Báo cáo khoa học: THIẾT KẾ BỘ KIT VI XỬ LÝ ĐA NĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Tóm tắt: Bài báo này trình bày về một thiết kế cho lập trình vi xử lý thông qua bộ KIT phát triển có kết cấu độc lập dạng Main – Chip, giúp sinh viên có thể lập trình ứng dụng cho nhiều loại vi xử lý trên thiết bị thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "THIẾT KẾ BỘ KIT VI XỬ LÝ ĐA NĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC" THIẾT KẾ BỘ KIT VI XỬ LÝ ĐA NĂNG PHỤC VỤ GIẢNG DẠY VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ThS. NGÔ THANH BÌNH Bộ môn Kỹ thuật điện tử Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Giao thông Vận tải ThS. LÊ QUANG CƯỜNG Công ty Tư vấn xây dựng dầu khí PETROLIMEX Tóm tắt: Bài báo này trình bày về một thiết kế cho lập trình vi xử lý thông qua bộ KIT phát triển có kết cấu độc lập dạng Main – Chip, giúp sinh viên có thể lập trình ứng dụng cho nhiều loại vi xử lý trên thiết bị thực tế. Summary: This report presents a design for programming microcontroller by evolution KITs in Main – Chip separate design, assisting students in some microcontroller programs and applications with devices. I. ĐẶT VẤN ĐỀCT 2 Bài báo trình bày về một số thiết kế cơ bản trên cơ sở cấu trúc Main – Chip, dựa trên các nhiệm vụ thí nghiệm và tổng hợp một số yêu cầu thực tế của các công ty. Thiết kế nhằm đưa ra sơ đồ mẫu và xây dựng những bài toán điều khiển từng cụm thiết bị độc lập, giúp sinh viên tự thay đổi vi xử lý và ngoại vi ghép phối thành bài toán điều khiển lớn hơn, ứng dụng trong công nghiệp, GTVT như cho các bài toán Lập trình nhúng, Lập trình cho các bài toán điều khiển đèn giao thông, đường ngang, thông gió, điều khiển giám sát tòa nhà, điều khiển từ xa… Sinh viên có thể trực tiếp làm việc trên bộ thiết bị sau khi học trên lớp, sau đó tự phát triển bài toán trên bộ KIT này. Điều này tăng cường khả năng tự làm việc và sáng tạo cho sinh viên. Bên cạnh đó dựa vào các sơ đồ thiết kế cơ sở, sinh viên sẽ giảm bớt sai sót trong quá trình thiết kế chế tạo mô hình sản phẩm phục vụ NCKH và bảo vệ tốt nghiệp. II. YÊU CẦU THIẾT KẾ Bộ KIT được thiết kế chế tạo theo dạng kết cấu Main – Chip đa năng, có thể dễ dàng thay đổi vi xử lý bằng các dòng PIC, AVR, PSoC … tạo hướng mở cho bộ KIT. Bộ KIT thí nghiệm có khả năng bao quát cả các bài thí nghiệm hiện có ngoài việc tạo thêm trên 30 Unit mới, mỗi Unit gồm một số bài thí nghiệm quét hết một nội dung học tập. Ngoài ra khi có sự cố chạm chập, cháy nổ khi thí nghiệm có thể dễ dàng thay thế từng cụm thiết bị, giảm thiểu kinh phí khi cần sửa chữa thay mới. 1. Khối vi xử lý cơ bản, lập trình ASSEMBLY Module 1 Vi xử lý AT89C52 Bài toán cơ bản: Điều khiển Led đơn, Led 7 thanh, ma trận phím, ngắt, phát hồng ngoại,điều khiển động cơ một chiều, động cơ bước, đo nhiệt độ, hiển thị LCD, thu hồng ngoại điềukhiển từ xa, liên kết với KIT khác thành hệ vi xử lý (Giao tiếp đa vi xử lý), ghép nối ROM,RAM, PC, ma trận điểm. Bài toán ứng dụng: Điều khiển đèn giao thông, các hệ thống định giờ, lập trình điều khiểntừ xa, đo lường cảnh báo, điều khiển đèn quảng cáo, quang báo, mạng vi xử lý, ghép phối hệ PC– Vi xử lý. Module 2 Vi xử lý AT89C52: Thiết kế KIT phát triển sử dụng các Jack cắm rời, áp dụngcho các bài toán ứng dụng trong thực tế: Điều khiển giám sát các thiết bị nhà cao tầng, điềukhiển đường ngang, đèn giao thông, các hệ thống định giờ. 2. Khối vi xử lý nâng cao, lập trình C Module Vi xử lý ATmega8/88. Bài toán cơ bản: Thiết kế mạch nạp onboard usb, lập trình điều khiển LED đơn, ngắt, ghépnối bộ nhớ ngoài, đo nhiệt độ, LCD, PWM, RTC, ghép nối PC. Bài toán ứng dụng: Đèn quảng cáo, đo lường điều khiển các đại lượng tương tự, ghép nối CT 2PC điều khiển KIT từ PC. Module Vi xử lý ATmega16/32/535. Bài toán cơ bản: Điều khiển các cụm thiết bị độc lập, Động cơ bước, Động cơ một chiều,PWM, RTC, Loa, quạt, đo nhiệt độ cảnh báo và điều khiển ngưỡng. Bài toán ứng dụng: Điều khiển báo cháy, thông gió nhà cao tầng, mạng AVR, AVR – PC,các bài toán phát triển. Module Vi xử lý PSoC CY8C29466/566. Hai Module này ngoài giải quyết các bài toán điều khiển trên còn có kể kết nối với cácModule khác, xử lý các ngoại vi phức tạp như kết nối thẻ nhớ, RF, GPS, INS, MEMS.III. KẾT CẤU PHẦN CỨNG BỘ KIT 1. Vi xử lý Bộ KIT sử dụng vi xử lý dòng MCS51 và AVR, ngoài ra còn được thiết kế mở rộng cả choPIC, PSoC với các bảng cắm rời theo kết cấu Module. Phần cơ sở chủ yếu được xây dựng trênvi xử lý AT89C52 và ATMega88 của Atmel do tính thông dụng, rẻ tiền của chúng. Điều nàyphù hợp với đối tượng sinh viên, bao gồm: AT89C51/52, AT89S51/52 ...