Hcmute hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ gps và công nghệ gprs

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT XE BUÝT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS VÀ CÔNG NGHỆ GPRS S K C 0 9 MÃ SỐ: T2014 – 09TĐ S KC 0 7 Tp Hồ Chí Minh, 2014 Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM HỆ THỐNG GIÁM SÁT XE BUÝT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GPS VÀ CÔNG NGHỆ GPRS Mã số: T2014 – 09TĐ Chủ nhiệm đề tài: ThS Dương Thị Cẩm Tú Thành viên: PGS.TS Nguyễn Trường Thịnh ThS Lê Hoàng Minh TP HCM, 12/2014 Luan van Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS công nghệ GPRS DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI STT Họ tên Đơn vị công tác lĩnh vực chuyên môn Nội dung nghiên cứu cụ thể giao Đọc tài liệu tham khảo, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phần cứng module thu thập liệu GPS Nghiên cứu thiết kế, tích hợp chế tạo hệ thống thơng báo trạm chờ xe buýt Xây dựng phát triển phần mềm giám sát, điều khiển, viết báo cáo Dương Thị Cẩm Tú BM Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Tử - Khoa ĐĐT Nguyễn Trường Thịnh BM Cơ điện tử - Khoa CKM Lê Hoàng Minh BM Cơ Sở Kỹ Thuật Điện Tử - khoa ĐĐT ii Luan van Chữ ký Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS công nghệ GPRS MỤC LỤC Mục lục Trang iii Danh sách bảng v Danh sách hình x Danh mục chữ viết tắt xi CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước 1.1.1 Tình hình nước ngồi 1.1.2 Trong nước 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu – Cách tiếp cận – Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.2 Cách tiếp cận 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu Chương 1: Hệ thống GPS phương thức truyền thông qua mạng 1.1 Hệ thống GPS 1.1.1 Các thành phần GPS 1.1.2 Nguyên lý hoạt động GPS 11 1.1.3 Tín hiệu GPS 13 1.1.4 Nguồn lỗi tín hiệu GPS 17 1.1.5 Độ xác GPS 18 1.2 Các phương thức truyền thông qua mạng 19 1.2.1 Sơ lược GPRS 19 1.2.2 Ứng dụng GPRS truyền nhận liệu 20 1.2.3 Ứng dụng giao thức TCP/IP việc liên kết user qua mạng interner 21 iii Luan van Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS công nghệ GPRS Chương 2: Thiết kế phần hệ thống giám sát xe buýt qua google map 22 2.1 Phương án thiết kế 22 2.1.1 Yêu cầu đặt 22 2.1.2 Lựa chọn phương pháp thiết kế hệ thống 22 2.2 Thiết kê hệ thống 24 2.3 Thiết kế phần hệ thống giám sát xe buýt qua google map 25 2.4 Sơ đồ giải thuật thu thập liệu qua server 25 2.5 Bản đồ google map online 26 2.6 Lưu đồ thuật toán 28 2.7 Thiết kế hệ thống truyền nhận liệu 28 2.7.1 Sơ đồ khối hệ thống 28 2.7.2 Xây dựng phần mềm server 29 2.8 Thuật toán dự đoán thời gian 32 2.8.1 Lưu đồ thuật toán dự đoán thời gian 35 2.8.2 Hệ thống hiển thị thời gian xe buýt đến trạm 35 2.9 Một số lưu giải thuật chi tiết 37 2.9.1 Lưu đồ khởi tạo SIM908 37 2.9.2 Lưu đồ khởi tạo module GSM/GPRS 38 2.9.3 Lưu đồ khởi tạo module GPS 39 2.10 Một số kết thực tế 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 3.1 Kết luận 41 3.1.1 Tính khoa học 41 3.1.2 Khả ứng dụng vào thực tế 41 3.1.3 Hiệu kinh tế - xã hội 41 3.2 Hướng nghiên cứu phát triển 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC 44 Bản Thuyết minh đề tài phê duyệt iv Luan van Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS công nghệ GPRS DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Bảng 1.2: Bảng 1.3: 10 Bảng 1.4: 17 Bảng 1.5: 21 Bảng 3.1: 48 v Luan van Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS cơng nghệ GPRS DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: 24 Hình 1.2: 26 Hình 1.3: 29 Hình 1.4: 33 Hình 2.1: 42 Hình 2.2: 43 Hình 3.1: 45 Hình 3.2: 46 Hình 3.3: 47 Hình 3.4: 51 Hình 3.5: 52 vi Luan van Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS công nghệ GPRS DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GSM Hệ thống thơng tin di động tồn cầu Global System for Mobile Communications GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vơ tuyến gói chung GPS Global position systems Hệ thống định vị toàn cầu GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý SMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn MMS Multimedia messaging service Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện CDMA Code Division Multiple Access Phương thức Đa truy cập phân chia theo mã SIM Subscriber Identity Module Thẻ chứa thông tin định dạng TCP/UDP Transmission Control Protocol/ Giao thức điều khiển truyền dẫn/ User Datagram Protocol Giao thức liệu gói người sử dụng IP Internet Protocol Giao thức dùng cho mạng Internet AT Attention Command Tập lệnh AT vii Luan van Device supervises the bus travelling system through GPS and GPRS technology TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Tp HCM, ngày 07 tháng 11 năm 2014 THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: Tên đề tài: Hệ thống giám sát xe buýt ứng dụng công nghệ GPS công nghệ GPRS - Mã số: T2014-09TĐ - Chủ nhiệm: ThS Dương Thị Cẩm Tú - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 06/2013-12/2014 Mục tiêu: Đề tài sâu tìm hiểu, thi cơng sản phẩm ứng dụng hệ thống định vị GPS kết hợp với hệ thống mạng GSM/GPRS vào thực tế Về mặt ứng dụng thực tiễn, đề tài xây dựng hệ thống giao thông xe buýt quản lý giám sát cách hệ thống ứng dụng lắp đặt thực nghiệm xe buýt trạm chờ cung cấp tới người sử dụng xe bt thơng tin xác rõ ràng Ngồi ra, đề tài cịn có ý nghĩa đại hóa tự động hóa lĩnh vực giao thơng vận tải cách đưa thành tựu công nghệ đại vào phục vụ xã hội nhu cầu người Tính sáng tạo: Đề tài nghiên cứu tìm hiểu rõ phương pháp xây dựng, điều chỉnh, quản lý sở liệu cách hiệu quả, trực quan dễ dàng sử dụng, chỉnh sửa Bên cạnh việc thiết kế hệ thống đồ nhúng tọa độ tương ứng lên đồ giúp làm tăng thêm hiểu biết đồ online Google phát triển Kết nghiên cứu: - Báo cáo kết hiển thị thông tin xe bus bảng quang báo Sản phẩm: - Tài liệu báo cáo kết nghiên cứu - Bài báo đăng tạp chí khoa học cơng nghệ nước - Các mạch phần cứng Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Bài báo đăng tạp chí khoa học cơng nghệ nước - Kết nghiên cứu dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên, học viên cao học - Kết nghiên cứu sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các đơn vị, tổ chức muốn ứng dụng kết đề tài cho mục tiêu phục vụ cộng đồng Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài viii Luan van Device supervises the bus travelling system through GPS and GPRS technology INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: Project title: Device supervises the bus travelling system through GPS and GPRS technology Code number: T2014-09TĐ Coordinator: Master of Engineering Dương Thị Cẩm Tú Implementing institution: University of Technical Education Ho Chi Minh City Duration: from 06/2013 to 12/2014 Objective(s): The article presents a model for supervising the travelling of buses through GPS and GPRS technology The software is programmed by Module GPS, microprocessor, SQL Server and Google map It is clear that many applications are included such as positioning, data acquisition, distance measurement, voice and visual message signs, Graphical User Interface (GUI) with more exact measurement Real time bus arrival time prediction could assist transit operators in understanding and improving the quality of bus system Creativeness and innovativeness: The experiment results indicate that the proposed model is providing real-time information on bus arrival and departure times to passengers to attract more public transport users In addition, voice and visual message signs are installed on buses helping the passengers, especially disabled people can get the bus stop information more easily Research results: - The bus information will be displayed in the matrix Led Products: - Document research results report - Paper published in professional Vietnamese Engineering and Science Journal - Hardware Effects, transfer alternatives of research results and applicability: - Paper published in professional Vietnamese Engineering and Science Journal - The research results are used as reference for undergraduate and postgraduate students - The research results can be used as a reference for building the smart bus system for the comment services ix Luan van Phụ lục              O- đầu A khối ECCP2 PWM 69- I/O- vào/ra số  I – chân thay đổi ngắt 68- I/O- vào/ra số  I – chân thay đổi ngắt 67- I/O- vào/ra số  I- chân thay đổi ngắt  I/O- chân gỡ rối mạch chân clock chương trình ICSP™ 57- I/O- vào/ra số  I- chân thay đổi ngắt  I/O - chân gỡ rối mạch chân liệu chương trình ICSP™ 44- PORTC cổng I / O hai chiều  I/O- vào/ra số  O- đầu dao động Timer1  I- đầu vào clock mở rộng Timer1/Timer3 43- I/O- vào/ra số  I- Đầu vào dao động Timer1  I/O- đầu vào Capture 2/đầu so sánh 2/ đầu PWM  O- đầu A khối ECCP2 PWM 53- I/O- vào/ra số  I/O- đầu vào Capture 2/đầu so sánh 2/ đầu PWM  O- đầu A khối ECCP1 PWM 54- I/O- vào/ra số  I/O- vào clock đồng nối tiếp cho chế độ SPI  I/O- vào clock đồng nối tiếp cho chế độ I2C™ 55- I/O- vào/ra số  I- liệu vào SPI  I/O – vào liệu I2C 56- I/O- vào/ra số  O - liệu vào SPI 45- I/O- vào/ra số  O- truyền tải không đồng EUSART1  I/O – xung clock đồng EUSART1 46- I/O- vào/ra số 73 Luan van Phụ lục           I- nhận không đồng EUSART1  I/O- liệu đồng EUSART1 92-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O- cổng liệu tớ song song 91- I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O - cổng liệu tớ song song 90-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O - cổng liệu tớ song song 89- I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O- cổng liệu tớ song song 88- I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O- cổng liệu tớ song song 87- I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O- cổng liệu tớ song song  I- liệu vào SPI  I/O – liệu vào I2C™ 84- I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O- cổng liệu tớ song song  I/O- đầu vào, đầu xung clock đồng cho chế độ SPI  I/O - đầu vào, đầu xung clock đồng cho chế độ I2C™ 83-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I/O- cổng liệu tớ song song  I- lựa chọn đầu vào SPI 4- PORTE cổng vào chiều  I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 74 Luan van Phụ lục            I- điều khiển đọc cho cổng tớ song song O- đầu D cho khối ECCP2 PWM 3-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng  I- điều khiển ghi cho cổng tớ song song  O- đầu C cho khối ECCP2 PWM 98-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 10  I- chip lựa chọn điều khiển cho cổng tớ song song  O- đầu B cho khối ECCP2 PWM 97-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 11  O - đầu C cho khối ECCP3 PWM 96-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 12  O - đầu B cho khối ECCP3 PWM 95-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 13  O- đầu C cho khối ECCP1 PWM 94-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 14  O- đầu B cho khối ECCP1 PWM 93-I/O- vào/ra số  I/O- nhớ địa chỉ/ liệu mở rộng 15  I/O- đầu vào Capture 2/đầu so sánh 2/ đầu PWM  O- đầu A khối ECCP2 PWM 12- PORTF cổng vào chiều  I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 28-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự  O – đầu so sánh 23- I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự  O- đầu so sánh 75 Luan van Phụ lục                22-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 21- I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 20- I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 10  O- đầu so sánh điện áp khác 19-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 11 18-I/O- vào/ra số  đầu vào lựa chọn SPI tớ 71- PORTG cổng vào chiều  I/O- vào/ra số  I/O- đầu vào Capture 3/đầu vào so sánh 3/ đầu PWM  O- đầu A khối ECCP3 PWM 70-I/O- vào/ra số  O- truyền tải không đồng EUSART2  I/O- xung clock đồng EUSART2 52- I/O- vào/ra số  I- nhận liệu không đồng EUSART2  I/O- liệu đồng EUSART2 51-I/O- vào/ra số  I/O- đầu vào Capture 4/đầu vào so sánh 4/ đầu PWM  O- đầu D khối ECCP3 PWM 14-I/O- vào/ra số  I/O- đầu vào Capture 5/đầu vào so sánh 5/ đầu PWM  O- đầu D khối ECCP1 PWM 11-I/O- vào/ra số 10-I/O- vào/ra số 38-I/O- vào/ra số 99- PORTH cổng vào chiều  I/O- vào/ra số  O- nhớ địa mở rộng 16 100-I/O- vào/ra số  O- nhớ địa mở rộng 17 76 Luan van Phụ lục                1-I/O- vào/ra số  O- nhớ địa mở rộng 18 2-I/O- vào/ra số  O- nhớ địa mở rộng 19 27-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 12  O- đầu C khối ECCP3 PWM 26-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 13  O- đầu B khối ECCP3 PWM 25-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 14  O- đầu C khối ECCP1 PWM 24-I/O- vào/ra số  I- đầu vào tương tự 15  O- đầu B khối ECCP1 PWM 49- PORT cổng vào chiều  I/O- vào/ra số  O- cho phép chốt địa nhớ 50-I/O- vào/ra số  O- kích hoạt nhớ ngồi 66-I/O- vào/ra số  O- điều khiển ghi chậm vào nhớ 61-I/O- vào/ra số  O- điều khiển ghi nhanh vào nhớ 47-I/O- vào/ra số  O- điều khiển byte địa nhớ 48-I/O- vào/ra số  O- điều khiển kích hoạt nhớ ngồi chip 58-I/O- vào/ra số  O- điều khiển byte thấp nhớ 39-I/O- vào/ra số  O- điều khiển byte cao nhớ ngồi 9- khơng kết nối 77 Luan van Phụ lục  15, 36, 40, 60, 65, 85- nối đất cho chân vào logic  17, 37, 59, 62, 86- cung cấp tín hiệu tích cực cho chân vào logiccủa thiết bị ngoại vi kỹ thuật số  31- nối đất cho modun tương tự  30- cung cấp tín hiệu tích cực cho modun tương tự  29- kích hoạt điều chỉnh điện áp chip  16- kết nối với lõi lọc tụ điện bên Cung cấp tín hiệu logic tích cực cho lõi vi điều khiển Kết nối lọc tụ điện bên  82- nối đất khối Ethernet PHY PLL  81- cung cấp điện áp 3.3V cho khối Ethernet PHY PLL  79- nối đất cho hệ truyền tải khối Ethernet PHY PLL     76- cung cấp điện áp 3.3V cho hệ truyền tải khối Ethernet PHY PLL 72- nối đất cho hệ nhận liệu khối Ethernet PHY PLL 75- cung cấp điện áp 3.3V cho hệ nhận liệu khối Ethernet PHY PLL 80- Xu hướng cho Ethernet PHY Phải gắn với VSS thông qua điện trở 78, 77- đầu tín hiệu khác chuẩn truyền thông Ethernet 74, 73- đầu vào tín hiệu khác chuẩn truyền thơng Ethernet   78 Luan van Phụ lục 4.2.3.3 Sơ đồ khối PIC18F97J60 (100-PIN) Hình4.20 Sơ đồ khối PIC18F97J60 4.2.3.4 Bộ dao động Các thiết bị họ PIC18F97J60 kết hợp với dao động hệ thống xung clock vi điều khiển khác từ thiết bị chuẩn PIC18FXXJXX Việc bổ sung mô-đun Ethernet, với yêu cầu tạo nguồn xung clock 25 MHz ổn định, 79 Luan van Phụ lục cần thiết để tạo dao động có tần số này, loạt xung clock vi điều khiển có giới hạn khác Hình 4.21 Cấu trúc dao động 4.3 Modul LCD 16X2 Có nhiều loại thiết bị có khả hiển thị thơng tin LED ma trận, LCD… Để đáp ứng nhu cầu đồ án nhỏ gọn, có khả di động cao, giá thành thấp, dễ lắp đặt lập trình giao tiếp Nhóm em định lựa chọn mơ đun LCD16x2 để hiển thị 4.3.1 Sơ đồ chân chức năng: Hình 4.22 : LCD 16x2 4.3.2 Cấu trúc LCD: LCD có chứa hai vùng nhớ: vùng nhớ RAM vùng nhớ ROM - Vùng RAM hiển thị DDRAM: ( Display Data RAM) Đây vùng RAM dùng để hiển thị, nghĩa ứng với địa RAM kí tự hình bạn ghi vào vùng RAM mã bit, LCD hiển thị vị trí tương ứng hình kí tự có mã bit mà bạn cung cấp Vùng RAM có 80x8 bit nhớ, nghĩa chứa 80 kí tự mã bit Những vùng RAM cịn lại khơng dùng cho hiển thị dùng vùng RAM đa 80 Luan van Phụ lục mục đích Lưu ý để truy cập vào DDRAM, ta phải cung cấp địa cho AC theo mã HEX - Vùng ROM chứa kí tự CGROM: Character Generator ROM Vùng ROM dùng để chứa mẫu kí tự loại 5x8 5x10 điểm ảnh/kí tự, định địa bit Tuy nhiên, có 208 mẫu kí tự 5x8 32 mẫu kí tự kiểu 5x10 (tổng cộng 240 thay 28 = 256 mẫu kí tự) Người dùng khơng thể thay đổi vùng ROM Như vậy, để ghi vào vị trí thứ x hình kí tự y đó, người dùng phải ghi vào vùng DDRAM địa x chuỗi mã kí tự bit CGROM Chú ý bảng mã kí tự CGROM hình bên có mã ROM A00 Ví dụ : Ghi vào DDRAM địa “01” chuỗi bit “01100010” LCD thứ từ trái sang (dịng trên) hiển thị kí tự “b” Hình 4.23 :Bảng ký tự CGROM 81 Luan van Phụ lục 4.3.3 Tập lệnh LCD Trước tìm hiểu tập lệnh LCD, sau vài ý giao tiếp với LCD: Tuy sơ đồ khối LCD có nhiều khối khác nhau, lập trình điều khiển LCD ta tác động trực tiếp vào ghi DR IR thông qua chân DBx, ta phải thiết lập chân RS, R/W phù hợp để chuyển qua lại giữ ghi (xem bảng hướng dẫn chọn chế độ điều khiển LCD) Bảng 4.7: Hướng dẫn chọn chế độ điều khiển LCD RS R/W Chế Độ 0 Ghi vào ghi IR để lệnh cho LCD (VD: cần display clear,…) Đọc cờ bận DB7 giá trị đếm địa DB0DB6 Ghi vào ghi DR 1 Đọc liệu từ DR  Với lệnh, LCD cần khoảng thời gian để hồn tất, thời gian lâu tốc độ MPU, nên ta cần kiểm tra cờ BF đợi (delay) cho LCD thực thi xong lệnh hành lệnh  Địa RAM (AC) tự động tăng (giảm) đơn vị, có lệnh ghi vào RAM (Điều giúp chương trình gọn hơn)  Các lệnh LCD chia thành nhóm sau : • Các lệnh kiểu hiển thị VD : Kiểu hiển thị (1 hàng / hàng), chiều dài liệu (8 bit / bit), … • Chỉ định địa RAM nội • Nhóm lệnh truyền liệu RAM nội • Các lệnh lại (!!!) Bảng 4.8 :Tập lệnh cho LCD Hoạt động Tên lệnh Clear Display Thời gian Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = 0 0 0 Lệnh Clear Display (xóa hiển thị) ghi khoảng trốngblank (mã hiển kí tự 20H) vào tất nhớ DDRAM, sau trả đếm địa AC=0, trả lại kiểu thị gốc bị thay đổi Nghĩa : Tắt hiển thị, trỏ dời góc trái (hàng đầu tiên), chế độ tăng AC Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = 0 0 [I/D] [S] I/D : Tăng (I/D=1) giảm (I/D=0) đếm địa hiển thị AC đơn vị có hành động ghi đọc vùng 82 Luan van Phụ lục Entry mode set DDRAM Vị trí trỏ di chuyển theo tăng giảm 37uS S : Khi S=1 toàn nội dung hiển thị bị dịch sang phải (I/D=0) sang trái (I/D=1) có hành động ghi vùng DDRAM Khi S=0: không dịch nội dung hiển thị Nội dung hiển thị không dịch đọc DDRAM đọc/ghi vùng CGRAM Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = 0 0 [D] [C] [B] D: Hiển thị hình D=1 ngược lại Khi tắt hiển thị, nội dung DDRAM không thay đổi C: Hiển thị trỏ C=1 ngược lại Vị trí hình dạng trỏ, xem hình bên B: Nhấp nháy kí tự vị trí trỏ B=1 ngược lại Xem thêm hình kiểu nhấp nháy Chu kì nhấp nháy khoảng 409,6ms mạch dao động nội LCD 250kHz 3uS Display on/off control Hình Kiểu trỏ, kiểu kí tự nhấp nháy kí tự Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = 0 [S/C] [R/L] * * Lệnh Cursor or display shift dịch chuyển trỏ hay liệu hiển thị sang trái mà không cần hành động ghi/đọc liệu Cursor or Khi hiển thị kiểu dòng, trỏ nhảy xuống dòng dịch qua vị trí thứ 40 hàng Dữ liệu hàng display đầu hàng dịch lúc Chi tiết sử dụng xem bảng shift bên dưới: 83 Luan van Phụ lục Function set Set CGRAM address Set Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = 0 [DL] [N] [F] * * DL: Khi DL=1, LCD giao tiếp với MPU giao thức bit (từ bit DB7 đến DB0) Ngược lại, giao thức giao tiếp bit (từ bit DB7 đến bit DB0) Khi chọn giao thức bit, liệu truyền/nhận lần liên tiếp với bit cao gởi/nhận trước, bit thấp gởi/nhận sau N : Thiết lập số hàng hiển thị Khi N=0 : hiển thị hàng, N=1: hiển thị hàng F : Thiết lập kiểu kí tự Khi F=0: kiểu kí tự 5x8 điểm ảnh, F=1: kiểu kí tự 5x10 điểm ảnh * Chú ý: 37uS • Chỉ thực thay đổi Function set đầu chương trình Và sau thực thi lần, lệnh thay đổi Function set không LCD chấp nhận ngoại trừ thiết lập chuyển đổi giao thức giao tiếp • Khơng thể hiển thị kiểu kí tự 5x10 điểm ảnh kiểu hiển thị hàng Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = [ACG][ACG][ACG][ACG][ACG][ACG] Lệnh ghi vào AC địa CGRAM Kí hiệu [ACG] bit chuỗi liệu 37uS bit Ngay sau lệnh lệnh đọc/ghi liệu từ CGRAM địa định Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = [AD] [AD] [AD] [AD] [AD] [AD] [AD] Lệnh ghi vào AC địa DDRAM, dùng cần 84 Luan van Phụ lục thiết lập tọa độ hiển thị mong muốn Ngay sau lệnh lệnh đọc/ghi liệu từ DDRAM địa định Khi chế độ hiển thị hàng: địa từ 00H đến 4FH Khi chế độ hiển thị hàng, địa từ 00h đến 27H cho hàng thứ nhất, từ 40h đến 67h cho hàng thứ Xem chi tiết hình Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = [BF] [AC] [AC] [AC] [AC] [AC] [AC] [AC] (RS=0, R/W=1) Như đề cập trước đây, cờ BF bật, LCD làm việc lệnh (nếu có) bị bỏ qua cờ BF chưa mức thấp Cho nên, Read BF lập trình điều khiển, bạn and phải kiểm tra cờ BF trước ghi liệu vào LCD address Khi đọc cờ BF, giá trị AC xuất bit [AC] Nó địa CG hay DDRAM tùy thuộc vào lệnh trước Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = [Write data] (RS=1, R/W=0) Khi thiết lập RS=1, R/W=0, liệu cần ghi đưa vào chân DBx từ mạch LCD chuyển vào LCD địa xác định từ lệnh ghi địa Write trước (lệnh ghi địa xác định vùng data to RAM cần ghi) CG or Sau ghi, đếm địa AC tự động tăng/giảm tùy DDRAM theo thiết lập Entry mode Lưu ý thời gian cập nhật AC khơng tính vào thời gian thực thi lệnh Chi tiết giao thức Ghi liệu, xin xem hình 10 DDRAM address 37uS 37uS tADD 4uS Mã lệnh : DBx = DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 DBx = [Read data] (RS=1, R/W=1) Read data Khi thiết lập RS=1, R/W=1,dữ liệu từ CG/DDRAM 37uS from CG chuyển MPU thông qua chân DBx (địa vùng t ADD RAM xác định lệnh ghi địa trước đó) Sau đọc, AC tự động tăng/giảm tùy theo thiết lập Entry mode, nhiên nội dung hiển thị không bị dịch bất chấp chế độ Entry mode 4.3.4 Khởi tạo LCD: 85 Luan van Phụ lục Khởi tạo việc thiết lập thông số làm việc ban đầu Đối với LCD, khởi tạo giúp ta thiết lập giao thức làm việc LCD MPU Việc khởi tạo thực lần đầu chương trình điều khiển LCD bao gồm thiết lập sau :  Display clear : Xóa/khơng xóa tồn nội dung hiển thị trước  Function set : Kiểu giao tiếp 8bit/4bit, số hàng hiển thị 1hàng/2hàng, kiểu kí tự 5x8/5x10  Display on/off control: Hiển thị/tắt hình, hiển thị/tắt trỏ, nhấp nháy/khơng nhấp nháy  Entry mode set : thiết lập kiểu nhập kí tự như: Dịch/không dịch, tự tăng/giảm (Increment) - Mạch khởi tạo bên chip : Mỗi cấp nguồn, mạch khởi tạo bên LCD tự động khởi tạo cho Và thời gian khởi tạo cờ BF bật lên 1, đến việc khởi tạo hồn tất cờ BF cịn giữ khoảng 10ms sau Vcc đạt đến 4.5V (vì 2.7V LCD hoạt động) Mạch khởi tạo nội thiết lập thông số làm việc LCD sau:  Display clear : Xóa tồn nội dung hiển thị trước  Function set: DL=1 : 8bit; N=0 : hàng; F=0 : 5x8  Display on/off control: D=0 : Display off; C=0 : Cursor off; B=0 : Blinking off  Entry mode set: I/D =1 : Tăng; S=0 : Không dịch Như sau mở nguồn, bạn thấy hình LCD giống chưa mở nguồn tồn hiển thị tắt Do đó, ta phải khởi tạo LCD lệnh - Khởi tạo lệnh: Việc khởi tạo lệnh phải tuân theo lưu đồ sau nhà sản xuất Hình 4.24 : Khởi tạo LCD lệnh 86 Luan van S K L 0 Luan van