LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi xin cam doan dé tai: “THIET KE DONG HO DEM NGUQC, DEM XUOI TREN 6 LED 7 DOAN CO SU DUNG 3 BUTTON, THOI GIAN TRE DUNG TIMER!” 1a mét công trình nghiên cứu độc lập k
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA
PHENIKAA ( )
UNIVERSITY
KY THUAT VI XU LY VA VI DIEU KHIEN
BÀI TIỂU LUẬN:
THIET KE DONG HO DEM NGUOQC, DEM XUOI TREN 6 LED 7
DOAN CO SU DUNG 3 BUTTON, THOI GIAN TRE DUNG
TIMERI
Giảng viên hướng dẫn: ThS Đào Tô
Hà Nội, tháng 07 năm 2024
Trang 3BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA
PHENIKAA (_ )
UNIVERSITY
KY THUAT VI XU LY VA VI DIEU KHIEN
BÀI TIỂU LUẬN:
THIET KE DONG HO DEM NGUOQC, DEM XUOI TREN 6 LED 7
DOAN CO SU DUNG 3 BUTTON, THOI GIAN TRE DUNG
TIMERI
Giảng viên hướng dẫn: ThS Đào Tô
Trang 4Hà Nội, thang năm 202
Trang 5LỜI CAM ĐOAN Chúng tôi xin cam doan dé tai: “THIET KE DONG HO DEM NGUQC, DEM XUOI
TREN 6 LED 7 DOAN CO SU DUNG 3 BUTTON, THOI GIAN TRE DUNG TIMER!” 1a mét công trình nghiên cứu độc lập không có sự sao chép, thuê mượn, copy của người khác
Đề tài là một sản phẩm mà chúng tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình học tập tại trường Trong quá trình viết bài có sự tham khảo một số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, dưới sự hướng dẫn của thay ThS Dao T6 Hiéu - Giang vién Khoa Dién — Dién tử, Trường Đại học Phenikaa Chúng tôi xin cam doan sé chiu hoan toàn trách nhiệm nếu
có vấn đề xảy ra
Nhóm sinh viên thực hiện (Ky, ghi rõ họ tên)
Trang 6RUBIC BAO CAO/TIEU LUẬN
dung thực
độ 4 điểm tiêu | 40% - 54% | 55% - 69% | 40% - 54% 100% tiến
th lực chí này) | tiên độ vê | tiên độ vê | tiên độ về : On 1 1 1 đô ộ về nội về nôi 20%
hiện Sinh viên | nội dung noi dung nội dung dung thực
bị 0 điểm
các tiêu chí còn lại
bao chính tả | chính tả từ chính tả từ chính tả từ | dưới 10%
slide | không có | nội dung, ít nội dung ít nội dung, | mỹ cao và
Trả lời gần
câu | 1⁄2 số câu | đứng l2 Ì2/3 số cau | hoi, có ý | đúng tất cả | 20 sô câu hỏi X x | cae cau hỏi
Trang 7
na nề _ | Dưới 5024 Ì7s% thành | thực đề tải | tham am gia | thành viên | 7 `
Kỹ ~ thuyé uy Ct thực đề tài › ¬ | 01a thực đê | qua |” ` phôi , hiện `
nhóm | trình không và thuyết Í tuyết trình kém | SE th |AWG Sur) thuye thuyết 20%
lượng câu Bao | SV phai co | SV phai co | SV phai co | SV phải có
viênnhóm | phẩm phải | phẩm phải | phẩm phải | phẩm phải
Nếu có dấu | viên/nhóm | viên/nhóm | viên/nhóm | viên/nhóm
hiệu copy, | sinh viên |sinh viên |sinh viên |sinh viên
Trang 8
| Đồ án hoặc | Nếu có dấu | Nếu có dấu | Nếu có dấu | Nếu có dấu |
dat được |hiệu copy, |hiệu copy, | higu copy, | higu copy,
sản phẩm |thuê lam|thué làm |thuê làm |thuê làm
nhưng Đồ án hoặc | Đồ án hoặc | Đồ án hoặc | Đồ án hoặc không nam | dat được |[đạt duoc | dat duoc | dat được
quả thì | dung cũng | dung cũng | dung cũng | dung cũng
giá tiếp | bị 0 điểm | bị 0 điểm | bị 0 điểm | bị 0 điểm
tối thiểu 4|xét khi|xét khi|xét khi|xét khi điểm yêu |sinh viên |sinh viên |sinh viên |sinh viên
tối thiêu 4 | tối thiểu 4 | tối thiểu 4 | tối thiểu 4 điểm yêu|điểm yêu |điểm yêu | điểm yêu
Trang 9
TIEN DO THUC HIEN
Thành viên Nhiệm vụ được giao Nhóm đánh giá
II) Tiến độ thực hiện
Hoàn thiện mạch mô phỏng 6/2024-7/2024 Hoàn thành
Lập trình và chạy các chức năng 6/2024-7/2024 Chưa hoàn thành
Hoàn thiện phần cứng và chạy 6/2024-7/2024 Chưa hoàn thành
Nhóm sinh viên thực hiện (Ky, ghi rõ họ tên)
Trang 10ID) Đánh giá tiến độ thực hiện
Điểm chấm tiền độ: Điểm (Dưới 4 điểm là không đạt, các tiêu chí còn lại mặc
định châm 0 điểm)
GIẢNG VIÊN (Ky, ghi rõ họ tên)
Trang 11MỤC LỤC CHUONG I: CƠ SỞ LÝ THUYT SE 2E12211 112111121201 112 1 1e 4 1.1 TỎNG QUAN VI ĐIÊU KHIỂN 2 SH H1 12121221212 ere 4 1.2 VI ĐIỂU KHIỂN PIC16E887 55 S11 1211 1 1222 1 112gr ng re 4 1.1.1 Cấu hình chân PIC 6F8Ñ7 2-5 S12 1215 111111211112112111121 121 1111212 ru 6 1.1.2 Sơ đồ khối PIC 16F8§7 - + 1S 2212111111112121111111212112121112 11111 rru 6 1.2 Linh kiện và thiết bị sử dụng - 2 S12 2111111121211 re 6
1.3 Kết luận chương -.- 2s TS E21121111121121 1111117121221 11nrrrree 6
CHUONG II: THIẾT KÉ HỆ THÓNG 52 S 11E112111127111 211711111 E1 errre 7 2.1 Mô tả hệ thống - S1 S2T1E11111 1121121112122 tt 7 2.1.1 Giới thiệu -sáSc n1 n1 2 1121 12111211 ng ng nga 7
2.1.2 Tính năng - L2 0201020011201 11101 1111111111111 1 1111111111111 1111111111111 11H K11 kg 7 2.1.3 Phạm vi áp dụng Q20 0201011011101 1 1111111111111 1 1111111111111 111111111 1111111111 ra 7
2.2 Sơ đồ khối hệ thống 222 TỰ 111 112112111117101111122111 1tr 7
2.3 Thiết kế mạch nguyên lý 52-222 2E1111111211711111 7171122111 rrerrrei 7
2.3.1 Khối nguÖn - - c1 T111 11 1111211 2111121111 2112111111 1 Ẹ1 11 1 n1 11 nang §
3.4 Hướng phát triễn - - 5 ST 121121121111211 11211 11121 121112111 rre 16 TAT LIEU THAM KHẢO - 5 S1 11211 11212 1212111211211 gau 17
Trang 12DANH MỤC HÌNH ANH
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYÉT n2121 11011211 1121121 1x10 11g 1 ra 4
1.1 TÔNG QUAN VI ĐIỀU KHIỂN 20 2c n1 1112112 yg 4 1.2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F887 S1 TH TH HH HH HH HH HH HH HH nh Hàn rêu 4
1.1.1 Cấu hình chân PIC16F887 1 T1 TH Hy 2n HH1 2n 1 ng HH He rang 6 1.1.2 Sơ đồ khối PIC 16F887 - ST1 HH Hy HH H01 ng n2 ng ung 6 1.2 Linh kiện và thiết bị sử dụng - + k t 11T 1x HH 1H t1 ng 1n ng reo 6 1.3 Kết luận chương -c.sc c1 11111021 11111011 1111 1111 ng H11 g 6 CHƯƠNG II: THIẾT KẺ HỆ THÓNG 00 HH Hà HH Hà HH Hang rao 7 2.1 Mô tả hệ thống - S11 T1 HH TH HH nh nh HH nong nh ng 2n ng H ng Hung Ha 7 2.1.1 Giới thiệu -.- c n2 110212510112 n1 1n t1 ta tt treo 7
2.1.2 Tính năng - L1 2n 2010 22111 01011 H1 51H HH HH HH HH HH HH HH Hệ 7 2.1.3 PHAM Vi AP GUNG ccc ccc cece cescnsnserecscnstsecsssensnsscssssesnisssstsensnisctiesiestsrerreatenes 7
2.2 Sơ dO KNGI NE thn cc cccccccccssessesssessessessessseessssresevsreseusssesreseesresenssessieseesieserversrearens 7 2.3 Thiết kế Mach NQuy€n lV ccccccccccsessesseseesessssessestssessessestssssesssstssssesssnssssestesnsenssereeeees 7 2.3.1 Khối nguỗn S01 HT HH ng n1 HH ng n2 H21 ng 1 ng Hung 8
2.4 Chế tạo mạch xử lý c c ST HT 1H11 HH TH TH gà nà nh TH nà nh HH nà HH He tre 10 2.5 Lưu đề thuật toán - n1 TH n1 HT HH non nh nh HH TH gà HH an tre 13 2.6 Kết luận chương ác 11H H1 1H11 HH nà nh ng nà nh ng nà nh HH nà nh HH ch HH Huệ 15 CHƯƠNG II: KÉT QUẢ S221 1n 5121 2 02101212 1t n1 Hy tr rat 16
3.1 Sản phẩm đạt được ch Hà nh Hà Han Ha hen rà H2 ng te 16
3.2 Nhận xét - n1 n2 210 1210010 c1 ng HH 121g 16
3.2.1 Ưu điểm - 2c n2 HH tt nh HH nu HH rau 16 3.2.2 Nhược điểm 21c 1n HH HH HH HH ng HH HH HH HH nh HH gen 16
3.2.3 Giải pháp khắc phục - T12 121220 HH1 10101 121 ng yên 16 3.3 KAQU AN occ cccccccsccscsccseesecsvserseesucsvsensessussusensensusssensensesesensevsusstsensevsesatsensevsetensensussetents 16
3.4 Hướng phát triỂn - s11 x2 S5 nung HH ng t1 HH HH gu 16
Trang 13DANH MỤC BẢNG BIẾU
Trang 14DANH MỤC TU VIET TAT
Trang 15LỜI NÓI ĐẦU
LÝ DO CHỌN ĐÈ TÀI
Ngày nay khoa học công nghệ hiện đại đã có những bước tiến nhanh và xa đi theo nó là những thành tựu ứng dụng trong các lĩnh vực đời sống, công nghiệp Kỹ thuật điều khiến trong tiến trình hoàn thiện lý thuyết cũng đã tạo cho mình nhiều phát triển có ý nghĩa Bây giờ khi nhắc tới điều khiển con người dường như hình dung tới
độ chính xác, tốc độ xử lý và thuật toán thông minh đồng nghĩa là lượng chất xám cao
hơn Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại vi điều khiển như 8051, Motorola
68HC, AVR, ARM, Ngoài họ 8051 được hướng dẫn một cách căn bản ở môi trường đại học, chúng em đã chọn vi điều khiến PIC để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các ứng dụng trên công cụ này vì các nguyên nhân sau:
Họ vi điều khiển nàycó thê tìm mua dễ dàng tại thị trường Việt Nam
Có day đủ tính năng của một vi điều khiến khi hoạt động độc lập
Là sự bổ sung rất tốt về kiến thức cũng như ứng dụng cho họ vi điều khiển mang tính truyền thông: họ vi điều khiến 8051 Giá thành không đắt
° Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương trinh từ dơn giản tới phức tạp
Cac tinh nang da dang cua vi điều khiển PIC và các tính năng này không ngừng được phát triển
Số lượng người sử dụng họ vi điều khiển PIC trên thế giới cũng như Việt Nam khá nhiều Đã tạo thuận lợi trong quá trình tim hiểu và phát triển các ứng dụng như: 36 lượng tài liệu, 36 lượng các ứng dụng mở đã được phát triển, dễ dàng trao đôi, học tap,
dê dàng tìm được hỗ trợ khi gặp khó khăn
— Vi vậy, sau một thời gian học tập và tìm hiểu tài liệu với sự giảng dạy của các thây cô giáo Cùng với sự dân dắt của giáo viên hướng dân của thây/cô Chúng em
đã chọn dé tai: “THIET KE MODULE ” lam bài tiêu luận môn vị xử ly và vị điêu khiên của chúng em
ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Ở bài tiêu luận này nội dung nghiên cứu chủ yếu tập trung vào:
` Tìm hiểu về vi điều khiến PICI6F887
Nghiên cứu và làm mạch mô phỏng hoàn chỉnh
MỤC TIỂU
Mục tiêu khi thực hiện bài tiểu luận này:
° Hiểu được cách thức và chế độ hoạt động của vi điều khiên PICI6F887
° Hiểu được cách thức và hoạt động của LED 7 đoạn và IC 74L547
Trang 16Thiết kế, chế tạo được mach hién thi déng hé bam gid ding 3 nut bam dùng PIC16F887
Thiết kế, chế tạo được mạch hiển thị đồng hồ bấm giờ dùng 3 nút bam ding PIC16F887 và thiết kê được phân cứng Và thực hiện được các yêu câu dưới đây:
° Vi điều khiến PIC sử dụng bộ dao động ngoại với tần số 20MhZ
Mạch sử dụng nguồn từ adapter 9V được hạ áp xuống 5V cấp cho toàn mạch
PIC16F887 giao tiếp với IC 74LS47 theo giao tiếp 4 bít v
Tìm hiểu các hoạt động của PIC I6F887
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đề tài “THIẾT KẾ ĐỒNG HỖ ĐỀM NGƯỢC, ĐÊM XUOI TREN 6 LED 7 DOAN
CÓ SỬ DỤNG 3 BUTTON, THỜI GIAN TRỄ DÙNG TIMERI” có các nội dung
chính như sau:
Tìm hiểu các hoạt động của PIC 16F887
Thu thập dữ liệu quy trinh thiét ké m6t module déng hé hién thi thời gian
Các giải pháp thiết kế hệ thống, mô hình
Lựa chọn các thiết bị trong việc thiết kế module hiên thị nhiệt độ môi trường
(PIC 16F887, LED 7 THANH, IC 74LS47, .)
Tìm hiểu giao diện điều khiến và giám sát
Thiết kế, thi công hệ thông điều khiên
Viét chuong trinh cho PIC 16F887, LED 7 THANH,
Lắp ráp mô hình hệ thống
Chỉnh sửa lỗi
Đánh giá kết quả thực hiện
Viết báo cáo bài tập lớn
Báo cáo bài tập lớn
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Do đây là một đồ án sản phâm, nên chúng em đã áp dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu thực nghiệm trực tiếp trên sản phẩm thật, chạy thử và hoàn thiện chương trình
GIỚI HẠN
Dé tai “ THIET KE DONG HO DEM NGUOC, DEM XUOI TREN 6 LED 7 DOAN
CÓ SỬ DỤNG 3 BUTTON, THOI GIAN TRỄ DÙNG TIMERI” có những giới hạn sau:
Thiết kế mô hình với PICI6F887 đề hiền thị thời gian lên LED 7 ĐOẠN
Trang 17Nhận biết trạng thái thong qua IC 74LS47
Sử dụng phần mềm CCS trong việc lập trình điều khién
Sử dụng phần mềm Proteus đề thiết kế mạch mô phỏng
Viết chương trình kết hợp PIC16F887 trong việc gửi và nhận dữ liệu
Hiện nay, vi điều khiển đã được ứng dụng rộng rãi ở Việt Nam và được ứng dụng rất nhiều Trên cơ sở lý thuyết đã học trong môn Kỹ thuật vi xử lý và vĩ điều khiến, và trong khuôn khổ của bài tiểu luận chúng tôi đã thực hiện bài tiêu luận có đề tài là “THIET KE DONG HO DEM NGUOG DEM XUOI TREN 6 LED 7 DOAN
CO SU DUNG 3 BUTTON, THOT GIAN TRE DUNG TIMERT” dui su huéng dan cua Th.S Đảo Tô Hiệu Mục tiêu chính của chung tôi là có thể thiết kế được một mạch điện có thê hiện thị thời gian trên LED 7 đoạn
Do kiến thức còn hạn hẹp và thời gian chuẩn bị không có nhiều nên bài tiêu luận của chúng tôi còn nhiều thiếu sót Mặc dù có thê thiết kế được mạch điện nhưng van con mang tính lý thuyết nhiều và chưa có sự sáng tạo Chúng tôi mong sự ghi nhận đóng góp và sửa chữa của các thầy cô đề đề tài này để có thê được hoàn thiện hơn Chúng tôi xin chân thành cảm ơn, Thầy Đảo Tô Hiệu đã hướng dẫn giúp chúng tôi hoàn thành được bải tiêu luận nảy
Trang 18CHUONG I: CO SO LY THUYET 1.1 TONG QUAN VI DIEU KHIEN
Thông thường có 4 họ vi diéu khién 8 bit chinh 1a 6811 cua Motorola, 8051 cia Intel, Z8 cia Xilog va Pic 16 cla Microchip Technology Méi mét loai trén day déu có một tập lệnh và thanh ghi riêng duy nhất, nên chúng thường không tương thích lẫn
nhau Ngoài ra cũng có những bộ vi điều khiến 16 bits va 32 bits được sản xuất bởi các hãng khác nhau
° PIC là một họ vi điều khiến RISC được sản xuất bởi công ty Microchip
Technology Dong PIC dau tiên là PIC1650 được phát triển bởi
Microelectronics Division thuéc General Instrument
PIC bắt nguồn là chit viét tat cua "Programmable Intelligent Computer" (May tính khả trình thông minh) là một sản phẩm của hãng General Instrument đặt cho dòng sản phâm dau tiên của họ là PIC 1650
° Nam 1985 General Instrument bán bộ phận vi điện tử của họ, và chủ sở hữu
mới hủy bỏ hầu hết các dự án - lúc đó đã quá lỗi thời Tuy nhiên PIC được bồ sung
EEPROM để tạo thành 1 bộ điều khiến vào ra khả trình Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng với hàng loạt các module ngoại vi tích hợp sẵn (như USART,
PWM, ADC ), với bộ nhớ chương trình từ 512 Word đến 32K Word
Hình 1.1: Hình dạng thực tẾ của PIC16FS87 1.2 VI ĐIÊU KHIỂN PIC16F887
PIC16F887 la mét chip vi điều khiển được sản xuất bời hãng Microchip thuộc
ho Pic PIC 16F887 1a một bộ vi điều khién 8 bít dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ
chương trình &§KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, 256B EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý § bít (368B SRAM)
Với 33 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt),