Hiện nay chương trình đào tạo nghề điện tử công nghiệp đã được thực hiện theo chương trình khung của Bộ lao động - Thương binh và xã hội. Vấn đề đặt ra về thiết bị giảng dạy và thực hành các module chuyên môn nhằm đáp ứng đúng chương trình đào tạo và khả năng ứng dụng thực tế tại các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất phù hợp với thời đại công nghiệp 4.0 là vấn đề rất quan trọng trong quá trình đào tạo nghề.

Nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và đào tạo tay nghề của học sinh sinh viên và đáp ứng nhu cầu thực tế của ngành điện tử công nghiệp, nhóm nghiên cứu Trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ - Bộ Lao động, Thương binh và Xã hội do ThS. Nguyễn Đức Thọ đứng đầu đã đề xuất thực hiện đề tài: “Thiết kế, chế tạo bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển phục vụ đào tạo nghề Điện tử công nghiệp” đã tập trung nghiên cứu, thiết kế, chế tạo ra Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp nhằm tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu, học tập và rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh, sinh viên xuyên suốt cả quá trình học tập về vi điều khiển từ cơ bản đến nâng cao, từ sơ cấp nghề đến cao đẳng nghề và đào tạo chuyên sâu về vi điều khiển.

 Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp là sự lồng ghép, tổng hợp các giữa kiến thức và kỹ năng dựa trên sự kết hợp linh hoạt qua các Port cắm của các Module đơn lẻ ghép nối với chương trình điều khiển được lập trình và nạp vào Vi điều khiển PIC18F4520, AT89S52 với nhiều ngôn ngữ lập trình. Thiết bị được thiết kế theo kiểu tích hợp trên cùng một boad mạch và ghép nối với nhau thông qua các cáp cắm nên rất linh hoạt và tiện lợi trong quá trình hình thành kỹ năng khi luyện tập và kiểm tra, sửa chữa, thay thế. Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp được thiết kế với sự tổng hợp khéo léo giữa các module với nhau đảm bảo tính khoa học, tính kinh tế, tính thẩm mỹ và Đặc biệt mang tính ứng dụng thực tế rất cao phù hợp với thời đại mới là công nghệ 4.0, đồng thời tạo hứng thú trong quá trình truyền tải kiến thức và hình thành kỹ năng cho học sinh, sinh viên thông qua các module như: Module LED đơn; Module LED Matrix; Module LED 7 thanh; Module LCD 16x2; Module màn hình GLCD; Module nút nhấn; Module ma trận bàn phím; Module giao tiếp với máy tính;  Module giao tiếp bluetooth; Module Giao tiếp với EPROM 25LCXX; Module giao tiếp ESP8266; Module điều khiển động cơ bước; Module điều khiển động cơ DC; Module điều khiển DAC, ADC; Module điều khiển TEMP - ADC; Module điều khiển đo nhiệt độ; Module điều khiển thời gian thực và EEPROM sử dụng DS1307 và 24C256; Module Sim 800L và Module giao tiếp Công suất giữa vi điều khiển với thiết bị ngoại vi.

Với chức năng trên Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp được dùng đào tạo xuyên suốt trong quá trình giảng dạy các mô đun về vi điều khiển từ cơ bản đến nâng cao cho các hệ đào tạo và các nghề như: - Điện tử công nghiệp - Điện công nghiệp - Công nghệ thông tin - Cơ điện tử. Ngoài ra còn được sử dụng cho việc luyện thi học sinh giỏi các cấp và chuyển giao, bồi dưỡng nâng cao năng lực cho giáo viên các trường nghề về vi điều khiển. Các Module điều khiển, giao tiếp được thiết kế kiểu mở rộng nguồn tách rời sử dụng các PORT và Jac cắm kết nối linh hoạt giúp cho học sinh, sinh viên dễ quan sát, thao tác kỹ năng trong thực hành. Ngoài các các bài tập riêng lẻ theo từng chức năng thiết bị được ứng dụng làm các bài tập tổng hợp, bài tập theo yêu cầu của giáo viên. Module vi điều khiển có khả năng kết nối mở rộng qua các port cắm để lập trình điều khiển cho các hệ thống như: Cơ điện tử, hệ thống Điều khiển khí nén, thuỷ lực… Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển phục vụ đào tạo nghề điện tử công nghiệp với chí phí giá thành rẻ, được chế tạo nhỏ gọn tích hợp trên một vali dễ dạng vận chuyển trong giảng dạy và bảo quản thiết bị. Việc bảo dưỡng thiết bị, sửa chữa và thay thế linh kiện cũng rất đơn giản và thuận tiện vì các mô đun được bố trí theo khối chức năng, các linh kiện đều là linh kiện thông dụng nên dễ mua thay thế. Ngoài ra các linh kiện hay hỏng đã được thiết kế lắp trên đế nên rất dễ dàng kiểm tra sửa chữa và thay thế.

Đề tài được hoàn thành vào tháng 6/2020, các mục tiêu của Đề tài về cơ bản đã được thực hiện đầy đủ. Mặc dù còn những thiếu sót nhưng với kết quả đã đạt được cụ thể là đã hoàn thành việc “Thiết kế, chế tạo bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển PIC18F4520 và AT89S52”. Có thể nói đó là những thành công của nhóm nghiên cứu triển khai thực hiện đề tài, các thành viên trong nhóm đã khai thác, vận dụng được phần nào những thành tựu của tiến bộ khoa học công nghệ đặc biệt về lĩnh vực lập trình vi điều khiển từ cơ bản và nâng cao áp dụng vào quá trình đào tạo mô đun lập trình vi điều khiển cho các cơ sở đào tạo nghề. Đồng thời thiết bị cũng đã phát triển các mô đun mở rộng để tiến tới lập trình theo công nghệ 4.0. Nhằm khai thác triệt để các trang thiết bị vào công việc đào tạo cũng như lĩnh vực sản xuất. Qua đó thấy rằng sự liên quan giữa các lĩnh vực khoa học, công nghệ là rất cần thiết, quan trọng không thể tách rời. Vì vậy mọi lĩnh vực sản xuất cũng như đào tạo cần phát huy, ứng dụng khai thác triệt để nhằm mang lại hiệu quả cao nhất trong mọi lĩnh vực.

Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển PIC18F4520 và AT89S52 được nhóm thực hiện đề tài đã tiến hành đào tạo theo chương trình đào tạo mô đun lập trình vi điều khiển của Nhà trường và đã đào tạo bồi dưỡng nâng cao trình độ cho các giáo viên tại khoa Điện tử điện lạnh và khoa Công nghệ thông tin. Đào tạo thí điểm khóa lập trình vi điều khiển cho sinh viên lớp Cao đẳng điện tử K15, đào tạo liên kết giữa trường Cao đẳng nghề Kỹ thuật Công nghệ và trường Cao đẳng nghề Dân tộc Nội trú Bắc Cạn. Để nâng cao khả năng khai thác với hiệu quả cao nhất, Bộ thực hành cơ bản và nâng cao sử dụng vi điều khiển PIC18F4520 và AT89S52 sử dụng trong việc giảng dạy, nghiên cứu học phần vi điều khiển, đặc biệt nghiên cứu các quy trình và giải thuật lập trình vi điều khiển áp dụng vào trong thực tế trong các dây truyền điều khiển khí nén như hệ thống tay gắp, hệ thông khoan sản phẩm tự động.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 18099/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)