Vi xử lý sử dụng trong mạch có nhiệm vụ nhận các tín hiệu từ 02 cảm biến, xuất tín hiệu điều khiển ra 02 đầu ra để điều khiển hệ thống nâng hạ bằng xy lanh điện và hệ thống bóp cò. Do đó, số lượng chân tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra là rất ít. Do đó, trong khối này, vi điều khiển loại AVR Attiny 13 được lựa chọn để điều khiển cho toàn bộ mạch.
Cấu trúc của Attiny13:
- Có cấu trúc RISC với tần số hoạt động lên tới 20MHz, hâu hết các lệch thực hiện trong một chu kỳ máy
- Bộ nhớ 1 KB ISP Flash dùng làm bộ nhớ chương trình, cho phép nạp xóa ngay trong hệ thống
- Có 64 Byte EEPROM dùng để lưu các biến ngay cả khi không được cấp điện
- Có 64 Byte SRAM, dùng để lưu kết quả trung gian, làm bộ nhớ vào ra và dùng cho stack
- Tốc độ thực hiện lệnh tối đa lên tới 20MIPS
Hình 4. 12 Chip Attiny 13
Các chức năng ngoại vi tích hợp sẵn
- Một bộ Timer 8 bit với nhiều chế độ hoạt động
- 2 kênh điều chế độ rộng xung PWM có độ phân giải 8 bit - Có 4 kênh ADC 10 bit
- Có bộ so sánh
Với các tính năng tích hợp sẵn trên, vi điều khiển Attiny13 thể hiện là một dòng chip vi điều khiển không chỉ có tốc độ xử lý cao mà còn được tích hợp một số chức năng ngoại vi, rất phù hợp với chức năng xử lý chính trong thiết bị.
41
Hình 4. 13 Sơ đồ nguyên lý chip xử lý
Chân PB1, PB2 của vi xử lý Attiny 13 sẽ là chân tín hiệu đầu vào, được nối với chân tín hiệu( dây màu đen) của cảm biến 1, cảm biến 2. Chân PB0,PB3,PB4 là các chân xuất tín hiệu đầu ra , trong đó chân PB0,PB4 đảm nhiệm chức năng điều khiển xy lanh điện lên xuống, chân PB3 điều khiển động cơ bóp cò súng nhiệt kế điện tử.
Thuật toán đo nhiệt được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Khi có tín hiệu đầu vào, xét tín hiệu đầu vào tại chân PB1 được gửi về bởi cảm biến 1, trạng thái tại chân PB1 thay đổi (từ mức 0 -> 1), Nếu trạng thại này liên tục trong 0.5 giây thì thực hiện bước 2
Bước 2. Khi có tín hiệu đầu vào, tại Cảm biến 2,
Trường hợp 1: nếu trạng thái tại chân tín hiệu thay đổi từ 0 sang 1 thì khối điều khiển xy lanh điện sẽ ra lệnh để xi lanh điện chạy lên đến khi trang thái này thay đổi 1 sang 0 thì xi lanh điện dừng,
Trường hợp 2: Ngược lại trường hợp 1
Bước 3. Sau khi xi lanh dừng chuyển động, vi xử lý sẽ ra lệnh để đông cơ servo bóp cò súng nhiệt.
42
Hình 4. 14 Sơ đồ thuật toán