NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BO MẠCH THỰC HÀNH VI ĐIỀU KHIỂN PIC THEO HƯỚNG THIẾT KẾ MÔ ĐUN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT ỨNG DỤNG VỀ CÂN ĐIỆN TỬ THÔNG MINH TRONG THU THẬP DỮ LIỆU SẢN XUẤT TỰ ĐỘNG

Lại Phước Sơn và CS. Tập 132, Số 2A, 2023 36 Keywords: PIC microcontroller, LoadCell, modular design, smart electronic scale, microcontroller practice set. 1 Giới thiệu chung Hoạt động thực hành bên cạnh các giờ học lý thuyết hết sức quan trọng nhằm củng cố lại kiến thức cũng như giúp người học trải nghiệm thực tế. Trong các học phần liên quan đến vi điều khiển, việc nghiên cứu và chế tạo ra các bo mạch thực hành hết sức cần thiết. Chính vì vậy đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến vấn đề này. Trong nghiên cứu [1] đã để cập đến một bảng thực hành với thao tác cắm dây phức tạp và nghiên cứu cũng đã đề xuất một thiết kế tích hợp. Tuy nhiên thiết kế vẫn cho thấy một số hạn chế nhất định như khả năng ứng dụng giới hạn trong một phạm vi hẹp và mang tính độc lập. Một bảng mạch thí nghiệm khá đầy đủ ngoại vi được đưa ra trong nghiên cứu [2] bao gồm màn hình, các nút bấm và đặc biệt có hỗ trợ giao tiếp với máy tính là một bo mạch thực hành hữu ích cho người mới học lập trình vi điều khiển. Một nghiên cứu của nhóm tác giả trường Đại học Notre Dame [3] đã phát triển bo mạch thực hành vi điều khiển dùng PIC16F877A để dạy thực hành lập trình và thiết kế mạch vi điều khiển với nhiều ngoại vi tích hợp trong đó như: khối nhập liệu (bàn phím, công tắc), khối hiển thị (LED, LCD), khối giao tiếp máy tính (RS232), khối điều khiển công suất với rơ le. Hình 1 minh họa cho nghiên cứu này. Hay của nhóm tác giả ở Thổ Nhĩ Kỳ [4] cũng đã đưa ra một thiết kế phức tạp hơn với giao tiếp USB, đo đạc tín hiệu tương tự, điều khiển động cơ bước, và tất cả được tích hợp trên một bo mạch lớn khá cồng kềnh.

Hình 1. Nhiều khối mạch thực hành được tích hợp trong một bo mạch lớn Mặc dù với thiết kế tích hợp khá tiện lợi, nhưng nó lại khá to, cồng kềnh, hạn chế nhiều khối mạch chức năng có linh kiện và thiết bị lớn, dẫn đến khó khăn trong quá trình thiết kế và sử dụng. Việc triển khai nhân rộng công cụ học thực hành này cũng trở nên khó hơn.