MẠCH ỔN ĐỊNH NHIỆT ĐỘ GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI VÀ SƠ ĐỒ KHỐI: 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.1.1 Phần Hệ thống đo cảnh báo nhiệt độ, gồm có chức chính: - Đo hiển thị thơng tin nhiệt độ thiết bị LED7 - So sánh nhiệt độ đo với nhiệt độ ngưỡng (ngưỡng Tmax ngưỡng Tmin, người dùng cài đặt thời điểm nào, tùy theo u cầu thơng qua bàn phím) để đưa cảnh báo loa hình nhiệt độ vượt qua ngưỡng - Hệ thống làm mát làm nóng kích hoạt nhiệt độ nằm ngồi ngưỡng nhiệt độ cho phép -Liên tục gửi liệu nhiệt độ lên máy tính qua phương thức truyền liệu nối tiếp -Vẽ đồ thị nhiệt độ theo thời gian thực máy tính 1.1.2 Phần Đồng hồ thời gian thực, gồm có chức chính: - Hiển thị thời gian truyền thời gian lên máy tính - Cài đặt thời gian: giờ, phút, giây, thứ, ngày, tháng - Đồng thời gian với máy tính 1.1.3 Phần Giao tiếp VĐK với máy tính gồm chức chính: - Truyền liệu từ VĐK lên máy tính: + Thời gian VĐK + Nhiệt độ mơi trường, để từ vẽ đồ thị nhiệt độ máy tính - Truyền liệu từ máy tính lên VĐK: + Đồng thời gian từ máy tính lên VĐK 1.2 HÌNH ẢNH THỰC TẾ: * Phần mềm giao tiếp nối tiếp viết ngơn ngữ VB: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN 1.3 SƠ ĐỒ KHỐI: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN Khối hiển thị Khối cảm biến Khối vi xử lý Khối ADC Khối cảnh báo Truyền liệu nối tiếp với máy tính CÁC CHỈ TIÊU HỆ THỐNG VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC: 2.1 Chỉ tiêu hệ thống: - Thực chức đo nhiệt độ, cảnh báo điều khiển - Nhiệt độ ngưỡng khơng bị mất nguồn - Nhiệt độ đo có sai số khoảng cho phép - Hiển thị thời gian cách cài đặt hợp lý - Truyền thơng nối tiếp ổn định, xác 2.2 Kết đạt được: - Hệ thống thực nhiệm vụ đo, cảnh báo điều khiển nhiệt độ - Hệ thống hoạt động ổn định - Nhiệt độ ngưỡng lưu trữ nhớ ngồi nên khơng bị mất - điện gọn thuận tiện cho việc thay đổi nhiệt độ ngưỡng Thời gian nhiệt độ hiển thị Led7 hợp lý Truyền liệu ổn định MƠ TẢ CHI TIẾT HỆ THỐNG: Hệ thống gốm có khối: Khối vi xử lý Khối cảm biến nhiệt Khối chuyển đổi tương tự số ADC SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN Khối hiển thị Khối cảnh báo điều khiển Khối giao tiếp máy tính Khối nguồn 5V A Giới thiệu khối 1.1 Sơ lược Vi điều khiển PIC 16F877A: PIC 16F877A dòng PIC phổ biến (đủ mạnh tính năng, nhớ đủ cho hầu hết ứng dụng thơng thường).Cấu trúc tổng qt PIC 16F877A sau: -8 K Flash ROM -368 Bytes RAM -256 Bytes EEPROM -5 ports (A, B, C, D, E) vào với tín hiệu điều khiển độc lập -2 định thời bits (Timer Timer 2) -Một định thời 16 bits (Timer1) hoạt động chế độ tiết kiệm lượng (Sleep Mode )với nguồn xung clock ngồi -2 CCP( Capture / Compare/ PWM) -1 biến đổi AD 10 bits ngõ vào -2 so sánh tương tự (Compartor) -1 định thời giám sát (WatchDog Timer) -Một cổng song song bits với tín hiệu điều khiển -Một cổng nối tiếp -15 nguồn ngắt -Có chế độ tiết kiệm lượng -Nạp chương trình cổng nối tiếp ICSP -35 tập lệnh có độ dài 14 bits -Tần số hoạt động tối đa 20MHz 1.2 Sơ lược chân PIC 16F877A: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN Hình 1.1 SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN Hình 1.2 SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN Hình 1.3 1.3 Một số điểm đặc biệt CPU: 1.3.1 Dao động: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN PIC16F877A hoạt động bốn chế độ dao động khác nhau: Trong chế độ LP,XT HS sử dụng thạch anh dao động nối vào chân OSC1 OSC2 để tạo dao động Hình 1.4 Việc lựa chọn tụ dao động thạch anh dựa vào bảng sau: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN set_ADC_channel(0); delay_us(10); doc_nhiet1(); i=0; while(1) {doc_nhiet1(); display(); } } void doc_nhiet1() {float value; i++; so1=sbuffer[0]; so2=sbuffer[1]; so3=sbuffer[2]; if(i==150) { value=(float)read_adc(); giatri=(value-558.5)/2.048; i=0; } low=giatri%10; high=giatri/10; high=high%10; if((int8)giatri>so1) {if((int8)giatri>(so1+so3)) bao_dong4(); else bao_dong1(); } else if((int8)giatri[...]... 110: 1: C1 Vin- nối với chân RA3/AN3 C2 Vin- nối với chân RA2/AN2 0: C1 Vin- nối với chân RA0/AN0 C1 Vin- nối với chân RA1/AN1 Bit 2:0 CM2:CM0: bit chọn chế độ của bộ so sánh 1.11.1 Cài đặt chế độ cho bộ so sánh: Có 8 chế độ hoạt động của bộ so sánh, thanh ghi CMCON được sử dụng để lựa chọn những chế độ này Thanh ghi TRIS điều khiển các chân I/O của bộ so sánh trong mỗi chế độ Nếu chế độ so sánh bị thay... vào việc Module MSSP hoạt động ở chế độ nào 1.9.1 Chế độ SPI: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN Chuẩn giao tiếp SPI cho phép truyền nhận đồng bộ.Bốn pin sử dụng cho chuẩn giao tiếp này: RC5/SDO: ngõ ra dữ liệu dạng nối tiếp( serial Data output) RC4/SDI/SDA: ngỏ vào dữ liệu dạng nối tiếp( serial Data output) RC3/SCK//SCL:xung đồng bộ nối tiếp( serial clock) RẠ/ÃN/SS/C2OUT:chọn... 1 của chế độ PWM Chế độ Capture và chế độ Compare : khơng sử dụng Chế độ PWM: trong chế độ PWM có 10 bit dùng để định chu kỳ nhiệm vụ cho PWM , đây là 2 bit trong số 10 bit đó, 8 bit còn lại nằm trong thanh ghi CCPRxL Bit 3:0 CCPxM3:CCPxM0: các bit chọn chế đơ cho module CCPx 0000: tắt tất cả các chức năng CCP 0100: chế độ Capture, hoạt động ở mỗi xung cạnh xuống 0101: chế độ Capture, hoạt động ở mỗi... lưu trước đó sẽ bị xóa Khi thay đổi hoạt động chế độ Capture sẽ tạo ra một ngắt nên khi muốn thay đổi hoạt động chế độ Capture trước hết phải vơ hiệu hóa các ngắt và xóa các cờ ngắt Bộ định tỉ lệ của CCP: Bộ định tỉ lệ prescaler có 4 giá trị tỉ lệ được lựa chọn bởi các bit CCPxM3:CCPxM0 Bất cứ khi nào module CCP ngừng hoạt động hoặc khơng hoạt động trong chế độ Capture thì giá trị tỉ lệ sẽ bị xóa Bất... giao tiếp( serial select)khi giao tiếp ở chế độ Slave mode 1.9.2 Chế độ I2C: Khối I2C có dầy đủ chức năng, hoạt động ở cả 2 chế độ là MASTER&SLAV E và cũng được kết nối ngắt Khối I2C sử dụng hay chân để truyền nhận dữ liệu: RC3/SCK/SCL:chân truyền dẫn xung clock RC4/SDI/SDA:chân truyền dữ liệu Khối I2C có thêm khối phát hiện bit start và bit stop của dữ liệu (start and stop bit detect) và khối xác định. .. nếu cần thiết) Bước 7: Nếu muốn tiếp tục thực hiện chuyển đổi ADC trong chu kỳ kế tiếp thì quay lại bước 1 hoặc bước 2 1.10.3 Thời gian lấy mẫu: TACQ = Thời gian ổn định khuếch đại + Thời gian nạp của tụ + hệ số nhiệt độ TACQ = TAMP + TC + TCOFF = 2µs + TC +[ (Nhiệt độ - 250C)(0.05/0C)] = 19.72 µs 1.10.4 Lựa chọn xung clock cho biến đổi A/D: Thời gian chuyển đổi/bit được định nghĩa là TAD Chuyển đổi ADC... tỉ lệ cho Timer 2 và cho phép Timer 2 hoạt động bằng cách ghi vào thanh ghi T2CON - Cấu hình cho module CCP hoạt động trong chế độ PWM 1.8 Module MSSP (Master Synchronous Serial Port): Giới thiệu - - Module MSSP là một giao diện nối tiếp, hữu dụng cho việc giao tiếp với các thiết bị ngoại vi hoặc các VĐK khác.Những thiết bị ngoại vi này có thể là EEPROMs nối tiếp, thanh ghi dịch, điều khiển hiển thị... khơng đổi) 1011:chế độ Compare , sự kiện đặc biệt xảy ra (cờ CCPIF được set, chân CCP khơng đổi), CCP1 reset TMR1, CCP2 reset TMR1, bắt đầu chuyển đổi A/D( nếu module ADC được cho phép) 11xx:chế độ PWM 1.8.3 Capture: Để module CCP hoạt động trong chế độ Capture thì Timer 1 phải thiết lập ở chế đơ định thời hoặc chế đơ đếm đồng bộ, nếu khơng chế độ Capture sẽ khơng làm việc.Khi chế độ Capture được sử... cạnh tác động ngắt 1: Ngắt sẽ được tác động bởi cạnh lên của chân RB0/INT 0: Ngắt sẽ được tác động bởi cạnh xuống của chân RB0/INT T0CS: bit lựa chọn nguồn xung Clock cho Timer 0 1: Xung Clock cung cấp bởi nguồn ngồi qua chân RA4/T0CKI 0: Xung Clock cung cấp bởi nguồn dao động nội T0SE: bit lựa chọn cạnh nào của xung clock tác động lên timer 0 1: cạnh xuống 0: cạnh lên PSA: bit quyết định tốc độ đếm... trạng thái cân bằng xảy ra giữa 2 thanh ghi PR2 và TMR2 Trong chế độ PWM thanh ghi CCPRxH là thanh ghi chỉ đọc Độ phân giải PWM có thể tính theo cơng thức sau: SVTH:ĐÀO VĂN HOAN-TƠ NGỌC QUANG - 28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:TỐNG THÀNH NHÂN 1.8.4.3 Cài đặt hoạt động cho PWM: Để cài đặt họat động cho chế độ PWM ta tiến hành các bước sau: - Định chân CCPx là ngõ ra - Thiết lập chu kỳ PWM bằng việc ghi vào