Bai 1_Tong quan vi dieu khien PIC18F4550

Số tín chỉ : 03Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa Trình độ đào tạo: Đại học GV: Mai Văn Duy Email: mvduy@uneti.edu.vn... Mục tiêu- Sinh viên nắm được sơ đồ chân

Số tín chỉ : 03

Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa

Trình độ đào tạo: Đại học

GV: Mai Văn Duy

Email: mvduy@uneti.edu.vn

NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2017.

 Datasheet PIC18F4550

 Tài liệu Vi điều khiển ứng dụng trong đo lường và điều khiển ,

ĐH Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp

1.1 Tổng quan về vi điều khiển

1.3 Giới thiệu về các phần mềm

1.4 Ngôn ngữ lập trình C

Mục tiêu

- Sinh viên nắm được sơ đồ chân và chức năng của vi điều khiển PIC18F4550

- SV nắm được ngôn lập trình C, sử dụng các phần mềm Proteus, CCS

Yêu cầu:

- SV có máy tính cá nhân cài đặt sẵn phần mềm CCS, Proteus

- SV lấy tài liệu học tập trên LMS

thể hoạt động với một vàu linh kiện phụ trợ bên ngoài

tiêu khác nhau Một cách phân loại thường gặp nhất là dựa vàotập lệnh và một chỉ tiêu quan trọng là số lượng các lệnh Theocách đó vi điều khiển được phân ra:

 Máy tính có tập lệnh phức tạp CISC (complex instruction set computer),

 Máy tính có tập lệnh rút gọn RISC (reduced instruction set computer), và

 Máy tính có tập lệnh tối thiểu MISC (minimal instruction set computer).

 Một cách phân loại khác là dựa trên cách thức truy cập bộ nhớ

dữ liệu và bộ nhớ chương trình Nếu chúng hợp nhất thành bộnhớ duy nhất thì gọi là kiến trúc Princeton hay kiến trúc VonNeumann Ngược lại nếu chúng được tách rời nhau thì gọi làkiến trúc Harvard

nhớ, dùng chung một Bus dữ liệu

chương trình riêng biệt Lợi thế về hiệu năng chính của kiểu kiếntrúc này là nó có 2 bus dữ liệu riêng biệt hoạt động đồng thờiphục vụ cho bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình.

 Vi điều khiển của Microchip: PIC

 Vi điều khiển của Cypress

 Vi điều khiển của Hitachi

 Vi điều khiển của Motorola

 Vi điều khiển của Maxim

 Vi điều khiển của STMicroelectronics: STM8S (8-bit), ST10(16-bit) và STM32 (32-bit)

Sơ đồ chân PIC18F4550 loại 28 chân

Sơ đồ chân PIC18F4550 loại 40 chân

- AN2: ngõ vào tương tự của kênh thứ 2.

- VREF-: ngõ vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ ADC.

- CVREF: điện áp tham chiếu VREF ngõ ra bộ so sánh

Chức năng các chân PIC 18F4550:

5 Chân RA3/AN3/VREF+

- RA3: xuất/nhập số

- AN3: ngõ vào tương tự kênh thứ 3.

- VREF+: ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D.

6 Chân RA4/T0CKI/C1OUT/RCV

- RA4: xuất/nhập số – mở khi được cấu tạo là ngõ ra.

- TOCKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài cho Timer0.

- C1OUT: ngõ ra bộ so sánh 1.

7 Chân RA5/AN4/SS/HLVDIN/C2OUT

- RA5: xuất/nhập số.

- AN4: ngõ vào tương tự kênh thứ 4.

- SS : ngõ vào chọn lựa SPI phụ.

- OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc ngõ vào nguồn xung ở bên ngoài.

Ngõ vào có mạch Schmitt Trigger nếu sử dụng dao động RC

- CLKI: ngõ vào nguồn xung bên ngoài.

Chức năng các chân PIC 18F4550:

14 Chân OSC2/CLKO/RA6: ngõ ra dao động thạch anh hoặc ngõ ra cấp xung clock.

- OSC2: ngõ ra dao động thạch anh Kết nối đến thạch anh hoặc bộ cộng

- T1OSO: ngõ ra của bộ dao động Timer1.

- T13CKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài Timer1 và Timer 3

16 Chân RC1/T1OSI/CCP2/UOE

- RC1: xuất/nhập số.

- T1OSI: ngõ vào của bộ dao động Timer1.

- CCP2: ngõ vào Capture2, ngõ ra compare2, ngõ ra PWM2

17 Chân RC2/CCP1/P1A

- RC2: xuất/nhập số

- CCP1: ngõ vào Capture1, ngõ ra compare1, ngõ ra PWM1

18 Chân VUSB : chân nguồn USB

Chức năng các chân PIC 18F4550:

- INT0: ngõ vào nhận tín hiệu ngắt ngoài.

- SDI: dữ liệu vào SPI.

- SDA: xuất/nhập dữ liệu I2C

34 Chân RB1/AN10/INT1/SCK/SCL

- SCK: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ SPI.

- SCL: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ I2C

Cấu hình PIC 18F4550:

- PIC 18F4550 có 40/44 chân với cấu trúc như sau:

- Có 5 port xuất/ nhập

- Có 13 kênh chuyển đổi A/D

- Có port giao tiếp song song

1.3.1 Phần mềm CCS

1.3.2 Phần mềm Proteus

Bước 2: Khởi tạo chương trình CCS

Giao diện phần mềm CCS

Bước 3: Tiến hành chọn biểu tượng open, rồi chọn mục “New” và chọn “New source”

Tạo file mới.

Chọn new và chọn thư mục để lưu file nguồn

Đặt tên file mới và đường dẫn.

Bước 3: Tiến hành chọn biểu tượng open, rồi chọn mục “New” và chọn “New source”

Màn hình soạn thảo

Giao diện sau xuất hiện và trong file chưa có gì

phù hợp và nên chọn là 14 và chọn mục Bold (số 5), tất cả theo trình tự từ 1 đến 5.

Màn hình thay đổi font

Bước 5: Sau khi điều chỉnh xong thì tiến hành biên soạn chương trình

- Tiến hành đánh các lệnh của chương trình trong hình vuông vào (số 1).

- Sau khi đánh xong thì nhấn tổ hợp “ctrl” và “S” để lưu file

Màn hình của

chương trình

Tiến hành biên dịch bằng cách chọn tab “Compile” (số 2) và chọn “Build All” (số 3)

Màn hình của

chương trình

Bước 5:

Sau khi biên dịch sẽ xuất hiện của sổ thông báo kết quả biên dịch

- Do lập trình đúng nên khi biên dịch thông báo “0 error …” và cho biết phần trăm bộ nhớ đã sử dụng.

- Nếu sai cú pháp thì biên dịch không thành thì phải hiệu chỉnh cho hết lỗi.

- Trong thông báo còn cho biết 2 thông tin dung lượng bộ nhớ ROM và RAM đã sử dụng.

- Có thể tắt màn hình thông báo bằng cách nhấn phím “ESC”.

- Sau khi biên dịch xong thì sẽ được file chứa các số hex để nạp vào bộ nhớ của vi điều khiển.

- Bước theo sau sẽ hướng dẫn nạp file hex vào bộ nhớ của vi điều khiển

phỏng và thiết kế mạch điện Gói phần mêm gồm có phần mềm chính :

- ISIS dùng để vẽ sơ đồ nguyên lý và mô phỏng

- ARES dùng để thiết kế mạch in.

Trang 32

STT Ký hiệu Ý nghĩa

1 Section mode: Chức năng nay để chọn linh kiện

2 Component mode: Dùng để lấy linh kiện trong thư viện linh kiện

3 Đặt lable cho wire

5 Terminal: Chứa Power, Ground

6 Graph: Dùng để vẽ dạng sóng, datasheet, trở kháng

7 Generator Mode: Chứa các nguồn điện, nguồn xung, nguồn dòng

8 Voltage Probe Mode: Dùng để đo điện thế tại 1 điểm trên mạch,

đây là 1 dụng cụ chỉ có 1 chân và không có thật trong thức tế

9 Curent Probe mode: Dùng để đo chiều và độ lớn của dòng điện tại

1 điểm trên wire

10 Virtual Instrument Mode: Chứa các dụng cụ đo dòng và áp, các

dụng cụ này được mô phỏng như trong thực tế

Trang 33

Một số ký hiệu cơ bản

Trang 34

- Bấm vào biểu tượng Component Mode

- Sau đó bấm vào chữ P hoặc ấn phím tắt P trên bàn phím

Trang 35

Khung chương trình Pick Devices hiện ra

Trang 36

2 Là các nhóm linh kiện liên quan đến từ khóa cần tìm

Trang 37

3 Là nhóm con của linh kiện

4 Là ký hiệu (Schematic) trên sơ đồ nguyên lý

Trang 38

6.Là kết quả của việc tìm

kiếm linh kiện

Double Click vào

linh kiện cần lấy, lập

tức linh kiện sẻ được

bổ sung vào “bàn làm

việc” là vùng màu trắng

phí bên trái Xem hình

dưới

giúp cho việc soạn thảo chương trình nguồn C trước khi biêndịch

# include

 Định nghĩa:

#define Tên ĐịaChỉ

19 September 2021 Trang 44

19 September 2021 Trang 45

trình, tuy nhiên giá trị của nó không thể thay đổi được sau khikhởi tạo.

 Khai báo hằng:

const Kiểu_dữ_liệu Tên_hằng = Giá_trị_hằng;

Kiểu_dữ_liệu Const Tên_hằng = Giá_trị_hằng;

 Mảng là một tập hợp các biến có cùng tính chất và cùng kiểu dữliệu.

/ Phép chia không lấy phần dư

% Kết quả phần dư của phép chia

19 September 2021 Trang 51

Cú pháp Phép toán Ví dụ Mô tả

>= Lớn hơn hoặc bằng a>=5 Nếu a lớn hơn hoặc bằng 5

<= Nhỏ hơn hoặc bằng a<=b Nếu a nhỏ hơn hoặc bằng b

!= Không bằng a!=b Nếu a không bằng b

Cấu trúc: IF, IF-ELSE

Đoạn chương trình 1;

} else { Đoạn chương trình 2 }

Đoạn chương trình 1;

} else { Đoạn chương trình 2 }

}

while(1) {

Các câu lệnh;

}

[giá trị trả về] [tên hàm(biến truyền vào hàm)];

 Ví dụ:

vào hàm là a,b;hàm trả về kiểu int

{ //Các lệnh xử lý ở đây }

Ví dụ: Hàm không có biến truyền vào:

int Tên_hàm (void) {

}

void Tên_hàm (type dữ_liệu1, type dữ_liệu2, );

interrupt(type) void Tên_Hàm (void)

19 September 2021 64

 Cấu hình vi điều khiển: Tần số dao động, reset, watchdog, …

 Khai báo biến, hằng toàn cục (nếu có)

 Các chương trình con (nếu có)

 Chương trình chính

 Chương trình ngắt (nếu có)

 Các chú thích (nếu có)