Lập trình nhúng trên Raspberry Pi bằng ngôn ngữ Javascript trong môi trường NodeJS - chìa khóa thành công

Javascript là một ngôn ngữ lập trình kịch bản hướng sự kiện dựa vào đối tượng phát triển có sẵn hoặc tự định nghĩa ra, javascript được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng Website. Javascript được hỗ trợ hầu như trên tất cả các trình duyệt như Firefox, Chrome, ... thậm chí các trình duyệt trên thiết bị di động cũng phải hỗ trợ nó.

Và với môi trường NodeJS, bạn có thể chạy được Javascript trên các thiết bị nhúng hay trên server chạy NodeJS. Để rõ hơn các bạn có thể xem bài của ksp.

Johnny-five là một thư viện Javascript trong lĩnh vực Robotics & IOT. Nó đa được công bố vào năm 2012 và hiện giờ lực lượng dev của nó rất lớn với hơn 70 thành viên. Cộng đồng IOT thế giới rất yêu thích sử dụng nó vì nó port tất cả các mạch nhúng linux về một dạng lập trình chung và bạn chỉ việc thay đổi gói "interface" cho phù hợp với board mình dùng thì code của bạn có thể chạy ngay.

Một cách dễ hiểu nhất, Johnny-five sẽ giúp bạn làm robot cực kỳ nhanh thông qua việc quản lý các file IO với bộ thư viện bá cháy của nó. Qua mình thực nghiệm thì gần như mọi lại cảm biến, thiết bị chạy được trên Arduino đều chạy được trên Raspberry Pi hay các board khác qua thư viện này.

Và quan trọng hơn nữa, bạn chỉ cần biết dùng nó thì mọi board khác bạn đều lập trình được, chứ không phải như wiringPi trong Raspberry Pi hay thư viện gì khác cho từng board nhé .

Đã là dev thì phải tìm thư viện và môi trường nào có khả năng "write once run everywhere" nhé! Đừng vì mình không biết ngôn ngữ đó mà không dám khám phá sức mạnh của những ngôn ngữ khác. Phải biết vận dụng và tùy cơ ứng biến .

Cài đặt Johnny-Five

npm install johnny-five -g

Đơn giản vậy thôi 

Vì lý do công việc (dev) nên mình không có sẵn board + led để demo cho các bạn, nên mình sẽ lấy ví dụ ở trang http://johnny-five.io/ để demo cho các bạn nhé.

Bạn tạo một file mới tên là blink.js ở đâu cũng được với nội dung như sau:

var five = require("johnny-five");
var Raspi = require("raspi-io");
var board = new five.Board({
  io: new Raspi()
});

board.on("ready", function() {
  var led = new five.Led("P1-13");
  led.blink();
});

Sau đó chạy lệnh

node blink.js

... và tận hưởng thành quả.

Bạn để ý, lúc này ở comment line bạn sẽ bị treo và không thể gõ lệnh mới, đừng lo lắng, nó là như vậy đấy, bạn chỉ việc nhấn Ctrl+C ra là thoát chương trình! Những chương trình cho nodejs có đặc điểm là chạy forever theo cycle life của javascript. Nên nếu bạn muốn chạy nền (background) thì phải tìm thêm trên mạng. Múc đích bài của mình là làm quen trước đã, phức tạp thì cứ từ từ.

Để ý đoạn code trên, có những từ khóa mới như sau:

• var five = require("johnny-five");
  var Raspi = require("raspi-io");
  var board = new five.Board({
    io: new Raspi()
  });

  4 dòng code này bạn buộc phải có khi muốn viết code cho raspi dùng Javascript nhé . Trong đó từ khóa require giống như #include trong Arduino vậy thôi.

• Trong JS (javascript) cũng có những nhiều cái mới như là:

  • Bạn không cần khai báo kiểu dữ liệu, chỉ cần dùng một từ khóa var là được.

  • Nó có 4 kiểu dữ liệu chính (không cần khai báo kiểu dữ liệu cho biến đâu nhé): số nguyên, số thực, chuỗi và object. Trong đó object là một kiểu dữ liệu đặc biệt, nó dùng để viết class (đối tượng), function (hàm),... nó rất hay và chính nó tạo nên thương hiệu Javascript đó.

• Khi lập trình mấy cái này, bạn không cần quan tâm đến khái niệm setup hay loop, vì chỉ có một hàm duy nhất là hàm setup mà thôi! Hàm loop các bạn phải tự tạo qua interval (nói cụ thể thì hơi phức tạp, đợi ví dụ tiếp mình nói ha)!

• Như các bạn thấy đoạn code còn lại trong ví dụ trên chính là đoạn "setup".

  • Cái này không cần pinMode vì nó cố tình không code theo API của Arduino vì 2 phong cách ngôn ngữ lập trình là khác nhau không thể code như vậy được. Vì sao? Vì Arduino là dạng ngôn ngữ lập trình khai báo rõ ràng kiểu dữ liệu, còn Javascript là dạng ngôn ngữ khai báo không rõ ràng, không cần quan tâm đến kiểu dữ liệu của nó (nôm na vậy là ok).

  • Có 2 dòng chính, dòng này var led = new five.Led("P1-13"); giống như là pinMode led tại chân có số thứ tự là 13, bạn xem thêm ở đây nhé.

  • Còn hàm dưới là hàm cho led đó nhấp nháy với tốc độ là 500ms. Có thể xem thêm tham khảo của nó tại đây.