Vi điều khiển PIC18F2550 nằm trong họ PIC18 ,là dòng vi điều khiển PIC có tính thực thi cao của hãng Microchip. Đây là dòng vi điều khiển được sử dụng nhiều trong các ứng dụng hệ thống nhúng công nghiệp. Dưới đây ta sẽ tìm hiểu qua về vi điều khiển PIC18F2550 ,một thành viên tiêu biểu của họ mà tôi đã lựa chọn để sử dụng vì tính thân thiện với các ứng dụng nhỏ của sinh viên .
Thông qua công nghệ Nanowat, hãng Microchip đã đưa vào bên trong thiết bị PIC18F2550 các chức năng đặc trưng mà khiến nó có thể giảm được đáng kể sự tiêu thụ năng lượng trong suốt quá trình hoạt động.Bao gồm như:
• Các chế độ chạy xen kẽ: Bằng cách tạo xung nhịp cho khối điều khiển từ nguồn Timer1 hoặc từ khối tạo dao động ở bên trong , năng lượng tiêu thụ trong suốt quá trình thực thi mã có thể giảm được tới 90%.
• Các chế độ Idle: Khối điều khiển cũng có thể chạy với lõi CPU của nó không hoạt động nhưng các thiết bị ngoại vi vẫn ở trạng thái hoạt động. Trong các trạng thái này,năng lượng tiêu thụ có thể giảm tới mức thấp hơn nữa, ít nhất là bằng 4% mức cần thiết trung bình để hoạt động.
• Chế độ chuyển mạch on-the-fly: Các chế độ quản lý năng lượng được gọi ra bởi người dùng trong suốt quá trình thao tác mã, cho phép họ có thể đưa ra các ý tưởng tiết kiệm năng lượng vào bên trong các thiết kế phần mềm của ứng dụng.
• Các chế độ khóa tiêu thụ ít năng lượng: khiến cho năng lượng cần cho cả bộ Timer1 và bộ Watchdog Timer là rất nhỏ.
Khi nói đến các dòng vi điều khiển hay vi xử lý nói chung, thì không thể không nhắc tới bộ tạo xung dao động cho nó. Với thiết bị PIC18F2550 cùng các anh chị trong họ của nó (như PIC18F2455,PIC18F4550,...) đã được Microchip hỗ trợ lên tới mười hai lựa chọn chế độ dao động khác nhau,vì vậy người dùng sẽ tùy biến hơn rất nhiều trong việc thiết kế phần cứng ứng dụng so với các loại vi điều khiển khác. Nó bao gồm:
• Bốn chế độ dao động tinh thể bằng cách sử dụng các bộ cộng hưởng tinh thể hoặc ceramic.
• Bốn chế độ dao động xung ở bên ngoài.
• Một khối tạo dao động ở bên trong cung cấp một xung tín hiệu có tần số 8 MHz (với độ chính xác là ±2%) và một nguồn INTRC (khoảng 31 kHz),cũng như là một phạm vi sáu tần số xung người dùng có thể lữa chọn,nằm giữa 125 kHz và 4 MHz, trong tổng số tám kiểu tần số xung.
• Một bộ nhân tần số PLL ,có thể bao gồm cả chế độ dao động tinh thể tốc độ cao và các chế độ dao động ở bên ngoài, cho phép tốc độ xung có một phạm vi rộng từ 4 MHz tới 48 MHz.
• Hai xung hoạt động không đồng bộ với nhau, cho phép module USB có thể
chạy được với bộ tạo dao động tần số cao trong khi phần còn lại của vi điều khiển thì được tạo xung dao động từ một bộ tạo dao động công suất thấp ở bên trong.
Ngoài ra thiết bị PIC18F2550 còn được đưa vào một mô đun truyền thông USB đầy đủ phù hợp với các đặc điểm kỹ thuật của chuẩn USB 2.0. Mô đun hỗ trợ cả hai kiểu truyền thông low-speed và full-speed cho tất cả các kiểu dữ liệu mà nó hỗ trợ. Nó cũng được tích hợp thêm một bộ thu-phát và bộ điều chỉnh điện áp 3.3V trên chip của nó và hỗ trợ sử dụng với các bộ thu- phát và bộ điều chỉnh điện áp ở bên ngoài.
Dưới đây là hình dạng đóng gói của thiết bị PIC18F2550 trong thực tế cùng tên các chân của chúng:
Hình 2.32 Hình dạng đóng gói vi điều khiển PIC18F2550
Trong đồ án này , thì vi điều khiển PIC18F2550 có thể nói là thành phần quan trọng nhất. Nó thực hiện hai nhiệm vụ chính là:
• Kết nối với chip RFID EM4095 để nhận kết quả mã số thẻ trả về và lưu trữ trong bộ nhớ ROM ,đồng thời đưa ra các cảnh báo LED để giúp người dùng biết được trạng thái hiện tại của hệ thống.
• Kết nối với máy tính cá nhân qua chuẩn giao tiếp USB2.0 , để thực hiện truyền dữ liệu mã số thẻ lưu trữ trong bộ nhớ ROM về máy tính, để cho phần mềm quản lý trên máy tính thực hiện khâu tiếp theo.
Hình 2.33 Sơ đồ khối mạch điều khiển chính