Đang tải... (xem toàn văn)
2 ĐỒ ÁN NHÚNG 2 DÙNG PIC ĐO VÀ HIỂN THỊ KHÔI LƯỢNG CÂN ĐƯỢC THEO HIỆU ỨNG LED CÓ CODE Ở PHẦN 3.2
1 DÙNG PIC ĐO VÀ HIỂN THỊ KHÔI LƯỢNG CÂN ĐƯỢC THEO HIỆU ỨNG LED CÓ CODE Ở PHẦN 3.2 Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED 1.1 .Giới thiệu đề tài 1.2 .Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 10 1.5 .Dự đoán kết 10 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 TỔNG QUAN VỀ PIC 16F877A 10 2.1.1 Khái niệm vài thông tin vi điều khiển PIC16F877A 10 2.1.2 Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A .14 2.1.3 Tổ chức nhớ 15 2.1.3.1 Bộ nhớ chương trình (Program memory) 16 2.1.3.2 Bộ nhớ liệu (Data memory) .17 2.1.3.2.1 Thanh ghi chức đặc biệt SFR 19 2.1.3.2.2 Thanh ghi mục đích chung GPR 21 2.1.3.3 Stack 21 2.1.4 Các cổng xuất nhập PIC16F877A .22 2.1.4.1 Cổng PORTA 22 2.1.4.2 Cổng PORTB 24 2.1.4.3 Cổng PORTC 26 2.1.4.4 Cổng PORTD 28 2.1.4.5 Cổng PORTE 29 2.1.5 Timer0 30 2.1.6 Timer1 32 2.1.7 Timer2 34 Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED 2.2 CẢM BIẾN CÂN NẶNG (LOADCELL) .36 2.2.1 Tổng quan cảm biến cân nặng (Loadcell) 36 2.2.1.1 Cảm biến Loadcell gì? 36 2.2.2 Mạch chuyển đổi HX711 38 2.3 THIẾT BỊ HIỂN THỊ LCD 39 2.3.1 Tổng quan LCD 39 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 42 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG 42 3.1.1 Khối cảm biến LOADCELL 42 3.1.2 Khối nút nhấn .44 3.1.3 Khối hiển thị LCD 44 3.1.4 Khối vi điều khiển PIC16F877A 46 3.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 48 3.2.1 phần code điều khiển 48 3.2.2 phần mô proteus 51 3.2.3 phần mơ hình 52 CHƯƠNG 4: GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN 53 4.1 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG .53 4.2 Lưu đồ giải thuật 54 CHƯƠNG : THỰC NGHIỆM 55 5.1 Các bước tiến hành thực nghiệm 55 5.2 kết thực nghiệm 56 CHƯƠNG : KẾT LUẬN 57 6.1 Ưu điểm: 57 6.2 Nhược điểm 57 6.3 Hướng phát triển 57 Tài liệu tham khảo 58 Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED MỤC LỤC HÌNH Hình 2.1: Cấu trúc vi điều khiển .12 Hình 2.2 : sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A 15 Hình 2.3: Bộ nhớ chương trình PIV16F877A 17 Hình 2.4: Sơ đồ nhớ liệu PIC16F877A 19 Hình 2.5: Sơ đồ khối Timer0 31 Hình 2.6: Sơ đồ khối Timer 33 Hình 2.7: Sơ đồ khối Timer2 35 Hình 2.8: Cấu tạo LOADCELL 37 Hình 2.9: Cấu tạo mạch HX711 39 Hình 2.10: Màn hình LCD 16x2 .40 Hình 2.11: Chức chân LCD .41 Hình 3.1 : Khối cảm biến Loadcell 42 Hình 3.2 : Sơ đồ chân LCD 45 Hình 3.3: Vi điều khiển PIC 16F877A 46 Hình 4.1 : LCD hiển thị thơng tin 53 Hình 4.2 : Lưu đồ giải thuật 54 Hình 5.1: Mơ hình 56 Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Ngày với ứng dụng khoa học kĩ thuật tiên tiến, giới ngày thay đổi, văn minh đại Trong phát triển kĩ thuật tự động hóa đóng góp vai trị quan trọng, tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật như: xác, an tồn, tốc độ nhanh, gọn nhẹ Ý tưởng đề tài xuất phát từ toán thực tế thiết kế hệ thống đo cân nặng, từ dựa vào thực tế để có giá trị xác cân nặng Trong máy móc thiết bị sử dụng sống ngày đa phần có sử dụng liên quan đến cân nặng cân thực phẩm thức ăn ngày cân nặng giá trị khác, sử dụng loại cân khơng xác hay cân bị lệch dẫn đến ảnh hưởng người tiêu dung bị thiệt hại kinh tế gia đình xã hội Vì ta cần thiết kế cân để kiểm tra cân nặng vật mong muốn thật xác, thiết bị vận hành bền bỉ Để đáp ứng nhu cầu nên em định chọn đề tài “Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED” đề tài cho đồ án nhúng Em kết hợp nhiều mạch điện tử và phần tử chương trình giảng dạy, vận dụng nhiều kiến thức lý thuyết kỹ thực hành nhiều môn sở để thiết kế mạch điện đo cân nặng hiển thị theo LED 1.2 Mục đích nghiên cứu - Dựa kiến thức học lập trình PIC, tiến hành nghiên cứu cách sử dụng lập trình PIC 16F877A với hệ thống cảm biến cân nặng, hiển thị LCD hiển thị Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED LED để thiết lập hệ thống ứng dụng vào đời sống ngày công nghiệp ,… 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động phướng pháp điều khiển PIC 16F877A - Nghiên cứu phương pháp cảm biến cân nặng (LOADCELL, HX711) - Nghiên cứu phương pháp đo hiển thị giá trị nhiệt độ LCD LED - Phần mềm lập trình CCS - Phần mềm mơ PROTERUS 1.4 Phạm vi nghiên cứu Ở góc độ đồ án nhúng, hạn chế mặt thời gian kinh phí thực nên phạm vi nghiên cứu giới hạn việc lập trình PIC mơ hoạt động mạch phần mềm máy tính với mơ hình đơn giản 1.5 Dự đốn kết Phần code cho kết hoạt động hiển thị xác kết trọng lượng cảm biến HX711 đo phần đọc kết thực thao tác người dùng điều khiển CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED 2.1 TỔNG QUAN VỀ PIC 16F877A 2.1.1 Khái niệm vài thông tin vi điều khiển PIC16F877A Các dòng PIC - PIC12xxxx: độ dài lệnh 12 bit - PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit - PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit C: PIC có nhớ EEPROM F: PIC có nhớ flash LF,LV: PIC có nhớ flash hoạt động điện áp thấp Nhưng điển hình có số vi điều khiển có kí hiệu xxFxxx EPROM có thêm chữ A cuối flash điển hình PIC 16F877A Trong lựa chọn vi điều khiển nên lựa chọn cách phù hợp với nhu cầu - Đầu tiên số chân PIC - Thứ nên chọn PIC có nhớ flash để nạp xóa chương trình nhiều lần - Thứ ý đến khối chức tích hợp sẵn vi điều khiển, chuẩn giao tiếp bên Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED Hình 2.1: Cấu trúc vi điều khiển Thơng số bên ngồi: - Có 35 chân I/O cho phép lựa chọn hướng độc lập: + Mỗi ngõ nhận/cấp dịng lớn khoảng 25mA nên trực tiếp điều khiển led + Có port báo ngắt có thay đổi mức logic + Có port có điện trở kéo lên bên lập trình + Có ngõ vào báo thức khỏi chế độ cơng suất cực thấp - Có module so sánh tương tự: + Có so sánh điện áp tương tự Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED 10 + Có module nguồn điện áp tham chiếu lập trình + Có nguồn điện áp tham chiếu cố định có giá trị 0,6V + Có ngõ vào ngõ so sánh điện áp + Có chế độ chốt SR - Có chuyển đổi tương tự sang số: Có 14 chuyển đổi tương tự với độ phân giải 10 bit - Có timer0: bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại có chia trước lập trình - Có timer1: + 16 bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại có chia trước lập trình + Có ngõ vào cổng timer1 để điều khiển timer1 đếm từ tín hiệu bên ngồi + Có dao động cơng suất thấp có tần số 32kHz - Có timer2: bit hoạt động định thời với ghi chu kỳ, có chia trước chia sau - Có module capture, compare điều chế xung PWM+ nâng cao + Có capture 16 bit đếm xung với độ phân giải cao 12,5ns + Có điều chế xung PWM với số kênh ngõ 1, 4, lập trình với tần số lớn 20kHz + Có ngõ PWM điều khiển lái - Có module capture, compare điều chế xung PWM + Có capture 16 bit đếm xung với chu kỳ cao 12,5ns + Có so sánh 16 bit so sánh xung đếm với chu kỳ lớn 200ns + Có điều chế xung PWM lập trình với tần số lớn 20kHz - Có thể lập trình bo ISP thơng qua chân Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED ... kết Phần code cho kết hoạt động hiển thị xác kết trọng lượng cảm biến HX711 đo phần đọc kết thực thao tác người dùng điều khiển CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED... lên bên lập trình + Có ngõ vào báo thức khỏi chế độ cơng suất cực thấp - Có module so sánh tương tự: + Có so sánh điện áp tương tự Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED 10 + Có module nguồn điện... hiển thị Đo hiển thị khối lượng theo hiệu ứng LED LED để thiết lập hệ thống ứng dụng vào đời sống ngày công nghiệp ,… 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động phướng pháp điều khiển
