(Đồ án hcmute) mạch quang báo sử dụng kit arduino

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP MẠCH QUANG BÁO SỬ DỤNG KIT ARDUINO GVHD:NGUYỄN DUY THẢO SVTH:ĐOÀN THANH DANH MSSV:14141437 SVTH:NGUYỄN VIỆT KHANG MSSV:14141471 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2017 an CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên SV: ĐOÀN THANH DANH Mã số sinh viên: 14141437 NGUYỄN VIỆT KHANG Mã số sinh viên: 14141471 Lớp: 14141CLDT2 Chuyên ngành: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tên đề tài: MẠCH QUANG BÁO SỬ DỤNG KIT ARDUINO Giáo viên hướng dẫn: THS NGUYỄN DUY THẢO Ngày nhận đề tài: 22/3/2018 Ngày nộp đề tài: /7/2018 Nhiệm vụ nghiên cứu: + Nghiên cứu vi điều khiển Arduino mega 2560 + Nghiên cứu font chữ Tiếng Việt có dấu + Thiết kế lập trình hiển thị Led P10 fullcolor + Thiết kế lập trình giao tiếp với máy tính + Thi cơng sản phẩm quang báo TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊNHƯỚNG DẪN (Ký & ghi rõ họ tên) (Ký & ghi rõ họ tên) i an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: ĐOÀN THANH DANH MSSV: 14141437 NGUYỄN VIỆT KHANG MSSV: 14141471 Ngành: CÔNG NGHỆ - KỸ THUẬT - ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG Chuyên ngành: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tên đề tài: MẠCH QUANG BÁO SỬ DỤNG KIT ARDUINO Họ tên Giáo viên hướng dẫn:THS NGUYỄN DUY THẢO NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: ĐOÀN THANH DANH MSSV: 14141437 NGUYỄN VIỆT KHANG MSSV: 14141471 Ngành: CÔNG NGHỆ - KỸ THUẬT - ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG Chuyên ngành: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tên đề tài:MẠCH QUANG BÁO SỬ DỤNG KIT ARDUINO Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii an LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đồ án hồn thành đề tài này, nhận giúp đỡ dạy quý Thầy/Cô,và qua xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy/Cô khoa Đào tạo Chất lượng cao, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, người truyền đạt cho kiến thức quý báu, dẫn định hướng cho nhóm q trình học tập Đây tiền đề để nhóm hoàn thành đề tài nghiệp sau Đặc biệt, nhóm xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Duy Thảo tận tình hướng dẫn, sửa chữa sai xót kiến thức cách tiếp cận đề tài tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm suốt thời gian thực đồ án tốt nghiệp Nhóm xin phép gửi đến thầy lịng biết ơn lời cảm ơn chân thành sâu sắc Kiến thức, kinh nghiệm tâm nghề nghiệp thầy khơng giúp đỡ nhóm hồn thành tốt đề tài mà cịn gương để nhóm học tập noi theo đường sau Sau thời gian nghiên cứu hướng dẫn Thầy hướng dẫn q Thầy/Cơ, cố gắng hoàn thành nhiệm vụ đề tài đặt đảm bảo thời hạn kiến thức cịn hạn hẹp chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong Thầy/Cơ bạn sinh viên thơng cảm Nhóm mong nhận ý kiến Thầy/Cơ bạn sinh viên Nhóm xin chân thành cảm ơn! Nhóm thực đề tài iv an LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển xã hội với phát triển khoa học kỹ thuật, nhu cầu thông tin trở nên thiết yếu người sống hoạt động sản xuất kinh doanh Việc đưa thông tin quảng cáo đến với người tiêu dùng,đến với xã hội trở nên dễ dàng nhanh chóng Thơng qua nhiều hình thức quảng cáo khác mà doanh nghiệp giới thiệu sản phẩm đến người.Trong nhiều hình thức đa dạng thơng tin quảng cáo báo, đài, tivi… việc dùng bảng thông tin điện tử cách đơn giản hiệu để quảng cáo Chúng ta bắt gặp nhiều bảng thông tin thực tế Khi vào hiệu sách, bạn biết hiệu sách bán loại sách gì, giá sao… nhờ vào bảng đèn quang báo bắt mắt trước cửa hiệu Hoặc vào sân bay, bạn biết giấc chuyến bay, thông báo ngắn phi trường,…cũng nhờ vào quang báo Và đường phố lúc đêm, bạn bắt gặp với ánh đèn màu nhiều bảng quang báo lớn với hình ảnh sinh động ly bia Tiger trào bọt, hay hình ảnh, logo hiệnlên với đủ kiểu (từ xuống, từ trái sang, ……) Thực đề tài “Mạch quang báo sử dụng kit Arduino” cách để chúng tơi tìm hiểu lĩnh vực này, nghiên cứu font chữ Tiếng Việt v an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv LỜI NÓI ĐẦU v MỤC LỤC vi DANH MỤC HÌNH ẢNH ix DANH MỤC BẢNG BIỂU xii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN xiii 1.1 GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.5 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.7 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.8 BỐ CỤC ĐỒ ÁN CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU ARDUINO MEGA 2560 2.1.1 Tổng quan Arduino Error! Bookmark not defined vi an 2.1.2 Các Khối Arduino Mega 2560 2.1.3 Bộ nhớ Arduino Mega 2560 Error! Bookmark not defined 2.1.4 Arduino IDE 12 2.2 Led RGB 17 2.3 Nguồn Tổ Ong 18 2.4 Chuẩn Giao tiếp USB 19 2.5 SƠ LƯỢC VỀ USART 21 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 27 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 28 3.1.1 Yêu cầu hệ thống 28 3.1.2 Sơ đồ khối 28 3.1.3 Chức khối 29 3.1.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống 29 3.2 TÍNH TỐN THIẾ KẾ HỆ THỐNG 29 3.2.1 Khối xử lý trung tâm 29 3.2.2 Khối nguồn 32 3.3 PHẦN MỀM LẬP TRÌNH GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN 45 3.3.1 Ngôn ngữ C# 45 3.3.2 Ngôn ngữ C# ngôn ngữ khác 45 3.3.3 Yêu Cầu Giao Diện Điều Khiển 47 3.4 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 48 3.4.1 Lưu đồ giải thuật hệ thống 48 3.4.2 Lưu đồ giải thuật chương trình Arduino 49 vii an 3.4.3 Lưu đồ giải thuật chương trình hiển thị 50 3.4.4 Lưu đồ giải thuật nhận liệu từ máy tính 51 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 51 4.1 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC PHẦN LÝ THUYẾT 53 4.2 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC PHẦN THỰC HÀNH 53 4.2.1 KẾT QUẢ PHẦN CỨNG Error! Bookmark not defined 4.2.2 KẾT QUẢ PHẦN MỀM 54 4.2.3 KẾT QUẢ HIỂN THỊ 54 4.3 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 57 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 59 5.1 KẾT LUẬN 60 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 59 viii an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Arduino mega 2560 Hình 2.2: Các thành phần boad Arduino mega 2560 10 Hình 2.3: Cấu trúc nhớ Flash 12 Hình 2.4: Sơ đồ nhớ liệu 12 Hình 2.5: Sơ đồ vòng truy cập nhớ liệu SRAM 13 Hình 2.6: Mơ hình hoạt động chương trình Arduino 14 Hình 2.7: Arduino IDE 15 Hình 2.8: Arduino Toolbar 15 Hình 2.9: IDE menu 16 Hình 2.10: File menu 16 Hình 2.11: Examples menu 16 Hình 2.12: Sketch menu 17 Hình 2.13: Edit menu 17 Hình 2.14: Tool menu 17 Hình 2.15: Board Arduino sử dụng 18 Hình 2.16: Hiển thị Board Serial Port 18 Hình 2.17: Cấu tạo Led RGB dán 19 Hình 2.18: Sơ đồ chân kích thước led RGB dán 20 Hình 2.19: Đầu kết nối USB 22 Hình 2.20: Cách thực NRZI 23 Hình 2.21: Truyền bit theo phương pháp song song nối tiếp 24 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 28 ix an {Uni_Char(vaa,0,u'\x1ED6');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' D')&&(chuoi1[i+4]=='8')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1ED8');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' D')&&(chuoi1[i+4]=='C')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EDC');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' D')&&(chuoi1[i+4]=='A')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EDA');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' D')&&(chuoi1[i+4]=='E')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EDE');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='0')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EE0');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='2')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EE2');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='6')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EE6');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='4')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EE4');vaa+=7; break;} 86 an if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='A')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EEA');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='8')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EE8');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='C')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EEC');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' E')&&(chuoi1[i+4]=='E')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EEE');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' F')&&(chuoi1[i+4]=='0')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EF0');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' F')&&(chuoi1[i+4]=='2')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EF2');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' F')&&(chuoi1[i+4]=='6')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EF6');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' F')&&(chuoi1[i+4]=='8')) {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EF8');vaa+=7; break;} if((chuoi1[i+1]=='1')&&(chuoi1[i+2]=='E')&&(chuoi1[i+3]==' F')&&(chuoi1[i+4]=='4')) 87 an {Uni_Char(vaa,0,u'\x1EF4');vaa+=7; break;} } } } } void Uni_Char(int16_t x1, int16_t y1, char16_t c) { byte thu_tu; uint16_t thuong; thu_tu = tim_thu_tu(c); thuong = thu_tu / 6; //thương để xác định vị trí kí tự thuong *= 6; //nhân byte kí tự uint16_t so_du; so_du = thu_tu % 6; //số dư để xác định vị trí dấu so_du = so_du * + 348; //tìm byte byte dich_bit = 0; if (thu_tu < 42) //// nguyên âm thấp không mũ { dich_bit = 3; } else if (thu_tu < 72) //// nguyên âm thấp có mũ { dich_bit = 1; } 88 an bool read_bit_ki_tu = 0; // trả bit bool read_bit_dau = 0; // trả bit uint16_t enter; uint16_t tim_byte_phu_am; tim_byte_phu_am = (thu_tu - 144) * + 144; // 144 thứ tự bắt đầu phụ âm for (byte i = 0; i < 6; i++ ) { for (byte j = 0; j < 15; j++) { if ( j < 8) { enter = i; } else if (j < 14) { enter = 384 + i; } // hàng có 384 byte, có hàng if (thu_tu < 144) //vẽ nguyên âm { read_bit_ki_tu = bitRead( pgm_read_byte(vietnamese_vowel_table + enter + thuong), j % 8); //đọc bitmap kí tự 89 an read_bit_dau = bitRead( (pgm_read_byte(vietnamese_vowel_table + so_du + enter)