Dãy 8 đèn LED chạy đuổi, đổi hiệu ứng và chỉnh tốc độ bằng núm vặn

Nguyên lý hoạt động

Tám chân D2 đến D9 của Nano mỗi chân nối qua một điện trở hạn dòng rồi tới một LED, chân còn lại của LED về mát. Điện trở quyết định độ sáng: LED đỏ, vàng, xanh lá rơi khoảng 2V nên dùng 330Ω cho khoảng 9mA; LED xanh dương rơi khoảng 3V nên dùng 220Ω để vẫn đủ sáng, dòng khoảng 9mA. Một chân Nano chỉ nên cấp dưới 20mA và cả chip dưới 150mA, nên kể cả khi cả 8 đèn cùng sáng (khoảng 72mA) vẫn an toàn. Biến trở 10kΩ mắc giữa 5V và mát, chân giữa đưa vào A0: Nano đọc ra số 0–1023 rồi quy thành chu kỳ 20–400 mili giây cho hiệu ứng. Nút ở D10 dùng trở kéo lên trong chip, mỗi lần bấm là chuyển sang hiệu ứng kế tiếp và ghi số hiệu ứng vào EEPROM nên mất điện bật lại vẫn đúng hiệu ứng cũ.

Sơ đồ đấu dây

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

Danh sách linh kiện

Các bước làm

1. Chuẩn bị
   Mỏ hàn, thiếc, board lỗ 7×9cm, header cái 15 chân ×2, 8 LED, 8 điện trở, biến trở 10kΩ, nút nhấn, cáp USB có dây dữ liệu.
2. Gắn Nano
   Hàn 2 hàng header cái 15 chân lên board rồi cắm Nano vào, chừa chỗ một hàng LED thẳng phía trước.
3. Cắm 8 LED thành hàng
   Xếp 8 LED thẳng hàng, tất cả chân ngắn (katot, phía vát của vỏ) quay về cùng một bên. Hàn nối tất cả chân ngắn lại thành một đường về GND.
4. Hàn 8 điện trở
   Mỗi điện trở nối từ một chân Nano tới chân dài của LED tương ứng: D2→R1→D1, D3→R2→D2(đèn thứ hai), lần lượt tới D9→R8→đèn thứ tám. LED xanh dương dùng trở 220Ω, các màu còn lại 330Ω.
5. Hàn biến trở
   Biến trở có 3 chân: hai chân ngoài về 5V và GND (đảo thứ tự cũng chạy, chỉ đổi chiều vặn), chân giữa về A0.
6. Hàn nút nhấn
   Một chân nút về D10, chân chéo góc về GND. Đo thang thông mạch để chọn đúng cặp chân chỉ kêu khi nhấn.
7. Kiểm tra trước khi cắm điện
   Thang thông mạch: giữa 5V và GND không được kêu. Kiểm tra lại chiều cả 8 LED — chân dài về phía điện trở, chân ngắn về đường GND chung.
8. Nạp code
   Arduino IDE 2, board "Arduino Nano". Không cần thư viện thêm. Mở led_chaser.ino → Upload. Nếu báo lỗi nạp thì đổi Processor sang "ATmega328P (Old Bootloader)".
9. Chạy thử
   Cắm USB: cả 8 đèn sáng 1 giây để thử rồi bắt đầu hiệu ứng. Vặn núm xem tốc độ đổi, bấm nút để chuyển lần lượt qua 4 hiệu ứng. Số hiệu ứng in ra Serial Monitor 115200.

Code nạp cho mạch

Chọn board Arduino Nano.

/*
  Mạch Gọn — Dãy 8 đèn LED chạy đuổi (Arduino Nano)
  Chân : D2..D9 -> điện trở -> 8 LED (chân ngắn về GND)
         A0 <- chân giữa biến trở 10k (chỉnh tốc độ)
         D10 nút đổi hiệu ứng, nối GND (INPUT_PULLUP)
  Bốn hiệu ứng: chạy đuổi, con mắt quét, nhấp nháy xen kẽ, sáng dần.
*/
#include <Arduino.h>
#include <EEPROM.h>

// ---------- Cấu hình ----------
const uint8_t CHAN_LED[8] = { 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 };   // đổi thứ tự ở đây nếu hàn khác
const uint8_t PIN_NUM = A0, PIN_NUT = 10;
const uint16_t NHANH_NHAT_MS = 20;      // vặn núm hết cỡ
const uint16_t CHAM_NHAT_MS  = 400;     // vặn núm về 0
const uint16_t CHONG_DOI_MS  = 180;
const uint8_t  SO_HIEU_UNG   = 4;
const int EE_DIA_CHI = 0;
const uint8_t EE_MAGIC = 0xA7;

uint8_t hieuUng = 0, buoc = 0;
bool nutDangNhan = false;
uint32_t mocBuoc = 0, mocNhanNut = 0, mocInLog = 0;
uint16_t chuKy = 120;

void batTat(uint8_t mask) {                 // mỗi bit một đèn
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) digitalWrite(CHAN_LED[i], (mask >> i) & 1);
}

uint8_t maskTheoHieuUng(uint8_t hu, uint8_t b) {
  switch (hu) {
    case 0: return 1 << (b % 8);                          // chạy đuổi một chiều
    case 1: { uint8_t v = b % 14; return 1 << (v < 8 ? v : 14 - v); }   // quét qua lại
    case 2: return (b % 2) ? 0b10101010 : 0b01010101;     // nhấp nháy xen kẽ
    default: { uint8_t n = b % 9; return n == 0 ? 0 : (uint8_t)((1u << n) - 1); }  // sáng dần
  }
}

void luuHieuUng() {
  EEPROM.update(EE_DIA_CHI, EE_MAGIC);
  EEPROM.update(EE_DIA_CHI + 1, hieuUng);
}

void setup() {
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++) { pinMode(CHAN_LED[i], OUTPUT); digitalWrite(CHAN_LED[i], LOW); }
  pinMode(PIN_NUT, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(115200);

  if (EEPROM.read(EE_DIA_CHI) == EE_MAGIC) {
    uint8_t h = EEPROM.read(EE_DIA_CHI + 1);
    if (h < SO_HIEU_UNG) hieuUng = h;
  }
  Serial.print(F("Mach Gon - 8 LED chay duoi. Hieu ung: ")); Serial.println(hieuUng + 1);

  batTat(0xFF);        // thử cả 8 đèn 1 giây
  delay(1000);
  batTat(0);
}

void loop() {
  uint32_t bayGio = millis();

  // 1. Núm vặn quyết định tốc độ
  int so = analogRead(PIN_NUM);
  chuKy = map(so, 0, 1023, CHAM_NHAT_MS, NHANH_NHAT_MS);

  // 2. Nút đổi hiệu ứng (có chống dội)
  bool dangNhan = (digitalRead(PIN_NUT) == LOW);
  if (dangNhan && !nutDangNhan && bayGio - mocNhanNut > CHONG_DOI_MS) {
    nutDangNhan = true;
    mocNhanNut = bayGio;
    hieuUng = (hieuUng + 1) % SO_HIEU_UNG;
    buoc = 0;
    luuHieuUng();
    Serial.print(F("Doi hieu ung: ")); Serial.println(hieuUng + 1);
  }
  if (!dangNhan) nutDangNhan = false;

  // 3. Chạy hiệu ứng theo nhịp
  if (bayGio - mocBuoc >= chuKy) {
    mocBuoc = bayGio;
    batTat(maskTheoHieuUng(hieuUng, buoc));
    buoc++;
  }

  // 4. Nhật ký 2 giây một lần
  if (bayGio - mocInLog >= 2000) {
    mocInLog = bayGio;
    Serial.print(F("hieu_ung=")); Serial.print(hieuUng + 1);
    Serial.print(F(" A0=")); Serial.print(so);
    Serial.print(F(" chu_ky=")); Serial.print(chuKy); Serial.println(F("ms"));
  }
}

Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng

Sửa lỗi thường gặp