Đồ án tốt nghiệp cơ điện tử Tìm hiểu về động cơ bước và ứng dụng trong việc xây dựng mô hình robot tự hành đơn giản

Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài:
Tìm hiểu về động cơ bước và ứng dụng trong việc
xây dựng mô hình robot tự hành đơn giản
Giáo viên hướng dẫn: TRỊNH TUẤN DƯƠNG
Sinh viên thực hiện: DƯƠNG VĂN ĐIỆP
Lớp : Cơ điện tử - k51
Mã sinh viên: 1002892
1
Nhiệm vụ
Đề tài đặt ra là “tìm hiểu về động cơ bước và ứng dụng trong việc xây dựng mô
hình robot tự hành đơn giản”. Kết quả đạt được là một robot tự hành bám đường đơn
giản có khả năng di chuyển theo một đường đã định sẵn. Việc di chuyển của robot sẽ
được lập trình sẵn dựa trên vi điều khiển. Vi điều khiển sử dụng trong đề tài là vi điều
khiển PIC18F4550, các đặc tính của vi điều khiển này sẽ được trình bày ở phần sau.
Đề tài “tìm hiểu về động cơ bước và ứng dụng trong việc xây dựng mô hình
robot tự hành đơn giản” chủ yếu tìm hiểu về cách hoạt động và phương pháp điều
khiển động cơ bước, giúp cho sinh viên làm quen với việc sử dụng vi điều khiển, kĩ
năng lập trình, phương pháp thu thập dữ liệu từ các cảm biến sensor, điều khiển động
cơ và các mạch phụ trợ khác.
2
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy giáo, cô giáo Trường Đại Học
Giao Thông Vận Tải Hà nội đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức,
kinh nghiệm quý giá trong suốt bốn năm chúng em học đại học.
Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trịnh Tuấn Dương, đã tận tình hướng
dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.
Và xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp cơ điện tử - K51, những người đồng hành
trong khóa học và có nhiều ý kiến đóng góp.

Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc!
Hà Nội, ngày 21 tháng 3 năm 2014
Sinh viên thực hiện:
Dương Văn Điệp
3
Lời mở đầu
Chúng ta đang sống trong một kỉ nguyên mà mọi thành tựu khoa học và công
nghệ đều xuất hiện một cách hết sức mau lẹ và cũng được đổi mới một cách cực kì
nhanh chóng. Ngày nay khoa học công nghệ là một trong những hoạt động có tốc độ
phát triển nhanh nhất thời đại. Các thành tựu của khoa học công nghệ đã được áp dụng
vào mọi lĩnh vực của cuộc sống. Khoa học làm cho xã hội ngày càng phát triển.
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và công nghệ, robot đã trở
thành một trong những ứng dụng quan trọng trong cuộc sống. Robot đã dần dần thay
thế con người làm những công việc từ đơn giản đến những công việc đòi hỏi sự chính
xác cao. Tầm quan trọng của robot đối với cuộc sống của con người và khả năng chinh
phục thiên nhiên đã dẫn tới sự phát triển vượt bậc của công nghệ này.
Với ưu điểm của vi điều khiển, em đã ứng dụng để nghiên cứu ứng dụng đề tài
“ch t o robot dò ng”ế ạ đườ . Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy TRỊNH TUẤN
DƯƠNG , em đã hoàn thành được đề tài của mình. Trong quá trình thực hiện không
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn
để nghiên cứu của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
4
Mục lục
Contents
Nhiệm vụ 2
Mục lục 5
Contents 5
Danh sách bảng biểu, hình vẽ: 8
Tóm tắt hướng thực hiện đề tài 9

Chương 1: Tổng quan về vi điều khiển PIC 11
1.1 Lịch sử phát triển 11
1.2 Phân loại 12
1.2.1 Họ cấp thấp (low-end) 12
1.2.2 Họ cấp chung (Mid-range) 13
1.2.3 Họ cấp cao (High-end) 17Cxxx 13
1.2.4 Họ cấp cao (High- performance) 14
1.3 Ưu thế của PIC 15
1.4 Cấu trúc vi điều khiển PIC 16
1.5 Tìm hiểu về vi điều khiển PIC18F4550 18
1.5.2 Sơ đồ chân 20
Chương 2: Tìm hiểu về động cơ bước 26
2.1 Giới thiệu động cơ bước 26
2.2 Các loại động cơ bước và cấu tạo của từng loại 28
5
2.2.1Động cơ bước nam châm vĩnh cửu 28
2.2.2Động cơ bước biến trở từ 30
2.2.3Động cơ bước lai (động cơ hỗn hợp) 30
2.2 Nguyên lí hoạt động 32
2.3 Momen đồng bộ và trạng thái ổn định của động cơ bước 33
2.4 Cấu tạo động cơ bước 34
2.5Cơ sở lí thuyết điều khiển động cơ bước 34
2.5.1 Ba chế độ (mode) điều khiển đông cơ bước 34
2.5.2 Điều khiển motor lưỡng cực với cầu H 40
2.6 Động cơ bước sử dụng trong đồ án là step motor 28BYJ-48 5VDC 43
Chương 3: Tìm hiểu về robot dò đường tự động 46
3.1 Robot dò đường tự động 46
3.1.1 Phần cơ khí 46
3.1.2 Mạch điện tử 46
3.1.3 phần lập trình 46

3.2 Nguyên lí hoạt động của robot dò đường tự động: 47
3.2.1 Nguyên tắc điều khiển 47
3.2.2 Xử lí tín hiệu cảm biến 48
Chương 4: Thiết kế - chế tạo robot dò đường tự động 52
4.1 Các yêu cầu về công nghệ 52
4.1.1 Yêu cầu về chức năng: 52
4.1.2 Yêu cầu về mặt kĩ thuật 52
6
4.2 Sơ đồ khối chức năng 53
4.2.1 Khối nguồn 53
4.2.2 Khối điều khiển trung tâm 55
4.2.3Khối sensor 58
4.2.4Khối điều khiển động cơ (step motor) 61
kết quả đạt được và hướng phát triển đề tài 66
Sau khi hoàn thành đồ án đạt được kết quả sau: 66
Những mặt hạn chế của đồ án 66
Hướng phát triển của đề tài 67
67
78
7
Danh sách bảng biểu, hình vẽ:
8
Tóm tắt hướng thực hiện đề tài.
 Tìm hiểu về vi điều khiển, động cơ bước và nguyên lí hoạt động của robot bám
đường.
 Sử dụng PIC18F4550 là vi điều khiển trung tâm, sử dụng chương trình CCS lập
trình C và biên dịch chương trình.
 Đối tượng điều khiển là động cơ bước 5V.
9
Nội dung thực hiện đề tài bao gồm các chương sau:

Chương 1: Tìm hiểu về vi điều khiển PIC và cách xây dựng bản mạch điện tử.
Chương 2: Tìm hiểu về động cơ bước, cách điều khiển động cơ bước.
Chương 3: Tìm hiểu về nguyên lí hoạt động của robot bám đường tự động.
Chương 4: Ứng dụng xây dựng robot đơn giản.
Kết quả đạt được và hướng phát triển đề tài.
10
Chương 1: Tổng quan về vi điều khiển PIC
1.1 Lịch sử phát triển
PIC bắt nguồn là chữ viết tắt của "Programmable Intelligent Computer" (Máy tính
thông minh khả trình) là một họ vi điều khiển RISC (Reduced Instruction Set
Computer) được sản xuất bởi công ty Microchip Technology.
Năm 1965 hãng Genneral Instrument thành lập ban vi điện tử nhằm tập trung
nghiên cứu công nghệ chế tạo bộ nhớ kiểu EPROM và EEPROM, đó là các linh kiện
thu hút nhiều đầu tư của các phòng thí nghiệm bán dẫn. Đầu những năm 70 Genneral
Instrument cũng chế tạo vi xử lý 16 bit PC1600. Bộ xử lý này khá tốt nhưng có nhược
điểm là khả năng vào ra không mạnh để thích ứng bộ xử lý PC1600 trong các ứng
dụng cần có tính nâng cao. Năm 1975 Genneral Instrument thiết kế vi mạch điều
khiển giao tiếp ngoại vi (Peripheral interface controler) viết tắt là PIC, đó là linh kiện
hỗ trợ các tính năng vào ra cho vi xử lý PIC không cần nhiều chức năng vì chỉ xử lý
các công việc vào ra do đó bộ mã lệnh của nó khó nhỏ gọn. Những vi điều khiển PIC
đầu tiên có điểm yếu là chế tạo theo công nghệ n-MOS nên tiêu thụ nhiều năng lượng,
bộ nhớ chương trình là loại ROM mặt nạ chỉ nạp được một lần, do đó chương trình
điều khiển được nạp ngay khi chế tạo vi mạch nên chỉ thích hợp với các khách hàng
đặt mua với số lượng lớn, để lắp ráp trong sản xuất những sản phẩm cụ thể.
Những năm đầu thập ki 80 Genneral Instrument gặp khó khăn trong thương mại
và tổ chức lại. Hãng tập trung vào chế tạo linh kiện bán dẫn công suấtt lớn là thế mạnh
cho tới hiện nay của hãng. Genneral Instrument đã chuyển nhượng Ban vi điện tử và
nhà máy tại Chandle, bang Anizona cho các nhà đầu tư. Họ lập ra một công ty mới, đặt
tên là Arizona Microchip technology hiện nay là Microchip technology Inc.
Chiến lược của các nhà đầu tư là tập trung vào vi điều khiển và các bộ nhớ bán

dẫn. Các vi mạch PIC n-MOS được cải tiến, chế tạo dựa trên nền tảng công nghệ mới
CMOS. Các sản phẩm đầu tiên của Microchip được biết tới và bán ra với số lượng lớn
là các vi điều khiển PIC thuộc họ PIC16C5x. Họ này có hai biến thể với bộ nhớ
11
chương trình là OTP và UV EPROM. Loại OTP có thể nạp trình một lần dùng cho sản
xuất loại lớn. Loại UV EPROM có thể xóa được bằng tia cực tím (tia UV) dùng khi
phát triển, thử nghiệm phần mềm.
Năm 1983 Microchip là hãng đầu tiên đã tích hợp được bộ nhớ chương trình
flash EEPROM vào những vi điều khiển mới, trong đó được biết đến nhiều nhất là PIC
16C84 và PIC16F84. Bộ nhớ chương trình flash đã loại bỏ vai trò của vi điều khiển có
bộ nhớ xoá bằng tia cực tím, có vỏ bằng gốm đắt tiền và các đèn chiếu tia cực tím.
1.2 Phân loại
Tiêu chuẩn để phân nhóm dựa trên sự khác nhau về kiến trúc bộ xử lý bên trong vi
điều khiển.
- Số các thanh ghi có thể truy cập được
- Có hay không có ngắt , số lượng ngắt
- Số lượng các phần cứng có chức năng đặc biệt
- Độ dài từ lệnh
- Dựa vào những đặc điểm đó vi điều khiển PIC được chia làm 4 họ:
1.2.1 Họ cấp thấp (low-end)
Gồm các loại được ký hiệu 12C5xx, 16C5x, 16C505, 16HV540
 Độ dài từ lệnh 12 bit
 Bố chí các thanh ghi: có 32 thanh ghi trên một bank, tối đa có 4 bank
Đặc điểm chung:
- Rất thích hợp trong các ứng dụng giao diện đơn giản với ngoại vi.
- Bộ nhớ chương trình kiểu OTP hoặc EPROM xoá được bằng tia cực
tím.
- Tốc độ cao, thực hiện được 5 triệu chỉ thị/s với tần số xung nhịp
20MHz.
- Chỉ có một bộ đếm timer.

12
- Không có các ngắt cứng.
- Không có các lối ra tăng cường.
- Nạp trình song song, trừ PIC12C5xx và PIC16C505 được nạp trình nối
tiếp theo giao thực ICSP.
1.2.2 Họ cấp chung (Mid-range)
Bao gồm 12C6xx, 14C000, 16C55x, 16C6x, 16C62x, 16F62x, 16C67x, 16C8x,
16F87x và 16C9xx
 Độ dài từ lệnh 14 bit
 Là họ vi điều khiển PIC thông dụng nhất hiện nay.
 Bố chí các thanh ghi: 128 byte trên một bank, tối đa 4 bank.
 Là vi điều khiển vạn năng tinh năng mạnh.
 Có rất nhiều biến thể khắc nhau, với các kiểu đóng vỏ đa dạng: DIP, PLCC,
SSOP…
Đặc điểm:
- Tốc độ cao, thực hiện được 5 triệu chỉ thị /s ở xung nhịp 20MHz.
- Có các ngắt phần cứng.
- Có từ 1 đến 3 bộ đếm – timer
- Có rất nhiều kiểu khác nhau về chân vào/ra tăng cường bao gồm các
vào/ra tương tự, giao diện truyền thông nối tiếp: đồng bộ, không đồng bộ,
12C, SPI, CAN, USB…, bộ điều khiển LCD.
- Bộ nhớ chương trình flash ở hầu hết các vi mạch.
- Khả năng nạp trình nối tiếp ICSP.
- Có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình (self-programming).
- Có phần cứng gỡ rối chương trình ICD ở một số loại.
1.2.3 Họ cấp cao (High-end) 17Cxxx
- Gồm các loại 17Cxxx
13
- Độ dài từ lệnh 16 bit
- Bố trí các thanh ghi: 224 byte trên một bank, tối đa 8 bank, 48 thanh ghi

chức năng đặc biệt (SFR).
Đặc điểm chung:
 Kiến trúc khác so với họ PIC cấp chung, cấp thấp.
 Có ác lệnh tăng cường và nhiều khả năng định địa chỉ.
 Vi điều khiển giao tiếp bus, truy nhập cac thiết bị song song trực tiếp.
 Có một số lối vào/ra tăng cường.
 Bộ nhớ chương trình OTP.
 Nạp trình kiểu song song.
1.2.4 Họ cấp cao (High- performance)
- Gồm những loại có ký hiệu 18Cxxx và 18Fxx2
- Độ dài từ lệnh 16 bit.
- Bố trí các thanh ghi 256 byte trên một bank, tối đa có 16 bank.
Đặc điểm chung:
 Kiển trúc nâng cao, dựa trên nền tảng của họ cấp trung, theo xu hướng thừa kế
những tính năng của các loại cấp trung đồng thời bổ xung các tính năng mới. Do
đó dần dần có khả năng thay thế toàn bộ PIC cấp trung.
 Có các lệnh tăng cường và nhiều khả năng định địa chỉ.
 Có khả năng truy nhập tới 2Mbyte bộ nhớ chương trình, 4Kbyte bộ nhớ RAM.
 Véctơ ngắt đơn, có thể lập trình được mức độ ưu tiên các nguồn ngắt.
 Khả năng vào/ra tương tự họ cấp trung.
 Tần số hoạt động tối đa 40MHz, có bộ nhân tần số PLL.
 Có bộ nhớ chương trình flash.
 Nạp trình nối tiếp, có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình.
14
Hiện nay mới nhất là DSPIC với nhiều tính năng vượt trội: Kiến trúc Harvard
sửa đổi, 83 lệnh đơn, với chế độ địa chỉ mềm dẻo….
1.3 Ưu thế của PIC
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051, PIC, Motorola
68HC, AVR, ARM,
Hiện nay, ta thấy PIC có các ưu thế sau:

• Họ vi điều khiển này có thể tìm mua dễ dàng tại thị trường Việt Nam.
• Giá thành không quá đắt.
• Có đầy đủ tính năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập.
• Hiện nay tại Việt Nam cũng như trên thế giới, họ vi điều khiển PIC được xử dụng
khá rộng rãi. Điều này tạo thuận lợi trong quá trình tìm hiểu và phát triển các ứng
dụng như: số lượng tài liệu, số lượng các ứng dụng mở đã được phát triển thành
công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ dẫn khi gặp khó khăn,
• Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương
trình từ đơn giản đến phức tạp,
• Có nhiều tính năng đa dạng và các tính năng này không ngừng được phát triển.
Bộ nạp trình cho PIC có thể tự lắp ráp một các dễ dàng với chi phí thấp do PIC
chủ yếu nạp trình theo chuẩn ICSP (In-Circuit Siral Programming) là phương thức nạp
trình nối tiếp: các dữ liệu được nạp vào bộ nhớ chương trình thông qua 2 chân vào/ra
được gán là cổng truy nhập đến bộ nhớ chương trình trong quá trình nạp trình. Do đó
nhờ có bộ nhớ flash và nạp trình theo chuẩn ICSP mà những người nghiên cứư và sử
dụng PIC đã tiết kiệm được đáng kể chi phí mua các công cụ nạp. Với bộ nhớ flash thì
thời gian nạp trình cũng được cải thiện đáng kể ( chỉ khoảng vài chục giây) so với UV
EPROM (cỡ hơn chục phút).
Microchip cung cấp rất đầy đủ và chi tiết các tài liệu kỹ thuật về tất cả các loại
vi điều khiển PIC. Ngoài ra còn cung cấp phần mềm công cụ miễn phí MPLAB-IDE
15
được đánh giá là tốt nhất so với các công cụ phát triển tương tự của các hãng sản xuất
vi điều khiển khác (các tài liệu công cụ này được cung cấp miễn phí trên
www.microchip.com). Ngoài ra còn có rất nhiều sách viết về PIC và các trang web nói
về vi điều khiển này. Tài liệu hỗ trợ cho vi điều khiển PIC chỉ dùng sau máy tính cá
nhân PC và về doanh số bán ra thi trường hiện nay. Microchip đã đứng đầu về doanh
số bán PIC 8 bit, vượt lên trên cả các vi điều khiển của motorola.
1.4 Cấu trúc vi điều khiển PIC
Cấu trúc phần cứng của vi điều khiển được thiết kế theo hai dạng cơ bản là cấu trúc
Havard và cấu trúc Von-Neumann. Điểm khác biệt giữa hai dạng cấu trúc này là cấu

trúc bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình.
Hình 1. 1: Cấu trúc Von-Neumann và cấu trúc Havard
Đối với cấu trúc Von-Neumann, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằm chung
trong một bộ nhớ do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt giữa bộ nhớ dữ
liệu và bộ nhớ chương trình. Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lý của
CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thể tương
tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nhớ chương trình. Đối với cấu trúc này, độ dài lệnh
luôn là bội số của 1 byte (do dữ liệu chưa được tổ chức thành từng byte).
Đối với cấu trúc Havard bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành các
thành phần riêng biệt. Như vậy, trong cùng một thời điểm CPU có thể truy xuất đến cả
16
hai bộ nhớ. Điều này giúp cho tốc độ xử lý của vi xử lý tăng lên. Ngoài ra, tập lệnh
trong cấu trúc Havard có thể được tối ưu tùy theo yêu cầu cấu trúc của vi điều khiển
mà không phụ thuộc cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối với vi điều khiển PIC dòng 16Fxxx
thì độ dài lệnh luôn là 14-bit.
Tổ chức phần cứng của các dòng vi điều khiển PIC được thiết kế theo cấu trúc
Havard. Việc được thiết kế theo cấu trúc Havard giúp cho tập lệnh của vi điều khiển
PIC được tối ưu, cấu trúc lệnh không phụ thuộc cấu trúc dữ liệu và có thể linh động
tùy chỉnh theo khả năng và tốc độ của từng vi điều khiển.
Hình 1. 2: Cấu trúc các khối bên trong của vi điều khiển PIC
17
1.5 Tìm hiểu về vi điều khiển PIC18F4550
1.5.1 Một số đặc điểm của Vi điều khiển PIC18F4550
PIC18F4550 là một vi xử lý cơ bản đa chức năng và rẻ. Nó là sản phẩm của họ
vi xử lý PIC thông dụng của công ty Microchip của Mỹ có trụ sở đặt tại Chandler,
Arizona (Mỹ).
Hình 1. 3: vi điều khiển PIC18F4550
Vi điều khiển PIC18F4550 là loại vi điều khiển 8 bit pic Mcrocontrollers-
Mcrochip,gồm 40 chân. Có khả năng tính toán với tốc độ cao và các ứng dụng trong
điều khiển công suất và điều khiển động cơ. Có một số tính năng sau:

- Có thể hoạt động với tần số 48 MHz.
- Có 35 chân vào/ra.
- Có sẵn vỏ bọc gồm DIP-40 nên rất thuận tiện.
- Với bộ nhớ, có 32kb Flash lưu trữ chương trình, 2kb bộ nhớ SRAM bay
hơi và 256 byte EEPROM (bộ nhớ không bay hơi) để lưu trữ dài hạn dữ
liệu như cấu hình …
18
- Và một bộ chỉ thị kiểu RISC mạnh.
- Do cho phép sử dụng USB, bạn có thể có sẵn 1024 byte RAM để lưu dữ
liệu (có thể 2048 byte).
Điểm riêng biệt của vi xử lý PIC18F4550 là nó là một trong những PIC hỗ trợ
toàn thể cho USB, nghĩa là có USB gắn trong có sẵn các chân đầu ra để nối trực tiếp
với máy tính mà không cần mạch kéo hay bất cứ mạch gắn ngoài nào khác.
Hình 1. 4: giao tiếp USB
Hỗ trợ tinh thể và dao động ký nhiều tần số như đầu vào và bộ cân bằng nên bộ
xử lý có thể hoạt động với tần số 48 MHz của dao động ký độc lập khi kết nối. Khi kết
thúc hoạt động thì chỉnh dao động ký được kết nối (thông qua các bit cấu hình). Làm
việc với tốc độ 48 MHz là điều kiện tiên quyết để chuyển sang chế độ toàn tốc nhờ
cổng USB. Vì vậy, driver USB chuyển sang chế độ toàn tốc (1.5 Mbyte/giây) qua USB
và tương thích với chuẩn USB 2.0. Nó cũng có 35 chân vào/ra số chung (xem sơ đồ
chân ở phần dưới) và có sẵn vỏ bọc gồm DIP-40 nên rất thuận tiện cho nhà phát triển
và những người nghiệp dư quan tâm.
Các chỉ thị dài 1 byte với một số ngoại lệ dài 2 byte (CALL, MOVFF, GOTO
LSFR). Sử dụng cơ chế đường ống để thực thi mã bằng việc khiến các chỉ thị liên tiếp
hoạt động trong 4 xung (độ dài xung) và có 4 lần nhảy xung được thêm vào.
Các đặc tính đáng chú ý khác là có đồng hồ, ngắt (đồng hồ gắn trong và gắn
ngoài) với hai mức ưu tiên và dùng cả hai mức như bộ so sánh tương tự kèm theo với
bộ phát điện thế chuẩn có 16 mức (hữu ích khi dùng trigger ở mức phần cứng).
Cuối cùng, CIP cũng có một bộ chuyển đổi tương tự 10 bit nhưng dao động ký
19

không đủ yêu cầu về tốc độ cao cần thiết. Vì vậy, máy phát dao động có tốc độ 48
MHz giữa thời gian trễ do truyền tải và các ngắt khác (vòng lặp …). Không thể đạt
được tốc độ lớn hơn 200 kHz.
1.5.2 Sơ đồ chân
Sau đây là sơ đồ chân của PIC18F4550 trong hộp 28-PIN PDIP và DIP-40.
Hình 1. 5: PIC18F4550 trong hộp 28 chân
Đặc biệt, có thể nhận ra chân D- và D+ từ kết nối USB (chân 23 và 24).
20
Hình 1. 6: PIC18F4550 trong hộp 40 chân
21
Hình 1. 7: sơ đồ khối chức năng các chân của PIC18F4550
Bảng 1: Bảng mô tả các chức năng từng chân của PIC18F4550
Chân Hướng Mô tả chức năng và các đặc tính
AN0- I 13 kênh Input, Analog, AN6 và AN7 còn dùng
22
AN12 cho lập trình dữ liệu và xung clock vào.
Avdd Nguồn dương cho môđun tương tự.
Avss Nguồn Ground cho modul tương tự.
CLKI I Lối vào của xung Clock ngoài, luôn kết hợp với
chân OSC1.
CLKO O Lối ra của bộ dao động tinh thể, nối với tinh thể
hoặc bộ cộng hưởng trong chế độ dao động
thạch anh. Giống như CKLO trong chế độ RC
hoặc EC. Luôn kết hợp với chân chức năng
OSC2
CN0-CN7,
CN17-
CN18
I Khai báo thay đổi ở lối vào.
COFS

CSCK
CSDI
CSDO
I/O
I/O
I
O
Cổng giao tiếp chuyển đổi dữ liệu đồng bộ
khung.
Cổng giao tiếp chuyển đổi dữ liệu Clock vào ra nối
tiếp.
Lối vào dữ liệu nối tiếp.
Lối ra dữ liệu nối tiếp.
C1
RX
C1
TX
I
O
Cổng nhận bus CAN1
Cổng phát bus CAN1
EMUD
EMUC
EMUD1
I/O
I/O
I/O
Cổng vào ra dữ liệu kênh truyền thông sơ cấp của
ICD.
Vào ra xung nhịp kênh sơ cấp.

Vào ra dữ liệu kênh thứ cấp.
23
EMUC1
EMUD2
EMUC2
EMUD3
EMUC3
I/O …
IC1,
IC2,IC 7,
IC8
I Các cổng vào của môđun Capture.
INT0,
INT1,
INT2
I Các ngắt ngoài.
LVDIN I Cổng vào phát hiện sụt thế.
/MCLR I Power, chân Reset, mức tích cực thấp.
OSC1
OSC2
I
O
Lối vào bộ giao động tinh thể. Bộ đệm Trigger
Schmitt được sử dụng khi cấu hình trong chế độ
RC.
Lối ra bộ dao động tinh thể.
PGD
PGC
I/O
I

Vào ra dữ liệu của ICSP.
Lối vào Clock của ICSP.
RA11 I/O Port A.
RB0-
RB12
I/O PortB.
RC13-
RC15
I/O PortC.
RD0-RD3,
RD8, RD9
I/O PortD.
24
RF0-RF5 I/O PortF.
SCK1
SDI1
SDO1
SS1
I/O
I
O
I
Vào ra Clock đồng bộ của khối SPI1.
Lối vào dữ liêu của khối SPI1.
Lối ra dữ liệu của SPI1.
Slaver đồng bộ.
SCL
SDA
I/O
I/O

Vào ra Clock nối tiếp của I2C.
Vào ra Data nối tiếp đồng bộ của I2C.
SOSCO
SOSCI
O
I
Lối ra bộ dao động tinh thể công suất thấp
32Khz.
Lối vào bộ dao động 32Khz.
T1CK
T2CK
I
I
Lối vào xung Clock ngoài của Timer1.
Lối vào xung Clock ngoài của Timer2.
U1RX
U1TX
U1ARX
U1ATX
I
O
I
O
Cổng nhận khối UART1.
Cổng phát khối UART1.
Cổng nhận mở rộng khối UART1.
Cổng phát mở rộng khối UART1.
VDD Chân nguồn Vdd.
VSS Chân nguồn Vss.
Vref+

Vref-
I
I
Lối vào Vref+ (cao) thế analog chuẩn.
Lối vào Vref- (thấp) thế chuẩn.
25