KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP BÀI TẬP LỚN HỌC PHẦN ĐIỀU KHIỂN SẢN XUẤT TÍCH HỢP MÁY TÍNH MÃ HỌC PHẦN Giảng viên Lớp Điều khiển sản xuất tích hợp máy tính Nhóm sinh viên HẢI PHÒNG.
GIỚI THIỆU PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Mô tả hoạt động của hệ thống
Mật độ giao thông gia tăng tại các đô thị lớn yêu cầu hệ thống điều khiển giao thông phải chính xác, linh hoạt và hiệu quả Hệ thống đèn giao thông ba pha tại ngã tư Lê Lợi – Lạch Tray – Cầu Đất – Tô Hiệu đã góp phần đáp ứng những yêu cầu này.
- Mỗi pha gồm các đèn: Xanh – Vàng – Đỏ điều khiển các phương tiện cơ giới.
Đèn xanh: Cho phép phương tiện di chuyển
Đèn vàng: Thông báo cho các phương tiện giảm tốc độ chuẩn bị dừng lại
Đèn đỏ: Các phương tiện dừng lại
Các đèn đều hoạt động ở chế độ điều khiển tự động và được giám sát bằng hệ thống trên máy tính
Phương án thiết kế
Hiện nay, việc điều khiển sản xuất tích hợp với máy tính đang phát triển mạnh mẽ nhờ vào độ chính xác, khả năng lập trình và tính đơn giản trong sử dụng Các ứng dụng của điều khiển quá trình tích hợp máy tính rất phổ biến trong nhiều ngành khác nhau, trong đó kỹ thuật ghép nối qua cổng RS232 được sử dụng rộng rãi để kết nối với các thiết bị ngoại vi Nhóm chúng tôi sẽ thiết kế một hệ thống điều khiển giám sát đèn giao thông sử dụng bộ vi điều khiển kết nối qua cổng RS232, cho phép máy tính gửi tín hiệu đến vi điều khiển để điều khiển đèn và nhận tín hiệu để giám sát hoạt động của chúng Thiết kế này có mạch gọn nhẹ, không phức tạp và lập trình đơn giản, dễ thao tác.
Sơ đồ khối
PC RS232 Khối xử lý Thiết bị ngoại vi
PC có nhiệm vụ truyền tín hiệu điều khiển đến vi điều khiển để quản lý hoạt động của đèn giao thông Đồng thời, PC cũng nhận tín hiệu từ vi điều khiển và hiển thị thông tin trên màn hình để giám sát tình trạng hoạt động của đèn giao thông.
Vi điều khiển đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán và xử lý tín hiệu từ máy tính, nhằm điều khiển đèn giao thông và truyền tải thông tin hoạt động của đèn về PC.
- Thiết bị ngoại vi: Hiển thị tín hiệu nhận được từ vi điều khiển.
- Ta sử dụng cổng RS232 để giao tiếp giữa máy tính và vi điều khiển
GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM CỦA MODUULE
Khái quát về chuẩn giao tiếp RS232
Hình 2 1: Cổng nối tiếp RS232
RS232 là chuẩn giao tiếp không đồng bộ, cho phép kết nối tối đa 2 thiết bị hai chiều Chiều dài kết nối tối đa đạt 12.7 – 25.4 m, với tốc độ truyền dữ liệu lên đến 20 kBit/s, và có thể đạt 115 kBit/s với một số thiết bị đặc biệt.
.1.2 Đặc điểm của chuẩn RS232
Trong chuẩn RS232 có mức giới hạn trên và dưới (logic 0 và 1) là +- 12V Hiện nay đang được cố định trở kháng tải trong phạm vi từ 3000 ôm - 7000 ôm.
Mức logic 1 có điện áp nằm trong khoảng -3V đến -12V, mức logic 0 từ +-3V đến 12V.
Tốc độ truyền nhận dữ liệu cực đại là 100kbps ( ngày nay có thể lớn hơn).
Các lối vào phải có điện dung nhỏ hơn 2500pF.
Trở kháng tải phải lớn hơn 3000 ôm nhưng phải nhỏ hơn 7000 ôm
Độ dài của cáp nối giữa máy tính và thiết bị ngoại vi ghép nối qua cổng nối tiếp RS232 không vượt qua 15m.
Các giá trị tốc độ truyền dữ liệu chuẩn hay dùng : 9600, 19200, 28800, 38400 56600, 115200 bps
2.1.3 Các mức điện áp đường truyền
RS232 là một chuẩn truyền thông không đối xứng, sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch giữa dây dẫn và đất Mặc dù ra đời từ lâu, nó vẫn duy trì các mức điện áp tương thích với TTL để biểu diễn logic 0 và 1 Chuẩn này cũng quy định các giá trị trở kháng tải kết nối vào bus của thiết bị và trở kháng ra của bộ phát.
Mức điện áp của tiêu chuẩn RS232C (chuẩn thường dùng bây giờ) được mô tả như sau:
Trong phạm vi điện áp từ -3V đến 3V, tín hiệu ở trạng thái chuyển tiếp không được định nghĩa rõ ràng Khi giá trị logic thay đổi, tín hiệu cần vượt qua quãng quá độ trong thời gian hợp lý, điều này yêu cầu hạn chế điện dung của thiết bị và đường truyền Tốc độ truyền dẫn tối đa phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn, và hầu hết các hệ thống hiện nay chỉ hỗ trợ tốc độ 19,2 kBd.
2.1.4 Cấu tạo của cổng RS232
Cổng RS232, hay còn gọi là cổng COM, bao gồm hai loại đầu nối chính là DB-25 và DB-9 Đầu nối DB-25 có 25 chân, phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau, tuy nhiên không phải tất cả các chân đều được sử dụng trong mọi ứng dụng Do đó, đầu nối DB-9 được thiết kế để tạo sự thuận tiện hơn cho việc kết nối các thiết bị.
Hình 2 2: Cổng RS232 25 chân kết nối
Hình 2 3: Cổng RS232 9 chân kết nối
Ta xét sơ đồ chân cổng Com 9 chân:
Bảng 2 1: Chức năng các chân RS232
Số chân Hướng truyền Chức năng
1 DCE đến DTE Data Carrier Detect (DCD) : Phát tín hiệu mang dữ liệu
2 DCE đến DTE Receive Data (RxD) : Nhận dữ liệu
3 DTE đến DCE Transmit Data (TxD) : Truyền dữ liệu
4 DTE đến DCE Data Termial Ready (DTR) : Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng được kích hoạt bởi bộ phận khi muốn truyền dữ liệu
5 Singal Ground ( SG) : Mass của tín hiệu
6 DCE đến DTE Data Set Ready (DSR) : Dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt bởi bộ truyền khi nó sẵn sàng nhận dữ liệu
7 DTE đến DCE Request to Send : yêu cầu gửi,bô truyền đặt đường này lên mức hoạt động khi sẵn sàng truyền dữ liệu
Clear To Send (CTS) là tín hiệu thông báo cho bộ truyền rằng thiết bị nhận đã sẵn sàng để nhận dữ liệu Khi CTS được kích hoạt, nó cho phép bộ truyền bắt đầu gửi tín hiệu một cách hiệu quả.
9 DCE đến DTE Ring Indicate (RI) : Báo chuông cho biết là bộ nhận đang nhận tín hiệu rung chuông
2.1.5 Quá trình truyền dữ liệu
Truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 được thực hiện không đồng bộ.
Trong quá trình truyền dữ liệu, chỉ một bit (1 ký tự) được gửi tại một thời điểm Bộ truyền bắt đầu bằng một bit bắt đầu (bit start) với mức 0 để thông báo cho bộ nhận biết rằng một ký tự sắp được truyền Sau đó, các bit dữ liệu (bits data) được gửi dưới dạng mã ASCII, có thể là 5, 6, 7 hoặc 8 bit Tiếp theo là một bit kiểm tra (Parity bit) để xác định tính chẵn lẻ của dữ liệu, và cuối cùng là bit dừng (bit stop) có thể có độ dài 1, 1,5 hoặc 2 bit.
2.1.6 Tốc độ Baud Đây là một tham số đặc trưng của RS232 Tham số này chính là đặc trưng cho quá trình truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 là tốc độ truyền nhận dữ liệu hay còn gọi là tốc độ bit Tốc độ bit được định nghĩa là số bit truyền được trong thời gian 1 giây hay số bit truyền được trong thời gian 1 giây Tốc độ bit này phải được thiết lập ở bên phát và bên nhận đều phải có tốc độ như nhau ( Tốc độ giữa vi điều khiển và máy tính phải chung nhau 1 tốc độ truyền bit)
Ngoài tốc độ bit còn một tham số để mô tả tốc độ truyền là tốc độ
Tốc độ Baud đề cập đến tốc độ mà các phần tử mã hóa dữ liệu được sử dụng để diễn tả các bit được truyền Trong khi đó, tốc độ bit phản ánh tốc độ thực tế của việc truyền tải các bit Do mỗi phần tử báo hiệu một bit, tốc độ Baud và tốc độ bit cần phải đồng nhất để đảm bảo tính chính xác trong quá trình truyền dữ liệu.
Một số tốc độ Baud thường dùng: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200,
2400, 4800, 9600, 19200, 28800, 38400, 56000, 115200 … Trong thiết bị họ thường dùng tốc độ là 19200
Khi sử dụng chuẩn nối tiếp RS232 thì yêu cầu khi sử dụng chuẩn là thời gian chuyển mức logic không vượt quá 4% thời gian truyền 1 bit
Tốc độ bit cao dẫn đến thời gian truyền 1 bit ngắn hơn, yêu cầu thời gian chuyển mức logic cũng phải giảm Điều này tạo ra giới hạn cho tốc độ Baud và khoảng cách truyền.
2.1.7 Bit chẵn lẻ (Parity bit) Đây là bit kiểm tra lỗi trên đường truyền Thực chất của quá trình kiểm tra lỗi khi truyền dữ liệu là bổ xung thêm dữ liệu được truyền để tìm ra hoặc sửa một số lỗi trong quá trình truyền Do đó trong chuẩn RS232 sử dụng một kỹ thuật kiểm tra chẵn lẻ.
Một bit chẵn lẻ được bổ sung vào dữ liệu được truyền để ch thấy số lượng các bit “1” được gửi trong một khung truyền là chẵn hay lẻ.
Một Parity bit chỉ có thể tìm ra một số lẻ các lỗi chả hạn như
Nếu một bit chẵn bị lỗi, Parity bit sẽ giữ giá trị giống như khi không có lỗi, dẫn đến việc không phát hiện ra lỗi Vì vậy, kỹ thuật mã hóa lỗi này không phù hợp cho các trường hợp có khả năng xảy ra lỗi ở nhiều bit.
Khái quát về PIC 16f877A
2.2.1 Khái niệm và kí hiệu
- Pic là viết tắt của ” Programable Intelligent Computer” , do hãng
Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để dung làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển
CP1600 Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dong vi điều khiển PIC ngày nay.
- Các kí hiệu của vi điều khiển PIC:
PIC12xxxx: Độ dài lệnh 12 bit
PIC16xxxx: Độ dài lệnh 16 bit
PIC18xxxx: Độ dài lệnh 18 bit
C: PIC có bộ nhớ EPROM
F: PIC có bộ nhớ flash
LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp
LV: Tương tự như LF, đây là kí hiệu cũ
Bên cạnh đó một số vi điều khiển kí hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu có thêm chữ A ở cuối là flash
5 Port xuất/nhập (A, B, C, D, E) tương ứng 33 chân ra.
2 Bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2.
1 Bộ định thời 16 bit Timer 1, có thể hoạt động ở chế độ tiết kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung clock ngoài.
2 Bộ Capture/ Compare/ PWM.(Bắt Giữ/ So Sánh/ Điều Biến Xung)
1 Bộ biến đổi Analog to Digital 10 bit, 8 ngõ vào.
2 Bộ so sánh tương tự (Compartor).
1 Bộ định thời giám sát (Watch Dog Timer).
1 Cổng giao tiếp song song 8 bit.
Chế độ tiết kiệm năng lượng (Sleep Mode).
Nạp trương trình bằng cổng nối tiếp ( ICSP™ )(In-Circuit Serial Programming™ -)
Tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit.
Tần số hoạt động tối đa 20 MHz.
Sơ đồ và chức năng các chân PIC16f877A
Bảng 2 2: Chức năng các chân PIC16F877A
1 /MCLR/VPP – /MCLR: Hoạt động Reset ở mức thấp
– VPP : ngõ vào áp lập trình
2 RA0/AN0 – RA0 : xuất/nhập số
– AN0 : ngõ vào tương tự
3 RA1/AN1 – RA1 : xuất/nhập số
– AN1 : ngõ vào tương tự
4 RA2/AN2/V REF- /CV REF
– RA2 : xuất/nhập số – AN2 : ngõ vào tương tự – VREF -: ngõ vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ A/D
– RA3 : xuất/nhập số – AN3 : ngõ vào tương tự – VREF+ : ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D
– RA4 : xuất/nhập số – TOCKI : ngõ vào xung clock bên ngoài cho timer0 – C1 OUT : Ngõ ra bộ so sánh 1
– RA5 : xuất/nhập số– AN4 : ngõ vào tương tự 4– SS : ngõ vào chọn lựa SPI phụ– C2 OUT : ngõ ra bộ so sánh 2
– RE0 : xuất nhập số – RD : điều khiển việc đọc ở port nhánh song song – AN5 : ngõ vào tương tự
– RE1 : xuất/nhập số – WR : điều khiển việc ghi ở port nhánh song song – AN6 : ngõ vào tương tự
– RE2 : xuất/nhập số – CS : Chip lựa chọn sự điều khiển ở port nhánh song song
– AN7 : ngõ vào tương tự
11 V DD Chân nguồn của PIC.
Ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock bên ngoài.
Ngõ vào OSC1 là dao động thạch anh hoặc xung clock bên ngoài, trong khi ngõ vào Schmitt trigger được cấu hình ở chế độ RC, tương tự như CMOS Ngõ vào CLKI cung cấp nguồn xung bên ngoài và luôn kết hợp với chức năng OSC1.
Ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock – OSC2 : Ngõ ra dao động thạch anh Kết nối đến thạch anh hoặc bộ cộng hưởng.
– CLKO : ở chế độ RC, ngõ ra của OSC2, bằng tần số của OSC1 và chỉ ra tốc độ của chu kỳ lệnh.
– RC0 : xuất/nhập số – T1OCO : ngõ vào bộ dao động Timer 1 – T1CKI : ngõ vào xung clock bên ngoài Timer 1
– RC1 : xuất/nhập số – T1OSI : ngõ vào bộ dao động Timer 1 – CCP2 : ngõ vào Capture 2, ngõ ra compare 2, ngõ ra PWM2
– RC2 : xuất/nhập số – CCP1 : ngõ vào Capture 1, ngõ ra compare 1, ngõ ra PWM1
– RC3 : xuất/nhập số – SCK : ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ SPI
– SCL : ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ ngõ ra của chế độ I2C
19 RD0/PSP0 – RD0 : xuất/nhập số
– PSP0 : dữ liệu port nhánh song song
20 RD1/PSP1 – RD1 : xuất/nhập số
– PSP1 : dữ liệu port nhánh song song
21 RD2/PSP2 – RD2 : xuất/nhập số
– PSP2 : dữ liệu port nhánh song song
22 RD3/PSP3 – RD3: xuất/nhập số
– PSP3 : dữ liệu port nhánh song song
– RC4 : xuất/nhập số – SDI : dữ liệu vào SPI – SDA : xuất/nhập dữ liệu vào I2C
24 RC5/SDO – RC5 : xuất/nhập số
– SDO : dữ liệu ra SPI
– RC6 : xuất/nhập số – TX : truyền bất đồng bộ USART – CK : xung đồng bộ USART
– RC7 : xuất/nhập số – RX : nhận bất đồng USART – DT : dữ liệu đồng bộ USART
27 RD4/PSP – RD4: xuất/nhập số
– PSP4 : dữ liệu port nhánh song song
28 RD5/PSP5 – RD5: xuất/nhập số
– PSP5 : dữ liệu port nhánh song song
29 RD6/PSP6 – RD6: xuất/nhập số
– PSP6 : dữ liệu port nhánh song song
30 RD7/PSP7 – RD7: xuất/nhập số
– PSP7 : dữ liệu port nhánh song song
32 V DD Chân nguồn của PIC.
33 RB0/INT – RB0 : xuất/nhập số
36 RB3 – RB3 : xuất/nhập số
– Chân cho phép lập trình điện áp thấp ICPS
– RB6 : xuất/nhập số – PGC : mạch vi sai và xung clock lập trình ICSP – Ngắt PortB
– RB7 : xuất/nhập số– PGD : mạch vi sai và dữ liệu lập trình ICSP– Ngắt PortB
Khái quát về Led 7 đoạn
Led 7 thanh (7-segment Display) hay còn được gọi là led 7 đoạn được thiết kế để hiển thị số và một số ký hiệu khác
Gồm 8 bóng LED được ghép lại thành hình số 8 và 1 bóng nhỏ được dùng làm dấu chấm ở góc
LED 7 vạch được chia thành 2 loại là dương chung và âm chung.
LED 7 vạch bên phải có Anode hoặc Cathode được kết nối chung, tạo thành chân chung để kết nối vào mạch điện Tám bóng LED được chia thành 8 cực riêng biệt và được nối vào mạch điện tương ứng.
LED 7 vạch với Anode chung được kết nối vào đầu +Vcc, trong khi 8 chân còn lại có chức năng điều khiển dòng điện cho các LED đơn Khi tín hiệu đầu vào đạt mức 0, các LED sẽ phát sáng.
LED 7 vạch có Catode chung được kết nối với chân GND, trong khi 8 chân còn lại sẽ điều khiển việc cấp điện cho các LED đơn LED sẽ phát sáng khi tín hiệu được đặt ở mức 1.
Hình 2 7: Sơ đồ LED 7 vạch dương chung(Common Anode) và âm chung
Các LED hoạt động như 1 diode chuẩn, chỉ khác là khi phân cực thuận đòi hỏi điện áp giữa Anode và Cathode cao hơn.
Muốn tạo ra chữ số nào chỉ cần để cho LED ở các vị trí tương ứng sáng lên.
Các chữ số được tạo trong các trường hợp:
Bảng 2 3: Mã nhị phân và Hex led 7 vạch đấu dương chung
Bảng 2 4: Mã nhị phân và Hex led 7 vạch đấu âm chung
LED 7 vạch được dùng rộng rãi trên thị trường hiện nay như đồng hồ điện tử, hiển thị các số liệu trên các loại máy công nghiệp,… và đặc biệt là hiển thị nhiệt độ.
Khái quát về đèn led
LED (viết tắt của Light Emitting Diode hay điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại.
LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n.
Chip led được gắn lại với nhau nhằm nâng cao khả năng phát ánh sáng
Ba loại tổ hợp phổ biến hiện này là : DIP, SMD và COB.
Hoạt động của đèn LED dựa trên quá trình chuyển tiếp p-n Khi dòng điện chạy qua vùng tiếp giáp giữa hai bề mặt, các electron và lỗ trống sẽ tương tác với nhau Khi chúng tiến lại gần, chúng kết hợp để tạo thành các nguyên tử trung hòa, đồng thời giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng.
Hình 2 10: Nguyên lý đèn LED
LED được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống, bao gồm chiếu sáng và trang trí, cũng như trong các hệ thống báo hiệu hàng không, hàng hải và công nghiệp.
Khái quát về phần mềm LABVIEW
LABVIEW ( Laboratory Virtual Instrumentation Engineering
Workbench là phần mềm máy tính do công ty National Instruments phát triển, cung cấp môi trường phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình đồ họa Phần mềm sử dụng các biểu tượng đồ họa trực quan và dây dẫn giống như sơ đồ khối, thường được áp dụng trong giao tiếp máy tính và đo lường.
2.5.2 Các chức năng chính của LAPVIEW
Thu thập tín hiệu từ các thiết bị bên ngoài như cảm biến nhiệt độ, hình ảnh từ webcam, vận tốc của động cơ,
LABVIEW sở hữu tính năng phân tích mạnh mẽ với hơn 500 chức năng lập sẵn, cho phép người dùng trích xuất thông tin hữu ích từ dữ liệu thu thập Phần mềm này hỗ trợ phân tích các phép đo và xử lý tín hiệu, bao gồm các chức năng như phân tích tần số, phát tín hiệu và toán học.
Giao tiếp với các thiết bị ngoại vi thông qua nhiều chuẩn giao tiếp thông qua các cổng giao tiếp: RS232, RS485, USB, PCI, Ethernet
Mô phỏng và xử lý tín hiệu thu nhận là bước quan trọng nhằm phục vụ cho các mục đích nghiên cứu hoặc đáp ứng yêu cầu của hệ thống mà lập trình viên mong muốn.
Xây dựng các giao diện người dùng một cách nhanh chóng và thẩm mỹ hơn nhiều so với các ngôn ngữ khác như Visual Basic, Matlab,
Cho phép thực hiện các thuật toán điều khiển như PID, Logic mờ
(Fuzzy Logic), một cách nhanh chóng thông qua các chức năng tích hợp sẵn trong LabVIEW.
Cho phép kết hợp với nhiều ngôn ngữ lập trình truyền thống như C, C+ +,
2.5.3 Cấu trúc chương trình trong LABVIEW
Một chương trình VI ( Virtual Instruments) trong LABVIEW bao gồm
Front Panel là giao diện người sử dụng GUI (Graphic User Interface)
Block Diagram là giao diện dạng sơ đồ khối cung cấp mã nguồn lập trình
Biểu tượng kết nối (Icon/Connecter)
Trong đó Front Panel và Block Diagram là hai thành phần quan trọng nhất trong LABVIEW.
Front panel là một bảng điều khiển tương tự như thiết bị thực tế, bao gồm các thành phần như nút bấm, hộp thoại nhập dữ liệu và bộ chỉ thị để hiển thị kết quả Nó giúp người dùng dễ dàng thao tác để đáp ứng các yêu cầu cụ thể mà không cần hiểu rõ về hoạt động bên trong của chương trình, chỉ cần chú ý đến giao diện bên ngoài.
Trong Block Diagram của VI (Virtual Instruments), các mã nguồn đồ họa bao gồm thiết bị đầu cuối (Terminal), nút (Nodes) và dây nối tương tự như trong Simulink Các đối tượng trên Front Panel được thể hiện qua thiết bị đầu cuối trong Block Diagram, và không thể loại bỏ thiết bị đầu cuối này trừ khi đối tượng trên Front Panel bị xóa Người lập trình sử dụng nút, dây nối và thiết bị đầu cuối trong Block Diagram để xây dựng các thuật toán điều khiển.
Terminals are the ports through which data is transmitted between the Block Diagram and the Front Panel, as well as between Nodes within the Block Diagram These Terminals are represented as icons for various functions.
Nodes là các phần tử trong chương trình, tương tự như hàm, mệnh đề, toán tử và chương trình con trong các ngôn ngữ lập trình thông thường.
Khi kết nối các hàm, đầu vào và đầu ra của chúng được đánh dấu bằng các màu sắc để nhận diện kiểu dữ liệu Nếu kiểu dữ liệu không tương thích, việc nối các hàm sẽ gây ra lỗi và chương trình sẽ không thể thực thi.
Ngoài ra trong Front Panel và Block Diagram còn có thanh công cụ để thực hiện một số chức năng như chạy, dừng.
Biểu tượng kết nối (Icon Connector)
+ Icon (biểu tượng) là biểu tượng của VI, được sử dụng khi từ một
Trong lập trình, khi một VI (Virtual Instrument) cần sử dụng chức năng của một VI khác, VI đó được gọi là SubVI SubVI có thể được hiểu như một chương trình con trong các ngôn ngữ lập trình khác, giúp tái sử dụng mã và tổ chức chương trình một cách hiệu quả hơn.
+ Connector (bộ nối) : là một phần tử của Teminal dùng để nối các đầu vào và đầu ra của các VI với nhau khi sử dụng.
Mỗi VI có một Icon và connector mặc định được hiển thị phía góc trái trên cùng của Block Diagram và Front Panel.
- Trong đo lường và môi trường công nghiệp
- Thiết kế hệ thống nhúng
- Trong dạy học và nghiên cứu
Khái quát về phần mềm CCS
- CCS là trình biên dịch lập trình ngôn ngữ C cho Vi điều khiển PIC của hãng Microchip.
- Chương trình là sự tích hợp của 3 trình biên dich riêng biết cho 3 dòng PIC khác nhau đó là:
PCB cho dòng PIC 12‐bit opcodes
PCM cho dòng PIC 14‐bit opcodes
PCH cho dòng PIC 16 và 18‐bit
Tất cả ba trình biên dịch đã được tích hợp vào chương trình CCS, bao gồm cả trình soạn thảo và biên dịch Phiên bản mới nhất hiện nay là PCWH Compiler Ver 3.227.
CCS là một trình biên dịch hiệu quả cho vi điều khiển PIC, giúp người dùng nhanh chóng làm quen và áp dụng PIC trong các dự án Việc lập trình được thực hiện dễ dàng và hiệu quả nhờ vào ngôn ngữ lập trình C Tài liệu hướng dẫn sử dụng phong phú, trong đó bản Help đi kèm phần mềm (tiếng Anh) là chi tiết nhất Bản trợ giúp này cung cấp thông tin về hằng, biến, chỉ thị tiền xử lý, cấu trúc câu lệnh và các hàm có sẵn cho người dùng.
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠCH VÀ MÔ PHỎNG
Nguyên lý vận hành hệ thống
Sơ đồ phân luồng giao thông cho thấy các đèn tín hiệu quan trọng tại các vị trí khác nhau Đèn 1 là đèn Lạch Tray, đèn 2 là đèn Lê Lợi, đèn 3 là đèn Lạch Tray rẽ trái, đèn 4 là đèn Lạch Tray đi thẳng, đèn 5 là đèn rẽ phải Lê Lợi, và đèn 6 là đèn rẽ phải Tô Hiệu Các đèn tín hiệu này đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết giao thông, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho người tham gia giao thông.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống đèn giao thông bắt đầu với đèn 2 và đèn 3 ở trạng thái đỏ, lần lượt trong 70 giây và 35 giây Trong khi đó, đèn 1 và 4 chuyển sang xanh trong 30 giây, cho phép các phương tiện di chuyển từ Tô Hiệu và Lạch Tray sang Cầu Đất Đồng thời, đèn rẽ phải tại Lê Lợi và Tô Hiệu cũng được bật, cho phép các phương tiện thực hiện hành động rẽ phải.
Sau đó, khi đèn 1 và 4 chuyển đỏ trong 65 giây, đèn 2 cũng chuyển xanh trong 30 giây cho phép phương tiện di chuyển sang Tô Hiệu và Lạch Tray Đèn
3 vẫn đang ở trạng thái đèn đỏ với thời gian chờ còn lại là 35 giây
Khi đèn 2 chuyển sang đỏ trong 60 giây, đèn 3 sẽ chuyển xanh trong 20 giây, cho phép các phương tiện rẽ trái sang Tô Hiệu Chu kỳ này sẽ tiếp tục lặp lại.
Xây dựng sơ đồ mạch, viết chương trình
3.2.2 Viết chương trình điều khiển a Viết chương trình trên CCS
#use rs232(UART1,baud00,parity=N,stream=UART_CUNG,errors)
// - int m[10]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; int num1,donvi1,chuc1; int num2,donvi2,chuc2; int num3,donvi3,chuc3; char ts; signed int8 gg;
// -delay - void delay(int ms)
// -hien thi - void ht1(void)
Đoạn mã thực hiện việc chia số thành các phần chục và đơn vị Đầu tiên, nó tính toán chục và đơn vị của num1, sau đó xuất kết quả ra màn hình với độ trễ 10ms giữa các lần xuất Tiếp theo, mã lặp lại quy trình tương tự cho num2 và num3, đảm bảo rằng mỗi phần của số được hiển thị một cách tuần tự Các biến rb được cập nhật sau mỗi lần xuất để theo dõi trạng thái.
{ delay_ms(500); rc4t; rc1t; delay_ms(1000); rc4=tat; rc1=tat; delay_ms(500);}
To configure the microcontroller for serial communication, enable the receive interrupt (INT_RDA) and global interrupts Set the data direction for Port D to output, Port B to input, Port C to output for specific pins, and Port A to output Initialize Port D with a high output (0xFF) and assign the variable 'tat' to multiple pins on Ports C and A Finally, initiate an infinite loop with 'gg' set to 0, allowing for continuous operation.
{ binhthuong: num15; num20; num3p; do
{ putc('q'); set_tris_b(0x00); rc0t; rc5t; rc1=tat; rc2=tat; rc3=tat; rc4=tat; ra0=tat; ra1=tat; ra2t; ht1(); num1 ; num2 ; num3 ;
} while(num2!=0); num2=num1=5; num3@; do
{ putc('w'); set_tris_b(0x00); rc1t; rc5t; rc0=tat; rc2=tat; rc3=tat; rc4=tat; ra0=tat; ra1=tat; ra2t; ht1(); num1 ; num2 ; num3 ;
} while(num2!=0); num10; num2e; num35; do
{ putc('e'); set_tris_b(0x00); rc2t; rc3t; rc0=tat; rc1=tat; rc4=tat; rc5=tat; ra0=tat; ra1=tat; ra2t; ht1(); num1 ; num2 ; num3 ;
} while(num1!=0); num3=num1=5; num20; do
{ putc('r'); set_tris_b(0x00); rc2t; rc4t; rc0=tat; rc1=tat; rc3=tat; rc5=tat; ra0=tat; ra1=tat; ra2t; ht1(); num1 ; num2 ; num3 ;
} while(num3!=0); num3 ; num1`; num2%; do
{ putc('t'); set_tris_b(0x00); rc2t; rc4=tat; rc0=tat; rc1=tat; rc3=tat; rc5t; ra0t; ra1=tat; ra2=tat; ht1(); num1 ; num2 ; num3 ;
} while(num3!=0); num3=5; num1@; num2=5; do
{ putc('y'); set_tris_b(0x00); rc2t; rc4=tat; rc0=tat; rc1=tat; rc3=tat; rc5t; ra0=tat; ra1t; ra2=tat; ht1(); num1 ; num2 ; num3 ;
}} b Viết chương trình trên lapview
Hình 3 3: Chương trình trên lapview
Mô phỏng trên proteus
Hình 3 4: Mô phỏng trên proteus
Đánh giá, kiểm tra
- Hệ thống mạch hoạt động ổn định, không xảy ra lỗi trong quá trình hoạt động.
- PIC giao tiếp ổn định, phù hợp với hệ thống
