vi điều khiển tổng quan

Bài 01 TỔNG QUAN VI ĐIỀU KHIỂN Tổng quan vi điều khiển  PIC họ vi điều khiển RISC MICROCHIP  PIC: Programmable Intelligent Computer Một số đặc tính vi điều khiển PIC16F877A Tần số hoạt động DC- 20MHz Reset (và Delay) POR, BOR (PWRT, OST) Bộ nhớ chương trình Flash (14-bit word) 8K Bộ nhớ liệu RAM (byte) 368 Bộ nhớ liệu EEPROM (byte) 256 Các nguồn ngắt 15 Các port xuất nhập: 33 I/O Các port A, B, C, D, E Timer Các module capture/compare/PWM Giao tiếp nối tiếp USART Module A/D 10bit kênh ngõ vào Số chân 40 / 44 Hình dạng PIC16F877A 15 16 17 18 23 24 25 26 31 GND RB7/PGD RB6/PGC RB5 RB4 RB3/PGM RB2 RB1 RB0/INT RE0/RD/AN5 RE1/WR/AN6 RE2/CS/AN7 40 39 38 37 36 35 34 33 10 OSC2/CLKO  Chân 32,11: Nguồn VDD = 5VDC  Chân 31,12: GND  Chân 1: RESET; tích cực mức thấp  Chân 39, 40: Dùng cho cổng ghi chương trình  Chân 13, 14: nối thạch anh tạo dao động cho  Chân 16, 17: ngõ PWM (CCP2, CCP1)  Chân 18, 23, 24: giao tiếp SPI/I2C  Chân 25, 26: giao tiếp USART (TxD, RxD) RC0/T1OSO/T1CKI RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCL RC4/SDA RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT GND 14 OSC1/CLKIN PIC16F877A vi điều khiển 12 13 RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/Vref RA3/AN3/Vref + RA4/TOCKI RA5/AN4/SS VCC MCLR/Vpp 11 VCC U2 32 Sơ đồ chân PIC16F877A RD7/PSP7 RD6/PSP6 RD5/PSP5 RD4/PSP4 RD3/PSP3 RD2/PSP2 RD1/PSP1 RD0/PSP0 30 29 28 27 22 21 20 19  Các chân (2,3,4,6,7,8,9,10): ngõ vào ADC  Chân 4, 5: ngõ vào điện áp chuẩn riêng cho ADC  Chân 33: tín hiệu ngắt ngồi; mức thấp  33 I/O: PA (6), PB (8), PC (8), PD (8), PE (3) * Điều kiện hoạt động: VDD 4.7uF - 10uF  VDD: 5VDC C2 VCC MCLR/Vpp 1uF  Thạch anh 4/8/12/20 MHz  Cổng ghi chương trình: JTAG PIC16F877A 31 U2 C3 GND 32 RST RESET  RESET: tích cực mức thấp VDD R1 10K RA0/AN0 RA1/AN1 RA2/AN2/Vref RA3/AN3/Vref + RA4/TOCKI RA5/AN4/SS RB7/PGD RB6/PGC RB5 RB4 RB3/PGM RB2 RB1 RB0/INT 40 39 38 37 36 35 34 33 ICSPDAT ICSPCLK C6 33P 13 OSC1/CLKIN RE0/RD/AN5 RE1/WR/AN6 RE2/CS/AN7 Y1 14 11 VCC RC0/T1OSO/T1CKI RC1/T1OSI/CCP2 RC2/CCP1 RC3/SCL RC4/SDA RC5/SDO RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD7/PSP7 RD6/PSP6 RD5/PSP5 RD4/PSP4 RD3/PSP3 RD2/PSP2 RD1/PSP1 RD0/PSP0 30 29 28 27 22 21 20 19 12 15 16 17 18 23 24 25 26 GND OSC2/CLKO 8M C11 33P 10 VDD J1 CCS PIC KIT ICSPCLK ICSPDAT VDD RST JTAG * Tạo nguồn cung cấp VDC: - + 1 C3 C4 2200uF 104 VIN D3 1A VOUT VDD C5 6VAC LM7805 DIODE 104 U2 GND D1 J2 * Cấu trúc I/O: dòng IL IH 25 mA Mạch điều khiển thiết bị DC/AC: 12V PIN PIN 12V/10W R10 R11 270 270 PIN LED R10 Q1 LED VDD 12V 12V LS1 R12 10K DIODE Q3 PIN R11 Q1 12V/10W PIN R10 RELAY SPDT Q1 10 Kí hiệu MOSFET: 11 Mạch hiển thị dùng LED 7S, 5VDC: R9 4K7 R10 4K7 Q1 PIN A1013 R12 4K7 Q3 C2 C1 LED7S a b c d e f g p C2 10 C1 a b c d e f g p PIN A1013 LED4 a b c d e f g p LED7S C2 R11 4K7 Q2 PIN 10 a b c d e f g p LED3 a b c d e f g p LED7S C1 10 C2 C1 a b c d e f g p LED2 a b c d e f g p LED7S PORT LED1 a b c d e f g 10 p R1 R2 R3 R4 R5 R R6 R R7 R R8 R R R R 100X8 Q4 PIN A1013 A1013 VCC Số Bit: (7) p (6) g (5) f (4) e (3) d (2) c (1) b (0) a HEX 1 0 0 0 0xC0 1 1 1 0 0xF9 12 Hiển thị thông tin phương pháp quét: ALL LED OFF DATA = “1”7S LED1 ON DELAY x MS ALL LED OFF DATA = “5”7S LED2 ON ALL LED OFF DATA = “9”7S LED3 ON DELAY x MS ALL LED OFF DATA = “0”7S LED4 ON DELAY x MS DELAY x MS 13 Mạch hiển thị dùng LED 7S-12VDC TEXT-LCD: A K 15 16 VCC GND CONST R/W CS VCC CS RS RW DT4 DT5 DT6 DT7 RS D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 THIS IS THE LCD LINES x 16 CHARACTERS LAMP LCD1_TC1602A1 10 11 12 13 14 C2 C1 LED7S a b c d e f g p TC1602A hiển thị mã ASCII 10 R4 5/3W R3 10K LMP Q2 R6 4K7 VCC A1013 14 Mạch điều khiển chiều quay động DC (mạch cầu H) 15 Mạch cầu H điều khiển chiều quay tốc độ động PWM sử dụng linh kiện rời 16 Mạch cầu H điều khiển chiều quay tốc độ động PWM sử dụng mạch tích hợp (L298) 24VDC D1 D2 U1 10 12 ADC PIN R2 470 15 C4 C5 R3 11 103 VDD 24VDC 10uF/50V 1/10W 1A1 1A2 2A1 2A2 1Y 1Y 2Y 2Y 1E 2E 1EN 2EN 24VDC MG1 + A C1 100uF/50V 13 14 D3 PWM1 PWM2 FR504 FR504 FR504 D4 FR504 VCC1 VCC2 L298 Tùy chọn; khơng sử dụng cho R3 = 17 Mạch điều khiển phím nhấn: a) Một phím nhấn SW ngõ vào b) Nhiều phím nhấn ngõ vào ADC VDD R1 VDD ADC PIN R18 R17 10K PIN R19 SW SW1 SW2 R20 a) b) 18 c) Mạch bàn phím HEX: VDD R13 R14 R15 R16 10K 10K 10K 10K C J1 D PORT A E B F c) 19 PIN (Col.) SW PIN (Row) VDD Columm = Outputs Row = inputs 10K R17 c) Đọc bàn phím HEX phương pháp quét: CL1 = R1 = -> R2 = -> R3 = -> R4 = -> CL2 = R1 = -> R2 = -> R3 = -> R4 = -> CL3 = R1 = -> R2 = -> R3 = -> A R4 = -> B CL4 = R1 = -> C R2 = -> D R3 = -> E R4 = -> F c) 20 BÀI TẬP Vẽ mạch điều khiển led đơn chân RD3, RD2, RD1; LED tích cực mức thấp? Vẽ mạch điều khiển led đơn chân RB3, RC2, RC1; LED tích cực mức cao? Vẽ mạch điều khiển quạt AC (220V) dùng RC4; biết RC4 = 0: quạt hoạt động? Vẽ mạch điều khiển led đoạn 5V, Cathod chung; hiển thị phương pháp quét; sử dụng PORT B PORT D? Vẽ mạch điều khiển led đoạn 9V, Anode chung; hiển thị phương pháp quét; sử dụng mạch đệm 2803 cho đường DATA; sử dụng PORT C PORT B? U3 10 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 18 17 16 15 14 13 12 11 ULN2803: đệm đảo 500 mA, ngõ vào ngõ COM ULN2803 21 BÀI TẬP Cho mạch điện (DATA nối PORT B theo thứ tự 8->1 nối RB7 ->RB0): R9 4K7 R10 4K7 Q1 PIN R12 4K7 Q3 C2 C1 LED7S a b c d e f g p C2 C1 10 a b c d e f g p PIN A1013 LED4 a b c d e f g p LED7S 10 R11 4K7 Q2 PIN A1013 C2 a b c d e f g p LED3 a b c d e f g p LED7S 10 C2 C1 a b c d e f g p LED2 a b c d e f g p LED7S C1 LED1 a b c d e f g 10 p PORT R1 R2 R3 R4 R5 R R6 R R7 R R8 R R R R 100X8 Q4 PIN A1013 A1013 VCC a) Định nghĩa mã led đoạn từ đến b) Định nghĩa mã led đoạn “oC” c) Định nghĩa mã led đoạn “HELP” d) Định nghĩa mã led đoạn “StOP” e) Định nghĩa mã led đoạn “run-” f) Định nghĩa mã led đoạn “FILL” 22 .. .Tổng quan vi điều khiển  PIC họ vi điều khiển RISC MICROCHIP  PIC: Programmable Intelligent Computer Một số đặc tính vi điều khiển PIC16F877A Tần số hoạt động... Q2 R6 4K7 VCC A1013 14 Mạch điều khiển chiều quay động DC (mạch cầu H) 15 Mạch cầu H điều khiển chiều quay tốc độ động PWM sử dụng linh kiện rời 16 Mạch cầu H điều khiển chiều quay tốc độ động... F c) 20 BÀI TẬP Vẽ mạch điều khiển led đơn chân RD3, RD2, RD1; LED tích cực mức thấp? Vẽ mạch điều khiển led đơn chân RB3, RC2, RC1; LED tích cực mức cao? Vẽ mạch điều khiển quạt AC (220V) dùng