Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện Điện Tử MỤC LỤC 4LỜI NÓI ĐẦU 51 1 Giới thiệu về LCD 16TC2A 51 1 1 Sơ đồ chân của LCD 16TC2A 61 1 2 Chức năng và nhiệm vụ của các chân 81 1 3 Giá trị điện.
Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu về LCD 16TC2A 1.1.1: Sơ đồ chân của LCD 16TC2A: .4 1.1.2.Chức và nhiệm vụ của các chân 1.1.3 Giá trị điện áp 1.2.Giơí thiệu về PIC 16F877 .7 1.2.1 Sơ đồ chân và sơ đờ ngun lí của PIC16F877A 1.2.2 Nhận xét 1.2.3 Khái quát chức của các port vi điều khiển PIC16F877A .9 1.3 Giới thiệu về cảm biến nhiệt độ LM 35 12 1.4 Giới thiệu về cảm biến độ ẩm DHT11 13 1.5 Giơí thiệu về phần tử bán dẫn Triac 17 1.5.1 Cấu tạo và ký hiệu 17 1.5.2 Đặc tuyến V-A .19 1.6 Các linh kiện điện tử thụ động 19 1.6.1 Điện trở 19 1.6.2 Biến trở 20 1.6.3 Tụ điện 21 1.6.4 Diode .23 1.7 Linh kiện điện tử tích cực 25 1.7.1 Giới thiệu vi mạch TCA 785 .25 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN LINH KIỆN 34 2.1 Mạch đo độ ẩm nhiệt độ .34 2.1.1 Đo nhiệt đô 34 2.2.1.Chọn Triac và Cầu chì bảo vệ 35 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH .37 Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử Hình 8: Sơ đồ khối của mạch 38 3.1.2 Khối nguồn nuôi 38 3.1.3 Sơ đồ nguyên lý mạch đo đô ẩm và nhiệt đô 39 3.2.1 Sơ đồ khối 41 3.2.3 Sơ đồ mạch điều khiển 43 43 3.4 Chương trình điều khiển kết nối PIC16F877A với LM35 DHT11 .50 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN .59 Ưu điểm: 59 Tài Liệu Tham Khảo 60 Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ nhanh chóng, để đạt kết có đóng góp lớn ngành kĩ thuật điện tử, kĩ thuật vi xử lý Với phát triển vũ bão kỹ thuật điện tử, kĩ thuật vi xử lý xâm nhập vào tất ngành khoa học – kỹ thuật khác đáp ứng hầu hết nhu cầu người dân Sự đời vi mạch điều khiển với giá thành giảm nhanh, khả lập trình ngày cao mang lại thay đổi sâu sắc ngành kỹ thuật điện tử Việc ứng dụng kỹ thuật vào thực tế giúp ích nhiều cho người Để góp phần nhỏ vào việc chúng em thực đề tài “Thiết kế chế tạo mạch đo nhiệt đợ và đợ ẩm lị nhiệt hiển thị LCD ” Thông qua đề tài chúng em có điều kiện tốt để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm quý báu, bổ xung thêm vào hành trang đường chọn tương lai Trong thời gian nghiên cứu làm đồ án dựa vào kiến thức học trường, qua số sách, tài liệu có liên quan với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo,các bạn đặc biệt với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Viết Ngư chúng em hồn thành đồ án mơn học lần Mặc dù cố gắng hoàn thành với kinh nghiệm khả hạn chế nên chúng em khơng thể tránh khỏi sai sót nhầm lẫn, chúng em mong thầy, giáo bạn đóng góp ý kiến quý báu để đồ án mơn học chúng em hồn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử Nhóm sinh viên thực Đào Văn Nam - Ngô Văn Ngọc CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu về LCD 16TC2A • LCD (Liquid Crytal Direct) TC16C2 hình hiển thị thể lỏng gồm có: + LCD +Bộ Driver (Mạch điều khiển ) Màn hình LCD Driver thiết kế tích hợp sẵn với nhà sản xuất, sử dụng chỉ cần giao tiếp với Driver qua chân LCD TC16C2 Là loại hình hiển thị 16 kí tự x2 dịng, bao gồm tất kí tự chuẩn số kí tự đặc biệt khơng có kí tự có dấu tiếng Việt 1.1.1: Sơ đồ chân LCD 16TC2A: Hình 1: Sơ đồ chân LCD 16TC2A Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử 1.1.2.Chức và nhiệm vụ của các chân STT chân Kí hiệu Chức chân Vss Chân nối đất cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với GND mạch điều khiển Vdd Chân cấp nguồn cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với VCC=5V mạch điều khiển Vee RS Lựa chọn độ tương phản hình Chân chọn ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) logic “1” (VCC) để chọn ghi + Logic “0”: Bus DB0-DB7 nối với ghi lệnh IR LCD (ở chế độ “ghi” - write) nối với đếm địa chỉ LCD (ở chế độ “đọc” - read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 nối với ghi liệu DR bên LCD R/w Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động chế độ ghi, nối với logic “1” để LCD chế độ đọc E Chân cho phép (Enable) Sau tín hiệu đặt lên bus DB0-DB7, lệnh chỉ chấp nhận có xung cho phép chân E + Ở chế độ ghi: Dữ liệu bus LCD chuyển vào(chấp nhận) ghi bên phát xung (high-to-low transition) tín hiệu chân Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử E + Ở chế độ đọc: Dữ liệu LCD xuất DB0DB7 phát cạnh lên (low-to-high transition) chân E LCD giữ bus đến chân E xuống mức thấp D0 D1 D2 10 D3 thơng tin với MPU Có chế độ sử dụng đường 11 D4 bus : 12 D5 13 D6 14 D7 15 Vdd Nguồn dương cho đèn 16 Vss GND cho đèn 1.1.3 Giá trị điện áp Kí Hiệu Điện áp vào Đồ án tích hợp Tám đường bus liệu dùng để trao đổi + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường, với bit MSB bit DB7 + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường từ DB4 tới DB7, bit MSB DB7 Điều Giá trị chuẩn Đơn Min Typ Max Vdd = +5v 4,7 5,3 Vdd= +3v 2,7 5,3 kiện vị Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử Vdd V Dòng cung cấp thời Điện áp nhiệt độ bình Idd Vdd= 5V Vo 1,2 - mA -200C - - 00C 4.2 4.8 5.1 250C 3,8 4,2 4,6 500C 3,6 4,0 4,4 700C - - - 4,2 4,6 Vdd - - V thường Điện áp led hình VF 250C - V LCD Bảng giá trị điện áp hình LCD 1.2.Giơí thiệu về PIC 16F877 1.2.1 Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lí của PIC16F877A Sơ đồ chân: Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử Hình 2: Sơ đồ chân PIC Sơ đồ nguyên lý: Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử 1.2.2 Nhận xét Từ sơ đồ chân sơ đồ nguyên lý trên, ta rút nhận xét ban đầu sau: - PIC16F877A có tất 40 chân - 40 chân chia thành PORT, chân cấp nguồn, chân GND, chân thạch anh chân dùng để RESET vi điều khiển - port PIC16F877A bao gồm : + PORTA: chân + PORTB: chân + PORTD: chân + PORTC: chân + PORT E: chân 1.2.3 Khái quát về chức của các port vi điều khiển PIC16F877A PORTA Đồ án tích hợp Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử PORTA gồm có chân Các chân PortA, ta lập trình để thực chức “hai chiều”: xuất liệu từ vi điều khiển ngoại vi nhập liệu từ ngoại vi vào vi điều khiển Việc xuất nhập liệu PIC16F877A khác với họ 8051 Ở tất PORT PIC16F877A, thời điểm chỉ thực chức :xuất nhập Để chuyển từ chức nhập qua chức xuất hay ngược lại, ta phải xử lý phần mềm, không 8051 tự hiểu lúc chức nhập, lúc chức xuất Trong kiến trúc phần cứng PIC16F877A, người ta sử dụng ghi TRISA địa chỉ 85H để điều khiển chức I/O Muốn xác lập chân PORTA nhập (input) ta set bit tương ứng chân ghi TRISA Ngược lại, muốn chân output ta clear bit tương ứng chân ghi TRISA Điều hoàn toàn tương tự PORT cịn lại Ngồi ra, PORTA cịn có chức quan trọng sau : - Ngõ vào Analog ADC : thực chức chuyển từ Analog sang Digital - Ngõ vào điện so sánh - Ngõ vào xung Clock Timer0 kiến trúc phần cứng : thực nhiệm vụ đếm xung thông qua Timer0… - Ngõ vào giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port) PORTB PORTB có chân Cũng PORTA, chân PORTB thực chức : input output Hai chức điều khiển bới ghi TRISB Khi muốn chân PORTB input ta set bit tương ứng ghi TRISB, ngược lại muốn chân output ta clear bit tương ứng TRISB Đồ án tích hợp Page 10 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử #define PINC3 PORTC3 #bit PORTC2 = PORTC.2 #define PINC2 PORTC2 #bit PORTC1 = PORTC.1 #define PINC1 PORTC1 #bit PORTC0 = PORTC.0 #define PINC0 PORTC0 #bit DDRC0 = DDRC.0 #bit DDRC1 = DDRC.1 #bit DDRC2 = DDRC.2 #bit DDRC3 = DDRC.3 #bit DDRC4 = DDRC.4 #bit DDRC5 = DDRC.5 #bit DDRC6 = DDRC.6 #bit DDRC7 = DDRC.7 /*********************PORTD**********************/ #bit PORTD7 = PORTD.7 #define PIND7 PORTD7 #bit PORTD6 = PORTD.6 #define PIND6 PORTD6 #bit PORTD5 = PORTD.5 #define PIND5 PORTD5 Đồ án tích hợp Page 48 Trường ĐHSPKT Hưng Yên #bit PORTD4 Khoa Điện - Điện Tử = PORTD.4 #define PIND4 PORTD4 #bit PORTD3 = PORTD.3 #define PIND3 PORTD3 #bit PORTD2 = PORTD.2 #define PIND2 PORTD2 #bit PORTD1 = PORTD.1 #define PIND1 PORTD1 #bit PORTD0 = PORTD.0 #define PIND0 PORTD0 #bit DDRD0 = DDRD.0 #bit DDRD1 = DDRD.1 #bit DDRD2 = DDRD.2 #bit DDRD3 = DDRD.3 #bit DDRD4 = DDRD.4 #bit DDRD5 = DDRD.5 #bit DDRD6 = DDRD.6 #bit DDRD7 = DDRD.7 /*********************PORTE**********************/ #bit PORTE2 = PORTE.2 #define PINE2 PORTE2 #bit PORTE1 Đồ án tích hợp = PORTE.1 Page 49 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử #define PINE1 PORTE1 #bit PORTE0 = PORTE.0 #define PINE0 PORTE0 #bit DDRE0 = DDRE.0 #bit DDRE1 = DDRE.1 #bit DDRE2 = DDRE.2 /*********************PORTE**********************/ #define DDROUT #define DDRIN #endif 3.4 Chương trình điều khiển kết nối PIC16F877A với LM35 và DHT11 #include #include "DEF_16F887.h" #device adc=10 #fuses NOWDT,PUT,XT,NOPROTECT,HS,NOPUT,NODEBUG,NOBROWNOUT,NOL VP,NOCPD,NOWRT #use delay(clock=20000000) // TAN SO HOAT DONG #use fast_io(a) // CHO PHEP CAC PORT XUAT NHAP NHANH HON #use fast_io(b) #use fast_io(c) Đồ án tích hợp Page 50 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử #use fast_io(d) #use fast_io(e) #define DHT_ER #define DHT_OK #define DHT_DATA_OUT PORTC0 #define DHT_DATA_IN PINC0 #define DHT_DDR_DATA DDRC0 #include int16 adc; int16 nhiet_do; int8 dh_nhiet_do,dh_do_am; VOID chuyen_doi_adc (void) { set_adc_channel(0); delay_us (10); adc = read_adc(); nhiet_do=adc*0.4887; } int8 DHT_GetTemHumi (int *tem,int8*humi) { int8 buffer[5]={0,0,0,0,0}; int8 ii,i,checksum; Đồ án tích hợp Page 51 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện - Điện Tử DHT_DDR_DATA=DDROUT; // set la cong DHT_DATA_OUT=1; delay_us(60); DHT_DATA_OUT=0; delay_ms(25); // it nhat 18ms DHT_DATA_OUT=1; //delay_us(40); // doi DHT dap ung vong 20us-40us DHT_DDR_DATA=DDRIN; delay_us(60); if(DHT_DATA_IN)return DHT_ER ; else while(!(DHT_DATA_IN)); //Doi DaTa len delay_us(60); if(!DHT_DATA_IN)return DHT_ER; else while((DHT_DATA_IN)); //Doi Data ve //Bat dau doc du lieu for(i=0;i