Đồ án Thiết kế bộ UPS cứu hộ cho thang máy

LỜI MỞ ĐẦU Thang máy là một thiết bị nâng, dùng để vận chuyển người hay hàng hoá ở trong một cabin. Người sử dụng chỉ cần nhấn nút điều khiển, nó sẽ đưa lên đúng tầng nhờ hệ thống điều khiển tự động. Hiện nay, việc sử dụng thang máy trong các toà nhà cao tầng rất phổ biến và cần thiết. Nhưng khi bị sự cố do mất điện, nó sẽ gây ra rất nhiều phiền phức cho người sử dụng. Vì vậy, để cho thang máy hoạt động bình thường, người ta đã thiết kế ra bộ cứu hộ thang máy. Khi nguồn điện chính bị mất đột ngột, thiết bị này sẽ tự động đưa thang máy đến tầng gần nhất và mở cửa cho người sử dụng ra ngoài. Sau đó, nguồn sẽ tự động ngắt. Mục đích của luận văn: Tìm hiểu và thiết kế bộ nghịch lưu áp ba pha và một pha. Thiết kế sơ đồ mạch phần cứng. Thiết kế mạch phần cứng. Thi công lắp ráp mạch phần cứng. Hiệu chỉnh, tối ưu Báo cáo kết quả. Phương pháp nghiên cứu: Tham khảo và tổng hợp các tài liệu trong nước và ngoài nước. Thiết kế mô hình. Tiến hành kiểm tra trên máy. Kiểm tra tính ổn định mạch. Viết báo cáo. Ý nghĩa khoa học: Đề xuất mô hình trên có thể áp dụng để cứu hộ thang máy, đáp ứng các yêu cầu cơ bản của thực tế. CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1. Tổng quan về thang máy. 1.1.1. Giới thiệu: Thang máy là thiết bị được sử dụng nhiều trong ngành xây dựng, nó dùng để vận chuyển theo những bộ dẫn hướng thẳng đứng cố định. Thang nâng có lồng được coi là cổ nhất theo thời gian sử dụng, dưới dạng kết cấu đơn giản đó là bộ tời lấy nước từ giếng lên mà được biết đến từ thời xa xưa. Vào những năm 90 của thế kỷ XIX, những thiết bị nâng đầu tiên sử dụng ở hầm mỏ bằng truyền động điện. Đến cuối thế kỷ XIX thì thang nâng có lồng là thiết bị nâng dùng để vận chuyển người, vật liệu cũng như để nâng các khoáng sản trong hầm mỏ. Các thang máy hiện đại đại đã xuất hiện từ đầu những năm 60 của thế kỷ XIX cùng với sự phát triển công tác xây dựng nhà nhiều tầng. Nhưng lúc đó, người ta chỉ sử dụng hai loại truyền động chính là truyền động thuỷ lực và trục truyền động có nghĩa là sự dừng và chuyển đổi từ hành trình thuận sang hành trình ngược trong dẫn động được thực hiện nhờ có bộ phân gạt đặc biệt bằng cách hoán vị dây curoa sang hành trình làm việc hoặc hành trình không tải nhờ vào trục vít nhỏ bố trí trên suốt chiều cao của giếng thang. Sự bất tiện của hai loại truyền động này là rất lớn, cho nên sau khi xuất hiện các động cơ điện (khoảng những năm 80 của thế kỷ XIX ) thì truyền động điện đã chiếm lĩnh vị trí hàng đầu. Đến khoảng năm 30 của thế kỷ XX, ngành chế tạo thang máy ở Châu Âu và Châu Mỹ phát triển bằng hai con đường độc lập. Ở Châu Âu, nơi mà những tòa nhà được xây dựng với số tầng tương đối ít, chủ yếu người ta sử dụng các thang máy có bộ tời với tang quấn cáp theo kiểu các cần trục. Ở Châu Mỹ, nơi mà ngành xây dựng phát triển rộng rãi người ta chế tạo các thang máy với các bộ tời có puli dẫn cáp. Hiện nay, các thang máy này đang được dùng phổ biến ở Châu Âu lẫn Châu Mỹ. Từ những năm 1920, thang máy đã có mặt nhưng phát triển nhanh chỉ từ hơn 10 năm gần đây. Mặc dù chưa nhiều ( khoảng 800 chiếc năm 1996) nhưng được lắp đặt, khai thác ở Việt Nam là thang máy của các hãng hàng đầu thế giới như OTIS, Schindler, Mitsumishi, Hitachi, Kone. Cho đến nay, toàn quốc có 35 đơn vị được chấp thuận cho phép chế tạo, lắp đặt và bảo trì . Những năm gần đây số lượng thang máy đã lắp đặt khoảng 40% trên tổng số thang máy trong cả nước. Các thang máy đang hoạt động đảm bảo an toàn, chất lượng, trang trí nội thất đã có rất nhiều tiến bộ. 1.1.2. Các bộ phận chính của thang máy: Cabin, tời nâng, các dẫn hướng thẳng đứng, bộ guốc trượt, cáp nâng, bộ giảm chấn cabin và giảm chấn đối trọng, buồng máy, bộ hạn chế tốc độ, cáp phụ, giếng thang. Nguyên lý hoạt động: Cabin hoạt động trên các dẫn hướng thẳng đứng nhờ có các bộ guốc trượt lắp chặt vào cabin. Cáp nâng có treo cabin được quấn vào tang hoặc vắt qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng. Khi dùng puli dẫn cáp thì sự nâng của cabin là do lực ma sát giữa cáp và vành puli dẫn cáp. Trọng lượng của cabin và một phần trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hoặc từ tang (khi bộ tời có tang quấn cáp). Để an toàn, cabi được lắp trong giếng thang , phần trên của giếng thang được bố trí buồng máy. Trong buồng máy có lắp bộ tời và khí cụ điều khiển chính (tủ phân phối, trạm từ, bộ hạn chế tốc độ…). Phần dưới của giếng thang có bố trí các bộ giảm chấn đối trọng, để cabin tập kết trên đó trong trường hợp cabin di chuyển quá vị trí làm việc cuối cùng. Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộ hạn chế hành trình để hạn chế hành trình làm việc của cabin. Để tránh rơi cabin khi bị đứt cáp hoặc khi bị hỏng cơ cấu nâng, trên cabin có lắp bộ hẵm bảo hiểm. Trong trường hợp này thì thiết bị kẹp của nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin. Đa số trường hợp thì các bộ hãm bảo hiểm được dẫn động từ một cáp phụ, cáp này vắt qua puli của bộ hạn chế tốc độ kiểu ly tâm. Khi tốc độ cabin tăng cao hơn giới hạn nhất định thì bộ hạn chế tốc độ sẽ phanh puli và làm cáp dừng. Cáp này khi hạ cabin sau đó sẽ tác động vào bộ hãm bảo hiểm liên hệ với nó. 1.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển. Kiểu điều khiển bằng nút bấm đối với thang máy là kiểu phổ biến. Khi đó việc mở máy thang máy được tiến hành bằng cách nhấn nút bấm của tầng tương ứng. Việc dừng cabin tại tầng xác định xảy ra một cách tự động. Khí cụ điều khiển thang máy bao gồm: các công tắc tơ, rơle, các bộ phận chuyển mạch tầng, bộ ngắt điện đầu mút và hành trình, các công tắc…, thiết bị mở máy và khoá truyền thang máy. Các mạch điện thang máy có thể được chia ra làm hai nhóm: Mạch dòng chính trong đó có lắp động cơ Mạch điều khiển trong đó có lắp khí cụ dùng để mở máy, dừng động cơ và phần chính khí cụ bảo vệ. Các mạch dòng phụ làm việc với dòng điện xoay chiều hay một chiều điều điện áp không quá 220V. Trường hợp đầu thì mạch điều khiển được mắc trực tiếp vào lưới hoặc qua bộ biến áp. Trường hợp hai thì mạch điều khiển nhận dòng điện qua bộ nắn dòng (bộ chỉnh lưu). Trên hình 1.1 trình bày sơ đồ mở máy động cơ điện không đồng bộ rôtô lồng sóc một tốc độ. Trong sơ đồ này, dòng điện đi qua cầu dao chính, bộ lọc tụ điện (để bảo vệ mạch tránh xâm nhập của nhiễu vô tuyến), qua bộ ngắt tự động đến các tiếp điểm B và H và sau đó đi vào các đầu dây động cơ stato của động cơ. Sự mở máy và dừng động cơ được tiến hành nhờ có bốn tiếp điểm B và H được lắp trực tiếp vào hai pha của lưới. Sự đóng các tiếp điểm này khi mở máy động cơ được thực hiện nhờ có các rơ le phụ được lắp vào mạch điều khiển. Khi đóng mạch các tiếp điểm B vào các đầu dây C1 và C2 thì các pha A và C không được đóng mạch và động cơ quay theo theo chiều nâng. Khi đóng mạch các tiếp điểm H thì vị trí của các pha A và C thay đổi và tương là thay đổi chiều quay của động cơ. Nam châm điện điều khiển phanh T và cũng được lắp vào mạch chính. Hình 1.1: sơ đồ mở máy động cơ Hình 1.2: sơ đồ mở máy động cơ điện không đồng bộ một tốc độ điện không đồng bộ một tốc độ Trên hình 1.2 trình bày sơ đồ mở máy động cơ hai tốc độ. Trong trường hợp này mạch động lực có lắp 8 tiếp điểm, trong đó có 4 tiếp điểm B và H dùng để chuyển đổi động cơ từ hành trình thuận sang hành trình ngược lại và các tiếp điểm còn lại dùng để chuyển đổi các cuộn dây khi thay đổi số vòng quay của động cơ (các cuôn dây tốc độ nhanh N và tốc độ chậm M ). Khi động cơ làm việc theo chiều nâng cabin thì đầu dây C1 của cuộn dây tốc độ nhanh của stator qua các tiếp điểm N và B được mắc vào pha B, đầu dây C2 qua tiếp điểm B được mắc vào pha A, đầu dây C3 qua tiếp điểm N được mắc vào pha C. Khi cabin chuyển động xuống dưới thì vị trí của các pha A và B thay đổi và tương ứng là thay đổi chiều quay của động cơ. Trước khi dừng cabin thì các tiếp điểm tốc độ chậm M được đóng mạch và các tiếp điểm tốc độ nhanh N được ngắn mạch. Sự chuyển đổi động cơ sang số vòng quay thấp hơn trong sơ đồ này được xem xét trước chỉ trong trường hợp cabin chuyển động theo chiều hạ. 1.3. Các thông số cơ bản và tính toán năng suất của thang máy. - Các thông số cơ bản: chiều cao nâng, sức nâng danh nghĩa và tốc độ chuyển động của cabin. Sức nâng danh nghĩa của thang máy chở người được xác định : Q = q . z (1.1) Trong đó: q: trọng lượng của 1 người, thường lấy 70kg. Z: số người lớn nhất được chở trong cabin Tốc độ chuyển động của cabin: Các thang máy dùng trong các toà nhà có độ cao từ 6 – 8 tầng, thì tốc độ nâng của cabin thường lấy bằng 0,7 m/giây. Khi toà nhà có số tầng cao hơn thì tốc độ nâng của cabin thường lấy bằng 0,7-1 m/giây. Năng suất của một thang máy: (1.2) Trong đó: T thời gian của một chuyến chở (s) hệ số làm đầy cabin. Đối với thang máy của các toà nhà công cộng lấy hệ số =0,8-0,9. Đối với thang máy của các toà nhà ở thì lấy hệ số =0,6-0,7 Thời gian của 1 chuyến chở được tính theo công thức: (1.3) Trong đó: H – chiều cao nâng cabin (m) v – tốc độ danh nghĩa của cabin (m/giây) - thời gian phụ(s) cần thiết cho việc tập kết cabin ở tầng, thời gian để khách ra khỏi cabin, thời gian mở cửa và đóng cửa, thời gian mở máy đóng cửa cabin = [(K+1)+.z.].1,1 (1.4) - thời gian ở mỗi thời điểm dừng cần thiết cho việc mở và đóng các cửa, cho việc mở máy và dừng máy thang máy. K – số điểm dừng xác suất của thang máy ở những tầng cao hơn tầng trệt. - thời gian chi phí cho một hành khách để vào và ra khỏi cabin, tuỳ thuộc vào chiều rộng của cửa. Sức nâng của thang máy dùng cho các toà nhà công cộng có số tầng bình thường và có số tầng cao hơn thường lấy bằng 1000kg, với tốc độ chuyển động của cabin là 1m/giây. Để giảm thời gian phụ thì các cửa cabin và cửa tầng của các thang máy thường có dẫn động tự động. Điều này cho phép tăng năng suất thang máy lên 15% - 20% so với các thang máy mở cửa bằng tay. Chương 2 – LÝ THUYẾT BỘ NGHỊCH LƯU 2.1. Giới thiệu bộ nghịch lưu Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều. Đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp hoặc dòng điện. Nguồn điện một chiều cung cấp cho bộ nghịch lưu áp có tính chất nguồn điện áp và nguồn cho bộ nghịch lưu dòng có tính nguồn dòng. Các bộ nghịch lưu tương ứng được gọi là bộ nghịch lưu áp nguồn áp và bộ nghịch lưu dòng nguồn dòng hay gọi tắt bộ nghịch lưu áp và bộ nghịch lưu dòng . Trong trường hợp nguồn điện ở đầu vào và đại lượng ở đầu ra không giống nhau, ví dụ bộ nghịch lưu dòng cung cấp dòng điện xoay chiều từ nguồn điện áp một chiều gọi là bộ nghịch lưu điều khiển dòng điện từ nguồn điện áp hoặc bộ nghịch lưu dòng nguồn áp. Các tải xoay chiều thường mang tính cảm kháng (ví dụ động cơ không đồng bộ, lò cảm ứng), dòng diện qua các linh kiện không thể ngắt bằng quá trình chuyển mạch tự nhiên. Do đó, mạch bộ nghịch lưu thường chứa linh kiện kích ngắt để có thể điều khiển quá trình ngắt dòng điện. Trong các trường hợp đặc biệt như mạch tải cộng hưởng, tải mang tính chất dung kháng (động cơ đồng bộ kích từ dư), dòng điện qua các linh kiện có thể bị ngắt do quá trình chuyển mạch tự nhiên phụ thuộc vào điện áp nguồn hoặc phụ thuộc vao điện áp mạch tải. Khi đó linh kiện bán dẫn có thể chọn là thyristor (SCR). 2.2. Bộ nghịch lưu áp Bộ nghịch lưu áp cung cấp và điều khiển điện áp xoay chiều ở ngõ ra. Nguồn điện áp một chiều có thể ở dạng đơn giản như acqui, pin điện hoặc ở dạng phức tạp gồm điện áp xoay chiều được chỉnh lưu và lọc phẳng. Linh kiện trong bộ nghịch lưu áp có khả năng kích đóng hoặc kích ngắt dòng điện qua nó, tức đóng vai trò một công tắc. Trong các ứng dụng công suất nhỏ và vừa, có thể sử dụng transitor BJT, MOSFET, IGPT làm công tắc và ở phạm vi công suất lớn có thể sử dụng GTO, IGCT hoặc SCR kết hợp với bộ chuyển mạch. Với tải tổng quát, mỗi công tắc còn trang bị một diode mắc đối song với nó. Các diode mắc đối song này tạo thành mạch chỉnh lưu cầu không điều khiển có dẫn điện ngược lại với chiều dẫn của các công tắc. Nhiệm vụ của bộ chỉnh lưu cầu diode là tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi công suất ảo giữa nguồn một chiều và tải xoay chiều, qua đó hạn chế quá điện áp phát sinh khi kích ngắt các công tắc. 2.3. Bộ nghịch lưu áp một pha Bộ nghịch lưu áp một pha dạng mạch cầu chứa bốn công tắc và bốn diode mắc đối song. Hai cặp công tắc (S1,S4) và (S2,S3) tương ứng với hệ thống hai pha tải đối xứng. Hình 2.1: a. Sơ đồ mạch nghịch lưu áp môt pha b. trạng thái áp cho tải ; (2.1) (2.2) Các công tắc được kích theo qui tắc đối nghịch, có thể xác định dạng áp trên tải dựa trên giản đồ kích công tắc và điện áp nguồn. Nếu kích S1, ngắt S 4 : Nếu kích S4, ngắt S 1 : (2.3) Nếu kích S3, ngắt S 2 : Nếu kích S2, ngắt S 3 : Xét quá trình các đại lượng trong một chu kỳ hoạt động ở chế độ xác lập. Giả sử tại thời điểm t = 0, thực hiện đóng S1 và S2, ngắt S3 và S4. Điện áp tải bằng U, dòng điện chạy qua mạch (U-S1-S2) tăng lên theo phương trình: ; ; (2.4) Nghiệm dòng có dạng: (2.5) A – là hằng số; - là hằng số thời gian Tại thời điểm t = T/2, thực hiện ngắt S1, S2 và đóng S3,S4. Điện áp xuất hiện trên tải bằng –U, dòng điện qua mạch (U,RL,S3,S4) giảm theo phương trình: ; ; (2.6) Với nghiệm có dạng: (2.7) Ở trạng thái xác lập, dòng điện biến đổi theo dang xoay chiều, tuần hoàn. Các hằng số A,B có thể xác định từ điều kiện dòng điện tải tại các thời điểm t = 0, t = T/2 và t = T Tại thời điểm t = 0: (2.8) Tại thời điểm t = T/2: (2.9) (2.10) Tại thời điểm t = T: (2.11) Như vậy, quá trình dòng tải trong một chu kỳ hoạt động có thể biểu diễn như sau: (2.12) Giá trị và có thể được xác định từ quá trình đối xứng của hai nửa chu kỳ điện áp và dòng điện tải, từ đó suy ra =. Áp dụng quan hệ trên vào các hệ thức thu được: (2.13) Công suất tải: Công suất tiêu thụ trên tải RL có thể xác định theo hệ thức với là trị hiệu dụng dòng điện qua tải được tính theo biểu thức: (2.14) Công suất tải có thể xác định theo trị trung bình dòng qua nguồn DC nếu bỏ qua tổn hao của linh kiện bộ nghịch lưu: ; (2.15) Phân tích sóng hài: Quá trình điện áp tải qua phép phân tích Fourier có dạng: (2.16) Áp tải chỉ chứa các thành phần hài bậc lẻ. Độ méo dạng điện áp được tính theo dạng hệ thức sau: (2.17) Suy ra: (2.18) Độ méo dạng điện áp của bộ nghịch lưu cầu một pha khá lớn trong trường hợp áp ra dạng vuông nên có tác dụng không tốt. Độ méo dạng dòng điện phụ thuộc vào tải và xác định theo hệ thức: (2.19) 2.4. Bộ nghịch lưu áp ba pha Hình 2.2: a. Sơ đồ mạch nghich áp ba pha b. trạng thái áp Phân tích điện áp ngõ ra: Tải 3 đối xứng thoả mãn hệ thức: (2.20) Chia nguồn áp U làm 2 nguồn U/2. Gọi N là điểm nút của tải ba pha dạng sao. Điện áp pha tải ,,. Ta có: (2.21) Điện áp ,, được gọi là các điện áp pha. Tâm nguồn của các pha 1,2,3. Các điện áp ,,,,, và có chiều dương như hinh 2.2a Cộng các phương trình trên với nhau ta có: (2.22) Thay (2.22) vào (2.21), ta được: (2.23) Với : ,, - điện áp pha tâm nguồn ,,- điện áp dây tải (2.24) Quá trình điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu áp 3 pha sẽ được xác định khi xác định được điện áp trung gian ,,. Qui tắc kích đối nghịch : cặp công tắc chung nút tải được kích đóng theo qui tắc đối nghịch nếu như hai công tắc trong cặp luôn ở trạng thái một được kích đóng, một được kích ngắt. Trạng thái cả hai cùng kích đóng (trạng thái ngắn mạch điện áp nguồn) hoặc cùng kích ngắt không được phép. Nếu biểu diễn trạng thái được kích của linh kiện bằng giá trị 1 và trạng thái khoá kích bằng 0, ta có thể viết phương trình trạng thái kích của các linh kiện trong mạch nghịch áp 3 pha như sau: Nếu công tắc lẻ được đóng, áp pha tâm nguồn có giá trị = +U/2 Nếu công tắc chẵn được đóng, áp pha tâm nguồn có giá trị = -U/2 Hệ quả: Điện áp trên tải được xác định hoàn toàn không phụ thuộc tính chất tải nếu biết giản đồ kích đóng các công tắc và áp nguồn. Từ đó có thể điều khiển điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu bằng cách điều khiển giản đồ đóng cắt các công tắc bán dẫn. Nếu không được kích đóng theo quy tắc đối nghịch, điện áp tải sẽ thay đổi phụ thuôc dòng điện tải và tham số tải. Dạng dòng điện tức thời: (2.25) Thời gian chết (dead - time): là khoảng thời gian cần thiết áp đặt trong thời gian giản đồ đóng ngắt cặp linh kiện cùng pha tải, trong khoảng thời gian này hai công tác cùng pha tải sẽ bị khoá kích (ví dụ và ). Thời gian chết bắt đầu quá trình chuyển mạch của hai công tắc cùng pha tải để tránh xảy ra hiện tượng ngắn mạch nguồn. Do thời gian chết nhỏ không đáng kể, trong quá trình phân tích mạch nguồn, ta thường bỏ qua giai đoạn này. CHƯƠNG 3 – GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC18F 3.1. Giới thiệu tổng quát 3.1.1. Cấu trúc phần cứng Coù caùc ñaëc ñieåm sau: Ñaëc ñieåm PIC18F458 Taàn soá ñònh möùc DC-40Mhz Boä nhôù laäp trình 16384 (byte) Boä nhô laäp trình(instruction) 8192 Data memory(byte) 768 Data EEPROM memory(byte) 256 Nguoàn interrupt 34 I/O port A,B,C,D,E Timers 4 Modules capture/PWM 2 Pwm control 8 keânh Motion Feedback module 1 QEL or 3*IC Port noái tieáp SSP,USART A/D module(10bit-hight-speed) 9 input channels Reset and delays (PWRT, OST), MCLR (optional), WDT Programmable low-voltage detect Yes Programmable brown-out reset Yes Instruction set 75 intruction packages 40pin_dip vaø 44 pin_TQFP 44 pin-QFN Caáu truùc phaàn cöùng toång quaùt beân trong cuûa hoï vi ñieàu khieån PIC 18FXX8: 3.1.2. Các chức năng của chân: 3.2. Cấu trúc bộ nhớ: Bộ nhớ được chia làm 3 loại: Bộ nhớ chương trình Bộ nhớ dữ liệu Data EEPROM Bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu có thể truy cập đồng thời bởi các bus riêng 3.2.1. Tổ chức bộ nhớ chương trình: Bộ nhớ chương trình có 21 bit và có khả năng lưu trữ đến 2MB, các véctơ ngắt nằm ở địa chỉ 0x000008 và 0x000018 3.2.2. Tổ chức bộ nhớ dữ liệu Bộ nhớ dữ liệu là một Ram tĩnh. Mỗi thanh ghi chứa địa chỉ dữ liệu có 12 bit địa chỉ và được chia thành 16 bank thanh ghi mỗi bank chứa 256 bytes, 4 bit thấp của thanh chọn bank BSR . Bộ nhớ dữ liệu chia thanh ghi có chức năng đặc biệt SFR và thanh ghi đa dụng GPR. SFR dùng sử dụng để điều khiển và trạng thái các đối tượng điều khiển. GPR được sử dụng để lưu kết quả hoặc những tính toán trung gian. Các thanh ghi có chức năng đặc biệt: 3.2.3. Data EEPROM: Có thể xoá hoặc đọc bởi các toán hạng bình thường có 4 thanh ghi có chức năng đặc biệt có thể đọc hoặc ghi bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu. Đó là: EECON1, EECON2, EEDATA, EEDAR,EECON1 và EECON2. EECON1: EEPROM CONTROL REGISTER 1 R/W-x R/W-x U-0 R/W-0 R/W-x R/W-0 R/S-0 R/S-0 EEFGD CFGS - FREE WRERR WREN WR RD Bit 7: EEFGD bit chọ flash hoặc data EEPROM. =1 truy cập vùng nhớ flash program. =0 truy cập vùng nhớ data EEPROM. Bit 6: CFGS bit chọn cấu hình flash program/data EEPROM =1 truy cập cấu hình hoặc tổ chức thanh ghi. =0 truy cập flash EEPROM hoặc vùng nhớ data EEPRom. Bit 5: không tác động Bit 4: free = 1 có thể xoá. = 0 chỉ có thể thực thi việc ghi. Bit 3: WRERR bit có thể xoá hoặc ghi. = 1 toán hạng được ghi kết thúc sớm. = 0 toán hạng được ghi được hoàn toàn bình thường. Bit 2: bit cho phép ghi hoặc xoá. = 1 cho phép chu kỳ ghi hoặc xoá. = 0 ngăn chặn chu kỳ ghi hoặc xoá. Bit 1: điều khiển ghi. = 1 khởi đầu việc ghi hoặc xoá data EEPROM = 0 chu kỳ ghi được hoàn thành. Bit 0 : bit điều khiển đọc = 1 đang thực hiện việc đọc. = 0 đọc hoàn thành EEDATA: Lưu giá trị cho đến khi toán hạng tiếp theo được thực hiện . Do đó, có thể đọc lệnh tiếp theo. EEDAR: Thanh ghi địa chỉ có thể chứa 256 byte. 3.3. Các PORT I/O: Có tất cả 5 port và có thể được thanh ghi TRIS là port xuất hay port nhận. Sơ đồ hoạt động như sau: 3.3.1. Port A Là thanh ghi hai chiều. Nếu bit TRISA bằng 1 thì port A là ngõ input ngược lại là ngõ output. Thanh ghi LATA là thanh ghi có thể đọc hoặc ghi được. Thanh ghi này lưu trữ giá trị xuất của port A. Tên chân Bit Bộ đệm Chức năng RA0/AN0 0 TTL/ST Vào/ra – ngõ vào là analog RA1 1 TTL Vào/ra – ngõ vào là analog RA2 2 TTL Vào/ra – ngõ vào là analog RA3/PGM 3 TTL Vào/ra – ngõ vào là analog, input capture kênh A RA4 4 TTL Vào/ra – ngõ vào là analog, input capture kênh B. RA5 5 TTL Vào/ra – ngõ vào là analog OSC1 6 TTL/ST OSC2 clock output or I/O pin OSC2 7 TTL/ST OSC2 clock input or I/O pin Các chân RA: được tích hợp bởi ba chân ngõ vào capture và QEI.Các chân RA6 và RA7 được tích hợp chân giao động chính. Các chân RA và chân RA5 chuyển đổi A/D khi đặt hoặc xoá bit điều khiển trong thanh ghi ANSEL0 và ANSEL1. Ví dụ: Movlw 0x00 Movwf TRISA; PORT A là port xuất. Movlw 0xff Movwf TRISA; PORTA là port nhập 3.3.2. Port B Tên chân Bit Bộ đệm Chức năng RBO/INT 0 TTL/ST Vào/ra – ngõ vào ngắt ngoài RB1 1 TTL Vào/ra – ngõ vào ngắt ngoài RB2 2 TTL Vào/ra – ngõ vào ngắt ngoài RB3/PGM 3 TTL Vào/ra – chân lập trình ở chế độ LVP RB4 4 TTL Vào/ra – với ngắt ngoài trên chân RB5 5 TTL Vào/ra – với ngắt ngoài trên chân RB6/PGC 6 TTL/ST Vào/ra – với ngắt ngoài trên chân 3.3.3. Port C Tên chân Bit Bộ đệm Chức năng RC0/T1OSO/T1CKL 0 ST Vào/ra – ngõ ra bộ dao động timer RC1/T1OSL/ CCP2 1 ST Vào/ra – ngõ vào bộ dao động timer/ ngõ vào xung timer 1 RC2 / CCP1 2 ST Vào/ra hay ngõ vào capture 1 hay ngõ ra compare1/PWM1 RC3 / SCK / SCL 3 ST Có thể là xung signal đồng bộ cho chế độ I2C và SPI RC4 / SDI / SDA 4 ST Chân nhận giao thức của I2C RC5 / SDO 5 ST Vào/ra – ngõ ra dữ liệu port serial đồng bộ. RC6 / TX / CK 6 ST Vào/ra – phát xung đồng bộ/bất đồng bộ. RC7 / RX / DT 7 ST Vào/ra – nhận xung đồng bộ/ bất đồng bộ. 3.3.4. Port D Tên chân Bit Bộ đệm Chức năng RD0/PSP0 0 ST/TTL Vào/ra – bit 0 của port parallel slave. RD1/ SP1 1 ST/ TTL Vào/ra – bit 1 của port parallel slave. RD2/ PSP2 2 ST/ TTL Vào/ra – bit 2 của port parallel slave. RD3/ PSP3 3 ST/ TTL Vào/ra – bit 3 của port parallel slave. RD4/ PSP4 4 ST/ TTL Vào/ra – bit 4 của port parallel slave. RD5/ PSP5 5 ST/ TTL Vào/ra – bit 5 của port parallel slave. RD6/ PSP6 6 ST/ TTL Vào/ra – bit 6 của port parallel slave. RD / PSP7 7 ST/ TTL Vào/ra – bit 7 của port parallel slave. 3.3.5. Port E Tên chân Bit Bộ đệm Chức năng RE0/RD/AN5 0 ST/TTL I/0 – ngõ vào điều khiển đọc ở chế độ port parallel slave hay ngõ vào analog. RE1/WR/AN6 1 ST/ TTL I/0 – ngõ vào điều khiển ghi ở chế độ port parallel slave hay ngõ vào analog. RE2 / CS /AN7 2 ST / TTL I/0 – ngõ vào điều khiển chọn chip ở chế độ port parallel slave hay ngõ vào analog. Với CS = 1 thiết bị không được chọn. S = 0 thiết bị được chọn. 3.4. Bộ định thì trong PIC: Có 4 bộ định thì 3.4.1. Timer 0: Có các chức năng sau: bộ timer/counter 8 hoặc 16 bit có thể đọc hoặc ghi được phần mềm chuyên dụng có thể lập trình prescale được nguồn xung lock. Có thể được chọn từ bên ngoài hoặc bên trong, ngắt tràn từ ff-00H trong 8 bit và ffff-0000H trong chế độ 16 bit. Chọn cạnh nguồn cho xung clock, ngoài thanh ghi điều khiển TOCON Sơ đồ thanh ghi TOCON Bit 7 TMR0ON: Timer0 bit điều khiển on/off Bit 7 TMR0ON: Timer0 bit ñieàu khieån on/off 1= Enables timer0 0 = Stops timer0 Bit 6 T016BIT: timer0 16 bit - control bit. 1 = timer0 được đặt cấu hình như 8-bit timer/counter. 0 = timer0 được đặt cấu hình như 16-bit timer/counter. Bit 5 T0CS: Timer0 bit chọn nguồn clock cho timer 1 = Transition on T0CKI pin 0 = Internal instruction cycle clock (CLKO) Bit 4 T0SE: Timer0 Source Edge Select bit 1 = Increment on high-to-low transition on T0CKI pin 0 = Increment on low-to-high transition on T0CKI pin Bit 3 PSA: Timer0 Prescaler Assignment bit 1 = TImer0 prescaler is NOT assigned. Timer0 clock input bypasses rescaler. 0 = Timer0 prescaler is assigned. Timer0 clock input comes from rescaler output. Bit 2-0 T0PS2:T0PS0: Timer0 Prescaler Select bits 111 =1:256 prescale value 110 =1:128 prescale value 101 =1:64 prescale value 100 =1:32 prescale value 011 =1:16 prescale value 010 =1:8 prescale value 001 =1:4 prescale value 000 =1:2 prescale value Chế độ 8 bit: Hoạt động ở chế độ này khi bit T0CON =1 và cờ ngắt sẽ bật khi timer tràn từ ff_00. Chế độ 16 bit: Hoạt động ở chế độ này khi bit T0CON =1 và cờ ngắt sẽ bật khi timer tràn từ ffff_0000. Ở chế độ này dùng hai cặp thanh ghi là TMR0H và MR0L nội dung của timer sẽ cập nhật thông tin qua 2 cặp thanh ghi này. 3.4.2. Timer1 Có các chức năng sau: Timer/counter 16 bit Có thể đọc hoặc xoá dữ liệu Lựa chọn xuống xung clock bên ngoài hoặc bên trong. Ngắt tràn từ ffff_0000H Thanh ghi điều khiển là T1CON Sơ đồ thanh ghi điều khiển Bit 7 RD16: 16-bit bit cho phép write/read 1 = Enables register read/write of Timer1 in one 16-bit operation 0 = Enables register read/write of Timer1 in two 8-bit operations Bit 6 T1RUN: Timer1 System Clock Status bit 1 = System clock is derived from Timer1 oscillator 0 = System clock is derived from another source Bit 5-4 T1CKPS1:T1CKPS0: Timer1 Input Clock Prescale Select bits 11 =1:8 Prescale value 10 =1:4 Presca