TỔNG QUAN MÔ HÌNH KIỂM SOÁT XE RA, VÀO BÃI ĐỖ
Lời mở đầu
2.1.1 Lý do chọn đề tài
Với sự phát triển của công nghệ, hệ thống giao thông thông minh ngày càng trở thành công cụ hỗ trợ hiệu quả cho con người, đặc biệt trong việc giám sát và điều khiển phương tiện giao thông tại các đô thị lớn Một trong những thành tựu đáng chú ý là hệ thống đếm xe ra vào bãi đỗ, giúp đơn giản hóa và tăng tốc quá trình gửi, lấy và quản lý xe Sự gia tăng nhanh chóng về số lượng phương tiện giao thông do nhu cầu đi lại ngày càng cao đã dẫn đến nhu cầu lớn về bãi đỗ xe Đối với các bãi đỗ lớn, việc thiết kế mạch điện để quản lý số lượng xe là rất cần thiết, nhằm hạn chế tình trạng cản trở lưu thông khi số lượng xe vào quá mức cho phép Do đó, việc thiết kế mạch đếm và quản lý xe trong bãi đỗ là một nhiệm vụ cấp bách.
“Thiết kế mô hình kiểm soát xe ra vào tại các bãi đỗ xe sử dụng PIC 18F4520”.
2.1.2 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là thiết kế mô hình kiểm soát xe ra vào tại các bãi đỗ xe ở Việt Nam.
Thiết kế mô hình kiểm soát xe ra vào bãi đỗ giúp quản lý đếm số lượng xe và giới hạn lưu lượng phù hợp với sức chứa Yêu cầu đối với mạch đếm là hoạt động chính xác, ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt và sửa chữa với chi phí thấp Hệ thống này được ứng dụng rộng rãi tại các doanh nghiệp, công ty và trường học có lượng phương tiện giao thông lớn.
2.1.4 Phạm vi nghiên cứu Đề tài sẽ tập trung đi sâu vào các vấn đề chính sau:
- Cảm biến phát hiện xe ra, vào bãi đỗ xe.
- Sử dụng chức năng trên vi điều khiển PIC18F4520 đếm lượt xe ra vào qua cảm biến tiệm cận, gửi thông báo đến màn hình LCD 1602A.
- Viết chương trình điều khiển PIC trên phần mềm CCS.
2.1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Đời sống con người đang ngày càng phát triển thì nhu cầu về các hệ thống tự động càng được coi trọng và với tình hình gia tăng không ngừng của các phương tiện giao thông thì nhu cầu về hệ thống kiểm soát tự động càng cần thiết hơn bao giờ hết Chính vì vậy, đề tài cho thấy tính thực tiễn cao trong việc kiểm soát và quản lý hệ thống phương tiện giao thông. Đề tài “Thiết kế mô hình kiểm soát xe ra vào tại các bãi đỗ xe sử dụng PIC 18F4520” của em gồm những nội dung sau:
Chương 1: Tổng quan mô hình kiểm soát xe ra vào bãi đỗ xe sử dụng PIC 18F4520.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Cấu trúc, nguyên lý hoạt động, thiết kế mạch và kết quả.
Tình hình thực trạng trong nước và quốc tế
Theo thống kê của tổ chức International Parking Institute, dịch vụ bãi đỗ xe tại Mỹ tạo ra doanh thu hàng năm đạt 26 tỷ USD, với khoảng 40.000 gara và 105 triệu chỗ đỗ Tuy nhiên, nguồn cung vẫn chưa đủ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng Để cải thiện tình hình, 10 hệ thống giữ xe đã được xây dựng tại trung tâm, liên kết với nhau qua máy tính chủ, giúp hiển thị thông tin chỗ trống qua bảng điện tử, hỗ trợ người lái xe nhanh chóng tìm được chỗ đậu.
Tình trạng thiếu bãi đỗ xe đang trở thành vấn đề phổ biến ở các thành phố lớn trên toàn thế giới, đặc biệt là tại Châu Âu Tại Moskva, Nga, xu hướng xây dựng các tòa nhà cao tầng với bãi đỗ xe tự động ngày càng gia tăng Những tòa nhà này sử dụng hệ thống thông tin điện tử để hiển thị tình trạng chỗ đỗ, giúp người lái dễ dàng tìm kiếm vị trí còn trống Không chỉ riêng Nga, nhiều thành phố lớn như Anh, Pháp và Đức cũng đang phát triển các hệ thống bãi đỗ xe thông minh nhằm giải quyết hiệu quả vấn đề này.
Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia tiên phong trong việc cơ giới hóa bãi đỗ xe tại Châu Á Đặc biệt, Nhật Bản nổi bật với mật độ dân cư cao ở các thành phố lớn như Tokyo Quốc gia này hiện đang dẫn đầu thế giới về số lượng và chất lượng bãi đỗ xe tự động.
Sự gia tăng phương tiện giao thông tại Việt Nam hiện nay đang tạo ra nhiều thách thức cho quá trình xây dựng giao thông đô thị bền vững Tỷ lệ tăng trưởng phương tiện giao thông đạt 10-12% mỗi năm, trong khi hệ thống bến xe và bãi đỗ xe chưa được quy hoạch hợp lý Tình trạng ùn tắc giao thông diễn ra phức tạp, đặc biệt tại các thành phố lớn như Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, với 3,7 triệu ô tô và 57 triệu xe máy đã đăng ký Mỗi ngày, có thêm 850 ô tô và 9.000 xe máy mới, làm gia tăng áp lực lên hạ tầng giao thông và nhu cầu chỗ đỗ Để giải quyết những vấn đề này, việc xây dựng hệ thống bãi đỗ xe thông minh là giải pháp cấp bách, giúp tối ưu hóa quá trình gửi xe và tìm kiếm vị trí đỗ, từ đó giảm thiểu tình trạng ùn tắc.
Tình trạng bãi đỗ xe ở Việt Nam, đặc biệt tại các thành phố lớn như TP Hồ Chí Minh và Hà Nội, đang trở nên nghiêm trọng Theo thống kê của Sở Giao thông – Công chính TP Hồ Chí Minh, vào cuối năm 2004, chỉ có khoảng 3.500 chỗ đậu ô tô được bố trí tại các quận trung tâm, trong khi nhu cầu thực tế lên đến hơn 5.800 ô tô mỗi ngày, dẫn đến việc ô tô phải đỗ ở những nơi không quy định, gây cản trở giao thông Tại Hà Nội, với gần 200.000 xe ô tô đang hoạt động, chỉ có 139 điểm trông giữ xe đủ chỗ cho 7.900 xe, khiến tình trạng quá tải lên đến 100% tại các điểm đỗ.
Đặt vấn đề nghiên cứu
2.3.1 Sự cần thiết của hệ thống thực tế
Bãi đỗ xe, đâu đâu cũng thiếu…Khảo sát cho thấy, trong 10 quận nội thành
Hà Nội hiện có khoảng 1000 điểm trông giữ phương tiện, nhưng chỉ đáp ứng khoảng 10% nhu cầu thực tế Do đó, khoảng 90% người dân phải sử dụng vỉa hè, lòng đường, tầng trệt, sân chung cư và các ngõ ngách để làm bãi giữ xe.
Thiếu hụt bãi đỗ xe đã dẫn đến tình trạng nhiều điểm đỗ và bãi giữ xe không phép, thu phí vượt mức quy định tại khu Trung Hòa – Nhân Chính Nhiều khu vực lưu thông và vỉa hè đang trở thành bãi đỗ xe lớn, với xe xếp dày đặc trên đường Hoàng Đạo Thúy và tràn lên vỉa hè chung cư Khu vực sân chơi cho trẻ em phía sau các tòa nhà chung cư 2F, N3A, N3B đã bị biến thành bãi đỗ xe, chỉ còn một lối nhỏ vào thang máy Vỉa hè của các tòa chung cư N5C, N6B, N6A, N6E cũng chật kín xe máy và ô tô, trong khi xe hơi dày đặc trên vỉa hè đường Lê Văn Lương làm tắc nghẽn lối đi Đáng chú ý, tại các khu đô thị có giá nhà đất cao nhất Hà Nội, không có bãi đỗ xe hiện đại nào, trong số gần 40 tòa nhà cao tầng với hàng chục nghìn căn hộ, hơn chục tòa không có tầng hầm, và phần lớn chỉ có một tầng hầm không đủ chỗ cho ô tô, chủ yếu phục vụ xe máy và xe đạp.
Bãi đỗ xe đã trở thành yếu tố quan trọng trong giá trị bất động sản tại đô thị lớn, với câu hỏi “Có chỗ để xe hay không?” ngày càng được quan tâm bởi người mua nhà và khách hàng đến các khu vực thương mại, văn phòng, và giải trí Sự hiện diện của chỗ đỗ xe không chỉ là lợi thế cạnh tranh cho các doanh nghiệp mà còn là yếu tố quyết định thu hút khách hàng Để duy trì lợi thế kinh doanh, việc cung cấp đủ chỗ đỗ xe và dịch vụ trông giữ xe chuyên nghiệp là rất cần thiết Với mục tiêu xây dựng hình ảnh mới về dịch vụ đỗ xe tại Việt Nam và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về chỗ đỗ xe ở trung tâm thành phố, việc áp dụng công nghệ tiên tiến và mô hình quản lý hiện đại sẽ góp phần giải quyết áp lực giao thông tĩnh tại các đô thị lớn.
2.3.2 Hệ thống đã và đang có trong thực tế và hạn chế
Trên thế giới, bãi đỗ xe tự động được phân loại theo nhiều tiêu chí như hệ thống truyền động (thanh răng, thủy lực, cáp, xích), cách bố trí (trên mặt đất hoặc ngầm dưới đất) và quy mô (cỡ nhỏ hoặc cỡ lớn) Việc phân loại này trở nên phức tạp do một bãi giữ xe có thể kết hợp nhiều phương án khác nhau Dưới đây là một số loại bãi đỗ xe tự động tiêu biểu mà thế giới đã phát triển.
Hình 1 1 Mô hình hệ thống xoay vòng tầng ngầm dưới đất
Hệ thống xoay vòng tầng (Cycle Parking) là giải pháp lắp đặt ngầm dưới đất, lý tưởng cho những không gian hạn chế Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) và được di chuyển theo cơ chế xoay vòng 360 độ theo phương thẳng đứng Hệ thống sử dụng một thang phụ để đưa các pallet đến vị trí thang nâng chính khi xe ra vào, tối ưu hóa diện tích và tiện lợi cho người sử dụng.
Hình 1 2 Hệ thống xoay vòng ngang
Hệ thống đỗ xe xoay vòng ngang (Total Parking) là giải pháp hiệu quả cho các không gian hình vuông hoặc hình chữ nhật với nhiều tầng và bãi đỗ ngầm Thiết bị này cho phép xe được đưa vào và lấy ra thông qua hệ thống nâng di chuyển theo hai trục đứng và ngang, hoạt động theo một trình tự đã được lập trình trước Các đặc điểm nổi bật của hệ thống này bao gồm tính năng tiết kiệm diện tích và khả năng tối ưu hóa quy trình đỗ xe.
- Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm thiểu nhờ sự vận hành đồng thời theo trục đứng và ngang của hệ thống nâng.
- Tăng diện tích sử dụng nhờ thiết kế lắp đặt dạng nhiều hàng và nhiều tầng.
- Việc điều hành hệ thống rất thuận lợi nhờ hệ thống tương thích vi tính điều khiển trung tâm.
- Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) và có khả năng xoay 360 độ trên mặt phẳng ngang, giúp di chuyển các pallet đến vị trí thang nâng để đưa xe ra hoặc vào hệ thống.
- Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 12-36 xe.
Hình 1 3 Hệ thống xoay vòng đứng
Hệ thống xoay vòng đứng (Mini Rotary) là một phương pháp lưu trữ xe hơi trong đó xe được xếp vào một bàn nâng xoay khép kín và nặng nề Khi cần đưa xe vào hoặc ra, bàn nâng sẽ quay để đưa xe đến vị trí mặt đất Quy trình bắt đầu khi xe được lái vào ô đúng vị trí trong guồng đặt dưới mặt đất, sau đó bàn nâng xoay để tạo ra ô trống Khi lấy xe ra, bàn nâng cũng quay để đưa xe đến vị trí mặt đất, cho phép người dùng lên xe và lái ra một cách thuận tiện.
Là hệ thống mang lại hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất.
Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là giải pháp kỹ thuật hiện đại, trong đó xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) có khả năng di chuyển xoay vòng 360 độ quanh trục cố định và có thể đảo chiều Hệ thống này được lập trình thông minh để tối ưu hóa quá trình di chuyển xe, giúp lấy xe ra nhanh chóng và hiệu quả.
- Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp đặt nhiều hệ thống liên tiếp nhau.
- Điểm xe vào từ dưới mặt đất.
- Có thể lắp đặt độc lập hoặc lắp bên trong tòa nhà cao tầng.
- Hệ thống lắp đặt trên mặt đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) và sử dụng hệ thống xoay 360 độ quanh trục cố định, cho phép đảo chiều xoay để di chuyển các pallet đến vị trí xe vào hoặc ra.
- Tốc độ xoay của hệ thống khoảng 3,8 m/phút.
Hệ thống thang nâng di chuyển (Lift Side system) là giải pháp đỗ ô tô tiện lợi, an toàn và tiết kiệm, cho phép đỗ 60 xe trên diện tích chỉ 48 m², tương đương với không gian dành cho 3 xe Với tốc độ xe vào ra nhanh chóng lên tới 60m/phút, hệ thống được điều khiển hoàn toàn bằng PLC, giúp phát hiện và xử lý sự cố kịp thời Hệ thống liên tục cập nhật thông tin về tình trạng hoạt động, thu thập dữ liệu về xe ra vào và cước phí theo giờ, ngày, tuần Thiết kế của hệ thống có thể tùy chỉnh kích thước phù hợp với không gian bên trong tòa nhà, đồng thời giảm thiểu rung động, tiếng ồn và lượng điện tiêu thụ nhờ vào thiết bị biến tần.
- Hệ thống lắp ngầm hoặc nổi, mặt bằng từ trung bình đến lớn.
- Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet) thang nâng vừa di chuyển theo chiều ngang vừa nâng hạ để đưa xe vào vị trí đỗ.
- Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 40 – 70 xe.
Mặc dù hệ thống thang di chuyển mang lại tiện lợi, nhưng nhược điểm lớn nhất là toàn bộ hoạt động của hệ thống phụ thuộc vào thang này Thời gian xếp xe cũng chậm hơn so với hệ thống tầng di chuyển (Super Parking), vì vậy hiện nay, loại hình này ít được ưa chuộng.
Hệ thống tháp xe (Sky parking) là một giải pháp hiện đại cho việc đỗ xe, với thiết kế nhiều tầng cho phép tự động nâng hạ xe theo chiều thẳng đứng Mỗi tầng đều được trang bị pallet, giúp di chuyển xe một cách linh hoạt từ tầng này sang thang nâng.
Trong một diện tích thông thường dành cho 3 xe, có thể đỗ tối đa khoảng 60 xe Tháp đỗ xe tối ưu nên có từ 25 đến 36 tầng, với diện tích cần thiết cho mỗi chỗ đỗ chỉ là 2400 mm x 1800 mm Hệ thống nâng hạ hoạt động nhanh chóng với tốc độ từ 60 đến 120 m/phút và vận hành êm ái Toàn bộ quá trình xếp và lấy xe được thực hiện tự động, điều khiển qua hệ thống vi tính.
- Thuận tiện sử dụng tối đa mặt bằng: lối đưa xe vào có thể từ dưới hoặc trên, hoặc giữu hệ thống.
- Có thể xây dựng bê tông hoặc kết cấu thép, xây dựng tòa nhà riêng biệt hoặc bên trong kiến trúc khác.
- Thiết bị đảm bảo đa cấp.
Nếu hướng vào của xe không phù hợp với hướng xe của hệ thống thì có thể lắp đặt thêm bàn xoay quay 360 độ.
Hình 1 4 Hệ thống tháp xe
Kết luận chương 1
Nghiên cứu tình hình trong nước và quốc tế cho thấy sự gia tăng nhanh chóng của các phương tiện giao thông, kéo theo nhu cầu ngày càng cao về bãi đỗ xe.
Bãi đỗ xe ngày càng trở thành yếu tố quan trọng trong việc lựa chọn địa điểm sinh hoạt như ăn uống, giải trí, làm việc và mua nhà, đặc biệt ở các thành phố lớn và khu đô thị đông đúc Để tránh ùn tắc, không chỉ cần đủ bãi đỗ xe mà còn phải đảm bảo hoạt động nhanh chóng và tiện lợi Mặc dù trên thế giới có nhiều hệ thống bãi đỗ xe thông minh, Việt Nam cần những bãi đỗ xe đơn giản nhưng hiệu quả trong việc kiểm soát lưu lượng xe Sự cần thiết của hệ thống kiểm soát xe tự động tại các bãi đỗ sẽ giúp quản lý lưu lượng xe hiệu quả, giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn tại các điểm ra vào.
Tình hình giao thông tại Việt Nam hiện nay đang đối mặt với sự gia tăng phương tiện, trong khi hệ thống quản lý vẫn còn thô sơ và thiếu các giải pháp kiểm soát tự động Sự bận rộn của con người khiến việc chờ đợi trong ùn tắc trở thành lãng phí thời gian, do đó, việc tự động hóa trong thời đại 4.0 ngày càng trở nên cần thiết và được ưa chuộng Những yếu tố này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển hệ thống kiểm soát xe tại Việt Nam, với hy vọng rằng trong tương lai gần, chúng ta sẽ có thêm nhiều hệ thống tự động, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế, xã hội và nâng cao chất lượng cuộc sống cho toàn dân.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Vi điều khiển PIC 18F4520
3.1.1 Giới thiệu chung về PIC và PIC18F4520
PIC là họ vi điều khiển RISC do công ty Microchip Technology sản xuất Dòng vi điều khiển PIC đầu tiên, PIC1650, được phát triển bởi Microelectronics Division của General-Instrument Từ "PIC" là viết tắt của nhiều thuật ngữ liên quan đến công nghệ vi điều khiển.
Máy tính khả trình thông minh (Programmable Intelligent Computer) là sản phẩm đầu tiên của hãng General Instruments, được biết đến với tên gọi PIC1650 Sản phẩm này được thiết kế để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi của máy chủ 16 bit CP1600, do đó nó còn được gọi là PIC.
“Peripheral Interface Controller” – bộ điều hiển giao tiếp ngoại vi.
PIC18F4520 là một vi điều khiển phổ biến trong ngành công nghiệp điện tử và vi mạch, sở hữu 40 chân với 33 chân I/O (Ngõ vào/Ngõ ra) Vi điều khiển này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị điện tử.
Cảm biến từ xa, thiết bị an ninh và an toàn, cùng với tự động hóa thiết bị nhà ở và công nghiệp, đều sử dụng công nghệ này Đặc biệt, nó có EEPROM giúp lưu trữ vĩnh viễn thông tin quan trọng như mã máy phát, tần số nhận và các dữ liệu liên quan khác.
Bộ vi điều khiển ghi tắt là Micro-controller, là một mạch tích hợp có thể lập trình trên một chip, dùng để điều khiển hoạt động của hệ thống Theo các lệnh lập trình, bộ vi điều khiển thực hiện việc đọc, lưu trữ và xử lý thông tin, đo thời gian, cũng như điều khiển việc đóng mở các cơ cấu khác nhau.
Trong các thiết bị điện và điện tử như tivi, máy giặt, đầu đọc laser và điện thoại, bộ vi điều khiển đóng vai trò quan trọng Chúng được sử dụng trong hệ thống sản xuất tự động, robot và các hệ thống đo lường giám sát Sự phát triển của các hệ thống thông minh càng làm tăng tầm quan trọng của bộ vi điều khiển Hiện nay, thị trường có nhiều loại vi điều khiển như 6811 của Motorola, 8051 của Intel, Z8 của Zilog và PIC của Microchip Technology.
Trong đề tài nghiên cứu này sử dụng pic18F4520 vì nó có nhiều ưu điểm hơn các loại vi điều khiển khác như: ADC 10 BIT, PWM 10 BIT, EEPROM
PIC, một loại vi điều khiển phổ biến, được nhiều trường đại học trên thế giới, đặc biệt là ở châu Âu, xem là môn học chính trong lĩnh vực vi điều khiển Sự phổ biến của PIC còn được thể hiện qua việc nhiều nhà sản xuất phần mềm phát triển các ngôn ngữ lập trình hỗ trợ, ngoài ngôn ngữ Assembly, như MPLAB, CCSC, HTPIC và MIRKROBASIC.
Hình 2.1: Vi điều khiển PIC 18F4520
Vi điều khiển PIC 18F4520 có các đặc điểm cơ bản:
- Sử dụng công nghệ nanoWatl: Hiệu năng cao, tiêu thụ năng lượng ít
75 lệnh mạnh, hầu hết các lệnh thực hiện trong bốn chu kì xung.
Tốc độ thực hiện lên tới 10 triệu lệnh trong 1s với tần sso 40MHz
- Các bộ nhớ chương trình và dữ liệu cố định
32 Kbytes bộ nhớ flash có khả năng tự lập trình trong hệ thống có thể thực hiện được 100.000 lần ghi/xóa
256 bytes EEPROM có thể thực hiện được 1.000.000 lần ghi/xóa
- Những ngoại vi tiêu biểu
4 bộ định thời/bộ đếm 8bit với các chế độ tỉ lệ đặt trước và chế độ so sánh
Bộ đếm thời gia thực với bộ tạo dao động riêng biệt
Bộ truyền tin nôi stieeps USART khả trình
Watchdog Timer khả trình với bộ tạo dao động bên trong riêng biệt
Bộ so sánh tương tự
- Các đặc điểm đặc biệt khác
Power on Reset và dò Brown out khả trình.
Bộ tạo do động RC được định cỡ bên trong.
Các nguồn ngắt bên trong và bên ngoài
- I/O và các kiểu đóng gói
Đóng gói 40-pin PDIP, 44-lead TQFP và 44-pad MLF
3.1.2 Sơ đồ và chức năng chân của PIC18F4520
PIC 18F4520 là vi điều khiển 8-bit do Microchip sản xuất, thuộc dòng họ PIC Chíp này sử dụng kiến trúc RISC với bộ nhớ chương trình 32KB ISP flash có khả năng ghi xóa hàng nghìn lần Nó cũng được trang bị 256B EEPROM và 2KB SRAM, mang lại dung lượng RAM lớn trong thế giới vi xử lý 8-bit.
Với 33 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 12 kênh, khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 2 kênh điều chế độ rộng xung (PWM)…
Hình 2.2 Sơ đồ chân PIC18F4520[4]
Bảng 2.1: Chức năng chân vi điều khiển PIC 18F4520
- MCLR là đầu vào Master Clear (reset) hoạt động ở mức thấp để reset toàn bộ thiết bị.
- Vpp dùng để thay đổi điện áp đầu vào
- RE3 đầu vào số -Các chân thuộc cổng vào ra Port A
2 RA0/AN0 - RA0 : xuất/nhập số
- AN0 : ngõ vào tương tự
3 RA1/AN1 - RA1 : xuất/nhập số
- AN1 : ngõ vào tương tự
- AN2 : ngõ vào tương tự
- VREF +: ngõ vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ A/D
- AN3 : ngõ vào tương tự
- VREF- : ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D
- TOCK1 : ngõ vào xung clock bên ngoài cho timer0
- C1OUT : Ngõ ra bộ so sánh 1
- AN4 : ngõ vào tương tự 4
- SS : ngõ vào chọn lựa SPI phụ
- HLVDIN: đầu vào tương tự để dò điện áp
- C2 OUT : ngõ ra bộ so sánh 2
- RD : điều khiển việc đọc ở port nhánh song song
- AN5 : ngõ vào tương tự
- WR : điều khiển việc ghi ở port nhánh song song
- AN6 : ngõ vào tương tự
- CS : Chip lựa chọn sự điều khiển ở port nhánh song song
- AN7 : ngõ vào tương tự
11 VDD Chân nguồn của PIC.
Ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock bên ngoài.
- OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock bên ngoài Ngõ vào Schmit trigger khi được cấu tạo ở chế độ RC; một cách khác của CMOS.
- CLKI: ngõ vào nguồn xung bên ngoài Luôn được kết hợp với chức năng OSC1.
- RA7: chân vào ra sử dụng chung
Ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock
- OSC2: Ngõ ra dao động thạch anh Kết nối đến thạch anh hoặc bộ cộng hưởng.
- CLKO: ở chế độ RC, ngõ ra của OSC2, bằng tần số của OSC1 và chỉ ra tốc độ của chu kỳ lệnh.
- RA6: đầu vào ra chung
- T1OCO: ngõ vào bộ dao động Timer 1
- T13CKI: ngõ vào xung clock bên ngoài Timer 1/Timer 3
- T1OSI : ngõ vào bộ dao động Timer 1
- CCP2 : ngõ vào Capture 2, ngõ ra compare 2, ngõ ra PWM2
- CCP1 : ngõ vào Capture 1, ngõ ra compare 1, ngõ ra PWM1
- P1A: đầu ra tăng cường CCP1
- 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 I 2 C TM
19 RD0/PSP0 - RD0 : xuất/nhập số
- PSP0 : dữ liệu port nhánh song song
20 RD1/PSP1 - RD1 : xuất/nhập số
- PSP1 : dữ liệu port nhánh song song
21 RD2/PSP2 - RD2 : xuất/nhập số
- PSP2 : dữ liệu port nhánh song song
22 RD3/PSP3 - RD3: xuất/nhập số
- PSP3 : dữ liệu port nhánh song song
- SDI : dữ liệu vào SPI
- SDA : xuất/nhập dữ liệu vào I2C
24 RC5/SDO - RC5 : xuất/nhập số
- SDO : dữ liệu ra SPI
- TX : truyền bất đồng bộ USART
- CK : xung đồng bộ USART
- RX : nhận bất đồng USART
- DT : dữ liệu đồng bộ USART
27 RD4/ PSP4 - RD4: xuất/nhập số
- PSP4 : dữ liệu port nhánh song song
- PSP5 : dữ liệu port nhánh song song
- P1B: đầu ra tăng cường CCP1
- PSP6 : dữ liệu port nhánh song song
- P1C: đầu ra tăng cường CCP1
- PSP7 : dữ liệu port nhánh song song
- P1D: đầu ra tăng cường CCP1
32 VDD Chân nguồn của PIC.
- FLT0: đầu vào báo lỗi PWM
- AN12: đầu vào tương tự
- AN10: đầu vào tương tự
- AN8: đầu vào tương tự
- AN9: đầu vào tương tự
- KB10: thay đổi mở ngắt
- AN11: đầu vào tương tự
- PGM: có thể lập trình ISCP TM ở điện áp thấp
- PGC : mạch vi sai và xung clock lập trình ICSP
- PGD : mạch vi sai và dữ liệu lập trình ICSP
Vi điều khiển PIC 18F4520 được tổ chức bộ nhớ thành ba loại: bộ nhớ chương trình, bộ nhớ dữ liệu RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM Với bộ đếm chương trình 21 bit, PIC 18F4520 có khả năng quản lý 2Mbyte bộ nhớ chương trình Thiết bị này sở hữu 32Kbytes bộ nhớ Flash, cho phép lưu trữ lên tới 16.384 câu lệnh đơn Ngoài ra, dòng vi điều khiển này còn có hai vector ngắt: Reset vector tại địa chỉ 0000h và Interrup vector tại các địa chỉ 0008h và 0018h.
Bảng 2 2 Thông số kỹ thuật PIC 18F4520
Connectivity I²C, SPI, UART / USART, USB
Peripherals Brown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR,
Package / Case 28-SOIC (0.295″, 7.50mm Width
Bộ đếm chương trình (PC) có khả năng động 21 bits, được phân chia thành 3 thanh ghi 8 bits: PCL, PCH và PCU Dữ liệu địa chỉ bytes của PC được lưu trữ trong bộ nhớ chương trình Khi sử dụng, cần chú ý đến cấu trúc lệnh để xác định xem nó có làm thay đổi giá trị của PC hay không.
Bộ nhớ Flash cho phép đọc, viết và xóa dữ liệu dễ dàng trong quá trình hoạt động nhờ vào điện áp VDD Chúng ta có thể đọc một byte, viết một khối 32 byte và xóa một khối 64 byte trong cùng một thời điểm.
Khi thực hiện hoạt động xóa một khối lớn dữ liệu từ mã người sử dụng, chương trình sẽ tạm ngừng hoạt động cho đến khi quá trình xóa hoặc ghi dữ liệu hoàn tất Trong suốt thời gian này, không có sự truy cập nào vào bộ nhớ, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu trong quá trình thực hiện.
Sẽ có một bộ đếm thời gian khi có hoạt động xóa hoặc viết.[4]
Vi điều khiển PIC, như PIC 18F4520, xử lý xung nhận được từ bên trong hoặc bên ngoài theo chu kỳ gồm 4 bước Chu kỳ lệnh được thực hiện song song (Pipelining) qua các bước Q1, Q2, Q3 và Q4.
Tổ chức dữ liệu bộ nhớ
PIC 18F4520 là một vi điều khiển với bộ nhớ Statis Ram, trong đó mỗi thanh ghi dữ liệu có địa chỉ 12 bit, cho phép truy cập tối đa 4096 byte dữ liệu Bộ nhớ được chia thành 16 ngân hàng, mỗi ngân hàng có dung lượng 256 byte, như được thể hiện trong sơ đồ phía sau.
Màn hình LCD 1602A
Màn hình LCD 16x2 là thiết bị hiển thị nhỏ gọn sử dụng công nghệ tinh thể lỏng, cho phép hiển thị các ký tự và số trong bảng mã ASCII Màn hình này được chia thành các ô, mỗi ô chỉ hiển thị một ký tự ASCII duy nhất Các ô của màn hình LCD bao gồm các “chấm” tinh thể lỏng, và việc điều chỉnh trạng thái của các chấm này giúp tạo ra các ký tự cần hiển thị Với cấu trúc 2 dòng, mỗi dòng của màn hình LCD 16x2 có khả năng hiển thị tối đa 16 ký tự.
Màn hình LCD1602A màu xanh lá, sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dòng với 16 ký tự mỗi dòng Với độ bền cao và tính phổ biến, màn hình này cung cấp nhiều mã mẫu và dễ sử dụng, rất thích hợp cho người mới học và thực hiện các dự án.
3.2.2 Đặc điểm Đặc điểm của màn hình LCD 1062A như sau:
- Điện áp hoạt động là 5 V
- Chữ đen, nền xanh lá.
- Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard.
- Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đi dây điện.
- Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn
- Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu
Chi tiết thông số kỹ thuật cụ thể của LCD 1062A được thể hiện trong bảng 2.3 sau:
Bảng 2 3 Chi tiết thông số kỹ thuật LCD 1602A[6]
4 RS Lựa chọn thanh ghi RS = 0 (mức thấp) chọn thanh ghi lệnh
RS = 1 (mức cao) chọn thanh ghi dữ liệu
5 R/W Chọn thanh ghi đọc/viết dữ liệu
7 DB0 Chân truyền dữ liệu 8bit: DB0DB7
Cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận được sử dụng để phát hiện xe trong mô hình này, bao gồm hai loại cảm biến: một để phát hiện xe đến và một để phát hiện xe qua.
Cảm biến tiệm cận là thiết bị dùng để phát hiện vật thể kim loại từ tính và không từ tính, như nhôm và đồng, thông qua cảm biến điện cảm Đồng thời, cảm biến tiệm cận kiểu điện dung được sử dụng để phát hiện các vật phi kim.
Cảm biến tiệm cận (còn được gọi là “Công tắc tiệm cận” hoặc đơn giản là
Cảm biến tiệm cận (Proximity Sensors) phản ứng khi có vật thể ở gần, thường chỉ trong khoảng cách vài mm Chúng thường được sử dụng để phát hiện vị trí cuối của các chi tiết máy, với tín hiệu đầu ra kích hoạt các chức năng khác của thiết bị Đặc biệt, cảm biến này hoạt động hiệu quả ngay cả trong những môi trường khắc nghiệt.
Hình 2.5: Cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận chuyển đổi sự chuyển động hoặc sự xuất hiện của vật thể thành tín hiệu điện thông qua ba hệ thống phát hiện chính Đầu tiên, hệ thống sử dụng dòng điện xoáy được sinh ra trong vật thể kim loại nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ Thứ hai, hệ thống dựa vào sự thay đổi điện dung khi vật thể cần phát hiện đến gần Cuối cùng, hệ thống sử dụng nam châm và chuyển mạch cộng từ để thực hiện quá trình này.
3.3.2 Đặc điểm cảm biến tiệm cận
- Phát hiện vật thể không cần tiếp xúc, không tác động lên vật, khoảng cách xa nhất tới 30mm.
- Hoạt động ổn định, chống rung động và chống shock tốt.
- Tốc độ đáp ứng nhanh, tuổi thọ cao so với công tắc giới hạn (limit switch).
- Đầu sensor nhỏ có thể lắp ở nhiều nơi.
- Có thể sử dụng trong môi trường khắc nghiệt
3.3.3 Phân loại cảm biến tiệm cận
Có hai loại cảm biến tiệm cận chính có thể kể đến Đó là loại cảm ứng từ và loại điện dung.
Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng từ
Cảm ứng từ loại có bảo vệ (Shielded) giúp tập trung từ trường trước mặt sensor, giảm thiểu sự nhiễu từ kim loại xung quanh Tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến việc khoảng cách đo bị rút ngắn.
Cảm ứng từ loại không có bảo vệ (Un-Shielded) không được bảo vệ khỏi từ trường xung quanh, cho phép đo khoảng cách dài hơn Tuy nhiên, loại cảm ứng này dễ bị nhiễu từ các kim loại xung quanh, ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
Cảm biến tiệm cận loại cảm ứng điện dung
Cảm ứng tĩnh điện hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi điện dung giữa vật cảm biến và đầu sensor, cho phép phát hiện mọi loại vật thể.
3.3.4 Nguyên lý hoạt động của cảm biến tiệm cận
Cảm biến tiệm cận hoạt động dựa trên nguyên lý trường điện từ, phát ra xung quanh với khoảng cách tối đa lên đến 30mm Khi phát hiện vật thể trong khoảng cách này, cảm biến sẽ gửi tín hiệu về bộ xử lý để thực hiện các chức năng tiếp theo.
Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận cảm ứng từ:
Cảm biến từ tiệm cận hoạt động dựa trên một cuộn dây quấn quanh lõi từ, nơi sóng cao tần tạo ra trường điện từ dao động Trường điện từ này được điều khiển bởi một mạch bên trong, giúp cảm biến phát hiện các vật thể gần kề.
- Khi vật kim loại di chuyển về phía trường này, sẽ tạo ra dòng điện (dòng điện xoáy) trong vật.
Các dòng điện này hoạt động giống như máy biến thế, dẫn đến việc năng lượng trong cuộn phát hiện bị giảm và dao động cũng giảm theo; từ trường trở nên yếu hơn.
- Mạch giám sát phát hiện ra mức dao động giảm đi và sau đó thay đổi đầu ra. vật đã được phát hiện.
Cảm biến tiệm cận vượt trội hơn cảm biến quang điện nhờ nguyên tắc vận hành dựa trên trường điện từ, cho phép nó chống chịu tốt hơn với các yếu tố môi trường Chẳng hạn, dầu và bụi thường không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của cảm biến tiệm cận.
Hình 2 6 Nguyên lý hoạt động cảm biến tiệm cận cảm ứng từ
- Đầu ra của Cảm biến Cảm ứng
Hiện nay, hầu hết các cảm biến cảm ứng đều sử dụng đầu ra tranzito với logic NPN hoặc PNP Các loại cảm biến này thường được gọi là kiểu DC-3 dây.
Trong một số trường hợp lắp đặt, cảm biến tiệm cận được sử dụng với hai kết nối âm và dương, thường được gọi là kiểu DC-2 dây.
Hình 2 7 Tín hiệu ra của cảm biến từ loại 2 dây và 3 dây
3.3.5 Chế độ hoạt động Thường Mở/Thường Đóng
Cảm biến tiệm cận được phân loại thành hai chế độ hoạt động chính: thường mở (NO) và thường đóng (NC) Chế độ thường mở (NO) cho phép tín hiệu đầu ra khi có vật thể được phát hiện, trong khi chế độ thường đóng (NC) sẽ tạo ra tín hiệu đầu ra khi không có vật thể nào được phát hiện.
- Thường mở: Tín hiệu điện áp cao khi phát hiện ra vật; tín hiệu điện áp thấp khi không có vật
- Thường đóng: Tín hiệu cao khi không có vật; tín hiệu thấp khi phát hiện ra vật.
Di chuyển chuột của bạn qua cảm biến để bật bóng đèn, tương tự như ví dụ với đầu ra thường đóng (NC) Bóng đèn sẽ tắt ngay khi vật (chuột) di chuyển gần cảm biến.
Nút nhấn
Nút ấn là một loại công tắc đơn giản dùng để điều khiển máy móc hoặc các quy trình khác Chúng thường được làm từ nhựa hoặc kim loại, với hình dạng thiết kế phù hợp cho việc sử dụng bằng ngón tay hoặc bàn tay Có hai loại nút ấn chính: nút nhấn thường mở và nút nhấn thường đóng.
Nguyên lí làm việc của nút nhấn
Nút nhấn bao gồm ba phần chính: bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh Bộ truyền động đi qua toàn bộ công tắc và kết nối với một xy lanh mỏng ở phía dưới, bên trong chứa tiếp điểm động và lò xo Khi nhấn nút, tiếp điểm động sẽ chạm vào các tiếp điểm tĩnh, làm thay đổi trạng thái của chúng Trong một số trường hợp, người dùng cần giữ nút hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động, trong khi với các nút nhấn khác, chốt sẽ giữ nút bật cho đến khi người dùng nhấn nút lần nữa.
Công tắc nút nhấn được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng như máy tính, điện thoại và thiết bị gia dụng, có mặt trong nhà, văn phòng và các ứng dụng công nghiệp Chúng có chức năng bật, tắt thiết bị hoặc thực hiện các hoạt động cụ thể Nhiều nút nhấn có màu sắc đặc trưng để biểu thị mục đích, như nút xanh để bật và nút đỏ để tắt, giúp tránh nhầm lẫn Nút dừng khẩn cấp thường lớn, có màu đỏ và thiết kế dễ sử dụng để đảm bảo an toàn.
Nút nhấn là một linh kiện thụ động quan trọng trong mạch điện, được sử dụng để điều khiển các chức năng lập trình trong vi điều khiển (VĐK) Trong đồ án này, nút nhấn thực hiện các thao tác cần thiết để cài đặt và thiết lập hệ thống.
Tụ hóa
Tụ điện điện phân, hay còn gọi là tụ hoá, là loại tụ điện có phân cực với các điện cực làm từ nhôm tinh khiết Độ dày của điện cực dao động từ 0.075-0.13mm, và để tăng diện tích hiệu dụng, có thể sử dụng hóa chất ăn mòn để điều chỉnh độ dày của hai bản cực Lớp điện môi Al2O3 trên cực dương có độ dày vài micromet, cho phép tụ điện chịu được điện áp cao lên đến khoảng 800KV/mm.
Cấu tạo và tính chất của tụ hóa
Tụ nhôm được cấu tạo từ hai lá nhôm và một miếng đệm giấy ngâm trong chất điện phân, trong đó một lá nhôm được phủ lớp oxit và hoạt động như cực dương, còn lá không phủ lớp oxit là cực âm Khi hoạt động, cực dương mang điện áp dương so với cực âm, do đó cực âm thường được đánh dấu bằng dấu trừ Các thành phần như cực dương, giấy ngâm chất điện phân và cực âm được xếp chồng lên nhau và được bao bọc trong một lớp vỏ hình trụ, kết nối với mạch điện qua các chân Tụ nhôm có hai hình dạng phổ biến là tụ dạng trục với một chốt ở mỗi đầu và tụ dạng xuyên tâm với cả hai chân nằm ở một đầu.
Tụ hóa có điện dung lớn hơn hầu hết các loại tụ điện khác, thường từ 1µF đến 47mF, và đặc biệt có loại tụ điện hai lớp hay siêu tụ điện với điện dung lên đến hàng ngàn farad Điện dung của tụ nhôm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó độ dày của chất điện phân là quan trọng, dẫn đến kích thước lớn tương ứng với điện dung cao Tuy nhiên, các tụ hóa sử dụng công nghệ cũ có thời hạn sử dụng ngắn, chỉ vài tháng, do lớp oxit có thể bị hỏng nếu không sử dụng Để phục hồi lớp oxit, cần nối tụ điện với nguồn điện áp thông qua điện trở và từ từ tăng điện áp Tụ hóa hiện đại có thời hạn sử dụng từ 2 năm trở lên, sau đó cần phải làm lại lớp oxit để tiếp tục hoạt động.
Một số ứng dụng yêu cầu giá trị điện dung lớn mà không quá quan tâm đến dung sai và phân cực xoay chiều Tụ hóa thường được sử dụng làm thiết bị lọc trong các nguồn cung cấp năng lượng để giảm nhiễu điện áp (voltage ripple) Khi áp dụng trong việc chuyển đổi nguồn điện, tụ hóa đóng vai trò quan trọng trong việc kéo dài tuổi thọ của nguồn điện, vì vậy việc sử dụng các tụ điện chất lượng cao là rất cần thiết.
Tụ hóa được sử dụng để làm mịn tín hiệu đầu vào và đầu ra, hoạt động như một bộ lọc thông thấp đối với tín hiệu một chiều Tuy nhiên, tụ hóa không hiệu quả với biên độ lớn và tín hiệu tần số cao, do đó, trong những ứng dụng này, cần sử dụng các tụ điện có ESR thấp để giảm tiêu hao năng lượng và tránh quá nhiệt.
Một ứng dụng thực tế của tụ hóa là sử dụng làm bộ lọc trong các bộ khuếch đại âm thanh, nhằm mục đích chính là giảm thiểu tiếng ồn, đặc biệt là ở các tần số không mong muốn.
50Hz hoặc 60Hz gây ra từ nguồn điện có thể nghe được nếu khuếch đại lên.[3]
Điện trở
“Điện trở là một đại lượng vật lý biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một vật có khả năng cho dòng điện chạy qua” [3].
Biến trở
Biến trở là thiết bị điện có khả năng điều chỉnh điện trở theo nhu cầu, cho phép thay đổi hoạt động của mạch điện Chúng thường được sử dụng trong các mạch điện để tối ưu hóa hiệu suất và điều khiển các thông số điện.
Biến trở có cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:
- Cuộn dây làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn
- Con chạy/chân chạy có khả năng chạy dọc cuộn dây để làm thay đổi giá trị trở kháng của biến trở
Chân ngõ ra của biến trở gồm 3 chân, trong đó 2 chân được cố định ở hai đầu của điện trở, còn chân thứ ba di chuyển và được gọi là cần gạt Vị trí của cần gạt trên dải điện trở sẽ xác định giá trị của biến trở.
Nguyên lý hoạt động của biến trở
Nguyên lý hoạt động của biến trở dựa trên sự thay đổi chiều dài của dây dẫn khi được điều chỉnh Khi người dùng thay đổi các núm văn trên thiết bị điện, các vi mạch điều khiển sẽ tác động để thay đổi chiều dài dây dẫn, dẫn đến sự thay đổi điện trở trong mạch.
Trong thiết kế mạch điện tử, luôn tồn tại một khoảng sai số nhất định, vì vậy việc điều chỉnh mạch là cần thiết Để thực hiện điều này, người ta sử dụng biến trở, có nhiệm vụ phân dòng và phân áp trong mạch.
Biến trở là linh kiện điện tử quan trọng, thường được sử dụng trong máy tăng âm để điều chỉnh âm lượng và trong hệ thống chiếu sáng để thay đổi mức độ sáng của đèn Ứng dụng của biến trở rất đa dạng, từ các thiết bị âm thanh đến các hệ thống chiếu sáng, giúp người dùng dễ dàng kiểm soát và tùy chỉnh trải nghiệm sử dụng.
Là thiết bị điện hữu dụng trong cuộc sống, biến trở được sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực:
- Biến trở làm chiết áp để thay đổi mức độ sáng của đèn LED hoặc đèn 220V
- Trong công nghiệp, biến trở đóng vai trò quan trọng khi một thiết bị truyền tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V về trung tâm mà bị hỏng.[3]
Led đơn
Led đơn thường dùng để trang trí hoặc kiểm tra khả năng hoạt động của mạch.
LED, viết tắt của Light Emitting Diode (Điốt Phát Quang), là loại điốt có khả năng phát ra ánh sáng, tia hồng ngoại và tia cực tím Cấu trúc của LED bao gồm một khối bán dẫn loại p kết hợp với một khối bán dẫn loại n, tương tự như các loại điốt khác.
Tính năng và đặc điểm
- Đèn Led có tuổi thọ và hiệu suất cao hơn nhiều lần đèn sợi đốt và hiệu quả hơn hầu hết các loại đèn huỳnh quang
Đèn LED không cần thời gian khởi động như đèn huỳnh quang, mang lại tuổi thọ cao hơn Mặc dù chi phí mua ban đầu cao hơn, nhưng đèn LED giúp tiết kiệm điện năng hiệu quả và có tuổi thọ vượt trội.
- Tuổi thọ đèn phụ thuộc lớn vào chất lượng của bộ tản nhiệt
Chip LED cần thiết phải chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều thông qua thiết bị biến áp và bộ chuyển đổi được gọi là driver.
Hình 2 19: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chip led Ưu và nhược điểm
Bảng 2 4 Ưu nhược điểm của đèn led Ưu điểm Nhược điểm
- Phát ra nhiều quang thông ánh sáng hơn các loại khác với cùng mức công suất
- Kích thước nhỏ gọn hơn so với các loại đèn khác
- Có thể bật và tắt nhiều lần mà không ảnh hưởng tới tuổi thọ
- Có thể kết hợp với dimmer
- Có tuổi thọ rất dài
- Ảnh hưởng bởi nhiệt độ
- Rất nhạy với điện áp
Phần mềm CCS
CCS là trình biên dịch lập trình bằng ngôn ngữ C cho các dòng vi điều khiển PIC đang được sử dụng phổ biến hiện nay.
Sự ra đời của vi điều khiển đã dẫn đến sự phát triển phần mềm ứng dụng cho việc lập trình chúng Vi điều khiển hoạt động dựa trên hai con số 0 và 1, và ban đầu, lập trình cho vi điều khiển chủ yếu là thao tác với các chuỗi số nhị phân Tuy nhiên, khi kiến trúc của vi điều khiển ngày càng phức tạp và số lượng thanh ghi lệnh tăng lên, việc lập trình đã trở nên khó khăn hơn.
Ngôn ngữ lập trình Assembly đã trở nên không còn phù hợp với yêu cầu phát triển, dẫn đến sự cần thiết phải tạo ra một ngôn ngữ mới Ngôn ngữ C ra đời nhằm cung cấp cách lập trình ngắn gọn và dễ hiểu hơn cho vi điều khiển (VĐK) Hiện nay, các trình biên dịch và soạn thảo cho VĐK như Keil C, HT – PIC, MikroC và CCS đã thay thế ASM, giúp lập trình viên làm việc hiệu quả hơn.
CCS là một công cụ lập trình C mạnh cho VĐK PIC
CCS là một trình biên dịch ngôn ngữ lập trình dành cho vi điều khiển của hãng Microchip Chương trình này bao gồm ba trình biên dịch riêng biệt, tương ứng với ba dòng vi điều khiển PIC khác nhau.
- PCB cho dòng PIC 12 – bit opcodes
- PCM cho dòng PIC 14– bit opcodes
- PCH cho dòng PIC 16 và 18- bit
Tất cả ba trình biên dịch đã được tích hợp vào một chương trình duy nhất, bao gồm cả trình soạn thảo và biên dịch, mang tên CCS Phiên bản mới nhất của chương trình này là PCWWH Compiler Ver 3.227.
CCS là một trình biên dịch C cho vi điều khiển PIC, giúp người dùng nhanh chóng làm quen và áp dụng PIC vào các dự án Việc sử dụng ngôn ngữ lập trình C cấp cao cho phép thực hiện các chương trình điều khiển một cách nhanh chóng và hiệu quả.
Trong đồ án này, phần mềm CCS kết hợp với ngôn ngữ lập trình C# là công cụ hỗ trợ em phát triển chương trình điều khiển hệ thống.
Kết luận chương 2
Chương 2 cung cấp cái nhìn tổng quan về các sản phẩm và chi tiết các thành phần cấu thành, cùng với nguyên lý hoạt động của từng thiết bị trong đồ án nghiên cứu Việc nắm vững cơ sở lý thuyết của từng thiết bị là rất quan trọng, giúp đảm bảo thiết kế được thực hiện chính xác và an toàn, đồng thời giảm thiểu sai sót có thể xảy ra trong quá trình thiết kế, từ đó tránh hỏng hóc thiết bị và lãng phí tài nguyên.
Dựa trên các cơ sở lý thuyết đã trình bày, chúng ta có cái nhìn tổng quan cần thiết để lựa chọn các thành phần phù hợp nhất cho thiết kế hệ thống kiểm soát lưu lượng xe ra vào tại các bãi đỗ.