Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word BCKLTN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG 15 CHƯƠNG 1 SƠ LƯỢC VỀ LINH KIỆN, MODULE SỬ DỤNG VÀ MỘT SỐ CHUẨN GIAO TIẾP 1 1 Tìm hiểu về Arduino, động cơ bước, IC TB6600 và encoder 1 1 1 Tổng Quan Về Arduino Arduino là một board mạch điện tử được nền tảng mã nguồn mở dựa trên phần cứng và phần mềm dễ sử dụng các mạch Arduino có thể đọc các đầu vào – cảm biến, nút nhắn, tin nhắn, và phát tín hiệu đầu ra – kích hoạt động cơ, bật đèn LED, xuất trực tuyến tín hiệu nào đó, nhằm xây dự.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ LINH KIỆN, MODULE SỬ DỤNG VÀ MỘT SỐ CHUẨN GIAO TIẾP 1.1 Tìm hiểu Arduino, động bước, IC TB6600 encoder 1.1.1 Tổng Quan Về Arduino Arduino board mạch điện tử tảng mã nguồn mở dựa phần cứng phần mềm dễ sử dụng mạch Arduino đọc đầu vào – cảm biến, nút nhắn, tin nhắn,… - phát tín hiệu đầu – kích hoạt động cơ, bật đèn LED, xuất trực tuyến tín hiệu đó,… - nhằm xây dựng ứng dụng tương tác với với môi trường thuận lợi Phần cứng bao gồm board mạch nguồn mở thiết kế tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, ARM Atmel 32-bit Những Model trang bị gồm cổng giao tiếp USB, chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng khác Đi với mơi trường phát triển tích hợp (IDE) chạy máy tính cá nhân thơng thường cho phép người dùng viết chương trình cho Aduino ngôn ngữ C C++ Trong năm gần đây, arduino não hàng ngàn dự án, từ dự án thông thường ngày đến dự án khoa học phức tạp với cộng đồng người dùng lớn toàn giới – học sinh-sinh viên, nghệ sĩ, lập trình viên, – phát triển mã nguồn mở này, đóng góp họ tạo nên lượng lớn kiến thức giúp ích cho người chuyên gia Ngay từ tiếp cận cộng đồng ngày lớn, bo mạch arduino ngày thay đổi để thích ứng với nhu cầu thách thức mới, từ bo mạch bit đơn giản ứng dụng IoT ngày phát triển A Phân loại Arduino: Một số loại Arduino phổ biến: Arduino UNO, Arduino Leonardo, Arduino Mega, Arduino Nano, Arduino Due 15 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.1: Một số loại Arduino B Tổng quan Arduino UNO: Arduino Uno bo mạch vi điều khiển ( microcontroller board ) dự tảng Atmega328p gồm 14 ngõ vào/ra số (với ngõ PWM), ngõ vào tương tự, cổng kết nối USB, jack nguồn, ICSP header nút reset Bo mạch bao gồm tất thứ cần thiết để hỗ trợ cho vi điều khiển, dễ dàng kết nói với máy tính thơng qua cổng usb, dễ dàng thay vi điều khiển có cố xảy Hình 1.2: Arduino UNO 16 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Thông số kĩ thuật arduino uno Hình 1.3: Thơng số kĩ thuật Arduino Uno Năng lượng: Arduino UNO cấp nguồn 5V thơng qua cổng USB cấp nguồn ngồi với điện áp khuyên dùng 7-12V DC giới hạn 6-20V Thường cấp nguồn pin vng 9V hợp lí bạn khơng có sẵn nguồn từ cổng USB Nếu cấp nguồn vượt ngưỡng giới hạn trên, bạn làm hỏng Arduino UNO Các chân lượng GND (Ground): cực âm nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi bạn dùng thiết bị sử dụng nguồn điện riêng biệt chân phải nối với 5V: cấp điện áp 5V đầu Dòng tối đa cho phép chân 500mA 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu Dòng tối đa cho phép chân 50mA Vin (Voltage Input): để cấp nguồn cho Arduino UNO, bạn nối cực dương nguồn với chân cực âm nguồn với chân GND IOREF: điện áp hoạt động vi điều khiển Arduino UNO đo chân Và dĩ nhiên ln 5V Mặc dù bạn không lấy nguồn 5V từ chân để sử dụng chức khơng phải cấp nguồn 17 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG RESET: việc nhấn nút Reset board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET nối với GND qua điện trở 10KΩ Hình 1.4: chân lượng UNO Bộ nhớ: Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng: 32KB nhớ Flash: đoạn lệnh bạn lập trình lưu trữ nhớ Flash vi điều khiển Thường có khoảng vài KB số dùng cho bootloader đừng lo, bạn cần 20KB nhớ đâu 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị biến bạn khai báo lập trình lưu Bạn khai báo nhiều biến cần nhiều nhớ RAM Tuy vậy, thực nhớ RAM lại trở thành thứ mà bạn phải bận tâm Khi điện, liệu SRAM bị 1Kb cho EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory) giống ổ cứng mini – nơi bạn đọc ghi liệu vào mà lo bị cúp điện giống liệu SRAM Các cổng vào/ra: Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc xuất tín hiệu Chúng có mức điện áp 0V 5V với dòng vào/ra tối đa chân 40mA Ở chân có điện trở pull-up từ cài đặt vi điều khiển ATmega328 (mặc định điện trở khơng kết nối) Một số chân digital có chức đặc biệt sau: 18 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG chân Serial: (RX) (TX): dùng để gửi (transmit – TX) nhận (receive – RX) liệu TTL Serial Arduino Uno giao tiếp với thiết bị khác thông qua chân Kết nối bluetooth thường thấy nói nơm na kết nối Serial không dây Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng chân không cần thiết Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, 11: cho phép bạn xuất xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) hàm analogWrite() Nói cách đơn giản, bạn điều chỉnh điện áp chân từ mức 0V đến 5V thay cố định mức 0V 5V chân khác Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngồi chức thơng thường, chân dùng để truyền phát liệu giao thức SPI với thiết bị khác LED 13: Arduino UNO có đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khi bấm nút Reset, bạn thấy đèn nhấp nháy để báo hiệu Nó nối với chân số 13 Khi chân người dùng sử dụng, LED sáng Arduino UNO có chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp khoảng 0V → 5V Với chân AREF board, bạn để đưa vào điện áp tham chiếu sử dụng chân analog Tức bạn cấp điện áp 2.5V vào chân bạn dùng chân analog để đo điện áp khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải 10bit Đặc biệt, Arduino UNO có chân A4 (SDA) A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với thiết bị khác Hình 1.5: Các chân IN/OUT Arduino 19 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG 1.1.2 Tổng quan động bước: Được sử dụng rộng rãi công nghiệp Được ứng dụng điều khiển vị trí, hệ thống điều khiển vịng hở Có thể tìm thấy máy CNC, tay máy robot công nghiệp, cấu nâng hạ,… A Phân loại động bước: Gồm loại: động bước nam châm vĩnh cửu, động bước biến từ trở loại hỗn hợp Động bước nam châm vĩnh cửu - stato gồm nhiều cuộn dây quấn lên cực từ làm sắt mỏng ghép sát - Roto làm từ nhiều nam châm vĩnh cửu ghép với thành hình trụ có nhiều rãnh tạo thành cực từ - Trên đầu cực stato xẻ thành nhiều rãnh để tạo thành nhiều cực từ với mục đích làm nhỏ góc bước động giúp việc điều khiển trở nên xác Hình 1.6: cấu tạo động bước nam châm vĩnh cửu Do cách đấu dây stato mà người ta phân động bước nam châm vĩnh cửu thành loại: 20 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Loại đơn cực: Hình 1.7: Động bước đơn cực Loại lưỡng cực (2 cực): Hình 1.8: Động bước lưỡng cực Loại nhiều pha: Hình 1.9: Động bước loại nhiều pha Động bước biến từ trở: Gồm cuộn dây nối chung đầu (C), đầu nối với nguồn dương, đầu (1),(2),(3) kích theo thứ tự cách liên tục (hình 1.5) 21 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.10: Động bước loại biến từ trở B Phương pháp điều khiển động bước: Để điều khiển động bước, ta cấp xung vào cuộn dây động theo thứ tự định, tần số xung ảnh hướng đến tốc độ quay thứ tự cấp điện vào dây ảnh hướng đến chiều quay Giả sử để điều khiển động bước loại cực quay theo chiều kim đồng hồ ta tiến hành cấp xung sau: Phương pháp điều khiển pha: (bước đủ) Thời điểm A + - - - B - - + - C - + - - D - - - + Cực Hình 1.11: Chuyển động roto theo phương pháp điều khiển pha Phương pháp điều khiển pha: (bước đủ) Thời điểm A + - - + B - + + - Cực 22 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG C + + - - D - - + + Hình 1.12: Chuyển động roto theo phương pháp điều khiển pha Phương pháp kết hợp hai cách : (nửa bước) Thời điểm A + + - - - - - + B - - - + + + - - C - + + + - - - - D - - - - - + + + Cực Hình 1.13: Chuyển động roto theo phương pháp điều khiển nửa bước 1.1.3 Tìm hiểu IC TB6600: TB6600 IC điều khiển động bước pha, có dịng tải 4A/42VDC Thường sử dụng máy CNC, laser ứng dụng động bước khác Với chế độ điều khiển đước đủ, 1/2 , 1/4 , 1/8, 1/16, 1/32 bước 23 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.14: IC TB6600 hãng Toshiba Mạch điều khiển động bước dùng TB6600 thường có sơ đồ nguyên lý: Hình 1.15: sơ đồ nguyên lý mạch TB6600 - Bên khối IC 74HC14 mạch trigger đảo có tác dụng điều khiển CLK LED sáng theo tín hiệu xung CLK nhận từ IC 6N137 đồng thời cách ly tín hiệu với TB6600 thơng qua opto (hình 1.10) 24 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG khơng có lỗ (rãnh), đèn LED khơng chiếu xun qua được, chỗ có lỗ (rãnh), đèn LED chiếu xun qua Khi đó, phía mặt bên đĩa, người ta đặt mắt thu Với tín hiệu có, khơng có ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận đèn LED có chiếu qua lỗ hay không Khi trục quay, giả sử đĩa có lỗ nhất, lần mắt thu nhận tín hiệu đèn LED, có nghĩa quay vịng B Phân loại kết nối vơi Arduino Encoder chia làm hai loại: encoder tương đối encoder tuyệt đối Encoder tương đối: gồm dải băng tạo xung Ở dải băng chia làm nhiều lỗ cách (có thể chất liệu suốt để ánh sáng chiếu qua) Khi đĩa quay ánh sáng chiếu lỗ thu (photosensor) nhận tín hiệu từ đèn LED encoder ghi nhận giá trị lên biến đếm Hình 1.21: encoder tương đối Encoder tương đối dùng xung A B để xác định chiều quay Nếu xung A lên mức “1” trước xung B, encoder quay chiều thuận ngược lại 28 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.22: xách định chiều quay encoder tương đối dựa vào xung A B Encoder tuyệt đối có kết cấu gồm: Bộ phát ánh sáng (LED), đĩa mã hóa (có chứa dải băng mang tín hiệu), thu ánh sáng nhạy với ánh sáng phát (photosensor) Đĩa mã hóa encoder tuyệt đối chế tạo từ vật liệu suốt, người ta chia mặt đĩa thành góc đường tròn đồng tâm Các đường tròn đồng tâm bán kính giới hạn góc hình thành phân tố diện tích Hình 1.23: đĩa encoder tuyệt đối ứng với vị trí encoder có tín hiệu nhị phân vi sai để xác định xác vị trí trục encoder 29 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.24: sơ đồ kết nối Arduino với Encoder 1.2 Công nghệ RFID, module RFID READER giao tiếp SPI 1.2.2 Khái niệm công nghệ RFID: Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) cho phép thiết bị đọc thông tin chứa chip không cần tiếp xúc trực tiếp khoảng cách xa Công nghệ cho ta phương pháp truyền , nhận liệu từ điểm đến điểm khác 1.2.3 Cấu tạo mốt hệ thống rfid bản: Hình 1.25: Hệ thống RFID Một hệ thống RFID gồm phần sau: - Tags: Gồm chip chứa thông tin, ăng ten thu/phát, thường đóng gói dạng thẻ, móc khóa, sticker dán,… 30 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP - NGUYỄN THÀNH TRUNG Reader: Gồm nguồn nuôi, ăng ten thu/phát, chip điều khiển, mạch truyền thông để giao tiếp với hệ thống khác (MCU khác, máy tính,…) - Server: Máy chủ chứa phần mềm quản lý database Trên thực tế hệ thống RFID gần vơ nghĩa khơng có thành phần - Database: Là sở liệu chứa thông tin Tag thông tin liên quan khác, database lưu offline ổ cứng máy tính lưu online hosting 1.2.4 Cách làm việc RFID reader: Dạng đơn giản sử dụng hệ thống RFID sử dụng tag bị động làm việc sau: Hình 1.26: truyền liệu RFID reader RFID tag - Reader phát tần số vô tuyến điện từ thơng qua ăng ten - Ăng ten rfid tag thu sóng điện từ phát từ reader đồng thời dùng sóng làm nguồn nuôi chip tag - Chip tag phát lại tín hiệu chứa thơng tin tag thơng qua ăng ten phát - Reader thu tín hiệu chứa thơng tin tag, đồng thời gửi tín hiệu qua mạch truyền thông đến hệ thống khác Khoảng cách trao đổi thông tin RFID reader RFID tag tùy thuộc vào loại tag: - Passive RFID tag: Tối đa 10m sử dụng nguồn điện từ sóng nhận từ reader - Active RFID tag: Lên đến 100m bên tag có nguồn ni chip, nên sóng phát mạnh Passive RFID tag Bộ nhớ Tag: 31 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Gồm nhớ đọc nhớ cho phép reader đọc/ghi liệu ổ cứng HDD Thông tin chứa nhớ thường dãy mã số, hướng dẫn sử dụng sản phẩm, liệu kỹ thuật,… 1.2.5 Ứng dụng công nghệ RFID: RFID ứng dụng rộng rãi lĩnh vực an ninh, bảo mật, quản lý: Khóa an ninh cho hệ thống, cửa, thiết bị,… Quản lý khách hàng dịch vụ: (xe bus, gửi xe, tham quan,…) Quản lý sản phẩm siêu thị, nhà sách,… Hệ thống chấm lương công nhân … 1.2.6 Module RFID reader RC522 giao tiếp SPI: Module RC522 sử dụng IC MFRC522 đọc loại thẻ có kết nối khơng dây NFC, thẻ từ ( loại dùng làm thẻ giảm giá, thẻ xe bus, tàu điện ngầm ) Thông số kỹ thuật: - Điện áp ni: 3.3V; - Dịng điện ni :13-26mA - Tần số hoạt động: 13.56MHz - Khoảng cách hoạt động: - 60 mm - Chuẩn giao tiếp: SPI Hình 1.27: Ảnh thực tế module RFID RC522 Giao tiếp RC522 với vi điều khiển: Module RFID RC522 giao tiếp với vi điều khiển thông qua chuẩn SPI Chuẩn SPI (Serial Peripheral Bus) có đặc điểm sau: - Là chuẩn truyền thông nối tiếp kiểu Master – Slave 32 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG - Có khả vừa truyền vừa nhận liệu thời điểm - Tại thời diểm master làm việc với slave - Khoảng cách truyền ngắn nên thường dùng giao tiếp IC mạch điện - Tốc độ cao: lên đến 10 Mbps - Thường sử dụng giao tiếp vi điều khiển với cảm biến, EEPROM, LCD,… Hình 1.28: Kết nối SPI Master slave - MOSI (Master – Out / Slave – In): cổng bên Master, cổng vào bên Slave, dành cho việc truyền liệu từ thiết bị Master đến thiết bị Slave - MISO (Master – In / Slave – Out): cổng vào bên Master, cổng bên Slave, dành cho việc truyền liệu từ thiết Slave đến thiết bị Master - SCLK (Serial Clock): Xung đồng trình đọc ghi liệu - SS/CS (Slave select/Chip select): Cổng để master lựa chọn slave Mỗi slave có chân SS có nhiều slave nên master có từ tới vài chân SS 33 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Cách truyền liệu chuẩn SPI: Hình 1.29: Truyền liệu qua giao tiếp SPI - Mỗi master slave có ghi bit chứa liệu gửi nhận - Cứ xung Master tạo chân SCLK bit ghi liệu master truyền tới slave theo đường MOSI, đồng thời bit ghi liệu slave truyền lại cho master theo đường MISO Các chế độ hoạt động SPI: Mode CPOL CPHA 0 1 Hình 1.30: Các chế độ khung liệu giao tiếp SPI - CPOL (Clock Polarity): Cực tính xung đồng SCK master tạo Xung SCK tích cực mức cao CPOL = tích cực mức thấp CPOL = - CPHA (Clock Phase): pha xung đồng SCK Nếu CPHA = liệu truyền xung SCK thay đổi từ trạng thái tích cực trang thái nghỉ ngược lại trường hợp CPHA = 34 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP - NGUYỄN THÀNH TRUNG Chân SS (chip select) kéo xuống mức để bắt đầu trình truyền liệu trả mức để kết thúc trình truyền liệu 1.3 Tìm hiểu LCD 16x2, cảm biến chuyển động PIR HCSR501, giao tiếp I2C 1.3.1 Giới thiệu LCD 16x2 LCD 16x2 loại LCD thị tất kí tự bảng mã ACSII kí tự đặc biệt người dùng tự tạo với khả hiển thị dòng với dòng 16 kí tự, kí tự có độ phân giải 8x5 pixel sáng phát từ LED Hình 1.31: Sơ đồ chân LCD Hình 1.32: Chức chân LCD 35 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG 2.1.1 Mạch chuyển đổi I2C cho LCD Vì LCD có q nhiều chân gây khó khăn q trình kết nối chiếm dụng nhiều chân vi điều khiển, Module chuyển đổi I2C cho LCD giải vấn đề thay sử dụng tối thiểu chân vi điều khiển để kết nối với LCD (RS, EN, D7, D6, D5 D4) với module chuyển đổi bạn cần sử dụng chân (SCL, SDA) để kết nối Module chuyển đổi I2C hỗ trợ loại LCD sử dụng driver HD44780(LCD 1602, LCD 2004, … ), kết nối với vi điều khiển thông qua giao tiếp I2C, tương thích với hầu hết vi điều khiển Hình 1.33: Module chuyển đổi I2C cho LCD Ưu điểm Tiết kiệm chân cho vi điều khiển Dễ dàng kết nối với LCD Thông số kĩ thuật: Điện áp hoạt động: 2.5-6V DC Hỗ trợ hình: LCD1602,1604,2004 (driver HD44780) Giao tiếp: I2C Địa mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh ngắn mạch chân A0/A1/A2) Kích thước: 41.5mm(L)x19mm(W)x15.3mm(H) Trọng lượng: 5g Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD ngắt Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD 36 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.34: Sơ đồ kết nối LCD với Arduino thông qua Module I2C 1.3.2 CẢM BIẾN THÂN NHIỆT CHUYỂN ĐỘNG PIR HC-SR501 Cảm biến thân nhiệt chuyển động PIR (Passive infrared sensor) HC-SR501 sử dụng để phát chuyển động vật thể phát xạ hồng ngoại (con người, vật, vật phát nhiệt, ), cảm biến chỉnh độ nhạy để giới hạn khoảng cách bắt xa gần cường độ xạ vật thể mong muốn, ngồi cảm biến cịn điều chỉnh thời gian kích trễ (giữ tín hiệu sau kích hoạt) qua biến trở tích hợp sẵn Cấu trúc cảm biến PIR: Hình 1.35: cấu trúc cảm biến PIR 37 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Trên đầu dò PIR, loại bên gắn cảm biến tia nhiệt, có chân ra, chân nối masse, chân nối với nguồn volt DC, mức áp làm việc từ đến 15V Góc dị lớn Để tăng độ nhậy cho đầu dị, Bạn dùng kính Fresnel, thiết kế cho loại đầu có cảm biến, góc dị lớn, có tác dụng ngăn tia tử ngoại Nguyên lí hoạt động PIR: Các nguồn nhiệt (với người vật nguồn thân nhiệt) phát tia hồng ngoại, qua kính Fresnel, qua kích lọc lấy tia hồng ngoại, cho tiêu tụ cảm biến hồng ngoại gắn đầu dò, tạo điện áp khuếch đại với transistor FET Khi có vật nóng ngang qua, từ cảm biến cho xuất tín hiệu tín hiệu khuếch có biên độ đủ cao đưa vào mạch so áp để tác động vào thiết bị điều khiển hay báo động Hình 1.36: cách hoạt động cảm biến PIR 38 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.37: sơ đồ kết nối PIR với Arduino 1.3.3 Giao tiếp I2C A Giới thiệu Đầu năm 1980 Phillips phát triển chuẩn giao tiếp nối tiếp dây gọi I2C I2C tên viết tắt cụm từ Inter-Intergrated Circuit Đây đường Bus giao tiếp IC với I2C phát triển bới Philips, nhiều nhà sản xuất IC giới sử dụng I2C trở thành chuẩn công nghiệp cho giao tiếp điều khiển, kể vài tên tuổi Philips như: Texas Intrument(TI), MaximDallas, analog Device, National Semiconductor Bus I2C sử dụng làm bus giao tiếp ngoại vi cho nhiều loại IC khác loại Vi điều khiển 8051, PIC, AVR, ARM chip nhớ như: RAM tĩnh (Static Ram), EEPROM, chuyển đổi tương tự số (ADC), số tương tự(DAC), IC điểu khiển LCD, LED Hình 1.38: Bus I2C với thiết bị ngoại vi 39 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG B Đặc điểm giao tiếp I2C Một giao tiếp I2C gồm có dây: Serial Data (SDA) Serial Clock (SCL) SDA đường truyền liệu hướng, SCL đường truyền xung đồng hồ để đồng theo hướng Như ta thấy hình vẽ trên, thiết bị ngoại vi kết nối vào đường bus I2C chân SDA nối với dây SDA bus, chân SCL nối với dây SCL Hình 1.39: Kết nối thiết bị vào bus I2C chế độ chuẩn (Standard mode) chế độ nhanh (Fast mode) Mỗi dây SDA SCL nối với điện áp dương nguồn cấp thông qua điện trở kéo lên (pullup resistor) Sự cần thiết điện trở kéo chân giao tiếp I2C thiết bị ngoại vi thường dạng cực máng hở (opendrain hay opencollector) Giá trị điện trở khác tùy vào thiết bị chuẩn giao tiếp, thường dao động khoảng 1K đến 4.7k Trở lại với hình 1.33, ta thấy có nhiều thiết bị (ICs) kết nối vào bus I2C, nhiên không xảy chuyện nhầm lẫn thiết bị, thiết bị nhận bởỉ địa với quan hệ chủ/tớ tồn suốt thời gian kết nối Mỗi thiết bị hoạt động thiết bị nhận truyền liệu hay vừa truyền vừa nhận Hoạt động truyền hay nhận tùy thuộc vào việc thiết bị chủ (master) tớ (slave) Một thiết bị hay IC kết nối với bus I2C, địa (duy nhất) để phân biệt, cịn cấu hình thiết bị chủ hay tớ.Tại lại có phân biệt ? Đó bus I2C quyền điều khiển thuộc thiết bị chủ Thiết bị chủ nắm vai trị tạo xung đồng hồ cho tồn hệ thống, hai thiết bị chủ-tớ giao tiếp 40 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG thiết bị chủ có nhiệm vụ tạo xung đồng hồ quản lý địa thiết bị tớ suốt trình giao tiếp Thiết bị chủ giữ vai trị chủ động, thiết bị tớ giữ vai trò bị động việc giao tiếp Hình 1.40: Quá trình truyền liệu thiết bị Một bus I2C hoạt động nhiều chế độ khác nhau: Một chủ tớ (one master - one slave) Một chủ nhiều tớ (one master - multi slave) Nhiều chủ nhiều tớ (Multi master - Multi slave) Chế độ hoạt động cao nhất: 3.4Mbps Dù chế độ nào, giao tiếp I2C dựa vào quan hệ chủ/tớ Giả thiết thiết bị A muốn gửi liệu đến thiết bị B, trình thực sau: Thiết bị A (Chủ) xác định địa thiết bị B (tớ), với việc xác định địa chỉ, thiết bị A định việc đọc hay ghi vào thiết bị tớ -Thiết bị A gửi liệu tới thiết bị B Thiết bị A kết thúc trình truyền liệu Quá trình truyền liệu BUS I2C: Để bắt đầu truyền liệu master tạo sườn xuống chân SDA SCL mức Sau SDA xuống mức khoảng thời gian ngắn SCL xuống mức bắt đầu trình truyền liệu Dữ liệu truyền bus I2C theo bit cạnh lên xung Clock Để kết thúc truyền liệu master tạo sườn lên chân SDA SCL mức 41 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGUYỄN THÀNH TRUNG Hình 1.41: Quá trình truyền liệu 42 ... dịch vụ: (xe bus, gửi xe, tham quan,…) Quản lý sản phẩm siêu thị, nhà sách,… Hệ thống chấm lương công nhân … 1 .2. 6 Module RFID reader RC 522 giao tiếp SPI: Module RC 522 sử dụng IC MFRC 522 đọc... Encoder 1 .2 Công nghệ RFID, module RFID READER giao tiếp SPI 1 .2. 2 Khái niệm công nghệ RFID: Công nghệ RFID (Radio Frequency Identification) cho phép thiết bị đọc thông tin chứa chip không cần... PGNDB,A,… Nguồn âm nuôi pha A,B động 18 Input EN Cho phép TB6600 hoat động 19 Input RESET Reset IC TB6600 21 Input CLK Xung định tốc độ quay động 22 Input CW/CCW Quyết định chiều quay động Mạch TB6600
