NGHIÊN CỨU VỀ THỦ TỤC CHỐNG CHỐI BỎ TRONG THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ Với sự bùng nổ và phát triển Internet như vũ bão hiện nay, mạng máy tính đã và đang ngày càng đóng vai trò cần thiết trong mọi lĩnh vực hoạt động của toàn xã hội. Mạng Internet, mạng máy tính đã trở thành phương tiện, nền tảng để điều hành các hệ thống mạng và các hệ thống thông tin.
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN VĂN PHƢƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A VÀO TRONG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG HOÁ Chuyên nghành : Kỹ thuật viễn thông Mã số : 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - NĂM 2013 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS.NGUYỄN NGỌC MINH (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: …………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………………… Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS.NGUYỄN NGỌC MINH (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: …………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………………… Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông -1- LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Quá trình làm luận văn tôi đã đọc, tìm hiểu, tham khảo nhiều báo cáo luận văn của các khóa trước và internet, tuy nhiên tôi không sao chép hoàn toàn, nguyên mẫu bất cứ một tài liệu, một luận văn nào. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Học viên Nguyễn Văn Phƣơng -2- MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài. Từ các thông tin trên các diễn đàn Internet và các trung tâm học tập thực hành, cho thấy nhu cầu học tập và nghiên cứu cũng như tự tìm hiểu về nhiều lĩnh vực trong ngành điện tử nói chung, tự động hoá nói riêng là rất cao. Trong nhiều lĩnh vực được quan tâm, có một lĩnh vực về vi điều khiển được quan tâm rất nhiều hiện nay đó là vi điều khiển PIC. Việc tìm hiểu và ứng dụng hết khả năng của nhiều loại PIC là cả một quá trình dài lý thú và hữu ích, vì sự thuận tiện, tinh gọn, khả năng phát triển cũng như sự đa dạng các dịng sản phẩm phù hợp nhiều quy mơ ứng dụng của nó. Chính điều này em đã chọn đề tài “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA PIC 16F877A VÀO TRONG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG HÓA”. Nhằm giới thiệu cho mọi người cách sử dụng và các ứng dụng, sự thuận tiện của PIC trong thực tế. 2. Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu chung về cấu trúc và thuật toán vi điều khiển PIC16F877A - Ứng dụng vi điều khiển PIC16F877A trên thực tế 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: PIC16F877A. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu - Khảo sát các nghiên cứu, tài liệu liên quan để thu thập thông tin về cơ sở lý thuyết từ nhiều nguồn (tài liệu, sách giáo trình, Internet… ) - Tổng hợp các kết quả nghiên cứu các bài ví dụ, mô phỏng để thu nhập dữ liệu. -3- Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 1.1 Tổng quan về PIC PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ. PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600. Vi điềukhiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC, AVR, …. Tuy nhiên tôi chon PIC vì . - Có đầy đủ các tính năng như các họ vi điều khiển khác . - Rất dễ mua ở Việt Nam - Giá thành rẻ . -4- 1.2 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877A Hình 1.2 Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877A -5- 1.2.1 Một vài thông số về vi điều khiển PIC16F877A Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit. Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock. Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20 MHz với một chu kì lệnh là 200ns. Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte. Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O. Các đặc tính ngoại vi bao gồm các khối chức năng sau: Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit. Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep. Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler. Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rông xung. Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C. Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ. Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD, WR, CS ở bên ngoài. Các đặc tính Analog 8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit. Hai bộ so sánh. Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như: Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần. Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần. Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm. Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm. Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân. Watchdog Timer với bộ dao động trong. Chức năng bảo mật mã chương trình. Chế độ Sleep. Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau. -6- 1.2.2 Các cổng xuất nhập của PIC16F877A PORTA PORTA gồm có 6 chân. Các chân của PortA ta lập trình để có thể thực hiện được chức năng “hai chiều” xuất dữ liệu từ vi điều khiển ra ngoại vi và nhập dữ liệu từ ngoại vi vào vi điều khiển. Ngoài ra, PORTA còn có các chức năng quan trọng sau : - Ngõ vào Analog của bộ ADC : thực hiện chức năng chuyển từ Analog sang Digital. - Ngõ vào điện thế so sánh. - Ngõ vào xung Clock của Timer0 trong kiến trúc phần cứng: thực hiện các nhiệm vụ đếm xung thông qua Timer0… - Ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port) PORTB PORTB có 8 chân. Cũng như PORTA, các chân PORTB cũng thực hiện được 2 chức năng input và output. Hai chức năng trên được điều khiển bới thanh ghi TRISB. Khi muốn chân nào của PORTB là input thì ta set bit tương ứng trong thanh ghi TRISB, ngược lại muốn chân nào là output thì ta clear bit tương ứng trong TRISB. Thanh ghi TRISB còn được tích hợp bộ điện trở kéo lên có thể điều khiển được bằng chương trình. PORTC PORTC có 8 chân và cũng thực hiện được 2 chức năng input và output dưới sự điều khiển của thanh ghi TRISC tương tự như hai thanh ghi trên. Ngoài ra PORTC còn có các chức năng quan trọng sau : - Ngõ vào xung clock cho Timer1 trong kiến trúc phần cứng - Bộ PWM thực hiện chức năng điều xung lập trình được tần số, duty cycle: sử dụng trong điều khiển tốc độ và vị trí của động cơ vv…. - Tích hợp các bộ giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART PORTD -7- PORTD có 8 chân. Thanh ghi TRISD điều khiển 2 chức năng input và output của PORTD tương tự như trên. PORTD cũng là cổng xuất dữ liệu của chuẩn giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port). PORTE PORTE có 3 chân. 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 khiển của chuẩn giao tiếp PSP. 1.2.3 Timer 1 Sơ đồ khối của Timer1: Hình 2.4. Sơ đồ khối của Timer1. 1.2.4 Timer 2 Timer 2 là bộ định thời 8 bit và được hỗ trợ bởi hai bộ chia tần số prescaler va postscaler. Thanh ghi chứa giá trị đếm của Timer 2 là TMR2. Bit cho phép ngắt Timer 2 tác động là TMR2ON (T2CON<2>). -8- Hình 2.5. Sơ đồ khối Timer2. Timer2 còn được hỗ trợ bởi thanh ghi PR2. Giá trị đếm trong thanh ghi TMR2 sẽ tăng từ 00h đến giá trị chứa trong thanh ghi PR2, sau đó được reset về 00h. Khi reset thanh ghi PR2 được nhận giá trị mặc định FFh. 1.2.5 ADC ADC (Analog to Digital Converter) là bộ chuyển đổi tín hiệu giữa hai dạng tương tự và số.PIC16F877A có 8 ngõ vào analog (RA4:RA0 và RE2:RE0). Hiệu điện thế chuẩn VREF có thể được lựa chọn là VDD, VSS hay hiệu điện thể chuẩn được xác lập trên hai chân RA2 và RA3. 1.2.5.1 Thiết lập các thông số cho bộ chuyển đổi ADC Chọn ngõ vào analog, chọn điện áp mẫu (dựa trên các thông số của thanh ghi ADCON1). Chọn kênh chuyển đổi AD (thanh ghi ADCON0). Chọn xung clock cho kênh chuyển đổi AD (thanh ghi ADCON0). Cho phép bộ chuyển đổi AD hoạt động (thanh ghi ADCON0). 1.2.5.2 Thiết lập các cờ ngắt cho bộ AD Clear bit ADIF. [...]... -11- Hình 1.3.3 Truyền nhận dữ liệu giữa chủ/tớ Chƣơng 2 - VI ĐIỀU KHIỂN TRONG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG HÓA 2.1 Giới Thiệu dây chuyền Dây chuyền tự động hóa được giới thiệu trong bài là dây chuyền sản xuất loa điện thoại, trước khi đi vào giới thiệu về dây chuyền tôi xin giới thiệu qua về sản phẩm mà dây chuyền làm ra 2.1.1 Giới thiệu về loa Loa được cấu tạo từ 5 linh kiện cơ bản là Maglet, Plate, Frame,... hai lớp không khí bên trong và bên ngoài của loa 2.1.2 Nguyên lý hoạt động của Loa Qui tắc bàn tay trái Cuộn dây tiếng I（Dòng điện Hướng lực tác động H（Từ trường F（Lực） ） Mạch từ tính H（Từ trường） Hƣớng dòng điện I（Dòng điện Hình 2.1.2 Mô phỏng nguyên lý hoạt động của loa Loa động hoạt động dựa trên nguyên tắc một cuộn dây đặt trong một từ trường mạnh của nam châm Khi có dòng điện âm tần chạy qua,... thì phải phân chia trong các hàm con Các hàm này có thể là: + Hàm không trả về trị Ví dụ: Void xu- ly( ) { -29- z= x+y; } Hàm trên chỉ thực hiện các lệnh trong thân hàm, khi gọi hàm này chỉ đơn giản viết: Xu- ly( ); + Hàm có trả về trị Ví dụ: int xu_ly( int a, int b) { Return (a+b); } Hàm trên sẽ trả về tổng (a+b) khi sử dụng, ví dụ tính tổng 2 biến e, f, chương trình như sau( trong hàm main ()):... -10- Đồng bộ- Slave mode Hai pin dùng cho giao diện này là RC6/TX/CK và RC7/RX/DT, trong đó RC6/TX/CK dùng để truyền xung clock (baud rate) và RC7/RX/DT dùng để truyền data Trong trường hợp này ta phải set bit TRISC và SPEN (RCSTA) để cho phép giao diện USART 1.3.2 Giao tiếp I2C Ngày nay trong các hệ thống điện tử hiện đại, rất nhiều IC hay thiết bị ngoại vi cần phải giao tiếp với các IC hay... thống sử lý các tín hiệu Sensor đưa về sau đó mới đưa về vi mạch chính để sử lý dữ liệu Ví dụ: Chuyển đổi tín hiệu sensor đầu ra là 5V thành 0 Vol Hình 2.3.1 Sơ đồ chuyển đổi tín hiệu điện 2.3.2 Điều khiển tốc độ động cơ Bất cứ dây chuyền nào cũng cần phải có động cơ để tạo momen quay, họ có thể sử dụng động cơ bước, động cơ secvo, hay động cơ điện 1 chiều … Sử dụng trong hệ thống băng tải, máy nghiền,... để tạo ra từ trường trong loa điện thoại Nó được làm từ một loại sắt non, sau khi được nạp từ tính nó sẽ chở thành một khối nam châm Chức năng tạo giao động khi dòng điện chạy qua Voice coil 2.1.1.2 Tấm chắn trên Top – Plate Hình 2.1.1.2 Tấm chắn trên Top – Plate -13- Top-Plate là một tấm sắt được lắp ở trên Magnet, nó cùng với nam châm và Yoke tạo lên một mạch từ tính trong loa điện thoại 2.1.1.3 Khung... màng đai -23- 2.3 Vai trò của Pic trong dây chuyền tự động hóa 2.3.1 Chuyển đổi các tín hiệu điện - Trong dây chuyền tự động hóa có rất nhiều loại sensor khác nhau, có loại đầu ra 12 (Vol), có loại đầu ra là 0 (vol ) có loại đầu ra là 5 (Vol ), thậm chí đầu ra sensor là 1 chuỗi xung dạng 0101001011 …… Tuy nhiên thì đầu vào bộ điều khiển chính PLC thì chỉ có 1 dạng điện áp là 0 ( vol) chính vì vậy cần... vụ cố định loa vào điện thoại, làm cho loa không bị di chuyển Ngoài ra sáu lỗ trên Frame để đưa luồng không khí từ trong màng ra, hai chân tiếp xúc với nguồn tín hiệu đưa vào từ điện thoại và mặt sau (Yoke) của loa cùng với nam châm tạo thành một khung từ tính -14- 2.1.1.3 Cuộn dây – Voice Coi Hình 2.1.1.3 Cuộn dây voice coil Voice coil có hai chức năng chính đó là truyền dòng điện (cùng với từ trường... ở chương 2 chúng ta đã thấy được chức năng cụ thể của từng máy trên dây chuyền tự động hóa, vai trò của PIC trong các chức năng chính của dây chuyền, để làm rõ hơn về khả năng của PIC tôi xin được giới thiệu sơ qua về phần mềm viết code cho PIC đó là CCSC và các ví dụ, các tính năng của PIC trong dây chuyền sẽ được mô phỏng đầy đủ qua chương trình Proteus 3.2 Giới thiệu phần mềm viết code cho Pic 3.2.1... thêm nhiều hay ít tuỳ chọn, VD 16F877A: -27- Hình 3.2.2.1 Chọn các chế độ trong bảng FUSES Để ý bên dưới là 1 dãy tab các lựa chọn các thông số khác: - Chú ý 2 nút mũi tên có thể mở thêm nhiều mục khác - Sau khi hiệu chỉnh như ý muốn, OK để hoàn thành 3.2.3 Viết 1 chương trình trong CCS - Sau đây là ví dụ về cấu trúc 1 chương trình trong CCS: #include < 16F877 A.h > #device PIC6f877 A*=16 ADC=10 #use delay(clock=20000000) . học tập và nghiên cứu cũng như tự tìm hiểu về nhiều lĩnh vực trong ngành điện tử nói chung, tự động hoá nói riêng là rất cao. Trong nhiều lĩnh vực được quan tâm, có một lĩnh vực về vi điều. “NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA PIC 16F877A VÀO TRONG DÂY CHUYỀN TỰ ĐỘNG HÓA”. Nhằm giới thiệu cho mọi người cách sử dụng và các ứng dụng, sự thuận tiện của PIC trong thực tế. 2. Mục đích nghiên cứu. chung về cấu trúc và thuật toán vi điều khiển PIC16F877A - Ứng dụng vi điều khiển PIC16F877A trên thực tế 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: PIC16F877A. 4. Phƣơng pháp nghiên