Đồ án Điều khiển cân bằng hệ cầu trục hai chiều (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Điều khiển cân bằng hệ cầu trục hai chiều (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG HỆ CẦU TRỤC HAI CHIỀU GVHD: Th.S NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT SVTH: HỒ SĨ HOÀNG MSSV: 11151199 S K L 0 0 4 1 8 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH KHOA: ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG HỆ CẦU TRỤC HAI CHIỀU GVHD : Th.S NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT SVTH : HỒ SĨ HOÀNG 11151199 NGÀNH: CNKT ĐIỀU KHIỂN – TỰ ĐỘNG HÓA KHÓA : 2011 - 2015 TP.HỒ CHÍ MINH – 1/2016
3. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM PHẦN I GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i
4. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – T o – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: HỒ SĨ HOÀNG MSSV: 11151199 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển & T động hóa Lớp: 11151CL2 Giảng viên hƣớng dẫn: Th.S NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT Nga y nhận đề tài: 05/10/2015 Ngày nộp đề tài: 08/01/2016 1. Tên đề tài: “ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG HỆ CẦU TRỤC HAI CHIỀU ” 2. Các số liệu, tài liệu ban đâ u: Điều khiển cân bằng hệ cầu trục dùng Arduino bằng phƣơng pháp PID 3. Nội dung th hiện đề tài: Th c hiện chứ năng điều khiển cầu trục khi di chuyển đến vị trí mong muốn và chống rung lắc hàng trong quá trình vận hành. Điều khiển hệ thống d a trên kinh nghiệm điều khiển hệ thống thông qua phƣơng pháp điều khiển trƣợt 4. Sản phẩm: Điều khiển cân bằng hệ trục hai chiều bằng phƣơng pháp điều khiển trƣợt và quan sát s thay đổi của hệ thống trên phần mềm STM Studio. TRƢỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii
5. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIÊ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: HỒ SĨ HOÀNG MSSV: 11151199 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển & T động hóa Tên đề tài: “Điều khiển cân bằng hệ cầu trục hai chiều” Họ và tên Giáo viên hƣớng dẫn: Th S NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lƣợng th hiện: 2. Ƣu điểm: 3. Khuyê t điểm: 4. Đề nghị ho ảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bă ng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên hƣớng dẫn ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii
6. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIÊ U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: HỒ SĨ HOÀNG MSSV: 11151199 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển & T động hóa Tên đề tài: “Điều khiển cân bằng hệ cầu trục hai chiều” Họ và tên Giáo viên phản biện: TS. NGUYỄN MINH TÂM NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lƣợng th hiện: 2. Ƣu điểm: 3. Khuyê t điểm: 4. Đề nghị ho ảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bă ng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iv
7. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM LỜI CẢM ƠN  Hơn ốn năm đƣợc vinh d là sinh viên của trƣờng Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM, em đƣợc học hỏi biết ao nhiêu điều hay lẽ phải trong tình yêu thƣơng của quý Thầy Cô, đó là khoảng thời gian đẹp nhất mà em không bao giờ òn ơ hội đƣợc quay trở lại. Bây giờ là khoảng thời gian ngắn ngủi cuối cùng mà chúng em đƣợc gọi là Sinh viên của trƣờng Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM, với tất cả tấm lòng của mình, em xin đƣợc thốt lên hai tiếng “CẢM ƠN” đến tất cả các quý Thầy, quý Cô của trƣờng Đại họ Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM – những ngƣời đã chắp ánh ho húng em đi vào tƣơng lai. Kính hú á Thầy Cô luôn đƣợc khỏe mạnh và vui vẻ. Cách riêng, em xin đƣợc CẢM ƠN Cô NGUYỄN TRẦN MINH NGUYỆT – Cô đã rất nhiệt tình với em từ các môn họ ơ sở ngành đến các môn chuyên ngành và hết sức tận tình trong việc giới thiệu và hƣớng dẫn nhóm em làm Đồ án tốt nghiệp này. Trong quá trình làm đồ án, Cô đã động viên, thăm hỏi, hƣớng dẫn và góp ý để em th c hiện đồ án này một cách hiệu quả nhất. Kính chúc Cô đƣợc nhiều sức khỏe, hạnh phúc và bình an. Trong quá trình làm đồ án, vì trình độ còn hạn chế nên có nhiều kiến thức mà em hƣa thể lãnh hội hết và chắc chắn không tránh khỏi nhiều sai sót trong đề tài, kính mong quý Thầy Cô và các bạn góp ý, hƣớng dẫn thêm để đề tài đƣợc hoàn thiện hơn. Sinh viên th c hiện HỒ SĨ HOÀNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP v
8. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM TÓM TẮT ĐỒ ÁN Từ nhu cầu th c tiễn trong sản xuất công nghiệp, cần một hệ thống cầu trụ điều khiển đảm bảo tính chính xác, yêu cầu đáp ứng nhanh, chống rung lắc hàng hóa trong quá trình vận hành và ổn định khi nhiễu tá động từ môi trƣờng, đề tài “Điều khiển cân bằng hệ cầu trục hai chiều” đã đƣợc chọn để đáp ứng nhu cầu đặt ra. D a trên những phân tích về đặ điểm kỹ thuật, công nghệ chế tạo, khả năng ứng dụng, mứ độ khả thi và xem xét đến kinh tế. Đề tài này đã hoàn thành đƣợc các nội ung nhƣ sau  Hệ thống th c hiện chứ năng điều khiển cầu trục khi di chuyển đến vị trí mong muốn và chống rung lắc hàng trong quá trình vận hành.  Luật điều khiển trƣợt. Việ điều khiển hệ thống d a trên kinh nghiệm điều khiển hệ thống thông qua phƣơng pháp điều khiển trƣợt  Quá trình ài đặt vị trí mong muốn, giám sát vị trí, điện áp, góc lệ h đƣợc cập nhật và theo dõi từ máy tính thông qua giao diện STM Studio ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vi
9. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM MỤC LỤC PHẦN I: GIỚI THIỆU Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp ii Nhận xét của Giáo viên hƣớng dẫn iii Nhận xét của giáo viên phản biện iv Lời cảm ơn v Tóm tắt đồ án vi Mục lục vii Danh mục hình vẽ x Danh mục bảng biểu xii Danh mục từ viết tắt xiii PHẦN II: NỘI DỤNG ĐỒ ÁN xiv CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1 1.1.1 Lý do l a chọn đề tài 2 1.1.2 Mụ tiêu đề tài 2 1.2 Ý nghĩa thực tiễn 2 1.2.1 Ý nghĩa khoa học và th c tiễn của đề tài 2 1.2.2 Một số công trình nghiên cứu liên quan 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP vii
10. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về dòng vi điều khiển STM32 4 2.1.1 Giới thiệu 4 2.1.2 Đặ điểm của STM32 5 2.1.3 Nguồn cung cấp điện 6 2.1.4 Một số chứ năng ủa STM32 7 2.1.5 Kết nối với các giao tiếp khác 10 2.1.6 Cài đặt hƣơng trình IAR Em e e Work en h 14 2.2 Tổng quan về Encoder 17 2.2.1 Nguyên lý hoạt động ơ ản của Encoder 17 2.2.2 Hoạt động của En o er tƣơng đối và Encoder tuyệt đối 18 2.3 Phƣơng pháp điều khiển trƣợt 20 2.3.1 Điều khiển bám 20 2.3.2 Các vấn đề xung quanh mặt trƣợt và điều kiện trƣợt 23 2.3.3 Nguyên lý và thuộ tính trong điều khiển trƣợt 26 2.3.4 Quỹ đạo pha của hệ thống điều khiển trƣợt 28 2.4 Phần mềm STM Studio 29 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 3.1 Yêu cầu thiết kê 31 3.2 Thiết kế phần cứng 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP viii
11. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM 3.2.1 Mô hình phần cứng hệ thống 31 3.2.2 Mô hình tổng quan hệ thống 32 3.2.3 Kết nối với STM32 38 3.3 Thiết kế phần mềm 39 3.3.1 Quy trình công nghệ 39 3.3.2 Lƣu đồ giải thuật 40 3.3.3 Phần mềm quan sát STM Studio 41 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 4.1 Kết quả thực nghiệm khi không tải 43 4.1.1 Kết quả khi không có phƣơng pháp điều khiển trƣợt góc lệch 44 4.1.2 Kết quả khi áp dụng phƣơng pháp điều khiển trƣợt cho hệ cầu trục 46 4.2 Kết quả khi sử dụng phƣơng pháp điều khiển trƣợt 49 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận 52 5.2 Hƣớng phát triển 53 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Ứng dụng biến tần cho cầu trục và máy nâng hạ 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ix
12. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Hình 2.1: Vi điều khiển STM32 5 Hình 2.2: Các miền năng lƣợng bên trong STM32 6 Hình 2.3: Cách bố trí tụ chống nhiễu cho STM32 7 Hình 2.4: Bộ ADC của STM32 8 Hình 2.5: Ngõ vào Capture và xung PWM 9 Hình 2.6: Mỗi khối Timer đều có khả năng tạo ra các xung PWM 10 Hình 2.7: Giao tiếp SPI 11 Hình 2.8: Giao tiếp I2C 12 Hình 2.9: Giao diện USART 12 Hình 2.10: Giao tiếp USB 2.0 13 Hình 2.11: Cài đặt IAR Embedded Workbench 14 Hình 2.12: Chọn IAR Embedded Workbench 15 Hình 2.13: Chọn kết nối giữa STM32 và phần mềm IAR 15 Hình 2.14: Màn hình làm việc của IAR 16 Hình 2.15: Giao diện soạn thảo hƣơng trình 16 Hình 2.16: Kiểm tra và uploa hƣơng trình 17 Hình 2.17: Đĩa quay en o er 18 Hình 2.18: Đĩa en o er tuyệt đối 8 bit 18 Hình 2.19: Quỹ đạo trạng thái trong cách thứ điều khiển trƣợt 27 Hình 2.20: Quỹ đạo pha hệ bậc 2 28 Hình 2.21: Quỹ đạo pha th c tế 29 Hình 2.22: Giao diện phần mềm STM Studio 29 Hình 3.1: Mô hình thiết kế và thi công phần cứng 31 Hình 3.2: Sơ đồ tổng quan hệ thống điều khiển 32 Hình 3.3: Mạch nguồn tổ ong 33 Hình 3.4: Encoder SUMTAK 34 Hình 3.5: Động ơ 24VDC 34 Hình 3.6: Mạch cầu H 35 Hình 3.7: Nguyên lý hoạt động của cầu H 36 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP x
13. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Hình 3.8: Kết nối với chân Timer của STM32 38 Hình 3.9: Hệ cầu trục phổ biến trong công nghiệp 39 Hình 3.10: Lƣu đồ giải thuật 40 Hình 3.11: Chọn đƣờng dẫn thƣ mụ lƣu trữ dữ liệu điều khiển 41 Hình 3.12: Đặt giá trị điều khiển vị trí 41 Hình 3.13: Chọn đƣờng dẫn kết nối máy tính và STM32 42. Hình 3.14: Chọn các giá trị cần quan sát 42 Hình 4.1: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 10cm 43 Hình 4.2: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 20cm 43 Hình 4.3: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 30cm 44 Hình 4.4: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 40cm 44 Hình 4.5: Đáp ứng của góc và vị trí tại một vài vị trí khi không ó điều khiển trƣợt 45 Hình 4.6: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 10 m khi ó điều khiển trƣợt 46 Hình 4.7: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 20 m khi ó điều khiển trƣợt 47 Hình 4.8: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 30 m khi ó điều khiển trƣợt 47 Hình 4.9: Đáp ứng của góc và vị trí tại một vài vị trí khi ó điều khiển trƣợt 48 Hình 4.10: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 10 m khi ó điều khiển trƣợt 49 Hình 4.11: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 20 m khi ó điều khiển trƣợt 50 Hình 4.12: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 30 m khi ó điều khiển trƣợt 50 Hình 4.13: Đáp ứng của góc và vị trí tại vị trí 40 m khi ó điều khiển trƣợt 51 DANH MỤC BẢNG BIỂU ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP xi
14. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Bảng 3.1: Các trạng thái điều khiển của mạch cầu H 37 Bảng 4.1: Kết quả tại các vị trí khi không ó điều khiển trƣợt góc lệch 45 Bảng 4.2: Kết quả tại á gó khi không ó điều khiển trƣợt góc lệch 46 Bảng 4.3: Kết quả của vị trí khi ó phƣơng pháp điều khiển trƣợt 48 Bảng 4.4: Kết quả của gó khi ó phƣơng pháp điều khiển trƣợt 49 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP xii
15. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM - DMA: Direct Memory Access. - PWM: Pulse Width Modulation - CPU: Central Processing Unit - CPU: CPU data access ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP xiii
16. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM PHẦN II NỘI DUNG ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP xiv
17. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xu thế hội nhập toàn cầu, Việt Nam luôn chú trọng phát triển kinh tế cũng như việc củng cố quốc phòng, an ninh để có thể đưa Việt Nam thành một thị trường đầu tư an toàn và có hiệu quả không nhưng trong khu vực mà cũng như trên thế giới. Để làm được điều đó, Việt nam phải biết phát triển nền kinh tế từ trong nội lực của đất nước mình cụ thể hơn là việc vực dậy của nền công nghiệp còn non trẻ của mình và chú trong đến việc phát triển cơ sở hạ tầng. Do đó, máy móc ngày càng được sử dụng rộng rãi và với mức độ ngày càng hiện đại hơn trong đó có bộ phận máy thiết bị nâng và xếp dỡ đóng vai trò quan trọng trong sản xuất và vận chuyển hàng hóa, thiết bị nâng hạ góp phần giải phóng sức lao động tạo điều khiện cho nhà máy, xí nghiệp đầu tư vào việc tiến triển công nghệ và đưa các công nghệ mới vào quá trình sản xuất của doanh nghiệp mình. Trong các ứng dụng công nghiệp của cầu trục, khi di chuyển vật nặng từ vị trí này sang vị trí khác, sẽ có dao động qua lại của hàng hóa (vật nặng). Dao động này làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của cầu trục cũng như gây tổn hại cho hàng hóa. Ngoài ra, dao động này của hàng hóa cũng sẽ gây mất nhiều thời gian để đợi dao động tự triệt tiêu hoàn toàn trước khi hàng hóa được di chuyển đến vị trí được yêu cầu. Do đó, việc triệt bỏ được dao động gây ra sẽ giúp quá trình vận chuyển hàng hóa của cầu truc nhanh hơn, mang lại hiệu quả kinh tế cao. Từ những yêu cầu của thực tiễn, các thiết bị tự động ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong điều khiển cầu trục với quy mô khác nhau. Hầu hết các ứng dụng này đều nhằm giải quyết bài toán ổn định hệ thống với chất lượng tốt nhất. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1
18. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM 1.1.1 Lý do lựa chọn đề tài Hệ thống cầu trục đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sản xuất công nghiệp. Trong các nhà máy, xí nghiệp, nhà xưởng, kho bãi, cầu cảng đều sử dụng hệ thống cầu trục để di chuyển các container hay các kiện hàng từ vị trí này sang vị trí khác. Trong quá trình di chuyển, có thể các container hoặc kiện hàng bị rung lắc sẽ ảnh hưởng tới hệ thống cầu trục, làm mất ổn định và ảnh hưởng tới chât lượng sản phẩm. Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, đề tài “Điều khiển Cân Bằng Hệ Cầu Trục Hai Chiều” đã được người nghiên cứu chọn và tiến hành hành nghiên cứu. Đây là đề tài nghiên cứu hướng vào ứng dụng cụ thế. 1.1.2 Mục tiêu lựa chọn đề tài Xây dựng mô hình điều khiển hệ thống cầu trục và phân tích lựa chọn giải thuật điều khiển. Thiết kế giao diện điều khiển và viết chượng trình thực nghiệm kiểm chứng điều khiển vị trí cầu trục và chống rung bằng phương pháp điều khiển Trượt. 1.2 Ý NGHĨA THỰC TIỄN 1.2.1 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Việc nghiên cứu thành công đề tài mang lại nhiều ý nghĩa sâu sắc. Là một cơ hội để người nghiên cứu áp dụng và kiểm chứng lại những kiến thức đã học về lĩnh vực điều khiển tự động, cụ thể là phương pháp điều khiển Trượt. Nó giúp cho tôi có thêm nhiều hiểu biết hơn về phương pháp điều khiển này. Về thực tiễn, một lần bắt tay vào làm, một lần áp dụng các kiến thức đã học là một trải nghiệm. Quá trình thực hiện đề tài là một lần trải nghiệm thực tế vô cùng bổ ích. Lý thuyết điều khiển tự động đã được củng cố thêm, bên cạnh đó môi trường công nghiệp cũng gần gũi hơn thể hiện qua tiêu chí lựa chọn từng phương pháp và thiết bị cụ thể phù hợp với mô hình lựa chọn. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2
19. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM 1.2.2 Một số công trình nghiên cứu liên quan Hình 1.1: Ứng dụng biến tần cho cầu trục và máy nâng hạ Hệ cầu trục là hệ thống được ứng dụng nhiều trong cuộc sống cũng như mang tính học thuật cao nên nhiều dạng mô hình cầu trục được sử dụng tại các phòng thí nghiệm hay một số công trình trong xây dựng, trong công nghiệp Là một trong những đối tượng được chọn để nghiên cứu các phương pháp điều khiển, đã có rất nhiều người trên thế giới áp dụng thành công các phương pháp điều khiển cho hệ thống cầu trục như phương pháp PID, Logic mờ, mạng Noron Có thể kể đến một số công trình như: Luận văn thạc sĩ “Nhận dạng và Điều khiển giảm dao động Cầu trục”, Đặng Viết Phương Nam Hanafy M.Omar, Control of Gantry and Tower Cranes, 2003 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3
20. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TỔNG QUAN VỀ DÒNG VI ĐIỀU KHIỂN STM32 2.1.1 Giới thiệu Những đặc điểm nổi bật của dòng ARM Cortex đã thu hute các nhà sản xuất IC, hơn 240 dòng vi điều khiển dựa vào nhân Cortex đã được giới thiệu. Không nằm ngoài xu hướng đó, hãng sản xuất ST Microelectronic đã nhanh chóng đưa ra dòng STM32. STM32 là vi điều khiển dựa trên nền tảng lõi ARM Cortex-M3 thế hệ mới do hãng ARM thiết kế. STM32 có hỗ trợ thêm tối đa 12 kênh DMA (Direct Memory Access). Mỗi kênh có thể được dùng để truyền dữ liệu đến các thanh ghi ngoại vi hoặc từ các thanh ghi ngoại vi đi với kích thước từ (word) sữ liệu truyền đi có thể là 8/6 hoặc 32-bit. Mỗi ngoại vi có thể có một bộ điều khiển DMA (DMA Controller) đi kèm dùng để gửi hoặc đòi hỏi dữ liệu như yêu cầu. Một bộ phân xử bus nội (bus arbiter) và ma trận bus (bus matrix) tối thiểu hóa sự tranh chấp bus giữa truy cập dữ liệu thông qua CPU (CPU data access) và các kênh DMA. Điều đó cho phép các đơn vị DMA hoạt động linh hoạt, dễ dùng và tự động điều khiển các luồng dữ liệu bên trong vi điều khiển. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4
21. Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Hình 2.1: Vi điều khiển STM32 STM32 là một vi điều khiển tiêu thụ năng lượng thấp và đạt hiệu suất cao. Nó có thể hoạt động ở điện áp 2V, chạy ở tần số 72MHz và dòng điện tiêu thụ chỉ có 36mA với tất cả các khối bên trong vi điều khiển đều được hoạt động. Kết hợp với các chế dộ tiết kiệm năng lượng của Cortex, STM32 chỉ tiêu thụ 2μA khi ở chế độ Standby. Một bộ dao động nội RC 8MHz cho phép chip nhanh chóng thoát khỏi chế độ tiết kiệm năng lượng trong khi bộ dao động ngoài đang khởi động. Khả năng nhanh đi vào và thoát khỏi các chế độ tiết kiệm năng lượng làm giảm nhiều sự tiêu thụ năng lượng tổng thể. 2.1.2 Đặc điểm của STM32 ST đã đưa ra thị trường 4 dòng vi điều khiển dựa trên ARM7 và ARM9, nhưng STM32 là một bước tiến quan trọng trên đường cong chi phí và hiệu suất. STM32 được phân thành 2 nhóm: dòng Performance có tần số hoạt động của CPU lên tới 72MHz và dòng Access có tần số hoạt động lên tới 36MHz. Các biến thế STM32 trong 2 nhóm này tương thích hoàn toàn về cách bố trí chân (pin) và phần mềm, đồng thời kích thước bộ nhớ FLASH ROM có thể lên tới 128K và 20K SRAM. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5
22. S K L 0 0 2 1 5 4