++
- Hướng dẫn cài đặt phần mềm STM32 Cube IDE
- Hướng dẫn cắm dây mạch nạp ST-Link V2 sang kit STM32F411
- Hướng dẫn cài đặt Driver cho mạch nạp ST-Link V2
- Hướng dẫn debug trên STM32 Cube IDE – Debug chương trình vi điều khiển STM32F411
- Cài đặt trình biên dịch
- Các công cụ để học ARM
- Tạo và build một chương trình
- Cấu trúc của một chương trình C
- Giới thiệu STlink v2
- Nạp chương trình vào chip
- Nguồn clock cho CPU, ngoại vi
- Giới thiệu về GPIO trong STM32
- Lập trình thao tác với GPIO trong STM32
- Lập trình điều khiển Led
- Lập trình nút nhấn
- Bài tập thực hành
- Giới thiệu về ngắt và ngắt ngoài
- Tạo chương trình phục vụ ngắt
- Ngắt GPIO
- System tick với STM32
- Kĩ năng khai báo biến và tối ưu chương trình ngắt
- Chức năng Debug trên STM32 Cube IDE, thực hành với nút nhấn
- Quá trình Bootup của STM31F411
- Bài tập thực hành
- Chức năng của Timer
- Kết nối xung Clock và khối AHB, APB
- Cài đặt timer
- Tính toán và cài đặt các giá trị
- Lập trình nháy Led bằng timer
- Các chế độ hoạt động của Timer, thực hành với đèn giao thông, điều khiển độ sáng đèn LED
- Bài tập thực hành
- Giới thiệu ứng dụng của PWM
- Cài đặt và sử dụng PWM
- Bài tập thực hành
- Giới thiệu về các chuẩn giao tiếp
- Lập trình với USART STM32
- Lập trình thao tác với UART
- Sử dụng các thư viện cho USART
- Giao tiếp Serial (UART), ngắt UART, nhận ký tự, nhận chuỗi, thực hành giao tiếp với máy tính. Đọc ghi dữ liệu trực tiếp từ ngoại vi vào bộ nhớ DMA (Direct Memory Access)
- Bài tập thực hành
- Giới thiệu ADC chế độ DMA
- Lập trình đọc giá trị ADC hiển thị lên máy tính
- Đọc dữ liệu Analog(ADC), Thực hành đọc điện áp, nhiệt độ nội, đọc biến trở
- Kết hợp DMA, debug
- Bài tập thực hành
- Chức năng thời gian thực RTC, chế độ tiết kiệm năng lượng, chống treo Watchdog Timer
- Bài tập thực hành
- Giao tiếp I2C trên STM32F411 với cảm biến LSM3D3
- Accel + 3D magine
- Bài tập thực hành
- Sơ đồ mạch và kết nối
- Lập trình STM32 SPI
- Giải thích về lập trình STM32 SPI
- Sử dụng SPI giao tiếp với cảm biến P3G4250D (3 axis gytoscope)
- Bài tập thực hành
- Tạo các task
- Sử dụng Queue
- Sử dụng Mutex
- Sử dụng Signal
- Bài tập thực hành
- Hướng dẫn cài đặt GCC for ARM, Make
- Hướng dẫn tạo Makefile để Auto-build
- Hướng dẫn sử dụng phần mềm nạp của hãng để nạp Firmware vào STM32
- Viết Boot Loader
- Viết chương trình OTA (Over-the-Air) và Update Firmware thông qua UART