(TIỂU LUẬN) THIẾT kế NHIỆT kế điện tử ( DIGITAL THERMOMETER) DÙNG 8051 và LM35

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT & TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ & TRUYỀN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: THIẾT KẾ NHIỆT KẾ ĐIỆN TỬ ( DIGITAL THERMOMETER) DÙNG 8051 VÀ LM35 Cơ sở thực tập: Công ty TNHH HCL Vietnam Cán quản lý: Th.s NGUYỄN THÙY DUNG Cán hướng dẫn: NGUYỄN HOÀNG GIANG Sinh viên thực hiện: HOÀNG MẠNH TIẾN Lớp: ĐTƯD-K16A Thái Nguyên, tháng 09 năm 2021 Tieu luan MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY 1.1 HCL Technologies 1.2 HCL Việt Nam CHƯƠNG 2: CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO .10 2.1 Kĩ Tiếng Anh 10 2.2 Khóa học lập trình nhúng 10 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NHIỆT KẾ ĐIỆN TỬ .16 3.1 GIỚI THIỆU .16 3.1.1 Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 16 3.1.1.1 Ngoài nước 16 3.1.2 Mục tiêu tính cấp thiết đề tài 19 3.1.2.1 Tính cấp thiết đề tài 19 3.1.2.2 Mục tiêu đề tài .21 3.2 LÝ THUYẾT THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 22 3.2.1 Vi điều khiển 8051 22 3.2.2 Chip ADC0804 27 3.2.3 LCD 16x2 .28 3.2.4 Cảm biến LM35 30 3.2.5 Biến trở 31 3.2.6 Nút nhấn 32 3.2.7 Tụ điện 33 3.2.8 Thạch anh 34 3.3 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 35 3.3.1 Phần mềm viết chương trình 35 3.3.1.1 Giới thiệu phần mềm mô Proteus 35 Tieu luan 3.3.1.2 Giới thiệu phần mềm Keil C .36 3.3.2 Sơ đồ khối 37 3.3.3 Chương trình mơ .37 3.3.3 Sơ đồ khối 38 3.3.4 Lưu đồ thuật toán 39 3.3.4 Thi công phần cứng 41 Kết luận 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 43 Tieu luan LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô giáo  trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Điện tử, Khoa Công nghệ Điện tử Truyền thơng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt thời gian qua Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Nguyễn Thùy Dung tận tình, trực tiếp bảo, hướng dẫn em suốt trình làm báo cáo tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với thầy, cô, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà cịn học tập tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, điều cần thiết cho em q trình học cơng tác sau Em xin cám ơn thầy cô môn thầy Mohamed Salahudin, cán hướng dẫn: anh Nguyễn Hồng Giang… hướng dẫn em nhiệt tình việc thực thực tập tốt nghiệp Cùng với hướng dẫn dẫn thầy cô giáo, lỗ lực nghiên cứu học hỏi lý thuyết vận dụng vào thực tế Em hoàn thiện xong thực tập tốt nghiệp Tuy vậy, kiến thức cịn hạn hẹp nên q trình thực Báo cáo thực tập chúng em khơng thể tránh khỏi sai sót, mong q thầy hội đồng khảo thi bỏ qua có hướng giúp đỡ để chúng em hồn chỉnh đồ án hồn chỉnh Một lần em xin chân thành cảm ơn! Ngày ., Tháng 10, Năm 2021 Sinh viên thực Hoàng Mạnh Tiến Tieu luan NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Thái Nguyên, ngày… tháng… Giảng viên CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ CÔNG TY 1.1 HCL Technologies HCL Technologies Tập đồn Cơng nghệ Thơng tin tồn cầu, nâng cao lực cho doanh nghiệp cơng nghệ tồn cầu khác, thành lập vào năm 1991, có trụ sở Noida, Uttar Pradesh, Ấn Độ Các sản phẩm, dịch vụ kỹ thuật công nghệ Tieu luan HCL xây dựng qua thập kỷ phát triển không ngừng, với triết lý quản lý tiếng giới, văn hóa doanh nghiệp mạnh mẽ đổi chấp nhận rủi ro tập trung vào mối quan hệ với khách hàng Với mạng lưới R&D tồn cầu, phịng thí nghiệm đổi trung tâm phát triển toàn giới, 168.000 nhân tài làm việc 50 quốc gia, HCL phục vụ doanh nghiệp hàng đầu lĩnh vực kinh doanh chính, bao gồm 250 doanh nghiệp nằm top 500 650 doanh nghiệp danh sách Global 2000 Hình 1.1: HCL Technologies Ngày nay, doanh nghiệp ngành công nghiệp đứng điểm uốn. Để phát triển mạnh thời đại kỹ thuật số, cơng nghệ như phân tích , đám mây , IoT và tự động hóa chiếm vị trí trung tâm. Để mang lại cho doanh nghiệp lợi ích tối đa cơng nghệ nhằm nâng cao mục tiêu kinh doanh họ, HCL cung cấp danh mục sản phẩm dịch vụ tích hợp thơng qua ba đơn vị kinh doanh. Đó là Dịch vụ CNTT Kinh doanh (ITBS), Dịch vụ Kỹ thuật R&D (ERS), Sản phẩm Nền tảng (P&P) ITBS cho phép doanh nghiệp toàn cầu chuyển đổi hoạt động kinh doanh họ thông qua Digital Foundation, sở hạ tầng đại hóa họ xây dựng xung quanh đám mây, mạng phần mềm xác định, nơi làm việc kỹ thuật số yếu tố khác; Kinh doanh Kỹ thuật số, kết hợp dịch vụ ứng dụng khả tư vấn; và Hoạt động Kỹ thuật số, thiết lập ba hướng cho hoạt động đại hóa hiệu cấp doanh nghiệp ERS cung cấp dịch vụ giải pháp kỹ thuật tất khía cạnh phát triển sản phẩm kỹ thuật tảng Theo P&P, HCL cung cấp sản phẩm phần mềm đại hóa cho khách hàng tồn cầu theo yêu cầu công nghệ ngành cụ thể họ Tieu luan Chiến lược Phương thức tổng thể 1-2-3 HCL tạo thành xương sống ba đơn vị kinh doanh để giúp doanh nghiệp điều hướng thời đại kỹ thuật số cách dễ dàng. Đó khía cạnh cốt lõi trọng tâm 'Doanh nghiệp Kỹ thuật số 4.0' họ - nhằm cung cấp dịch vụ toàn diện cho khách hàng để đáp ứng nhu cầu công nghệ họ sẵn sàng cho họ sẵn sàng tương lai DNA công ty đổi cấp sở, văn hóa đồng đổi truyền thống vượt xa mong đợi, để tạo giá trị cho khách hàng, phân biệt rõ ràng mang lại cho công ty lợi khác biệt việc tạo giá trị cho doanh nghiệp lĩnh vực kỹ thuật số kết nối giới 1.2 HCL Việt Nam Việt Nam, quốc gia thuộc khu vực Đông Nam Á tiếng với di sản văn hóa, lịch sử lâu đời đa dạng sinh học, giúp nơi trở thành quốc gia xinh đẹp, rực rỡ nhiều khía cạnh Trong nhiều năm qua, Chính phủ Việt Nam mong muốn định hình đất nước trở thành điểm đến công ty CNTT trở thành mắt xích quan trọng kinh tế tồn cầu Các khoản đầu tư khiến người khu vực gọi Việt Nam “Thung lũng Silicon” Đông Nam Á Tham vọng thúc đẩy nhà cung cấp CNTT chất lượng tiếp lửa động lực đưa Việt Nam trở thành kinh tế định hướng dịch vụ, khiến Việt Nam trở thành quốc gia tuyệt vời để HCL Technologies hợp tác Được nhà phân tích cơng nhận kinh tế phát triển nhanh giới Nguồn nhân tài vị trí địa lý khiến Việt Nam trở thành trung tâm phân phối lý tưởng cho ứng dụng, tích hợp dịch vụ sở hạ tầng kinh doanh dịch vụ cho khách hàng toàn cầu Trong năm tới, HCL Việt Nam mong muốn phát triển mạnh với góp sức 3.000 nhân viên, để cung cấp dịch vụ cho khách hàng tồn giới Tieu luan Hình 1.2: HCL VietNam HCL Việt Nam bắt đầu hành trình Việt Nam vào tháng năm 2021, với trụ sở Tòa nhà Leadvisors, 643 Phạm Văn Đồng, Hà Nội HCL Việt Nam cam kết cung cấp giải pháp công nghệ cho 500 khách hàng nhiều ngành khác bao gồm: Sản xuất, Hàng tiêu dùng đóng gói, Bán lẻ, Cơng nghệ cao, Ngân hàng, Dịch vụ Tài chính, Bảo hiểm (BFSI), Năng lượng, Hậu cần, Viễn thông, Sản xuất ô tô, Hàng không vũ trụ, Truyền thông, Xuất bản, Dược phẩm, Thiết bị y tế Dịch vụ khách hàng Dịch vụ tài chính: Quản lý xác nhận quyền sở hữu, Bảng cân đối kế toán, Hỗ trợ nhân viên HCL, Dịch vụ chia sẻ học tập, Bộ phần mềm Microsoft Office, Giải khiếu nại tài chính, Tính tốn Tài chính, Xử lý khiếu nại Hậu cần: Vận chuyển hàng hóa, Dịch vụ khách hàng, Nhâ ̣p liê ̣u, Báo cáo, Xếp hạng & Thanh toán, Thực đơn hàng, Hợp đồng hậu cần, Mã hóa địa lý Năng lượng, Tiện ích & Dịch vụ công cộng: Trung tâm liên hệ đa kênh, Xử lý giao dịch văn phòng, Quản lý ngoại lệ, Quản lý vòng đời khách hàng, Giải pháp quản lý nợ, Dịch vụ đo sáng thơng minh, Phân tích tích hợp, Tự động hóa robot Dịch vụ Truyền thơng: Báo chí Biên tập, Quản lý nội dung, Thiết kế & Tạo Quảng cáo, Lưu trữ & Bảo trì trang web, Bản trình bày PPT Flash, Tạo thử nghiệm biểu mẫu điện tử, Lưu trữ kỹ thuật số Dịch vụ tài & ngân hàng: Tieu luan Xử lý chấp, Hỗ trợ khách hàng thẻ tín dụng, Dịch vụ hỗ trợ người cho vay, Dịch vụ Ngân hàng, Bán lẻ, Quản lý tài sản, Kế toán quỹ, Hoa hồng, Quản lý quỹ, Cơ quan chuyển giao Bảo hiểm: Cấp phép đại lý, Tính tốn Tài chính, Đánh giá rủi ro, Dịch vụ & Quản trị sách, Quản lý xác nhận quyền sở hữu, Hưu trí & niên kim, Quản trị tài khoản, Hoa hồng, Dọn dẹp liệu, Lập mục tài liệu Dịch vụ sức khỏe: Thiết lập khách hàng, Dịch vụ giao diện người dùng, Lập hóa đơn khoản phải thu, Dịch vụ ghi danh, Dịch vụ mạng nhà cung cấp, Quản lý xác nhận quyền sở hữu Quyền lợi nhân viên HCL Việt Nam  Cơ hội chỗ: HCL có hoạt động 50 quốc gia có hội tuyệt vời để đến thăm quốc gia khác để tiếp xúc với Quốc tế  Bảo hiểm: Bảo hiểm y tế cho thân, vợ/chồng cái; Quyền lợi sống người khuyết tật; Bảo hiểm nhân thọ; Quyền lợi tử vong tai nạn; Bảo hiểm thương tật toàn vĩnh viễn/một phần  100% thời gian thử việc: HCL cung cấp 100% lương thời gian thử việc, không phân biệt cấp bậc vai trị tồn cơng ty  Đào tạo nội bộ: Cơ hội đào tạo kỹ kỹ thuật nâng cao khác khía cạnh hành vi, bao gồm đào tạo tiếng Anh  Hoàn trả: Hoàn trả di động & Internet; Hoàn trả cho du lịch địa phương thực cho mục đích thức; Các khuyến nghị kinh doanh sở bồi hoàn cho đào tạo bên ngồi  Phần thưởng & cơng nhận: Tieu luan HCL có phần thưởng hàng quý / hàng năm công nhận nhân viên khen thưởng hiệu cơng việc họ  Lương tháng 13: Lương tháng 13 trao cho toàn thể nhân viên dịp Tết Nguyên Đán  Sự phát triển nghiệp: Nhiều hội để phát triển nghiệp bạn thành Quản lý người, Người đóng góp cá nhân Nhà tư vấn chức  Học giả HCL; Chứng nhận: HCL Scholar chương trình nâng cao kiến thức nhằm xây dựng lực kinh doanh nhân viên HCL CHƯƠNG 2: CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO 2.1 Kĩ Tiếng Anh Để đáp ứng yêu cầu đào tạo làm việc HCL VietNam Hiện tham gia thực tập công ty, sinh viên đào tạo kĩ giao tiếp tiếng anh Khóa đào tạo kĩ giao tiếp tiếng anh, giúp sinh viên giao tiếp mức thành thạo kỹ nghe, nói, đọc, viết Nhằm mục đích hiểu giảng giảng viên HCL tiến đến môi trường làm việc 100% tiếng anh 2.2 Khóa học lập trình nhúng Nội dung lịch trình: Ngày Giờ 27-09-21 Nội dung Giới thiệu tổ chức máy tính, thành phần máy tính, bo mạch chủ, thiết bị ngoại vi khác tiện ích chúng, tiêu chuẩn kết nối, H / W, S / W, OS, Booting, Driver loại nhớ 10 Tieu luan Labs ứng áp-điện tạo rung động học dao động sử dụng để thay mạch LC trong dao động trước Nhiều loại tinh thể sử dụng làm dao động thạch anh thường sử dụng nhất, phần độ bền học lớn Tinh thể thạch anh sử dụng Quartz Crystal Oscillator mảnh nhỏ, mỏng với hai bề mặt song song bọc kim loại để nối điện Kích thước vật lý độ dày mảnh tinh thể thạch anh kiểm soát chặt chẽ ảnh hưởng đến tần số cuối dao động Sau cắt định hình, tinh thể khơng thể sử dụng tần số khác Nói cách khác, kích thước hình dạng xác định tần số dao động Hình 3.20: kí hiệu thạch anh Hình ký hiệu dao động thạch anh Các tinh thể thạch anh làm từ mảnh thạch anh mỏng gắn chặt điều chỉnh hai bề mặt kim loại song song Các bề mặt kim loại nối điện Kích thước vật lý mật độ độ dày thạch anh kiểm sốt chặt chẽ thay đổi hình dạng kích thước trực tiếp tác động đến tần số dao động Khi thạch anh định hình kiểm soát, tần số tạo cố định, tần số thay đổi thành tần số khác 3.3 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.3.1 Phần mềm viết chương trình 3.3.1.1 Giới thiệu phần mềm mơ Proteus 36 Tieu luan Hình 3.21: Logo phần mềm Proteus Phần mềm vẽ Proteus phần mềm vẽ mạch điện tử phát triển công ty Lancenter Electronics Phần mềm mơ tả hầu hết các linh kiện điện tử thông dụng nay, đặc biệt hỗ trợ cho phần mềm 8051, PIC, Motorola, AVR Proteus có khả mơ hoạt động mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch viết trình điều khiển cho loại vi điều khiển MCS-51, AVR, PIC…  Có chương trình phần mềm ARES dùng vẽ mạch in ISIS sử dụng cho mô mạch Trong chương trình ISIS có phần bật so với ARES ISIS phát triển 12 năm có tới 12000 người dùng khắp giới Điểm bật chúng khả mô hoạt động vi điều khiển mà không cần dùng thêm phần mềm phụ trợ khác Từ phần mềm ISIS dễ dàng chuyển sang ARES phần mềm vẽ mạch in khác Hình ảnh mạch điện tạo ISIS đẹp dễ nhìn, chúng cho phép ta tùy chọn đường nét, màu sắc mạch điện thiết kế theo templates Ngoài phần mềm mơ mạch Protues có khả xếp đường mạch vẽ điểm giao mạch tự động 3.3.1.2 Giới thiệu phần mềm Keil C Hình 3.22: giao diện khởi động phần mềm Keil C 37 Tieu luan Keil C phần mềm hỗ trợ cho người dùng việc lập trình cho vi điều khiển dòng khác (Atmel, AVR,…) Keil C giúp người dùng soạn thảo biên dịch chương trình C hay ASM thành ngôn ngữ máy để nạp vào vi điều khiển giúp tương tác vi điều khiển người lập trình 3.3.2 Sơ đồ khối Để thực phép đo đại lượng tùy thuộc vào đặc tính đại lượng cần đo, điều kiện đo, độ xác theo yêu cầu phép đo mà ta thực đo nhiều cách khác sở hệ thống đo lường khác Sợ đồ khối hệ thống đo lường tổng quát: Hình 3.24: Sơ đồ khối tổng quát -Khối nguồn: làm nhiệm vụ cấp nguồn cho toàn hệ thống -Khối cảm biến: làm nhiệm vụ nhận trực tiếp đại lượng vật lý đặc trưng cho đối tượng cần đo biến đổi đại lượng thành đại lượng vật lý thống nhất( dòng điện hay điện áp) để thuận lợi cho việc tính tốn -Mạch đo: có nhiệm vụ tính tốn biến đổi tín hiệu nhận từ bổ chuyển đổi cho phù hợp với yêu cầu thể kết đo thị -Khối thị: làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện nhận từ mạch đo để thể kết đo 38 Tieu luan Hình 3.25: sơ đồ khối 3.3.3 Chương trình mơ Hình 3.23: sơ đồ ngun lý 39 Tieu luan Giải thích sơ đồ nguyên lý: -Khi cấp nguồn, người dùng cần nhấn nút reset Lúc hệ thống nhận xử lý tín hiệu nhiệt đo hiển thị kết đo lên hình - LM35: Nhận giá trị nhiệt độ cần đo - ADC0804: Chuyển đổi tín hiệu tương tự nhận từ LM35 thành tín hiệu số gửi vào vi điều khiển - Vi điều khiển 8051: Xử lý tín hiệu - LCD 16x2: Nhận tín hiệu đo hiển thị kết 3.3.4 Lưu đồ thuật tốn Giải thích lưu đồ thuật tốn: Bắt đầu chương trình ta cài đặt hệ thống, lúc cảm biến bắt đầu hoạt động.Cảm biến nhận giá trị sau qua phận xử lý gửi giá trị đo lên hình hiển thị Lặp lại chương trình 40 Tieu luan Hình 3.26: lưu đồ giải thuật 41 Tieu luan 3.3.4 Thi công phần cứng Kêt luận Qua trình thực tập công ty HCL Vietnam, đồng ý nhà trường, đồng ý phía cơng ty với giúp đỡ tận tình Nguyễn Thùy Dung em hoàn thành đề tài Qua thực tập, em trang bị thêm kiến thức lập trình nhúng lập trình vi điều khiển Đặc biệt, em học trải nghiệm môi trường chuyên nghiệp đại Góp phần quan trọng việc trau dồi củng cố kiến thức, rút kinh nghiệm mà từ lâu thân cịn thiếu sót Báo cáo đề tài: “Thiết kế nhiệt kế điện tử (Digital Thermometer) dùng 8051 LM35” giải vấn đề kiểm tra nhiệt độ Hệ thống cịn phát triển thêm tính như: gửi liệu đo lên internet, tích hợp thêm thiết bị cảnh báo nhiệt độ Mục tiêu tạo sản phẩm xác, dễ sử dụng, nhanh chóng tiện lợi phục vụ cho đời sống hàng ngày 42 Tieu luan TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://dientutuonglai.com/vi-dieu-khien-8051/ [2] Nguyễn Ngọc Cương, Nguyễn Đình Nghĩa, Đỗ Quốc Huy, Trần Nghi Phú và Phạm Thành Công, 2011 Giáo trình Ngôn ngữ lâ ̣p trình C/C++ Nhà xuất bản Thông Tin Và Truyền Thông Hà Nô ̣i 191 trang [3] https://iotmaker.vn/ic-lm35.html 43 Tieu luan PHỤ LỤC * Chương trình điều khiển #include   sbit rs = P2 ^ 7; // Đăng ký Chân chọn (RS) hình LCD 16 * sbit rw = P2 ^ 6; // Chân đọc / ghi (RW) hình LCD 16 * sbit en = P2 ^ 5; // Bật chân (E) hình LCD 16 *   sbit rd_adc = P3 ^ 0; // Đọc chân (RD) ADC0804 sbit wr_adc = P3 ^ 1; // Ghi (WR) chân ADC0804 sbit intr_adc = P3 ^ 2; // Chân ngắt (INTR) ADC0804   void delay (unsigned int); // hàm tạo độ trễ void cmdwrt (unsigned char); // chức gửi lệnh đến hình LCD 16 * void datawrt (unsigned char); // chức gửi liệu đến hình LCD 16 * void convert_display (unsigned char); // chức chuyển đổi giá trị ADC thành nhiệt độ hiển thị hình LCD 16 * void main (void) // hàm {    unsigned char;    unsigned char cmd [] = {0x38,0x01,0x06,0x0c, 0x82}; // 16 * lệnh khởi tạo lcd    unsigned char data1 [] = "Nhiệt độ:"; 44 Tieu luan    unsigned char value;      P1 = 0xFF; // đặt Cổng làm cổng đầu vào    P0 = 0x00; // đặt Cổng làm cổng đầu      for (i = 0; i