Bài nhập môn: nút nhấn bật/tắt đèn LED (Arduino Nano)

Bài đầu tiên cho người mới học điện tử: bấm nút một lần đèn sáng, bấm lần nữa đèn tắt. Học được cách nối LED đúng chiều, tính điện trở hạn dòng, trở kéo lên bên trong chip và chống dội phím bằng code.

⏱ 30 phút🔧 Mới học💰 Linh kiện ~86.400đ🧠 Arduino Nano⚡ Nguồn USB 5V

✅ Đã kiểm thử

Luật điệnKhông lỗiSai chân, chập nguồn, quá áp 5V vào chân 3,3V, thiếu đi-ốt, thiếu trở kéo…
Mô phỏng SPICE2/2 kịch bản · 9 phép đo đạtDòng/áp từng linh kiện ở trường hợp xấu nhất (ngspice)
Biên dịch codeĐạt · dùng 7% bộ nhớarduino:avr:nano
Xem chi tiết 9 phép đo

Đèn đang sáng, đang bấm nút

  • D1: dòng 9.0mA (cho phép 20.0mA).
  • Chân D9 cấp 9.0mA (an toàn ≤ 20.0mA).
  • Tổng dòng đỉnh từ USB 39.0mA (đủ với cục sạc 5V 1A).
  • Dòng qua LED (≈9mA: đủ sáng, an toàn): 9.0mA ✓
  • Dòng chân D9 phải cấp (giới hạn 20mA): 9.0mA ✓
  • Chân D2 khi bấm nút đọc mức THẤP: 0.00V ✓

Đèn tắt, thả nút

  • Tổng dòng đỉnh từ USB 30.0mA (đủ với cục sạc 5V 1A).
  • LED tắt: 0.0mA ✓
  • Chân D2 khi thả nút đọc mức CAO: 4.98V ✓
Kiểm lần cuối: 17:06:16 12/11/2026

Nguyên lý hoạt động

Chân D9 xuất 5V khi muốn đèn sáng. LED đỏ cần khoảng 1,9V, phần còn lại 3,1V rơi trên trở 330Ω → dòng I = 3,1V ÷ 330Ω ≈ 9mA (định luật Ôm). Không có trở, dòng sẽ vọt lên rất lớn làm cháy LED và hỏng chân Arduino. Nút nhấn nối D2 xuống GND; lệnh pinMode(D2, INPUT_PULLUP) bật một trở ~40kΩ bên trong chip kéo D2 lên 5V, nên thả nút đọc được HIGH, bấm nút đọc được LOW. Khi bấm, lá kim loại trong nút bị nảy vài mili giây tạo ra nhiều lần bật/tắt giả (gọi là dội phím); code chỉ chấp nhận thay đổi khi tín hiệu đứng yên đủ 30ms.

Sơ đồ đấu dây

Mỗi màu là một dây. Chấm tròn là điểm hàn. Chạm vào tên dây trong bảng để làm nổi bật.

⚡ Mô phỏng tương tácBấm thử — mạch được giải ngay trên máy bạn, điện áp và dòng hiện lên sơ đồ bên dưới.
Tình huống mẫu
Chân D9điều khiển R1
Nút SW1

Đây là mô phỏng một chiều (DC) ở trạng thái tĩnh: dùng để kiểm tra mức áp, dòng và công suất. Hiệu ứng nhấp nháy, PWM hay giao tiếp số do code quyết định nên không chạy ở đây.

GNDGNDLED_DRVLED_DRVLED_ALED_ABTNBTNU1 · Arduino NanoD2D9GNDSW1 · Nút nhấn12R1 · Điện trở 330Ω12D1 · Đèn LED 5mmA · chân dài (+)K · chân ngắn (−)
#DâyNối các điểmÁp mô phỏng
1đen
GND
U1 GND ⟷ D1 K · chân ngắn (−) ⟷ SW1 2—
2vàng
LED_DRV
U1 D9 ⟷ R1 1—
3xanh lá
LED_A
R1 2 ⟷ D1 A · chân dài (+)—
4xanh dương
BTN
U1 D2 ⟷ SW1 1—

Danh sách linh kiện

Ký hiệuLinh kiệnGiá tham khảo
U1Arduino Nano V3 (ATmega328P, chip nạp CH340) kèm cáp USB85.000đTìm mua
D1LED đỏ 5mm (red)300đTìm mua
R1Điện trở 330Ω 1/4W (cam-cam-nâu)100đTìm mua
SW1Nút nhấn 4 chân 6×6mm1.000đTìm mua
Tổng (chưa gồm board hàn, dây, thiếc)86.400đ

Các bước làm

Code nạp cho mạch

Chọn board Arduino Nano.

/*
  Mạch Gọn — Bài nhập môn: nút nhấn bật/tắt LED
  Board: Arduino Nano
  Chân : D9 -> trở 330Ω -> LED -> GND
         D2 -> nút nhấn -> GND (dùng trở kéo lên bên trong chip)
*/

const uint8_t PIN_LED = 9;
const uint8_t PIN_BTN = 2;
const unsigned long DEBOUNCE_MS = 30;   // thời gian chờ tín hiệu nút ổn định

bool ledOn = false;                     // trạng thái đèn hiện tại
bool btnStable = HIGH;                  // trạng thái nút đã ổn định (HIGH = đang thả)
bool btnLastRead = HIGH;                // lần đọc gần nhất
unsigned long lastChange = 0;           // thời điểm tín hiệu thay đổi gần nhất
unsigned long pressCount = 0;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BTN, INPUT_PULLUP);       // thả nút = HIGH, bấm nút = LOW
  digitalWrite(PIN_LED, LOW);
  Serial.println(F("San sang. Bam nut de bat/tat den."));
}

void loop() {
  bool reading = digitalRead(PIN_BTN);

  // tín hiệu vừa đổi -> ghi lại thời điểm, chờ nó đứng yên
  if (reading != btnLastRead) {
    btnLastRead = reading;
    lastChange = millis();
  }

  // tín hiệu đã đứng yên đủ lâu và khác trạng thái cũ -> chấp nhận
  if (millis() - lastChange >= DEBOUNCE_MS && reading != btnStable) {
    btnStable = reading;
    if (btnStable == LOW) {             // vừa bấm xuống
      ledOn = !ledOn;
      digitalWrite(PIN_LED, ledOn ? HIGH : LOW);
      pressCount++;
      Serial.print(F("Lan bam thu "));
      Serial.print(pressCount);
      Serial.println(ledOn ? F(": DEN SANG") : F(": DEN TAT"));
    }
  }
}

🔌 Cắm thử trên breadboard

Cắm nháp trên board cắm trước cho chắc, chạy đúng rồi hãy làm mạch in. Sơ đồ này do máy tự xếp từ chính netlist ở trên và đã đối chiếu lại: hai chân cùng một cột (cùng nửa board) là thông nhau, không có net nào bị chập.

+−+−551010151520202525JIHGFEDCBAU1 · Arduino NanoGNDD2D9D1 redR1 330SW1
  • Mỗi cột 5 lỗ trong cùng một nửa board thông nhau; hai nửa cách nhau bởi rãnh giữa.
  • Hai đường kẻ dọc mép board là đường nguồn: hàng + (vạch đỏ) và hàng − (vạch xanh). Nhớ bắc dây nối đường nguồn trên với đường nguồn dưới nếu dùng cả hai nửa.
  • Màu dây trên hình trùng với màu trong bảng nối dây ở mục Sơ đồ, cắm theo màu cho dễ dò.

🧲 Mạch in để ủi (PCB 1 mặt)

Bản mạch in một mặt đồng, tự xếp linh kiện và tự đi dây, đã kiểm quy tắc khoảng cách và đối chiếu đúng 100% với sơ đồ nguyên lý ở trên. In tỉ lệ 1:1 rồi ủi lên tấm đồng.

Kích thước board48,3×48,3 mm38 lỗ khoan · mũi 0,8 / 0,9 / 1mm
Đi dây 1 mặt9 đoạn · 153 mmKhông cần cầu nhảy nào
Kiểm tra bản mạchĐạt DRC · khớp 100% netlistĐường ≥0,8mm, khe ≥0,5mm; mọi net đối chiếu lại từ hình học thật
Mặt đồng — đã lật gương sẵn để in rồi ủi úp xuống tấm đồng
Mặt linh kiện — vị trí, chiều cắm và tên từng chân
U1D1R1SW1D1D0RSTGNDD2D3D4D5D6D7D8D9D10D11D12VINGND2RST25VA7A6A5A4A3A2A1A0AREF3V3D13
Hướng dẫn ủi – ăn mòn – khoan – hàn (đầy đủ)

Hướng dẫn làm mạch in bằng phương pháp ủi

Mạch: Bài nhập môn: nút nhấn bật/tắt đèn LED (Arduino Nano)

Kích thước board: 48,3×48,3 mm · 38 lỗ khoan (mũi 0,8, 0,9 và 1 mm) · 9 đoạn mạch, tổng 153 mm · 0 cầu nhảy.

Quy tắc đã kiểm: đường mạch rộng 0,8mm (nguồn và GND 1mm), khe cách tối thiểu 0,5mm. Mạch in đã được máy đối chiếu đúng 100% với sơ đồ nguyên lý.

1. In đúng tỉ lệ 1:1

  • In trang "MẶT ĐỒNG" bằng máy in LASER, đặt tỉ lệ 100%, KHÔNG chọn "Fit to page" hay "Scale to fit".
  • Dùng thước trên bản in đo lại đoạn 100mm: phải đúng 100mm mới dùng được.
  • In trên giấy in ảnh bóng, giấy decal bóc, hoặc giấy tạp chí láng. Mực càng dày càng tốt.
  • Trang "MẶT ĐỒNG" đã được LẬT GƯƠNG sẵn: úp mặt có mực vào tấm đồng là đúng chiều.

2. Chuẩn bị tấm đồng

  • Cắt phíp đồng (board đồng một mặt) lớn hơn kích thước mạch mỗi bề khoảng 5mm.
  • Chà mặt đồng bằng giấy nhám mịn (P800–P1200) rồi rửa sạch, lau khô. Mặt đồng phải sáng, không vết dầu mỡ, không chạm tay vào.

3. Ủi mực sang đồng

  • Úp mặt có mực vào tấm đồng, dùng băng keo giấy dán cố định một cạnh.
  • Bàn ủi để mức nóng nhất (cotton/linen), KHÔNG dùng chế độ phun hơi nước.
  • Ủi đè mạnh và đều 3–5 phút, tập trung từng vùng nhỏ, chú ý các góc và mép.
  • Để nguội hẳn rồi ngâm cả tấm vào nước ấm 5–10 phút, bóc giấy thật nhẹ. Giấy decal thì bóc khi còn ấm.
  • Soi kỹ: chỗ nào mực bị thiếu hoặc đứt đường thì tô lại bằng bút lông dầu (bút CD) rồi để khô.

4. Ăn mòn (etching)

  • Pha dung dịch sắt(III) clorua FeCl3 theo hướng dẫn trên bao bì, hoặc dung dịch oxy già + muối ăn + a-xít; dùng hộp nhựa, KHÔNG dùng đồ kim loại.
  • Nhiệt độ dung dịch khoảng 40–50°C thì ăn nhanh hơn. Lắc nhẹ hộp cho đều, thường 10–25 phút là xong.
  • An toàn: đeo găng tay cao su và kính bảo hộ, làm ở nơi thoáng. Dung dịch ăn mòn làm hỏng quần áo, bồn rửa và gây bỏng rát da.
  • Xong thì rửa board bằng nước sạch, lau khô, dùng xăng thơm hoặc axeton lau sạch lớp mực.
  • Dung dịch đã dùng KHÔNG đổ xuống bồn rửa hay cống; đựng vào can kín và bỏ đúng nơi thu gom chất thải.

5. Khoan lỗ

  • Đối chiếu trang "BẢN VẼ LỖ KHOAN" để biết lỗ nào dùng mũi nào.
  • Dùng mũi khoan 0,8mm, 0,9mm và 1mm, khoan từ MẶT ĐỒNG vào để mũi tự định tâm giữa pad.
  • Khoan tốc độ cao, đẩy nhẹ; mũi nhỏ rất dễ gãy. Khoan xong chà nhẹ bavia hai mặt.

6. Hàn linh kiện

  • Linh kiện cắm ở MẶT KHÔNG CÓ ĐỒNG, hàn ở mặt đồng. Theo trang "MẶT LINH KIỆN" để đặt đúng vị trí và đúng chiều.
  • Hàn linh kiện thấp trước (điện trở, đi-ốt), cao sau (tụ, hàng chân, board vi điều khiển).
  • Chú ý chiều: LED chân dài là (+); đi-ốt có vạch trắng là K; tụ hoá có vạch là (−); transistor theo mặt chữ như nét vẽ đỏ.
  • Trước khi cấp điện: đo thông mạch giữa chân nguồn và GND — KHÔNG được kêu (không được chập).

Lưu ý với board vi điều khiển

  • Board nhái có thể khác thứ tự chân. Đối chiếu tên chân in cạnh từng lỗ trên trang "MẶT LINH KIỆN" với chữ in trên board thật TRƯỚC KHI ăn mòn. Nếu khác, đừng hàn mà báo lại để sửa bản vẽ.
Bản vẽ lỗ khoan
BẢN VẼ LỖ KHOAN (nhìn từ mặt linh kiện)mũi khoan 0,8mm — 2 lỗmũi khoan 0,9mm — 6 lỗmũi khoan 1mm — 30 lỗ

Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng

Hai đầu điện trở 330Ω khi đèn sángkhoảng 3,0V (≈9mA)
Chân D2 với GND khi không bấmkhoảng 5V
Chân D2 với GND khi đang bấm0V

Sửa lỗi thường gặp

LED không sáng

Xoay ngược LED (rất hay gặp). Kiểm tra trở có cùng hàng với chân D9 không. Thử mở code mẫu File → Examples → Basics → Blink để chắc Nano hoạt động.

Bấm nút đèn lúc đổi lúc không

Nút đang cắm 2 chân luôn thông nhau. Dùng 2 chân chéo nhau của nút.

Máy tính không nhận Arduino

Cài driver CH340, đổi cáp USB (nhiều cáp chỉ để sạc, không có dây dữ liệu), thử cổng USB khác.

⚠️ An toàn

  • Chỉ dùng điện 5V từ cổng USB, an toàn tuyệt đối khi chạm tay.
  • Luôn có điện trở nối tiếp với LED.