điều khiển quạt bằng tần số rf
Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN QUẠT TỪ XA 1. Nhiệm vụ: a. Khách quan: - Trong sinh họat hằng ngày của con người như những trò chơi giải trí (robot, xe điều khiển từ xa ) cho đến những ứng dụng gần gũi với con người cũng được cải tiến cho phù hợp với việc sử dụng và đạt mức tiện lợi nhất. - việc điều khiển từ xa giúp con người giảm thiểu những động tác thừa, giúp con người không cần phải di chuyển để sử dụng thiết bị quạt. - phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới, việc điều khiển từ xa giúp chung ta giám sát hoạt động của quạt một cách thuận lợi nhất. b. Chủ quan: Nhu cầu học hỏi, ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế và cập nhật kiến thức khoa học kỹ thuật tiên tiến trong hoạt động sinh hoạt hằng ngày . - Nhiệm vụ thực hiện đề tài này nhằm đạt được các mục đích sau: o Khảo sát, củng cố kiến thức o Rèn luyện kỹ thuật thiết kế, thi công mạch 2. Những lợi ích của việc điều khiển quạt từ xa. - sử dụng quạt mà không cần phải trực tiếp tác đông đến thiết bị - dể dàng điều chỉnh tốc dộ quạt theo ý muốn - tiếp thu khoa học ky thuật 3. Các phương pháp điều khiển quạt từ xa. 3.1. điều khiển bằng sóng rf: Ưu điểm: 1 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí - truyền đạt tín hiệu với khoảng cách xa - Không bị ảnh hưởng nhiều đối với vật cản - tầm phát rộng nhiều hướng khác nhau nên có thể điều khiển cùng một lúc đối với nhiều thiết bị nhận kênh đồng thời. Khuyết điểm: - Dễ bị ảnh hưởng nhiểu, khi phát hay thu đều có anten - Muốn truyền đi xa cần thiết bị lớn 3.2. điều khiển bằng tia hồng ngoại: Ưu điểm: - Không dây dẫn - Led phát và thu nhỏ, gon dễ thiết kế lắp đặt và có độ tin cậy cao - Áp cung cấp thấp, công suất tiêu tán nhỏ - Điều khiển được nhiều thiết bị Khuyết điểm: - tầm xa bị hạn chế - dòng điện cao tức thời - nhiễu hồng ngoại do cát nguồn xung quanh ta phát ra, gây hạn chế tấm phát - sử dụng những nơi có ảnh hưởng môi trường thấp. 4. Lý do chọn phương pháp điều khiển bằng sóng RF - Mục tiêu chình là tìm hiểu về vi điều khiển PIC16F877A - Thứ hai là: với môi trường khí hậu nhiệt đới nước ta nhiệt độ nóng lanh thất thường thì sóng rf ít bị nhiễu do nhiệt độ, còn sóng hồng ngoại dễ bị nhiễu nên hạn chế truyền tín hiệu, sóng rf ít bi ảnh hưởng bởi nhiều vật cản, điều khiển một lúc nhiều thiết bị nhận kênh 2 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí Mục tiêu đề tài: - Yêu cầu hoàn thành đồ án môn học - Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn nhằm rằng luyện tư duy sáng tạo. - Cải thiện khả năng thu thập học hỏi và áp dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày - Giúp tiếp cận khoa học kỹ thuật tới mọi nơi một cách đơn giản nhất. CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG TẦN SỐ SÓNG RF 1. Vi điều khiển PIC 16F877A: Đặc tính nổi bật: - Sử dụng công nghệ RISC: (viết tắt của Reduced Instructions Set Computer - Máy tính với tập lệnh đơn giản hóa) là một phương pháp thiết kế các bộ vi xử lý theo hướng đơn giản hóa tập lệnh, trong đó thời gian thực thi tất cả các lênh đều như nhau. - Tập lệnh gồm 35 lệnh đơn giản - Tất cả các câu lệnh được thực hiện trong một chu kỳ máy, ngoại trừ một số lệnh rẽ nhánh được thực hiện trong hai chu kỳ máy. - Xung clock vào là DC – 20MHz 3 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí - Bộ nhớ chương trình Flash 8K x 14 words - Bộ nhớ RAM 368 x 8 bytes. - Bộ nhớ EFPROM 256 x 8 byte Chức năng nổi bật: PIC16F877A là vi điều khiển 8 bit có kiến trúc Harvard của Microchip có những thông số kỹ thuật như sau: - Có 14 nguồn ngắt trong và ngắt ngoài - Clock hoạt động tối đa 20MHz - Có 8 kênh chuyển đổi ADC 10bit - Có 3 chế độ: Bắt giữ (capture), so sánh (compare) và điều chế độ rộng xung (PWM) - Công truyền thông nối tiếp SSP với SPI phương thức chủ và I2C (chủ/tớ) - Bộ truyền nhận thông tin đồng bộ, bất đồng bộ USART - Cổng phụ song song (PSP) với 8 bít mở rộng, với RD, WR và CS điều khiển. - Bộ nhớ EEPROM cho phép xóa và ghi 100.000 lần - Có whatchdog Timer (WTD) với độ dao động RD tích hợp sẵn trên chíp - Có thể lập trình mà bảo mật - Có thể hoạt động ở chế độ sleep để tiết kiệm năng lượng - Có thể lựa chọn bộ dao động - Xử lý đọc / ghi tới bộ nhớ chương trình - Điện thế hoạt động rộng 2.0 – 2.5 V 4 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí - Có mach điện gỡ rối ICD 5 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí SƠ ĐỒ CHÂN CỦA PIC 16F887A: 6 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí 2. Relay thời gian Relay điện là thiết bị điện tự động dùng để điều khiển đóng ngắt chuyển đổi mạch động cơ theo từng cấp tốc độ. Thông số cơ bản : - Điện áp cung cấp: 12VDC - NO: 6A – 250V - NC: 6A – 250V - Công suất tiêu tán: 450mW 7 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí 3. LCD hiển thị ngày tháng, thời gian Màn hình LCD (Liquid Crystal Display) là một mô-đun màn hình điện tử và tìm thấy một loạt các ứng dụng. Một màn hình LCD 16x2 là mô-đun rất cơ bản và rất thường được sử dụng trong các thiết bị khác nhau và mạch. Các mô- đun được ưa thích hơn bảy phân đoạn và đèn LED phân khúc đa khác. Lý do là: màn hình LCD là kinh tế, lập trình dễ dàng, không có giới hạn hiển thị đặc biệt và thậm chí cả nhân vật tùy chỉnh (không giống như trong bảy phân đoạn), hình ảnh động và như vậy. Một màn hình LCD 16x2 có nghĩa là nó có thể hiển thị 16 ký tự trên mỗi dòng và có 2 dòng như vậy. Trong màn hình LCD này mỗi ký tự được hiển thị trong ma trận 5x7 pixel. Hình LCD này có hai đăng ký, cụ thể là, lệnh và dữ liệu. sơ đồ chân Chân Vss: Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển. 8 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí Chân Vcc: Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với Vcc=5V của mạch điều khiển. Chân Vee: Chân này dung để điều chỉnh độ tương phản của LCD. Chân RS: Chân chọn thanh ghi (Register select). Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi. • Mức 0: Bus D0 - D7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ ghi) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ đọc). • Mức 1: Bus D0 - D7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD. Chân RW: Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write). Nối chân R/W với mức 0 để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với mức 1 để LCD ở chế độ đọc. Chân E: Chân cho phép (Enable). Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E. • Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào (chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung cạnh xuống của tín hiệu chân E. • Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra D0 - D7 khi phát hiện xung cạnh lên ở chân E và được LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp. Chân D0 – D7: Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU. Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này: • Chế độ 8 bit: Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB là bit D7. 9 Trường ĐH Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh Khoa cơ khí • Chế độ 4 bit: Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới DB7, bit MSB là DB7. Chân A, K: Hai chân cấp nguồn cho đèn nền màn hình LCD Mức logic các chân điều khiển: Khởi tạo LCD: Khởi tạo là việc thiết lập các thông số làm việc ban đầu. Đối với LCD, khởi tạo giúp ta thiết lập các giao thức làm việc giữa LCD và Vi điều khiển. Việc khởi tạo chỉ được thực hiện 1 lần duy nhất ở đầu chương trình điều khiển LCD và bao gồm các thiết lập sau: Display clear: Xóa / không xóa toàn bộ nội dung hiển thị trước đó. Function set: Kiểu giao tiếp 8bit/4bit, số hàng hiển thị 1hàng / 2hàng, kiểu kí tự 5x8 / 5x10. 10 RS R/W Khi cần 0 0 Ghi vào thanh ghi IR để ra lệnh cho LCD (VD: cần display clear,…) 0 1 Đọc cờ bận ở DB7 và giá trị của bộ đếm địa chỉ ở DB0- DB6 1 0 Ghi vào thanh ghi DR 1 1 Đọc dữ liệu từ DR [...]... tả Modules RF nhận: - Hoạt động điện áp DC 3 ~ 5V - Điều hành hiện tại ≤ 3mA (DV 5V) - Hoạt động tần số 315MHz (điểm trên 20 tần số là tùy chọn giữa 260 ~ 440MHz) - Chế độ điều chế ASK / OOK - RF nhạy hơn -105dBm (50Ω) - Tốc độ . dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày - Giúp tiếp cận khoa học kỹ thuật tới mọi nơi một cách đơn giản nhất. CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN QUẠT BẰNG TẦN SỐ SÓNG RF 1. Vi điều khiển PIC 16F877A: Đặc tính. việc điều khiển quạt từ xa. - sử dụng quạt mà không cần phải trực tiếp tác đông đến thiết bị - dể dàng điều chỉnh tốc dộ quạt theo ý muốn - tiếp thu khoa học ky thuật 3. Các phương pháp điều khiển. Modules RF nhận: - Hoạt động điện áp DC 3 ~ 5V - Điều hành hiện tại ≤ 3mA (DV 5V) - Hoạt động tần số 315MHz (điểm trên 20 tần số là tùy chọn giữa 260 ~ 440MHz) - Chế độ điều chế ASK / OOK - RF nhạy