LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MƠ HÌNH MÁY CNC 2D MINI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

MƠ HÌNH MÁY CNC 2D MINI


XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Tp Hồ Chí Minh,ngày 24 tháng 07 năm 2023
Chữ kí giáo viên hướng dẫn

ThS Vũ Hùng Cường


XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................


MỤC LỤC


CHƯƠNG 1: LỜI GIỚI THIỆU ...................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu của LVTN ............................................................................................... 2
1.3 Phạm vi của LVTN ................................................................................................ 3
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KIẾN THỨC ...................................................................... 4
2.1. Giới thiệu mơ hình ................................................................................................ 4
2.2. TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC ............................................................................. 5
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ CÁCH TIẾN HÀNH ĐỀ TÀI ............................. 19
3.1 Mục đích thực hiện ............................................................................................... 19
3.2 Phương pháp......................................................................................................... 19
3.3 Cách tiến hành đề tài. ........................................................................................... 22
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN................................................................... 27
4.1. Mô hình sau khi hồn thành ................................................................................ 27
4.2. Kết quả thi công phần mềm ................................................................................ 27
4.3. Nhận xét .............................................................................................................. 29
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................... 30
5.1. Kết luận ............................................................................................................... 30
5.2. Hướng phát triển đề tài........................................................................................ 30


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Sản phẩm từ máy khắc lazer và từ điêu khắc truyền thống ........................................ 1
Hình 2.1 : Minh họa mơ hình máy in 2D .................................................................................... 4
Hình 2.2 : Mơ tả bo Arduino R3 ................................................................................................. 7
Hình 2.4: Arduino Uno ............................................................................................................... 8
Hình 2.5 : Module điều khiển CNC Shield V3 ......................................................................... 12
Hình 2.6: Module điều khiển động cơ bước A4988 ................................................................ 11
Hình 2.7: Động cơ servo ........................................................................................................... 14
Hình 2.8: Kết nối các phần cứng .............................................................................................. 16
Hình 2.9: Sơ đồ khối hệ thống ................................................................................................. 15

Hình 2.10: Lưu đồ giải thuật .................................................................................................... 16
Hình 2.11. Giao diện phần mềm Benbox.................................................................................. 22
Hình 2.12. Nạp dữ liệu file hex................................................................................................ 23
Hình 2.13. Chọn thơng số cổng COM và mạch arduino đang dùng ......................................... 24
Hình 2.14. Cài đặt các thông số cần cho motor bước hoạt động .............................................. 25
Hình 4.2 : Mặt sau mơ hình ...................................................................................................... 27
Hình 4.3 : Mặt trước mơ hình ................................................................................................... 27
Hình 4.4 : Hình vẽ sau khi hồn thành ..................................................................................... 28


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.3 : Thông số board mạch R3 ................................................................................ 7
Bảng 4.1 : Danh sách thiết bị và linh kiện ..................................................................... 27


LỜI CẢM ƠN


LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay, khoa học cơng nghệ ngày càng phát triển, vì vậy việc ứng dụng các kỹ thuật tiên
tiến vào sản xuất nhằm tạo ra những sản phẩm có năng suất, chất lượng cao, mà giá thành chấp
nhận được ngày càng trở nên cần thiết, đặc biệt đối với những nước đang phát triển như Việt
nam. Đóng góp vào sự phát triển nhanh chóng của khoa học cơng nghệ trong thời gian gần đây,
tự động hoá sản xuất có vai trị rất quan trọng. Nhận thức được điều này, trong chiến lược cơng
nghiệp hố và hiện đại hố nền kinh tế, công nghệ tự động được ưu tiên đầu tư phát triển
Ở các nước có nền cơng nghiệp phát triển, tự động hoá các ngành kinh tế kỹ thuật trong đó
có cơ-điện tử đã được thực hiện từ những năm trước đây. Một trong những vấn đề quyết định
của tự động hố ngành cơ khí chế tạo là kĩ thuật điều khiển số và công nghệ trên các máy điều
khiển số
Các máy công cụ điều khiển số được dùng phổ biến ở nước phát triển như NC và CNC trong

những năm gần đây đã được nhập vào Việt nam và được sử dụng rộng rãi tại các viện nghiên
cứu và các công ty liên doanh. Máy công cụ điều khiển số hiện đại (máy CNC) là các thiết bị
điển hình cho sản xuất tự động, đặc trưng cho ngành cơ khí tự động.Vậy để làm chủ được cơng
nghê cần làm chủ được các thiết bị quan trọng và điển hình
Do kiến thức cịn thiếu xót, hạn hẹp nên khơng tránh khỏi những sai sót trong cách xây dựng
và thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em rất mong nhận được sự thơng cảm và đóng góp ý kiến của
q thầy, cơ để em tiếp tục hồn thiện làm cho đồ án tốt nghiệp đại học của em đạt được kết quả
tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!


TĨM TẮT ĐỀ TÀI
TÊN ĐỀ TÀI : Mơ hình máy CNC 2D mini
Với thời đại phát triển ngày nay, đứng trước thời kì cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn
ra khắp mọi nơi trên thế giới , từ châu lục nay sang chậu lục kia , từ nước kém phát triển cho
đến nước phát triển , hiện đại .
Với sự phát triển tốc độ đó, thì máy móc ngày càng được sử dụng nhiều trong sản xuất, đặc
biệt trong lĩnh vực tự động hóa , đang diễn ra với tốc độ mạnh mẽ , cùng với đó là sự xuất hiện
của các máy CNC đã nhanh chóng thay đổi việc sản xuất cơng nghiệp. Với máy CNC thì các
đường cong được thực hiện dễ dàng như đường thẳng, các cấu trúc phức tạp 3 chiều cũng dễ
dàng thực hiện, và một lượng lớn các thao tác do con người thực hiện được giảm thiểu.
Việc gia tăng tự động hóa trong quá trình sản xuất với máy CNC tạo nên sự phát triển đáng
kể về chính xác và chất lượng. Kỹ thuật tự động của CNC giảm thiểu các sai sót và giúp người
thao tác có thời gian cho các cơng việc khác. Ngồi ra cịn cho phép linh hoạt trong thao tác các
sản phẩm và thời gian cần thiết cho thay đổi máy móc để sản xuất các linh kiện khác.
Trong môi trường sản xuất, một loạt các máy CNC kết hợp thành một tổ hợp, gọi là cell, để
có thể làm nhiều thao tác trên một bộ phận. Máy CNC ngày nay được điều khiển trực tiếp từ
các bản vẽ do phần mềm CAM, vì thế một bộ phận hay lắp ráp có thể trực tiếp từ thiết kế sang
sản xuất mà không cần các bản vẽ in của từng chi tiết. Có thể nói CNC là các phân đoạn của các
hệ thống robot công nghiệp, tức là chúng được thiết kế để thực hiện nhiều thao tác sản xuất

(trong tầm giới hạn).
Dựa trên các ưu điểm của máy CNC cùng với sự phát trển của ngành công nghiệp chế tạo,
em quyết chế tạo mơ hình máy in 2D CNC loại nhỏ với các chức năng cơ bản của một máy CNC
dựa trên những kiến thức đã được học và nghiên cứu tại trường.


CHƯƠNG 1: LỜI GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay nhu cầu về máy CNC phục vụ công nghiệp và các ngành sản xuất khác là rất
lớn, doanh nghiệp thiết kế máy trong nước chỉ đáp ứng một phần nhỏ. Chủ yếu là nhập khẩu
máy CNC mới từ nước ngoài về hay nhập máy cũ (seconhand) về.
Đối với quá trình khắc CNC thì việc tiếp xúc trực tiếp tại chỗ làm việc là cực kỳ tốn thời
gian mất an toàn và ảnh hưởng tới sức khỏe: môi trường bị ô nhiễm nặng (bột gỗ, …) nguy
hiểm cho mắt, da, phổi…Tai nạn lao động nhiều, tốn thời gian rất nhiều để hoàn thành xong
một sản phẩm …Nên điều khiển gián tiếp là biện pháp hiệu quả nhất. Máy sẽ được đặt trong
môi trường kín sẽ đảm bảo an tồn lao động cho cơng nhân.
Trong tình hình hội nhập với nền kinh tế thế giới cùng với sự cạnh tranh gắt gao từ các
nhà sản xuất nước ngồi. Điều này địi hỏi các nhà sản xuất trong nước cần phải nâng cao
năng lực cạnh tranh của sản phẩm hơn nữa bằng cách cải tiến và đầu tư máy móc, trang thiết
bị an tồn, bảo vệ sức khỏe công nhân để phục vụ sản xuất. Đặc biệt là trong tình hình lao
động hiện nay, nguồn lao động có tay nghề trong ngành cơ khí đang thiếu hụt trầm trọng.
Chính vì điều này mà hiện nay vấn đề đặt ra là: để phát triển ngành sản suất cơ khí trong
nước thì việc trang bị các máy móc tự động phục vụ một phần cho cơng việc trong q trình
sản xuất là vơ cùng quan trọng.
Ngồi các lý do như trên thì việc thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị CNC còn là tiền đề
cho việc phát triển lĩnh vức cơ khí tự động hóa trong sản xuất. Hưởng ứng phong trào thiết
kế máy CNC phục vụ trong nước của nước ta.

Hình 1.1. Sản phẩm từ máy khắc lazer và từ điêu khắc truyền thống


1


1.2 Mục tiêu của LVTN
Với đề tài “ Mơ hình máy CNC 2D mini” người nghiên cứu thể hiện với các mục đích
sau: Đổi mới cơng nghệ, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm trong việc gia công
mạch in trong ngành điện tử chúng ta. Chế tạo theo hướng đơn giản hóa các kết cấu, thu nhỏ
các kích thước của những máy để tạo thành một máy mới có có giá thành hạ, kết cấu đơn
giản, dễ vận hành, dễ thao tác và di chuyển từ nơi làm việc này đến nơi làm việc khác. Loại
máy vẽ này có kết cấu tương tự như thiết bị cắt tự hành nhưng có thể di chuyển bút vẽ đến
tọa độ bất kì trên mặt vẽ để tạo thành các đường với kích thước khác nhau. Hệ thống điều có
giao diện đẹp mắt, hoạt động rất đơn giản và thuận tiện. Bộ nhớ xử lý ổn định có thể tạo ra
các hình in đơn giản. Đồng thời cũng góp phần phát triển ngành công nghệ tự động của nước
nhà.
Trước đây việc vẽ một hình in phải trải qua nhiều bước mới có thể có được một hình
in hồn chỉnh, vừa tốn thời gian, cơng sức mà hiệu quả lại thấp. Cịn những hình in phức tạp
thì hiệu quả đạt được lại rất thấp. Với những địi hỏi của cơng nghệ, để đáp ứng được nhu
cầu của thị trường, máy CNC vẽ hình in là bước tiến mới để giải quyết những vấn đề đó. Với
máy CNC vẽ hình khơng chỉ giải quyết được những khó khăn đó, mà nó cịn là lựa chọn tối
ưu nhất trong ngành cơ điện tử chúng ta và các ngành khác. Đặc biệt là CNC vẽ mạch ln
đạt được độ chính xác cao. Nên được mọi người biết đến như một cổ máy giải quyết khó
khăn trong việc tạo ra những hình in cả về số lượng lẫn chất lượng.
Thấy được tầm quan trọng đó, nên chúng em đã ra sức tìm hiểu và cố gắng “ Chế tạo mơ
hình máy CNC 2D ” được em thực hiện để đáp ứng một phần nào đó của công nghệ hiện
nay.

2


1.3 Phạm vi của LVTN

Máy vẽ CNC 2D trên thực tế được áp dụng cho nhiều loại thiết bị đồ họa chuyên dùng
(i) Máy khắc gỗ dùng bút lửa áp dụng tia lazer;
(ii) Máy khắc nhựa và kim loại dùng bút nhọn hợp kim;
(iii) Máy in lazer áp dụng để in nhãn hiệu và logo lên sản phẩm;
(iv) Máy vẽ bản đồ trong quân đội và trắc địa dùng phương pháp tịnh tiến,…
Trong đồ án này em không nhằm chế tạo một sản phẩm như vậy mà chỉ nhằm thực hiện một
mơ hình phần cứng đơn giản có khả năng vẽ 2D trên mặt phẳng giấy với phần mềm C viết
cho Arduino.
Với khả năng vẽ 2D trên dựa vào các động cơ bước và các thơng số được lập trình sẵn, kết
quả cuối cùng là ảnh được vẽ ra giống với ảnh ban đầu mà người dùng muốn vẽ theo kích
thước 4x4cm.
Phạm vi của đề tài vừa giúp những sinh viên đam mê tự động hố có thể tự do sáng tạo, đồng
thời có thể cải tiến để phục vụ những yêu cầu lớn hơn như khắc lazer, in ảnh nhiều màu,…

3


CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KIẾN THỨC
2.1. Giới thiệu mơ hình
Minh họa mơ hình máy in 2D mini đơn giản như trong Hình 2.1

Hình 2.1 : Minh họa mơ hình máy in 2D
Trong đồ án này em sẽ lập mơ hình phần cứng và lập trình C cho arduino để thực hiện
1 máy vẽ 2D.
Phần cứng sẽ gồm có :
(i)
Bo Arduino;
(ii)
2 động cơ bước;
(iii) 1 Bộ module shield v3

Arduino làm bộ não của máy này; trình điều khiển viết bằng C sẽ điều khiển 2 động cơ
bước qua bộ kết nối động cơ A4988
Trước tiên hình muốn vẽ phải được chuyển thành file Gcode(1 file vẽ theo nét với độ
phân giải thấp hơn)
Phần mềm sẽ điều khiển động 2 động cơ bước sẽ làm cho đầu vẽ được nhấc bút vẽ lên
xuống và di chuyển theo 2 trục x,y trên tờ giấy vẽ.
Cốt lõi của chương trình là phải làm cho đầu bút vẽ di chuyển trong 1 phạm vi x,y trên
mặt giấy vẽ tương ứng với trình tự dị theo đầy đủ các nét đường cong, được biểu diễn trên
phần mềm benbox . Các nét vẽ có trơn tru hay gập ghềnh là phụ thuộc vào chương trình đã
đặt cho 2 động cơ steps.

4


2.2. TỔNG QUAN VỀ MÁY CNC
2.2.1 Tình hình chung về tự động hóa
Tự động hóa q trình sản xuất là một trong những yêu cầu bức xúc hiện nay đối với
các doanh nghiệp sản xuất trong và ngoài nước ở hầu hết các lĩnh vực. Đối với lĩnh vực sản
xuất cơ khí thì đây cũng là một trong những u cầu cấp thiết nhằm tiến đến “tăng năng suất,
nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm”.
Nhiều doanh nghiệp đã và đang đầu tư để đổi mới công nghệ, ứng dụng công nghệ cao,
công nghệ tiên tiến trong sản xuất. Tuy nhiên, do hạn chế về khả năng tự nghiên cứu cơng
nghệ mới, năng lực vốn đầu tư gặp có nhiều khó khăn… dẫn đến chậm đổi mới cơng nghệ.
Có thể phân loại các máy CNC như sau:
Các máy CNC dùng để cắt gọt kim loại bằng dụng cụ cắt (theo công nghệ truyền thống):
máy vẽ CNC, máy tiện CNC, các trung tâm tiện và vẽ CNC, máy mài CNC.
Các máy CNC dùng để gia công theo công nghệ phi truyền thống: máy xung tia lửa
điện, máy cắt dây tia lửa điện, máy cắt bằng Plasma, cắt bằng Laser, máy tạo mẫu nhanh RP.
Các máy CNC dùng để gia công biến dạng bằng áp lực: máy đột tự động theo chương
trình, máy cán, máy ép, máy dập điều khiển số.

Các máy CNC chuyên dụng phục vụ cho các ngành công nghiệp sản xuất hàng loạt
hoặc đặc biệt: sản xuất phụ tùng ơ tơ, đồ tiêu dùng, sản xuất vũ khí, hoá chất độc hại,…
Các lĩnh vực ứng dụng của máy CNC và các sản phẩm do máy CNC tạo ra:
Máy CNC dùng để chế tạo ra các máy móc, thiết bị và dây chuyền sản xuất phục vụ
toàn bộ các ngành kinh tế khác như : cơng nghiệp nặng (đóng tàu, khai thác mỏ, điện, dầu
khí, thiết bị vận chuyển như ô tô, tàu hoả,…), công nghiệp nhẹ (dệt may, đóng giày, thực
phẩm,…), cơng nghiệp quốc phịng (dây chuyền sản xuất vũ khí, thuốc nổ,…)

5


2.2.2 Tổng quan kiến thức
(i) Giới thiệu board mạch Arduino
Xem Hình 2.2 mơ tả bo mạch Arduino R3 được áp dụng trong đồ án này.
Arduino thực sự đã gây sóng gió trên thị trường người dùng DIY trên tồn thế giới trong
vài năm gần đây,gần giống với những gì Apple đã làm đƣợc trên thị trường thiết bị di động.
Số lượng người dùng cực lớn và đa dạng với trình độ trải rộng từ bậc phổ thông lên đến đại
học đã làm cho ngay cả những người tạo ra chúng, phải ngạc nhiên về mức độ phổ biến.
Arduino là gì mà có thể khiến ngay cả những sinh viên và nhà nghiên cứu tại các trường
đại học danh tiếng như MIT, Stanford, Carnegie Mellon phải sử dụng; hoặc ngay cả Google
cũng muốn hỗ trợ khi cho ra đời bộ kit Arduino Mega ADK dùng để phát triển các ứng dụng
Android tương tác với cảm biến và các thiết bị khác. Arduino thật ra là một bo mạch vi xử lý
được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc
các thiết bị khác.
Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử dụng, với
một ngơn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả chính với người ít am hiểu
về điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính là mức giá rất thấp và tính
chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Chỉ với khoảng $30, người dùng đã có thể sở
hữu một board Arduino có 20 ngõ I/O có thể tương tác và điều khiển chừng ấy thiết bị.
Arduino ra đời tại thị trấn Ivrea thuộc nước Ý và được đặt theo tên một vị vua vào thế kỷ

thứ 9 là King Arduino. Arduino chính thức được đưa ra giới thiệu vào năm 2005 như là một
công cụ khiêm tốn dành cho các sinh viên của giáo sư Massimo Banzi, là một trong những
người phát triển Arduino, tại trường Interaction Design Instistute Ivrea(IDII). Mặc dù hầu
như khơng được tiếp thị gì cả, tin tức về Arduino vẫn lan truyền với tốc độ chóng mặt nhờ
những lời truyền miệng tốt đẹp của những ngƣời dùng đầu tiên.Hiện nay Arduino nổi tiếng
tới nỗi có người tìm đến thị trấn Ivrea chỉ để tham quan nơi đã sản sinh ra Arduino

6


Hình 2.2 : Mơ tả bo Arduino R3

Bảng 2.3 : Thông số board mạch R3
Vi điều khiển

ATmega328 họ 8bit

Điện áp hoạt động

5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Tần số hoạt động

16 MHz

Dòng tiêu thụ

khoảng 30mA

Điện áp vào khuyên dùng


7-12V DC

Điện áp vào giới hạn

6-20V DC

Số chân Digital I/O

14 (6 chân hardware PWM)

Số chân Analog

6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân I/O

30 mA

Dòng ra tối đa (5V)

500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V)

50 mA

Bộ nhớ flash

32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi bootloader


SRAM

2 KB (ATmega328)

EEPROM

1 KB (ATmega328)

7


Hình 2.4: Arduino Uno
− Arduino UNO R3 có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tín hiệu. Chúng chỉ có 2 mức
điện áp là 0V và 5V với dịng vào/ra tối đa trên mỗi chân là 40mA. Ở mỗi chân đều có
các điện trở pull-up từ được cài đặt ngay trong vi điều khiển ATmega328
− Một số chân digital có các chức năng đặc biệt như sau:
+ 2 chân Serial: 0 (RX) và 1 (TX): dùng để gửi (transmit – TX) và nhận (receive – RX)
dữ liệu TTL Serial. Arduino UNO có thể giao tiếp với thiết bị khác thơng qua 2 chân này.
Kết nối bluetooth thường thấy nói nơm na chính là kết nối Serial khơng dây. Nếu không cần
giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng 2 chân này nếu không cần thiết
+ Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, và 11: cho phép bạn xuất ra xung PWM với độ phân giải
8bit (giá trị từ 0 → 28-1 tương ứng với 0V → 5V) bằng hàm analogWrite(). Nói một cách
đơn giản, bạn có thể điều chỉnh được điện áp ra ở chân này từ mức 0V đến 5V thay vì chỉ cố
định ở mức 0V và 5V như những chân khác.
+ Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Ngoài các chức năng
thơng thường, 4 chân này cịn dùng để truyền phát dữ liệu bằng giao thức SPI với các thiết
bị khác.

8



+ LED 13: trên Arduino UNO có 1 đèn led màu cam (kí hiệu chữ L). Khi bấm Reset, bạn
sẽ thấy đèn này nhấp nháy để báo hiệu. Nó được nối với chân số 13. Khi chân này được
người dùng sử dụng, LED sẽ sáng.
+ Arduino UNO có 6 chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 →
210-1) để đọc giá trị điện áp trong khoảng 0V → 5V. Với chân AREF trên board, bạn có thể
để đưa vào điện áp tham chiếu khi sử dụng các chân analog. Tức là nếu bạn cấp điện áp 2.5V
vào chân này thì bạn có thể dùng các chân analog để đo điện áp trong khoảng từ 0V → 2.5V
với độ phân giải vẫn là 10bit.
+ Đặc biệt, Arduino UNO có 2 chân A4 (SDA) và A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với
các thiết bị khác.
-Vi điều khiển :
+Arduino UNO có thể sử dụng 3 vi điều khiển họ 8 bit AVR là ATmega8 , ATmega168 ,
ATmega328. Bộ não này có thể xử lí những tác vụ đơn giản như điều khiển đèn LED nhấp
nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm một trạm đo nhiệt độ - độ ẩm và hiển thị lên
màn hình LCD,…..
+Thiết kế tiêu chuẩn của Arduino UNO sử dụng vi điều khiển ATmega328 với giá khoảng
90.000đ. Tuy nhiên nếu yêu cầu phần cứng của bạn không cao hoặc túi tiền khơng cho phép,
bạn có thể sử dụng các loại vi điều khiển khác có chức năng tương đương nhưng rẻ hơn như
ATmega8 (bộ nhớ flash 8KB) với giá khoảng 45.000đ hoặc ATmega168 (bộ nhớ flash 16KB)
với giá khoảng 65.000đ.
+Ngồi việc dùng cho board Arduino UNO, bạn có thể sử dụng những IC điều khiển này
cho các mạch tự chế. Vì sao ? Vì bạn chỉ cần board Arduino UNO để lập trình cho vi điều
khiển. Trên thực tế, bạn không cần phải dụng Arduino UNO trên các sản phẩm của mình,
thay vào đó là các mạch tự chế để giảm chi phí
-Năng lượng :
+Arduino UNO có thể được cấp nguồn 5V thông qua cổng USB hoặc cấp nguồn ngoài
với điện áp khuyên dùng là 7-12V DC và giới hạn là 6-20V. Thường thì cấp nguồn bằng pin
vng 9V là hợp lí nhất nếu bạn khơng có sẵn nguồn từ cổng USB. Nếu cấp nguồn vượt quá

ngưỡng giới hạn trên , bạn sẽ làm hỏng Arduino UNO.

9


+Các chân năng lượng :
• GND (Ground) : cực âm của nguồn điện cấp cho Arduino UNO. Khi bạn dùng các thiết
bị sử dụng những nguồn điện riêng biệt thì những chân này phải được nối với nhau.
• 5V: cấp điện áp 5V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 500mA.
• 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu ra. Dòng tối đa cho phép ở chân này là 50mA.
• Vin (Voltage Input): để cấp nguồn ngồi cho Arduino UNO, bạn nối cực dương của
nguồn với chân này và cực âm của nguồn với chân GND.
• IOREF: điện áp hoạt động của vi điều khiển trên Arduino UNO có thể được đo ở chân
này. Và dĩ nhiên nó luôn là 5V. Mặc dù vậy bạn không được lấy nguồn 5V từ chân này để
sử dụng bởi chức năng của nó khơng phải là cấp nguồn.
• RESET: việc nhấn nút Reset trên board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân
RESET được nối với GND qua 1 điện trở 10KΩ.
Lưu ý :
+Arduino UNO khơng có bảo vệ cắm ngược nguồn vào. Do đó phải hết sức cẩn thận, kiểm
tra các cực âm – dương của nguồn trước khi cấp cho Arduino UNO
Việc làm chập mạch nguồn vào của Arduino UNO sẽ biến nó thành một miếng nhựa chặn
giấy, ta nên dùng nguồn từ cổng USB nếu có thể.
+Các chân 3.3V và 5V trên Arduino là các chân dùng để cấp nguồn ra cho các thiết bị khác,
không phải là các chân cấp nguồn vào. Việc cấp nguồn sai vị trí có thể làm hỏng board. Điều
này khơng được nhà sản xuất khuyến khích.
+Cấp nguồn ngồi khơng qua cổng USB cho Arduino UNO với điện áp dưới 6V có thể làm
hỏng board.
+Cấp điện áp trên 13V vào chân RESET trên board có thể làm hỏng vi điều khiển
ATmega328.
+Cường độ dòng điện vào/ra ở tất cả các chân Digital và Analog của Arduino UNO nếu vượt

quá 200mA sẽ làm hỏng vi điều khiển.
+Cấp điệp áp trên 5.5V vào các chân Digital hoặc Analog của Arduino UNO sẽ làm hỏng vi
điều khiển.

10


+Cường độ dòng điện qua một chân Digital hoặc Analog bất kì của Arduino UNO vượt quá
40mA sẽ làm hỏng vi điều khiển. Do đó nếu khơng dùng để truyền nhận dữ liệu, bạn phải
mắc một điện trở hạn dòng.
+Khi mình nói rằng bạn “có thể làm hỏng”, điều đó có nghĩa là chưa chắc sẽ hỏng ngay bởi
các thơng số kĩ thuật của linh kiện điện tử ln có một sự tương đối nhất định. Do đó hãy cứ
tuân thủ theo những thông số kĩ thuật của nhà sản xuất nếu bạn không muốn phải mua một
board Arduino UNO thứ 2.
Bộ nhớ :
-Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng :
+32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh bạn lập trình sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ Flash của
vi điều khiển. Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ được dùng cho bootloader
nhưng đừng lo, bạn hiếm khi nào cần quá 20KB bộ nhớ này đâu.
+2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến bạn khai báo khi lập
trình sẽ lưu ở đây. Bạn khai báo càng nhiều biến thì càng cần nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất
điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
+1KB cho EEPROM ( Electrically Eraseble Programable Read Only Memory ): đây giống
như một chiếc ổ cứng mini – nơi bạn có thể đọc và ghi dữ liệu của mình vào đây mà khơng
phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên SRAM .

11