Đồ án chuyên ngành 1 thiết kế chế tạo mạch đo và hiển thị nhiệt độ trên lcd

Ngày nay lĩnh vực điều khiển đã được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị, sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinhhoạt hằng ngày của con người như máy giặt, đồng hồ điện tử, ti vi.... Sản

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Đặt vấn đề

Với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, thiết bị điện tử ngày càng được ứng dụng rộng rãi, mang lại hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật và đời sống xã hội.

Gia công và xử lý tín hiệu điện tử hiện đại dựa trên nguyên lý số, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các thiết bị dựa trên nguyên lý tương tự, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật tính toán.

Sự phát triển của công nghệ điện tử đã tạo ra nhiều vi mạch số lớn, giá rẻ và dễ lập trình, dẫn đến những thay đổi lớn trong ngành điện tử Mạch số ngày càng thâm nhập vào các lĩnh vực điện tử phổ biến và chuyên nghiệp Các trường kỹ thuật đang trở thành nơi ưa chuộng cho sinh viên học về mạch số nhờ vào lợi ích và tính khả thi của nó Do đó, việc hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật số trở thành điều cần thiết cho sinh viên ngành điện tử hiện nay, không chỉ cho những người theo chuyên ngành này mà còn cho các cán bộ kỹ thuật khác sử dụng thiết bị điện tử.

Đối tượng nghiên cứu

Với đề tài này chúng em tập chung vào:

+ Tìm hiểu về vi điều khiển PIC16F877A.

+ Nghiên cứu và chế tạo thiết bị đo nhiệt độ phòng.

Khi nghiên cứu đồ án này chúng em đã:

+ Hiểu được cách thức và chế độ hoạt động của VĐK PIC 16F877A.

+ Hiểu được cách thức hoạt động của cảm biến nhiệt độ LM35.

+ Thiết kế, chế tạo được mạch đo nhiệt độ phòng dùng PIC 16F877A.

Chúng tôi đã áp dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm trực tiếp trên sản phẩm thực tế Quá trình này bao gồm việc chạy thử nghiệm và hoàn thiện chương trình để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Như đã nói ở trên thì nếu thực hiện thành công đề tài này sẽ mang lại ý nghĩa to lớn cả về thực tiến và lý luận.

Chương trình và bản thiết kế của đề tài sẽ trở thành tài liệu nghiên cứu dễ hiểu và thiết thực, phục vụ cho sinh viên và những ai quan tâm đến lĩnh vực này.

Sự thành công của đề tài sẽ giúp sinh viên, đặc biệt là sinh viên khoa Điện – Điện Tử, nhận thức rõ hơn về ý nghĩa thực tiễn của chuyên ngành mình theo đuổi Tuy nhiên, do hạn chế về kiến thức và trình độ, đề tài này không thể tránh khỏi những thiếu sót Chúng tôi rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý từ thầy cô và các bạn để hoàn thiện đồ án này hơn nữa.

Từ những phần trên, ta có thể rút ra những điểm mình làm được như sau:

 Hiểu được yêu cầu và mục đích của đề tài Thiết kế chế tạo mạch đo và hiển thị nhiệt độ trên LCD.

 Biết được các phương pháp thực hiện đề tài và có thể lựa chọn phương pháp phù hợp với tình huống cụ thể.

 Nhận thức được ý nghĩa của đề tài, đặc biệt là trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất.

Cơ hội tiếp cận và áp dụng kiến thức, kỹ năng trong lĩnh vực điện tử, đặc biệt là vi điều khiển, điện tử số và cảm biến, mang đến cho người học những trải nghiệm thực tiễn quý giá.

Đề tài này có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, mang lại ý nghĩa quan trọng không chỉ trong sản xuất mà còn trong các lĩnh vực khác.

Từ những điểm trên, ta có thể áp dụng để thực hiện đề tài một cách hiệu quả và đạt được kết quả tốt trong quá trình thực hiện.

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN 2.1 Phân tích

Ngày nay, khoa học công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, mang lại nhiều thành tựu ứng dụng trong đời sống và công nghiệp Kỹ thuật điều khiển đã có những bước tiến đáng kể, với độ chính xác và tốc độ xử lý ngày càng cao, đồng nghĩa với việc gia tăng lượng chất xám Trên thị trường hiện có nhiều loại vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC, AVR, ARM, nhưng chúng tôi đã chọn vi điều khiển PIC để mở rộng kiến thức và phát triển ứng dụng, nhờ vào những lợi ích mà nó mang lại.

- Có đầy đủ tính năng của một vi điều khiển hoạt động độc lập.

- Các tính năng đa dạng ở vi điều khiển PIC không ngừng phát triển

- Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương trình từ đơn giản tới phức tạp.

- Rất phổ biến nhiều người sử dụng và rất dễ dàng tìm kiếm ở thị trường Việt Nam.

2.2 Lựa chọn linh kiện sử dụng trong mạch

2.2.1 Cảm biến nhiệt độ LM35

LM35 là cảm biến nhiệt độ analog, thuộc nhóm IC cảm biến nhiệt độ sản xuất từ công nghệ bán dẫn Cảm biến này hoạt động dựa trên các chất bán dẫn nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ Đầu ra của LM35 là điện áp (V) tỷ lệ thuận với nhiệt độ môi trường cần đo.

Hình 2.1.Sơ đồ chân cảm biến nhiệt LM35

LM35 là cảm biến nhiệt độ analog, nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu điện thế ngõ ra của LM35 Đơn vị nhiệt độ : 0 C

Có mức điện áp thay đổi trực tiếp theo 0 C

(10mV/ 0 C) Có hiệu năng cao, công suất tiêu thụ là

Sản phẩm không cần phải căn chỉnh nhiệt đội khi sử dụng. Độ chính xác thực tế : 1/4 0 C ở nhiệt độ phòng và 3/4 0 C ở ngoài khoảng -55 0 C tới

Chân + Vs (1) là chân cung cấp điện áp cho LM 35 DZ hoạt động từ 4 – 20 V

Chân Vout ( 2) là chân điện áp đầu ra LM35 được đưa vào chân Analog của các bộ ADC

Chân GND là chân nối mass: Chân này này tránh hỏng cảm biến cũng như làm giảm sai số quá trình đo.

- Tiêu tán công suất thấp.

- Dòng làm việc từ 400 𝜇A đến 5 mA.

- Độ chính xác cao: khi làm việc ở nhiệt độ 25°C là 0,5°C.

Mã sản phẩm Dải nhiệt độ Độ chính xác Đầu ra

- Trở kháng đầu ra thấp 0,1 cho 1mA tải.

Bảng 2.1 Thông số thật tính của cảm biến nhiệt độ LM35

PIC16F877A là một vi điều khiển 40 chân phổ biến trong các dự án và ứng dụng nhúng, với năm cổng từ A đến E Nó bao gồm ba bộ định thời, trong đó có hai bộ định thời 8 bit và một bộ định thời 16 bit Vi điều khiển này hỗ trợ nhiều giao thức giao tiếp, bao gồm giao thức nối tiếp, giao thức song song và giao thức I2C Bên cạnh đó, PIC16F877A cũng hỗ trợ cả ngắt chân phần cứng và ngắt bộ định thời.

Giao thức nối tiếp (Serial Protocol) trên IC PIC16F877A là một giao thức truyền thông bộ nhớ không đồng bộ, thường được sử dụng để kết nối với các thiết bị ngoại vi như cảm biến, màn hình LCD và các module khác.

Bluetooth, module Wi-Fi, máy in, máy tính, v.v.

Giao thức nối tiếp trên PIC16F877A sử dụng hai chân RX/TX để truyền thông tin với các thiết bị khác, hỗ trợ tốc độ truyền từ 300 baud đến 115200 baud Để sử dụng giao thức này, người dùng cần cấu hình các thanh ghi bên trong IC và viết mã phần mềm để thực hiện đọc và ghi dữ liệu, thường thông qua ngôn ngữ lập trình C hoặc Assembly.

Giao thức song song (Parallel Protocol) là một phương pháp truyền thông cho phép sử dụng nhiều dây dữ liệu đồng thời, nhằm truyền tải thông tin giữa các thiết bị một cách hiệu quả.

So với giao thức nối tiếp, giao thức song song có thể truyền dữ liệu nhanh hơn và đồng bộ hơn.

Giao thức song song mặc dù mang lại tốc độ truyền dữ liệu cao, nhưng cũng tồn tại một số hạn chế như yêu cầu nhiều chân dữ liệu hơn, dễ bị nhiễu và khó xử lý khi truyền dữ liệu qua khoảng cách xa Chính vì vậy, giao thức này thường được áp dụng trong các ứng dụng truyền thông ngắn hạn và tốc độ cao, chẳng hạn như trong bộ vi xử lý, mạch đọc/ghi bộ nhớ, và bộ điều khiển động cơ.

Popular parallel protocols include ISA (Industry Standard Architecture) for older computers, as well as PCI (Peripheral Component Interconnect) and PCIe (PCI Express) for peripheral devices connected to computers.

Giao thức I2C (Inter-Integrated Circuit) là một phương thức truyền thông nội bộ giữa các vi mạch trong thiết bị điện tử, được phát triển bởi Philips Semiconductor, hiện nay là NXP.

Semiconductors là thành phần quan trọng trong các thiết bị điện tử, bao gồm điện thoại di động, máy tính, và thiết bị điện gia dụng Chúng đóng vai trò thiết yếu trong các mạch điều khiển và nhiều ứng dụng công nghệ khác.

Phương pháp nghiên cứu

Chúng tôi đã áp dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm trực tiếp trên sản phẩm thực tế, tiến hành chạy thử nghiệm và hoàn thiện chương trình.

Ý nghĩa nghiên cứu

Như đã nói ở trên thì nếu thực hiện thành công đề tài này sẽ mang lại ý nghĩa to lớn cả về thực tiến và lý luận.

Toàn bộ chương trình và bản thiết minh của đề tài sẽ trở thành tài liệu nghiên cứu hữu ích, dễ hiểu và thiết thực cho sinh viên cũng như những ai đam mê tìm hiểu về lĩnh vực này.

Sự thành công của đề tài sẽ giúp sinh viên, đặc biệt là sinh viên khoa Điện – Điện Tử, nhận thức rõ hơn về ý nghĩa thực tế của chuyên ngành mình theo đuổi Mặc dù kiến thức và trình độ còn hạn chế, chúng tôi mong nhận được sự thông cảm và ý kiến đóng góp từ thầy cô và bạn bè để hoàn thiện đồ án này.

Từ những phần trên, ta có thể rút ra những điểm mình làm được như sau:

 Hiểu được yêu cầu và mục đích của đề tài Thiết kế chế tạo mạch đo và hiển thị nhiệt độ trên LCD.

 Biết được các phương pháp thực hiện đề tài và có thể lựa chọn phương pháp phù hợp với tình huống cụ thể.

 Nhận thức được ý nghĩa của đề tài, đặc biệt là trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất.

Cơ hội tiếp cận và áp dụng kiến thức cùng kỹ năng trong lĩnh vực điện tử, đặc biệt là về vi điều khiển, điện tử số và cảm biến, mang lại lợi ích lớn cho việc phát triển nghề nghiệp và nâng cao năng lực chuyên môn.

Đề tài này có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, mang lại ý nghĩa quan trọng không chỉ trong sản xuất mà còn trong các lĩnh vực khác.

Từ những điểm trên, ta có thể áp dụng để thực hiện đề tài một cách hiệu quả và đạt được kết quả tốt trong quá trình thực hiện.

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN 2.1 Phân tích

Ngày nay, khoa học công nghệ hiện đại đã có những bước tiến nhanh chóng, mang lại nhiều thành tựu ứng dụng trong đời sống và công nghiệp Kỹ thuật điều khiển đã phát triển mạnh mẽ, với độ chính xác, tốc độ xử lý và thuật toán thông minh, thể hiện lượng chất xám cao hơn Trên thị trường hiện có nhiều loại vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC, AVR, ARM Trong đó, vi điều khiển PIC được chúng tôi lựa chọn để mở rộng kiến thức và phát triển ứng dụng, bên cạnh việc 8051 được giảng dạy cơ bản tại các trường đại học.

- Có đầy đủ tính năng của một vi điều khiển hoạt động độc lập.

- Các tính năng đa dạng ở vi điều khiển PIC không ngừng phát triển

- Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương trình từ đơn giản tới phức tạp.

- Rất phổ biến nhiều người sử dụng và rất dễ dàng tìm kiếm ở thị trường Việt Nam.

2.2 Lựa chọn linh kiện sử dụng trong mạch

LM35 là cảm biến nhiệt độ analog, thuộc dòng IC cảm biến nhiệt độ được sản xuất bằng công nghệ bán dẫn Cảm biến này hoạt động dựa trên các chất bán dẫn nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ Đầu ra của LM35 là điện áp (V) tỉ lệ thuận với nhiệt độ môi trường mà nó đo.

PIC16F877A là một vi điều khiển 40 chân phổ biến trong các dự án và ứng dụng nhúng Thiết bị này có năm cổng từ A đến E, cùng với ba bộ định thời, bao gồm hai bộ 8 bit và một bộ 16 bit Nó hỗ trợ nhiều giao thức giao tiếp như nối tiếp, song song và I2C, đồng thời cho phép sử dụng cả ngắt chân phần cứng và ngắt bộ định thời.

Giao thức nối tiếp (Serial Protocol) trên IC PIC16F877A là một phương thức truyền thông bộ nhớ không đồng bộ, thường được áp dụng để kết nối với các thiết bị ngoại vi như cảm biến, màn hình LCD và các module khác.

Giao thức nối tiếp trên PIC16F877A sử dụng hai chân RX/TX để truyền thông tin với các thiết bị khác, hỗ trợ tốc độ truyền từ 300 baud đến 115200 baud tùy thuộc vào thiết bị Để sử dụng giao thức này, người dùng cần cấu hình các thanh ghi bên trong IC và viết mã phần mềm bằng ngôn ngữ lập trình như C hoặc Assembly để thực hiện việc đọc và ghi dữ liệu.

Giao thức song song (Parallel Protocol) là một phương thức truyền thông cho phép sử dụng nhiều dây dữ liệu đồng thời để truyền tải thông tin giữa các thiết bị.

Giao thức song song có một số hạn chế như yêu cầu nhiều chân dữ liệu hơn, dễ bị nhiễu và khó xử lý khi truyền dữ liệu trên khoảng cách xa Vì vậy, nó thường được áp dụng cho các ứng dụng truyền thông ngắn và tốc độ cao, chẳng hạn như trong bộ vi xử lý, mạch đọc/ghi bộ nhớ và bộ điều khiển động cơ.

Popular parallel protocols include ISA (Industry Standard Architecture) used in older computers, as well as PCI (Peripheral Component Interconnect) and PCIe (PCI Express) for connecting peripheral devices to computers.

Giao thức I2C (Inter-Integrated Circuit) là một phương thức truyền thông nội bộ giữa các vi mạch (ICs) trong thiết bị điện tử, được phát triển bởi Philips Semiconductor, hiện nay là NXP.

Semiconductors là thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp điện tử, được sử dụng phổ biến trong nhiều thiết bị như điện thoại di động, máy tính và các thiết bị điện gia dụng Chúng đóng vai trò thiết yếu trong các mạch điều khiển và nhiều ứng dụng công nghệ khác.

Giao thức I2C sử dụng hai dây truyền thông chính là SDA (Serial Data) và SCL (Serial Clock) để truyền tải thông tin giữa các thiết bị Trong đó, SDA đảm nhiệm vai trò là đường truyền dữ liệu, còn SCL là đường truyền đồng bộ hóa Đặc biệt, giao thức I2C hỗ trợ địa chỉ đa thiết bị, cho phép nhiều thiết bị kết nối trên cùng một dây SDA và SCL.

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN

Lựa chọn linh kiện sử dụng trong mạch

LM35 là cảm biến nhiệt độ analog, thuộc dòng IC cảm biến nhiệt độ được sản xuất bằng công nghệ bán dẫn Cảm biến này hoạt động dựa trên các chất bán dẫn nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ, với đầu ra là điện áp (V) tỷ lệ thuận với nhiệt độ môi trường mà nó đo.

PIC16F877A là một vi điều khiển 40 chân được sử dụng rộng rãi trong các dự án và ứng dụng nhúng Vi điều khiển này có năm cổng từ A đến E, cùng với ba bộ định thời, bao gồm hai bộ định thời 8 bit và một bộ định thời 16 bit Nó hỗ trợ nhiều giao thức giao tiếp như giao thức nối tiếp, giao thức song song và giao thức I2C Bên cạnh đó, PIC16F877A còn hỗ trợ cả ngắt chân phần cứng và ngắt bộ định thời.

Giao thức nối tiếp (Serial Protocol) trên IC PIC16F877A là một giao thức truyền thông bộ nhớ không đồng bộ, thường được sử dụng để kết nối với các thiết bị ngoại vi như cảm biến, màn hình LCD và module khác.

Giao thức nối tiếp trên PIC16F877A sử dụng hai chân RX/TX để truyền thông tin với các thiết bị khác, hỗ trợ tốc độ truyền từ 300 baud đến 115200 baud tùy thuộc vào thiết bị Để sử dụng giao thức này, người dùng cần cấu hình các thanh ghi bên trong IC và lập trình mã phần mềm để đọc và ghi dữ liệu, thường sử dụng ngôn ngữ C hoặc Assembly.

Giao thức song song (Parallel Protocol) là một phương thức truyền thông sử dụng nhiều dây dữ liệu đồng thời để trao đổi thông tin giữa các thiết bị.

Giao thức song song có một số hạn chế, bao gồm yêu cầu nhiều chân dữ liệu hơn, dễ bị nhiễu và khó xử lý khi truyền dữ liệu qua khoảng cách xa Vì vậy, giao thức này thường được áp dụng trong các ứng dụng truyền thông ngắn và tốc độ cao, chẳng hạn như trong bộ vi xử lý, mạch đọc/ghi bộ nhớ và bộ điều khiển động cơ.

Popular parallel protocols include the Industry Standard Architecture (ISA) used in older computers, as well as the Peripheral Component Interconnect (PCI) and PCI Express (PCIe) protocols for connecting peripheral devices to computers.

Giao thức I2C (Inter-Integrated Circuit) là một phương thức truyền thông nội bộ giữa các vi mạch trong thiết bị điện tử, được phát triển bởi Philips Semiconductor, hiện nay thuộc NXP.

Semiconductors là thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp điện tử, được ứng dụng phổ biến trong nhiều thiết bị như điện thoại di động, máy tính, và các thiết bị điện gia dụng Chúng cũng đóng vai trò thiết yếu trong các mạch điều khiển, góp phần nâng cao hiệu suất và tính năng của sản phẩm công nghệ hiện đại.

Giao thức I2C sử dụng hai dây truyền thông, bao gồm SDA (Dữ liệu tuần tự) và SCL (Đồng hồ tuần tự), để truyền thông tin giữa các thiết bị Trong đó, SDA đảm nhiệm vai trò đường truyền dữ liệu, còn SCL là đường truyền đồng bộ hóa Một điểm nổi bật của giao thức I2C là khả năng hỗ trợ địa chỉ đa thiết bị, cho phép nhiều thiết bị kết nối trên cùng một dây SDA và SCL.

Giao thức I2C cho phép truyền thông với tốc độ từ 100 Kbps đến 3.4 Mbps và hỗ trợ các tính năng bảo mật như mã hóa dữ liệu và xác thực Để sử dụng giao thức này, các thiết bị cần được cấu hình với các địa chỉ I2C riêng biệt, và việc truyền nhận dữ liệu diễn ra thông qua các lệnh I2C cụ thể được gọi từ mã phần mềm của thiết bị.

Hình 2.3 Cấu tạo chân PIC16F877A

Chân MCLR là chân clear của mạch, có chức năng khởi động lại vi điều khiển khi nhận mức logic thấp Để hoạt động hiệu quả, chân này cần được cấp liên tục điện áp 5V; nếu điện áp giảm xuống 0V, mạch sẽ bị đặt lại Một nút nhấn và một điện trở được kết nối với chân MCLR, cho phép người dùng khởi động lại mạch bằng cách nhấn nút, đưa chân MCLR về 0 và thực hiện quá trình đặt lại.

Chân 2 của PORT A (RA0/AN0) là chân đầu tiên trong tổng số 6 chân từ số 2 đến số 7, tất cả đều hỗ trợ xuất và nhập dữ liệu hai chiều Chân này có khả năng hoạt động như một chân tương tự (analog) AN0 và được tích hợp bộ chuyển đổi analog sang digital, giúp nâng cao tính năng xử lý tín hiệu.

● Chân 3 RA1/AN1: Đầu vào tín hiệu analog 1

● Chân 4 RA2/AN2/Vref-: Có thể hoạt động như đầu vào analog thứ 2 hoặc chân điện áp tham chiếu âm.

● Chân 5 RA3/AN3/Vref+: Có thể hoạt động như đầu vào analog thứ 3 hoặc chân điện áp tham chiếu dương.

● Chân 6 RA0/T0CKI: Với timer 0, chân này hoạt động được như một đầu vào xung clock và đầu ra open drain.

● Chân 7 RA5/SS/AN4: Có thể hoạt động như một đầu vào analog thứ 4 Có cổng nối tiếp đồng bộ và là chân SS cho cổng này.

Chân 8 RE0/RD/AN5 là cổng I/O hai chiều, bắt đầu từ chân số 8 đến chân số 10 Đây cũng là cổng analog thứ 5 và có thể hoạt động như chân RD, với mức logic thấp cho cổng slave giao tiếp song song.

● Chân 9 RE1/WR/AN6: Là đầu vào analog thứ 6 và là chân WR (tích cực mức logic thấp) cho cổng slave giao tiếp song song.

● Chân 10 RE2/CS/A7: Là đầu vào analog 7 và là chân CS cho cổng slave song song.

● Chân 11 và 32 VDD: Đây là hai chân cấp nguồn 5V.

● Chân 12 và 31 VSS: Các chân tham chiếu nối đất cho I/O và các chân logic Chúng nên được nối với 0V hoặc mắc GND.

● Chân 13 OSC1/CLKIN: Là đầu vào bộ dao động hoặc chân đầu vào xung nhịp bên ngoài.

Chân 14 OSC2/CLKOUT là đầu ra của bộ dao động, nơi một bộ dao động thạch anh được kết nối giữa chân 13 và 14 để cung cấp xung nhịp bên ngoài cho bộ vi điều khiển Tín hiệu số từ OSC1 được OSC2 xuất ra trong thời gian chờ độ RC, điều này xác định tốc độ chu kỳ xử lý lệnh.

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH

Sơ đồ nguyên lý

CẢM BIẾN ĐO NHIỆT ĐỘ

Hinh 3.1 Sơ đồ nguyên lý

*Nguyên lý hoạt động của mạch

- Khối nguồn có nhiệm vụ cấp nguồn 5VDC chung cho toàn bộ mạch hoạt động.

Cảm biến LM35 được sử dụng để đo nhiệt độ môi trường bên ngoài, với tín hiệu vào là nhiệt độ thực tế Tín hiệu ra từ cảm biến sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự nhờ vào khối vi điều khiển, giúp theo dõi và điều khiển nhiệt độ một cách chính xác.

Vi điều khiển PIC 16F877A có chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số, sau đó kết nối với khối hiển thị LCD, cho phép hiển thị toàn bộ kết quả trên màn hình.

Khối giao tiếp sử dụng động cơ DC 5V, khi tín hiệu đầu ra đạt ngưỡng quy định (>= 35°C), transistor sẽ kích hoạt cuộn relay, làm cho relay đóng lại và động cơ hoạt động Ngược lại, khi tín hiệu đầu ra thấp hơn 35°C, cuộn dây relay sẽ mở ra, đưa hệ thống trở về trạng thái ban đầu và ngừng hoạt động của động cơ.

- Nút nhấn Reset có tác dụng reset trạng thái nhiệt độ hiện tại.

Sơ đồ mạch in

Hình 3.2 Sơ đồ mạch in

Lưu đồ thuật toán

Begin i = Cảm biến nhiệt độ

Khởi tạo LCD và ra các Port i = 0

Chương trình

#define LCD_ENABLE_PIN PIN_B4

#define LCD_RS_PIN PIN_B6

#define LCD_RW_PIN PIN_B5

#define rl pin_b7 void main()

{ int16 giatri; lcd_init(); int16 nhietdo;

SETUP_ADC(ADC_CLOCK_INTERNAL); // cai dat toc do ADC

Kết thúcHiển thị ra LCD Động cơ chạy

SETUP_ADC_PORTS(AN0_AN1_AN3 ); // chon port dau vao ADC while(TRUE)

To read the temperature from ADC channel 0, use the command SET_ADC_CHANNEL(0) and retrieve the value with READ_ADC() Display the label "Do An: CN1" on the LCD at position (1,1), and then calculate the temperature in Celsius by multiplying the ADC value by 0.488 Print the temperature on the LCD at position (1,2) in the format "Nhiet Do: XX do C" If the temperature exceeds 5°C, set the output of the relay low; otherwise, set it high Include a delay of 500 milliseconds for stability.

Sản phẩm hoàn thiện 28 KẾT LUẬN

Hình 3.3 Sản phẩm hoàn thiện

- Phần cứng được thiết kế nhỏ gọn và được lắp ráp theo kiểu module nên dễ dàng thay thế cũng như kiểm tra các linh kiển trong mạch

- Phần mềm chạy khá ổn định, sai lệch nhiệt độ trong khoảng cho phép.

- Có thế ứng dụng trong thực tế

- Phần cứng thiết kế chưa đươc đẹp.

- Sai số mạch còn lớn

Như trên chúng em đã trình bày về đề tài đồ án môn học : “Thiết Kế Chế

Tạo Mạch Đo Và Hiển Thị Nhiệt Độ Trên LCD”

HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Do thời gian thực hiện đề tài có hạn và kiến thức của chúng em có giới hạn, nên để nội dung phong phú và thực tế hơn, cần bổ sung thêm các yêu cầu nhằm nâng cao khả năng ứng dụng của đề tài.

Đề tài này có khả năng tùy chỉnh cao về ngôn ngữ, giao diện, hệ đo và truyền tin qua mạng di động và GPS Hy vọng rằng với những hướng phát triển và ý tưởng từ độc giả, những người đi sau sẽ tiếp tục mở rộng và cải thiện đề tài, khắc phục các hạn chế hiện tại, từ đó làm cho nội dung trở nên phong phú và có tính ứng dụng cao hơn trong thực tế cuộc sống.

Với kiến thức hạn chế và thời gian nghiên cứu chưa nhiều, đề tài nghiên cứu này vẫn còn nhiều thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự đánh giá, nhận xét và góp ý từ các thầy cô và bạn bè để có thể hoàn thiện đề tài của mình hơn.

Tiêu đề	Thiết Kế Chế Tạo Mạch Đo Và Hiển Thị Nhiệt Độ Trên LCD
Tác giả	Nguyễn Xuân Hội, Lê Quang Huấn
Người hướng dẫn	Vũ Trọng Trường
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên
Chuyên ngành	Khoa Điện – Điện Tử
Thể loại	Đồ án chuyên ngành
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hưng Yên

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	844,28 KB