( Kèm CODE và PCB )Thiết kế bộ điều khiển dòng điện động cơ điện một chiều sử dụng bộ điều khiển PID

Giống như các loại động cơ điện khác, động cơ điện một chiều cũng gồm có stator và rotor….Động cơ ñiện một chiều gồm có stator, rotor, cổ góp và chổi ñiện. Stator: còn gọi là phần cảm, gồm dây quấn kích thích được quấn tập trung trên các cực từ stator. Các cực từ stator được ghép cách điện từ các lá thép kỹ thuật điện được dập định hình sẵn có bề dày 0,51mm, và được gắn trên gông từ bằng thép đúc, cũng chính là vỏ máy. Rotor: còn ñược gọi là phần ứng, gồm lõi thép phần ứng và dây quấn phần ứng. lõi thép phần ứng có hình trụ, được ghép từ các lá thép kỹ thuật diện ghép cách điện với nhau. Dây quấn phần ứng gồm nhiều phần tử, được đặt vào các rãnh trên lõi thép rotor. Các phần tử dây quấn rotor được nối tiếp nhau thông qua các lá góp trên cổ góp. Lõi thép phần ứng và cổ góp được cố định trên trục rotor. Cổ góp và chổi điện: làm nhiệm vụ đảo chiều dòng điện trong dây quấn phần ứng. Hình 1.2 Mặt cắt ngang trục máy điện một chiều 1.1 PHÂN LOẠI ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Dựa vào hình thức kích từ, người ta chia động cơ điện một chiều thành các loại sau: Động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Dòng điện kích từ được lấy từ nguồn riêng biệt so với phần ứng. Trường hợp đặc biệt, khi từ thông kích từ được tạo ra bằng nam châm vĩnh cữu, người ta gọi là động cơ điện một chiều kích thích vĩnh cửu. Động cơ điện một chiều kích từ song song: Dây quấn kích từ được nối song song với mạch phần ứng. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp: Dây quấn kích từ được mắc nối tiếp với mạch phần ứng. Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp: Dây quấn kích từ có hai cuộn, dây quấn kích từ song song và dây quấn kích từ nối tiếp. Trong đó, cuộn kích từ song song thường là cuộn chủ đạo. trình bày các loại động cơ điện một chiều. a) Động cơ điện một chiều kích từ độc lập b) Động cơ điện một chiều kích từ song song c) Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp d) Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp Hình 1.3 Các loại động cơ điện một chiều 1.2 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Ưu điểm cơ bản của động cơ điện một chiều so với các loại động cơ điện khác là khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng, các bộ điều chỉnh tốc độ đơn giản, dễ chế tạo. Do đó, trong điều kiện bình thường, đối với các cơ cấu có yêu cầu chất lượng điều chỉnh tốc độ cao, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, người ta thường sử dụng động cơ điện một chiều. Có những cách sau đề điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều: • Điều khiển tốc độ của động cơ điện 1 chiều bằng cách sử dụng điện trở. Đây được xem là phương pháp đơn giản nhất giúp chúng ta có thể điều khiển tốc độ của động cơ điện 1 chiều. Chỉ cần mắc nối tiếp điện trở vào phần ứng, độ dốc của đường đặc tính sẽ giảm, số vòng quay giảm và tốc độ sẽ chậm đi tương ứng. • Điều khiển tốc độ của động cơ điện 1 chiều bằng cách điểu khiển từ thông. Điều chỉnh từ thông hay còn được gọi là điều chỉnh momen điện từ và sức điện động của động cơ. Khi từ thông giảm thì tốc độ quay của động cơ sẽ tăng lên. Tuy nhiên, trên thực tế, phương pháp này ít được sử dụng vì khá khó để thực hiện • Điều khiển tốc độ của động cơ điện 1 chiều bằng cách điểu khiển điện áp phần ứng. Chúng ta có thể lựa chọn điều chỉnh điện áp cấp cho mạch phần ứng của động cơ hoặc điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ của động cơ. Khi thay đổi điện áp của phần ứng thì tốc độ quay của động cơ cũng thay đổi tương ứng. Đối với các hệ thống truyền động điện một chiều có yêu cầu điều chỉnh tốc độ cao thường sử dụng động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Trong phạm vi đề tài này, xét khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập. nên chúng em đã lựa chọn phương pháp điều khiển điện áp phần ứng (mạch BUCK). 1 CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG CẤU TRÚC HỆ THỐNG MẠCH 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Hình 2.1 Sơ đồ khối 2.2 KHỐI NGUỒN Nguồn điện là thiết bị cung cấp năng lượng điện cho các tải. Chức năng chính của nguồn điện là cung cấp năng lượng cho mạch điện dưới dạng hiệu điện thế, tức là điện áp, đồng thời cung cấp nguồn cho các electron trong mạch điện. Nguồn điện phổ biến nhất là pin và điện lưới (nguồn điện chính. Pin tạo ra dòng điện một chiều (DC) trong khi lưới điện tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) 1. Nhiều hệ thống cũng sử dụng nguồn điện hoặc bộ chuyển đổi AC chuyển đổi một dạng năng lượng điện (thường là điện lưới) thành dạng khác phù hợp hơn cho một thiết bị cụ thể. Ví dụ: Trong đồ án này em dùng 2 bộ nguồn chính. Đầu tiên là nguồn 12V Dc thì em đã dùng bộ chuyển đổi từ nguồn 220V Ac sang nguồn 12V Dc. Tiếp theo là bộ nguồn 5V thì em dùng pin để cấp luôn cho mạch. 2.3 MẠCH CÔNG SUẤT 2.3.1 Giới thiệu về mạch xung áp Để cắt điện áp nguồn người ta thường dùng các khóa điện tử công suất vì chúng có đặc tính tương ứng với khóa lý tưởng, tức là khi khóa dẫn điện (đóng) điện trở của nó không có đáng kể, còn khi khóa bị ngắt (mở ra) điện trở của nó vô cùng lớn (điện áp trên tải sẽ bằng không). Trên hình là sơ đồ nguyên lý và sơ đồ đường cong điện áp. Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý và đường cong điện áp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT

NAMVIỆN ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG

Đề tài: Thiết kế module đo và chỉ thị dòng điện 1

chiều trên LCD

NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP

Giảng viên hướng

dẫn:

ThS Phạm Thị Hồng Anh

HẢI PHÒNG – tháng 10/năm 2023

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN 1

Thiết kế module đo và chỉ thị dòng điện 1 chiều trên LCD

Giáo viên hướng dẫn

Ký và ghi rõ họ tên

em có thể hoàn thiện hơn cho Đồ án.

Cuối cùng, nhóm em xin chúc cô luôn khỏe mạnh và thành công trong cuộcsống sau này ạ

Sinh viên thực hiện (Tất cả các SV)

Ký và ghi rõ họ tên

MỤC LỤC

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1 Tổng quan các phương pháp đo và hiển thị dòng một chiều 9

1.1 Tổng quan thực trạng về đề tài nghiên cứu 9

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU 10

1.2.1 Sử dụng đồng hồ vạn năng 10

1.2.2 IC ACS712 giao tiếp Arduino đo dòng điện 1 chiều 13

1.2.3 Lựa chọn phương pháp đo phù hợp với thiết kế mạch 13

CHƯƠNG 2 XÂY dựng module đo và chỉ thị dòng điện một chiều trên LCD 15

2.1 Xây dựng cấu trúc module đo và chỉ thị dòng điện một chiều trên LCD 15

2.2 Giới thiệu các linh kiện 15

2.2.1 Các thông số cơ bản của Arduino UNO R3 15

2.2.2 MODULE I2C 18

2.2.3 LCD 19

2.2.4 MOTOR 20

2.2.5 ACS 712 20A 21

2.2.6 Module l298 23

CHƯƠNG 3 Kết quả thực nghiệm 25

3.1 Sơ đồ thuật toán 25

3.2 Thiết kế mạch trên Proteus 25

3.3 Kết quả mô phỏng 36

Kết Luận 37

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

SUMMARY 39

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Phương pháp đo dòng điện 9

Hình 1.2 Cấu tạo của đồng hồ vạn năng 10

Hình 1.3 Đồng hồ vạn năng kim 11

Hình 1.4 Đồng hồ vạn năng số 12

Hình 2.1 Arduino UNO 16

Hình 2.2 Module I2C 19

Hình 2.3 LCD 20

Hình 2.4 Motor 21

Hình 2.5 ACS712 22

Hình 2.6 L298 23

Hình 3.1 Lưu đồ thuật toán 25

Hình 3.2 Mô phỏng Proteus 25

Hình 3.3 Mạch thực 36

Hình 3.4 Mạch thực trên kết quả đo đồng hồ 37

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thông số vi điều khiển 17

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành Kỹthuật Điện tử Đời sống xã hội ngày càng phát triển cao dựa trên những ứng dụngcủa khoa học vào đời sống Vì vậy mà những công nghệ điện tử mang tính tự độngngày càng được ứng dụng rộng rãi Trong đó có sự đóng góp không nhỏ của kỹthuật vi điều khiển Các bộ vi điều khiển đang được ứng dụng rộng rãi và thâmnhập ngày càng nhiều trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội Hầu hết làcác thiết bị được điều khiển tự động từ các thiết bị văn phòng cho đến các thiết bịtrong gia đình đều dùng các bộ vi điều khiển nhằm đem lại sự tiện nghi cho conngười trong thời đại công nghiệp hoá, hiện đại hoá

Điện áp là một đại lượng rất quan trọng trong kỹ thuật điện–điện tử, muốnđiều khiển một thiết bị hay một linh kiện điện tử nào đó ta phải quan tâm đến điện

áp để điều khiển nó đầu tiên Thị trường đã sản xuất ra loại đồng hồ cơ, tuy có thể

đo điện áp nhưng không thực sự chính xác, do vậy việc chế tạo ra một loại thiết bị

đo có độ chính xác cao là rất cần thiết

Chính vì lẽ đó, nhóm em đã chọn đề tài “Thiết kế module đo và chỉ thị dòngđiện 1 chiều trên LCD”

2 Mục đích đề tài

Xây dựng thiết bị đo và hiển thị điện áp một chiều trên LCD một cách hiệuquả

Đối tượng nghiên cứu: Thiết bị đo dòng điện và LCD

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a) Đối tượng nghiên cứu : Thiết bị đo dòng điện và LCD

b) Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu cảm biến ACS 712 và ứng dụng vi điều khiểnchế tạo thiết bị đo.

4 Phương pháp nghiên cứu.

Nghiên cứu tìm hiêu về đặc tính, ứng dụng của cảm biến ACS 712 Từ đó viếtphần mềm hiển thị kết quả đo

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nhằm đo đạc đòng điện trên thiết bị điện gia dụng và trong công nghiệp Từ

đó phát hiện hư hỏng và sửa chữa mạch điện và thiết bị điện

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO VÀ HIỂN THỊ

DÒNG MỘT CHIỀU 1.1 TỔNG QUAN THỰC TRẠNG VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng chỉ độ mạnh yếu của dòng điện haycòn có thể hiểu nó dùng để chỉ số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫntrong một đơn vị thời gian Khi dòng điện càng mạnh thì cường độ dòng điện cànglớn và ngược lại

Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe Kí hiệu là A

Ký hiệu cường độ dòng điện là I

Hình 1.1 Phương pháp đo dòng điện

Đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện và duy trì tuổi thọ cho chúng Mỗi thiết

bị điện đều có hạn mức cường độ dòng điện chạy qua nhất định để đảm bảo tuổithọ của thiết bị được duy trì Khi biết được cường độ dòng điện như thế nào, ta sẽ

có cách để duy trì dòng điện ổn định, đúng với hạn mức cho phép

Sau khi biết được cường độ dòng điện có thể lựa chọn loại dây dẫn phì hợp, vừagiúp điện năng được tiết kiệm hơn vừa đảm bảo sự vận hành ổn định cho các thiết

bị tiêu thụ

Đảm bảo an toàn cho người dùng Trong quá trình sử dụng điện, nếu cường độdòng điện quá lớn có thể xảy ra hiện tượng nổ điện, điện giật,… gây nguy hiểmcho con người khi tiếp xúc Chính vì vậy, giá trị lớn nhỏ của dòng điện góp phầncảnh báo con người về những mối nguy hiểm từ nguồn điện, giúp phòng tránh và

có biện pháp xử lý phù hợp, kịp thời

Chính vì vậy, với đề tài này, sẽ giúp ích cho việc đọc giá trị đo của cường độdòng điện một chiều trong đời sống và kỹ thuật khoa học, công nghệ

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU

Hình 1.2 Cấu tạo của đồng hồ vạn năng

1.2.1 Sử dụng đồng hồ vạn năng

Chú ý:

+ Chọn đúng thang đo để cho kết quả đo chính xác nhất

+ Phải gắn que đo kết nối chắc với mạch để tránh gây chập chờn và làm hỏngmạch

+ Không được dùng thang đo điện áp để đo dòng điện, vì sẽ làm hỏng thiết bị.a) ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG KIM

Cách thực hiện:

Bước 1: Đặt đồng hồ vạn năng vào thang đo dòng cao nhất

Bước 2: Đặt que đồng hồ nối tiếp với tải, que đỏ về chiều dương, que đen vềchiều âm

Nếu kim lên thấp quá thì giảm thang đo

Bước 3: Đặt chuyển mạch của đồng hồ ở thang DC.A – 250mA

Bước 4: Tắt nguồn điện của các mạch thí nghiệm

Bước 5: Kết nối que đo màu đỏ của đồng hồ về phía cực dương (+) và que đomàu đen về phía cực âm (-) theo chiều dòng điện trong mạch thí nghiệm Mắcđồng hồ nối tiếp với mạch thí nghiệm

Bước 6: Bật điện cho mạch thí nghiệm

Bước 7: Đọc kết quả trên màn hình LCD

Chú ý là chỉ đo được dòng điện nhỏ hơn giá trị của thang đo cho phép

Hình 1.3 Đồng hồ vạn năng kim

b) ĐỒNG HỒ VẠN NĂNG SỐ

Đo dòng điện bằng VOM sẽ phức tạp hơn một chút so với đo điện áp thôngthường đo dòng điện sẽ được chia thành các dải như hình mình họa ở trên là µA,

mA, A Vậy các bước đo như thế nào

– Bước 1:Chuyển núm đến vị trí đo dòng điện ở mức A~ tức là giá trị lớn nhất nếubạn chưa biết dòng điện cần đo giá trị khoảng bao nhiều

– Bước 2:Nhấn nút SELECT để chuyển qua lại giữa chế độ AC và DC Chọn ACnếu đo dòng điện xoay chiều và DC cho dòng một chiều

– Bước 3:Cắm que đo màu đen vào cổng COM, que đỏ cắm vào cổng đo ở mức A.– Bước 4:Tiến hành phép đo và đọc kết quả đo trên màn hình

– Bước 5:Nếu giá trị nhỏ ở mức mA, chuyển thang đo về mA và cắm lại que đỏvào cổng μAmA để có kết quả chính xác hơn AmA để có kết quả chính xác hơn

– Bước 6:Khi để chuyển về chế độ mA mà giá trị vẫn nhỏ hơn chuyển tiếp thang

đo về μAmA để có kết quả chính xác hơn A khi đó kết quả sẽ chính xác nhất

Hình 1.4 Đồng hồ vạn năng số

1.2.2 IC ACS712 giao tiếp Arduino đo dòng điện 1 chiều

ACS712 giao tiếp Arduino là dùng Cảm biến ACS712 (Hall Effect CurrentSensor) dùng để đo dòng điện dựa trên hiệu ứng Hall để đo dòng điện AC/DC, cảmbiến có kích thước nhỏ gọn, dễ kết nối, giá trị trả ra là điện áp Analog tuyến tínhtheo cường độ dòng điện cần đo nên rất dễ kết nối và lập trình với Vi điều khiển,thích hợp với các ứng dụng cần đo dòng AC/DC với độ chính xác cao

Module cảm biến dòng điện hall ACS712 5A , 20A, 30A sử dụng ic ACS712tương ứng dựa trên hiệu ứng Hall chuyển dòng điện cần đo thành giá trị điện thế.Cảm biến dòng điện Hall 5A, 20A, 30A ACS712 là ic cảm biến dòng tuyếntính dựa trên hiệu ứng Hall chân ACS712 sẽ xuất ra một tín hiệu analog ở chânVout biến đổi tuyến tính theo Ip(dòng điện cần đo) được lấy mẫu thứ cấp DC(hoặcAC) trong phạm vi cho phép Tụ Cf(theo sơ đồ) dùng để chống nhiễu

1.2.3 Lựa chọn phương pháp đo phù hợp với thiết kế mạch.

Đề tài của chúng em sử dụng bo mạch Arduino Uno R3 cùng với mạch chia áp

để đo dòng điện DC hiển thị ra LCD sử dụng phương pháp mắc nối tiếp với mạchcần đo

Lí do chọn phương pháp: Arduino Uno R3 có thể ứng dụng vào những mạchđơn giản như mạch cảm biến ánh sáng bật tắt đèn, mạch điều khiển động cơ,…hoặc cao hơn nữa bạn có thể làm những sản phẩm như : máy in 3D, Robot và cácứng dụng lớn khác

Ưu điểm:

+ Có thể sử dụng ngay: Ưu điểm lớn nhất của Arduino là có thể sử dụng ngay.

Vì Arduino là một bộ hoàn chỉnh gồm bộ nguồn 5V, một ổ ghi, một bộ daođộng, một vi điều khiển, truyền thông nối tiếp, LED và các giắc cắm Bạnkhông cần phải suy nghĩ về các kết nối lập trình hoặc bất kỳ giao diện nàokhác Chỉ cần cắm nó vào cổng USB của máy tính

+ Các mẫu có sẵn: Một ưu điểm lớn khác của Arduino là thư viện các mẫu có

sẵn trong phần mềm Arduino Để nói rõ hơn về ưu điểm này có thể lấy ví dụ

về đo lường điện áp Ví dụ nếu bạn muốn đo điện áp bằng cách sử dụng viđiều khiển ATmega8 và muốn hiển thị đầu ra trên màn hình máy tính thì bạnphải trải qua toàn bộ quá trình Quá trình này sẽ bắt đầu từ việc học về bộ viđiều khiển của ADC để đo lường, sau đó học giao tiếp nối tiếp để hiển thị vàcuối cùng là về bộ chuyển truyền cổng USB

+ Các chức năng giúp đơn giản hóa công việc: Trong quá trình mã hóa

Arduino, bạn sẽ nhận thấy một số chức năng giúp đơn giản hóa công việc.Một ưu điểm khác của Arduino là khả năng chuyển đổi đơn vị tự động của

nó Trong quá trình gỡ lỗi (debug), bạn không phải lo lắng về chuyển đổiđơn vị Chỉ cần chú ý vào các phần chính của project mà không phải lo lắng

về các vấn đề phụ

Nhược điểm:

+ Cấu trúc của Arduino cũng là nhược điểm của nó Trong khi xây dựng một

dự án bạn phải làm cho kích thước của nó càng nhỏ càng tốt Nhưng với cấutrúc lớn của Arduino chúng ta phải gắn với PCB có kích thước lớn Nếu bạnđang làm việc trên vi điều khiển nhỏ như ATmega8 bạn có thể dễ dàng làmPCB càng nhỏ càng tốt

+ Yếu tố quan trọng nhất mà bạn không thể phủ nhận là chi phí Đây là vấn đề

mà mọi người kỹ sư hoặc chuyên gia phải đối mặt Lúc này chúng ta phảixem chi phí cho Arduino có hiệu quả hay không

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG MODULE ĐO VÀ CHỈ THỊ DÒNG ĐIỆN MỘT

CHIỀU TRÊN LCD

Hình 2.1 Hệ thống module đo và chỉ thị dòng điện một chiều

2.1 XÂY DỰNG CẤU TRÚC MODULE ĐO VÀ CHỈ THỊ DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU TRÊN LCD

Cấu tạo của module bao gồm:

2.2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN

2.2.1 Các thông số cơ bản của Arduino UNO R3

Arduino Uno R3 là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điềukhiển Microchip ATmega328 được phát triển bởi Arduino.cc Bảng mạch được

trang bị các bộ chân đầu vào/ đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với cácbảng mạch mở rộng khác nhau.

Mạch Arduino Uno thích hợp cho những bạn mới tiếp cận và đam mê về điện

tử, lập trình…Dựa trên nền tảng mở do Arduino.cc cung cấp các bạn dễ dàng xâydựng cho mình một dự án nhanh nhất ( lập trình Robot, xe tự hành, điều khiển bậttắt led…)

Hình 2.5 Arduino UNO

a) Vi điều khiển:

Bảng 2.1 Thông số vi điều khiển

Arduino Uno được xây dựng với phân nhân là vi điều khiển ATmega328P sửdụng thạch anh có chu kì dao động là 16 MHz Với vi điều khiển này, ta có 14 ngỏra/vào được đánh số từ 0 đến 13 Song song đó, ta có thêm 6 ngỏ nhậ tín hiệuanalog được đánh ký hiệu từ A0 đến A5

Trên board còn có 1 nút reset, 1 ngõ kết nối với máy tính qua cổng USB và 1ngõ cấp nguồn sử dụng jack 2.1mm lấy năng lượng trực tiếp từ AC-DC adapterhay thông qua ắc-quy nguồn

c) Các chân của Arduino:

+ Các chân năng lượng: GND (Ground), 5V, 3.3V, Vin (Voltage Input),IOREF, RESET

+ Các cổng ra/vào: Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc hoặc xuất tínhiệu và 6 chân analog (A0 - A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit, để đọcgiá trị điện áp trong khoảng 0V - 5V

d) Lập trình cho Arduino.

Các thiết bị dựa trên nền tảng Arduino được lập trình bằng ngôn riêng Ngônngữ này dựa trên ngôn ngữ Wiring được viết cho phần cứng nói chung và Wiringlại là một biến thể của C/C++ Có người gọi nó là Wiring, một số khác thì gọi là Chay C/C++ và tên gọi phổ biến nhất là ngôn ngữ Arduino Ngôn ngữ Arduino bắtnguồn từ C/C++ phổ biến hiện nay do đó rất dễ học và từ việc lập trình ta có thểthiết kế mạch theo ý muốn của mình và vận hành một cách hiệu quả và tối ưu nhất

+ Giao tiếp: I2C

+ Địa chỉ mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân A0/A1/A2)+ Kích thước: 41.5mm(L)x19mm(W)x15.3mm(H)

+ Trọng lượng: 5g

+ Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt

+ Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD

Hình 2.6 Module I2C

2.2.3 LCD

LCD được dùng trong rất nhiều các ứng dụng của VĐK LCD 2004 có rấtnhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác như: khả năng hiển thị kí tự đa dạng(kí tự đồ họa, chữ, số, ); đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếpkhác nhau dễ dàng , tiêu tốn rất ít tài nguyên hệ thống, giá thành rẻ,…

Thông số kĩ thuật của mà hình LCD 2004:

+ Điện áp hoạt động là 5 V

+ Kích thước: 98 x 60 x 13.5 mm

+ Chữ đen, nền xanh dương/ chữ trắng, nền xanh dương

+ Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối vớiBreadboard

+ Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối, đidây điện

+ Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sửdụng ít điện năng hơn

+ Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu

Trong 16 chân của LCD được chia ra làm 3 dạng tín hiệu như sau:

+ Các chân cấp nguồn: Chân số 1 là chân nối mass (0V), chân thứ 2 là Vdd nốivới nguồn+5V Chân thứ 3 dùng để chỉnh contrast thường nối với biến trở.+ Các chân điều khiển: Chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọnthanh ghi ChânR/W dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi Chân E làchân cho phép dạng xung chốt

+ Các chân dữ liệu D7÷D0: Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để traođổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD

Hình 2.7 LCD

2.2.4 MOTOR

Thông số kỹ thuật của Motor

+ Điện áp hoạt động:3V~ 12V DC (Hoạt động tốt nhất từ 6 - 8V)

+ Mômen xoắn cực đại: 800gf cm min 1:48 (3V)

+ Tốc độ không tải:

o 125 Vòng/ 1 Phút (3V) (Với bánh 66mm: 26m/1p)

o 208 Vòng/ 1 Phút (5V) (Với bánh 66mm: 44m/1p)

+ Dòng không tải: 70mA (250mA MAX)

Hình 2.8 Motor

2.2.5 ACS 712 20A

Thông số kĩ thuật của ASC 712 20A

+ Cảm biến ACS712 (Hall Effect Current Sensor) dùng để đo dòng điện dựatrên hiệu ứng Hall để đo dòng điện AC/DC, cảm biến có kích thước nhỏgọn, dễ kết nối, giá trị trả ra là điện áp Analog tuyến tính theo cường độdòng điện cần đo nên rất dễ kết nối và lập trình với Vi điều khiển, thích hợpvới các ứng dụng cần đo dòng AC/DC với độ chính xác cao

+ Module cảm biến dòng điện hall ACS712 5A , 20A, 30A sử dụng

ic ACS712ELC tương ứng dựa trên hiệu ứng Hall chuyển dòng điện cần đothành giá trị điện thế

+ Cảm biến dòng điện Hall 5A ACS712 là ic cảm biến dòng tuyến tính dựatrên hiệu ứng Hall chân ACS712 sẽ xuất ra một tín hiệu analog ở chân Voutbiến đổi tuyến tính theo Ip(dòng điện cần đo) được lấy mẫu thứ cấpDC(hoặc AC) trong phạm vi cho phép Tụ Cf(theo sơ đồ) dùng để chốngnhiễu