[Robocon cơ bản]- Thiết kế mạch điều khiển cơ bản với AVR Atmega64/128

Giới thiệu:

Board Atmega64/128 (AT64v1) được thiết kế để sử dụng trong các cuộc thi sáng tạo robot, các ứng dụng điều khiển tự động cần bộ nhớ điều khiển lớn, nhiều giao diện điều khiển, AT64v1 là mạch sử dụng vi điều khiển AVR (Atmega64 hoặc Atmega128). AVR là một họ vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất (Atmel cũng là nhà sản xuất dòng vi điều khiển 89C51 mà có thể bạn đã từng dùng). AVR là chip vi điều khiển 8 bits với cấu trúc tập lệnh đơn giản hóa- RISC (Reduced Instruction Set Computer), một kiểu cấu trúc đang thể hiện ưu thế trong các bộ xử lí như ARM, RISCV,vv… So với các chip vi điều khiển 8 bits khác, AVR có nhiều đặc tính hơn hẳn, hơn cả trong tính ứng dụng (dễ sử dụng) và đặc biệt là về chức năng.

AT64v1 được thiết kế dạng module để cho tiện nâng cấp bộ nhớ từ 64/128/256.., chia làm 2 phần.

Phần 1. Đế cắm cùng các giao diện điều khiển.

Phần 2. Mạch gắn chip Atmega64/128

Đế cắm cùng các giao diện điều khiển

Mạch gắn chip Atmega64/128

Các giao diện điều khiển.

STT	Chức năng	Kí hiệu
1	Chip Atmega64 hoặc 128
2	Các chân giao tiếp cho Encoder1,2; Chân giao tiếp I2C Các chân điều khiển vào ra thông thường.	Encoder (Ecd3, Ecd4, ) I2C( SCL, SDA) PORT D ( PD4..PD7)
3	Nguồn điện (5V)
4	PORT dùng cho Module dò đường	PORT F
5	Các chân điều xung, điều khiển động cơ. ( Mạch rơ le, PID) Các chân điều khiển vào ra thông thường.	PWM4,5,6 PB0,1,2,3
6	Các chân điều xung, điều khiển động cơ. ( Mạch rơ le, PID) Chân cắm Encoder Chân cắm mạch nạp ( STK 500 hoặc Burn E)	PWM 1,2,3 Ecd1,2 AUX, PGD
7	Các chân điều khiển vào ra thông thường. Có thể dùng để điều khiển Rơ le, hoặc nhận tín hiệu từ công tắc hành trình, vv	PORTC ( PC0..PC7)
8	Các chân điều khiển vào ra thông thường. Có thể dùng để giao tiếp màn hình LCD 16×02	PORT A ( RS, RW, EN, PA3, D4..D7)
9	Các jack cắm lấy nguồn GND
10	Các jack cắm lấy nguồn 5V

Ngoài ra bên dưới phần chíp là jack cắm mạch nạp ISP, mạch được thiết kế để tương thích với Burn E, nên chỉ cắm đúng chiều là nạp được, không cần đảo dây. Cắm nối dây cáp 4 sợi sao cho đường kết nối tương đương (*)

(*) Nạp chương trình bằng mạch nạp Burn E

Hướng dẫn sử dụng.

Cấp nguồn.

Do thiết kế phần nguồn rời nên chúng ta cần có bộ chuyển đổi 12v-5v

Board chuyển đổi 12v-5v

Nạp chương trình ( sử dụng Burn E)

Để nạp chương trình cho mạch, có nhiều cách. VD: sử dụng mạch nạp Burn E, STK 500, hoặc các mạch nạp ISP hỗ trợ nạp AVR.

* Hướng dẫn dùng Burn E cho mạch.

Do AVR sử dụng 2 loại nguồn clock, nên việc quan trọng đầu tiên là cài đặt cho mạch sử dụng nguồn clock nào ( Set Fuse bit) . Ở đây, mạch sử dụng thạch anh ngoài 16MHz nên chúng ta sẽ cấu hình cho mạch sử dụng nguồn clock ngoài. Chi tiết về set fuse bit. Hãy tham khảo mục Set Fuse Bit tại hocavr.com

( Chú ý: Nếu thực hiện set Fuse bit sai sẽ dẫn đến treo chip, mạch không thể hoạt động được nữa)

Với mạch này, sử dụng Atmega64/128 nên chúng ta cấu hình giống như hình 7 là được.

* Hướng dẫn dùng STK500 cho mạch.

Mạch trên tôi không thiết kế mạch nguyên lý vì nó đơn giản, tôi vẽ trực tiếp PCB luôn, đồng thời là PCB một mặt nên các bạn có thể tự rửa thủ công, xin được chia sẻ cho những ai cần.

Link download file: