- Quản lý hàng hóa bảo hành, bảo trì
4.4 Lựa chọn bộ điều khiển
4.4.2 Vi điều khiển
Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một con chip (single chip microcomputer) được tạo ra qua VLSI. Vi điều khiển cũng được gọi là bộ điều khiển nhúng bởi vì vi điều khiển và các mạch điện hỗ trợ được tích hợp hoặc nhúng vào thiết bị mà nó kiểm sốt. Vi điều khiển có nhiều bit khác nhau giống như vi xử lý (cho đến nay thì có các loại vi điều khiển 4bit, 8bit, 16bit, 32bit, 64bit và 128 bit)
51
Hình 4.31 vi điều khiển AVR
- Kiến trúc
• Vi điều khiển thường chứa các linh kiện sau:
• Bộ xử lý trung tâm (CPU)
• Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM)
• Bộ nhớ chỉ đọc (ROM)
• Cổng đầu vào / đầu ra
• Bộ đếm thời gian và bộ đếm
• Bộ chuyển đổi analog sang digital
• Bộ chuyển đổi digital sang analog
• Cổng giao tiếp nối tiếp
• Mạch dao động
Bên trong vi điều khiển chứa đầy đủ tất cả các tính năng cần thiết cho một hệ thống máy tính và các chức năng như một máy tính mà khơng cần thêm các bộ phận kỹ thuật số bên ngoài.
52
Hình 4.32 Cấu trúc mạch vi điều khiển
- Giao diện
Bộ vi điều khiển cũng có các cảm biến, bộ truyền động và module được thiết kế để đáp ứng các nhu cầu cụ thể mà có thể khó giao tiếp với PLC. Tuy nhiên, nó thường được thiết kế để xử lý chỉ vài 100 IO. Một số kỹ thuật có thể tăng IO của vi điều khiển
- Hiệu suất và độ tin cậy
Vi điều khiển có bề ngồi nhỏ bé và thường được kết hợp với một số thiết bị khác để tạo thành hệ thống nhúng. Vi điều khiển ngày này có khả năng xử lí rất nhanh và chính xác trong phạm vi điều khiển của chúng.
- Mức kĩ năng yêu cầu:
Vi điều khiển đòi hỏi phải xử lý khéo léo. Người thiết kế cần có kiến thức tốt về các nguyên tắc kỹ thuật điện và lập trình để có thể thiết kế các mạch bổ sung cho vi điều khiển. Vi điều khiển cũng yêu cầu các cơng cụ đặc biệt (ví dụ: Máy hiện sóng) để chẩn đốn lỗi và sự cố firmware. Hiện nay với sự bùng nổ của Internet of things(IOT) thì vi điều khiển ngày càng phổ biến và tiếp cận với mọi người nhiều hơn. Nhưng vi điều khiển vẫn đòi
53
hỏi nhiều ki năng và hiểu biết để sử dụng chúng một cách tốt nhất.
- Lập trình:
Vi điều khiển được lập trình bằng các ngơn ngữ cấp thấp như assembly hoặc các ngôn ngữ cấp cao như C và C ++ cùng những ngơn ngữ khác. Nó thường địi hỏi kinh nghiệm cao về ngơn ngữ lập trình được sử dụng và hiểu biết chung về các nguyên tắc của firmware. Các lập trình viên cần hiểu các khái niệm về cấu trúc dữ liệu và hiểu biết sâu về kiến trúc vi điều khiển để phát triển phần mềm cho dự án.
Bộ vi điều khiển cũng thường được lập trình thơng qua phần mềm ứng dụng chạy trên PC và chúng thường được kết nối với PC thông qua một phần cứng bổ sung thường được gọi là bộ lập trình.
- Ứng dụng:
Vi điều khiển thường được sử dụng trong các thiết bị điều khiển tự động bao gồm các công cụ điện, đồ chơi, thiết bị y tế cấy dưới da, máy móc văn phịng, hệ thống điều khiển động cơ, thiết bị, điều khiển từ xa và hàng loạt các hệ thống nhúng khác.
Qua những phân tích trên về 2 bộ điều khiển rất phổ biến hiện này, với qui mơ cũng như tính nhỏ gọn của đồ án nên em sử dụng bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển vì những đặc điểm của vi điều khiển có thể đáp ứng cho mơ hình của đồ án hơn nữa giá thành của vi điều khiển rẻ hơn rất nhiều so với PLC.
54