BỘ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ NGHỆ II
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG MODUL:
ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CĐTSDVĐK
GVBS: Bùi Ngọc An
TPHCM, tháng 03 năm 2018
2
MỤC LỤC
Chương 1. GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC CỦA MICROCHIP
1. Giới thiệu về PIC ............................................................................... 4
2. Các loại PIC thông dụng .................................................................... 4
3. Ứng dụng của PIC .............................................................................. 5
Chương 2. KIẾN TRÚC PHẦN CỨNG CỦA PIC 18F4520
1. Sơ đồ khối .......................................................................................... 6
2. Sơ đồ chân .......................................................................................... 9
3. Tổ chức bộ nhớ ................................................................................... 9
4. Khối tạo dao động .............................................................................. 13
5. Hoạt động Reset ................................................................................. 15
6. Các Port vào / ra .................................................................................. 17
Chương 3. PHẦN MỀM MPLAB VÀ TRÌNH DỊCH MCC18
1. Cài đặt MPLAB .................................................................................. 29
2. Sử dụng MPLAB ................................................................................ 29
3. Trình dịch MCC18 .............................................................................. 40
Chương 4. HOẠT ĐỘNG VÀO RA
1. Lập Trình xuất ..................................................................................... 50
2. Lập Trình nhập .................................................................................... 50
3. Hoạt động xuất/nhập ........................................................................... 51
4. Bài tập ứng dụng ................................................................................. 52
Chương 5: HOẠT ĐỘNG ĐỊNH THỜI
1. Giới thiệu ........................................................................................... 53
2. Timer 0 ................................................................................................ 53
3. Timer 1 ................................................................................................ 60
4. Lập trình với timer ............................................................................. 64
Chương 6: LẬP TRÌNH VỚI LCD 1602
1. Khái niệm ............................................................................................ 69
2. Nguyên lý hoạt động ........................................................................... 70
3. Nguyên tắc hiển thị trên LCD ............................................................. 70
4. Ví dụ lập trình điều khiển hiển thị trên LCD ...................................... 71
Chương 7: HOẠT ĐỘNG NGẮT
1. Khái niệm ........................................................................................... 75
2. Tổ chức ngắt của PIC 18F4520 ......................................................... 75
3. Ngắt ngoài .......................................................................................... 77
4. Các thanh ghi liên quan ..................................................................... 77
5. Lập trình sử dụng ngắt ........................................................................ 85
3
Chương 8: MODULE CCP (CAPTURE / COMPARE / PWM)
1. Giới thiệu ............................................................................................ 91
2. Các thanh ghi liên quan ...................................................................... 93
3. Sử dụng các bộ PWM ......................................................................... 94
4. Lập trình điều chế độ rộng xung ......................................................... 96
Chương 9: BỘ CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ - SỐ (ADC)
1. Giới thiệu ............................................................................................ 99
2. Các thanh ghi liên quan ..................................................................... 101
3. Điều khiển hoạt động chuyển đổi A/D .............................................. 104
4. Lập trình sử dụng ADC ...................................................................... 111
Chương 10: TRUYỀN THÔNG NỐI TIẾP VÀ GIAO TIẾP GIỮA 2 VI ĐIỀU
KHIỂN PIC
1. Giới thiệu ............................................................................................ 116
2. Các thanh ghi liên quan ..................................................................... 118
3. Tốc độ baud ........................................................................................ 121
4. Ngắt USART ...................................................................................... 128
5. Lập trình sử dụng USART ................................................................. 131
4
Chương 1
GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC CỦA MICROCHIP
1. GIỚI THIỆU VỀ PIC
PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy
tính thông minh khảtrình” do hãng General Instrument đặt tên cho vi điều khiển
đầu tiên của họ. PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi
điều khiển CP1600. Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và
từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay.
Hình 1.1. Vi điều khiển PIC
2. CÁC LOẠI PIC THÔNG DỤNG
Các kí hiệu của vi điều khiển PIC:
PIC12xxxx: độ dài lệnh 12 bit.
PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit.
PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit.
C: PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM)
F: PIC có bộ nhớ flash
LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp
LV: như LF, đây là kí hiệu cũ
Bên cạnh đó một số vi điều khiển có kí hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu có chữ A
ở cuối là flash (ví dụ PIC16F877 là EEPROM, còn PIC16F877A là flash).
Ngoài ra còn có thêm dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC.
5
Ở Việt Nam phổ biến nhất là họ vi điều khiển PIC do hãng Microchip sản xuất.
Cách lựa chọn một vi điều khiển PIC phù hợp: Trước hết cần chú ý đến sốchân
của vi điều khiển cần thiết cho ứng dụng. Có nhiều vi điều khiển PIC với số lượng
chân khác nhau, thậm chí có vi điều khiển chỉ có 8 chân, ngoài ra còn có vi điều
khiển 28, 40, 44, … chân. Cần chọn vi điều khiển PIC có bộ nhớ flash để có thể
nạp xóa chương trình được nhiều lần hơn, tiếp theo cần chú ý đến các khối chức
năng được tích hợp sẵn trong vi điều khiển, các chuẩn giao tiếp bên trong và sau
cùng cần chú ý đến bộ nhớ chương trình mà vi điều khiển cho phép.
3. ỨNG DỤNG CỦA PIC
Ngày nay PIC được ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế, từ những vật dụng đơn
giản cho đến những hệ thống điều khiển phức tạp trong công nghiệp.
Hình 1.2. Ứng dụng PIC