I2C sử dụng hai đường truyền tín hiệu:
- Một đường xung nhịp đồng hồ (SCL) chỉ do Master phát đi (thông thường ở 100kHz và 400kHz. Mức cao nhất là 1MHz và 3.4MHz).
- Một đường dữ liệu (SDA) theo 2 hướng.
Có rất nhiều thiết bị có thể cùng được kết nồi vào một bus I2C,tuy nhiên sẽ không xảy ra chuyện nhầm lẫn giữa các thiết bị, bởi mỗi thiết bị sẽ được nhận ra bởi một địa chỉ duy nhất với một quan hệ chủ/ tớ tồn tại trong suốt thời gian kết nối. Mỗi thiết bị có thể hoạt động như là thiết bị nhận hoặc truyền dữ liệu hay có thể vừa truyền vừa nhận. Hoạt động truyền hay nhận còn tùy thuộc vào việc thiết bị đó là chủ (master) hãy tớ (slave).
Một thiết bị hay một IC khi kết nối với bus I2C, ngoài một địa chỉ (duy nhất) để phân biệt, nó cịn được cấu hình là thiết bị chủ hay tớ. Tại sao lại có sự phân biệt này? Đó là vì trên một bus I2C thì quyền điều khiển thuộc về thiết bị chủ. Thiết bị chủ nắm vai trị tạo xung đồng hồ cho tồn hệ thống và quản lý địa chỉ của thiết bị tớ trong suốt quá trình giao tiếp. Thiết bị chủ giữ vai trò chủ động, còn thiết bị tớ giữ vai trò bị động trong giao tiếp.
Về lý thuyết thực tế I2C sử dụng 7 bit để định địa chỉ, do đó trên một bus có thể có tới 2^7 địa chỉ tương ứng với 128 thiết bị có thể kết nối, nhưng chỉ có 112, 16 địa chỉ cịn lại được sử dụng vào mục đích riêng. Bit cịn lại quy định việc đọc hay ghi dữ liệu (1 là write, 0 là read).
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Điếm mạnh của I2C chính là hiệu suất và sự đơn giản của nó: một khối điều khiển trung tâm có thể điều khiển cả một mạng thiết bị mà chỉ cần hai lối ra điều khiển.
2.2.10. Module Bluetooth HC-05
Giới thiệu về module bluetooth HC-05.
Bluetooh là chuẩn truyền thông không dây để trao đổi dữ liệu ở khoảng cách ngắn. Chuẩn truyền thơng này sử dụng sóng radio ngắn (UHF radio) trong dải tần số ISM (2.4 tới 2.485 GHz). Khoảng cách truyền của module này là khoảng 10 m.
Hình 2.27. Module Bluetooth HC-05.
Thông số kỹ thuật:
Điện áp hoạt động: 3.3V~5V DC.
Mức điện áp chân giao tiếp: 3.3V và 5V DC.
Tốc độ baudrate mặc định: 9600, 8bit dữ liệu, 1 bit stop.
Tốc độ Baud: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200. Giao thức Bluetooth: Bluetooth specification v2.0+ERD.
Tần số: 2.4GHz. Độ nhạy: -84 dBm.
Tốc độ: 2.1 Mbs(max)/160 Kbps. Kích thước: 15.2 x 35.7 x5.6 mm.
Mật khẩu kết nối mặc định 1234 hoặc 0000.
Giao tiếp Module Bluetooth HC-05 với Arduino Mega 2560. VCC: 5V.
GND: GND. Tx: TXD1.
2.2.11. Mơ hình thực tế
Sau khi lắp ghép 3 tầng lại em đã hồn thiện được mơ hình xe hai bánh tự cân bằng hoàn chỉnh.
Sản phẩm mơ hình thực tế:
Hình 2.28. Mơ hình thực tế.
2.3. Thiết kế bộ điều khiển
2.3.1. Lý thuyết về bộ điều khiển PID