ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CHIP ADE9153A ĐO CÔNG SUẤT TẢI MỘT PHA SINH VIÊN LƯƠNG NGỌC CƯỜNG MSSV 16021811 LỚP DHDKTD12A GVHD TS PHẠM CÔNG DUY TP HCM,[.]
ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CHIP ADE9153A ĐO CÔNG SUẤT TẢI MỘT PHA LƯƠNG NGỌC CƯỜNG SINH VIÊN : MSSV : 16021811 LỚP : DHDKTD12A GVHD : TS PHẠM CÔNG DUY TP HCM, NĂM 2020 PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên giao đề tài: Lương Ngọc Cường MSSV: 16021811 Tên đề tài: ỨNG DỤNG CHIP ADE9153A ĐO CÔNG SUẤT TẢI MỘT PHA Nội dung: - Khảo sát sản phẩm tìm hiểu đánh giá sản phẩm có mặt thị trường thiết bị đo điện thông minh - Đề xuất giải pháp đo có tích hợp hiển thị LCD ứng dụng điện thoại cho mơi trường dân dụng - Lập trình Kit EV-ADE9153ASHIELDS Analog Device để đo công suất tiêu thụ tải, đưa liệu đo lên Blynk server Kết quả: Đo giá trị như: Công suất tiêu thụ, công suất phản kháng,công suất biểu kiến, hệ số cơng suất cos phi, điện áp, dịng điện, tần số dòng điện, nhiệt độ thiết bị, hiển thị thơng số hình LCD app Blynk Giảng viên hướng dẫn Tp.HCM, ngày…tháng…năm 2020 Sinh viên I NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II MỤC LỤC Chương 1:Khảo sát sản phẩm thị trường 1.1 Giới thiệu đề tài: 1.2 Khảo sát thị trường Chương 2: Giới thiệu chuẩn giao tiếp .5 2.1 Truyền liệu 2.2 Truyền thông nối tiếp 2.2.1 Các loại kênh truyền nối tiếp 2.2.2 Đồng liệu kênh truyền nối tiếp .6 2.3 Khung truyền số khái niệm thuật ngữ .7 2.3.1 Khung truyền liệu ( Data frame) 2.3.2 Thuật ngữ 2.4 Truyền thông UART với Atmega32 2.4.1 Khái niệm .9 2.4.2 Các ghi 10 2.5 Giao tiếp I2C .14 2.5.1 Khái niệm: 14 2.5.2 Nguyên lý hoạt động: 14 2.6 Giao tiếp SPI 19 2.6.1 Khái niệm .19 2.6.2 Chế độ hoạt động SPI: 21 2.6.3 Cấu hình SPI: 23 2.6.4 Ứng dụng SPI: 24 Chương 3: Tổng quan ESP8266 .25 3.1 Giới thiệu Module NodeMCU Esp8266: 25 III 3.1.1 Tổng quan .25 3.1.2 Sơ đồ chân sơ đồ khối 25 3.1.3 Thông số phần cứng: 26 3.1.4 Các SDK hỗ trợ chình thức từ hãng 27 3.1.5 Một số hàm lập trình Nodemcu 8266: 28 3.2 Module hình 1.8 inch TFT ST7735 29 3.2.1 Giới thiệu: .29 3.2.2 Đặc điểm sơ đồ chân 29 3.3 KIT EVADE9153ASHIELDZ 30 3.3.1 Giới thiệu: .30 3.3.2 Đặc điểm sơ đồ chân: .31 3.3.3 Một số ghi quan trọng cần ý: .33 Chương 4: Thực đề tài 37 4.1 Sơ đồ đấu nối phần cứng .37 4.2 Lập trình phần mềm 39 4.2.1 Xây dựng lưu đồ giải thuật 39 4.2.2 Xây dựng lưu đồ giải thuật cho lập trình Arduino Uno 39 4.2.3 Xây dựng lưu đồ giải thuật lập trình cho NodeMCU 51 4.2.4 Kết thực tế: 56 Chương Tổng kết đánh giá 59 5.1 Kết đạt 59 5.2 Kết chưa đạt 59 5.3 Hướng tương lai: 60 Lời cảm ơn .61 Tài liệu tham khảo 62 IV Danh sách hình vẽ Hình 1.1 Biểu đồ tổng sản lượng điện tiêu thụ giới qua năm [1] .1 Hình 2.1 Kênh truyền Simplex[2] Hình 2.2 Kênh truyền Duplex[2] .6 Hình 2.3 Kênh truyền Fullplex[2] Hình 2.4 Khung truyền liệu[2] Hình 2.5 Biểu diễn thuật ngữ[2] .8 Hình 2.6 Biểu diễn chuẩn giao tiếp RS232[3] .9 Hình 2.7 Biểu diễn ghi UDR[3] 10 Hình 2.8 Biểu diễn ghi UCRSA[3] 10 Hình 2.9 Biểu diễn ghi UCSRB[3] 11 Hình 2.10 Biểu diễn ghi UCSRC[3] 12 Hình 2.11 Biểu diễn ghi UBRRL ghi UBRRH[3] 13 Hình 2.12 Biểu diễn sơ đồ kết nối giao tiếp I2C[4] 14 Hình 2.13 Biểu diễn địa 10 bit liệu [4] 15 Hình 2.14 Biểu diễn trình gửi liệu I2C[4] 16 Hình 2.15 Biểu diễn trình thay đổi liệu[4] 16 Hình 2.16 Biểu diễn bit liệu theo sau bit ACK[4] .16 Hình 2.17 Biểu diễn trình truyền liệu bus I2C[4] .17 Hình 2.18 Biểu diễn hoàn thành việc truyền nhận liệu[4] .17 Hình 2.19 Lưu đồ thuật tốn trình truyền nhận liệu[4] .18 Hình 2.20 Biễn kết nối SPI[5] .20 Hình 2.21 Biểu diễn trạng thái Mode SPI[5] 22 Hình 2.22 Biểu diễn trạng thái Mode SPI [5] 22 Hình 2.23 Biểu diễn trạng thái Mode SPI [5] 22 V Hình 2.24 Biểu diễn trạng thái Mode SPI [5] 23 Hình 2.25 Cấu hình Master Slave độc lập[5] 23 Hình 2.26 Cấu hình Daisy Chain[5] 24 Hình 3.1 Sơ đồ tổng quan NodeMCU[6] 25 Hình 3.2 Hình ảnh Module hình LCD 1.8TFT ST7735[7] 29 Hình 3.3 Hình ảnh KIT EVADE9153ASHIELD[8] .30 Hình 3.4 Sơ đồ chân chip ADE9153A[8] 31 Hình 4.1 Sơ đồ đấu dây KIT EVADE9153ASHIELD 37 Hình 4.2 Sơ đồ kết nối Arduino uno, NodeMCU hình LCD 1.8TFT ST7735 .38 Hình 4.3 Tổng quan mơ hình hệ thống 39 Hình 4.4 Lưu đồ giải thuật cho Arduino Uno 39 Hình 4.5 Lưu đồ giải thuật cho NodeMCU 51 Hình 4.6 Mơ hình kết nối 56 Hình 4.8 Xây dựng ứng dụng App Blynk 56 Hình 4.9 Đo cơng suất quạt gió .57 Hình 4.10 Kết đo quạt gió hiển thị LCD app Blynk 57 Hình 4.11 Bóng đèn điện quang 8W .58 .58 Hình 4.12 Kết đo bóng đèn hiển thị LCD app Blynk 58 VI DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Bảng thiết bị khảo sát thị trường Bảng 2.1 Biểu diễn chế độ bit Parity[3] 12 Bảng 2.2 Bảng quy định độ dài truyền liệu ghi UCSRB[3] 13 Bảng 2.3 Bảng tính tốc độ baud[3] 13 Bảng 3.1 Bảng chức thông số chân NodeMCU 26 Bảng 3.2 Bảng danh chức chân LCD 1.8TFT ST7735 30 Bảng 3.3 Bảng chức chân chip ADE9153A 33 Bảng 3.4 Bảng thông tin địa ghi quan chip ADE9153A 36 VII Lương Ngọc Cường Khoá luận tốt nghiệp Chương 1:Khảo sát sản phẩm thị trường 1.1 Giới thiệu đề tài: Hiện với việc bùng nổ việc cách mạng cơng nghiệp hóa đất nước phát triển nhanh chóng hầu hết tất lĩnh vực dẫn đến việc sử dụng lượng ngày lớn hết Và điện lượng quan trọng bậc để kiến tạo nên văn minh nhân loại khơng nằm ngồi phát triển Chart Title 25000 20000 15000 10000 5000 1974 1980 1990 Industry Transport Commercial and public services Others* 2000 2010 2017 Residential Hình 1.1 Biểu đồ tổng sản lượng điện tiêu thụ giới qua năm [1] Với gia tăng việc đo đếm quản lí khối lượng lớn thơng tin điều khó khăn tốn Vì để phù hợp kỷ ngun cơng nghiệp 4.0 giải pháp đưa giúp nâng cao khả quản lí, tiết kiệm chi phí tiện lợi q trình đo đếm cơng suất điện cơng tơ điện tử tích hợp wifi đời Nó đo đếm tất thông số công suất, điện năng, điện áp, dịng, cơng suất phản kháng, tần số, cosphi., nhiệt độ vv Và điều tuyệt vời hết hiển thị xác tất smart phone bạn Lương Ngọc Cường Khoá luận tốt nghiệp 1.2 Khảo sát thị trường Hãng TOMZN SINOTIMER sản xuất Hình ảnh Thơng - Điện áp: 110V-230V - Điện áp: 90V-250V tin kỹ - Tần số: 50Hz,60Hz - Tần số: 50Hz,60Hz thuật - Dòng tối đa: 50A-70A - Dịng tối đa: 60A - Kích cỡ: 91*76*74mm - Kích cỡ: 79*36*66mm Tình - Hiển thị giá trị app - Hiển thị giá trị app - Đọc số bao gồm: - Đọc giá trị: điện áp, dịng cơng suất tiêu thụ(P), công điện, công suất tiêu thụ, điện suất phản kháng(Q), cơng suất biểu kiến(S), điện - Hẹn đóng ngắt - 49$ (chưa bao gồm thuế phí năng(A), điện áp(V), dịng điện (A), hệ số cơng suất(Cos phi) Giá thành - Hẹn đóng ngắt - Bảo vệ áp, dòng - Giao tiếp RS485 - 33$ (chưa bao gồm thuế phí chi phí vận chuyển) chi phí vận chuyển) ... Lương Ngọc Cường MSSV: 16 0 218 11 Tên đề tài: ỨNG DỤNG CHIP ADE 915 3A ĐO CÔNG SUẤT TẢI MỘT PHA Nội dung: - Khảo sát sản phẩm tìm hiểu đánh giá sản phẩm có mặt thị trường thiết bị đo điện thông minh... pháp đo có tích hợp hiển thị LCD ứng dụng điện thoại cho môi trường dân dụng - Lập trình Kit EV-ADE 915 3ASHIELDS Analog Device để đo công suất tiêu thụ tải, đưa liệu đo lên Blynk server Kết quả: Đo. .. hoạt - UPM1 UPM0 ( Parity Mode) dùng để quy định kiểm tra parity Nếu UPM1:0 = 00 parity không sử dụng ( mode thông dụng) UPM1:0 = 01 khơng sử dụng, UPM1:0 = 10 parity chẵn dùng, UPM1:0 =11 parity