Chủ biên của cuốn sách là ông Phạm Minh Tuấn(TuanPM). Với kinh nghiệm nhiều năm làm việc trong mảng lập trình, tác giả xây dựng cuốn sách này với mục đích đóng góp 1 phần nhỏ những kiến thức của mình để giúp khơi dậy sự sáng tạo, khả năng tư duy của các em, những mầm non tương lai của đất nước.

Đối tượng cuốn sách này hướng đến chủ yếu là các em có độ tuổi từ 8 tuổi trở lên. Tuy nhiên, sẽ là khó khăn cho các em nếu không có sự hướng dẫn tận tình từ phía thầy, cô, cha, mẹ và người thân trong gia đình. Hãy đồng hành cùng các bé để từng bước hoàn thành các hướng dẫn trong cuốn sách.

Để có thể học cuốn sách này, chúng ta cần 1 số yêu cầu sau:

Thuật ngữ STEM là viết tắt của Science - Technology - Engineering - Mathematics, thường đi chung với các từ khác để bổ nghĩa như STEM field, STEM workforce hay STEM learning, STEM education. Tuy nhiên, hiện nay thuật ngữ STEM chủ yếu được sử dụng khi nhắc đến một chương trình giáo dục xây dựng dựa trên ý tưởng đào tạo học viên trong bốn lĩnh vực cụ thể - Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Giáo dục STEM kết hợp các lĩnh vực này lại với nhau, gắn kết chúng thành một mô hình học tập liên ngành, đào tạo cho học viên thông qua các bài học và ứng dụng thực tế. Nhờ vậy, học viên không chỉ được trang bị kiến thức về các lĩnh vực chuyên môn mà còn được rèn luyện khả năng tư duy, sáng tạo, kỹ năng thực hành và đặc biệt là kỹ năng giải quyết vấn đề.

Là sự kết hợp giữa nhiều lĩnh vực: Thay vì tách riêng các ngành, các lĩnh vực ra để giảng dạy, giáo dục STEM lồng ghép chúng vào trong các ứng dụng cụ thể. Qua đó thể hiện mối liên hệ bổ trợ lẫn nhau giữa các ngành, các lĩnh vực liên quan.

Các bài học ứng dụng thực tế: Việc kết hợp các tình huống, các vấn đề thực tế liên quan đến các kiến thức khoa học vào bài giảng là góp phần thu hẹp khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế. Bên cạnh đó, các công nghệ mới thường được đưa vào sử dụng để khuyến khích sự quan tâm, tăng sự thích thú cho các giờ học.

Đối tượng hướng đến gồm nhiều nhóm tuổi khác nhau, đa phần là học sinh. Đối với mỗi độ tuổi nhất định, học viên sẽ có chương trình giáo dục riêng, thấp nhất là cấp tiểu học.

Không chỉ đơn thuần là đào tạo ra các kỹ sư, nhà khoa học trong tương lai, giáo dục STEM hướng đến việc truyền cảm hứng cho các học viên, khả năng nhận thức về sự phát triển của xã hội, phát triển năng lực của bản thân trong thời đại hiện nay.

Dựa trên phương pháp giáo dục STEM, người ta đưa ra thêm một phương pháp giáo dục mới kết hợp các lĩnh vực trong giáo dục STEM và lĩnh vực nghệ thuật (Art) gọi tắt STEAM. Đây được xem như một phương pháp giáo dục sớm cho trẻ mầm non, giúp trẻ phát triển các kỹ năng cần thiết trong bối cảnh khoa học công nghệ đang phát triển như hiện nay. Trong đó, yếu tố nghệ thuật đóng vai trò then chốt, bổ sung cho STEM bởi vì sự sáng tạo nghệ thuật chính là động lực của sự phát triển và đổi mới.

Máy tính là một hệ thống gồm nhiều thiết bị ghép nối với nhau, thực hiện các chức năng đã được định nghĩa trước đó. Ban đầu, những chiếc máy tính có kích thước rất lớn và người ta sử dụng nó để phục vụ cho việc tính toán số học. Do sự phát triển của khoa học - công nghệ, kích thước của những chiếc máy tính đã dần thu nhỏ lại đến mức đáng kinh ngạc, cùng với đó là khả năng xử lý thông tin với tốc độ cực kì cao. Máy tính ngày nay đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của con người.

Khi nhắc đến máy tính, người ta thường nghĩ ngay đến các máy tính để bàn (máy tính cá nhân) hay laptop. Đây là những loại máy tính phổ biến nhất hiện nay. Ngoài ra, máy tính còn xuất hiện với nhiều hình dạng và kích thước khác nữa, ví dụ như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy chụp hình hay trong các mô hình đồ chơi điều khiển,.. Tất cả chúng đều được xem là máy tính.

Một máy tính trên thực tế có rất nhiều thành phần phức tạp. Tuy nhiên, để có thể hoạt động được, tất cả các máy tính đều phải đảm bảo có các thành phần cơ bản như sau:

Bộ xử lý trung tâm (CPU): Đây là thành phần đóng vai trò quan trọng nhất trong một chiếc máy tính. Bộ xử lý trung tâm được coi là bộ não của máy tính. Tất cả mọi hoạt động của máy tính đều phải thông qua bộ này để xử lý.

Bộ nhớ (Memory): Là nơi lưu trữ các dữ liệu của máy tính.

Các thành phần input/output: Các thành phần bên ngoài hay còn gọi là thiết bị ngoại vi giúp người dùng có thể giao tiếp với máy tính.

Ngày nay, máy tính không chỉ được sử dụng để tính toán mà còn có thể thực hiện vô số các chức năng khác:

Ngoài ra, máy tính còn được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều các lĩnh vực khác như giáo dục, y tế, thương mại, quốc phòng, …​

Tuy rất thông minh nhưng về cơ bản, máy tính cũng chỉ là một "chiếc máy", nó không thể suy nghĩ như con người mà chỉ có thể làm theo các lệnh đã được thiết lập sẵn. Vậy làm thế nào để ra lệnh cho máy tính ?

Một chiếc máy tính chỉ nhận biết được hai loại tín hiệu là 1 và 0, tương ứng với "có" hoặc "không". Vì vậy tất cả các dữ liệu khi đưa vào máy tính đều phải ở dưới dạng các chữ số 0 và 1. Các con số 0, 1 nối tiếp nhau sẽ tạo thành các chuỗi 0 và 1, gọi là chuỗi nhị phân. Chuỗi nhị phân có thể biểu diễn được rất nhiều thứ, ví dụ như hình ảnh, phim, website hay game, …​ Tuy nhiên, máy tính không hiểu những thứ đó, nó chỉ biết đây là các chuỗi nhị phân mà thôi. Cũng nhờ vào các chuỗi nhị phân này mà ta có thể ra lệnh cho máy tính.

Như chúng ta đã biết, máy tính chỉ có thể hiểu được ngôn ngữ máy - chính là các chuỗi số dạng nhị phân. Điều này khiến cho việc giao tiếp giữa con người với máy tính trở nên khó khăn, bởi các chuỗi nhị phân thì không dễ nhớ chút nào. Vì thế nên người ta đã tạo ra những ngôn ngữ khác gần gũi với con người hơn mà bằng cách nào đó, máy tính vẫn có thể hiểu được. Những ngôn ngữ như vậy gọi là ngôn ngữ lập trình. Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau, một số ngôn ngữ phổ biến có thể kể đến như là C, C++, C#, Java, JavaScript, PHP, Python,.. Mỗi ngôn ngữ lập trình đều có những điểm mạnh và điểm yếu riêng trong từng lĩnh vực cụ thể mà nó được ứng dụng.

Ứng dụng chung của tất cả các ngôn ngữ lập trình chính là để viết chương trình. Khi muốn ra lệnh cho máy tính, ta sẽ viết các lệnh đó bằng ngôn ngữ lập trình. Sau đó sử dụng một chương trình gọi là trình biên dịch để chuyển các lệnh đó sang ngôn ngữ máy, nhờ vậy máy tính có thể hiểu được các câu lệnh và thực hiện chúng. Công việc viết ra các lệnh để điểu khiển máy tính như vậy gọi là lập trình. Tập hợp nhiều lệnh đó sẽ tạo thành một chương trình.

Blockly là một trong nhiều những môi trường lập trình theo kiểu mô hình đang rất phát triển hiện nay. Lập trình Blockly được hiểu là một dạng lập trình bằng cách "kéo, thả". Đây là một công cụ cực kì hữu ích, giúp cho việc lập trình trở nên đơn giản hơn bao giờ hết. Để có thể viết ra một chương trình, tất cả những gì chúng ta phải làm đó là chọn các khối lệnh và kéo, thả mà thôi. Với những khối màu sắc bắt mắt, việc lập trình sẽ trở nên thật thú vị. Qua đó kích thích khả năng tư duy và sáng tạo của trẻ.

Ngoài ra, lập trình Blockly còn có những ưu điểm sau:

Microsoft PXT (Programming eXperience Toolkit) hay còn được biết đến với tên gọi Microsoft MakeCode, do hãng Microsoft phát triển, là một môi trường giúp những người mới bắt đầu có thể dễ dàng tiếp cận với công việc lập trình. Tính năng chính của nó là tạo ra một chương trình biên tập sử dụng lập trình Blockly. Ngoài ra còn trang bị thêm các chức năng như mô phỏng hay chuyển chương trình sang dạng text (dạng chữ đọc được). Microsoft PXT mang khoa học máy tính vào cuộc sống cho tất cả học viên với các dự án thú vị và kết quả nhanh chóng.

Giao diện của Microsoft MakeCode có các phần sau đây:

Cách thực hiện:

Với kích thước nhỏ gọn (4 x 5 cm) cùng màu sắc bắt mắt, micro:bit là board mạch được thiết kế vui nhộn và rất dễ sử dụng. Hãy cùng điểm qua các phần chính trên board micro:bit.

Mặt trước bao gồm:

Mặt sau bao gồm:

LED

Các LED màu đỏ ở mặt trước được sắp xếp thành các hàng và cột với kích thước 5 x 5. Chúng có thể được điều khiển bật/tắt tùy thuộc vào chương trình.

Nút nhấn

Có 2 nút nhấn A và B được xem như là tín hiệu điều khiển. Khi nút nhấn được nhấn, sẽ có tín hiệu gửi đến bộ xử lý để xử lý. Nhờ vậy, micro:bit có thể phát hiện được khi nào một trong hai nút được nhấn hay cả hai nút được nhấn cùng lúc.

Ngoài ra, ở mặt sau của micro:bit còn có 1 nút nhấn RESET. Đây là nút nhấn hệ thống dùng để khởi động lại chương trình.

Cảm biến từ

Cảm biến từ (magnetometer) hay la bàn (compass) là một thành phần được tích hợp trên board micro:bit với khả năng phát hiện từ trường (ví dụ là từ trường Trái Đất). Nhờ đó, nó có thể phát hiện được hướng di chuyển cũng như góc lệch khi ta di chuyển board micro:bit.

Cảm biến gia tốc

Tên chính xác của nó là Accelerometer, một loại cảm biến có khả năng phát hiện được chuyển động khi di chuyển, lắc, rơi hay dùng để đo độ nghiêng,..

Các chân ngõ vào/ ra

Gồm 3 chân được đánh số lần lượt là 0 , 1 và 2. Với các chân này, ta có thể gắn thêm các cảm biến bên ngoài như cảm biến nhiệt độ, hay cảm biến đo độ ẩm,…​ Các chân này vừa có thể là chân input (ngõ vào) để đọc giá trị cảm biến, vừa có thể làm chân output (ngõ ra) để xuất các tín hiệu ra.

Chúng ta hãy điểm qua một số ứng dụng vui sử dụng mirco:bit :

Flash heart: Một trong những ứng dụng đơn giản để bắt đầu với micro:bit chính là tạo ra các hình dạng khác nhau từ led ma trận có thể nhấp nháy.

Step Counter: Đi bộ là một trong những cách tập thể dục đơn giản mà ai cũng có thể thực hiện. Ứng dụng này sẽ đếm số bước chân của bạn và hiển thị lên led của micro:bit.

Remote Selfies: Chụp hình, selfie cùng mọi người và chia sẻ hình ảnh trên mạng xã hội đang là xu hướng của giới trẻ hiện nay. Với ứng dụng Remote Selfie, chúng ta có thể tạo ra những bức ảnh đẹp nhất, phong cách nhất mà không cần phải nhờ ai bấm máy hộ.

Compass: La bàn là vật không thể thiếu mỗi khi đi leo núi, cắm trại hay du lịch trong những khu rừng. Giờ đây, với micro:bit, Chúng ta có thể tự tạo cho mình một chiếc la bàn điện tử để không bị lạc đường.

Tuy sử dụng board micro:bit rất thú vị và đơn giản, nhưng thiết kế của board là thiết kế mở, cho phép ta tiếp xúc được với các phần tử, linh kiện điện tử ở bên trong. Điều đó đồng nghĩa với việc có nguy cơ nhỏ các phần tử này bị quá nhiệt, hay thậm chí là hư hỏng. Tuy nhiên, bạn không cần phải lo lắng quá nhiều, chỉ cần cẩn thận một chút và lưu ý những điều sau đây, chúng ta sẽ có những phút giây vui chơi, học tập thật thú vị.

Một số lời khuyên khi sử dụng board micro:bit

Ngoài ra, bạn có thể đọc thêm về các lời khuyên an toàn khi sử dụng board micro:bit ở đây: microbit.org/assets/documents/microbit-safety-guide-090617.pdf .

Sử dụng board micro:bit vô cùng dễ dàng. Hãy cùng bắt đầu với 5 bước đơn giản sau:

1. Kết nối

Kết nối board micro:bit với máy tính của bạn thông qua cable micro USB. Board micro:bit khi đó sẽ hiện trên máy tính của bạn như một ổ đĩa mới (giống như ô đĩa USB) với tên gọi "MICROBIT". Tuy nhiên, hãy để ý nhé, đây không phải ổ đĩa USB thông thường đâu.

2. Lập trình

Sử dụng Microsoft MakeCode (đã được làm quen ở chương trước) để tiến hành viết chương trình đầu tiên của bạn.

3. Nạp chương trình

Sau khi viết xong chương trình, nhấn vào nút Download để tiến hành tải chương trình về máy. Chương trình được tải dưới dạng một file có đuôi .hex để micro:bit có thể đọc được. Sau khi tải xong, ta tiến hành copy file này vào ổ đĩa "MICROBIT". Trong lúc chương trình được nạp, micro:bit sẽ dừng các hoạt động khác và nháy led vàng ở phía sau để báo hiệu.

4. Trải nghiệm

Sau khi nạp xong, chương trình sẽ tự động chạy trên board micro:bit và một lưu ý nhỏ là file chương trình sau khi copy vô ổ đĩa MICROBIT sẽ biến mất. Bạn có thể bấm nút RESET ở phía sau bất cứ lúc nào để chạy chương trình lại từ đầu. Hãy cùng trải nghiệm các tính năng thú vị của micro:bit.

5. Làm chủ micro:bit

Bên cạnh lập trình bằng Blockly, bạn cũng có thể sử dụng ngôn ngữ lập trình như Python hay JavaScript dạng text để lập trình cho micro:bit. Tất nhiên, bạn cũng cần phải có kiến thức về các ngôn ngữ lập trình này. Ngoài ra, hãy thử làm những ứng dụng khác với micro:bit, bạn sẽ thấy nhiều điều bất ngờ đấy.

Thực hành làm ứng dụng đơn giản đầu tiên, đó là hiện chữ "Hello World" trên board micro:bit

Hằng ngày chúng ta đều phải đến trường để học tập và vui chơi cùng bạn bè đúng không? Computer cũng vậy đó. Nhưng nhà Computer rất xa nên Computer rất là khó để nhớ đường, vì vậy Computer mới nghĩ ra một cách để có thể ghi nhớ được đường tới trường. Các bạn có muốn biết không?

Rất đơn giản, Computer sẽ chia quãng đường ra thành từng bước:

Nếu chia thành từng bước thì rất dễ nhớ đúng không? Nhưng giờ có một bạn Mèo cũng muốn đi từ nhà đến trường nhưng bạn mèo không đi theo trình tự mà bạn ấy chỉ đi theo đường nào mà bạn ấy thích. Vậy bạn Mèo có đến được trường không?

Đúng rồi, bạn Mèo sẽ rất dễ bị lạc đường và không đến được trường. Đó là sự khác nhau giữa bạn mèo và chúng ta đó, chúng ta có thể tư duy, suy nghĩ để tìm cho mình đường đến trường nhưng bạn Mèo thì không. Đó gọi là tư duy logic đó!

Tư duy logic giúp chúng ta phát triển trí khả năng suy nghĩ, tư duy để tổ chức công việc một cách hiệu quả nhất.

Mục đích ban đầu của Computer là đi đến trường và để thực hiện được mục đích đó thì Computer phải tiến hành theo 3 bước như trên đúng không nè. Đó gọi là thuật toán.

Thuật toán là một số các thao tác được thực hiện liên tục để đạt được mục đích xác định trước.

Sáng nay đi học, mẹ cho Computer 5000 đồng để ăn quà vặt. Nhưng Computer không thích ăn quà vặt vì dễ bị sâu răng lắm nên tớ quyết định sẽ để tiết kiệm số tiền đó. Các bạn đoán xem vật nào dùng để lưu giữ tiền tiết kiệm của Computer nè?

Đúng rồi! Đó là bạn Heo đất. Bạn ấy sẽ giữ tiền tiết kiệm của Computer. Trong lập trình cũng vậy đó, khi Computer muốn lưu giữ một giá trị nào thì tớ sẽ sử dụng tới Biến.

Biến là một vùng nhớ trong máy tính để lưu trữ giá trị

Các thao tác với biến

Chúng ta sẽ có một số thao tác cơ bản với như sau:

Việc này cũng giống như chúng ta mua một con heo đất và con heo đất đó sẽ chứa giá trị ( số tiền tiết kiệm).

Khi có heo đất rồi thì bạn sẽ nhét tiền tiết kiệm đúng không nào. Trong lập trình cũng vậy, khi một biến được tạo, chúng ta sẽ gán giá trị ban đầu cho biến đó.

Giá trị của biến có thể thay đổi theo ý muốn của chúng ta, như việc bạn có thể nhét tiền thêm vào con heo đất vậy.

Trạng thái logic TRUE/FALSE

Trong toán học, bất kì biểu thức nào cũng chỉ có một trong hai kết quả, đúng hoặc là sai. Ví dụ như 5 > 6 là sai, 4 > 3 là đúng.

Còn trong lập trình cũng tương tự, mọi biểu thức đều chỉ có hai trạng thái logic là true hoặc false. Ví dụ như:

Các phép toán so sánh

Thầy, cô đã từng dạy cho chúng ta các phép toán so sánh như >, <, = đúng không. Trong lập trình cũng vậy, các phép so sánh trên đều có nhé. Giả sử Computer có 2 biến a = 5 và b = 6 thì biến nào sẽ lớn hơn đây ?

Đáp án là a < b đúng không! Nhưng bên cạnh đó còn có một số phép so sánh logic như:

Cùng với đó là một số các toán tử logic như and, or, not, hãy cùng với Computer tìm hiểu nhé!

Toán tử logic OR - kí hiệu là ||

Chúng ta có thể hiểu or có nghĩa là hoặc. Một ví dụ để dễ hiểu nhé!. Mẹ nói với Computer là " Nhặt rau phụ mẹ hoặc là quét dọn nhà cửa thì Computer mới được đi chơi". Các bạn thấy không, để Computer được đi chơi thì Computer phải cần làm ít nhất một việc là phụ mẹ nhặt rau hay là quét dọn nhà cửa thôi. Đơn giản phải không nào!

Trong lập trình, A or B trả về giá trị true khi một trong A hoặc B là true

Toán tử logic AND - &&

And có nghĩa là và. Cũng như trường hợp trên, nhưng giờ mẹ bảo Computer là "Con nhặt rau phụ mẹ và quét dọn nhà cửa thì mới được đi chơi". Lúc này, Computer phải thực hiện cả hai việc mẹ giao là nhặt rau và dọn dẹp thì mới được đi chơi.

Từ đây chúng ta có thể thấy sự khác biệt. Với A or B chúng ta chỉ cần đảm bảo một trong hai mệnh đề A hoặc B là true ( đúng) thì phép toán đó sẽ trả về giá trị là true. Nhưng với A and B thì phải đảm bảo cả hai mệnh đề A và B điều là true thì phép toán đó mới trả về giá trị là true.

Một số bài toán ví dụ nhé:

Not - !

Not có nghĩa là phủ định. Not A sẽ phủ định ngược lại trạng thái logic của A.

Để sử dụng các khối chức năng trong nhóm lệnh cơ bản Basic ta truy cập vào thẻ Basic như hình sau:

Chức năng của từng khối

Chúng ta có thể sử dụng nhóm lệnh cơ bản ( Basic) để hiển thị hình ảnh trên màn hình LED của micro-bit.

Khối forever

Chúng ta hãy bắt đầu với khối này trước nhé. Khối forever sẽ thực hiện lặp lại một công việc, nhóm lệnh mà chúng ta quy định với số lần lặp là vô tận, có nghĩa là chương trình của chúng ta sẽ hoạt động mãi mãi trong khối này.

Để thực hiện, chúng ta chỉ cần kéo thả khối lệnh cần lặp vào trong khối forever thôi nhé. Rất đơn giản phải không nào!

Khối show number

Ở khối show number, chúng ta có thể hiển thì số nguyên mà bạn muốn. Số nguyên này có thể thiết lập được bằng cách nhấp vào vị trí có hiện số của khối show number.

Khối show string

Cũng tương tự như khối show number, nhưng ở khối show string thì computer có thể hiện được các chữ mong muốn. Chúng ta có thể nhấp vào vị trí hiện kí tự của khối để thiết lập ghi các chữ mong muốn.

Khối show icon

Khối này chứa các icon (biểu tượng) đã được thiết lập sẵn, chúng ta chỉ cần lựa chọn icon mình thích để hiển thị thôi. Rất nhiều icon thú vị đang chờ các bạn khám phá!

Khối show arrow

Đúng như tên gọi của nó, khối show arrow sẽ giúp chúng ta hiển thị mũi tên theo một hướng mà mình mong muốn. Khối này rất phù hợp cho những bạn muốn cải thiện khả năng nhận biết phương hướng đó nhé!

Khối show leds

Đây là khối mà Computer rất thích! Khối này giúp Computer và các bạn tự do sáng tạo các hình ảnh mà mình thích để hiển thị lên màn hình LED đó. Rất đơn giản, chỉ cần chúng ta nhấp vào vị trí tương ứng với LED trên micro:bit thì LED đó sẽ sáng lên. Rất là thú vị đúng không nào.

Khối pause

Trong nhiều trường hợp, Computer muốn hiển thì lần lượt 2 hình ảnh, hình thứ nhất hiện thị trong 2 giây rồi chuyển qua hình thứ 2 vậy lúc này Computer phải làm thế nào đây? Khối pause sẽ giúp Computer giải quyết vấn đề này. Khối này sẽ giúp ta dừng hình ảnh với thời gian mong muốn.

Để biết thêm chi tiết về các khối trong nhóm Basic , chúng ta hãy truy cập địa chỉ web: makecode.microbit.org/reference/basic

Cũng như chức năng của khối forever trong nhóm lệnh basic mà chúng ta đã tìm hiểu, nhóm lệnh vòng lặp với số lần quy định hoặc với một điều kiện cụ thể.

Khối repeat

Khối này sẽ giúp cho chúng ta thực hiện lặp một công việc cụ thể với số lần mong muốn. Chúng ta có thể dễ dàng thiết lập số lần lặp ở ô repeat và lựa chọn công việc muốn lặp bằng cách kéo thả các khối vào ô do.

Khối for-from-do

Tương tư khối repeat, Khối for-from-do cũng thực hiện lặp một công việc với số lần mong muốn. Nhưng điểm khác biệt là chúng ta sẽ dùng một biến để đếm số lần mà chúng ta muốn lặp.

Giá trị ban đầu của biến sẽ là 0, sau mỗi lần lặp giá trị của biến sẽ tăng lên một đến khi giá trị của biến đạt đến giá trị tối đa mà chúng ta quy định (giá trị này được thiết lặp ở ô to) thì vòng lặp sẽ kết thúc.

Khối while - do

Khối while-do sẽ thực hiện lặp công việc khi một điều kiện được thỏa mãn (true). Nếu điều khiện đó không được thỏa mãn (false) thì vòng lặp while-do sẽ kết thúc.

Khối if-then và if-then-else

Đầu tiên, Computer muốn các bạn hiểu thế nào là if. Mẹ Computer hay nói "Nếu con đạt điểm 10 thì mẹ sẽ thưởng con một món quà". Tức là Computer chỉ nhận được quà khi đạt điểm 10 còn nếu không thì sẽ không có phần thưởng từ mẹ. Phải cố gắng để đạt nhiều điểm 10 mới được!

Trong lập trình cũng vậy, khi điều kiện của if đúng (true) thì sẽ thực hiện công việc trong phần then. Còn nếu điều khiện của if là sai (false) thì công việc trong phần else sẽ được thực hiện.

Khối các phép so sánh logic

Các phép logic như >,<,=,and,or,…​ chúng ta đã thảo luận rồi đúng không nè. Bây giờ mình chỉ cần áp dụng vô thôi. Thông thường các phép so sánh logic sẽ được dùng làm điều kiện cho khối lặp while-do hoặc khối if then else.

Các thao tác với biến đều nằm trong nhóm lệnh này nhé, chúng ta sẽ có:

Tạo tên biến với "Make a Variable"

Đặt giá trị cho biến với "set - to"

Thay đổi giá trị biến với "change-by"

Các khối phép tính toán học số học +, -, x, : sẽ nằm trong khối này. Chúng ta có thể thực hiện các phép toán =, -, x, : giữa các biến và các số với nhau một cách dễ dàng.

Đồng thời, chúng ta còn được hỗ trợ thêm 2 khối khá là thú vị đó là pich random 0 to và pich random true or fail.

Trong lập trình, việc xác định được dữ liệu vào/ra là bước đầu tiên để giải quyết một bài toán. Nhóm lệnh này không những cung cấp cho chúng ta các khối dữ liệu ngõ vào từ cảm biến như nhiệt độ, ẩm độ, gia tốc, cường độ ánh sáng…​ mà còn cung cấp các khối sự kiện như nhấn nút nhấn để thực hiện công việc cụ thể nào đó. Một số khối mà chúng ta cần tìm hiểu như:

Thực hiện một công việc cụ thể khi nút nhấn (A, B hoặc cả A và B) được nhấn và thả.

Thực hiện một công việc cụ thể khi một hành động, cử chỉ nào đó được thực hiện song ( ví dụ như việc lắc micro:bit).

Thực hiện một công việc cụ thể khi chân điều khiển(P0,P1,P2) được chạm và thả ra (Đồng thời chạm vào chân GND khi thực hiện).

Lấy trạng thái của nút nhấn (được nhấn hoặc không).

Lấy dữ liệu về hướng của la bàn theo đơn vị độ (^o).

Kiểm tra chân điều khiển (P0, P1, P2) có được nhấn hay không.

Lấy dữ liệu về nhiệt độ theo đơn vị ^oC.

Lấy giá trị gia tốc (mg) khi micro:bit được đặt nằm bằng phẳng, màn hình hướng lên, x=0, y=0 và z=-1024.

Lấy giá trị cường độ sáng của màn hình LED. Giá trị này nằm trong khoảng từ 0 (tối) đến 255 ( sáng).

Lấy góc quay khi xoay tròn dọc theo trục x hoặc trục y của thiết bị.

Lấy giá trị cường độ từ trường theo đơn vị micro-Tesla.

Lấy thời gian hoạt động của thiết bị kể từ khi khởi động theo đơn vị mili giây (ms).

Thiết lập một phần micro:bit để đo gia tốc ( micro:bit đang tăng tốc hay chậm đi bao nhiêu).

Để tìm hiểu kĩ hơn về các khối lệnh và xem ví dụ minh họa, chúng ta hãy truy cập vào địa chỉ web sau: makecode.microbit.org/reference/input

Một nhóm lệnh mà Computer rất thích, nó vừa giúp chúng ta sáng tạo vừa giúp chúng ta thư giãn sau những giờ học tập căng thẳng.

Và giờ hãy khám phá xem chúng ta có những gì trong khối này nhé!

Phát một âm điệu trong một khoảng thời gian xác định.

Phát ra một âm điệu mà bạn mong muốn.

Dừng phát ra âm điệu trong một khoảng thời gian xác định.

Phát một giai điệu với số lần lặp cụ thể.

Thực hiện một công việc cụ thể khi có một sự kiện âm nhạc hay giai điệu ( ví dụ như sự kiện bắt đầu phát hoặc kết thúc một giai điệu).

Quy định thời gian (giây) mỗi nhịp.

Trả về số phách (số nhịp trên một phút).

Thay đổi số phách, làm tốc độ bản nhạc chậm đi hoặc nhanh hơn theo ý muốn của bạn.

Thiết lập số phách, quy định độ nhanh hoặc chậm của một bản nhạc.

Để biết thêm chi tiết về các khối trong nhóm Music , chúng ta hãy truy cập địa chỉ web: makecode.microbit.org/reference/music

Nhóm lệnh này giúp ta hiển thị trên màn hình LED. Tương tự như trong nhóm lệnh basic nhưng việc hiển thị của nhóm lệnh LED sẽ dựa trên tọa độ của từng điểm ảnh trên màn hình. Chúng ta sẽ có một số khối như sau:

Bật sáng điểm LED có tọa độ x, y (x là thứ tự cột tính từ trái qua phải, y là thứ tự hàng tính từ trên xuống dưới)

Tắt điểm LED có tọa độ x,y.

Lấy trạng thái của điểm LED ở tọa độ x,y.

Đảo trạng thái của LED ở tọa độ x,y . Tức là nếu LED sáng thì sẽ tắt và ngược lại.

Lấy gía trị độ sáng của màn hình LED. Giá trị này nằm trong khoảng từ 0 (tối) đến 255 (sáng).

Bật sáng điểm LED có tọa độ x,y với độ sáng mong muốn.

Thiết lập độ sáng của màn hình LED từ 0 (tối) đến 255 (sáng).

Dừng hình ảnh đang hiển thị.

Hiển thị biểu đồ cột lên màn hình LED (Biểu đồ cột là biểu đồ mà những con số được hiển thị bằng các cột có độ dài khác nhau).

Bật/tắt màn hình LED.

Để biết thêm chi tiết về các khối trong nhóm LED , chúng ta hãy truy cập địa chỉ web: makecode.microbit.org/reference/led

Khối này sẽ giúp chúng ta giao tiếp dữ liệu bằng cách sử dụng các gói tin vô tuyến:

Phát ra các gói tin chứa dữ liệu về số (number) mà ta muốn gửi đi đến các micro:bit đã kết nối.

Phát ra các gói tin chứa dữ liệu gồm tên và số ( giới hạn 12 kí tự) đến các micro:bit đã kết nối.

Phát ra gói tin chứa dữ liệu là chuỗi kí tự ( giới hạn 19 kí tự) đến các micro:bit đã kết nối.

Thực hiện một công việc cụ thể khi micro:bit nhận được dữ liệu thông qua radio

Các thiết bị trong cùng một nhóm có thể truyền và nhận dữ liệu cho nhau.

Thay đổi mức năng lượng ngõ ra của thiết bị phát để truyền dữ liệu. Mức năng lượng càng lớn thì khoảng cách truyền tải càng xa.

Thực hiện việc nhúng số serial board vào gói dữ liệu radio trong từng gói dữ liệu.

Ghi nối tiếp các gói tin cuối cùng nhận được thông qua radio với định dạng JSON.

JSON (Javascript Object Notation) Một định dạng trao đổi dữ liệu văn bản dung lượng nhẹ mà hầu hết các ngôn ngữ lập trình hiện nay đều có thể đọc được.

Để tìm hiễu rõ hơn về nhóm lệnh radio, chúng ta hãy truy cập trang web : makecode.microbit.org/reference/radio

Lý thuyết khó nhớ quá đúng không? Bây giờ hãy cùng Computer làm một ví dụ đơn giản để giải trí nhé!

Để thực hiện, chúng ta tiến hành theo các bước như sau:

Kết hợp với khối

Để được khối lệnh như sau:

Cuối cùng ta sẽ có một khối hoàn chỉnh như sau:

Vậy là hoàn thành! Giờ chúng ta bắt đầu chơi nhé! Chỉ cần bạn giữ một tay vào chân GND, tay kia bạn chạm vào chân P0. Mức độ tình yêu của bạn sẽ hiễn thị trên màn hình đó! Hãy cùng chơi với bạn bè để xem ai là người có tình yêu lớn nhất nhé!

Sau khi đã biết được về micro:bit và các khối cơ bản ở trang makecode.org, bây giờ chúng ta sẽ cùng lập trình các chương trình cơ bản trên micro:bit nhé.

Đầu tiên sẽ là một bài vô cùng đơn giản là nhấp nháy led hình trái tim.

Thông qua bài ví dụ này chúng ta có thể hiểu rõ hơn về cách hoạt động của các khối:

Hãy bật một trình duyệt web trên máy tính lên, có thể là Chrome, Firefox, Microsoft Edge, CốcCốc …​, và truy cập vào trang web: makecode.microbit.org/

Như đã được giới thiệu ở phần trước, chúng ta sẽ thấy một giao diện ở màn hình như sau:

Bây giờ chúng ta bắt tay vào việc lập trình nhé:

Sau khi đã hoàn thành các bước trên, và mô phỏng đã nhấp nháy được hình trái tim thì các bạn sẽ tiến hành nạp chương trình vào micro:bit của chính mình.

Một ví dụ thú vị với micro:bit, có tên là Rock Paper Scissors. Chúng ta sẽ nhìn thấy những hình ảnh thú vị xuất hiện trên các led mỗi khi lắc micro:bit. Hãy cùng nhau làm và trải nghiệm nào!

Thông qua ví dụ chúng ta sẽ tìm hiểu được:

Tương tự như những bài thực hành trước, chúng ta cần có:

Hãy bật một trình duyệt web trên máy tính lên, có thể là Chrome, Firefox, Microsoft Edge, CốcCốc …​, và truy cập vào trang web: makecode.microbit.org/

Như đã được giới thiệu ở phần trước, chúng ta sẽ thấy một giao diện ở màn hình như sau:

Bây giờ chúng ta bắt tay vào việc lập trình nhé:

Nhấn cài đặt kéo thả else if để được

Sau khi đã hoàn thành các bước trên và mô phỏng thành công, chúng ta sẽ tiến hành tải và nạp chương trình vào micro:bit của chính mình.

Cùng chơi với bạn bè để có thêm những phút giây thư giản nhé.

Mỗi khi micro:bit bị tác động, rung lắc thì khối on shake sẽ được kích hoạt và thực hiện các công việc:

Đo nhiệt độ là một trong những ứng dụng phổ biến trong cuộc sống, từ đo nhiệt độ phòng, đo nhiệt độ cơ thể, ứng dụng đo nhiệt độ trong cảnh báo cháy. Trong phần này, chúng ta sẽ tiến hành một ví dụ đơn giản đó là sử dụng micro:bit để đo nhiệt độ môi trường xung quanh.

Cảm biến nhiệt độ được tích hợp trên micro:bit nên chúng ta không cần trang bị cảm biến rời bên ngoài. Tương tự như các ví dụ trước, những thiết bị cần phải có bao gồm:

Hãy bật một trình duyệt web trên máy tính lên, có thể là Chrome, Firefox, Microsoft Edge, CốcCốc …​, và truy cập vào trang web: makecode.microbit.org/

Như đã được giới thiệu ở phần trước, chúng ta sẽ thấy một giao diện ở màn hình như sau:

Bây giờ chúng ta bắt tay vào việc lập trình nhé:

Lưu ý biến mặc định là item, để thay đổi tên biến, ta nhấp vào tên biến sau đó chọn "Rename Variable" để đổi tên biến thành temp

Kéo thả

Kéo thả

kết hợp với

Ta sẽ được một khối như hình sau:

Sau khi đã hoàn thành các bước trên và mô phỏng thành công thì chúng ta sẽ tiến hành tải và nạp chương trình vào micro:bit của chính mình.

Cùng chơi với bạn bè để có thêm những phút giây thư giản nhé.

Khi có bất cứ rung lắc nào tác động lên micro:bit khối on shake sẽ được kích hoạt và thực hiện các công việc:

Bài tập mở rộng: chúng ta có thể ứng dụng ví dụ trên vào mạch cảnh báo nhiệt độ. Giả sử khi nhiệt đô quá 37^oC thì sẽ phát ra âm thanh.

Hướng dẫn: Có thể sử dụng khối if then khối so sánh logic trong nhóm Logic để làm điều kiện. Ví dụ như hình sau:

Kết thúc chương 4 với một ví dụ khó hơn nhưng cũng rất thú vị đó là thiết kế một cây đàn guitar dựa trên micro:bit nhé!

Phần khung đàn:

Phần mạch điện

Chúng ta cần có:

Phần khung đàn

Vậy là hoàn thành song phần khung của cây đàn, tuy nhiên chúng ta có thể tự do sáng tạo hình dáng và trang trí để có một cây đàn độc đáo nhé!

Phần mạch điện

Chúng ta sẽ cố định các thiết bị điện vào khung đàn như sau:

Lưu ý kết nối theo đúng màu của dây cá sấu nhé.

Lập trình trên micro:bit

Chiếc guitar của chúng ta sẽ có 2 nút nhấn để phát ra giai điệu khác nhau.

Để thực hiện yêu cầu này, chúng ta sẽ tiến hành theo các bước sau:

Chúng ta sẽ có một khối lệnh

Cuối cùng chúng ta sẽ thu được một khối lệnh như sau:

Sau khi đã hoàn thành các bước trên và mô phỏng thành công, chúng ta sẽ tiến hành tải và nạp chương trình vào micro:bit của chính mình.

Cùng chơi với bạn bè để có thêm những phút giây thư giản nhé.

Với những bạn thích sáng tạo về âm nhạc thì chúng ta có thể tạo một giai điệu mà mình thích bằng cách sử dụng khối play tone thay vì dùng khối start melody nhé! Ví dụ như khối lệnh sau:

Mở rộng Chúng ta có thể điều khiển guitar bằng ánh sáng hoặc gia tốc. Truy cập địa chỉ web : makecode.microbit.org/projects/guitar/lightsensor để tìm hiểu nhé! Rất thú vị đó!

Đọc tín hiệu analog có thể hiểu là đọc tín hiệu điện áp trên các chân P0, P1 và P2. Ví dụ như ứng dụng đo nhiệt độ, đọc tín hiệu analog sẽ giúp em đọc được giá trị nhiệt độ và hiển thị trên màn hình Led của micro:bit.

Một số ứng dụng sử dụng đọc tín hiệu analog:

Đọc và ghi tín hiệu digital là đọc hoặc ghi tín hiệu số ở mức "0" hoặc "1" trên các chân tín hiệu của micro:bit là P0, P1, hoặc P2.

Một số ứng dụng sử dụng đọc và ghi tín hiệu digital:

Đây là dụng cụ rất thông dụng giúp dẫn điện cho thiết bị điện, có đầu kẹp cá sấu giúp dễ dàng tháo ráp, phía ngoài của đầu kẹp cá sấu có lớp cao su cách điện an toàn cho người sử dụng.

Trong bài hướng dẫn này chúng ta sẽ học cách kết nối micro:bit với động cơ, viết và nạp chương cho micro:bit để điều khiển động cơ bằng cách nghiêng micro:bit từ trái qua phải.

Lời kết: Sau khi hoàn tất chương này, các bạn sẽ có đủ kiến thức làm các ứng dụng thú vị như: máy tưới cây tự động, bật/tắt điện đường khi tới tối/sáng bằng cách dùng các cảm biến như: cảm biến độ ẩm, cảm biến gia tốc, cảm biến ánh sáng, điều khiển được động cơ servo. Còn rất nhiều các ứng dụng thú vị với micro:bit đang đợi các bạn.

Yêu cầu: Làm lại bài ví dụ ở phần 1-Microbit pear-to-pear, nhưng các em hãy thay đổi lại như sau:

Yêu cầu: Điều khiển micro:bit thông qua sóng radio. Khi nhấn vào một nút bất kì trên micro:bit thứ nhất, sẽ hiện các số 0 trên micro:bit thứ hai và:

Trong bài này chúng ta sẽ sử dụng một số khối trong nhóm Game ở phần Advanced

Chúng ta sẽ sử dụng các khối:

War game là một trò chơi giữa hai người thông qua hai micro:bit, mỗi người sẽ điều khiển một điểm sáng nằm phía cuối trên mạch như hình dưới:

Khi nhấn vào nút A hoặc B sẽ di chuyển điểm sáng qua trái hoặc phải tương ứng.

Khi nhấn đồng thời A và B cùng lúc thì sẽ bắn một viên đạn lên, và khi đến hết sẽ chuyển sang micro:bit kia ở vị trí tương ứng.

Sau khi bắn trúng đối phương, hai bên sẽ cùng hiển thị số điểm của mình trong khoảng 2s và sau đó sẽ trở về để tiếp tục chơi.

Sau khi đã rõ luật chơi ta sẽ chia công việc cần làm thành ba phần để có thể dễ dàng hơn trong việc lập trình.

Đến đây các em đã hoàn thành xong các bước lập trình cho trò chơi War game. Các em hãy tiến hành tải file .hex về và nạp vào trong micro:bit của mình và đối thủ. Tìm đến người bạn của mình và thách đấu xem ai sẽ là người chiến thắng. Chúng ta có thể đặt ra giới hạn điểm có thể chiến thắng như là 5, 10…​ tùy theo ý của các bạn để trận đấu có thể hấp dẫn hơn.

Bluetooth là một chuẩn kết nối không dây tầm ngắn sử dụng sóng ở tần số 2.4 Ghz để kết nối các thiết bị như điện thoại, laptop, máy tính bảng,…​ với nhau. Khi 2 thiết bị được kết nối với nhau bằng Bluetooth bạn có thể chia sẻ dữ liệu của 2 thiết bị đó với nhau.

Từ định nghĩa Bluetooth ở trên, ta thấy rằng nếu có có nhiều hơn 2 thiết bị, ví dụ như nhiều điện thoại thông minh (smartphone) và nhiều micro:bit cùng kết nối Bluetooth thì tất cả sẽ không biết nhau. Do đó, một việc rất quan trọng mà chúng ta cần thực hiện đầu tiên là đảm bảo cho 2 thiết bị kết nối được với nhau. Việc này gọi là Pairing (ghép đôi).

Cũng như các nhóm lệnh khác cho microbit, nhóm lệnh Bluetooth được hỗ trợ cho micro:bit để thực hiện các chức năng liên quan tới Bluetooth cho micro:bit.

Để sử dụng được nhóm lệnh Bluetooth cho micro:bit, ta cần thao tác như sau:

Sau khi tạo xong một dự án mới, để có nhóm lệnh Bluetooth, ta chọn add package:

Ta có thể chọn package Devices cho các ứng dụng Camera, điều khiển từ xa và Bluetooth, hoặc chọn Bluetooth chỉ cho các ứng dụng Bluetooth.