Lập trình Python khác với lập trình Arduino (C/C++) ở điểm nào?

Đoàn Văn Huân 04/04/2025
lap-trinh-python-khac-voi-lap-trinh-arduino-c-c-o-diem-nao

Lập trình Python trên board Arduino khác với lập trình Arduino (C/C++) ở nhiều điểm quan trọng, chủ yếu do sự khác biệt giữa ngôn ngữ, môi trường thực thi, và cách giao tiếp với phần cứng. Dưới đây là một số điểm khác biệt chính:

1. Ngôn ngữ lập trình

  • Arduino (C/C++): Sử dụng ngôn ngữ dựa trên C++ với thư viện Arduino.h.

  • Python trên Arduino: Chủ yếu sử dụng MicroPython hoặc CircuitPython, là các phiên bản rút gọn của Python dành cho vi điều khiển.

2. Hệ thống và môi trường lập trình

  • Arduino (C/C++):

    • Chương trình được biên dịch thành mã máy và nạp trực tiếp vào vi điều khiển (MCU).

    • Chạy trên bất kỳ board Arduino nào có hỗ trợ AVR, ARM, ESP, v.v.

    • Phát triển trên Arduino IDE, PlatformIO, VS Code.

  • Python trên Arduino:

    • Chạy trên các board có hỗ trợ MicroPython (ESP8266, ESP32, RP2040, v.v.).

    • Không biên dịch mà chạy mã trực tiếp trên trình thông dịch Python.

    • Phát triển trên Thonny, Mu Editor, hoặc kết nối qua giao diện REPL (bằng PuTTY, minicom).

3. Khả năng chạy mã

  • Arduino (C/C++): Mã được biên dịch và chạy trực tiếp trên vi điều khiển, không cần hệ điều hành.

  • Python trên Arduino: Cần một trình thông dịch Python chạy trên board (MicroPython hoặc CircuitPython), nên chiếm nhiều bộ nhớ hơn.

4. Giao tiếp với phần cứng

  • Arduino (C/C++):

    • Giao tiếp với GPIO, PWM, I2C, SPI, UART bằng thư viện Arduino.h.

    • Cung cấp độ trễ thấp, phù hợp cho điều khiển thời gian thực.

  • Python trên Arduino:

    • Dùng thư viện machine hoặc pyb để điều khiển phần cứng.

    • Xử lý chậm hơn so với C/C++ vì cần thông dịch mã trước khi thực thi.

Ví dụ bật LED bằng Arduino C++:

void setup() {
    pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
    digitalWrite(13, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(13, LOW);
    delay(1000);
}
Cách làm tương tự bằng MicroPython:

from machine import Pin
import time

led = Pin(13, Pin.OUT)

while True:
    led.value(1)
    time.sleep(1)
    led.value(0)
    time.sleep(1)

5. Tốc độ và hiệu suất

  • Arduino (C/C++): Tốc độ nhanh, xử lý tối ưu hơn vì chạy trực tiếp trên vi điều khiển.

  • Python trên Arduino: Chậm hơn do phải thông dịch mã trước khi thực thi.

6. Lưu trữ và bộ nhớ

  • Arduino (C/C++): Chương trình biên dịch thành mã nhị phân và nạp vào bộ nhớ Flash, chiếm ít dung lượng hơn.

  • Python trên Arduino: Cần lưu mã nguồn .py trong bộ nhớ Flash, tốn nhiều bộ nhớ hơn so với chương trình C/C++.

7. Dễ học và phát triển

  • Arduino (C/C++): Khó hơn do phải quản lý bộ nhớ, con trỏ và cần hiểu cách vi điều khiển hoạt động.

  • Python trên Arduino: Dễ học hơn, cú pháp đơn giản, có thể thử nghiệm trực tiếp qua REPL mà không cần biên dịch.

8. Board nào hỗ trợ Python?

Không phải board Arduino nào cũng hỗ trợ Python. Dưới đây là một số board phổ biến hỗ trợ MicroPython:

  • ESP8266, ESP32 (rất phổ biến)

  • Raspberry Pi Pico (RP2040)

  • PyBoard

  • Adafruit Circuit Playground Express

Trong khi đó, các board Arduino Uno, Mega, Nano không thể chạy Python trực tiếp vì không có đủ tài nguyên để chạy trình thông dịch.

Khi nào nên chọn C++ hoặc Python?

Kết luận

  • Nếu bạn cần tốc độ cao, tối ưu tài nguyên hệ thống và điều khiển chính xác → Chọn Arduino (C/C++).

  • Nếu bạn muốn dễ lập trình hơn, không cần biên dịch và có thể thử nghiệm nhanh → Chọn MicroPython/CircuitPython.

  • Nếu bạn đang làm việc với ESP8266/ESP32 hoặc Raspberry Pi Pico, bạn có thể chạy cả C++ và Python.

Arduino C++ Khi nào nên chọn C++ hoặc Python lập trình Python