(Đồ án hcmute) thiết kế và điều khiển tấm lấy sáng mái nhà thông minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN TẤM LẤY SÁNG MÁI NHÀ THÔNG MINH GVHD: ThS NGUYỄN MINH TRIẾT SVTH: VŨ VĂN THƯƠNG MSSV: 11146116 SVTH: ĐỒNG KHẮC VƯƠNG MSSV: 11146149 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MƠN CƠ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ Thiết Kế Và Điều Khiển Tấm Lấy Sáng Mái Nhà Thông Minh” Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN MINH TRIẾT Sinh viên thực hiện: VŨ VĂN THƯƠNG MSSV: 11146116 Sinh viên thực hiện: ĐỒNG KHẮC VƯƠNG MSSV: 11146149 Lớp: 111462A Khoá: 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 ii an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Cơ Điện Tử NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS.NGUYỄN MINH TRIẾT Sinh viên thực hiện: VŨ VĂN THƯƠNG ĐỒNG KHẮC VƯƠNG MSSV: 11146116 MSSV: 11146149 Tên đề tài: “ Thiết Kế Và Điều Khiển Tấm Lấy Sáng Mái Nhà Thông Minh” Các số liệu, tài liệu ban đầu: Tài liệu:” Hệ thống nhà thông minh”, “Hệ thống chiếu sáng”(Bách khoa tồn thư) Nội dung đồ án: - Thiết kế cấu lấy sáng điều chỉnh kích thước 400x600mm Thiết kế chế tạo mạch điện Điều khiển lấy sáng kết hợp với hệ thống đèn nhà cho: o Lượng ánh sáng đưa vào nhà mong muốn o Tối ưu lượng sử dụng Các sản phẩm dự kiến Mơ hình lấy sáng mái nhà thông minh điều khiển yêu cầu Ngày giao đồ án: 28/01/2015 Ngày nộp đồ án: 27/07/2015 TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ ………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) iii an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: “ Thiết Kế Và Điều Khiển Tấm Lấy Sáng Mái Nhà Thông Minh” - GVHD: ThS.NGUYỄN MINH TRIẾT - Họ tên sinh viên: VŨ VĂN THƯƠNG - MSSV: 11146116 Lớp: 111462A - Địa sinh viên: Phường Tăng Nhơn Phú, Quận 9, TP.Hồ Chí Minh - Số điện thoại: 01643 414 708; Email: vanthuong270292@gmail.com - Họ tên sinh viên: ĐỒNG KHẮC VƯƠNG - MSSV: 11146149 Lớp: 111462A - Địa chì sinh viên: Phường Tăng Nhơn Phú B, Quận 9, TP.Hồ Chí Minh - Số điện thoại: 01685 573 738; Email: Dongkhacvuong@gmail.com - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 31/7/2015 - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khố luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tơi khơng chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 20… Ký tên iv an LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực khơng tránh khỏi lúc gặp khó khăn q trình nghiên cứu, chúng em xin chân thành cảm ơn đến GVHD Thầy Nguyễn Minh Triết GVPB Thầy Phạm Bạch Dương giúp đỡ dẫn chúng em nhiệt tình để chúng em vượt qua đạt kết hôm Lời cảm ơn chân thành xin gửi đến thầy cô khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, người giảng dạy đào tạo cho chúng em tháng ngày qua Xin gửi lời cảm ơn đến bạn sinh viên lớp 11146 chia kiến thức, hỗ trợ kĩ thuật,… để chúng em hồn thành tốt đồ án cách thời hạn Em xin chân thành cảm ơn! v an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài “Thiết kế điều khiển lấy sáng mái nhà thông minh” với chức tối ưu lượng sử dụng, sử dụng lượng mặt trời kết hợp với hệ thống đèn nhà cho ánh sáng vào nhà đủ chiếu sáng cho hoạt động nhà Cơ cấu gồm mơ hình demo nhà có kích thước 600x400(mm) để phục vụ cho việc điều khiển, lấy sáng thiết kế ghép lại với hệ thống mạch điện thiết kế để điều khiển lấy sáng thông qua cấu truyền động gồm: động bước truyền đai răng, hệ thống cảm biến Kết thu sau hoàn thành thiết kế cấu lấy sáng có đáp ứng yêu cầu, thiết kế chế tạo mạch điện, điều khiển lấy sáng kết hợp với hệ thống đèn nhà vi an ABSTRACTS The main objective of this thesis "Design and control smart sun lightening panel" is to collect sun light and control for house lightening The structure include model demo house and it has size 600x400 mm service to control, the sun lightening panel are designed to combine each other and circuit system is designed to control the sun lightening panel through actuators includes: step motor, belt driven, sensor system The result after completing, Designed and controled the sun lightening panel, designed circuit system, controled to combine house lightening vii an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN iii LỜI CAM KẾT iv LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi MỤC LỤC viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ xii CHƯƠNG TỔNG QUAN - 1.1 Giới thiệu đề tài - - 1.1.1 Lý chọn đề tài - - 1.1.2 Yêu cầu giới hạn đề tài - - 1.1.3 Đối tượng nghiên cứu - - 1.1.4 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu - - 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu - - 1.2 Các cơng trình nghiên cứu có liên quan - - 1.2.1 Các cơng trình nghiên cứu nước - - 1.2.2 Các công trình nghiên cứu nước - - CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT - 2.1 Cơ sở chiếu sáng - 18 - 2.1.1 Một số khái niệm sở liên quan ánh sáng - 20 - 2.1.2 Hệ thống chiếu sáng tự nhiên - - 2.1.3 Các loại hệ thống chiếu sáng nhân tạo thường gặp - - 2.1.4 Cơ sở tiêu chuẩn chiếu sáng - - 2.2 Cơ sở lý thuyết tính tốn sức bền[1] - - 2.3 Cơ sở phương pháp điều khiển - 15 - 2.4 Các phần mềm - 22 - 2.4.1 Phần mềm IDE[3] - 22 - 2.4.2 Giới thiệu sơ lược phần mềm SolidWorks 2011[5] - 23 - 2.4.3 Giới thiệu phần mềm Microsoft Visual Studio 2008 - 24 - CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ - 26 3.1 Sơ đồ khối tổng thể hệ thống - 26 viii an 3.2 Tính tốn hệ thống chiếu sáng[23] - 27 - 3.3 Thiết kế khí - 32 - 3.3.1 Mơ hình lấy sáng - 32 - 3.3.2 Các phương án thiết kế - 34 - 3.3.3 Các phương án truyền động[2] - 36 - 3.3.4 Tính tốn chi tiết - 38 - 3.4 Thiết kế phần điện tử - 46 - 3.4.1 Modul Stepper Motor Driver motor kết nối với Board Arduino - 46 - 3.4.2 Kết nối Led, công tắc cơng tắc hành trình với Board Arduino - 51 - 3.5 Giải thuật điều khiển - 53 - CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM - 57 4.1 Kết thi cơng khí mạch điện - 57 - 4.2 Kết thi công phần mềm - 59 - 4.2.1 Giao diện điều khiển - 59 - 4.2.2 Kết đáp ứng - 60 - CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN - 63 5.1 Những kết đạt - 63 - 5.2 Những kết chưa đạt biện pháp khắc phục - 63 - 5.3 Hướng phát triển đề tài - 63 - TÀI LIỆU THAM KHẢO - 65 PHỤC LỤC A 67 ix an DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DC : Direct Current PC : Personal Computer ADC : Analog to Digital Converter Lm : Lumen CAD : Computer Aided Design CAM : Computer Aided Manufacturing E : Error SP : Setpoint GTCB : Giá Trị Cảm Biến GTSP : Giá Trị Setpoint SRAM : Static Ramdom Access Memory VB : Visual Basic Cd : Candela Lux : Luxembours UPS : Uninterruptible Power Supplier IDE : Integrated Development Environment VĐK : Vi Điều Khiển AS : Ánh Sáng ĐC : Động Cơ PWM : Pulse Width Modulation I/O : Input/Output IC : Integrated Circuit PIC : Programmable Interface Controllers x an  Button Start: Bắt đầu trình điều khiển lấy sáng  Button Setpoint: Nhập giá trị setpoint cần nhập  Button Stop: Dùng để tạm dừng trình điều khiển giao tiếp máy tính lấy sáng  Button Exit: Kết thúc trình điều khiển thơng qúa trình điều khiển giao tiếp máy tính lấy sáng 4.2.2 Kết đáp ứng  Ở chế độ làm việc Hình ảnh 4.7: Đồ thị đáp ứng chế độ làm việc Nhận xét: Qua đồ thị, nhận thấy chế độ làm việc, lấy sáng hoạt động ổn định đáp ứng yêu cầu ánh sáng cho hoạt động làm việc  Ở chế độ nghỉ ngơi Hình ảnh 4.8: Đáp ứng PV so với SP chế độ nghỉ nghơi - 60 - an Nhận xét: Qua đồ thị, ta thấy rằng: với điều khiển chế độ nghỉ ngơi đáp ứng yêu cầu đưa Qua hình ảnh đồ thị, ta nhận thấy:  Giá trị nhận từ thực tế bám sát giá trị đường setpoint  Quá trình điều khiển thực tế đáp ứng giá trị setpoint đặt  Hệ hoạt động tương đối ổn định 4.3 Kết thực nghiệm Sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng : Lượng điện sử dụng để chiếu sáng khơng dùng hệ thống chiếu sáng theo tính tốn với: - Số lượng đèn : đèn - Công suất lớn đèn : 2W Từ có công suất tiêu thụ: Pmax= 12W Sử dụng hệ thống lấy sáng  Tiêu thụ điện hệ thống đèn chưa bật Khi đo nguồn cấp cho Stepper Motor Driver động thu giá trị sau: U=12V, I= 0.6  P1= 7,2 W Đo nguồn Arduino hoạt động U=9V, I=0,05 A  P2= 0,45 W Tổng công suất mà hệ thống sử dụng :Pt=P1 + P2= 7,2 + 0,45= 7,65 W Ta có Pmax=12W, Pt= 7,65W Vậy ∆P=Pmax – Pt= 4,35 W Nghĩa sử dụng hệ thống lấy sáng tiết kiệm điện 4,35W  Tiêu thụ điện hệ thống có đèn bật lên Khi đo nguồn cấp cho Stepper Motor Driver động thu giá trị sau: U=12V, I= 0.6 A  P1= 7, 2W Khi đo nguồn Arduino hoạt động U=9V, I=0,11A  P2= 0,99 W Tổng công suất mà hệ thống sử dụng :Pt=P1 + P2= 7,2 + 0,99= 8,19 W Ta có Pmax=12W, Pt= 8,19W Vậy ∆P=Pmax – Pt= 3,81 W - 61 - an Nghĩa sử dụng hệ thống lấy sáng tiết kiệm điện 3,81W  Kết luận : Dựa vào số liệu tính tốn trên, ta sử dụng hệ thống lấy sáng tiết kiệm lượng điện tiêu thụ sử dụng hệ thống đèn - 62 - an CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Những kết đạt  Về thiết kế khí  Hồn thành tất yêu cầu khí đề đảm bảo cho trình điều khiển  Giải vấn đề gắn cảm biến gắn đèn, dây điện  Tinh chỉnh cấu cho gọn gàng có tính thẩm mỹ cao  Về phần điều khiển  Xử lý nhiễu, cảm biến đọc giá trị tốt  Giao diện vẽ đồ thị đáp ứng sử dụng phần mềm Microsoft Visual Studio hoạt động ổn định, linh hoạt trình làm việc  Chương trình điều khiển linh hoạt, ổn định đáp ứng yêu cầu lấy sáng mong muốn 5.2 Những kết chưa đạt biện pháp khắc phục Những kết chưa đạt Biện pháp khắc phục Các thành phần lấy sáng Sử dụng pháp gia cơng CNC, khn cịn thủ cơng q cao mẫu để làm mơ hình hồn thiện thẩm mĩ Mơ hình lấy sáng cịn yếu, không Sử dụng vật liệu kim loại để gia chắn làm mica cơng Động cịn nhỏ Sẽ thay hoàn toàn động động có cơng suất lớn Cách đặt cảm biến để đo cưởng độ Sẽ tìm cách đặt cảm biến tối ưu ánh sáng chưa tối ưu cho đo cường độ ánh sáng Chọn truyền chuyển động chưa tốt, Thay truyền chuyển động tốt hay bị hư dây đai hơn, hiệu 5.3 Hướng phát triển đề tài - Sử dụng vật liệu kim loại để gia cơng với mục đích làm cho lấy sáng chắn - Sử dụng động có cơng suất lớn với mục đích đáp ứng tải trọng, tránh việc tải cho động - 63 - an - Tìm cách đặt cảm biến khác để đo cường độ ánh sáng đạt hiệu cao xác Dùng cấu truyền động thay cho cấu truyền đai với mục đích giảm - tiếng ồn khơng cịn tượng đai bị mịn Hồn thiện việc lọc nhiễu cho lấy sáng - 64 - an TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Kiến Quốc (chủ biên), Giáo trình Sức bền vật liệu, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.Hồ Chí Minh TP.HCM, 2007 [2] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập hai, Nhà xuất giáo dục [3] Barnett.Cox.Ocull,,Embedded C Programming and the ATMEL AVR 2nd Edition [4] Trịnh Chất-Lê Văn Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập 1, Nhà xuất giáo dục [5] Matt Lambard, Solidworks 2011 Parts Bible, WileyPublishing.2011 [6] Chiếu sáng công nghiệp, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia: QCVN 09:2013/BXD [7] Chiếu sáng tự nhiên, Bách khoa toàn thư Wikipedia [8] Trịnh Lương Miên, Đại học Giao Thông Vận Tải, Số 153(10/2013), Tạp chí Tự động hóa ngày [9] Thực hành tay tốt – Chiếu sáng, Xuất 2005, Cục sử dụng lượng hiệu quả(BEE), Bộ lượng (Ấn Độ) [10] Sử dụng hiệu tiết kiệm điện chiếu sáng, Văn phòng tiết kiệm lượng(Energy Effciency and Conservation Office) [11] Nguyễn Văn Bắc, Bùi Thị Thu Hà(HD), Đồ án thiết kế chế tạo nhà thông minh, ĐATN Đại học, Đại học Cơng nghiệp Hà Nội(17/5/2013) [12] Nhóm sinh viên( Phạm Quốc Toán, Nguyễn Thị Trang, Lê Văn Lương), Nguyễn Phương Thảo(HD), Thiết kế hệ thống nhà thông minh, ĐATN Đại học, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên(10/9/2013) Tiếng Anh Designing with Light- A lighting Handbook - Anil Walia-International Lighting Academy [13] [14] Handbook of Functional requirements on Industrial Buildings-SP-32- Bureau of Indian Standards IS 3646 (Part I): 1992 [15] Efficient Use of Electricity in Industries- Devki Energy Consultancies Pvt Ltd., Vadodara Energy Audit Reports of the National Productivity Council - 65 - an Nguồn Khác [16] Tiêu chuẩn ánh sáng thiết kế văn phịng, link http://thietkevanphong.com/chi-tiet-tin/66/tieu-chuan-ve-anh-sang-trong-thiet-ke-vanphong.html [17] Giải thích cường độ Lumen, link http://quangloi.vn/vi/news/TIN-TUC/Giai-thich-ve-cuong-do-Lumen-70/ [18] Tiết kiệm điện năng, link http://kientrucvietnam.org.vn/su-dung-tam-lop-polycarbonate-de-tiet-kiem-dien-nang/ [19] Thiết kế hệ thống nhà thông minh, link http://123doc.org/document/568643-thiet-ke-he-thong-nha-thong-minh.htm [20] Rèm cửa minh đăng, link http://www.remminhdang.com/tin-rem/tu-van-rem-cua-man-cua/cach-do-kich-thuoc-remcua.html [21] Giếng trời tự động, link http://giengtroi.com/page/gieng-troi-thong-minh-long-giang.html [22] Các loại cửa sổ, link https://www.google.com.vn/search?q=c%E1%BB%ADa+s%E1%BB%95+l%E1%BA %A5y+s%C3%A1ng&biw=1024&bih=677&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&e i=KwySVeHFA6HImAXNtrPoBw&ved=0CBoQsAQ [23] Hướng dẫn sử dụng lượng hiệu ngành công nghiệp châu Á, link: www.energyefficiencyasia.org [24] TS Phan Tấn Tùng, Chi tiết máy (chương 3: Truyền dẫn khí máy) [25] Ambient Light Sensor IC Series, link: http://www.dfrobot.com/image/data/SEN0097/BH1750FVI.pdf [26] Stepper Motor Driver, link: https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Robotics/EasyDriver_v45.pdf - 66 - an PHỤC LỤC A TỔNG QUÁT VỀ MẠCH ARDUINO A1 Giới thiệu Arduino: Arduino bo mạch vi điều khiển mạch đơn sử dụng để làm thiết bị điện tử cho dự án đa lĩnh vực theo cách tiếp cận dễ dàng người sử dụng Phần cứng bao gồm bảng mạch điện tử phần cứng dạng nguồn mở thiết từ vi xử lý 8-bit Atmel AVR , 32-bit Atmel ARM Phần mềm cho phần cứng bao gồm trình biên dịch ngơn ngữ lập trình chuẩn nạp khởi động, để thực lệnh vi điều khiển Arduino khởi đầu vào năm 2005 từ dự án cho sinh viên Viện Thiết kế Tương tác Ivrea Ivrea, Italia Tại thời điểm chương trình sinh viên thường sử dụng bo mạch "BASIC Stamp" có chi phí tới 100$, xem đắt sinh viên Một người sáng lập, Massimo Banzi, giảng viên Ivrea.Một đồ án phần cứng đóng góp vào thiết kế hệ thống kết nối điện dẫn sinh viên người Colombia tên Hernando Barragan Sau tảng hệ thống điện dẫn hoàn tất, nhà nghiên cứu làm việc để làm cho hệ thống gọn nhẹ hơn, rẻ hơn, có sẵn cho cộng đồng nguồn mở Giá Arduino khoảng 30$ "nhân bản" thấp 9$ Arduino Uno sử dụng chip Atmega328 Nó có 14 chân digital I/O, chân đầu vào (input) analog, thạch anh dao động 16Mhz Một số thông số kỹ thuật sau : Chip ATMega 328 Điện áp nguồn 5V Điện áp đầu vào( input) 7-12 V Điện áp đầu vào( giới hạn) 6-20 V Số chân Digital I/O 14( có chân điều khiển chế độ rộng xung PWM) Số chân Analog( Input) DC current per I/O pin 40 mA DC current for 3.3V pin 50 mA Flash Memory 32 KB (ATMega 328) với 0.5 KB sử dụng bootloader - 67 - an SRAM KB ( ATMega 328) EEPRAM KB ( ATMega 328) Xung nhịp 16 MHz Bảng A1: Thông số kỹ thuật Arduino UNO Sơ đồ chân Arduino sử dụng đồ án: Hình ảnh A1: Vị trí chân bo Arduino a) USB Arduino sử dụng cáp USB để giao tiếp với máy tính Thơng qua cáp USB Upload chương trình cho Arduino hoạt động, ngồi USB cịn nguồn cho Arduino b) Nguồn Khi không sử dụng USB làm nguồn sử dụng nguồn ngồi thơng qua jack cắm 2.1mm ( cực dương ) sử dụng chân Vin GND để cấp nguồn cho Arduino Bo mạch hoạt động với nguồn điện áp từ – 20 volt Chúng ta cấp áp lớn nhiên chân 5V có mực điện áp lớn volt Và sử dụng nguồn lớn 12 volt có tượng nóng làm hỏng bo mạch Chân 5V chân 3.3V (Output voltage) : chân dùng để lấy nguồn từ nguồn mà cung cấp cho Arduino Lưu ý : không cấp nguồn vào chân làm hỏng Arduino - 68 - an GND: chân mass c) Chip Atmega328 Chip Atmega328 có 32k nhớ flash 0.5k sử dụng cho bootloader Ngồi cịn có 2K SRAM, 1K EEPROM d) Input Output Arduino Uno có 14 chân digital với chức input output sử dụng hàm pinMode(), digitalWrite() digitalRead() để điều khiển chân Cũng 14 chân digital số chân chức là: Serial : chân (Rx ), chân ( Tx) Hai chân dùng để truyền (Tx) nhận (Rx) liêu nối tiếp TTL Chúng ta sử dụng để giao tiếp với cổng COM số thiết bị linh kiện có chuẩn giao tiếp nối tiếp PWM (pulse width modulation): chân 3, 5, 6, 9, 10, 11 bo mạch có dấu “~”là chân PWM sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng đèn… SPI : 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK), chân hỗ trợ giao chuẩn SPI I2C: Arduino hỗ trợ giao chuẩn I2C Các chân A4 (SDA) A5 (SCL) cho phép giao tiếp Arduino với linh kiện có chuẩn giao tiếp I2C e) Reset (7): dùng để reset Arduino Bộ nhớ Arduino:Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng: + 32KB nhớ Flash: đoạn lệnh bạn lập trình lưu trữ nhớ Flash vi điều khiển Thường có khoảng vài KB số dùng cho bootloader + 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị biến khai báo lập trình lưu đây.Khai báo nhiều biến cần nhiều nhớ RAM Khi điện, liệu SRAM bị A.2 Giới thiệu họ vi điều khiển ATMega: Cấu trúc sơ đồ chân ATMega: - 69 - an Sơ đồ A1: Cấu trúc ATMega ATMEGA32 loại vi điều khiển CMOS, nguồn thấp, bit, xây dựng tảng cấu trúc tập lệnh thu gọn tiên tiến cho AVR (Enhanced AVR RISC architecture) • RISC – Reduced Instruction Set Computer • CISC – Complex Instruction Set Computer Khả thực thi 1MIPS (Mega Instruction Per Second) 1MHz Bao gồm 32 ghi làm việc (General Purpose Working Register) liên kết trực tiếp với xử lý số học ALU (Arithmetic Logic Unit) - 70 - an Sơ đồ A2: Sơ đồ CPU ATMega Gồm tính sau: • 32K Flash có khả lập trình tương thích hoạt động Read-While-Write • 1024B EEPROM • 2K SRAM • 32 GPIO • 32 ghi làm việc • Ngõ JTAG • Tính On-chip debug • Timer/Counter • Internal External Interrupt • USART • TWI • kênh ADC 10-bit - 71 - an • Watchdog timer • SPI • Tính ISP thơng qua cổng SPI Boot Loader - Các thơng số vi điều khiển Atmega328P-PU: + Kiến trúc: AVR 8bit + Xung nhịp lớn nhất: 20Mhz + Bộ nhớ chương trình (FLASH): 32KB + Bộ nhớ EEPROM: 1KB + Bộ nhớ RAM: 2KB + Điện áp hoạt động rộng: 1.8V - 5.5V + Số timer: timer gồm timer 8-bit timer 16-bit + Số kênh xung PWM: kênh (1timer kênh) - Sơ đồ chân: Sơ đồ A3: Sơ đồ chân ATMega328 Atmega328 có 28 chân: o Chân 1: Reset - 72 - an o Chân 2,3,4,5,6,11,12,13,14,15,16,17,18,19: Xử lý tín hiệu số.Ngồi ra,chân 5,11,12,15,16,17 đưa PWM o Chân 23->28: Xử lý tín hiệu tương tự o Chân 8,22: GND o Chân 7,20: VCC o Chân 9,10: Nối với thạch anh - 73 - an an