3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Ngày nay với sự phát triển không ngừng như vũ bão của công nghệ tin học và công nghệ vi mạch đã tạo ra những đột phá mới trong lĩnh vực điều khiển cũng như trong lĩnh vực tự động hóa. Vì vậy để điều khiển một thiết bị ta có thể dùng nhiều cách như sau:
- Dùng mạch rơ le
- Dung mạch số (vi xử lý) - Dùng máy tính điều khiển
- Dùng các mođun xử lý như PLC(Programmable logic Controller)
3.1.1. So sánh các đặc tính kỹ thuật của các hệ thống điều khiển:
Chỉ tiêu so sánh Rơle Mạch số Máy tính PLC Giá thành của từng chức năng Khá thấp Thấp Cao Khá cao Kích thước vật lý Lớn Rất gọn Khá gọn Rất gọn
Tốc độ điề khiển Chậm Rất nhanh Khá nhanh Nhanh Khả năng chống
nhiễu
Rất tốt Tốt Khá tốt Tốt
Lắp đặt Mất nhiều thời gian thiết
kế và lắp đặt Mất nhiều thời gian thiết kế và lập trình Mất nhiề thời gian lập trình Lắp đặt đơn giản Khả năng điều khiển các tác vụ phức tạp Rất khó Dễ dàng Dễ dàng Đơn giản Khả năng thay đổi việc điều
khiển
Rất khó Tương đối khó Khá đơn giản Rất đơn giản
Công tác bảo trì Rất kém và tốn nhiều thời gian Tương đối dễ dàng nếu làm đế cắm cho họ IC Khó khăn vì rất nhiều mạch điện tử chuyên dụng Rất dễ dàng với cả môđun được tiêu chuẩn.
3.1.2. Các yêu cầu đặc tính kỹ thuật về điều hành thiết bị:
- Giá thành rẻ
- Kích thước nhỏ gọn - Tốc độ điều khiển nhanh
- Có khả năng điều khiển nhiều tác vụ đồng thời và phức tạp - Có khả năng chống nhiễu tốt
- Có thể di chuyển thường xuyên theo thiết bị
3.1.3 Lựa chọn phương án của hệ thống điều khiển:
Ngày nay các bộ điều khiển đang có ứng dụng ngày càng rộng rãi và thâm nhập ngày càng nhiều trong các lĩnh vực và đời sống xã hội. Hầu hết các thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp như thiết bị điều khiển tự động, thiết bị văn phòng cho đến các
Các bộ vi điều khiển không được dùng trong các máy tính nhưng lại được sử dụng trong các sản phẩm tiêu dùng và các sản phẩm công nghiệp
Các bộ vi xử lý được dùng làm các CPU trong các hệ máy vi tính trong khí các bộ vi điều khiển được tìm thấy trong thiết kế nhỏ, với số thành phần thêm vào tối thiểu nhằm thực hiện các hoạt động hướng điều khiển. Bộ vi điều khiển giúp ta giảm tối thiểu số lượng tổng thể các thành phần.
Các bộ vi điều khiển thích hợp với các ứng dụng xuất nhập trong thiết kế yêu cầu số thành phần tối thiểu, trong khi các bộ vi xử lý thích hợp với các ứng dụng xử lý thông tin trong các hệ máy tính.
Các bộ vi điều khiển có các tập lệnh cung cấp các điều khiển xuất nhập. Mạch giao tiếp cho nhiều ngõ nhập và ngõ xuất chỉ sử dụng 1 bít. Trong khi các bộ vi xử lý thường được thiết kế để hoạt động trên các byte hoặc các đơn vị dữ liệu lớn hơn.
Trong các thiết bị điều khiển và kiểm tra, các bộ vi điều khiển có các mạch bên trong và các tập lệnh dành cho các thao tác xuất nhập, định thời sự kiện, cho phép và thiết lập các mức ưu tiên cho các ngắt được tạo ra bởi các kích thích bên ngoài.
Tuy nhiên do kết cấu phần cứng bên trong các bộ vi điều khiển, các lệnh phải thật cô đọng và hầu hết được thực thi trên từng byte. Chương trình điều khiển cần phải đặt vừa trong ROM nội vì thêm ROM bên ngoài sẽ làm tăng giá thành sản phẩm thiết kế trên bộ vi điều khiển, sơ đồ mã hóa chặt chẽ.
3.2. TIÊU CHUẨN ĐỂ LỰA CHỌN BỘ VI ĐIỀU KHIỂN KHI THIẾT KẾ:
Có 4 họ vi điều khiển 8 bít chính, đó là: + 6811 của Motorola
+ 8051 của Intel + Z80 của Zilog
+ PIC 16x của Microchip Technology
Mỗi loại đều có tập lệnh và thanh ghi riêng nên chúng không tương thích lẫn nhau. Ngoài ra còn có các bộ vi điều khiển 16-bít và 32-bít. Các tiêu chuẩn để lựa chọn:
3.2.1. Đáp ứng yêu cầu tính toán một cách hiệu quả kinh tế:
Trước hết xem bộ điều khiển 8 bít, 16 bít, 32 bít là thích hợp. Tham số kỹ thuật cần được nhắc nhở khi lựa chọn là:
a.Tốc độ: tốc độ lớn nhất mà bộ vi điều khiển hỗ trợ là bao nhiêu.