Khảo sát sensor nhiệt độ công nghệ mems DS18B20 dùng vi điều khiển

Khoá luận tốt nghiệp Trường Đại học sư phạm hà nội Khoa Vật lí ********** NGUYỄN THỊ THU Khảo sát sensor nhiệt độ công nghệ mems ds18b20 dùng vi điều khiển Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Vật lí kỹ thuật Người hướng dẫn khoa học ThS PHùNG CÔNG PHI KHANH Hà Nội – 2009 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Lời cảm ơn Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Phùng Công Phi Khanh, người hướng dẫn em tận tình hiệu giúp em hoàn thành khoá luận Em xin cảm ơn thầy giáo, cô giáo khoa Vật lý – trường ĐHSP Hà Nội giúp đỡ em suốt trình học tập làm khoá luận Cuối em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân cổ vũ động viên em để trình nghiên cứu thực đề tài Hà nội, tháng 05 năm 2009 Nguyễn Thị Thu Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đề tài: “Khảo sát sensor nhiệt độ công nghệ MEMS DS18B20 dùng vi điều khiển” kết mà trực tiếp nghiên cứu hướng dẫn tận tình ths.Phùng Công Phi Khanh thầy cô khoa Vật Lý - trường ĐHSP Hà Nội Các kết nêu khoá luận trung thực chưa công bố nghiên cứu Hà nội, tháng 05 năm 2009 Nguyễn Thị Thu Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Mục lục Mở đầu………………………………………………………… Nội dung………………………………………………………… Chương Tổng quan sensor nhiệt ds18b20………………… Cơ sở lý thuyết…………………………………………………… Tổng quan sensor DS18B20………………………………… 2.1 Tính năng………………………………………………………… 2.2 Hình dạng……………………………………………………… 2.3 Bảng mô tả chân…………………………………………… 2.4 Sơ đồ khối sensor…………………………………………… Chương Khái quát vi diều khiển 8051 hình tinh thể 24 lỏng LCD …………………………………………………………… Giới thiệu họ vi điều khiển 8051……………………………… 24 1.1 Sơ đồ khối chíp 8051……………………………………… 24 1.2 Các chân (PINOUT)…………………………………………… 25 Màn hiển thị LCD………………………………………………… 29 2.1 Hình dáng 29 2.2 Chức chân 29 Chương Thử nghiệm đo nhiệt độ dùng DS18B20, họ vi điều khiển 8051 hình tinh thể lỏng LCD……………………… 32 Nguồn nuôi (nguồn V)………………………………………… 32 Sơ đồ nguyên lý (phần cứng)……………………………………… 33 Chương trình phần mềm………………………………………… 33 Kết quả…………………………………………………………… 34 Kết luận………………………………………………………… 35 Tài liệu tham khảo………………………………………… 36 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Mở đầu * Lý chọn đề tài Ngày nay, sống thời đại công nghệ, khoa học kỹ thuật tri thức kèm phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin khoa học ứng dụng Việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào sản xuất đời sống góp phần không nhỏ vào phát triển mạnh mẽ kinh tế với nhiều thành tựu to lớn Kỹ thuật điện tử vậy, phát triển nhanh chóng ngày ứng dụng rộng rãi lĩnh vực xã hội Với việc sử dụng công nghệ mới, đại, cho đời nhiều sản phẩm với độ tinh xảo cao giá thành hạ Công nghệ MEMS (vi điện tử) có khả chế tạo sản phẩm thông minh, khả nhận biết điều khiển cao Thiết bị MEMS có chức năng, độ tin cậy độ tinh vi cao với giá thành thấp DS18B20 sản phẩm công nghệ MEMS, tích hợp cảm biến nhiệt độ với mạch điện tử DS18B20 cho phép đo nhiệt độ với độ xác cao Với lòng say mê môn học ham học hỏi, nghiên cứu để rõ lĩnh vực này, chọn đề tài: “Khảo sát sensor nhiệt độ công nghệ MEMS DS18B20 dùng vi điều khiển” * Mục đích nhiệm vụ đề tài + Mục đích - Tìm hiểu sensor nhiệt Ds18b20 công nghệ MEMS - Họ vi điều khiển 8051 hình tinh thể lỏng LCD - Thử nghiệm sensor DS18B20 dùng vi điều khiển LCD + Nhiệm vụ - Tìm hiểu tổng quan sensor DS18B20 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp - Tìm hiểu họ vi điều khiển 8051 - Thử nghiệm mạch đo nhiệt độ dùng sensor DS18B20 vi điều khiển hiển thị hình tinh thể lỏng LCD * Đối tượng nghiên cứu - Sensor công nghệ MEMS DS18B20 * Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu cấu tạo DS18B20 - Các thông số kỹ thuật DS18B20 - Sử dụng DS18B20 cho mạch đo nhiệt độ * ý nghĩa nghiên cứu - Hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động sensor DS18B20 - Khảo sát Hoạt động DS18B20 dùng vi điều khiển 8051 - Khảo sát thông số kỹ thuật DS18B20 * Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm * Cấu trúc khoá luận Chúng cấu trúc luận văn làm phần: Chương 1: Tổng quan sensor nhiệt DS18B20 Chương này, trình bày cấu tạo, nguyên lý tính DS18B20 Cách thức giao tiếp sensor với vi điều khiển 8051 Chương 2: Khái quát vi điều khiển 8051 hình tinh thể lỏng LCD Chương tìm hiểu cấu tạo, nhiệm vụ chân họ vi điều khiển 8051 LCD Chương 3: Thử nghiệm đo nhiệt độ dùng DS18B20, họ vi điều khiển 8051 hình LCD Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Chương này, đưa sơ đồ nguyên lý chương trình phần mềm thiết kế mạch đo nhiệt độ dùng DS18B20, vi điều khiển 8051 hiển thị bàng hình tinh thể lỏng LCD Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp NỘI DUNG Chương tổng quan sensor nhiệt ds18b20 Cơ sở lý thuyết Sensor nhiệt loại đầu đo để xác địng nhiệt độ môi trường, thể, vật thể, có nhiều loại sensor nhiệt khác Tuy nhiên ta phân làm hai loại chính: Sensor tương tự sensor số Sensor tương tự có cấu tạo nhiệt điện trở, tức điện trở thay đổi theo nhiệt độ điện trở sensor tỷ lệ với điện mà xuất chân giao tiếp Điện trở thay đổi hiệu điện thay đổi tương ứng Để sử dụng trước tiên ta cần thông qua ADC chuyển tín hiệu tương tự thành tín hiệu số, sau dùng vi điều khiển đọc giá trị số cho hiển thị thông qua Led hiển thị hình tinh thể lỏng LCD Sensor số loại cảm biến tích hợp sẵn nên có khả xuất tín hiệu số mà không cần đến ADC Thông thường có giao tiếp - Wire Để sử dụng loại ta cần kết nối sensor với vi điều khiển, đọc liệu từ sensor đưa hiển thị Led hình tinh thể lỏng LCD Với độ xác cao nhiều ứng dụng rộng rãi nên đề tài lựa chọn sensor số DS18B20 với mục tiêu đề cao độ xác thiết bị đo nhiệt độ ứng dụng lĩnh vực khác Tổng quan sensor DS18B20 2.1 Tính - Là thiết bị dùng chân để giao tiếp với giao diện Wire Chuẩn phổ biến sử dụng rộng rãi nhiều thiết bị chúng tồn bus DS18B20 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp - Để hoạt động bus - Wire, thiết bị có vùng ROM dài 64 bit để lưu trữ mã số riêng (như địa ) Trong dãy mã số có mã số họ (loại) linh kiện mã số riêng họ - Có khả liên kết mạng, thích hợp cho cảm biến nhiệt nhiều điểm - Nguồn cung cấp khoảng từ 3,0 V đến V Có thể lấy nguồn nuôi từ bên nguồn từ bên từ tín hiệu giao tiếp (nguồn ký sinh) - Không tiêu thụ lượng chế độ nghỉ - Giải đo nhiệt độ khoảng -55˚C đến 125˚C Với khoảng đo từ 10˚C đến 80˚C độ xác thiết bị đạt ± 0.5˚C Có thể lập trình độ phân giải từ bit đến 12 bit - Mất tối đa 750 ms để chuyển đổi nhiệt độ số (ở độ phân giải 12 bit) - Có thể thiết đặt nhiệt độ cảnh báo giá trị thiết đặt không bị mất nguồn ứng dụng mạch bảo vệ thay đổi nhiệt độ Có thể dùng lệnh (Alarm seach command) để nhận xác định địa DS18B20 mạng có nhiệt độ vượt giới hạn thiết đặt trước 2.2 Hình dạng Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Hình1: Hình dạng sensor DS18B20 2.3 Mô tả chốt PIN SO SOP 1, 2, 2, 3, 5, 6, 7, 6, NAME function TO - 92 N.C Không nối với (bỏ không) 8 VDD Hồi tiếp dương DQ Đường liệu vào/ GND Nối đất, hồi tiếp âm Bảng 1: Bảng mô tả chân 2.4 Sơ đồ khối sesor DS18B20 4.7 K PARASITE POWER CIRCUIT MEMORY CONTROL LOGIC Nguyễn Thị Thu 31C – TEMPERATURE SPKT – VậT Lý SENSOR DQ 64BIT ROM AND 1-Wire PORT TH (REGISTER) SCRATCHAP TL(REGISTER Khoá luận tốt nghiệp chế độ đọc, MPU đọc thông tin từ LCD thông qua chân DBx chế độ ghi, MPU xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua chân DBx chương Thử nghiệm đo nhiệt độ dùng DS18B20, họ vi điều khiển 8051 hình LCD Nguồn nuôi Mạch điện sử dụng nguồn chiều ổn định có điện áp + 5V, nên ta sử dụng mạch ổn áp 5V ding IC7805 (là vi mạch có điện áp đầu cố định) + Uvào 7805 787787 77705 R + Ura C1 C2 - Hình 14: Sơ đồ vi mạch ổn áp - - - Giá trị linh kiện C1 = C2 = 4.7 ỡF R = 330  Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Sơ đồ nguyên lý 5V 5V VDD 40 39 3837 36 3534 33 3231 3029 28 2726 2524 23 22 21 AT 89C52 DQ DS18B20 GND 10 1112 13 14 15 16 17 18 19 20 5V 5V 12M 10 11 12 13 14 15 16 LCD 102 102 5V Hình 15: Sơ đồ nguyên lý phần cứng Chương trình phần mềm Phần mềm lập trình chi vi điều khiển dùng ngôn ngữ ASM Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp (tham khảo phần phụ lục) Kết Sau lắp mạch đo nhiệt độ dùng sensor nhiệt DS18B20, vi điều khiển 8051 hiển thị hình tinh thể lỏng LCD chúng tôI thu kết phù hợp với lý thuyết Thời gian Nhiệt độ môi trường (0C) Nhiệt độ thể 7h30 24.5 36 27 36.5 27.5 36.5 27.5 36.5 11/ 05/ 09 10h30 11/ 05/ 09 14h30 11/ 03/09 15h30 11/ 03 Bảng 7: Một số kết đo thử nghiệm Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp Kết luận Nội dung khoá luận vào khảo sát đặc tính DS18B20 thực nghiệm lắp mạch đo nhiệt độ môi trường nhiệt độ thể DS18B20, vi điều khiển 8051 hiển thị hình tinh thể lỏng LMD 162A Sau trình nghiên cứu hoàn thành khoá luận thu số kết quả: - Trình tự làm nghiên cứu khoa học - Nắm cấu tạo, nguyên lý hoạt động sensor DS18B20 - Đã sử dụng IC 89C52 điều khiển DS18B20 đo nhiệt độ - Nâng cao kỹ lắp ráp đo đạc mạch điện Cuối cùng, mong giúp đỡ đóng góp ý kiến để đề tài thực có ý nghĩa ứng dụng thực tiễn sống Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp TàI Liệu tham khảo Tống Văn On (chủ biên) – Hoàng Đức Hải – Thiết kế hệ thống với họ 8051 – nhà xuất Phương Đông http:// www.maxim-ic.com Tống Văn On – Hoàng Đức Hải – Họ vi điều khiển 8051 – nhà xuất Lao động – xã hội http:// www 8052.com/tulcd.phtml http:// www.datasheetcatasheets.pdf/H/D/4/4/HD44780U.shtml Phụ lục ;==================== Lap trinh vi dieu khien=============================== Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp ;Ngay 21/04/2009 ;==================Cac chan cua DS18b20================================== ;DS18b20_1 = Gnd = 0V (Chan noi mass) ;DS18b20_2 = Data = p3.7 (Chan du lieu) ;DS18b20_3 = Vdd = 5V (Chan nguon) ;===================Cac chan cua LCD===================== ============== ;LCD_RS = p3.0 Chan cho phep ;LCD_RW = p3.1 Chan doc LCD ;LCD_EN = p3.2 Chan viet LCD ;LCD_PORT = P1 LCD 16x2 Display Port(7,8,9,10,11,12,13,14) ;===================Cac chan cua 89C52=============================== === ;P2 = LCD_POST ;P3.7 = DS18b20_2 ;===================================================================== $mod52 LCD_PORT LCD_RS LCD_RW LCD_EN EQU Data_bit P1 BIT BIT BIT P3.0 P3.1 P3.2 Bit P3.7 ;LCD 16x2 Display Port ;Select either instruction or data ;Read/write select ;LCD ENABLE pin ;Chan du lieu cua DS18b20 ;============Chuong trinh chinh========================================== org 00h sjmp start org 30h start: setb Data_bit call mdelay ;tre mili giay call lcd0 start1: call reset mov a,#0cch ;skip rom bo qua doc rom call Write_bye mov call call start2: jnb call call a,#44h write_bye mdelay Data_bit,start2 mdelay ; ;chuyen doi nhiet ;tre mili giay reset Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp mov call a,#0cch Write_bye ;skip rom bo qua doc rom mov call call push call a,#0beh Write_bye Read_bye acc Read_bye ; ;bye thap ; ;bye cao swap mov pop push swap anl add call a r0,a acc acc a a,#0fh a,r0 NP_BCD_conv ; ; ; ; ; ; ;phan nguyen cua nhiet ; pop anl mov mul mov div mov mov mov mul mov div mov acc a,#0fh b,#0ah ab b,#10h ab 63h,a a,b b,#0ah ab b,#10h ab 64h,a ; ;du lieu nhiet sau dau phay ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; doc nhiet call lcd call sdelay jmp start1 ;=============Reset Ds18b20============================================= Reset: setb Data_bit clr Data_bit call mdelay setb Data_bit call delay ;tre 20 micro giay call delay ;tre 20 micro giay call delay ;tre 20 micro giay Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp call jb call delay Data_bit,reset mdelay ;tre 20 micro giay ;bus = cho qua =1 quay lai ret ;=============Write_bye================================================ Write_bye: mov r0,#08h write: jb 0e0h,write1 call Write_bit0 jmp write2 write1: call Write_bit1 write2: rr a djnz r0,write ret ;=============Read_bye================================================= Read_bye: mov r0,#08h Read: call Read_bit mov 0E0h,C rr a djnz r0,read ret ;=============Write_bit0================================================ Write_bit0: ;Viet mot bit setb Data_bit clr Data_bit call delay ;tre 20 micro giay call delay ;tre 20 micro giay call delay ;tre 20 micro giay call delay ;tre 20 micro giay setb Data_bit nop ret ;=============Write_bit1================================================ Write_bit1: ;Viet mot bit setb Data_bit clr Data_bit nop nop setb Data_bit call delay ;tre 20 micro giay call delay ;tre 20 micro giay Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp call call delay delay ;tre 20 micro giay ;tre 20 micro giay ret ;=============Read_bit================================================= Read_bit: ;Doc bit setb Data_bit clr Data_bit nop nop setb Data_bit nop nop nop mov c,Data_bit call delay ;tre 20 micro giay ret ;==================Chuyen NP sang BCD================================== NP_BCD_conv: mov 62h,#0h mov 61h,#0h mov 60h,#0h mov r0,#60h mov div mov inc cjne b,#0ah ab @r0,b r0 a,#0,loop loop: ret ;==================LCD1============================================== LCD: mov a,#0ah call GOTOLINE2 mov a,61h add a,#30h ;chuyen so LCALL WRITE_TEXT mov a,#0bh call GOTOLINE2 mov a,60h add a,#30h ;chuyen so LCALL WRITE_TEXT Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp mov a,#0dh call GOTOLINE2 mov a,63h add a,#30h ;chuyen so LCALL WRITE_TEXT mov a,#0eh call GOTOLINE2 mov a,64h add a,#30h ;chuyen so LCALL WRITE_TEXT ret ;======================LCD0========================================== lcd0: MOV TMOD,#01H ;timer0 in mode1 (16bit) setb tr0 lap: jnb tf0,lap clr tr0 clr tf0 ;tre mot khoang thoi gian LCALL LCALL INIT_LCD CLEAR_LCD MOV A,#0 ACALL GOTOLINE1 ;hien chu o dong dau tien MOV DPTR,#MYDATA1 MOV R2,#0 MOV R3,#16 JUMP_MAIN1: ;Hien chu MOV A,R2 MOVC A,@A+DPTR LCALL WRITE_TEXT INC R2 DJNZ R3,JUMP_MAIN1 ; lcd0 MOV A,#0 ACALL GOTOLINE2 MOV DPTR,#MYDATA2 MOV R2,#0 MOV R3,#16 JUMP_MAIN2: MOV A,R2 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp MOVC A,@A+DPTR LCALL WRITE_TEXT INC R2 DJNZ R3,JUMP_MAIN2 RET ; -lcd0 -MYDATA1:DB'Ung dung DS18B20 ' MYDATA2: DB'Nhiet do: 00,00C' ; -lcd0 READ_2_NIBBLES: ORL LCD_PORT,#0F0H ;Be sure to release datalines (set outputlatches ;to '1') so we can read the LCD SETB LCD_EN MOV A,LCD_PORT ;Read first part of the return value (high nibble) CLR LCD_EN ANL A,#0F0h ;Only high nibble is usable PUSH ACC SETB LCD_EN MOV A,LCD_PORT ;Read second part of the return value (low nibble) CLR LCD_EN ANL A,#0F0h ;Only high nibble is usable SWAP A ;Last received is actually low nibble, so put it in place MOV R7,A POP ACC ORL A,R7 ;And combine it with low nibble RET ; -lcd0 -WRITE_2_NIBBLES: PUSH ACC ;Save A for low nibble MOV LCD_PORT,A ;High nibble to display SETB LCD_EN CLR LCD_EN POP ACC ;Prepare to send SWAP A ;Low nibble MOV LCD_PORT,A ;Low nibble to display SETB LCD_EN CLR LCD_EN RET ; -lcd0 - Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp WAIT_LCD: CLR LCD_RS ;It's a command SETB LCD_RW ;It's a read command LCALL READ_2_NIBBLES ;Take two nibbles from LCD in A ORL A,#01111111b CJNE A,#01111111b,WAIT_LCD ;If bit high, LCD still busy CLR LCD_RW ;Turn off for future commands RET ; -lcd0 -INIT_LCD: CLR LCD_RS CLR LCD_RW CLR LCD_EN SETB LCD_EN MOV A,#28h ;Giao tiep bit hai hang 5X8 diem anh LCALL WRITE_2_NIBBLES ;Write A as two separate nibbles to LCD LCALL WAIT_LCD MOV A,#28h LCALL WRITE_2_NIBBLES ;Write A as two separate nibbles to LCD LCALL WAIT_LCD MOV A,#28h LCALL WRITE_2_NIBBLES ;Write A as two separate nibbles to LCD LCALL WAIT_LCD MOV A,#0Ch ;Hien thi man hinh LCALL WRITE_2_NIBBLES LCALL WAIT_LCD MOV A,#06h LCALL LCALL ;Tang bo dem dia chi tro dich theo ;Noi dung hien thi dich sang trai WRITE_2_NIBBLES WAIT_LCD RET ; -lcd0 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp CLEAR_LCD: CLR LCD_RS MOV A,#01h LCALL WRITE_2_NIBBLES LCD LCALL WAIT_LCD RET ;Write A as two separate nibbles to ; -lcd0 -WRITE_TEXT: SETB LCD_RS LCALL WRITE_2_NIBBLES LCALL WAIT_LCD RET ; -lcd0 -GOTOLINE1: CLR LCD_RS ADD A,#80H ;dia chi 00 + mot bit dia chi db7 LCALL WRITE_2_NIBBLES LCALL WAIT_LCD RET ; -lcd0 GOTOLINE2: CLR LCD_RS ADD A,#0C0H ;dia chi 40 + mot bit dia chi db7 LCALL WRITE_2_NIBBLES LCALL WAIT_LCD RET ;===============TRe giay ============================================== ;plus give 999998 microseconds sdelay: push acc mov a,#91h sd_lop: inc a lcall mdelay lcall mdelay lcall mdelay lcall mdelay lcall mdelay lcall mdelay lcall mdelay Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp lcall mdelay lcall mdelay nop nop nop nop nop jnz sd_lop mov sd_lop1: djnz pop ret a,#33h acc,sd_lop1 acc ;===================tre 1ms============================================ ;plus give 998 microseconds mdelay: push acc mov a,#06ah md_lop: inc a nop nop nop nop nop nop nop nop jnz md_lop nop pop acc ret ;===================tre 20 micro s======================================== Delay: ;Tre 18 micro giay push acc mov a,#0fdh d_lop: inc a nop nop jnz d_lop nop pop acc Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp ret ;===================================================================== END Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý [...]... bị tớ biết bắt đầu hoạt động + Presence pulse: Xung của DS18B20 tạo ra để đáp lại reset pulse của chủ + Write 0: Chủ gửi bít 0 cho DS18B20 + Write 1: Chủ gửi bít 1 cho DS18B20 + Read 0: Chủ đọc được bit 0 từ DS18B20 + Read 1: Chủ đọc được bit 1 từ DS18B20 - Trong 7 trạng thái trên thì chỉ có “presence pulce” là do DS18B20 chủ động khởi phát còn lại là do vi điều khiển 8051 chủ động khởi phát - Cụ thể... 8051 (tự động tìm đầu đo và kết nối) Hơn nữa lệnh ROM search lại liên quan trực tiếp đến lệnh Alarm search ChƯơng 2 KHáI QUáT Về VI ĐIềU KHIểN 8051 Và MàN HìNH TINH THể LỏNG LCD 1 Giới thiệu về họ vi điều khiển 8051 1.1 Sơ đồ khối của chíp 8051 Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp INT1 INT2 Điều khiển ngắt T0 T1 T2 T2EX Các thanh ghi RAM ROM Bộ định thời CPU Dao động Bus điều khiển. .. liệu Sau khi DS18B20 convert xong nhiệt độ, giá trị sẽ được so sánh với giá trị của hai thanh ghi TH và TL tương ứng với bít dấu của nhiệt độ Nếu kết quả nhiệt độ lớn hơn TH hoặc nhỏ hơn TL thì sẽ có tín hiệu cảnh báo nhiệt độ quá giới hạn cài đặt và khi đó DS18B20 sẽ đáp ứng lệnh Alarm search Nhờ đó mà ta có thể phát hiện được ngay đầu đo nào đang cảnh báo 2.4.4 Các bước giao tiếp với DS18B20 Có 3... cách cung cấp nguồn cho DS18B20: - Sử dụng nguồn ký sinh: Do đặc điểm cấu tạo (1 - Wire) nên khi ở mức cao DQ chỉ có thể cấp một dòng tối đa là 5V/ 4.7 K= 1 mA (không đủ cho thiết bị) Để khắc phục điều này người ta dùng thêm trở kéo tích cực Mosfet Vi điều khiền phải cần thêm một chân nữa để đóng mở Mosfet Trong quá trình làm vi c thì hoạt động chuyển đổi nhiệt sang số và hoạt động dùng lệnh coppy vùng... của DS18B20 Kiểu dữ liệu của nhiệt độ lưu trong bộ nhớ của DS18B20 Hình 9: Thanh ghi nhiệt độ Nguyễn Thị Thu 31C – SPKT – VậT Lý Khoá luận tốt nghiệp - DS18B20 gồm 2 byte: + 4 bit thấp là phần lẻ sau dấu phẩy: Bít 0, bít 1, bít 2, bít 3 + 7 bit tiếp theo là phần nguyên: Bit 4, bít 5, bít 6, bít 7, bít 8, bít 9, bít 10 + 5 bít cao nhất là dấu của nhiệt độ (0 = “+”; 1 = “-”) + Dữ liệu đến và đi khỏi DS18B20. .. mã số duy nhất dài 64 bit trong ROM 8 bit thấp nhất chứa mã số của họ DS18B20 (Là 28h), 48 bit tiếp theo là mã số riêng của từng DS18B20 8 bit cuối cùng là mã CRC của 56 bit đầu 64 bit ROM cùng phần điều khiển ROM sẽ cho phép DS18B20 hoạt động được với hệ thống bus 1 - Wire ROM được chế tạo bằng công nghệ lasered Tất cả các thiết bị dùng giao tiếp 1 - wire đều sử dụng ROM làm giao diện kết nối đầu đo... của sensor DS18B20 2.4.1 Nguồn cung cấp của sensor DS18B20 Trong đầu đo của DS18B20 có một mạch quản lý nguồn đặc biệt Nó có thể lấy năng lượng từ đường dữ liệu (Data) DQ khi VDD nối đất rồi lưu trữ vào một tụ bên trong, vi c này diễn ra mỗi khi DQ ở mức cao Hoặc nó có thể lấy nguồn cung cấp ở bên ngoài khi VDD nối với nguồn 3V -> 5V Dòng tiêu thụ của DS18B20 lên đến 1.5 mA nên để thiết bị làm vi c... ra giá trị thanh ghi nàydưới dạng thập phân (chính là in ra 3 số phần nguyên của nhiệt độ) Bước 4: In ra dấu “,” Bước 5: In ra 4 số sau dấu “,” dạng thập phân (4 bít thấp nhất) Chú ý: + Nhiệt độ âm là bù 2 của nhiệt độ dương VD: +10.125˚C là FF5Eh + Ví dụ một số dạng dữ liệu như sau: Dữ liệu dạng Hex Dữ liệu dạng số Nhiệt độ (˚C) 07D0h 0000 0111 1101 0000 + 125 0550h 0000 0101 0101 0000 + 85 0191h 0000... tiếp lên nguồn ngoài của VĐK và khi đó DQ mới đủ dùng cho đầu đo Khi đầu đo thực hiện xong vi c chuyển đổi nhiệt sang số hoặc thực hiện xong lệnh coppy E² thì Mosfet bị cấm bởi VĐK trả đường cho DQ về trạng thái giao tiếp bình thường Chú ý không dùngnguồn ký sinh với nhiệt độ quá 100˚C vì khi đó hiện tượng hiện tượng rò rỉ điện tích là đáng kể và mạch điều khiển nguồn sẽ không thể giao tiếp chính xác -... giá trị nhiệt độ vừa được chuyển đổi (giá trị mặc định khi cấp nguồn là +85˚C) Chỉ có thể đọc chứ không thể ghi vào 2 byte này - 3 byte tiếp theo là TH, TL và config (cấu hình): + TH, TL chứa giới hạn trên và giới hạn dưới của nhiệt độ cho phép Khi nhiệt độ cao hơn TH và thấp hơn TL thì DS18B20 thiết đặt cảnh báo Có thể sử dụng TH, TL vào mục đích khác tuỳ ý + Config chứa giá trị cấu hình độ phân giải ... chọn đề tài: Khảo sát sensor nhiệt độ công nghệ MEMS DS18B20 dùng vi điều khiển * Mục đích nhiệm vụ đề tài + Mục đích - Tìm hiểu sensor nhiệt Ds18b20 công nghệ MEMS - Họ vi điều khiển 8051 hình... thuật DS18B20 - Sử dụng DS18B20 cho mạch đo nhiệt độ * ý nghĩa nghiên cứu - Hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động sensor DS18B20 - Khảo sát Hoạt động DS18B20 dùng vi điều khiển 8051 - Khảo sát thông... nghiệm mạch đo nhiệt độ dùng sensor DS18B20 vi điều khiển hiển thị hình tinh thể lỏng LCD * Đối tượng nghiên cứu - Sensor công nghệ MEMS DS18B20 * Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu cấu tạo DS18B20 -