hiển thị nhiệt độ trên LCD

hiển thị nhiệt độ trên LCD

Giảng viên: Vũ Chiến Thắng

Bài thảo luận: hiển thị nhiệt độ trên LCD

Nhóm 3

Phần 1: giới thiệu phần mềm mô phỏng

proteus

1.giới thiệu :

 Proteus là phần mềm của hãng Labcenter dùng để vẽ

sơ đồ nguyên lý, mô phỏng và thiết kế mạch điện

Gói phần mềm gồm có phần mềm chính:

 ISI dùng để vẽ sơ đồ nguyên lý và mô phỏng

 ARES dùng để thiết kế mạch in

Sau khi tải về quá trình cài đặt chương trình bình

thường , sau khi cài đặt thành công bạn sễ thấy

chương trình trong start menu

2.Hướng dẫn sử dụng:

a Vẽ sơ đồ nguyên lý với ISIS :

* Giới thiệu giao diện sử dụng :

Để vẽ sơ đồ nguyên lý , vào start menu khởi động chương trình ISIS như hình dưới đây :

Giao diện của chương trình như sau

Thanh trình đơn: bao gồm các menu như: file, view, edit ta có thể thực hiện hầu hết các lệnh ISIS tại

đây( trừ các lệnh thanh công cụ)

Thanh tác vụ: chứa một số lệnh của thanh trình đơn ở dạng shortcut như: new, save open, và các nút sau:

Thanh công cụ:

Vùng làm việc chính:

Dây là nơi thực hiện toàn bộ các thao tác để hoàn thành bản vẽ

Sử dụng thư viện ISIS

 Để mở thư viện ISIS ta chọn nút Component nhấp trái lên nút P

 Thư viện ISIS được mở:

Ta lần lượt nhấp đôi vào các linh kiện cần dùng, các linh kiện này sẽ xuất hiện ở vùng lấy thiết bị Khi lấy

đủ linh kiện, bấm Close để đóng thư viện

Trên vùng đã chọn nhấp trái để chọn linh kiện sau đó nhấp trái lên vùng làm việc để đặt lên mạch

Ngoài ra ISIS còn hỗ trợ công cụ tìm kiếm khá

nhanh, trong lúc đang vẽ mạch bấm phím P để xuất hiện cửa sổ tìm kiếm

Ví dụ ta tìm IC 555:

Phần 2: Mạch điện mô phỏng trên proteus

I.Sơ đồ nguyên lí :

Nguyên lý hoạt động

 Khối càm biến nhiệt độ ic lm35 có nhiệm vụ thay đổi giá trị điện áp ở đầu ra theo nhiệt độ mà cụ thể là 10mv/độ.Tín

hiệu tương tự ở đầu ra của lm 35 sẽ được đưa vào bộ

chuyển đổi ADC0804.

 Tại ADC0804 tín hiệu tương tự nhận được sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu số để đưa vào vi điều khiển 8051.

 Vi điều khiển nhận được tín hiệu từ cổng p0 sau đó sẽ xử lý tín hiệu số này trước khi xuất ra lcd

 LCD nhận được dữ liệu và lệnh từ vi điều khiển sẽ hiển thị

dữ liệu trên màn hình

II.Các khối chức năng của mạch

1.Khối cảm biến nhiệt độ LM35:

+Bộ cảm biến chuyển đổi các đại lương vật lí như :

nhiệt độ, cường độ ánh sáng thành các tín hiệu

điện Phụ thuộc vào bộ cảm biến mà đầu ra có thể là tín hiệu dạng điện áp, dòng, trở kháng hay dung

kháng

+Bảng trở kháng của bộ cảm biến nhiệt theo nhiệt độ.

+LM35 là họ cảm biến nhiệt, mạch tích hợp, chính xác cao có điện áp đầu ra tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ

theo thang độ Celsius Họ này không yêu cầu căn

chỉnh ngoài

+LM35 cho ra điện áp 10mV ứng với thay đổi nhiệt độ

10C

2.Khối chuyển đổi ADC :

+ Chip ADC0804 là bộ chuyển đổi tương tự số thuộc họ ADC800 của hãng National Semiconductor

+Chip có điện áp nuôi +5V và độ phân giải 8 bit

+Thời gian chuyển đổi đ ược định nghĩa là thời gian mà

bộ ADC cần để chuyển một đầu vào tương tự thành một số nhị phân

+Đối với ADC0804 th ì thời gian chuyển đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ được cấp tới chân CLK và CLK

IN và không bé hơn 110µs

Chân số 2, là một tín hiệu vào, tích cực ở mức thấp

RD đ ược sử dụng để có dữ liệu đã được chyển đổi tới đầu ra của ADC0804

Khi CS = 0 nếu có một xung cao xuống thấp áp đến chân RD thì dữ liệu ra dạng số 8 bit được đưa tới các chân dữ liệu (DB0 – DB7)

+WR (Write):

Chân số 3, đây là chân vào tích cực mức thấp được dùng để báo cho ADC biết bắt đầu quá trình chuyển đổi Nếu CS = 0 khi WR tạo ra xung cao xuống thấp

th ì bộ ADC0804 bắt đầu quá trình chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự Vin về số nhị phân 8 bit

Chân số 6 và chân số 7, đây là 2 đầu vào tương tự

vi sai, trong đó : Vin = Vin (+) –Vin(-)

Thông thường Vin (-) được nối tới đất và Vin (+) được dùng làm đầu vào tưộng tự và sẽ được chuyển đổi về dạng số

ra khác 0 - +5V.

Bảng quan hệ điện áp Vref/2 với Vin

+D0 - D7:

D0 - D7, chân số 18 – 11, là các chân ra dữ liệu số

Các chân này được đệm ba trạng thái và dữ liệu đã

được chuyển đổi chỉ được truy cập khi chân CS = 0

và chân RD đưa xuống mức thấp Để tính điện áp đầu

ra ta tính theo công thức sau:

Dout = Vin / kích thước bước

Dout: đầu ra dữ liệu số dạng thập phân

Vin: điện áp đầu vào tương tự

Kích thước bước: là sự thay đổi nhỏ nhất được tính

bằng (2 x Vref/2) chia cho 256 đối với ADC 8 bit

3.Khối xử lí VDK 8051: :

Dựa trên những kiến thức về vi điều khiển,màn hình LCD và lập trình ghép nối giữa vi điều khiển với thiết bị ngoại vi , cụ thể là ghép nối vi điều khiển 8051 với màn hình LCD để hiện thị nhiệt độ trên LCD

Để lập trình 8051 có thể dùng các ngôn ngữ bậc cao

như: Forth, BASIC, Pascal, PL/M и Modula 2, nhưng phổ biến là sử dụng trình biên dịch lập trình C và

Assembler

Chíp 8051(80C51) là bộ vi điều khiển đầu tiên của họ

vi điều khiển MCS-51 bao gồm :

Hình ảnh thực tế và sơ đồ chân

4.Khối hiển thị LCD HD44780 :

Sử dụng LCD HD44780 là thiết bị hiển thị được sử dụng trong rất nhiều các ứng dụng của VĐK LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác: Nó có khả năng hiển thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số và

kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo

nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài

nguyên hệ thống và giá thành rẻ …

Các thanh ghi :

+ Chíp HD44780 có 2 thanh ghi 8 bit quan trọng : Thanh ghi lệnh IR (Instructor Register) và thanh ghi

dữ liệu DR (Data Register)

+ Thanh ghi IR : Để điều khiển LCD, người dùng phải “ra lệnh” thông qua tám đường bus DB0-DB7 Người dùng chỉ việc cung cấp địa chỉ lệnh bằng cách nạp vào thanh ghi IR Nghĩa là, khi ta nạp vào thanh ghi IR một chuỗi 8 bit, chíp HD44780 sẽ tra bảng mã lệnh tại địa chỉ mà IR cung cấp và thực hiện lệnh đó + Thanh ghi DR : Thanh ghi DR dùng để chứa dữ liệu 8 bit để ghi vào vùng RAM DDRAM hoặc

CGRAM

Bằng cách điều khiển chân RS và R/W chúng ta có thể chuyển qua lại giữ 2 thanh ghi này khi giao tiếp với MPU

 Bảng sau đây tóm tắt lại các thiết lập đối với hai

 {

 }

void LCD_write(unsigned char x) // gui du lieu len man hinh

 P1_0=1; //chon thanh ghi du lieu

 P1_1=0; // chon che do ghi du lieu

 P2= x ; // dua ra tren cong P0 gia tri du lieu

 P1_2=1; // dua chan cho phep tu cao xuong thap de chot du lieu

void LCD_cmd( unsigned char x) //gui lenh len man hinh

 P1_0=0; //chon thanh ghi lenh

 P1_1=0; // chon che do ghi du lieu

 P2= x; // dua ra tren cong P0 gia tri du lieu

 P1_2=1; // dua chan cho phep tu cao xuong thap de chot du lieu

 P1_2=0;

 delay(); //cho cho den khi lenh gui da hoan tat

 }

void LCD_init()

 LCD_cmd(0x38); // hai hang ma tran 5x7

 LCD_cmd(0x0c); // bat man hinh tat con tro

 LCD_cmd(0x01); // xoa man hinh

 LCD_cmd(0x06); // dich con tro sang phai mot don vi

 void giatri(char k)

 {WR=0; // Bat dau chuyen doi gia tri tu ADC

 delay2(100); // Tao tre de cap nhat du lieu tu ADC

void hienthihaihang(void)

 unsigned char i;

 char H1[20]=" CAC THANH VIEN ";

 char H2[20]="Nhiet Do: ";

 LCD_cmd(0x80); // dua con tro toi vi tri 0x80 tren man hinh

 for(i=0;i<strlen(H1);i++)

void hienthihaihang1(void)

 unsigned char i;

 char H1[20]="1.TRAN VAN DUC ";

 char H2[20]="2.DINH THI THUY ";

void hienthihaihang2(void)

 unsigned char i;

 char H1[20]=" 3.NGUYEN THI ";

 char H2[20]=" MINH HIEN ";

void hienthihaihang3(void)

 unsigned char i;

 char H1[20]="4.DOAN THI VE ";

 char H2[20]=" BAI DO NHIET DO ";