thiết kế mạch đo nhiệt độ dùng vi điều khiển at89c51 và cảm biến nhiệt ds18b20

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ - - THIẾT KẾ MẠCH ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 VÀ CẢM BIẾN NHIỆT DS18B20 Luận Văn Tốt Nghiệp Ngành: SƢ PHẠM VẬT LÝ – TIN HỌC Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: VƢƠNG TẤN SĨ PHẠM THÀNH TIẾN Mã số sinh viên: 1118764 Lớp: TL1134A1 Khóa 37 Cần Thơ, 2015 Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Để đề tài hoàn thành đạt kết mong không nỗ lực thân mà có dạy tận tình quý thầy cô, với giúp đỡ bạn bè Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn hướng dẫn thầy Vương Tấn Sĩ, thầy tận tình giúp đỡ hoàn thành đề tài nghiên cứu Thầy giúp định hướng mục tiêu đề tài, dạy cho biết cách nghiên cứu khoa học, cách trình bày luận Ngoài ra, thầy dành nhiều thời gian để giúp điều chỉnh sai sót lý thuyết phần thực hành Qua đó, đúc kết nhiều kinh nghiệm hành trang quan trọng cho sau Một lần nữa, xin chân thành cảm ơn quý thầy cô bạn bè đồng hành suốt thời gian qua Tôi xin gửi lời chúc sức khỏe thành công đến tất người Sinh viên thực Phạm Thành Tiến GVHD: Vương Tấn Sĩ SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thực Các số liệu, kết phân tích luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình nghiên cứu trước Mọi tham khảo, trích dẫn rõ nguồn danh mục tài liệu tham khảo luận văn Cần Thơ, ngày 27 tháng 04 năm 2015 Tác giả Phạm Thành Tiến GVHD: Vương Tấn Sĩ SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU GIỚI HẠN ĐỀ TÀI PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐO NHIỆT ĐỘ ĐO LƢỜNG ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1 Khái niệm nhiệt độ thang đo nhiệt độ 2.2 Các phƣơng pháp đo nhiệt độ CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN VÀ VĐK AT89C51 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 1.1 Khái quát chung vi khiển: 1.2 Lịch sử phát triển vi điều khiển 1.3 Sơ đồ khối vi điều khiển KIẾN TRÚC CỦA VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 2.1 Cấu trúc bên AT89C51 2.2 Sơ đồ chức chân AT89C51 2.3 Tổ chức nhớ 12 2.4 Phần mềm lập trình vi điều khiển AT89C51 14 CHƢƠNG 3: GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ C CHO AT89C51 VÀ KEIL C 16 GIỚI THIỆU NGÔN NGỮ C 16 NGÔN NGỮ C CHO VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 16 2.1 Kiểu liệu 16 2.2 Phép toán 19 2.3 Cấu trúc chƣơng trình C 21 2.4 Các lệnh C 24 TRÌNH BIÊN DỊCH KEIL C (COMPILER) 26 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ i SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp 3.1 Khởi tạo cho Project 26 3.2 Soạn thảo chƣơng trình 31 3.3 Biên dịch chƣơng trình 31 CHƢƠNG 4: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH 36 CẢM BIẾN ĐO NHIỆT ĐỘ DS18B20 36 IC 7805 40 LCD 16x2 41 ĐIỆN TRỞ 43 THẠCH ANH 44 TỤ DIỆN 45 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ MẠCH VÀ THI CÔNG ĐỀ TÀI 47 KHỐI NGUỒN ỔN ÁP DÙNG IC 7805 47 1.1 Sơ đồ nguyên lý mạch 47 1.2 Nguyên lý hoạt động mạch 47 KHỐI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM DÙNG IC AT89C51 49 2.1 Mạch RESET 49 2.2 Mạch tạo dao động 50 2.3 IC AT89C51 51 KHỐI ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG DS18B20 52 3.1 Sơ đồ khối 52 3.2 Nguyên tắc hoạt động: 52 KHỐI HIỂN THỊ LCD 16X2 53 4.1 Sơ đồ nguyên lí 53 4.2 Nguyên tắc hoạt động 54 PHẦN MỀM CHƢƠNG TRÌNH 55 SƠ ĐỒ MẠCH IN………………………………………………………… 58 SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG PROTEUS………… ……………………………… 59 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC TẾ VÀ KẾT QUẢ THỰC TẾ…… ……… 60 PHỤ LỤC 1……………………………………………………………………… 62 PHỤ LỤC 2……………………………………………………………………… 74 PHẦN KẾT LUẬN 87 VỀ LÝ THUYẾT 86 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ ii SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp VỀ THỰC NGHIỆM 86 HẠN CHẾ 86 PHƢƠNG HƢỚNG 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ iii SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Danh sách hình ảnh Hình 2.1 IC AT89C51 Hình 2.2 Sơ đồ chân IC AT89C51 Hình 3.1 Khởi tạo cho Project Hình 3.2 Tạo Project Hình 3.3 Đặt tên cho Project Hình 3.4 Chọn vi điều khiển Hình 3.5 Tạo File chƣơng trình Hình 3.6 Save As file chƣơng trình Hình 3.7 Đặt tên cho file chƣơng trình Hình 3.8 Bổ sung file chƣơng trình vào Project Hình 3.9 File chƣơng trình đƣợc bổ sung vào Project Hình 3.10 Chèn thƣ viện vào cho chƣơng trình Hình 3.11 Chƣơng trình nhảy LED đơn Hình 3.12 Biên dịch chƣơng trình Hình 3.13 Biên dịch chƣơng trình thành file HEX Hình 3.14 Chọn thông số kỹ thuật cho file HEX Hình 3.15 Chọn cổng ghi Hình 3.16 Chọn thông số kỹ thuật cho Port Hình 3.17 Chạy file code Hình 4.1 Dạng đóng vỏ bề cảm biến DS18B20 Hình 4.2 Sơ đồ nhớ DS18B20 Hình 4.3 IC ổn áp 7805 Hình 4.4 LCD 16x2 Hình 4.5 Kết nối Text LCD Hình 4.6 Điện trở thiết bị điện tử Hình 4.7 Ký hiệu điện trở sơ đồ nguyên lý Hình 4.8 Cách đọc màu điện trở Hình 4.9 Thạch anh Hình 4.10 Ký hiệu tụ phân cực không phân cực Hình 4.11 Sơ đồ nạp – phóng tụ Hình 4.12 Tụ hóa Hình 4.13 Tụ xoay Hình 5.1 Sơ đồ mạch ổn áp dùng IC 7805 Hình 5.2 Sơ đồ mạch vi điều khiển AT89C51 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ iv SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Hình 5.3 Sơ đồ mạch Reset Hình 5.4 Sơ đồ mạch Dao động Hình 5.5 Sơ đồ IC AT89C51 Hình 5.6 Sơ đồ cảm biến DS18B20 Hình 5.7 Sơ đồ nguyên lí LCD 16x2 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ v SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày nay, nhân loại trải qua phát triển vƣợt bậc mặt Trong lĩnh vực điện - điện tử đóng vai trò không nhỏ Điện tử góp phần lớn vào trình tự động hoá, thực giúp ngƣời có tiến vƣợt bậc Trên giới, việc ứng dụng điện - điện tử vào sống với xu hƣớng tối ƣu hóa, đại hóa nhằm đem lại tiện ích cho ngƣời đƣợc phát triển mạnh Tuy Việt Nam việc nghiên cứu ứng dụng thành tựu “vi điều khiển” mẻ thời điểm Trong xu hƣớng chung đó, vận dụng kiến thức mà đƣợc học trình học tập trƣờng nhƣ tìm hiểu thêm xin thực Luận văn “Kỹ thuật vi điều khiển” với đề tài Thiết kế mạch đo nhiệt độ dùng vi điều khiển AT89C51 cảm biến DS18B20 Đề tài đƣợc áp dụng chủ yếu dựa vào vi điều khiển, mà thực tế IC AT89C51, với mục đích giúp hiểu cách tƣờng tận kiến thức vi điều khiển, cách đọc, viết nhận biết chân IC, xây dựng mạch nguyên lý… Các ứng dụng vi điều khiển đa dạng phong phú Từ ứng dụng đơn giản có vài thiết bị ngoại vi hệ thống điều khiển phức tạp Tuy nhiên phạm vi trình độ hạn chế, nên việc nghiên cứu tìm hiểu vi điều khiển nhiều vƣớng mắc, lần áp dụng vào thực tế nên việc học hỏi tìm hiểu gặp nhiều khó khăn Trong trình làm đề tài xin chân thành cám ơn thầy Vƣơng Tấn Sĩ tận tình bảo, định hƣớng cho hoàn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, tháng năm 2015 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu khảo sát IC AT89C51 ứng dụng vào thiết kế mạch đo nhiệt độ để vận dụng vào đời sống ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU IC AT89C51 mạch đo nhiệt độ dùng cảm biến nhiệt DS18B20 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Kết hợp nghiên cứu lý thuyết, thực hành máy vi tính thực hành lắp ráp mạch điện tử ứng dụng IC AT89C51 với cảm biến nhiệt DS18B20 thực tế GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Trong phạm vi đề tài thiết kế thi công mạch với chức đo nhiệt độ môi trƣờng với hỗ trợ IC AT89C51 cảm biến nhiệt độ DS18B20 Chức đề tài dùng DS18B20 đo nhiệt độ môi trƣờng thông qua chức xử lý IC AT89C51, việc hiển thị giá trị nhiệt độ đƣợc hiển thị trực tiếp hình LCD Là sinh viên sƣ phạm Vật lý, đƣợc làm quen với kỹ thuật điện tử việc nghiên cứu đề tài lĩnh vực điện tử gần nhƣ bƣớc vào giới kiến thức mới, đa dạng phong phú Tôi hy vọng qua đề tài giúp bạn sinh viên không chuyên điện tử hiểu đƣợc phần kỹ thuật điện tử vô hấp dẫn ứng dụng rộng rãi nó, qua hình thành lòng say mê hứng thú tìm hiểu kỹ thuật điện tử Mặc dù cố gắng nhiều việc thực đề tài, nhƣng lần đầu nghiên cứu kỹ thuật điện tử thời gian có hạn nên chắn đề tài tránh khỏi thiếu sót Kính mong đƣợc thông cảm, giúp đỡ thầy cô, bạn bè hội đồng bảo vệ Tôi xin chân thành cảm ơn! GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Bây ta tiến hành nối dây (dùng ) linh kiện, dựa vào sơ đồ nguyên lý datasheet linh kiện, ta tiến hành nối dây mạch in cho sơ đồ nguyên lý Sau nối xong, ta đƣợc: Hình 1.19: Sau nối dây Nhƣng dùng mạch in để làm mạch đồng đƣợc, phải chuyển mạch in trắng đen phƣơng pháp xuất mạch in nhƣ trên: Hình 1.20: Mạch in hoàn chỉnh GVHD: Vương Tấn Sĩ 73 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Lƣu mạch in, chọn biểu tƣợng , xuất cửa sổ Save As: Hình 1.21: Cửa sổ Save As lưu vẽ mạch in Chọn đƣờng dẫn đến nơi lƣu trữ, sau đặt tên khung File name nhấn Save GVHD: Vương Tấn Sĩ 74 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Phụ Lục 2: Giới Thiệu Về Phần Mềm Thiết Kế Mạch Proteus I Giới thiệu chung phần mềm thiết kế mạch Proteus Proteus phần mềm hãng Labcenter Electronics dùng để vẽ sơ đồ nguyên lý, mô thiết kế mạch điện Gói phần mềm gồm có phần chính: - ISIS dùng để vẽ sơ đồ nguyên lý mô - ARES dùng để thiết kế mạch in Proteus tự khẳng định mạnh mô mạch nguyên lý gần với thực tế, 12 năm ngày đƣợc hoàn thiện phát triển mạnh Proteus cung cấp cho ngƣời dùng hầu nhƣ toàn linh kiện điện tử để ngƣời dùng tạo đƣợc mạch nguyên lý sau chạy thử từ thiết kế mạch điện tử so sánh với thực tế Chính Proteus tạo chạy mô đơn giản nhƣ mạch phức tạp nên dùng giảng dạy, phòng thí nghiệm điện tử nhƣ thực hành vi xử lý,… II Công cụ cách thiết kế mạch nguyên lý Cách mở phần mềm window Khi Proteus đƣợc cài đặt hoàn chỉnh, để mở Proteus vào Start  Program  Proteus lite  ISIS Hình 2.1: Menu mở chƣơng trình Proteus Để mở nhanh phần mềm Proteus ta kéo biểu tƣợng hình để sau mở nhanh Hình 2.2: Tiêu hình dùng để mở nhanh Proteus Desktop GVHD: Vương Tấn Sĩ 75 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Giao diện Proteus Sau mở chƣơng trình Proteus, phần mềm khởi động hoàn tất bạn thấy phần giao diện gần nhƣ sau: Hình 2.3: Giao diện sau khởi động Proteus Các công cụ vẽ mạch nguyên lý  Các biểu tƣợng New: Tạo trang thiết kế Open: Mở trang thiết kế Save: Lƣu trang thiết kế Print: In trang thiết kế Print Area: In phần trang thiết kế Import Section: Mở file import Export Section: Lƣu file import  Các biểu tƣợng thao tác hình GVHD: Vương Tấn Sĩ 76 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Redraw: Vẽ lại hình thiết kế (làm tƣơi lại hình) Grid: Bật tắt ô lƣới False Origin: Cursor: Đặt biểu tƣợng trỏ dạng X Pan: Di chuyển trang thiết kế Zoom out: Thu nhỏ trang thiết kế Zoom in: Phóng lớn trang thiết kế View All: Xem toàn trang thiết kế View Area: Xem phần trang thiết kế  Các biểu tƣợng xoay, đối xứng Rotate Clockwise: Xoay linh kiện Rotate Anti-clockwise: Xoay linh kiện đƣợc chọn (có kiểm tra vẽ lại dây) Flip X axis: Đối xứng linh kiện theo trục Y Flip Y axis: Đối xứng linh kiện theo trục X  Các biểu tƣợng Proteus Component: Mở cửa sổ linh kiện thiết kế (cửa sổ device) Junction Dot: Đặt điểm nối dây Wire Label: Đặt tên cho dây nối, tên cho Bus GVHD: Vương Tấn Sĩ 77 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Script: Chèn kịch vào trang thiết kế Bus: Đặt bó dây Sub-Circuit: Đặt kí hiệu mạch Instant Edit: Chỉnh sửa linh kiện Terminal: Mở cửa sổ lấy nguồn đất Device Pin: Các ký hiệu chân Graph: Mở cửa sổ đồ thị mô Tape: Công cụ phát Tap Recorder Generator: Mở cửa sổ công cụ phát sóng sin, DC, Clock,… Voltage Probe: Lấy công cụ đo vôn Current Probe: Lấy công cụ đo dòng điện Multi Meter: Lấy máy đo, máy phát dao động,… Line: Lấy đƣờng nối mạch Box, Circle, Arc, 2D Path: Các dạng hình thiết kế, hình chữ nhật, tròn,… Text: Đặt thích vào trang thiết kế Symbol: Mở cửa sổ lấy kí hiệu Maker: Lấy kí hiệu thiết kế  Các biểu tƣợng phục vụ trang thiết kế Real Time Snap: Bật tắt tính bắt điểm lƣới, khả bắt đối tƣợng trỏ chuột vào Wire Autorouter: Bật tắt tính điều chỉnh đƣờng vẽ (tự động tạo vuông góc ngƣời sử dụng kéo xiên đƣờng dây nối) Search & Tag: Công cụ tìm kiếm Property Assigment Tool: Vào cửa sổ chân linh kiện chọn New Sheet: Tạo thêm trang trang thiết kế (trang thứ 2) Delete Sheet: Xóa trang GVHD: Vương Tấn Sĩ 78 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Goto Sheet: Di chuyển đến trang n Zoom To Child: Vào trang n Return to Parent: Về trang đầu Bill of Material: Tạo tập tin lƣu kết tính chất linh kiện trang thiết kế Electrical Rules Check: Kiểm tra sơ đồ nguyên lý trang thiết kế Nestlist to Ares: Gọi chƣơng trình tạo mạch in  Các biểu tƣợng chỉnh sửa Block Copy: Sao chép khối chọn Block Move: Di chuyển khối chọn Block Delete: Xóa khối chọn Pick Device/ Symbol: Mở cửa sổ thƣ viện linh kiện Make Device: Mở cửa sổ chỉnh sửa tính chất linh kiện đƣợc chọn Decompose: Phá vỡ đối tƣợng chọn thành nhiều phần Package Tool: Mở cửa sổ thay đổi sơ đồ chân linh kiện III Cách vẽ mạch nguyên lý Tạo trang thiết kế Vào menu File ->New Design chọn biểu tƣợng New design công cụ Mở thư viện linh kiện Vào menu ta chọn Library -> Pick Device/Symbol Hình 2.4: Cách vào thƣ viện linh kiện GVHD: Vương Tấn Sĩ 79 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Xuất cửa sổ Hình 2.5: Cửa sổ thƣ viện linh kiện Trong đó:  Keyword: Tìm kiếm linh kiện theo tên đánh vào  Category Sub-catelory: Chứa thƣ viện chƣơng trình Proteus  Result: Hiển thị linh kiện chọn thƣ viện hay đánh tên mục Keyword  Schematic Preview: Hiển thị hình dạng linh kiện  PCB Preview: Hiển thị sơ đồ chân linh kiện Lấy linh kiện vào không gian vẽ mạch nguyên lý Ví dụ lấy IC 555 ta vào thƣ viện linh kiện, nhập Keyword 555 giao diện xuất Hình 2.6: Cách lấy IC 555 GVHD: Vương Tấn Sĩ 80 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Hình 2.7: Không gian thiết kế mạch nguyên lý Di chuyển chuột vào không gian vẽ nhấp trái chuột ta vẽ xong IC 555 Hình 2.8: Hình dạng IC 555 mạch nguyên lý Tƣơng tự linh kiện khác (linh kiện mạch dao động IC 555) Hình 2.8: Sắp xếp linh kiện mạch nguyên lý GVHD: Vương Tấn Sĩ 81 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Thay đổi trị số linh kiện Giả sử ta thay đổi trị số điện trở ta nhấp đúp chuột xuất Ta thay đổi tên linh kiện, ghi chú,… Rồi nhấn OK Hình 2.9: Cửa sổ thay đổi trị số linh kiện Nối dây linh kiện với Vào biểu tƣợng 2D graphics line để nối dây cho mạch Chọn kiểu dây nối cho mạch sổ GRAPHICSTYLES Các kiểu nối dây thông dụng: - WIRE - BUS WIRE - INPUT - OUTPUT Hình 2.10: Các kiểu nối dây GVHD: Vương Tấn Sĩ 82 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Ta nối linh kiện với Hình 2.11: Mạch dao động IC 555 Kiểm tra sơ đồ mạch nguyên lý Kiểm tra sơ đồ mạch sau hoàn tất thiết kế quan trọng, giúp cho ta tìm đƣợc lỗi sơ đồ mà ta sai sót lúc thiết kế chƣa phát đƣợc Để kiểm tra lỗi sơ đồ mạch ta thao tác nhƣ sau:  Vào Tool -> Electrical Rule Check hay dùng biểu tƣợng  Đọc tìm lỗi dòng cửa sổ Electrical Rule Check – ISIS Professional (Demo)  Nếu kiểm tra thấy lỗi ta chỉnh sửa lại mạch nguyên lý Sau chỉnh sửa lại mạch ta kiểm tra lại chúng, lỗi thông báo cuối No ERCerrors found Đến coi nhƣ mạch nguyên lý hoàn tất, chạy thử vàlƣu lại mạch thiết kế cách vào menu File/save hay dùng công cụ nhƣ phần mềm khác Ta khảo sát độ rộng xung ngõ với tụ có trị số khác giữ nguyên giá trị điện trở Lấy dụng cụ đo (Multi Meter) để đo độ rộng xung ngõ chân số IC 555 Hình 2.12: Mạch dao động IC 555 kết nối với máy đo Multi Meter GVHD: Vương Tấn Sĩ 83 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Hình 2.13: Độ rộng xung tín hiệu tụ 100µF Hình 2.14: Độ rộng xung tín hiệu tụ 47µF Ta thấy tụ có trị số lớn độ rộng xung tín hiệu ngõ lớn, độ rộng xung tín hiệu ngõ phụ thuộc vào thời gian nạp xả điện tụ C1 thông qua điện trở R1, R2 thời gian định thời IC 555 Giá trị thời gian tính công thức đơn giản sau: = 1.1*R*C IV.Khảo sát mạch định thời hẹn tắt sử dụng phần mềm Proteus Sơ đồ nguyên lý mạch định thời hẹn gời tắt GVHD: Vương Tấn Sĩ 84 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Hình 2.15: Mạch định thời hẹn tắt ngõ kết nối với công cụ đo thời gian Lấy công cụ đo thời gian: Multi Meter/Counter Timer Hiện thị phút giây Đếm nhận xung dƣơng Đếm nhận xung âm Hình 2.15: Công cụ đo thời gian Tiến hành đo: Ta chỉnh WS2 vị trí thứ Cho chƣơng trình chạy để bắt đầu tính thời gian ta nhấn Start mạch bắt đầu hoạt động ngõ từ mức thấp chuyển sang mức cao, đồng thời kích xung dƣơng cho máy đo thời gian, máy bắt đầu tính Sau hết thời mà mạch hoạt động ngõ chuyển trạng thái từ mức cao xuống mức thấp Máy đo ngƣng đếm, thị thời mà ta cần đo Tƣơng tự ta chỉnh WS2 lần lƣợc vị trí lại Và tiến hành đo tƣơng tự ta thu đƣợc kết nhƣ Bảng 2.1 Bảng số liệu đo đƣợc sử dụng phần mềm Proteus: Điện trở Tụ điện 220μF 220k 1,04M 2,04M 3,04M 6,24M 8,66M 53 s 4‟19 8‟23 12‟26 25‟17 35‟ Bảng 2.1 Kết thu đƣợc phù hợp với lý thuyêt GVHD: Vương Tấn Sĩ 85 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp PHẦN KẾT LUẬN Qua việc thực luận văn “Thiết kế mạch đo nhiệt độ dùng vi điều khiển AT89C51 cảm biến nhiệt DS18B20”, đạt đƣợc kết sau: VỀ LÝ THUYẾT Đã nghiên cứu hiểu đƣợc hoạt động mạch, thông qua giúp hiểu rõ mạch điện tử số hoạt động linh kiện thƣờng gặp Giúp hiểu rõ môn kĩ thuật điện tử mà nghiên cứu VỀ THỰC NGHIỆM Dựa vào lý thuyết mạch điện tử môn học kĩ thuật điện tử tài liệu giáo viên hƣớng dẫn cung cấp, thiết kế đƣợc mạch đo nhiệt độ dựa vào IC 8051 cảm biến nhiệt DS18b20 Tóm lại: Kết thu đƣợc từ thực nghiệm phù hợp với lý thuyết hoàn thành đƣợc mục tiêu mà luận văn đề HẠN CHẾ Đề tài hoàn thành nhƣ mục tiêu đề Nhƣng bên cạnh tồn nhiều hạn chế việc đóng gói sản phẩm, việc hiểu sâu vi điều khiển 8051 chƣa đƣa đƣợc nhiều ứng dụng PHƢƠNG HƢỚNG  Trong tƣơng lai thiết kế nhiều sản phẩm dựa vi điều khiển 8051 để ứng dụng rộng rãi đời sống  Tiếp tục tìm hiểu thực ứng dụng khác vi điều khiển 8051  Hoàn thiện kiến thức điện tử để hỗ trợ em học sinh nhà trƣờng tham gia thi: Sáng tạo kỹ thuật, robo con… GVHD: Vương Tấn Sĩ 86 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] https://voer.edu.vn/pdf/6a959cf7 [2] Giáo trình “Vi điều khiển Họ vi điều khiển 8051” ĐH Công Nghiệp TPHCM [3] Vi điều khiển 8051, Tống Văn On – 2008 [4] Cấu trúc lập trình họ vi điều khiển 8051- Nguyễn Tăng Cƣờng & Phan Quốc Thắng - Nxb Khoa học Kỹ thuật – 2004 [5] Đỗ Xuân Thụ, Giáo trình Kỹ thuật điện tử - năm 2010 [6] Vƣơng Tấn Sĩ, Giáo trình Kỹ thuật điện tử 1, - ĐH Cần Thơ [7] Giáo trình Kỹ thuật điện tử số, Nhà xuất GD – 2007 [8] http://codientu.org/threads/5207/ [9] http://www.hocavr.com/index.php/app/textlcd GVHD: Vương Tấn Sĩ 87 SVTH: Phạm Thành Tiến [...]... nghiệp Khi cảm biến đƣợc đặt trong môi trƣờng cần đo nhiệt độ, thì nhiệt lƣợng cảm biến hấp thụ từ môi trƣờng tỷ lệ với độ chênh lệch nhiệt giữa cảm biến và môi trƣờng theo biểu thức: dQ = a A(Tx- T)dt với a là độ dẫn nhiệt, A là diện tích bề mặt truyền nhiệt [1] 2.2 Các phƣơng pháp đo nhiệt độ Cùng với sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của các hệ vi xử lý, vi c đo nhiệt độ áp dụng vi xử lý, vi điều khiển. .. số những cách đó là đo nhiệt độ không tiếp xúc sử dụng cảm biến DS18B20 GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ 5 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN VÀ VĐK AT89C51 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 1.1 Khái quát chung về vi điều khiển: Bộ vi điều khiển vi t tắt là Micro-controller, là mạch tích hợp trên một chip có thể lập trình đƣợc, dùng để điều khiển hoạt động của một hệ thống... Tuỳ theo nhiệt độ đo mà có thể dùng các phƣơng pháp đo khác nhau Thông thƣờng nhiệt độ đo đƣợc chia thành 3 dải: nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao Ở nhiệt độ trung bình và thấp, phƣơng pháp đo thƣờng là tiếp xúc nghĩa là các chuyển đổi đƣợc đặt trực tiếp ở ngay môi trƣờng cần đo Đối với nhiệt độ cao, đo bằng phƣơng pháp không tiếp xúc, nghĩa là dụng cụ đo đặt ngoài môi trƣờng đo Một... tăng nhiệt độ của điện trở và nhệt độ của nó bằng nhiệt độ môi trƣờng Nhiệt điện trở loại này dùng để đo nhiệt độ và các đại lƣợng cơ học nhƣ đo di chuyển  Nhiệt điện trở phân làm hai loại: nhiệt điện trở dây (nhiệt điện trở đồng, nhiệt điện trở Platin, nhiệt điện trở Niken) và nhiệt điện trở bán dẫn + Cặp nhiệt điện: nguyên lý làm vi c dựa trên 2 hiệu ứng: Thomson và Seebeck ứng dụng của cặp nhiệt. .. nhiều phép đo trực trực tiếp + Đo thống kê: là phép đo nhiều lần một đại lƣợng nào đó, trong cùng một điều kiện và cùng một giá trị Từ đó dung phép tính xác suất để thể hiện kết quả đo có độ chính xác cần thiết [1] 2 ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1 Khái niệm về nhiệt độ và thang đo nhiệt độ Nhiệt độ là đại lƣợng vật lí đặc trƣng cho mức chuyển động hỗn loạn của các phần tử trong các vật thể Để đo đƣợc nhiệt độ thì phải... đổi tần số dao động của thạch anh [1] Trƣớc tiên nói về các cảm biến nhiệt độ, đó là các cảm biến đƣợc sử dụng vào các quá trình nhiệt nhƣ: đốt nóng, làm lạnh, trao đổi nhiệt. v.v .Đại lƣợng vào của cảm biến nhiệt độ là nhiệt độ và đại lƣợng ra là tín hiệu điện (dòng, áp) Một số cảm biến thƣờng sử dụng: + Nhiệt điện trở: nguyên lý làm vi c là có điện trở thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của nó Tuỳ... độ thì phải có dụng cụ đo, thông thƣờng trong công nghiệp nhiệt độ đƣợc đo bằng cảm biến và phƣơng pháp này tiện lợi là có thể truyền tín hiệu nhiệt độ đi xa, không ảnh hƣởng tới sự làm vi c của hệ thống khi cần xác định nhiệt độ Để đo chính xác nhiệt độ thì cần có hiệu số Tx – T là cực tiểu với Tx là nhiệt độ cần đo, T là nhiệt độ của cảm biến đặt trong môi trong môi trƣờng cần đo GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ... điều khiển đã nạp sẵn bên trong chip, bộ vi điều khiển tiến hành đọc, lƣu trữ thông tin, xử lý thông tin, sau đó dựa vào kết quả của quá trình xử lý để đƣa ra các thông báo, tín hiệu điều khiển tiến hành điều khiển quá trình hoạt động của các thiết bị bên ngoài Vi điều khiển đƣợc ứng dụng trong rất nhiều sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng Trong các thiết bị điện và điện tử dân dụng, các bộ vi điều khiển. .. khiển điều khiển hoạt động của TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thoại, lò vi- ba Trong hệ thống sản xuất tự động, bộ vi điều khiển đƣợc sử dụng trong Robot, dây chuyền tự động Các hệ thống càng thông minh thì vai trò của hệ vi điều khiển càng quan trọng [2] 1.2 Lịch sử phát triển của vi điều khiển Bộ vi điều khiển thực ra là một loại vi xử lí trong tập hợp các bộ vi xử lý nói chung Bộ vi điều khiển. .. điện chủ yếu để đo nhiệt độ, ngoài ra nó còn dƣợc dùng để đo các đại lƣợng không điện và điện khác nhƣ: đo dòng điện ở tần số cao, đo hƣớng chuyển động và lƣu lƣợng của các dòng chảy, đo di chuyển, đo áp suất nhỏ + Cảm biến nhiệt độ dùng đặc tính diode và tranzitor [1] GVHD: Vƣơng Tấn Sĩ 4 SVTH: Phạm Thành Tiến Luận văn tốt nghiệp Đo nhiệt độ là nhiệm vụ thƣờng gặp trong các ngành nhiệt học, hoá học, ... Luận văn “Kỹ thuật vi điều khiển với đề tài Thiết kế mạch đo nhiệt độ dùng vi điều khiển AT89C51 cảm biến DS18B20 Đề tài đƣợc áp dụng chủ yếu dựa vào vi điều khiển, mà thực tế IC AT89C51, với mục... VỀ ĐO NHIỆT ĐỘ ĐO LƢỜNG ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1 Khái niệm nhiệt độ thang đo nhiệt độ 2.2 Các phƣơng pháp đo nhiệt độ CHƢƠNG 2: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN VÀ... dụng IC AT89C51 với cảm biến nhiệt DS18B20 thực tế GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Trong phạm vi đề tài thiết kế thi công mạch với chức đo nhiệt độ môi trƣờng với hỗ trợ IC AT89C51 cảm biến nhiệt độ DS18B20