kl le duy bao 910405d

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Thạc Sĩ Trần Viết Thắng thầy cô khoa điện - điện tử tận tình dạy dỗ hướng dẫn cho em thực luận văn Bên cạnh em cảm ơn bạn động viện em trình thực Trong trình làm luận văn em có thiếu sót khiếm khuyết xin thầy cô bạn cảm thong đóng góp ý kiến góp ý để em có học quý giá học tập việc làm sau Chân thành cảm ơn Sinh Viên Thực Hiện Lê Duy Bảo   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày … tháng … năm 2011 GVHD KÝ TÊN   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Ngày … tháng … năm 2011 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN KÝ TÊN   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU QUÁT VÀ TÌM HIỂU ĐỀ TÀI I/ Đặt vấn đề: II/Yêu cầu đề tài mà giao: CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ LUẬN VĂN I/ Giới thiệu Spinning led: Led quay theo hình trịn (các Led nằm mặt phẳng quay) Led quay theo hình trụ trịn (các Led đặt vng góc với mặt phẳng quay) CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN PHỤC VỤ TRONG LUẬN VĂN PHẦN 1: PIC I/ TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC: II/MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA VI ĐIỀU KHIỂN PIC Các đặc tính ngọai vi 10 Các đặc tính đặc biệt vi điều khiển: 11 Công nghệ CMOS 11 III/ ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A 12 Giới thiệu: 12 Sơ đồ chân chức chân: 13 PHẦN 2: LCD 18 I/ Giới thiệu: 18 PHẦN 3: LED 21 I/ Giới thiệu 21 II/ Hoạt động: 21 III/ Tính chất: 21 IV/ Ứng Dụng: 22 PHẦN 4: ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 23 I/ Giới thiệu: 23 II/ Nguyên lý hoạt động: 23 III/ Cơ chế sinh lực quay động điện chiều: 24   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG IV/ Điều khiển tốc độ: 25 V/ Encoder: 27 PHẦN 5: MODULE RF HM-TR232 29 I/ Giới thiệu: 29 II/ Sơ đồ chân: 29 III/ Các thông số kỹ thuật: 30 IV/ Các sơ đồ đấu nối module RF 32 CHƯƠNG 4: TIẾN TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 34 I/ Thi công đế đỡ: 34 II Tính tốn bán kính vịng quay để chế tạo phần khí: 34 III/ Xác định thời gian vòng quay đoạn: 35 IV/ Thiết kế bảng chữ số: 35 CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG 47 GIÁI THÍCH VẬN HÀNH CỦA TỒN HỆ THỐNG 48 SƠ ĐỒ KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HIỂN THỊ TỐC ĐỘ LÊN LCD 49 THIẾT KẾ KHỐI ĐIỂU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 50 Mạch Phát tín hiệu từ PC: 51 Mạch thu tín hiệu xử lý việc chớp led: 52 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ HIỂN THỊ LCD 53 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT TỔNG QUÁT VIỆC THU - PHÁT TÍN HIỆU TỪ PC XUỐNG VI XỬ LÝ 54 LƯU ĐỒ CỦA CHƯƠNG TRÌNH PHÁT DỮ LIỆU 55 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT NHẬN VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU 56   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU QUÁT VÀ TÌM HIỂU ĐỀ TÀI I/ Đặt vấn đề: Ngày nay, kỹ thuật vi điều khiển trở nên quen thuộc ngành kỹ thuật đời sống dân dụng Từ dây chuyền sản xuất lớn đến thiết bị gia dụng, thấy diện vi điều khiển Các vi điều khiển có khả xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà cần chip vi mạch nhỏ, thay tủ điều khiển lớn phức tạp mạch điện gọn nhẹ khơng khó sử dụng Vi điều khiển khơng góp phần vào kỹ thuật điều khiển mà cịn góp phần to lớn việc phát triển thơng tin Đó đời hàng loạt thiết bị tối tân ngành viễn thơng truyền hình, đặc biệt đời mạng internet góp phần đưa người đến đỉnh cao văn minh nhân loại Với phát triển ngày cao nên địi hỏi phải có giải trí ngày nâng lên Chình lý trên, việc tìm hiểu khảo sát vi điểu khiển điều mà cần trọng đến Đó nhu cầu cần thiết hành trang sinh viên trường làm việc xã hội Đề tài thực sở thực tiễn để đáp ứng nhu cầu Các điều khiển sử dụng điều khiển đơn giản để vận hành sử dụng cách trơn tru cần có giúp đỡ trí tuệ người chương trình phần mềm Để tìm hiểu vi điều khiển cách khoa học mang lại hiệu cao làm tản cho việc tiếp cận đến mơ hình hệ thống đại Xuất phát từ thực tiễn em định chọn đề tài “THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH SPINNING LED VÀ GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH” II/Yêu cầu đề tài mà giao:       Nghiên cứu phương pháp điều khiển từ xa Nghiên cứu việc truyền liệu từ xa dùng RF Nghiên cứu lưu ảnh mắt Nghiên cứu thời gian nháy led để tạo hiệu ứng hình ảnh Thiết kế thi cơng mơ hình Lập tình kiểm tra chu trình hoạt động mơ hình   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ LUẬN VĂN I/ Giới thiệu Spinning led: Spinning Led mô hình led trang trí dựa vào tốc độ quay động tốc độ chớp nháy led mà tạo hiệu ứng, hình ảnh mắt Spinning Led liên quan đến tượng lưu ảnh mắt, giống Led ma trận, quét cột đưa 8bit data làm hàng Điểm khác biệt led ma trận có cột led, tính tốn thời gian xác để hiển thị LED vị trí cần hiển thị Có thể hiển thị theo cách : Led quay theo hình trịn (các Led nằm mặt phẳng quay)   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG Led quay theo hình trụ trịn (các Led đặt vng góc với mặt phẳng quay)   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG CHƯƠNG CÁC LINH KIỆN PHỤC VỤ TRONG LUẬN VĂN PHẦN 1: PIC I/ TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC: Pic họ vi điều khiển RISC sản suất công ty Microchip Technology Thế hệ PIC PIC 1650 phát triển Microelectronics Division thuộc General – Instrument Pic viết tắt từ: “programmable intelligent computer” sản phẩm hãng General Instruments đặt cho dòng Pic 1650 Tại thời đỉêm Pic 6650 dùng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi cho máy chủ 16 bit CP1600, người ta gọi Pic với tên “ Peripheral Interface Controller” - điều khiển giao tiếp ngọai vi CP 1600 CPU mạnh lại yếu họat động xuất nhập Pic bit phát triển vào khỏang năm 1975 để hỗ trợ cho họat động xuất nhập CP1600 Năm 1985 General Instruments bán công nghệ vi điện tử họ, chủ sở hữu hủy bỏ hầu hết dự án lỗi thời Tuy nhiên Pic bổ sung EEPROM để tạo thành điều khiển vào lập trình Ngày có nhiều dịng Pic khác với hàng lọat module ngoại vi tích hợp sẵn với nhớ chương trình từ 512 Word đến 32K Word II/MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA VI ĐIỀU KHIỂN PIC Hiện có nhiều dịng Pic có nhiều khác biệt phần cứng điểm qua vài nét sau: Là CPU 8/16 bit, xây dựng theo kiến trúc Harvad có sửa đổi  Có nhớ Flash ROM tùy chọn từ 256 byte đến 256 kbyte  Có cổng xuất - nhập (I/O ports)  Có timer 8/16 bit  Có cổng giao tiếp nối tiếp đồng /khơng đồng USART  Có chuyển đổi ADC 10/12 bit   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG  Có so sánh điện áp (Voltage Comparators)  Có khối Capture/Compare/PWM  Có hỗ trợ giao tiếp LCD  Có MSSP Peripheral dùng cho giao tiếp I2C, SPI, I2S  Có nhớ nội EEPROM ghi / xóa lên tới triệu lần  Có khối điều khiển dộng cơ, đọc ecoder  Có hỗ trợ giao tiếp USB  Có hỗ trợ điều khiển Ethernet  Có hỗ trợ giao tiếp CAN Các đặc tính ngọai vi  Timer0: định thời timer/counter bit có chia trước  Timer1: định thời timer/counter16 bit có chia trước, đếm CPU chế độ ngủ với nguồn xung từ tụ thạch anh nguồn xung bên  Timer2: định thời gian timer/counter bit vơí ghi bit, chia trước postscaler  Timer3: định thời timer/counter 16 bit  Hai khối Capture, Compare, PWM o Capture có độ rộng 16 bit, độ phân giải 12.5ns o Compare có độ rộng 16 bit, độ phân giải 200ns o Độ phân giải lớn PWM 10 bit   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 10 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG 01111111, 11111111, 11000000, 11000000, 11111111, 01111111 00111111, 01111111, 11100000, 11100000, 01111111, 00111111 11100111, 11100111, 00011000, 00011000, 11100111, 11100111   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 42 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG 00001111, 00001111, 11110000, 11110000, 00001111, 00001111 11100011, 11110011, 11111011, 11011111, 11001111, 11000111   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 43 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG 11000010, 11000011, 11111111, 11111111, 11000000, 11000000 11000110, 11100001, 10110001, 10011001, 10001001, 10000110 10000001, 10001001, 10001001, 10001001, 10001001, 01110110   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 44 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG 01110000, 01111000, 01001100, 01000110, 11100011, 01000000 10001111, 10001001, 10001001, 10001001, 10001001, 01110001 01111110, 10001001, 10001001, 10001001, 10001001, 01110000   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 45 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG 00000001, 00000001, 11100001, 00010001, 00001001, 00000111 01110110, 10001001, 10001001, 10001001, 10001001, 01110110 00001110, 10010001, 10010001, 10010001, 10010001, 01111110   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 46 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG CHƯƠNG 5: SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG     PC    MODULE  RF       PIC  16F877     MODULE  RF       PIC  16F877  XUẤT XUẤT XUNG PWM ĐIÊU KHIỂN MOTOR   LED  HIỂN THỊ TỐC ĐỘ LÊN LCD   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 47 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG GIÁI THÍCH VẬN HÀNH CỦA TỒN HỆ THỐNG Để vận hành hệ thống, trước hết ta dùng giao diện VB lập trình máy tính Ta nhập ký tự textbox nhấn nút “gửi” Các ký tự kiểm tra Nếu ký tự textbox khác null ký tự đặc biệt VB cho phép ta truyền, null VB nhắc ta nhập lại chuỗi ký tự Sau VB truyển ký tự ta vừa nhập vào qua module RF HM-TR232 bên khối xử lý led nhận tín hiệu xét xem tín hiệu vừa nhận có tất byte tức ký tự Sau nhận xong vi điều khiển xem xét xem ký tự vừa nhận ký tự xuất theo bảng mã ta tạo sẵn Bên cạnh khổi điểu khiển tốc độ động hoạt động độc lập với PC khối điểu khiển Led   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 48 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG SƠ ĐỒ KHỐI ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HIỂN THỊ TỐC ĐỘ LÊN LCD Vi xử lý phát xung PWM kích Mức cao      C1815 IRFZ44N Tạo thành xung kích động quay Đo hiển thị tốc độ lên LCD Mức thấp f       A1015 tắt IRFZ44N   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 49 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG THIẾT KẾ KHỐI ĐIỂU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 50 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG Mạch Phát tín hiệu từ PC: CON6: Module thu phát RF Pin1: VCC Pin2: DTX Pin3: GND Pin4: DRX Pin5: CONFIG Pin6: ENABLE ** Chức chân nêu phần 5: module thu phát RF HM-TR232   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 51 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG Mạch thu tín hiệu xử lý việc chớp led:   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 52 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ HIỂN THỊ LCD   Bắt đầu   Bắt đầu     Vặn biến trở Encoder phát xung Vi Xử Lý nhận tín hệu analog từ biến trở Vi xử lý đếm xung từ encoder                 Tính tốn việc thay đổi duty Tính tốn số vịng quay       Vi xử lý xuất xung PWM theo duty vừa tính tốn Hiển thị tốc độ lên LCD                                  M c cao               M c th p  Kích dẫn C1815 Kích dẫn A1015 Kích IRFZ44N Tắt IRFZ44N   Kết Thúc Motor Quay Hiển thị tốc độ lên LCD Kết Thúc   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 53 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT TỔNG QUÁT VIỆC THU - PHÁT TÍN HIỆU TỪ PC XUỐNG VI XỬ LÝ Bắt đầu Nhập chữ vào textbox Null Kiểm tra chữ Phát chữ text box Nhận số byte vừa phát Lập trình Pic xuất led Kết Thúc   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 54 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG LƯU ĐỒ CỦA CHƯƠNG TRÌNH PHÁT DỮ LIỆU Bắt đầu Nhập chữ vào textbox Null hay ký tự đặc biệt Kiểm tra chữ Mở Serial Port Ngắt Phát Đóng Serial Port Kết Thúc   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 55 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT NHẬN VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU      Bắt đầu Ngắt nhận Kiểm tra số byte vừa nhận Kiểm tra nhận byte Kiểm tra byte vừa nhận so sánh với mảng ký tự Vi điều khiển xuất led theo ký tự vừa nhận Kết Thúc   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 56 ... LÊ DUY BẢO   TRANG 31 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG IV/ Các sơ đồ đấu nối module RF   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 32 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG   SVTH: LÊ DUY. .. mặt phẳng quay)   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG Led quay theo hình trụ trịn (các Led đặt vng góc với mặt phẳng quay)   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG LUẬN VĂN... f       A1015 tắt IRFZ44N   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 49 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: THS TRẦN VIẾT THẮNG THIẾT KẾ KHỐI ĐIỂU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ   SVTH: LÊ DUY BẢO   TRANG 50 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP