LED nhấp nháy
một chân, hai trạng thái, và khái niệm thời gian

LED nhấp nháy là thứ nhỏ nhất mà học sinh nhìn thấy được chương trình của mình đang chạy: một đốm sáng bật tắt đúng theo con số vừa gõ.

Sau bài này học sinh làm được

• Nối LED vào chân GPIO qua điện trở hạn dòng, đúng chiều.
• Giải thích vì sao phải có điện trở và chọn được giá trị hợp lí.
• Phân biệt on()/off() là lệnh, còn sleep_ms() là khoảng dừng giữa hai lệnh.
• Dự đoán nhịp sáng khi đổi con số, rồi kiểm chứng bằng mắt.

Chân GPIO là một công tắc do chương trình gạt

Bật thì ESP32 nối chân 23 vào 3,3 V, tắt thì nối xuống 0 V. Chỉ hai mức, không có mức giữa — nên gọi là tín hiệu số.

Vì sao phải có điện trở

LED không phải điện trở mà là linh kiện có ngưỡng: dưới ~1,8 V gần như không dẫn, vượt ngưỡng thì dòng tăng vọt. Nối thẳng vào 3,3 V, dòng chỉ bị chặn bởi điện trở nội rất nhỏ — vượt xa mức an toàn.

Điện trở 220 Ω gánh phần điện áp thừa. LED đỏ sụt ~1,8 V, còn 3,3 − 1,8 = 1,5 V đặt lên điện trở, cho dòng 1,5 / 220 ≈ 6,8 mA. Chân GPIO chịu được ~12 mA, LED 5 mm sáng rõ từ 5 mA — 220 Ω nằm gọn trong vùng an toàn của cả hai.

Khoảng dừng mới làm nên nhấp nháy

Nếu chỉ "bật rồi tắt", máy chạy nhanh đến mức mắt người thấy LED sáng mờ liên tục. Thứ tạo ra nhấp nháy là khoảng dừng giữa hai lệnh, không phải bản thân lệnh bật tắt. Đây là ý học sinh hay bỏ qua nhất.

▶ Mở sơ đồ này trên Wokwi Mô phỏng ngay trên trình duyệt, chưa cần bo mạch — hợp cho lúc chuẩn bị bài hoặc khi lớp thiếu thiết bị. ↗

Bốn bước lắp

1. Cắm LED lên breadboard. Chân dài là cực dương (+), chân ngắn là cực âm (−). Nếu hai chân đã bị cắt bằng nhau, nhìn vào vỏ nhựa: phía cực âm có một mặt vát phẳng.
2. Cắm một đầu điện trở 220 Ω vào cùng hàng với chân dài của LED.
3. Nối đầu còn lại của điện trở sang GPIO23 bằng dây trắng.
4. Nối chân ngắn của LED xuống GND bằng dây đen.

Toàn bộ mã trong bài chạy trên MicroPython 1.28 cho ESP32. Chép vào bo rồi đổi tên thành main.py là chạy mỗi lần cấp nguồn.

Bước 0 — kiểm tra mạch trước đã

# ------------------------------------------------------------
#  Bai 1 - Kiem tra mach truoc khi lam gi khac
#  Chi bat LED va giu nguyen. Sang la mach dung.
# ------------------------------------------------------------
from machine import Pin

led = Pin(23, Pin.OUT)
led.on()

Ba dòng, không có vòng lặp. Nạp vào và LED phải sáng liên tục. Nếu bước này chưa sáng thì đừng viết tiếp dòng nào — lỗi đang nằm ở mạch chứ không nằm ở chương trình.

Chương trình chính — LED nhấp nháy

# ------------------------------------------------------------
#  Bai 1 - LED nhap nhay
#  Phan cung: GPIO23 -> dien tro 220 ohm -> chan dai LED
#             chan ngan LED -> GND
# ------------------------------------------------------------
from machine import Pin
import time

# ===== CẤU HÌNH =====
CHAN_LED = 23             # LED cam o GPIO23
THOI_GIAN_SANG = 1000     # ms - LED sang bao lau
THOI_GIAN_TAT = 1000      # ms - LED tat bao lau
# ====================

led = Pin(CHAN_LED, Pin.OUT)

while True:
    led.on()
    time.sleep_ms(THOI_GIAN_SANG)

    led.off()
    time.sleep_ms(THOI_GIAN_TAT)

Hai dòng THOI_GIAN_SANG và THOI_GIAN_TAT tách riêng ra đầu chương trình là có chủ ý. Học sinh sẽ sửa hai con số này rất nhiều lần trong tiết, và chúng phải ở chỗ dễ tìm, không lẫn trong thân vòng lặp.

Bản mở rộng — đếm số lần nháy

# Them mot bien dem de thay chuong trinh dang chay den vong thu may
from machine import Pin
import time

CHAN_LED = 23
led = Pin(CHAN_LED, Pin.OUT)

lan = 0
while True:
    lan = lan + 1
    led.on()
    time.sleep_ms(1000)
    led.off()
    time.sleep_ms(1000)
    print("Da nhay", lan, "lan")

Cửa sổ dòng lệnh in ra:

Da nhay 1 lan
Da nhay 2 lan
Da nhay 3 lan
Da nhay 4 lan

Bản này chuẩn bị sẵn cho Bài 4 "Đếm số lần nhấn nút": khái niệm biến đếm đã xuất hiện ở đây, trong một hoàn cảnh học sinh đã hiểu rõ.

Thử thay đổi bài này với AI

Em mô tả bằng tiếng Việt, hệ thống dựng thuật toán và chương trình, rồi nạp thẳng xuống ESP32 qua Wi-Fi.

Đo lại xem máy có đếm thời gian đúng không

Bài này có một phép kiểm tra rất gọn mà học sinh làm được ngay bằng điện thoại.

1. Đặt THOI_GIAN_SANG và THOI_GIAN_TAT cùng bằng 1000.
2. Bấm đồng hồ bấm giờ trên điện thoại, đếm đúng 30 lần nháy.
3. Chia thời gian đo được cho 30. Kết quả phải rất gần 2 giây.

Sai lệch thường dưới 1%. Phần chênh đến từ thời gian chạy các lệnh khác trong vòng lặp — rất nhỏ so với một giây, nhưng có thật. Đây là lần đầu học sinh gặp ý niệm "chương trình cũng tốn thời gian để chạy", và nó sẽ quay lại ở mọi bài đo.

Danh sách kiểm trước khi coi là xong

• Bước 0 làm LED sáng liên tục.
• Chương trình chính cho nhịp nháy đều, sáng và tắt bằng nhau.
• Đổi THOI_GIAN_SANG thành 200 thì thấy rõ sáng ngắn – tắt dài.
• Đặt cả hai xuống 20 ms thì LED nhìn như sáng liên tục, và học sinh giải thích được vì sao.
• Rút dây GND ra thì LED tắt — hiểu rằng mạch phải kín mới có dòng.

Công nghệ — viên gạch đầu tiên của mạch điều khiển

Cả mạch nội dung Vi điều khiển đứng trên đúng một ý: chương trình đặt mức điện áp lên một chân, chân đó điều khiển một thiết bị. LED ở đây thay cho relay, quạt, bơm hay động cơ ở các bài sau. Đổi thiết bị thì đổi cách nối, còn dòng lệnh gần như giữ nguyên — hãy nói rõ điều đó với học sinh ngay từ bài này.

Tin học — vòng lặp có thật trước mắt

Trên giấy, while True: là một khái niệm trừu tượng. Ở đây nó là một con đèn không chịu tắt. Cho học sinh xóa thử dòng while True: và thụt lề lại cho đúng: LED nháy đúng một lần rồi thôi. Không có cách giải thích nào về vòng lặp gọn hơn thế.