1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

NGHIÊN cứu cơ sở lý THUYẾT về mô HÌNH PHÂN LOẠI sản PHẨM THEO màu sắc sử DỤNG VI điều KHIỂN

73 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Cơ Sở Lý Thuyết Về Mô Hình Phân Loại Sản Phẩm Theo Màu Sắc Sử Dụng Vi Điều Khiển
Định dạng
Số trang 73
Dung lượng 2,46 MB

Cấu trúc

  • Chương I: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN" (0)
    • 1.1 Lý do chọn đề tài (8)
    • 1.2 Đối tượng nghiên cứu (8)
    • 1.3 Mục đích nghiên cứu (8)
    • 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu (9)
    • 1.5 Phương pháp nghiên cứu (9)
    • 1.6 Ý nghĩa và thực tiễn của đề tài (9)
  • CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN" (0)
    • I. THIẾT KẾ , CHẾ TẠO CƠ KHÍ (11)
      • 1.1 Thiết kế khung (11)
      • 1.2 Thiết kế các chi tiết (12)
    • II. THIẾT KẾ ,CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN (15)
      • 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống (15)
        • 2.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống (16)
      • 2.2 Khối nguồn (16)
        • 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý (16)
        • 2.2.2 Nguyên lý hoạt động (18)
        • 2.2.3 Tính toán và thiết kế (18)
      • 2.3 Khối cảm biến (19)
      • 2.4. Khối xử lí trung tâm (31)
        • 2.4.1 Giới thiệu cấu trúc phần cứng AT mega8 (32)
        • 2.4.2 Tính toán-Thiết kế (34)
      • 2.5. Khối hiển thị (35)
        • 2.5.1 Hình dạng thực tế của LCD (35)
        • 2.5.2 Sơ đồ khối của HD44780 (37)
        • 2.5.3. Tập lệnh của LCD (40)
      • 2.6. Cơ cấu chấp hành (0)
        • 2.6.1 Tìm hiểu về xy lanh- khí nén (0)
        • 2.6.4 Nguyên lý hoạt động (0)
        • 2.6.6 Động cơ điện 1 chiều (42)
  • CHƯƠNG III: XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ LẬP TRÌNH CHO "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN" (49)
    • I. CHƯƠNG TRÌNH (49)
      • 1.1 Lưu đồ thuật toán (49)
      • 1.2 Chương trình điều khiển (50)
  • CHƯƠNG IV: THỰC NGHIỆM LẮP RÁP, CHẠY THỬ "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN" (0)
    • II. Mô hình đồ án hoàn chỉnh (0)
  • CHƯƠNG V: KẾT LUẬN (0)
    • 1.1 Kết quả đạt được (0)
    • 1.2 Kết quả chưa đạt được (0)

Nội dung

NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN"

Lý do chọn đề tài

Trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại hóa tại Việt Nam, việc áp dụng thiết bị hiện đại để tự động hóa quy trình sản xuất ngày càng trở nên phổ biến Sự chuyển mình này đã tạo ra các hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa cao cho sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, nhờ vào việc sử dụng máy CNC và robot công nghiệp Một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình này chính là hệ thống phân loại sản phẩm.

Dựa trên nhu cầu sản xuất thực tế và quá trình học tập, nghiên cứu tại trung tâm Fact của trường Đại Học Sư Phạm Kĩ Thuật Hưng Yên, tôi xin đề xuất đề tài “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình phân.”

LOẠI SẢN PHÂM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN”.

Đối tượng nghiên cứu

Hệ thống phân loại sản phẩm theo màu sắc trong dây chuyền sản xuất tự động đang được nghiên cứu tại các nhà máy xí nghiệp ở Việt Nam hiện nay Việc áp dụng công nghệ này không chỉ nâng cao hiệu quả sản xuất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm Nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện quy trình phân loại, giúp tối ưu hóa nguồn lực và giảm thiểu sai sót trong sản xuất.

Mục đích nghiên cứu

Trong nghiên cứu này, tôi áp dụng các sản phẩm công nghệ tiên tiến vào quy trình sản xuất tự động nhằm nâng cao năng suất và chất lượng, đồng thời giảm thiểu sức lao động trong ngành công nghiệp Đây cũng là một mô hình tham khảo cho các sinh viên khóa sau để tiếp tục nghiên cứu và phát triển.

- Củng cố lại kiến thức lý thuyết đã được học tập nghiên cứu tại trường.

Đồ án tốt nghiệp là bước quan trọng giúp sinh viên hoàn thành chương trình học tại trường, chứng minh năng lực cá nhân Qua đó, sinh viên có thể khẳng định khả năng của mình, chuẩn bị cho sự nghiệp trở thành kỹ sư giỏi, góp phần phát triển ngành công nghiệp và xã hội trong tương lai.

Nhiệm vụ nghiên cứu

Với giới hạn của đề tài: “ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MÔ HÌNH

PHÂN LOẠI SẢN PHÂM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ”

Em đi sâu vào nghiên cứu những vấn đề chính sau đây:

Khám phá vi điều khiển, đặc biệt là IC ATmega8, với sự chú trọng vào phần cứng và tập lệnh Nghiên cứu các bộ phận hiển thị như màn hình LCD và đèn LED 7 thanh để hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và ứng dụng của chúng trong các dự án vi điều khiển.

Tìm hiểu về ngôn ngữ lập trình C, C++, Asembly… Viết chương trình cho IC

AT mega8, động cơ điện một chiều.

Tìm hiểu phần mềm thiết kế cơ khí CAD 2D, Inventor và những phần mềm thiết kế mạch điện tử như Eagle, Protus…

Tìm hiểu về vật liệu cơ khí chế tạo khung hệ thống sản phẩm, vật liệu làm băng chuyền, trục quay, ổ bi đỡ…

Phương pháp nghiên cứu

Tìm hiểu thu thập thông tin thực tế liên quan tới hệ thống

Phân tích, thiết kế và lập trình cho hệ thống.

Thử nghiệm và vận hành cho hệ thống.

Ý nghĩa và thực tiễn của đề tài

Hiện nay, nhiều nhà máy và doanh nghiệp sản xuất, đặc biệt trong lĩnh vực đóng nhãn sản phẩm và kiểm tra nguyên liệu, vẫn đang sử dụng công nghệ lạc hậu Điều này không chỉ làm chậm tiến độ sản xuất mà còn không đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của thị trường trong nước và quốc tế Do đó, tôi quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình phân loại.”

Sản phẩm theo màu sắc sử dụng vi điều khiển nhằm cải thiện quy trình sản xuất, giảm chi phí nhân công, tăng năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm Giải pháp này giúp giảm giá thành sản phẩm, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường.

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN"

THIẾT KẾ , CHẾ TẠO CƠ KHÍ

Thiết kế 3D trên phần mềm Autocad Inventor 2011

1.2 Thiết kế các chi tiết a Băng truyền sản phẩm

Hình 2.2.2 : mô hình băng truyền 3D

Hình 2.2.3 : kích thước băng truyền

- Chu vi băng tải 1500 mm.

- Bề rộng 80 mm b Cảm biến

Hình 2.2.5a: Mô hình 3D cảm biến nhận biết màu c Sản phẩm

Hình 2.2.6a: Sản phẩm cần phân loại

Hình 2.2.6b: Kích thước sản phẩm

Trong quá trinh thiết kế chúng em chọn sản phẩm có dạng hình trụ tròn.

Kích thước đường sinh là :45mmKích thước đường kích là :40mm

THIẾT KẾ ,CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN

Hình 2.2.7: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch

2.1.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Khi động cơ điện 1 chiều được cấp điện, băng tải sẽ hoạt động và sản phẩm sẽ được đưa vào băng tải Cảm biến màu TCS 3200 sẽ phát hiện sản phẩm và gửi tín hiệu điều khiển đến các động cơ servo để đẩy sản phẩm xuống thùng chứa Đồng thời, cảm biến sẽ truyền tín hiệu đến vi điều khiển ATmega8, từ đó xuất tín hiệu cho khối hiển thị Số lượng sản phẩm trong hộp sẽ được hiển thị trên màn hình LCD.

Hầu hết các thiết bị điện cần nguồn năng lượng ổn định và chính xác để hoạt động hiệu quả Hệ thống được thiết kế trong luận văn này chủ yếu sử dụng các vi mạch TTL và CMOS, với nguồn cung cấp điện đảm bảo chất lượng cao.

Điện áp cung cấp cho họ TTL nằm trong khoảng từ 4.5V đến 5.5V, trong khi đó họ CMOSS yêu cầu điện áp từ 3V đến 15V Bên cạnh đó, hệ thống van thủy lực (động cơ) sử dụng nguồn điện 24V.

Do đó có thể chọn nguồn cung cấp cho toàn mạch là +5V, +24V cho tất cả hệ thống

Hình 2.2.8: Sơ đồ nguồn cung cấp hệ thống

Khi cuộn sơ cấp của máy biến áp nhận nguồn điện áp xoay chiều 220Vac, cuộn thứ cấp sẽ tạo ra điện áp xoay chiều thấp 15Vac Điện áp này sau đó được nắn qua cầu diode B và được lọc bởi các tụ C1, C7, C8, và C9 để tạo ra điện áp một chiều +5Vdc, ±1Vdc, tuy nhiên vẫn chưa ổn định Để có điện áp ổn định, điện áp này sẽ được đưa qua các IC ổn áp thuộc họ 7805, và sau đó được lọc thêm qua các tụ C10.1, C10.3, và C10.7 để đảm bảo điện áp chuẩn +5Vdc.

C 10.9 để có được điện áp bằng phẳng nhằm cung cấp cho hệ thống hoạt động

Khi cuộn sơ cấp của máy biến áp nhận nguồn điện áp xoay chiều 220Vac, cuộn thứ cấp sẽ tạo ra điện áp xoay chiều thấp 24Vac Điện áp này sau đó được nắn qua cầu diode B và lọc qua tụ C2 17, C18 để cho ra điện áp một chiều +24Vac, cung cấp cho động cơ băng tải.

Sau khi nắn lọc được thì cho ra được điện áp một chiều +5Vdc , 12Vdc Điện áp tại cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng là:

Uhd = 12V, do đó Uđỉnh = 12 x 1.414 = 17.97V Vì vậy, cần chọn tụ điện có điện áp chịu đựng tối thiểu là 25V Khi lựa chọn biến áp nguồn, cầu diode và IC ổn áp, cần căn cứ vào dòng tiêu thụ của linh kiện trong mạch hoặc tổng dòng tiêu thụ của toàn hệ thống.

Dòng tiêu thụ của các linh kiện chính trong mạch có thể được tính gần đúng như sau:

+ Vi điều khiển PIC 16F877A tiêu thụ dòng ICC (max) = 20mA + Bộ điều khiển tiêu thụ dòng là 340mA

Sau khi cộng tất cả các dòng têu thụ của các linh kiện trong mạch ta có dòng tổng là: 951.8mA.

Căn cứ vào tính toán ở trên ta có thể chọn các giá trị linh kiện như sau:+ Tụ 100uF 50v, 1000uf 25v, 2200uf 25v

+ Biến áp nguồn cung cấp loại 3A 220V/ 15V + IC ổn áp 7805 , 7812, có IOUT = 1A

+ Các điện trở từ R đến R và L đến L có nhiệm vụ báo hiệu có 10.0 10.4 10.0 10.4 nguồn cấp.

+ Các diode từ D đến D có nhiệm vụ chống ngược nguồn và bảo vệ 10.0 10.4 cho các linh kiện.

2.3 Khối cảm biến 2.3.1 Khái niệm cơ bản về ánh sáng Ánh sáng có bản chất là hạt Dạng sóng ánh sáng là sóng điện từ phẳng Tại mỗi thời điểm không gian vectơ cường độ điện trường E`, cường độ từ trường H` và phương truyền sóng, làm thành một tam diện thuận

Ánh sáng nhìn thấy được có vận tốc 299,792 km/s khi lan truyền trong chân không Vận tốc ánh sáng trong các môi trường khác được tính bằng công thức v = c/n, với n là chiết suất của môi trường Tần số và bước sóng của ánh sáng có mối liên hệ chặt chẽ, được thể hiện qua công thức: λ.

Ánh sáng có thể được mô tả qua phổ ánh sáng và các dải màu của nó, như thể hiện trong hình 2.2.9 Tính chất hạt của ánh sáng được chứng minh qua sự tương tác giữa ánh sáng và vật chất, với ánh sáng được cấu thành từ các photon nhỏ Năng lượng của các photon này phụ thuộc vào tần số, được tính bằng công thức w = h/γ, trong đó h là hằng số Planck, có giá trị h = 6.6256 x 10^-34 J.s.

Cực tím Tím Lam Lục Vàng Da cam Đỏ Hồng ngoại

Trong vật chất, các điện tử liên kết trong nguyên tử có xu hướng thoát ra để trở thành điện tử tự do Để giải phóng những điện tử này, cần cung cấp một năng lượng tương đương với năng lượng liên kết W1.

Bước sóng ngưỡng của ánh sáng có thể gây nên hiện tượng giải phóng điện tử được tính bằng biểu thức:

MAX = hc/W1 = 1.237/W1(eV) cho thấy rằng loại điện tích được giải phóng khi chiếu sáng phụ thuộc vào bản chất của vật liệu Khi chiếu sáng chất điện môi và bán dẫn tinh khiết, các điện tích được giải phóng là cặp điện tử-lỗ trống Đối với bán dẫn pha tạp, nếu là pha tạp chất donor sẽ giải phóng điện tử, còn nếu là pha tạp chất acceptor sẽ giải phóng lỗ trống.

Hiệu ứng quang điện tỷ lệ thuận với số lượng hạt dẫn được giải phóng bởi ánh sáng trong một đơn vị thời gian Mặc dù bước sóng ánh sáng nhỏ hơn MAX, không phải tất cả các photon chiếu xuống bề mặt đều tham gia vào việc giải phóng hạt dẫn; một số photon sẽ bị phản xạ từ bề mặt, trong khi một số khác sẽ chuyển hóa năng lượng thành nhiệt.

Diode quang LED (Light-Emitting Diode) là nguồn sáng bán dẫn, hoạt động dựa trên quá trình tái hợp điện tử và lỗ trống tại vùng chuyển tiếp P–N, tạo ra photon Các đặc điểm nổi bật của LED bao gồm hiệu suất năng lượng cao, tuổi thọ dài và khả năng phát sáng với nhiều màu sắc khác nhau.

Thời gian hồi đáp nhỏ cỡ ns, có khả năng điều biến đến tần số cao nhờ nguồn nuôi.

Phổ ánh sáng hoàn toàn xác định.

Tuổi thọ cao, có thể đạt tới 100.000giờ.

Tiêu thụ công suất thấp. Độ bền cơ học caoQuang thông tương đối nhỏ (cỡ mW) và nhạy với nhiệt độ.

Tím Chàm Xanh vàng Da cam Đỏ

Hình 2.2.11 và 2.2.12 biểu diễn bước sóng phản xạ của LED và hiệu suất tương đối của các nguồn sáng.

Hình 2.2.11: Bước sóng phản xạ của LED

Hiệu suất tương đối Photodiode SiGa A Đèn womfram

Hình 2.2.12 : Hiệu suất tương đối của nguồn

Năng lượng tương đối Hệ số phản xạ Đáp ứng tương đối Kích thích tương đối

2.3.4 Cảm biến màu a Lý thuyết màu

Lý thuyết màu trong không gian bao gồm ba thành phần chính: Màu (Hue), độ bão hòa (Saturation), và cường độ (Intensity) Các thành phần này được xác định trong một không gian màu duy nhất, liên quan đến bước sóng phản xạ khi ánh sáng trắng chiếu vào Cường độ đo mức sáng của màu sắc, trong khi độ bão hòa phản ánh mức độ tươi sáng của màu đó.

Phân tử sắc tố màu đỏ là thành phần chính tạo ra màu sắc có thể đo được, trong khi mật độ tương đối của các phân tử này cung cấp thông tin quan trọng về sự hình thành của thành phần bão hòa.

XÂY DỰNG LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ LẬP TRÌNH CHO "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN"

CHƯƠNG TRÌNH

Lưu đồ thuật toán cả hệ thống

The provided code snippet initializes various arrays and variables for managing LED displays and sensor readings It includes a uint8_t array for LED values, a timer variable for sampling intervals, and buffers for LCD display output Additionally, it defines multiple variables to store average values for different colors (red, blue, green, and clear) and flags to control display enabling and sensor states The code also keeps track of color counts and temporary values for red, blue, and yellow, ensuring efficient management of the display and sensor data.

#INT_TIMER2 // 2.5ms void ISR_T2()

Count_Timer2++; if(Count_Timer2>=8) {

//sprintf(lcd_buff," TCS3200 1234 ");LCD_Puts(lcd_buff);

XI_LANH1=XI_LANH2=OFF; var=flag_typ=enable_next=0;

Num_Red=Num_Blue=Num_Yellow=0;

Old_Num_Red=Old_Num_Blue=Old_Num_Yellow=0;

Temp_Red=Temp_Blue=Temp_Yellow=0; while(TRUE) {

**************/ void Display_Fre(uint16_t Fre) { uint8_t CHUCNGHIN,NGHIN,TRAM,CHUC,DONVI;

DDR_LED1_LED2_LED3OUT;

DDR_LED5_BLUE_LED5_RED_LED5_YELLOWOUT; DDR_XI_LANH1_XI_LANH2OUT;

DDR_SENSOR_1_SENSOR_2_SENSOR_3IN;

The `Reset_Timer` function initializes two timers: Timer 1 is configured for a 13.1 ms overflow using an external clock and a division factor of 1, while Timer 2 is set for a 160 µs overflow with a division factor of 4, generating an interrupt every 2.5 ms The function also resets Timer 1's register to zero, ensuring accurate timing, and enables interrupts for both Timer 1 and Timer 2, as well as global interrupts, to allow for responsive event handling in the system.

**************/ void TCS3200_Read(unsigned char Temp){ switch(Temp) { case 1:

**************/ void Check_Color(void ) { if((F_Red>F_Green)&&(F_Red>F_Blue)&&(F_GreenF_Green)&&(F_Green>F_Blue)) {

LED5_RED=OFF;LED5_BLUE=OFF;LED5_YELLOW=ON;

Num_Yellow++;if(Num_Yellow=)Num_Yellow=0;

// if(Old_Num_Yellow!=Num_Red) {Old_Num_Yellow=Num_Red;Temp_Yellow=1;} // Kiem tra su thay doi cua san pham vang

LCD_Gotoxy(7,0);printf(LCD_PutChar,"VANG=%u ",Num_Yellow); } else if((F_Blue>F_Red)&&(F_Blue>F_Green)&&(F_Green>F_Red)&&(F_Clear>1 00))

{ LED5_RED=OFF;LED5_BLUE=ON;LED5_YELLOW=OFF;

Num_Blue++;if(Num_Blue=)Num_Blue=0;

//if(Old_Num_Blue!=Num_Red) {Old_Num_Blue=Num_Red;Temp_Blue=1;} // Kiem tra su thay doi cua san pham xang

LCD_Gotoxy(0,1);printf(LCD_PutChar,"XANH=%u ",Num_Blue);

LED5_RED=OFF;LED5_BLUE=OFF;LED5_YELLOW=OFF;

//LCD_Gotoxy(7,1);printf(LCD_PutChar,"N:%4u ",1);

**************/ void TEST_GETColor(void ) { if((F_RedF_Blue))//&&(F_Clear>1500)) {

LCD_Clear();LCD_Gotoxy(0,0); sprintf(lcd_buff," YELLOW ");LCD_Puts(lcd_buff);

} else if((F_Red>F_Green)&&(F_Red>F_Blue)&&(F_Green1100)) { LCD_Clear();LCD_Gotoxy(0,0); sprintf(lcd_buff," RED ");LCD_Puts(lcd_buff);

} else if((F_Blue>F_Red)&&(F_Blue>F_Green)&&(F_Green>F_Red)&&(F_Clear>2 00))

{ LCD_Clear();LCD_Gotoxy(0,0); sprintf(lcd_buff," BLUE ");LCD_Puts(lcd_buff);

LCD_Clear();LCD_Gotoxy(0,0); sprintf(lcd_buff," CLEAR ");LCD_Puts(lcd_buff);

**************/ void Display_LCD_Product(uint8_t Color1, uint8_t Color2, uint8_t Color3) {

LCD_Gotoxy(0,0);printf(LCD_PutChar,"DO=%u ",Color1);

LCD_Gotoxy(7,0);printf(LCD_PutChar,"VANG=%u ",Color2);

LCD_Gotoxy(0,1);printf(LCD_PutChar,"XANH=%u ",Color3);

//LCD_Gotoxy(7,1);printf(LCD_PutChar,"N:%u ",Color4);

**************/ void Hienthi_Led7seg(uint8_t num1, uint8_t num2, uint8_t num3) {

//if(count_display_led7) DATA_LED = maled7[num1];

**************/ void Display_Value_Color(uint16_t Color1, uint16_t Color2, uint16_t Color3, uint16_t Color4)

{ LCD_Gotoxy(0,0);printf(LCD_PutChar,"R:%4ld ",Color1);

LCD_Gotoxy(7,0);printf(LCD_PutChar,"Y:%4ld ",Color2);

LCD_Gotoxy(0,1);printf(LCD_PutChar,"B:%4ld ",Color3);

LCD_Gotoxy(7,1);printf(LCD_PutChar,"N:%4ld ",Color4);

The function `Wait_Product` continuously checks specific flags (Flag_R, Flag_Y, Flag_B) while a timeout condition is active If Flag_R is set to 1 and Time_Out is not zero, it decrements Time_Out and updates the LCD display with the current product numbers (Num_Red, Num_Yellow, Num_Blue) The same process is repeated for Flag_Y and Flag_B, ensuring that the display reflects the correct product status until the timeout expires.

**************/ void GET_SENSOR() { if((Temp_Red)&&(SENSOR_1)) {delay_ms(5);if((Temp_Red)&&(SENSOR_1)) {

Flag_Sensor1++; Sub_Red = Num_Red-Flag_Sensor1; if(Sub_Red) {XI_LANH1=ON;delay_ms(100);XI_LANH1=OFF;}

}} if((Temp_Yellow)&&(!SENSOR_2)){delay_ms(5);if((Temp_Yellow)&&(! SENSOR_2))

Flag_Sensor2++; Sub_Yellow = Num_Yellow-Flag_Sensor2; if(Sub_Red) {XI_LANH2=ON;delay_ms(100);XI_LANH2=OFF;}

Chân số tên Chức năng

1 Vss Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển

2 Vdd Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với

Vcc=5V của mạch điều khiển

3 Vee Chân này dùng để điều chỉnh độ tương phản của LCD

Chân chọn thanh ghi (Register select).

Logic “0” cho biết rằng Bus DB0-DB7 sẽ được kết nối với thanh ghi lệnh IR của LCD khi ở chế độ ghi, hoặc sẽ kết nối với bộ đếm địa chỉ của LCD khi ở chế độ đọc.

+ Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD.

Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic

Để LCD hoạt động, cần đặt chân “0” cho chế độ ghi hoặc “1” cho chế độ đọc Chân cho phép (Enable) sẽ kích hoạt LCD sau khi các tín hiệu được gửi lên bus DB0.

DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của

Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU

Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này : + Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB là bit DB7.

DB7, bit MSB là DB7.

Bảng 1: Chức năng các chân LCD

2.5.2 Sơ đồ khối của HD44780

Trong quá trình sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chip điều khiển HD44780 vào bên trong lớp vỏ của màn hình, chỉ để lại các chân giao tiếp cần thiết Các thanh ghi là thành phần quan trọng trong cấu trúc này.

Chíp HD44780 có 2 thanh ghi 8 bit quan trọng : Thanh ghi lệnh IR

Hình 2.2.26 Sơ đồ khối của HD44780

Để điều khiển LCD, người dùng cần gửi lệnh qua tám đường bus DB0-DB7 Mỗi lệnh đều được nhà sản xuất LCD đánh địa chỉ rõ ràng Người dùng chỉ cần cung cấp địa chỉ lệnh bằng cách nạp vào thanh ghi IR.

Khi nạp vào thanh ghi IR một chuỗi 8 bit, chip HD44780 sẽ tra cứu bảng mã lệnh tại địa chỉ mà IR cung cấp và thực hiện lệnh tương ứng.

Thanh ghi DR là một thành phần quan trọng trong hệ thống, có chức năng chứa dữ liệu 8 bit để ghi vào vùng RAM DDRAM hoặc CGRAM khi ở chế độ ghi Ngoài ra, nó cũng có thể lưu trữ dữ liệu từ hai vùng RAM này và gửi ra cho MPU khi ở chế độ đọc.

Mạch nội bên trong chip sẽ tự động ghi thông tin vào DDRAM hoặc CGRAM Khi địa chỉ được ghi vào IR, dữ liệu tại địa chỉ đó trong RAM nội của HD44780 sẽ được chuyển ra DR để truyền cho MPU Việc điều khiển chân RS và R/W cho phép chuyển đổi giữa hai thanh ghi trong quá trình giao tiếp với MPU Dưới đây là bảng tóm tắt các thiết lập cho hai chân RS và R/W theo mục đích giao tiếp.

RS RW Khi cần b Cờ báo bận BF(Busy Flag):

Khi chip thực hiện các hoạt động nội bộ, mạch bên trong cần thời gian để hoàn tất Trong quá trình này, LCD sẽ ngừng mọi giao tiếp với bên ngoài và kích hoạt cờ BF qua chân DB7 (với RS=0, R/W=1) để thông báo cho MPU rằng nó đang "bận" Sau khi hoàn tất, cờ BF sẽ được đặt lại về mức 0 Bộ Đếm địa chỉ AC (Address Counter) cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Trong sơ đồ khối, thanh ghi IR không được kết nối trực tiếp với vùng RAM (DDRAM và CGRAM), mà thông qua bộ đếm địa chỉ AC Bộ đếm địa chỉ này đóng vai trò quan trọng trong việc liên kết các thành phần của hệ thống.

2 vùng RAM theo kiểu rẽ nhánh Khi một địa chỉ lệnh được nạp vào thanh ghi IR,

Vùng RAM hiển thị DDRAM (Display Data RAM) là khu vực lưu trữ dữ liệu hiển thị trên màn hình, trong đó mỗi địa chỉ RAM tương ứng với một ô ký tự Khi ghi vào vùng RAM này một mã 8 bit, LCD sẽ hiển thị ký tự tương ứng tại vị trí đã chỉ định trên màn hình Việc lựa chọn vùng RAM tương tác đã được tích hợp trong mã lệnh.

Vùng RAM có kích thước 80x8 bit, cho phép lưu trữ 80 ký tự mã hóa 8 bit Các vùng RAM khác không được sử dụng cho hiển thị có thể được tận dụng như vùng RAM đa mục đích Ngoài ra, vùng ROM cũng chứa các ký tự đồ họa.

Vùng ROM được thiết kế để lưu trữ các mẫu ký tự với kích thước 5x8 hoặc 5x10 điểm ảnh/ký tự, sử dụng địa chỉ 8 bit Tuy nhiên, vùng này chỉ cung cấp 208 mẫu ký tự 5x8 và 32 mẫu ký tự 5x10, tổng cộng là 240 mẫu thay vì 256 mẫu như mong đợi Đặc biệt, người dùng không có khả năng thay đổi nội dung của vùng ROM này Bên cạnh đó, vùng RAM chứa ký tự đồ họa CGRAM (Character Generator RAM) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ các ký tự.

THỰC NGHIỆM LẮP RÁP, CHẠY THỬ "MÔ HÌNH PHÂN LOẠI SẢN PHẨM THEO MÀU SẮC SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN"

Ngày đăng: 24/12/2023, 15:07

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w