Thiết kế hệ thống cân tự động sử dụng trong quá trình đóng gói sản phẩm

Tài liệu tham khảo chuyên ngành viễn thông Thiết kế hệ thống cân tự động sử dụng trong quá trình đóng gói sản phẩm

Tóm tắt nội dung

Luận văn trình bày một cách khái quát bài toán cân đóng bao trong công nghiệpcùng cách giải quyết vấn đề, đồng thời, nghiên cứu một số thiết bị phần cứng cũng nhưcác tiêu chuẩn truyền thông được sử dụng trong công nghiệp Các nghiên cứu này chophép thiết kế một hệ thống hoàn chỉnh phục vụ cho bài toán cân đóng bao và một số bàitoán liên quan Từ đó luận văn mô tả một cách chi tiết một hệ thống thực đã được tác giảxây dựng và các kết quả triển khai thực tế của nó trong nhà máy công nghiệp Phần cònlại trình bày các chương trình điều khiển được viết bằng ngôn ngữ lập trình C sử dụngtrong bộ điều khiển Hi vọng, những kiến thức trong luận văn sẽ mang lại cái nhìn rõ ràngnhất cho người đọc về các hệ thống điều khiển tự động nói chung và hệ thống cân đóngbao nói riêng

Mục lục

Tóm tắt nội dung i

Mục lục ii

Danh mục hình vẽ ii

Mở đầu 2

Chương 1: Tổng quan 2

1.1 Đặt vấn đề 2

1.2 Bài toán cân đóng bao trong thực tế 2

1.3 Nội dung của luận văn 2

Chương 2: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết 2

2.1 Các khái niệm 2

2.1.1 Các trạng thái của quá trình đóng bao 2

2.1.2 Các biến quá trình 2

2.2 Quá trình cân đóng bao: 2

2.2.1 Xung đầu ra 2

2.2.2 Lưu đồ thuật toán 2

2.2.3 Quá trình cân phối liệu 2

2.3 Mạng truyền thông công nghiệp 2

2.3.1 MODBUS 2

2.3.2 CAN 2

Chương 3: Nghiên cứu tính năng phần cứng 2

3.1 Vi điều khiển xử lý tín hiệu số 16 bit DSPIC 30F6010 2

3.1.1 Các tính năng chính 2

3.1.2 Module truyền thông không đồng bộ UART 2

3.1.3 Bộ điều khiển truyền thông CAN của dsPIC 30F6010 2

3.1.4 Bộ định thời TIMER 2

3.1.5 Bộ chuyển đổi tương tự - số ADC 2

3.2 Vi điều khiển PSOC 2

3.2.1 Các dòng vi điều khiển PSOC 2

3.2.2 Vi điều khiển CY8C27443 2

3.2.5 Config các khối UART 2

3.3 Thiết bị cân 2

3.3.1 Chức năng 2

3.3.2 Cổng nối tiếp 2

Chương 4: Thiết kế hệ thống 2

4.1 Cấu trúc hệ thống 2

4.1.1 Sơ đồ khối hệ thống 2

4.1.2 Khối giao tiếp người – máy 2

4.1.3 Khối điều khiển 2

4.1.4 Khối cân 2

4.1.5 Truyền thông trong hệ thống 2

4.2 Phần mềm giám sát hệ thống 2

Chương 5: Triển khai phần cứng và các kết quả đạt được 2

5.1 Giao diện người – máy 2

5.1.1 Sơ đồ nguyên lý 2

5.1.2 Phương thức hoạt động 2

5.2 Bộ điều khiển 2

5.2.1 Sơ đồ 2

5.2.2 Phương thức hoạt động 2

5.3 Triển khai ứng dụng hệ thống tại nhà máy Phân lân Ninh Bình 2

Chương 6: Kết luận 2

Phụ lục 2

Tài liệu tham khảo 2

Danh mục hình vẽ

Hình 1: Quá trình cân đóng bao 4

Hình 2: Hệ thống cân đóng bao 6

Hình 3: Sơ đồ quá trình cân đóng bao và xung điều khiển tương ứng 7

Hình 4: Lưu đồ thuật toán quá trình cân đóng bao 9

Hình 5: Hệ thống cân phối liệu 9

Hình 6: Mô hình OSI của mạng truyền thông MODBUS 10

Hình 7: Phạm vi định nghĩa của CAN trong mô hình OSI 16

Hình 8: Sơ đồ khối bộ truyền dữ liệu UART 25

Hình 9: Sơ đồ khối bộ nhận dữ liệu UART 25

Hình 10: Sơ đồ khối module CAN của dsPIC 30F6010 27

Hình 11: Bộ định thời của dsPIC 30F6010 29

Hình 12: Sơ đồ khối cấu trúc của PSoC CY8C27433 34

Hình 13: Các khối số của PSOC 35

Hình 14: Sơ đồ khối bộ đếm của PSoC CY8C27433 37

Hình 15: Sơ đồ nguyên lý module UART của PSOC 38

Hình 16: Thiết bị cân Mettler Toledo IND130 39

Hình 17: Các cổng vào ra trên Mettler Toledo IND130 40

Hình 18: Vị trí chốt của RS-232 và RS-485 41

Hình 19: Sơ đồ khối hệ thống cân đóng bao 45

Hình 20: Khối giao tiếp người-máy 46

Hình 21: Khối điều khiển 47

Hình 22: Sơ đồ nguyên lý khối giao tiếp người-máy 49

Hình 23: Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển 50

Hình 24: Ảnh tủ điều khiển 51

Hình 25: Ảnh mạch nguồn 52

Hình 26: Ảnh khối giao tiếp người máy 52

Hình 27: Ảnh tủ van khí nén 53

Hình 28: Ảnh khối cân Mettler Toledo IND130 53

xử lý Chúng dễ dàng được cài đặt, quản lý để thực hiện thao tác một cách chính xác vớikhối lượng nguyên liệu cần đóng gói được đặt trước bởi người vận hành Việc xây dựngnhững hệ thống tự động trong công nghiệp nói chung và hệ thống cân đóng bao nói riêng

là một hướng đi khả thi và hứa hẹn đem lại hiệu quả kinh tế, ứng dụng cao

Trong điều kiện Việt Nam hiện nay, khi xây dựng các hệ thống điều khiển tự động,nền tảng truyền thông trong hệ thống đều dựa vào các thiết bị đắt tiền của nước ngoài.Luận văn hướng đến việc xây dựng một hệ thống cân đóng bao tự động dựa trên các linhkiện thông dụng, giao tiếp dựa trên các chuẩn truyền thông công nghiệp Do các yêu cầu

về tính khả thi cũng như tính kinh tế, cần lựa chọn một vi điều khiển cùng thuật toán điềukhiển hợp lý để khi kết hợp với chuẩn truyền thông sẽ mang lại hiệu quả cao nhất cho hệthống Hệ thống sẽ được đưa vào phục vụ sản xuất trong dây chuyền đóng bao của Nhàmáy Phân Lân Ninh Bình

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Th.S Đặng Anh Việt, người đã tận tìnhhướng dẫn và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt quá trình làm luận văn Em cũng xin gửi lờicảm ơn tới TS Trần Quang Vinh và các cán bộ phòng Robotic cùng toàn thể các thầy côgiáo trong Khoa Điện tử - Viễn thông đã tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành đề tàinày

Hà Nội, 5/2008

Đỗ Anh Tú

Chương 1: Tổng quan

1.1 Đặt vấn đề

Trong quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa ở nước ta hiện nay, việc tự nghiêncứu chế tạo các hệ thống sản xuất, đóng gói tự động trong các nhà máy công nghiệp làmột vấn đề cấp thiết Tuy nhiên, có một thực tế là hầu hết các dây chuyền công nghiệpnhư vậy đều được nhập từ nước ngoài với chi phí rất cao Các hệ thống này tuy hoạt độngchính xác và quản lý dễ dàng nhưng trong quá trình vận hành có thể gặp trục trặc do điềukiện thời tiết khí hậu nóng ẩm ở nước ta Khi những sự cố như vậy xảy ra, rất khó đểchúng ta tự khắc phục vì mỗi nhà cung cấp thường chọn cho mình những tiêu chuẩn cũngnhư công cụ phát triển riêng Do đó, không còn cách nào khác là phải mời các chuyên gianước ngoài về giải quyết sự cố với chi phí không hề rẻ Điều đó chắc chắn có ảnh hưởngrất lớn đến khía cạnh kinh tế của nhà sản xuất cũng như của cả nền kinh tế nước ta Bêncạnh đó, việc giải quyết các bài toán tự động hóa mà cụ thể ở đây là bài toán cân đóng bao

là không quá phức tạp và hoàn toàn khả thi, phù hợp với những kiến thức thu được trêngiảng đường đại học về điều khiển học, kỹ thuật điện tử, thiết kế mạch hay mạng truyền

dữ liệu…

Chính vì những lý do đó, tôi muốn hướng đến việc nghiên cứu một hệ thống cân tựđộng sử dụng trong quá trình đóng gói sản phẩm và giải quyết một số bài toán thực tiễncủa hệ thống Hệ thống này cần được phát triển dựa trên các chuẩn quốc tế để có thể kếtnối với các thiết bị khác trong dây chuyền sản xuất Việc xây dựng thành công một hệthống như vậy chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả kinh tế lớn cũng như phần nào đóng gópvào sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước

1.2 Bài toán cân đóng bao trong thực tế

Cân đóng bao là một bài toán được ứng dụng rất phổ biến ở các nhà máy chế biếnthực phẩm, sản xuất xi măng, lọc hóa dầu.v.v…Nguyên liệu sau khi đi qua một số quátrình trở thành thành phẩm sẽ được đóng gói để vận chuyển và đưa ra thị trường tiêu thụ.Vấn đề đặt ra là làm sao để đóng gói nhanh và đồng đều một lượng chính xác nguyên liệuđịnh trước (gọi là lượng đặt)

Bên cạnh bài toán cân đóng bao, một bài toán khác cũng thường gặp không kém làbài toán cân phối liệu Trong bài toán này, người ta phải đổ vào máy trộn một số loạinguyên liệu nào đó với một tỷ lệ nhất định Thực chất, việc giải bài toán cân phối liệuhoàn toàn dựa trên lời giải của bài toán cân đóng bao, nhưng được áp dụng cho nhiềunguyên liệu một lúc.

Sau khi xem xét những bài toán trên có thể nhận thấy việc xây dựng một hệ thốngcân tự động như vậy cần được dựa trên những thành phần cơ bản sau:

thành phần với nhau

công nhân trình độ thấp

1.3 Nội dung của luận văn

Luận văn chia làm 2 phần:

kiện chính phục vụ xây dựng các module trong hệ thống Trong đó, chương 2 trìnhbày chi tiết quá trình cân đóng bao cũng như lý thuyết về các mạng truyền thông sửdụng trong công nghiệp, chương 3 tập trung nghiên cứu các tính năng của phần cứng(các vi điều khiển và thiết bị cân sử dụng trong hệ thống)

tả một hệ thống thực được hướng đến, chương 5 là những kết quả đã đạt được và triểnkhai ứng dụng trong thực tế

Chương 2: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết

2.1 Các khái niệm

2.1.1 Các trạng thái của quá trình đóng bao

bao cho đến khi bắt đầu ra lệnh mở các van xả

chảy với tốc độ lớn

nhỏ lại với hệ thống chỉ có 1 cửa xả, dòng liệu chảy với tốc độ nhỏ

(bao đầy) cho đến khi bắt đầu ra lệnh đẩy bao ra

động trở về trạng thái sẵn sàng, chuẩn bị xuất bao tiếp theo

2.1.2 Các biến quá trình

được người điều khiển nhập vào trước khi bắt đầu quá trình

quá trình

nguyên liệu trong bao đạt tới giá trị này

nguyên liệu trong bao đạt tới giá trị này

xuống bao sau khi đã đóng các van

2.2 Quá trình cân đóng bao:

Giải quyết bài toán cân đóng bao là tìm cách điều hòa một cách hợp lý nhất 2 yêucầu đặt ra: độ chính xác và thời gian, sao cho sai số giữa lượng thực và lượng đặt càngnhỏ càng tốt và thời gian hoàn thành càng ngắn càng tốt Để giải quyết bài toán này,người ta lắp đặt cho hệ thống 2 van xả nguyên liệu: van thô và van tinh Điểm khác nhaugiữa 2 kiểu van này là đường kính miệng van (van thô lớn hơn van tinh, đồng nghĩa vớilưu lượng nguyên liệu được xả bởi van thô sẽ lớn hơn so với van tinh) Nhiệm vụ của 2van này do vậy cũng khác nhau Van thô được sử dụng với mục đích đổ đầy phần lớnlượng nguyên liệu cần đóng gói nhưng do tốc độ chảy nhanh nên không thể điều chỉnhmột cách chính xác lượng nguyên liệu mong muốn Vì thế, người ta cần một van tinh vớitốc độ chảy chậm để dễ dàng bù thêm phần nguyên liệu còn thiếu Các van này được đóng

mở bằng xi lanh khí nén

Hình 2: Hệ thống cân đóng bao

Quá trình cân đóng bao có thể tóm tắt như sau Đầu tiên, khi nhận được tín hiệu bắtđầu, hệ thống kiểm tra sự có mặt của của bao bì bằng một sensor quang hoặc một công tắchành trình Nếu có bao bì, sensor sẽ gửi tín hiệu về vi điều khiển để quá trình có thể đượcbắt đầu; nếu không, hệ thống tiếp tục chờ đến khi có bao bì được đặt vào đúng vị trí Lúcnày, lệnh mở các cửa xả nguyên liệu được phát đi, đồng thời cân điện tử bắt đầu làm việc,liên tục gửi số liệu đo được về vi điều khiển Vi điều khiển so sánh số liệu này với điểmcắt thô định trước và sẽ phát lệnh đóng van thô khi khối lượng bao đạt đến mốc này Khi

đó, van tinh vẫn mở, nhưng dòng liệu chảy vào bao với tốc độ thấp hơn Vi điều khiểntiếp tục so sánh số liệu thu về từ cân điện tử đến khi khối lượng bao đạt đến điểm cắt tinh

để phát lệnh đóng van tinh Cần lưu ý là điểm cắt tinh luôn nhỏ hơn lượng đặt một chútbởi sau khi đóng van tinh, vẫn còn một lượng nhỏ nguyên liệu tiếp tục đổ xuống bao(cũng vì lý do này mà ta cần một thời gian trễ để ổn định hệ thống và để số liệu từ cânđiện tử đưa về vi xử lý được chính xác) Chính lượng nguyên liệu này là nguyên nhân chủyếu dẫn đến sai số mà ta cần giải quyết Để giảm sai số trong những lần đóng gói tiếptheo, ta điều chỉnh lại điểm cắt tinh bằng cách gán:

Kết thúc quá trình, vi điều khiển phát lệnh kẹp bao và sau đó đẩy bao ra ngoài.Chu trình đóng bao vừa rồi được lặp đi lặp lại Như vậy, rõ ràng sai số sẽ giảm vàlượng thực sẽ ngày càng tiến gần về lượng đặt qua từng lần đóng bao tiếp theo.

2.2.1 Xung đầu ra

2.2.2 Lưu đồ thuật toán

Cân ≥ điểm cắt thô.

Kiểm tra bao bì

Cân ≥ điểm cắt tinh

Hình 4: Lưu đồ thuật toán quá trình cân đóng bao

2.2.3 Quá trình cân phối liệu

Như đã đề cập ở phần trên, việc giải quyết bài toán cân phối liệu không khác so vớibài toán cân đóng bao Giả sử chúng ta cần trộn 3 loại nguyên liệu A, B và C Khi đó, 3loại nguyên liệu sẽ được dẫn qua 3 hệ thống van thô và van tinh riêng biệt Lần lượt cácnguyên liệu này được đổ vào máy trộn theo lượng đặt sao cho phù hợp với tỷ lệ đã biết.Một điểm cần lưu ý là do chỉ sử dụng một chiếc cân duy nhất để đo khối lượng nên lượngđặt cho nguyên liệu B được tính bằng tổng lượng thực của nguyên liệu A đã có trong baovới khối lượng nguyên liệu B cần đổ Tương tự, lượng đặt cho nguyên liệu C được tínhbằng tổng lượng thực của nguyên liệu A và B đã có trong bao với khối lượng nguyên liệu

C cần đổ Việc tính sai số cũng được tính toán như quá trình cân đóng bao Nếu quá trinhlặp lại nhiều lần, dễ thấy rằng sai số sẽ nhỏ dần theo từng lần đổ nguyên liệu

VĐK

CÂN

3 rơ-le

2.3 Mạng truyền thông công nghiệp

Ghép nối thiết bị, trao đổi thông tin là một trong những vấn đề cơ bản trong bất cứmột giải pháp tự động hóa nào Hệ thống cân đóng bao được xây dựng với một số khốichức năng riêng biệt, được ghép nối với nhau qua một chuẩn truyền thông công nghiệp.Ngoài ra, hệ thống còn phải ghép nối được với máy tính trung tâm phục vụ yêu cầu quản

lý sản phẩm Phần này nghiên cứu một số chuẩn truyền thông được sử dụng rộng rãi trongcông nghiệp là Modbus và CAN Hai chuẩn truyền thông này được rất nhiều hãng sảnxuất thiết bị hỗ trợ Bên cạnh đó, linh kiện phục vụ xây dựng hệ thống cũng thông dụng,giá thành không cao

2.3.1 MODBUS

Modbus là một giao thức do hãng Modicon (thuộc AEG và Schneider Automation)nghiên cứu phát triển Theo mô hình ISO/OSI thì Modbus thực chất là một chuẩn giaothức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì vậy có thể được thực hiện trên các cơ chế vậnchuyển cấp thấp như TCP/IP, MAP (Manufacturing Message Protocol), Modbus Plus vàngay cả qua đường truyền nối tiếp RS-232

Modbus định nghĩa một tập hợp rộng các dịch vụ phục vụ trao đổi dữ liệu quá trình,

dữ liệu điều khiển và dữ liệu chuẩn đoán Tất cả các bộ điều khiển của Modbus đều sử

khiển với các thiết bị khác thông qua cơ chế yêu cầu/đáp ứng Vì lý do đơn giản nênModbus có ảnh hưởng tương đối mạnh đối với các hệ PLC của các nhà sản xuất khác Cụthể, trong mỗi PLC người ta đều có thể tìm thấy một tập hợp con các dịch vụ đã đưa ratrong Modbus Đặc biệt trong các hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát(SCADA), Modbus thường được sử dụng trên các đường truyền RS-232 ghép nối giữacác thiết bị dữ liệu đầu cuối (PLC, PC, RTU) với thiết bị truyền dữ liệu (Modem).

2.3.1.1 Cơ chế giao tiếp

Cơ chế giao tiếp ở Modbus phụ thuộc vào hệ thống truyền thông cấp thấp Cụ thể,

có thể phân chia ra hai loại là mạng Modbus chuẩn và Modbus trên các mạng khác (ví dụTCP/IP, Modbus Plus, MAP)

Các cổng Modbus chuẩn trên các bộ điều khiển của Modicon cũng như một số nhàsản xuất khác sử dụng giao tiếp nối tiếp RS-232C Các bộ điều khiển này có thể được nốimạng trực tiếp qua modem Các trạm Modbus giao tiếp với nhau qua cơ chế chủ/tớ(Master/Slave), trong đó chỉ một thiết bị chủ có thể chủ động gửi yêu cầu, còn các thiết bị

tớ sẽ đáp ứng bằng dữ liệu trả lại hoặc thực hiện một hành động nhất định theo như yêucầu Các thiết bị chủ thông thường là các máy tính điều khiển trung tâm và các thiết bị lậptrình, trong khi các thiết bị tớ có thể là PLC hoặc các bộ điều khiển số chuyên dụng khác.Một trạm chủ có thể thông báo yêu cầu tới riêng một trạm tớ nhất định, hoặc gửi thôngbáo đồng loạt tới tất cả các trạm tớ Chỉ trong trường hợp nhận được yêu cầu riêng, cáctrạm tớ mới gửi thông báo đáp ứng trả lại trạm chủ Trong một thông báo yêu cầu có chứađịa chỉ trạm nhận, mã hàm dịch vụ bên nhận cần thực hiện, dữ liệu đi kèm và thông tinkiểm lỗi

Trong một số mạng như Modbus Plus và MAP sử dụng Modbus là giao thức cho lớpứng dụng , các thiết bị có thể giao tiếp theo cơ chế riêng của mạng đó Ví dụ trong giaotiếp tay đôi (Peer-to-peer), mỗi bộ điều khiển có thể đóng vai trò là chủ hoặc là tớ trongcác lần giao dịch (một chu kỳ yêu cầu-đáp ứng) khác nhau Một trạm có thể cùng lúc cóquan hệ logic với nhiều đối tác, vì vậy nó có thể đồng thời đóng vai trò là chủ và tớ trongcác giao dịch khác nhau

Nhìn nhận ở mức giao tiếp thông báo, giao thức Modbus vẫn tuân theo nguyên tắcchủ/tớ mặc dù phương pháp giao tiếp mạng cấp thấp có thể là tay đôi Khi một bộ điềukhiển gửi một yêu cầu thông báo thì nó đóng vai trò là chủ và chờ đợi đáp ứng từ mộtthiết bị tớ Ngược lại, một bộ điều khiển sẽ đóng vai trò là tớ nếu nó nhận được thông báoyêu cầu từ một trạm khác và phải gửi trả lại đáp ứng.

Giao thức Modbus định nghĩa khuôn dạng của thông báo yêu cầu cũng như củathông báo đáp ứng

Một thông báo yêu cầu bao gồm các phần sau:

2.3.1.2 Chế độ truyền

Khi thực hiện Modbus trên các mạng khác như Modbus Plus hay MAP, các thôngbáo Modbus được đưa vào các khung theo giao thức vận chuyển/liên kết dữ liệu cụ thể

Ví dụ, một lệnh được yêu cầu đọc nội dung các thanh ghi có thể được thực hiện giữa hai

bộ điều khiển ghép nỗi qua Modbus Plus

các tham số truyền thông qua cổng nối tiếp như tốc độ truyền, parity chẵn/lẻ Chế độtruyền cũng như các tham số phải giống nhau đối với tất cả các thành viên của một mạngModbus.

Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn giao tiếp với chế độ ASCII(American Standard Code for Information Interchange), mỗi byte trong thông báo đượcgửi thành hai ký tự ASCII 7 bit, trong đó mỗi ký tự biểu diễn một chữ số hex Ưu điểmcủa chế độ truyền này là nó cho phép một khoảng thời gian trống tối đa một giây giữa hai

ký tự mà không gây ra lỗi Cấu trúc của một ký tự khung gửi đi được thể hiện như sau:

Mỗi ký tự khung bao gồm:

– F), trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước

parity

Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn được đặt chế độ RTU (Remote Terminal Unit), mỗi byte trong thông báo được gửi thành một ký tự 8 bit Ưuđiểm lớn nhất của chế độ truyền này so với chế độ ASCII là hiệu suất cao hơn Tuy nhiên,mỗi thông báo phải được truyền thành một dòng liên tục Cấu trúc một ký tự khung gửi điđược thể hiện như sau:

Mỗi ký tự khung bao gồm:

 1 bit kết thúc (stop bit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sửdụng parity).

Mỗi thiết bị tham gia mạng có trách nhiệm liên tục theo dõi đường truyền và pháthiện sự xuất hiện của dấu hai chấm Khi dấu hai chấm nhận được thì hai ký tự tiếp theo sẽmang địa chỉ của thiết bị được yêu cầu nhận thông báo hoặc thiết bị đã gửi thông báo đápứng Khoảng cách thời gian tối đa cho phép giữa hai ký tự trong một thông báo là mộtgiây Nếu vượt quá trị này, bên nhận sẽ coi là lỗi

Khung ASCII sử dụng phương pháp LRC (Longitudinal Redudancy Check) để kiểmlỗi

Trong chế độ RTU, một thông báo bắt đầu với một khoảng trống yên lặng tối thiểu

là 3,5 thời gian ký tự Ô đầu tiên được truyền sẽ là 8 bit địa chỉ, sau đó đến 8 bit mã hàm,một số byte tùy ý dữ liệu và cuối cùng là thông tin kiểm tra lỗi CRC Sau khi truyền ký tựcuối cùng, khung thông báo cũng phải được kết thúc bằng một khoảng yên lặng tối thiểu

là 3,5 thời gian ký tự trước khi bắt đầu một thông báo mới

Khác với chế độ ASCII, toàn bộ khung thông báo RTU phải được truyền thành mộtdòng liên tục Nếu một khoảng trông yên lặng lớn hơn 1,5 thời gian ký tự xuất hiện trướckhi truyền xong toàn bộ khung, thiết bị nhận sẽ hủy bỏ thông báo chua đầy đủ đó và chorằng byte tiếp theo sẽ là địa chỉ của một thông báo mới.

2.3.1.4 Bảo toàn dữ liệu

Mạng Modbus chuẩn sử dụng hai biện pháp bảo toàn dữ liệu ở hai mức: kiểm soátkhung thông báo và kiểm soát ký tự khung Đối với hai chế độ truyền ASCII hay RTU.Hơn thế nữa, cả khung thông báo lại được kiểm soát một lần nữa bằng mã LRC (vớiASCII) và mã CRC (với RTU)

Trong chế độ ASCII, phần thông tin kiểm lỗi của khung thông báo dựa trên phươngpháp LRC (Longitudinal Redundancy Check) Dãy bit nguồn được áp dụng để tính mãLRC bao gồm phần địa chỉ, mã hàm và phần dữ liệu Các ô khởi đầu cũng như kết thúckhung không tham gia vào tính toán Mã LRC ở đây dài 8 bit được tính bằng các cộng đại

số toàn bộ các byte của dãy bit nguồn (không để ý đến tràn), sau đó lấy phần bù hai củakết quả

Mã CRC được áp dụng trong chế độ RTU dài 16 bit Đa thức phát được sử dụng G =

1010 0000 0000 0001 Khi đưa vào khung thông báo, byte thấp của mã CRC được gửi đitrước, tiếp theo là byte cao

2.3.2 CAN

CAN (Controller Area Network) là một chuẩn truyền thông công nghiệp được sửdụng rất rộng rãi Xuất phát là một phát triển chung của hai hãng Bosch và Intel, CANđược dùng để phục vụ việc nối mạng trong các phương tiện giao thông cơ giới để thay thếcách nối điểm - điểm cổ điển, sau được chuẩn hoá quốc tế trong ISO-11898 Trong một sốchủng loại ôtô cỡ lớn, chiều dài dây dẫn tổng hợp trong cách nối điểm-điểm có thể lên tớivài kilômét, tính riêng khối lượng dây dẫn lên tới hàng trăm kilôgam Chỉ cần quan tâmđến các yếu tố này cũng có thể thấy hiệu quả của việc sử dụng một hệ thống bus trường

như CAN Nhờ tốc độ truyền dẫn tương đối cao ở khoảng cách ngắn cũng như ưu thế ởmột số đặc tính khác mà công nghệ này cũng đã thâm nhập được vào nhiều lĩnh vực tựđộng hoá quá trình công nghiệp

Lớp điều khiển truy cập môi trường (MAC) là phần cốt lõi trong kiến trúc giao thứcCAN Lớp MAC có trách nhiệm tạo khung thông báo, điều khiển truy cập môi trường,xác nhận thông báo và kiểm soát lỗi

Lớp điều khiển liên kết lôgic (LLC) đề cập tới các dịch vụ gửi dữ liệu và yêu cầugiữ liệu từ xa, thanh lọc thông báo, báo cáo tình trạng quá tải và phục hồi trạng thái

CAL, DeviceNet, SDSLớp 3 –6

(Không thể hiện)LLC - Điều khiển liên kết kogicMAC - Điều khiên truy nhập môi trường

Mã hoá bít, Tạo nhịp/đồng bộ nhịp(Bộ thu phát)

Trong phiên bản CAN2.OB, đặc tả CAN chỉ định nghĩa lớp MAC và một phần lớpLLC Trong các phiên bản trước đó, hai lớp con của lớp liên kết dữ liệu được gọi là đốitượng (Object Layer) và lớp truyền (Transfer layer) Trong các hệ thống bus tiêu biểu xâydựng trên cơ sở CAN như CANOpen (CAN in Automation), Device.Net (Allen-Bradley)

và SDS (Honeywell), giao thức và các dịch vụ của lớp ứng dụng được định nghĩa cụ thể.Cũng như nhiều chuẩn bus trường khác, các lớp từ 3 đến 6 không thể hiện ở CAN

Hầu hết các hệ thống mạng công nghiệp dựa trên cơ sở của CAN thực hiện lớp vật

lý theo chuẩn ISO-11898

2.3.2.2 Các cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn

CAN thực chất chỉ là chuẩn giao thức từ phần trên của lớp vật lý cho tới hết lớp liênkết dữ liệu, vì vậy không quy định cụ thể về chuẩn truyền dẫn cũng như môi trườngtruyền thông Trên thực tế, cáp đôi dây xoắn kết hợp với chuẩn RS-485 cũng như cápquang được sử dụng rộng rãi Đối với cáp đôi dây xoắn, cấu trúc mạng thích hợp nhất làcấu trúc đường thẳng, mắc theo kiểu đường trục/đường nhánh (trunkline/dropline) Trong

đó chiều dài đường nhánh hạn chế dưới 0.3m Tốc độ truyền có thể lựa chọn ở nhiều mứckhác nhau, tuy nhiên phải thống nhất và cố định trong toàn bộ mạng Do có sự ràng buộcgiữa tốc độ truyền và chiều dài dây dẫn trong phương pháp truy nhập bus CSMA/CA, tốc

độ trưyền tối đa là 1Mbps ở khoảng cách 40 m và 50 Kbps ở khoảng cách 1000m Sốtrạm phụ thuộc nhiều vào cấu trúc mạng, cáp truyền và đặc tính điện học của các bộ phậnthu phát, thông thường hạn chế ở con số 64 đối với cấu trúc đường thẳng sử dụng đôi dâyxoắn

CAN phân biệt hai trạng thái lôgic của tín hiệu là mức trội (dominant) và mức lặn(recessive), tuy nhiên không quy định giá trị bit nào ứng với mức tín hiệu nào, Trongtrường hợp cả bít trội và bít lặn được phát đồng thời thì bit trội sẽ lấn át tín hiệu trên bus

có mức trội Trong thực tế, nếu sử dụng mạch AND thì mức trội phải tương ứng với bít 0

và mức lặn tương ứng với bít 1 Trạng thái vật lý (VD điện áp, ánh sáng) thể hiện mứclôgic không được định nghĩa trong chuẩn

2.3.2.3 Cơ chế giao tiếp

Đặc trưng của CAN là phương pháp giao tiếp hướng đối tượng, trong khi hầu hếtcác hệ thống bus trường khác đều giao tiếp dựa vào địa chỉ các trạm Mỗi thông tin trao

đổi trong mạng được coi như một đối tượng, được gán một mã số căn cước Thông tinđược gửi trên bus theo kiểu truyền thông báo với độ dài có thể khác nhau.

Các thông báo không được gửi tới một địa chỉ nhất định mà bất cứ trạm nào cũng có thểnhận theo nhu cầu Nội dung mỗi thông báo được các trạm phân biệt qua một mã căncước (IDENTIFER) Mã căn cước không nói lên địa chỉ đích của thông báo mà chỉ biểudiễn ý nghĩa của dữ liệu trong thông báo Vì thế mỗi trạm trên mạng có thể tự quyết địnhtiếp nhận và xử lý thông báo hay không tiếp nhận thông báo qua phương thức lọc thôngbáo (Message Filtering) Cũng nhờ sử dụng phương thức lọc thông báo, nhiều trạm có thểđồng thời nhận cùng một thông báo và có csc phản ứng khác nhau

Một trạm có thể yêu cầu một trạm khác gửi dữ liệu bằng cách gửi một khungREMOTE FRAME Trạm có khả năng cung cấp nội dung thông tin đó sẽ gửi trả lại mộtkhung dữ liệu DATA FRAME có cùng mã căn cước với khung yêu cầu

Bên cạnh tính đơn giản, cơ chế giao tiếp hướng đối tượng ở CAN còn mang lại tínhlinh hoạt và tính nhất quán dữ liệu của hệ thống Một trạm CAN không cần biết thông tincấu hình hệ thống (ví dụ địa chỉ trạm), nên việc bổ sung hay bỏ đi một trạm trong mạngkhông đòi hỏi bất cứ một sự thay đổi nào về phần cứng hay phần mềm ở các trạm khác.Trong một mạng CAN có thể rằng một thông báo hoặc được tất cả các trạm quan tâm tiếpnhận đồng thời, hoặc không được trạm nào tiếp nhận Tính nhất quán dữ liệu được đảmbảo qua các phương pháp gửi đồng loạt và xử lý lỗi

2.3.2.4 Truy nhập bus

CAN sử dụng phương pháp truy nhập môi trường CSMA/CA, tức điều khiển phânkênh theo từng bit Phương pháp phân mức ưu tiên truy nhập bus dựa theo tính cấp thiếtcủa nội dung thông báo Mức ưu tiên này phải được đặt cố định, trước khi hệ thống đi vàovận hành Thực tế mã căn cước không những mang ý nghĩa của dữ liệu trong thông báo,

mà còn đồng thời được sử dụng là mức ưu tiên

Bất cứ một trạm nào trong mạng cũng có thể bắt đầu gửi thông báo, mỗi khi đườngtruyền rỗi Mỗi bức điện đều bắt đầu bằng một bit khởi điểm và mã căn cước, vì thế nếuhai hoặc nhiều trạm cùng đồng thời bắt đầu gửi thông báo, việc xung đột trên đườngtruyền sẽ được phân xử dựa theo từng bit của mã căn cước Mỗi bộ thu phát đều phải so

mức tín hiệu có trạng thái logic giống nhau thì trạm có quyền phát bit tiếp theo, trườnghợp ngược lại sẽ phải dừng ngay lập tức.

Trong trường hợp thực hiện bit giá trị 0 ứng với mức trội và bit giá trị 1 ứng vớimức lặn, bit 0 sẽ lấn át Vì vậy một thông báo có mã căn cước nhỏ nhất sẽ được tiếp tụcphát Hay nói một cách khác, thông báo nào có mã căn cước càng bé thì mức ưu tiên càngcao Trong trường hợp xảy ra va chạm giữa một thông báo mang dữ liệu (DATAFRAME) và một thông báo yêu cầu gửi dữ liệu (REMOTE FRAME) với cùng mã căncước, thông báo mang dữ liệu sẽ được ưu tiên Phương thức phân xử này không nhữngđảm bảo thông tin không bị mất mát, mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng đường truyền

2.3.2.5 Bảo toàn dữ liệu

Nhằm đảm bảo mức an toàn tối đa trong truyền dẫn dữ liệu, mỗi trạm CAN đều sửdụng kết hợp nhiều biện pháp để tự kiểm tra, phát hiện và báo hiệu lỗi Các biện phápkiểm soát lỗi sau đây được áp dụng

bus

Với các biện pháp trên, hiệu quả đạt được là:

Tất cả các trạm nhận thông báo phải kiểm tra sự nguyên vẹn của thông tin và xácnhận thông báo khi phát hiện ra sự sai lệch trong thông báo, các trạm đều có trách nhiệmtruyền khung lỗi Các thông báo bị lỗi đó sẽ bị dừng và được tự động phát lại Thời gian

hồi phục từ khi phát hiện lỗi đến khi bắt đầu gửi thông báo tiếp theo tối đa là 31 thời gianbit, nếu như không có lỗi xảy ra tiếp theo.

Các trạm CAN có khả năng phân biệt giữa nhiễu nhất thời với lỗi kéo dài, ví dụ lỗikhi một trạm có sự cố Các trạm bị hỏng sẽ được tự động tách ra khỏi mạng (về mặtlogic)

2.3.2.6 Mã hoá bit

Trước khi được chuyển đổi thành tín hiệu trên đường truyền, CAN sử dụng phươngpháp nhồi bit (bit stuffing) Dãy bit đầu vào cần nhồi bao gồm bit khởi đầu khung, ô phân

xử, ô điều khiển, dữ liệu và dãy CRC Khi năm bit liên tục giống nhau, bộ phát sẽ tự động

bổ sung một bit nghịch đảo vào cuối Bên nhận sẽ phát hiện ra bit được nhồi và tái tạothông tin ban đầu Việc nhồi bit không được thực hiện với phần còn lại của khung dữ liệu

và khung yêu cầu dữ liệu, cũng như đối với các khung lỗi và khung quá tải Cuối cùngdãy bit được mã hoá theo phương pháp Non-return-to-zero(NRZ), có nghĩa là trong suốtmột chu kỳ bit, mức tín hiệu hoặc là trội hoặc là lặn

Chương 3: Nghiên cứu tính năng phần cứng

3.1 Vi điều khiển xử lý tín hiệu số 16 bit DSPIC 30F6010

DSPIC30 là một dòng vi điều khiển 16 bit tích hợp bộ xử lý tín hiệu số 16 bit củahãng Microchip Với việc tích hợp module xử lý tín hiệu số (Digital Signal Processor) vàmột lõi vi điều khiển (controller), hãng Microchip đã tạo ra một bộ vi điều khiển có khảnăng xử lý các phép tính phức tạp và điều khiển trực tiếp các thiết bị ngoại vi chỉ với mộtlinh kiện duy nhất Không chỉ làm gọn nhỏ các bo mạch, một chip như vậy còn làm đơngiản việc thiết kế mạch điện tử và đặc biệt là tăng khả năng chống nhiễu cho hệ thống.Trong dòng vi điều khiển dsPIC30, dsPIC 30F6010 với giá thành hợp lý có số lượngđầu vào ra lớn, có sẵn EEPROM phục vụ lưu cấu hình hệ thống dsPIC 30F6010 đượctích hợp các module đặc biệt trong lõi vi điều khiển bộ điều chế độ rộng xung (PWM), bộbiến đổi tín hiệu tương tự - số (ADC), bộ thu phát không đồng bộ UART, và đặc biệt là

bộ điều khiển truyền thông CAN Cùng với khả năng tính toán mạnh, dsPIC 30F6010hoàn toàn sẵn sàng cho cả những bài toán đóng bao phức tạp như phải tính tốc độ dòngchảy, phát hiện lỗi bao

3.1.1 Các tính năng chính

3.1.1.1 CPU với tập lệnh được đơn giản hóa RISC:

3.1.1.2 Module xử lý tín hiệu số DSP được tích hợp:

3.1.1.3 Các ngoại vi tích hợp trên chip :

cặp Timer 16 bit hoặc 1 Timer 32 bit

bit

3.1.1.4 Module điều khiển PWM:

hoặc trung tâm

3.1.1.5 Module encoder với góc 90˚(QEI).

3.1.1.6 Các module tương tự:

500Ksps, 16 kênh vào và có thể chuyển đổi ngay cả trong chế độ ngủ (sleep)

3.1.1.7 Các tính năng vi điều khiển đặc biệt:

lượng với độ tin cậy rất cao

3.1.1.8 Chế tạo theo công nghệ CMOS:

 Dải nhiệt độ công nghiệp và dải nhiệt độ mở rộng.

3.1.2 Module truyền thông không đồng bộ UART

Module UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), thường được tíchhợp trên các vi xử lý hoặc máy tính cũng như dsPIC nói riêng, là một khối phần cứng vớichức năng chuyển đổi giữa dạng tín hiệu nối tiếp và tín hiệu song song UART thườngđược sử dụng với giao thức truyền thông nối tiếp RS-232 và được kết nối với cổng nốitiếp của các thiết bị ngoại vi

Các đặc điểm chính của module UART :

Hình 8: Sơ đồ khối bộ truyền dữ liệu UART.

3.1.3 Bộ điều khiển truyền thông CAN của dsPIC 30F6010

Module CAN (Controller Area Network) là một giao diện nối tiếp, phù hợp cho việctruyền thông với những module CAN khác hoặc các thiết bị vi điều khiển Giao thức nàyđược thiết kế để cho phép truyền thông trong môi trường có nhiễu DSPIC 30F6010có haimudule CAN với các đặc điểm như sau:

ưu tiên thấp

Hình 10: Sơ đồ khối module CAN của dsPIC 30F6010.

Module CAN chứa một lõi giao thức và phần điều khiển/đệm bản tin Lõi giao thứcCAN kiểm soát tất cả các chức năng nhận và truyền bản tin trên bus CAN Bản tin đượctruyền bằng việc tải đầu tiên các thanh ghi dữ liệu phù hợp Trạng thái và lỗi có thể đượckiểm tra bằng cách đọc các thanh ghi phù hợp Bất kỳ bản tin nào được phát hiện trên busCAN đều được kiểm tra lỗi

Module CAN truyền các kiểu khung bản tin khác nhau :

 Khung dữ liệu chuẩn: Một khung dữ liệu chuẩn được tạo bởi một nút khi nút nàymuốn truyền dữ liệu Nó bao gồm một bộ nhận dạng chuẩn 11 bit (Standard Identifier–SID).

dạng chuẩn 18 bit

nguồn nào đó Để thực hiện được điều này, nút đích gửi một bản tin xa với một bộnhận dạng xác định dữ liệu yêu cầu, nút nguồn dữ liệu phù hợp sau đó sẽ gửi mộtkhung dữ liệu đáp ứng với yêu cầu từ xa này

ra có lỗi trên bus Một khung lỗi bao gồm 2 trường: một trường cờ lỗi và một trườngxác định ranh giới lỗi

kết quả của hai điều kiện Thứ nhất là: Nút này phát hiện ra một bit trội trong nội bộkhung - điều này là bất hợp lệ Thứ hai là: vì điều kiện nội tại nên nút không có khảnăng nhận bản tin tiếp theo Một nút có thể tạo ra nhiều nhất 2 khung qua tải liên tiếp

để trì hoãn việc bắt đầu của bản tin tiếp theo

đến là từ bản tin tiếp theo hay từ bản tin từ xa

3.1.4 Bộ định thời TIMER

DSPIC 30F6010 cung cấp cho người dùng 5 bộ định thời với các chế độ làm việcriêng lẻ 16 bit (Timer1) hay kết hợp thanh cặp trong chế độ 32 bit(Timer2/3 và Timer4/5).Module Timer1 là một bộ định thời 16-bit có thể được sử dụng như bộ đếm (counter) thờigian cho đồng hồ thời gian thực hoặc như một bộ định thời/bộ đếm hoạt động tự do.Timer 16 bit có các chế độ sau :

 Quản lý cổng thời gian khi đặt trong chế độ tích lũy thời gian đóng kín (Gated TimeAccumulation mode).

Các chế độ hoạt động này được lựa chọn bằng cách đặt các bit tương ứng trên thanhghi SFR 16-bit T1CON

Module Timer2/3 là một timer 32 bit, được cấu hình bởi 2 timer 16-bit với các chế

độ hoạt động có thể lựa chọn được Các timer này được sử dụng bởi các module ngoại vinhư chụp tín hiệu đầu vào (input capture) hay so sánh đầu ra/bộ điều chế độ rộng xungđơn giản(output compare/simple PWM)

Timer 32-bit có các chế độ hoạt động như sau:

không đồng bộ)

 Bộ đếm đồng bộ 32-bit.

Ngoài ra, các đặc trưng hoạt động sau cũng được cung cấp:

Accumulation mode)

Các chế độ hoạt động này được lựa chọn bằng cách đặt các bit tương ứng trên thanhghi SFR 16-bit T2CON và T3CON

Module Timer4/5 cũng tương tự như module Timer2/3 nhưng có những điểm khácbiệt như sau:

Các chế độ hoạt động này được lựa chọn bằng cách đặt các bit tương ứng trên thanhghi SFR 16-bit T2CON và T3CON

3.1.5 Bộ chuyển đổi tương tự - số ADC

DSPIC 30F6010 cung cấp một module ADC tốc độ cao cho phép chuyển đổi tínhiệu đầu vào tương tự sang tín hiệu số 10-bit Module này dựa trên kiến trúc của thanh ghixấp xỉ kế tiếp (Successive Approximate Register) với tốc độ lấy mẫu tối đa là 500kbps.Module ADC có 16 lối vào tương tự được hợp kênh bởi 4 bộ khuếch đại lấy và giữ mẫu.Đầu ra của bộ lấy và giữ mẫu là đầu vào của bộ chuyển đổi, nơi tạo ra kết quả Bộ chuyểnđổi A/D là bộ phận duy nhất được phép làm việc khi thiết bị ở chế độ ngủ

Module A/D có các thanh ghi 16-bit :

 Thanh ghi lựa chọn đầu vào A/D (ADCHS).

Các thanh ghi ADCON1, ADCON2, ADCON3 điều khiển hoạt động của module A/

D Thanh ghi ADCHS lựa chọn kênh vào để chuyển đổi Thanh ghi ADPCFG cấu hìnhcho cổng là đầu vào tương tự hay vào ra số Thanh ghi ADCSSL chọn đầu vào để quét

3.2 Vi điều khiển PSOC

3.2.1 Các dòng vi điều khiển PSOC

PSoC là một từ viết tắt của cụm từ tiếng Anh Programmable System on Chip, nghĩa

là hệ thống khả trình trên một chip Các chip chế tạo theo công nghệ PSoC cho phép thayđổi được cấu hình đơn giản bằng cách gán chức năng cho các khối tài nguyên có sẵn trênchip Hơn nữa, nó có thể kết nối tương đối mềm dẻo các khối chức năng với nhau hoặcgiữa các khối chức năng với các cổng vào ra Chính vì vậy mà PSoC có thể thay thế chorất nhiều chức năng nền của một số hệ thống cơ bản chỉ bằng một đơn chip Thành phầncủa chip PSoC bao gồm các khối ngoại vi số và tương tự có thể cấu hình được, một bộ vi

xử lý 8 bit, bộ nhớ chương trình (EEROM) có thể lập trình được và bộ nhớ RAM khá lớn

Để lập trình hệ thống, người sử dụng được cung cấp một phần mềm lập trình được xâydựng trên cơ sở hướng đối tượng với cấu trúc module hóa Mỗi khối chức năng là mộtmodule mềm Việc cấu hình chip như thế nào tùy thuộc vào người lập trình thông qua một

số thư viện chuẩn Người lập trình thiết lập cấu hình trên chíp chỉ đơn giản bằng cáchmuốn chip có chức năng gì thì kéo chức năng đó và thả vào khối tài nguyên số hoặc tương

tự, hoặc cả hai tùy theo từng chức năng (phương pháp lập trình kéo thả) Việc thiết lậpngắt trên chân nào, loại ngắt gì, các chân vào ra được hoạt động ở chế độ như thế nào đềutùy thuộc vào việc thiết lập của người lập trình khi thiết kế và lập trình cho PSoC Vớikhả năng cấu hình mạnh mẽ như vậy, một thiết bị điều khiển, đo lường có thể được góigọn trong một chip duy nhất Chính vì lý do đó, hãng Cypress Micro Systems đã khônggọi sản phẩm của mình là vi điều khiển như truyền thống, mà goị là “thiết bị PsoC”, và họ

hy vọng rằng, với khả năng đặt cấu hình mạnh mẽ, người sử dụng sẽ có những thiết bịđiều khiển, những thiết bị đo có giá thành rẻ, kích thước nhỏ gọn, và sản phẩm PsoC của

họ sẽ thay thế được những thiết bị dựa trên vi xử lý hoặc vi điều khiển đã có từ trước đếnnay

3.2.2 Vi điều khiển CY8C27443

Đặc điểm chính của PSoC CY8C27443:

Tốc độ của bộ xử lý lên đến 24MHz

Lệnh nhân 8 bit x 8 bit, thanh ghi tích lũy là 32 bit

Hoạt động ở tốc độ cao mà tiêu hao ít năng lượng

Dải hoạt động từ 3.0 tới 5.25V

Điện áp hoạt động có thể giảm xuống 1.0V sử dụng chế độ kích điện áp

Hoạt động trong dải nhiệt độ từ -40 đến 85°C

12 khối ngoại vi tương tự có thể được thiết lập để làm các nhiệm vụ:

Các bộ ADC 14 bit

Các bộ DAC 9 bit

Các bộ khuếch đại có thể lập trình hệ số khuếch đại

Các bộ lọc và các bộ so sánh có thể lập trình được

Các bộ định thời đa chức năng, đếm sự kiện, động hồ thời gian thực, bộ điều chế độ rộngxung có và không có dải an toàn (deadband)

Các module kiểm tra lỗi (CRC modules)

2 bộ truyền thông nối tiếp không đồng bộ 2 chiều

Các bộ truyền thông SPI Master và Slave có thể cấu hình được

Có thể kết nối với tất cả các chân vào ra

Không gian bộ nhớ chương trình Flash 16 Kbyte với chu kỳ ghi xóa la 50.000 lần

Chip có thể lập trình thông qua chuẩn nối tiếp (ISSP).

Bộ nhớ Flash có thể được nâng cấp từng phần

Một phần bộ nhớ Flash có thể được giả lập như một bộ nhớ EEPROM, cho phép lưu cácthông số trong lúc chạy chương trình

Chế độ bảo mật đa năng, tin cậy

Có thể tạo được không gian bộ nhớ Flash trên chip lên tới 2.304 byte

Các chân vào ra ba trang thái sử dụng Trigger Schmitt

Đầu ra logic có thể cung cấp dòng 25 mA với điện trở treo cao hoặc thấp bên trong

Thay đổi được ngắt trên từng chân

Đường ra tương tự có thể cung cấp dòng tới 40mA

Đường ra đa chức năng có từ 6 đến 44

Bộ tạo dao động trong 24/48 MHz chính xác 2.5%

Có thể lựa chọn bộ dao động ngoại 24 MHz

Bộ dao động thạch anh nội 32,768 kHz

Bộ tạo dao động tốc độ thấp bên trong sử dụng cho Watchdog và Sleep

Bộ định thời Watchdof và Sleep phục vụ chế độ an toàn và chế độ nghỉ

Module truyền thống I2C™ Slave, Master tốc độ lên tới 400kHz

Module phát hiện điện áp thấp được cấu hình bởi người sử dụng

Phần mềm phát triển miễn phí (PSoC™ Designer)

Bộ lập trình và bộ mô phỏng với đầy đủ tính năng

Kiến trúc của PsoC được chỉ ra trong hình 12, bao gồm 4 thành phần chính: nhânPsoC (PSoC core), hệ thống số, hệ thống tương tự, và các tài nguyên hệ thống Bus toàncục có thể cấu hình được cho phép tất cả tài nguyên của thiết bị kết hợp thành một hệthống hoàn chỉnh cho người sử dụng Họ PsoC CY8C27x43 có thể có tới 5 cổng vào rađược kết nối với các liên kết số và tương tự toàn cục, cung cấp truy cập tới 8 khối số và

12 khối tương tự

3.2.3 Các khối số

Hệ thống số là tập hợp của 8 khối số 8 bit có thể được sử dụng độc lập hoặc kết hợpvới các khối khác thành các ngoại vi 8, 16, 24 hay 32bit

Các khối số được tổ chức dưới dạng các hàng bốn khối với số khối biến đổi theotừng họ thiết bị PSoC Điều này cho phép bạn lựa chọn các tài nguyên hệ thống cho ứngdụng của mình

Những ngoại vi được tạo bởi khối PSoC số :

 Bộ truyền thông không đồng bộ UART 8 bit với bit chẵn lẻ lựa chọn được.

Các khối PSoC số có thể được kết nối với mọi GPIO thông qua một loạt bus toàncục đảm bảo cho mọi tín hiệu đến được với tất cả các chân Những bus này cũng cho phépdồn kênh tín hiệu và điều hành việc thực hiện các phép toán logic

3.2.4 Bộ đếm COUNTER

Các bộ đếm 8, 16, 24, 32-bit với các đặc điểm sau:

năng số và tương tự khác

trước