Báo Cáo Kĩ Thuật Vi Điều Khiển 1 Đề Tài Mạch Đếm Sản Phẩm Dùng Cảm Biến Quang.pdf

Nhiệm vụ các chân : Chân — RAO: xuất/nhập SỐ AND: ngõ vào tương tự REI : xuất/nhập SỐ WR : điều khiến việc ghi ở port nhánh song... Muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là inp

TỎNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRUONG DAI HOC TON ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BAO CAO

NAM HOC: 2022-2023

MON : Ki THUAT VI DIEU KHIEN 1

DE TAI: MACH DEM SAN PHAM DUNG CAM BIEN

QUANG GVHD: TS Nguyễn Kiều Tam SV: Lai Thi Tuyét Giang- MSSV: 42000880

Phan Thanh Trong- MSSV: 42000969

Phạm Minh Tuắn- MSSV: 42001280

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH, NĂM 2022

LOI CAM ON

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành dén GVHD: TS.Nguyén Kiéu Tam Thay

đã luôn hỗ trợ và hướng dẫn tận tình trong suốt quá trình học tập để chúng em có thê hoàn thành bài báo cáo này

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Tác giả

Thành viên thực hiện:

Mục lục

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE DE TAI 5

1.1 GIGL THIEU DE TAL occ ccccccccccccccssccsessesscesecsvcssesscsseesessvesecssvevesueesesstesessivavesueeseanesseesutsessieeessneesesssesvesaeeseee 5

1.2 MUC DICH NGHIEN CUU oocccccccccsecsccsecscssuessessesseescesessuvevesuessessessessuesesssessvsnessessusiessseesesuveseeavavsavereneevess 5

8 ?ô0(09) c0 c2 0900 ằằằÔ 5

1.4 PHAM VI NGHIEN CUU.oocceccccccccecsecscssecsseseessessvsvessessucsvessessvssessvsssssvsstesucssesseesseseesucevestesseesteseesvaveaeesvans 5

1.5 DU KIEN KET QUA oie cocceecccceecseesscssevessessuesssevsessvesvessuessscesveverssvetsusessesivevevssvessutsssessvssevsevsvsissvinsensnseess 5

- DEM SO SAN PHAM TREN DAY CHUYEN ROI HIEN THI TREN LED 7 DOAN u cccceccecsessecsseeeseeseeeee 5

CHUONG 2 CO SO LY THUYET 6

2.1 GIỚI THIỆU CHƯNG 22122121 12122111212112712212712 11112211271 21521 21121121 Tre 6

2.1.1 Các linh kiỆH Q HT HH HH Ha re 6

QAQ — CHUC NANG eee ố 6

2.2 NGUYEN LY HOAT DONG CUA LINH KIEN CHINE cccccccccecccssessessessecsseseessessvssessessvssecssessestessvesens 6

2.2.1 Vị điều khiển PICI6GEÑ77Á HH HH HH HH Hệ, 6 HINH 2.1: SO DO CHAN PIC 16F886 7

2.2.2 Cảm biến hồng ngoại HIW-201 5á: 5S 2222211 1121121121212 e 14

HÌNH 2.2: HÌNH ẢNH CẢM HỎNG NGOẠI HW- 201 5-25 o5 c5scsse> 14

2.2.3 Thông số kỹ thuật của cảm biỂn 55 5c SE S2211212112112112121 1 s6 14

2.2.4 LED 7 doan HSALOSOLK - 32 ccccccccccccccssescscssesessesecssveesesvsvesesvstseeseseseeeseeeseses 16 HINH 2.3 : LED 7 DOAN HS410561K - 32 16

BANG 2.3: THONG SO KY THUAT CỦA LED 7 ĐOẠN -5c5ssccssc 16

HINH 2.4: SO DO CHAN LED 7 DOAN 17

CHUONG 3 THIET KE VA THI CONG 18

3.1 SO DO KHOI CUA HE THONG one ccccccccccccsessessessscsesssessesseesecsceseesueesesuessvesesseesueavesuessvstessvessivsteseessessee 18

NA ‹ : na 18 3.1.2 Khối điều kHIỂN ST TT HH HH HH tre 18

3.1.3 Khối cảm DIEM ccc ccccccccscseccsscsessesesessesesesvsvesesssvesersaussesesuessseassssvesessatesssestesesseseneees 18

3.2 SƠ ĐỎ NGUYÊN LÝ TÔNG QUÁTT 52 252221221127 TT 222.2 E1 errrerererere 19

3.3 THIẾT KÉ MÔ HÌNH S22 2S 32211211112211271111712211 1221101111012 1512211110111 se 20

CHUONG 4 GIẢI THUẬT VÀ ĐIÊU KHIỂN 24

4.2 — LƯU ĐỎ GIẢI THUẬT TRÊN VI ĐIÊU KHIÉN 522 222 222212212252212215225xe2 24

5.1 KET QUA MO PHONG oioiieeceecc cece csssssssessessessesssvesssesseevevssvevsuesseveevsssessessseesvesevevenseee 25

HINH 5.1: KET QUA MO PHONG TREN PROTEUS

5.2 TIEN TRINH THUC NGHIEM 0 ccccccccscssecssesecssesseeseeseesueevesuessessesseesueseesessvaneeseeses

5.3 KET QUÁ THỰC NGHIỆM - 2222222222272 2 Ererrree

5.3 KÉT LUẬN THỰC NGHIỆM 222 S2 225221 2115211211212211122211211072211 211110151025 rey

6.2 NHƯỢC ĐIỂM 22.202 Hee

CHUONG 1 TONG QUAN VE DE TAI 1.1 Giới thiệu đề tài

Đê tài “Mạch đêm sản phẩm” được ứng dụng trong các dây chuyên đê đêm số lượng sản phâm Qua đó có thê ứng dụng đề đêm sản phâm và đóng gói sản phâm,đề thuận tiên cho nhân viên giám sát chia sản phâm mức độ chính xác hơn

1.2 Mục đích nghiên cứu

Ứng dụng vi điều khiến, áp dụng kiến thức PICI6F877A và phần mềm viết code

PIC-C compiler đề thực hiện đề tải

1.3 Đối tượng nghiên cứu

Vi điều khiến PIC16F877A

Cảm biến hồng ngoại HW-201 Led 7 doan duong chung( Common Anode) HS410561K - 32 1.4 Phạm vi nghiên cứu

Hệ thống cảm biến đếm sản phẩm trong khuôn khổ vi điều khiến

1.5 Dự kiến kết quả

- Đếm số sản phẩm trên dây chuyền rồi hiển thị trên led 7 đoạn

CHƯƠNG2 CƠ SỞ LÝ THUYÉT

2.1 Giới thiệu chung

2.1.1 Các linh kiện

- Vi diéu khién PIC16F877A

- Cam bién héng ngoai HW-201

RA2/AN2/VREF-/CVREF =—> [| 4 37 H~——> RB4 RA3/AN3/VREF+ =—> L| 5 36 [Ì~——> RB3/PGM

Hình 2.1: Sơ đỗ chân PIC 16F886

2 Nhiệm vụ các chân : Chân

— RAO: xuất/nhập SỐ AND: ngõ vào tương tự REI : xuất/nhập SỐ

WR : điều khiến việc ghi ở port nhánh song

15 RCO/T1 OCO/T1CKI — RCO : xuất/nhập số

— T1OCO : ngõ vào bộ dao động Timer 1

— T1CKI : ngõ vào xung clock bên ngoài Timer 1

— CCP1:ngo vao Capture 1,

18 RC3/SCK/SCL — RC3: xuất/nhập số

— SCK: ngõ vào xung clock nối

tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ SPI

— SCL: ngo vao xung clock nối tiếp

đồng bộ/ ngõ ra của chế độ I2C

19 RDO/PSPO — RDO : xuất/nhập số

— PSPO : dữ liệu port nhánh song song

— SDI: dữ liệu vào SPI

- SDA : xuất/nhập dữ liệu vào I2C

40 RB7/PGD — RB7 : xuất/nhập số

—PGD : mạch vi sai va dữ liệu lập

trình ICSP

— Ngat PortB

s* PIN cung cấp điện :

Vi điều khiến PICI6F877A có 5 cổng xuất nhập là PORTA, PORTB, PORTC, PORTD va PORTE:

+ PORTA bao gém 6 I/O pin Day la cac chan 2 chiéu (bidirectional pin) nghĩa là

c6 thé xuat va nhap duoc Chire nang I/O này được diéu khién béi thanh ghi TRISA

(dia chỉ 85h) Muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là input, ta “set” bít điều khiến tương ứng với chân đó trong thanh ghi TRISA và ngược lại, muốn xác lập chức năng của một chân trong PORTA là output ta “clear” bít điều khiến với chân đó trong thanh ghi TRISA Thao tác này hoàn toàn tương tự đối với các

PORT và các thanh ghi điều khiến tương ứng (đối với PORTA là TRISA, đối với PORTB là TRISB, đối với PORTC là TRISC, đối với PORTD là TRISD, đối với

PORTE là TRISE) Bên cạnh đó,

PORTA con là ngõ ra của bộ ADC, bộ so sánh, ngõ vào analog, ngõ vào xung clock của

Timer0 và ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port) + PORTB gồm 8 pin I/O thanh ghí điều khiên xuất nhập tương ứng là TRISB Bên cạnh đó một số chân của PORTB còn được sử dụng trong quá trình nạp chương trình cho vi điều khiển với các chế độ nạp khác nhau PORTB còn liên quan đến ngắt ngoại vi và bộ TIimer0

13

+ PORTC gồm 8 pin I/O Thanh ghi diéu khién xuat nhập tương ứng là TRISC Bên

cạnh đó PORTC còn chứa các chân chức năng của bộ so sanh, Timerl, b6 PWM và các chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART

+ PORTD gồm 8 chan I/O Thanh ghi điều khiến xuất nhập tương ứng là TRISD Ngoài ra PORTD còn là công xuất đữ kiệu của chuân giao tiếp PSP (Parallel Slave Port)

+ PORTE gồm 3 chân I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE Các chân của PORTE có ngõ vào analog Bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều khienr của chuẩn giao tiếp PSP

Cấu tạo

- _ Sử dụng I led phát hồng ngoại

- | led thu hồng ngoại

- IC chinh LM358 SMD

- Led nguồn báo sáng

- Biến trở điều chỉnh độ chỉnh VR vuông 10K

Hinh 2.4: So dé chan led 7 doan

17

CHUONG 3 THIET KE VA THI CONG

3.1 Sơ đồ khối của hệ thống

e - Cấp nguồn 5V cho vi điều khiến và cảm biến

3.1.2 Khối điều khiến

e Chức năng: điều khiến các linh kiện

© Linh kiện chính sử dụng: vi điều khiến PICI6F877A

3.1.3 Khối cảm biến

s® - Chức năng: Nhận diện có vật cản hay không

e_ Linh kiện chính sử dụng: cảm biến hồng ngoại HS41056IK - 32

18

© _ Chức năng: hiển thị, thông báo thông tin đầu ra

® - Linh kiện sử dụng: LED 7 đoạn

3.2 Sơ đồ nguyên lý tổng quát

Hình 3.3 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống

19

3.3 Thiết kế mô hình

Hình 3.4 : Sơ đồ mạch in trên proteus

20

Hinh 3.5 : Mach 3D trén phan mềm proteus

21

Hình 53.6 : Mặt trước mạch

22

Hình 3.6 : Mặt sau mạch

23

CHƯƠNG 4 GIẢI THUẬT VÀ ĐIÊU KHIEN

4.1 Hoạt động của hệ thống

Câp nguôn cho mạch Khi có vat di qua cảm biên sẽ gửi tín hiệu về vị điêu khiên sau đó vị điều khiên sẽ hiện thị số lượng qua led 7 đoạn đồng thời gửi tín hiệu số lượng sản phẩm lên máy tính

4.2 Lưu đồ giải thuật trên vi điều khiến

Hình 4.1: Lưu đồ giải thuật

CHUONG 5 KET QUA

5.1 Két qua mô phỏng:

Hinh 5.1: Két qua mé phong trén proteus

25

iff dem==10000)

dem=0;

}

5.2 Tiến trình thực nghiệm

Bước |: Cấp nguồn 5V cho hệ thống hoạt động

Bước 2: Cho sản phẩm đi qua cảm biến

Bước 3: Theo đõi led 7 đoạn , số sản phẩm sẽ hiển thị trên led Bước 4: Nhắn nút để reset hệ thống khi cần

Bước 5: Ngắt nguồn đề đừng hoạt động

28

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN

6.1 Ưu điểm

© - Hệ thống nhỏ gọn, đơn giản

se - Chị phí thực hiện it

¢ Pham vi str dung rng rai (có thế dùng trên băng chuyên, đếm số người, )

© - Dễ dàng sửa chữa và nâng cấp

6.2 Nhược điểm

® Tam do cua cảm biên có giới hạn

30