1. Kiến thức trọng tâm
Vi điều khiển là một mạch tích hợp chứa đầy đủ các thành phần của một máy tính thu nhỏ: bộ xử lí trung tâm, bộ nhớ, cổng vào ra và các ngoại vi. Vi điều khiển được dùng để điều khiển các thiết bị điện tử tự động, từ đồ gia dụng đến robot và hệ thống công nghiệp.
Cấu trúc của vi điều khiển gồm bộ xử lí trung tâm (CPU) thực hiện các lệnh, bộ nhớ chương trình lưu trữ chương trình điều khiển, bộ nhớ dữ liệu lưu trữ dữ liệu tạm thời, cổng vào ra kết nối với cảm biến và thiết bị chấp hành, bộ định thời và bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số.
Nguyên lí hoạt động của vi điều khiển: cảm biến thu thập tín hiệu từ môi trường, chuyển thành tín hiệu điện đưa vào cổng vào của vi điều khiển. Vi điều khiển xử lí tín hiệu theo chương trình đã lập, sau đó đưa tín hiệu điều khiển ra cổng ra để điều khiển thiết bị như động cơ, đèn, còi và rơ le.
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Máy giặt dùng vi điều khiển nhận tín hiệu từ nút bấm, điều khiển động cơ, van cấp nước và van xả theo chương trình giặt đã chọn.
Ví dụ 2: Hệ thống tưới cây tự động dùng vi điều khiển đọc tín hiệu từ cảm biến độ ẩm đất, khi đất khô vi điều khiển bật máy bơm tưới nước, khi đủ ẩm thì tắt máy bơm.
Ví dụ 3: Robot tránh vật cản dùng vi điều khiển xử lí tín hiệu từ cảm biến siêu âm, điều khiển động cơ rẽ trái hoặc phải khi phát hiện vật cản.
3. Ghi nhớ
- Vi điều khiển là máy tính thu nhỏ tích hợp CPU, bộ nhớ và cổng vào ra.
- Vi điều khiển nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lí theo chương trình và điều khiển thiết bị.
- Các dòng phổ biến: Arduino, PIC, STM32, ESP32.
- Vi điều khiển ứng dụng trong đồ gia dụng, robot và hệ thống tự động.