TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÁO CÁO ĐỀ TÀI ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN HIỂN THỊ LÊN LED VÀ LCD ĐỂ CẢNH BÁO MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU VÀ BẢN PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC 3 Giảng viên hướng dẫn Bộ môn Sinh viê[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BÁO CÁO ĐỀ TÀI ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN HIỂN THỊ LÊN LED VÀ LCD ĐỂ CẢNH BÁO MỤC LỤC Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Đại Dương LỜI NÓI ĐẦU VÀ Bộ môn: Kỹ thuật đo & Tin học công BẢN PHÂN nghiệp CÔNG Lưu Ngọc Anh- 20173652 Sinh viên thực hiện: CÔNG Đào Hải Nam- 20174086 VIỆC Hồng Minh Trí-20174279 Nguyễn Hoàng Phi-20174112 1.MỤC TIÊU THIẾT KẾ 2.LỰA CHỌN PHẦN CỨNG a Kit FPGA EPM240 b Chip ADC0804 c.Led số d Cảm biến ACS712………………………………………… ……………………… Thiết kế phần cứng .9 a Sơ đồ khối …………………………………………………………………… ……9 b Sơ đồ chương trình …………………………………………………………….… 10 Lập trình khối 10 a.Khối ADC 10 b Khối led 12 c Khối CLK…………………………………………………………………… ……… 13 d Khối main………………………………………………………………… ………… 14 Kết đặt được…………………………………………………………………… …15 LỜI NĨI ĐẦU Field-programmable gate array (FPGA) loại mạch tích hợp cỡ lớn dùng cấu trúc mảng phần tử logic mà người dùng lập trình Với phát triển vũ bão khoa học công nghệ, FPGA ngày ứng dụng rộng rãi sống Vì vậy, học tập nghiên cứu FPGA hướng tiềm quan trọng sinh viên ngành kĩ thuật Trong phạm vi môn học “FPGA ứng dụng”, nhóm chúng em lựa chọn tìm hiểu thực đề tài “Đo dịng điện hiển thị lên LED LCD để cảnh báo” Trong kì học tìm tịi thực hiện, nhóm hoàn thành dự án đạt được mục tiêu đề Tuy nhiên hạn chế thời gian kiến thức, mạch chúng em không tránh khỏi thiếu sót, mong thầy góp ý nhận xét để chúng em hồn thiện Bảng phân cơng nhiệm vụ Thành viên Nhiệm vụ Lưu Ngọc Anh 20173652 Code Clk_2ms, mô mạch thật, quay video, mua linh kiện Đào Hải Nam 20174086 Đọc liệu ADC0804, Port map, tính tốn khối hiển thị, thuyết trình Hồng Minh Trí 20174279 Code khối hiển thị, Slide, mua linh kiện Nguyễn Hồng Phi 20174112 Word, Code khối hiển thị, tìm hiểu phần cứng Mục tiêu thiết kế - Làm quen và sử dụng KITFPGA và ngôn ngữ VHDL Đọc và xử lý tín hiệu của cảm biến ACS712 có đầu dạng analog - Hiển thị cường độ dòng điện tiêu thụ phụ tải , thiết bị điện Lựa chọn phần cứng a, Kit FPGA EPM240 Kit EPM240T100 V1 Thông số kỹ thuật: - Sử dụng Chip: EPM240T100C5N TQFP100 - Điện áp: DC5V - 240 Logic Elements - Tương thích mạch nạp USB Blaster - Giao tiếp LCD1602, LCD12864 - Giao tiếp UART - Giao tiếp Key Đơn - Giao tiếp LED Đơn - Hỗ trợ cổng IO b, Chip ADC0804 Thông số kỹ thuật: - Độ phân giải 8bit - Nguồn cung cấp: +5V - Điện áp ngõ vào: 0-5V - Thời gian chuyển đổi khơng bé 110µs Cấu Hình Chip ADC 0804 Chức chân : - Chân 1 (chân CS : Chip Seclect) : chân chọn chíp tích cực mức thấp nghĩa muốn chân làm việc ta phải nối mass cịn khơng làm việc ta nối lên V+ Chân 2 (chân RD : Read Data) : Đây chân cho phép đọc liệu ra tích cực mức thấp nghĩa tín hiệu tương tự đầu vào Vin (+) Vin(-) sau chuyển đổi - - - - - - thành tín hiệu số lưu ghi chọn chíp chưa phép xuất chân DB0 đến DB7 và điện áp từ chân từ mức cao xuống mức thấp liệu xuất chân 11 đến chân 18 để ta lấy Chân 3 (chân WR : Write Data) :là chân ghi dư liệu,là chân cho phép thực chuyển đổi,chân tích cực mức thấp nghĩa chân mức cao kéo xuống mức thấp tín hiệu vào Vin phép chuyển đổi thành tín hiệu số.Chú ý thực chuyển đổi,tín hiệu đầu DB0 đến DB7 vẫn chốt thời điểm trước Chân 4,9 ( chân CLK IN CLK R ) : chân mạch dao động tạo xung clock.Với chíp sử dụng xung clock từ ngồi đưa vào dựa vào Ic timer 555 vào chân 4,khi chân nối mass.Nhưng để tiện cho người sử dụng ,nhà sản xuất lắp chíp dao động chân CLK IN CLK R nối tụ điện điện trở bên ngồi.Đây mạch thời mạch dao động định tần số Chân 5 ( chân INTR : Interrupt) : Chân ngắt tích cực mức thấp Chân chân chip,nó báo cho ta biết trình chuyển đổi kết thúc hay chưa ,bình thường chân mức cao trình chuyển đổi kết thúc chân xuống mức thấp để báo cho ta biết chuyển đổi xong cịn mức cao tức trình chưa xong Chân 6,7 (chân Vin) : chân vào tín hiệu tương tự Chân 8,10 ( chân AGND ,DGND ) chân mass tín hiệu tương tự tín hiệu số : AGND (Analog GND),DGND(Digital GND) Chân 9 (chân VREF/2) chân cấp điện áp tham chiếu điện áp chuyển đổi đưa vào đầu vào Vin từ 0V đến 5V chân có điện áp 2.5V Chú ý điện áp đưa vào đầu vào chuyển đổi Vin từ đến 5V chân bỏ hở nguồn cấp cho Ic 5V chân hiểu có điện áp 2.5V Chân 18,17,16,15,14,13,12,11 (chân DB0 đến DB7) chân dạng số Chân 20 (V+) chân cấp nguồn cho Ic Bất Ic muốn hoạt động ta phải cấp nguồn ni cho Ic DAC 0804 cấp nguồn 5V Theo cấu trúc nguyên lí hoạt động chíp mà ta nghiên cứu chip ADC chúng để sử dụng Ic cách tốt kết hợp với Ic vi xử lý lập trinh để xử dụng ví dụ 8051 c, Led số Thông số kỹ thuật - Led số 0,56” đỏ Catot - Kích thước : 0,56 inch - Loại led nối chung Catot - Màu sắc: Đỏ - Điên áp làm việc : 2,8- 3,1V LED dù có nhiều biến thể tựu chung có loại : - Chân Anode chung (chân + led mắc chung lại với nhau.) Chân Catode chung (Chân - led mắc chung với nhau.) Cấu tạo led d) Cảm biến ACS712 Thơng số kỹ thuật: - IC ACS712 (dịng đo 0-10A) - Nguồn sử dụng: 5VDC - Độ nhạy đầu ra từ 96-104mV/A = 0.1V/A - Đường tín hiệu analog có độ nhiễu thấp - Độ trễ đầu ra để đáp ứng với đầu vào là 5µs - Điện trở dây dẫn trong là 1.2mΩ 3, Thiết kế phần cứng - Sơ đồ khối : - Sơ đồ khối chương trình : 4, Lập trình khối a, Khối ADC 10 11 b, Led 12 c, Khối CLK 13 d, Main 14 4, Kết đạt 15 ... chúng em lựa chọn tìm hiểu thực đề tài ? ?Đo dòng điện hiển thị lên LED LCD để cảnh báo? ?? Trong kì học tìm tịi thực hiện, nhóm hồn thành dự án đạt được mục tiêu đề Tuy nhiên hạn chế thời gian kiến... Làm quen? ?và? ?sử dụng KITFPGA? ?và? ?ngơn ngữ VHDL Đọc? ?và? ?xử lý tín hiệu của cảm biến ACS712 có đầu dạng analog - Hiển thị cường độ dòng điện tiêu thụ phụ tải , thiết bị điện Lựa chọn phần cứng a,... đưa vào dựa vào Ic timer 555 vào chân 4,khi chân nối mass.Nhưng để tiện cho người sử dụng ,nhà sản xuất lắp chíp dao động chân CLK IN CLK R nối tụ điện điện trở bên ngồi.Đây mạch thời mạch dao động