5.1.3.1. Đặt vấn đề.
Vi điều khiển ( Micro Controller Unit- MCU) là một máy tính cỡ nhở, thực hiện các tác vụ thu nhận, tính toán, xuất tín hiệu điều khiển thiết bị.
Vi điều khiển của mạch Break-Out Board nhƣ là trạm giao tiếp, chuyển đổi tín hiệu từ Laptop xuống các Driver. Vì vậy, nó phải có các chức năng nhƣ :
Nhận dữ liệu điều khiển từ chƣơng trình trên máy tính từ giao tiếp USB. Vì vậy nó phải có hỗ trợ giao tiếp USB.
Nhận dữ liệu điều khiển ngoài nhƣ công tắc hành trình, các nút nhấn Start, Stop khẩn cấp.
Tính toán nội suy G-code.
Có thể là hiển thị theo yêu cầu.
Để thực hiện các chức năng trên, vi điều khiển cần đạt các yêu cầu : Bảng 5.1 Các chức năng và yêu cầu của mạch Break-Out Board.
STT Chức năng Yêu cầu với vi điều khiển
1 Nhận và gửi dữ liệu với máy tính qua
giao tiếp USB. Ngoại vi USB
2 Nhận dữ liệu từ các công tắc hành
73 3 Nhận dữ liệu từ các công tắc Start,
Stop khẩn cấp. Ngắt ngoài
4 Tính toán giá trị nhận từ máy tính, nội
suy G-code. Bộ xử lí số thực
5 Điều khiển các Driver cho động cơ
DC servo và động cơ trục chính. Cổng xuất nhập đa nhiệm
6 Hiển thị trạng thái theo mục đích sử
dụng. Cổng xuất nhập đa nhiệm
5.1.3.2. Lựa chọn vi điều khiển.
Với sự phát triển của ngành điện tử, để thực hiện các chức năng trên thì có rất nhiều vi điều khiển phù hợp. Nhƣng xét về độ phổ biến, giá thành và dễ dàng lập trình, có thể kể đến các dòng vi điều khiển sau.
PIC 18F2250.
Pic 18F2550 có 28 chân có cấu trúc nhƣ sau :
Có 3 cổng xuất nhập A, B, C.
10 kênh chuyển đổi tƣơng tƣ sang số 10 bit.
Có 4 timers: 3 timer 16 bit và 1 timer 1 bit.
Có hỗ trợ giao tiếp USB.
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM : 256 bytes.
Bộ nhớ chƣơng trình : 32768 bytes.
Có giao tiếp nối tiếp MSSP, ENHANCED UART.
Giao tiếp song song PSP.
Có 19 nguồn ngắt.
Tần số hoạt động : 0 – 48 MHz.
PIC 18F4550.
Pic 18F4550 có 44 (hoặc 40) chân có cấu trúc nhƣ sau:
74
13 kênh chuyển đổi tƣơng tự sang số 10 bit.
Có 4 timers: 3 timer 16 bit và 1 timer 1 bit.
Có hỗ trợ giao tiếp USB.
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM : 256 bytes.
Bộ nhớ chƣơng trình : 32768 bytes.
Có giao tiếp nối tiếp MSSP, ENHANCED UART.
Giao tiếp song song PSP.
Có 20 nguồn ngắt.
Tần số hoạt động : 0 – 48 MHz.
Qua so sánh cả hai dòng vi điều khiển trên đều đáp ứng đƣợc yêu cầu của mạch Break-Out Board, tuy nhiên dòng 18F2550 tỏ ra phù hợp hơn từ giá thành cho đến tận dụng đƣợc hết các chân của vi điều khiển.