Tóm TắtNhiệt độ là tín hiệu vật lý mà ta thường xuyên gặp trong đời sống sinh hoạt hằng ngày cũng như trong kĩ thuật và công nghiệp. Việc đo đạc nhằm xác định chính xác giá trị của nhiệt độ theo các thang đo từ lâu đã trở thành một vấn đề mà cả những nhà khoa học hàng đầu thế giới cũng như những người dân thuộc nhiều lĩnh vực đều quan tâm; chính vì lẽ đó những phương thức đo đạc ngày một nhiều hơn và chính xác hơn. Hiện nay, việc sử dụng cảm biến nhiệt độ trong khối ngành công nghiệp và cả dân dụng ngày càng phổ biến và mang lại hiệu quả cao. Ngoài ra nhiệt độ môi trường luôn ảnh hưởng trực tiếp tới sinh hoạt và đời sống của chúng ta. Việc xác định nhiệt độ môi trường từ lâu đã là điều không thể thiếu. Vì vậy em đã chọn đề tài: ‘‘ Thiết kế bộ đo nhiệt độ hiển thị led 7 đoạn ’’ và em sử dụng cảm biến LM35 với mục đích nhằm nghiên cứu về các phương pháp đo nhiệt độ và thực hiện thiết kế một thiết bị đo và hiển thị nhiệt độ chính xác.
Đồ Án Vi Điều Khiển Thiết Kế Thi Công Bộ Đo Nhiệt Độ Hiển Thị Led Đoạn Người Thực Hiện Phạm Quốc Bảo Hân MSSV:0309191137 Bộ Môn Tự Động Hóa Khoa Điện-Điện Lạnh Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng Tháng 11 năm 2021 Thiết Kế Thi Công Bộ Đo Nhiệt Độ Hiển Thị Led Đoạn Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Thắng Người thực Thực Họ tên: Phạm Quốc Bảo Hân MSSV: 0309191137 Lời Cảm Ơn Em xin gửi lời chúc sức khỏe, lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô môn tự động hóa đặc biệt thầy Nguyễn Trung Thắng giúp đỡ em tài liệu tham khảo để em hồn thành tốt báo cáo đồ án mơn học Và chúng em chân thành cảm ơn thầy nhiệt tình hướng dẫn việc lựa chọn đề tài, hướng tiếp cận giúp đỡ chỉnh sửa thiếu sót q trình nghiên cứu.Trong q trình nghiên cứu, khó tránh thiếu sót mong thầy bỏ qua giúp chúng em hồn thiện Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tế hạn chế nên báo cáo tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp từ phía thầy bạn để đề tài hồn thành tốt Em cố gắng tìm hiểu sâu ứng dụng, mở rộng hướng phát triển đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhận xét Giảng viên hướng dẫn Ký tên Mục Lục Lời Cảm Ơn Nhận xét Giảng viên hướng dẫn Mục Lục Danh sách hình Danh Sách Các Bảng Tóm Tắt Chương Giới thiệu 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Cấu trúc đồ án 1.4 Kế hoạch thực Chương Cơ sở lý thuyết 11 2.1 Tổng quan đề tài 11 2.1.1 Giới thiệu vi điều PIC16F877A 11 2.1.2 Sơ đồ khối vi điều khiển PIC 16F877A 13 2.1.3 Một số phần mềm phổ biến để lập trình PIC16F877A 13 2.2 Cảm biến nhiệt độ LM35 14 2.2.1 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM35 15 2.2.2 Nguyên lý hoạt động cảm biến LM35 15 2.3 Led đoạn 16 Chương Thiết kế sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý 17 3.1 Sơ đồ khối 17 3.2 Sơ đồ nguyên lý 19 3.3 Sơ đồ mạch in 21 Chương Chương trình điều khiển 22 4.1 Lưu đồ giải thuật chương trình 22 4.2 Lưu đồ giải thuật chương trình giải mã 23 4.3 Lưu đồ giải thuật chương trình quét led 24 4.4 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn set 25 4.5 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn up 26 4.6 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn down 27 Chương Kết luận hướng phát triển 28 5.1 Kết luận 28 5.1.1 Kết đạt 28 5.1.2 Hạn chế 28 5.2 Hướng phát triển 28 Tài liệu tham khảo 29 Bảng tính vật tư 80 Phụ lục 81 Danh Sách Các Hình Hình 2.1.Vi điều khiển PIC16f877A sơ đồ chân 11 Hình 2.2 Sơ đồ khối Vi điều khiển PIC16f877A 13 Hình 2.3 Cảm biến nhiệt độ LM35 15 Hình 2.4 Led đoạn 16 Hình 3.1 Sơ đồ khối 17 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý 20 Hình 3.3 Sơ đồ mạch in 21 Hình 4.1 Lưu đồ giải thuật chương trình 22 Hình 4.2 Lưu đồ giải thuật chương trình giải mã 23 Hình 4.3 Lưu đồ giải thuật chương trình quét led 24 Hình 4.4 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn set 25 Hình 4.5 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn up 26 Hình 4.1 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn down 27 Danh Sách Các Bảng Bảng 1.1 Error! Bookmark not defined Thiết Kế Thi Công Bộ Đo Nhiệt Độ Hiển Thị Led Đoạn Phạm Quốc Bảo Hân Ngành Công Nghệ Điều Khiển Tự Động Hóa Khoa Điện - Điện Lạnh Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng Tóm Tắt Nhiệt độ tín hiệu vật lý mà ta thường xuyên gặp đời sống sinh hoạt ngày kĩ thuật công nghiêp Việc đo đạc nhằm xác định xác giá trị nhiệt độ theo thang đo từ lâu trở thành vấn đề mà nhà khoa học hàng đầu giới người dân thuộc nhiều lĩnh vực quan tâm; lẽ phương thức đo đạc ngày nhiều xác Hiện nay, việc sử dụng cảm biến nhiệt độ khối ngành công nghiệp dân dụng ngày phổ biến mang lại hiệu cao Ngoài nhiệt độ môi trường ảnh hưởng trực tiếp tới sinh hoạt đời sống Việc xác định nhiệt độ môi trường từ lâu điều thiếu Vì em chọn đề tài: ‘‘ Thiết kế đo nhiệt độ hiển thị led đoạn ’’ em sử dụng cảm biến LM35 với mục đích nhằm nghiên cứu phương pháp đo nhiệt độ thực thiết kế thiết bị đo hiển thị nhiệt độ xác Chương Giới thiệu 1.1 Tổng quan đề tài Ngày việc sử dụng thiết bị điện tử phục vụ đời sống ngày phổ biến Trong ta kể đến thiết bị cảm ứng hiển thị thông số môi trường phục vụ nhiều mục đích khác nhằm tạo tiện lợi sinh hoạt ngày Nhiệt độ đại lượng vật lý gắn liền với sống chúng ta, thông số đo phổ biến giới Chúng sử dụng thiết bị gia dụng lị vi sóng, tủ lạnh, máy điều hòa, v.v thiết bị sử dụng cơng nghiệp Nó tác động đến người mặt sống Và lĩnh vực sản xuất vậy, nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới trình vận hành, sản xuất Trong lĩnh vực sản xuất cơng nghiệp nhiệt độ có tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đầu q trình gia cơng hàn vật liệu, nhiệt độ ảnh hưởng tới độ xác, tính giãn nở nhiệt vật liệu Trong q trình nung nóng, sấy nung gạch men nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng độ cứng, độ dẻo, màu sắc sản phẩm đầu Trong y học nhiệt độ ảnh hưởng tới kết nghiên cứu chữa bệnh Trong sống nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng bảo quản lương thực thực phẩm Trong nông nghiệp bạn nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp tới thành suất nông nghiệp Nhận thấy tầm quan trọng yếu tố ứng dụng thực tế đo nhiệt độ em chọn đề tài thiết kế đo nhiệt độ hiển thị led đoạn với khoản nhiệt độ ổn định điều khiển đến 150 độ C dùng cảm biến LM35, sử dụng vi điều khiển PIC16F877A hiển thị lên led đoạn 1.2 Mục tiêu đề tài • Đọc cảm biến nhiệt độ hiển thị lên led đoạn • Làm nhiệt độ ứng dụng vào thực tế • Đo nhiệt độ thực tế cảnh báo cho người sử dụng biết • Cài đặt khoảng nhiệt độ để đo trường thích hợp 1.3 Cấu trúc đồ án Nội dung báo cáo bao gồm: Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thiết kế sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý Chương 4: Chương trình điều khiển Chương 5: Kết luận hướng phát triển 1.4 Kế hoạch thực Thời gian Cơng việc Tuần Tìm hiểu đề tài tìm kiếm tài liệu liên quan đến đề tài Tuần Tải phần mềm visio, vẽ sơ đồ khối hệ thống miêu tả chức khối Tuần Tải phần mềm altium vẽ sơ đồ nguyên lý khối thi công PCB Tuần Vẽ lưu đồ giải thuật chương trình Tuần Tìm hiểu thêm phần mềm mô Tuần Làm báo cáo file word báo cáo file 4.4 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn set Hình 4.4 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn set 25 4.5 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn up Hình 4.5 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn up 26 4.6 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn down Hình 4.6 Lưu đồ giải thuật chương trình nút nhấn down 27 Chương Kết luận hướng phát triển 5.1 Kết luận 5.1.1 Kết đạt • Đo nhiệt độ hiển thị lên led đoạn với độ xác cao • Cài đặt ngưỡng nhiệt độ mong muốn thích hợp với nơi cần đo • Khả đáp ứng nhanh với độ thay đổi nhiệt độ mơi trường • Bộ đo nhiệt độ đo nhiệt độ khoảng 00 C đến 1500C sử dụng để theo dõi nhiệt độ nhà kho, cơng xưởng, nhà số máy móc thiết bị khác 5.1.2 Hạn chế • Vẫn cịn sai số khả cho phép • Nút nhấn chưa chống dội hồn tồn • Cách bố trí sếp link kiện vẽ mạch in cịn hạn chế nên không đẹp 5.2 Hướng phát triển • Thiết kế mạch giao tiếp với máy tính để thuận tiện trình sử dụng theo dõi • Sử dụng IC loại khác với dải đo nhiệt độ cao hơn, để đo nhiệt độ nhiều ứng dụng thực tế khác 28 Tài Liệu Tham Khảo [1] Giáo Trình Vi Điều Khiển Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, Khoa Điện – Điện tử, Bộ Mơn Tự Động Hóa [2] Giáo Thực Hành Vi Điều Khiển Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, Khoa Điện – Điện tử, Bộ Mơn Tự Động Hóa [3] https://dientuviet.com/cam-bien-nhiet-do-lm35/ [4] datasheet lm35 [5] https://www.slideshare.net/aha_12356/pic-16f877a 29 Bảng tính vật tư TT 10 11 Tên vật tư – thiết bị Số lượng PIC16F877A 01 Cảm biến LM35 01 Bo mạch 01 Điện trở bịch Đi ốt 01 Tụ điện 06 Biến trở 01 Relay 12V 01 Opto-PIC817 01 Còi Buzzer 01 Vỏ hộp nhựa 01 Tổng 30 Đơn giá 75.000 26.000 20.000 10.000 1.000 6.000 4.000 6.000 23.000 3.000 50.000 Tổng 75.000 26.000 20.000 10.000 1.000 6.000 4.000 6.000 23.000 3.000 50.000 224.000 Phụ lục Chương trình điều khiển #include #device adc=10 #FUSES HS, NOWDT #use delay(clock=20M) #define set pin_b0 #define up pin_b1 #define down #define loa #define relay pin_d5 pin_b2 pin_e0 int8 tram,chuc,dv,led4,led5; int16 adc,nd,Volt; int8 ghnd,tam,dem,thoigian; int8 maled[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; void giaimaled() { if(tam==0) { if(nd