do va hien thi nhiet do dung lm35

Khoa Điện – Điện Tử Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam ta ngày phát triển giàu mạnh Một thay đổi đáng kể Việt Nam gia nhập WTO ,một bước ngoặt quan trọng thay đổi đất nước,để - người Việt có hội nắm bắt nhiều thành tựu vĩ đại giới, đặc biệt lĩnh vực khoa học kĩ thuật nói chung ngành Điện - Điện Tử nói riêng Ngày lĩnh vực điều khiển ứng dụng rộng rãi thiết bị, sản phẩm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt ngày người máy giặt, đồng hồ điện tử, ti vi nhằm giúp cho đời sống ngày đại tiện lợi Đề tài ứng dụng vi điều khiển đời sống thực tế phong phú đa dạng nhằm đáp ứng cho sống tiện nghi người.Với mục đích tìm hiểu đáp ứng yêu cầu chúng em lựa chọn đề tài có tính ứng dụng thực tế không xa lạ người là: “ Thiết kế mạch đo hiển thị nhiệt độ ” ĐỒ ÁN MÔN HỌC Trang Khoa Điện – Điện Tử Tên đề tài: “ Thiết kế mạch đo hiển thị nhiệt độ ” Nhóm sinh viên thực hiện: Đinh Công Hợp Nguyễn Đình Hoàng Khoá học: 2013 – 2017 Lớp : Đ_ĐTK11.4.1 Ngành đào tạo: Đo Lường Điều Khiển Tự Động - Số liệu cho trước: - Các tài liệu chuyên môn - Nội dung cần hoàn thành: Thiết kế, tính toán chế tạo mạch điện đo nhiệt độ sau hiển thị LCD Sản phẩm đề tài phải đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật Quyển thuyết minh GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Đỗ Quang Huy Ngày giao đề: Ngày hoàn thành NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Trang Khoa Điện – Điện Tử Hưng yên, ngày… tháng… năm 2016 Chữ ký giáo viên hướng dẫn Trang Khoa Điện – Điện Tử CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Giới thiệu chung mạch 1.1.1 Chức của mạch: “ Mạch đo hiển thị nhiệt độ ” có chức sau: - Đo nhiệt độ - Hiển thị nhiệt độ hình LCD 1.1.2 Các thành phần chính của “ mạch đo và hiển thị nhiệt độ ” 1: LCD 16x2_R2 2: Cảm biến nhiệt LM35 3: Vi điều khiển AT89C51 4: Bộ biến đổi tín hiệu ADC8040 5: Các nút nhấn,điện trở,tụ điện,led… 1.1.3 Yêu cầu thiết kế: Mạch hoạt động chức đề tài Mạch hoạt động có độ ổn định xác cao Thiết kế gọn nhe Giá thành phù hợp 1.2 Giới thiệu các linh kiện mạch 1.2.1 Giới thiệu LCD 16TC2A Trong năm gần đây, hình tinh thể lỏng LCD (Liquid Crystal Display) ngày sử dụng rộng rãi dần thay đèn LED (7 đoạn nhiều đoạn) Đó nguyên nhân sau: Màn hình LCD có giá thành hạ Khả hiển thị số, ký tự đồ hoạ tốt nhiều so với đèn LED (đèn LED hiển thị số số ký tự) Trang Khoa Điện – Điện Tử Sử dụng thêm điều khiển tương phản LCD giải phóng CPU khỏi công việc Còn đèn LED cần CPU ( cách đó) để trì việc hiển thị liệu - Dễ dàng lập trình ký tự đồ hoạ Chức nhiệm vụ chân: Hình 1.2.1 Sơ đồ chân LCD 16TC2A STT Kí chân hiệu Vss Chức chân Chân nối đất cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với GND mạch điều khiển Vdd Chân cấp nguồn cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với VCC=5V mạch điều khiển Vee RS Lựa chọn độ tương phản hình Chân chọn ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) logic “1” (VCC) để chọn ghi + Logic “0”: Bus DB0-DB7 nối với ghi lệnh IR LCD (ở chế độ “ghi” - write) nối với đếm địa LCD (ở chế độ “đọc” read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 nối với ghi liệu DR bên LCD Trang Khoa Điện – Điện Tử R/w Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc E Chân cho phép (Enable) Sau tín hiệu đặt lên bus DB0-DB7, lệnh chấp nhận có xung cho phép chân E + Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus LCD chuyển vào(chấp nhận) ghi bên phát xung (high-to-low transition) tín hiệu chân E + Ở chế độ đọc: Dữ liệu LCD xuất DB0-DB7 phát cạnh lên (low-to-high transition) ở chân E LCD giữ ở bus đến chân E xuống mức thấp D0 D1 D2 10 D3 11 D4 12 D5 13 D6 14 D7 15 Vdd Nguồn dương cho đèn 16 Vss GND cho đèn Tám đường bus liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU Có chế độ sử dụng đường bus + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường, với bit MSB bit DB7 + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường từ DB4 tới DB7, bit MSB DB7 Bảng 1.2.1 Chức nhiệm vụ chân LCD Kí hiệu Điện áp vào Vdd Điều Kiện Giá trị chuẩn Đơn Vị Min Typ Max Vdd = +5v 4,7 5,3 Vdd= +3v 2,7 5,3 V Trang Khoa Điện – Điện Tử Dòng cung Idd Vdd= 5V - 1,2 mA cấp thời Điện áp ở nhiệt độ bình thường Vdd Vo -200C - - 00C 4.2 4.8 5.1 250C 3,8 4,2 4,6 500C 3,6 4,0 4,4 700C - - - 4,2 4,6 V Điện áp led hình LCD 250C VF - V Bảng 1.2.2 Giá trị điện áp LCD - Để hiển thị chữ số, mã ASCII chữ từ A đến Z, a đến z số từ - gửi đến chân bật RS = Cũng có mã lệnh gửi đến LCD để xoá hình đưa trỏ đầu dòng nhấp nháy trỏ Bảng 12.2 liệt kê mã lệnh Cũng sử dụng RS = để kiểm tra bít cờ bận xem LCD sẵn sàng nhận thông tin chưa - Khi R/W = RS = cờ bận D7 thực chức sau: Nếu D7 = (cờ bận 1) có nghĩa LCD bận công việc bên không nhận thông tin nào, D7 = LCD sẵn sàng nhận thông tin Trong trường hợp cần kiểm tra cờ bận trước ghi liệu lên LCD - Gửi có trễ lệnh liệu đến LCD Để gửi lệnh đến LCD, cần đưa chân RS = 0, để gửi liệu bật RS=1.Sau đó, gửi sườn xung cao xuống thấp đến chân E phép chốt liệu LCD 1.2.2 Gới thiệu AT89C51 IC 89C51 họ IC vi điều khiển hãng Intel Mỹ sản xuất Chúng có đặc điểm chung sau: - KB EPROM bên - 128 Byte RAM nội - Port xuất /nhập I/O bit Trang Khoa Điện – Điện Tử - Giao tiếp nối tiếp - 64 KB vùng nhớ mã - 64 KB vùng nhớ liệu ngoại - Xử lí Boolean (hoạt động bit đơn) - 210 vị trí nhớ định vị bit - g.s cho hoạt động nhân chia * Chức chân 89C51: Hình 1.2.2 Sơ đồ chân 89C51 - 8951 có tất 40 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động đường xuất nhập đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa * Các port : - Port port có chức ở chân 32 - 39 8951 Trong thiết kế cỡ nhỏ không dùng nhớ mở rộng có chức đường IO Đối với thiết kế cỡ lớn có nhớ mở rộng, kết hợp bus địa bus liệu Trang Khoa Điện – Điện Tử - Port 1:- Port port IO chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, dùng cho giao tiếp với thiết bị cần Port chức khác, chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên - Port port có tác dụng kép chân 21 - 28 dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng - Port Cổng P3 chiếm tổng cộng chân từ chân 10 đến chân 17 Nó sử dụng đầu vào đầu Cống P3 không cần điện trở kéo P1 P2 Mặc dù cổng P3 cấu cống đầu Reset, cách sử dụng phổ biến Cống P3 bổ sung chức quan trọng, đặc biệt Bảng cung cấp chức khác cống P3 Thông tin áp dụng cho 8051 8031: Bít cống P3 Chức chân số P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Nhận liệu (RXD) Phát liệu (TXD) Ngắt 0(INT0) Ngắt 1(INT1) Bộ định thời (TO) Bộ định thời (T1) Ghi (WR) Đọc (RD) 10 11 12 13 14 15 16 17 Bảng 1.2.3 Các chức khác cống P3 Các bit P3.0 P3.1 cung cấp tín hiệu nhận phát liệu truyền thông liệu nối tiếp Các bit P3.2 P3.3 dành cho ngắt Bit P3.4 P3.5 dùng cho định thời Cuối cùng bit P3.6 P3.7 để ghi đọc nhớ nối tới hệ thống 8031 Tổ chức bộ nhớ Các vi điều khiển thuộc họ 8051 tổ chức thành không gian chương trình liệu Kiến trúc vi xử lý bit 8051 cho phép truy nhập tính toán nhanh không gian liệu nhờ việc phân chia không gian nhớ chương trình liệu Trang Khoa Điện – Điện Tử Tuy nhiên nhớ truy nhập bởi hệ thống 16 bit địa thực nhờ ghi trỏ Bộ nhớ chương trình (ROM, EPROM) nhớ đọc, mở rộng tối đa 64Kbyte Với họ vi điều khiển 89xx, nhớ chương trình tích hợp sẵn chip có kích thước nhỏ 4kByte Với vi điều khiển không tích hợp sẵn nhớ chương trình chip, buộc phải thiết kế nhớ chương trình bên Ví dụ sử dụng EPROM: 2764 (64Kbyte), chân PSEN phải ở mức tích cực (5V) Hình 1.2.3 Cấu trúc vi điều khiển 89C51 Bộ nhớ liệu (RAM) tồn độc lập so với nhớ chương trình Họ vi điều khiển 8051 có nhớ liệu tích hợp chip nhỏ 128byte mở rộng với nhớ liệu lên tới 64kByte Với vi điều khiển không tích hợp ROM chip có RAM chip 128byte Khi sử dụng RAM ngoài, CPU đọc ghi liệu nhờ tín hiệu chân RD WR Khi sử dụng nhớ chương trình nhớ liệu bên buộc phải kết hợp chân RD PSEN bởi cổng logic AND để phân biệt tín hiệu truy xuất liệu ROM hay RAM * Các ngõ tín hiệu điều khiển : * Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable): PSEN tín hiệu ngõ ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng thường nói đến chân 0E\ (output enable) Eprom cho phép đọc byte mã lệnh Trang 10 Khoa Điện – Điện Tử Hình 1.2.4 Sơ đồ chân cảm biến nhiệt độ LM 35 LM35 cảm biến nhiệt độ analog ,nhiệt độ xác định cách đo hiệu điện ngõ LM 35 Đơn vị nhiệt độ : 0C Có mức điện áp thay đổi trực 0C ( 10 mV/0C) Có hiệu cao,công suất tiêu thụ 60 uA Sản phẩm không cần phải chỉnh nhiệt đội sử dụng Độ xác thực tế : 1/4 0C ở nhiệt độ phòng ¾ 0C ở khoảng -55 0C tới 150 0C Chân + Vs (1) chân cung cấp điện áp cho LM 35 DZ hoạt động từ – 20 V Chân Vout ( 2) chân điện áp đầu LM35 đưa vào chân Analog ADC Chân GND chân nối mass: Chân này tránh hỏng cảm biến làm giảm sai số trình đo Mã sản phẩm LM35A Dải nhiệt độ -55 c to + 150 c Độ xác + 1.0 c Đầu 10 mV/F LM35 -55 c to + 150 c + 1.5 c 10 mV/F LM35CA -40 c to + 110 c + 1.0C 10 mV/F LM35C -40 c to + 110 c + 1.5 c 10 mV/F LM35D c to + 100 c + 2.0 c 10 mV/F Bảng 1.2.4 Thông số kỹ thuật chính của cảm biến nhiệt họ LM35 Trang 12 Khoa Điện – Điện Tử * Phối hợp tín hiệu nối ghép LM35 với VĐK Phối hợp tín hiệu thuật ngữ sử dụng rộng rãi lĩnh vực thu nhận liệu Hầu hết cảm biến đưa tín hiệu dạng điện áp, dòng điện, dung kháng trở kháng Tuy nhiên, cần chuyển đổi tín hiệu điện áp để đưa đến đầu vào chuyển đổi ADC Sự chuyển đổi (biến đổi) gọi chung phối hợp tín hiệu Nhiệt độ (OC) Bảng 1.2.5 Nhiệt độ ADC804 Vin (mV) Vout (D7 - DO) 0 0000 0000 10 0000 0001 20 0000 0010 30 0000 0011 10 100 0000 1010 30 300 0001 1110 Vout Phối hợp tín hiệu chuyển dòng điện thành điệa áp khuyếch đại tín hiệu Ví dụ, cảm biến nhiệt thay đổi trở kháng theo nhiệt độ Sự thay đổi trở kháng cần chuyển thành điện áp để ADC sử dụng Xét trường hợp nối LM35 tới ADC804 VI ADC804 có độ phân dải bit với tối đa có 256 mức (2 8), LM35 (hoặc ML34) tạo điện áp 10mV Trang 13 Khoa Điện – Điện Tử 1.2.4 Giới thiệu ADC 0804 Các chuyển đổi ADC sử dụng rộng rãi Máy tính số làm việc giá trị nhị phân, nhiên, thực tế, đại lượng vật lý ở dạng tưomg tự (liên tục) Nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tốc độ dại lượng vật lý giới thực mà ta thường gặp hàng ngày Một đại lượng vật lý chuyển dòng điện điện áp qua thiết bị gọi biến dổi Bộ biến đổi xem cảm biến Mặc dù có cảm biến nhiệt, tốc độ, áp suất, ánh sáng nhiều đại lượng tự nhiên khác, chúng có điểm chung cho tín hiệu dòng điện điện áp ở dạng liên tục Do vậy, cần chuyển đổi tưorng tự số để vi điều khiển đọc chúng Chip ADC sử dụng rộng rãi ADC804 Chip ADC804 chuyển đổi tương tự/ số thuộc họ ADC800 hãng National Semiconductor Chip nhiều hãng khác sản xuất Chip có diện áp nuôi +5V độ phân giải bit Ngoài độ phân giải thời gian chuyển dổi tham số quan trọng đánh giá ADC Thời gian chuyển đổi định nghĩa thời gian mà ADC cần để chuyển đầu vào tưorng tự thành số nhị phân Đối với ADC804 thời gian chuyển đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ cấp tới chân CLK CLK IN không bé horn lOps Các chân ADC804 có chức Hình 1.2.5 Sơ đồ chân ADC 0804 - (Chip Select) - chọn chip Trang 14 Khoa Điện – Điện Tử Là chân chọn chip, đầu vào tích cực mức thấp sử dụng để kích hoạt chip ADC804 Để truy cập ADC804 chân phải ở mức thấp - RD (Read) - đọc Đây tín hiệu vào, tích cực mức thấp Các ADC chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phân giữ ở ghi RD sử dụng để có liệu chuyển đổi tới đầu ADC804 Khi cs = có xung cao xuống thấp áp đến chân RD liệu dạng.số bít đưa tới chân liệu DO - D7 Chân RD coi cho phép đầu - WR (Wtite) - ghi Thực ra, tên xác “Bắt đầu chuyển đổi” Đây chân vào tích cực mức thấp dùng để báo cho ADC804 bắt đầu trình chuyển đổi Nếu cs = WR tạo xung cao xuống thấp ADC804 bắt đầu tiến hành chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự vjn số nhị phân bit Lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN CLK R Khi việc chuyển đổi liệu hoàn tất chân INTR ADC804 hạ xuống thấp - C l c i n v à C l k r CLK IN chân vào, nối tới đồng hồ đồng hồ sử dụng để tạo thời gian Tuy nhiên, 804 có tạo xung đồng hồ chip Để dùng đồng hồ (cũng gọi đồng hồ riêng) 804 chân CLK IN CLK R nối tới tụ điện điện trở ở hình 12.5 Trong trường hợp tần số đồng hồ xác định biểu thức: f = Giá trị thông thường đại lượng R = l0kΩ, c= 150pF tần sô' nhận f = 606kHz, thời gian chuyển đổi 110ps Trang 15 Khoa Điện – Điện Tử Hình 1.2.6 Kiểm tra ADC0804 ở chê độ chạy tự - Ngắt INTR (Interrupt) Ngắt hay gọi “kết thúc việc chuyển đổi’ Đây chân tích cực mức thấp Bình thường, chân ở trạng thái cao việc chuyển đổi hoàn tất xuống thấp để báo cho CPU biết liệu chuyển đổi sẩn sàng để lấy Sau INTR xuống thấp, cần đặt cs = gửi xung cao xuống thấp tới chân RD để đưa liệu - Vin (+) và Vin (-) Đây hai đầu vào tương tự vi sai, vin = Vin (+) - Vin (-) Thông thường vin (-) nối xuống đất vin (+) dùng làm đầu vào tương tự chuyển đổi dạng số - Vcc Là chân nguồn nuôi +5V Chân dùng làm điện áp tham chiếu đầu vào Vref/2 (chân 9) để hở - Vref/2 Chân điện áp đầu vào dùng làm điện áp tham chiếu Nếu chân hở (không nối) điện áp đầu vào tương tự cho ADC0804 nằm dải đến +5V (giống chân vcc) Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng mà đầu vào tương tự áp đến V in khác với dải đến 5V Chân Vrcf/2 dùng để thực điện áp đầu vào có dải khác với - 5V Ví dụ, dải đầu vào tương tự cần biến đổi từ đến 4V Vrcf/2 nối với +2V Ta có tóm tắt bước ADC0804 thực chuyển đổi liệu là: Trang 16 Khoa Điện – Điện Tử - Bật cs = gửi xung thấp lên cao tới chân WR để bắt đầu chuyển đổi - Duy trì kiểm tra chân INTR Nếu INTR xuống thấp việc chuyển đổi hoàn tất chuyển sang bước Nếu INTR ở mức cao tiếp tục thăm dò xuống thấp - Sau chân INTR xuống thấp, bật cs = gửi xung cao xuống thấp đến chân RD để nhận liệu từ chip ADC0804 Bảng 1.2.6 Bảng quan hệ điện áp ADC0804 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 2.1 Quá trình đo nhiệt độ Quy trình đo Đối Cảm Chuyển tượng biến đổi Xử lý Hiển Thị Một số thông số chính của cảm biến đo nhiệt độ LM35: cần đo ADC Cảm biến LM35 cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng không yêu cầu cân chỉnh vốn chúng cân chỉnh Đặc điểm cảm biến LM35 Trang 17 Khoa Điện – Điện Tử + Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V + Độ phân giải điện áp đầu 10mV/°C + Độ xác cao ở 25 C° 0.5° C + Trở kháng đầu thấp 0.1 cho 1mA tải Dải nhiệt độ đo LM35 từ -55 °C - 150° C với mức điện áp khác Xét số mức điện áp sau : - Nhiệt độ -55 C điện áp đầu -550mV - Nhiệt độ 25° C điện áp đầu 250mV - Nhiệt độ 150° C điện áp đầu 1500mV Tùy theo cách mắc LM35 để ta đo giải nhiệt độ phù hợp Đối với hệ thống đo từ °Cđến 150°C Tính toán nhiệt độ đầu của phép đo hiển thị Việc đo nhiệt độ dụng LM35 thông thường sử dụng cách LM35 - > ADC - > Vi điều khiển Như ta có Bộ ADC bit giá trị ADC từ 0-256 (2^18) Với đện áp Verf/2 = 1.28 (V), bước thay đổi mỡi lần nhiệt độ thay đổi n=10 mV Tại độ C giá trị đầu LM35 0mV tương ứng với ADC = Với ADC = điện áp tương úng 19,5mV mà LM35 thay đổi 10mV Nên giá trị ADC thay đổi đơn vị nhiệt độ phải thay đổi (10mV/10mV) = Khi thay đổi độ điện áp LM35 thay đổi 10mV Vì công thức nhiệt độ T= Để thay đổi giá trị đo lường ADC ta thay đổi giá trị biến trở tinh chỉnh để thay đổi giá trị điện áp chân Vref qua thay đổi giá trị ADC thay đổi đơn vị đo - Sai số của LM35 +Tại độ điện áp LM35 10mV + Tại 150 độ C điện áp LM35 1.5V ==> Giải điện áp ADC biến đổi 1.5 - 0.01 = 1.49 (V) + Độ phân giải bước €= = = 20m (V) Ta tính sai số củả LM35 đo Trang 18 Khoa Điện – Điện Tử X=% 2.2.Sơ đồ khối của mạch Nút ấn reset Cảm biến đo ADC nhiệt độ 0804 Vi điều khiển Hiển thị nhiệt độ Nguồn Nguyên lý hoạt động chung mạch : - Khối nguồn có nhiện vụ cấp nguồn 5V chung cho toàn mạch hoạt đông - Cảm biến nhiệt độ LM35 đo nhiệt độ với tín hiệu vào nhiệt độ, tín hiệu tín hiệu tương tự đưa vào chân ADC0804 - Bộ chuyển đổi ADC0804 có nhiệm vụ chuyển tín hiệu tương tự nhận từ cảm biến sang tín hiệu số sau tín hiệu số xuất chân DB0-DB7 đưa vào chân P2.0-P2.7 IC 89S52 - IC 89S52 nhận tín hiệu chuyển đổi dạng số từ ADC, xử lý tín hiệu hiển thị LCD - Nút reset khởi động lại hoạt động VĐK Trang 19 Khoa Điện – Điện Tử 2.3 Lưu đồ thuật toán Bắt đầu Khởi tạo LCD Khởi tạo vào Port Chuyển đổi ADC Hiển thị LCD Kết thúc Trang 20 Khoa Điện – Điện Tử CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 3.1 Sơ dồ nguyên lý Trang 21 Khoa Điện – Điện Tử 3.1.1 kết nối ADC 3.1.2 kết nối Lm35 Trang 22 Khoa Điện – Điện Tử 3.1.3 kết nối VĐK 3.1.4 kết nối LCD Trang 23 Khoa Điện – Điện Tử 3.2 Sơ đồ Board mạch Trang 24 Khoa Điện – Điện Tử CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Ưu điểm: - Phần cứng thiết kế nhỏ gọn lắp ráp theo kiểu module nên dễ dàng thay kiểm tra linh kiển mạch - Phần mềm chạy ổn định,sai lệch nhiệt độ khoảng cho phép - Có ứng dụng thực tế Nhược điểm: - Phần cứng thiết kế chưa đươc đep - Sai số mạch lớn Như chúng em trình bày đề tài đồ án môn học : “Thiết mạch đo hiển thị nhiệt độ” Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu thực đề tài chúng em hoàn thành Từng thành viên nhóm nỗ lực cố gắng để hoàn thành đề tài giao Trong trình thực chúng em nhận giúp đỡ nhiệt tình bạn bè lớp đặc biệt hướng dẫn nhiệt tình thầy Đỗ Quang Huy giúp chúng em thực đề tài đồ án giao Chùng em xin chân thành cảm ơn Tuy vậy,do kiến thức hạn chế , chúng em không tránh khỏi gặp sai sót, chúng em mong đóng góp bảo thầy cô bạn giúp cho đề tài chúng em thêm hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, Ngày tháng năm 2016 Tài Liệu Tham Khảo ) “Tài liệu vi điều khiển PID 16F877A” - Trường sĩ quan huy kĩ thuật thông tin Trang 25 Khoa Điện – Điện Tử ) “Giáo trình lập trình C bản – Giáo trình lập trình C ứng dụng “ Trường đại học sư phạm kĩ thuật thông tin )“Kỹ thuật số “ – PGS.TS Nguyễn Quốc Trung, Ths Bùi Thị Kim Thoa Và một số tài liệu khác Trang 26 [...]... Vout ( 2) là chân điện áp đầu ra LM35 được đưa vào chân Analog của các bộ ADC Chân GND là chân nối mass: Chân này này tránh hỏng cảm biến cũng như làm giảm sai số quá trình đo Mã sản phẩm LM35A Dải nhiệt độ -55 c to + 150 c Độ chính xác + 1.0 c Đầu ra 10 mV/F LM35 -55 c to + 150 c + 1.5 c 10 mV/F LM35CA -40 c to + 110 c + 1.0C 10 mV/F LM35C -40 c to + 110 c + 1.5 c 10 mV/F LM35D 0 c to + 100 c + 2.0 c... Các ngõ vào bộ dao động X1, X2: - Bộ dao động được tích hợp bên trong 8951, khi sử dụng 8951 người thi t kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 là 12Mhz * Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V 1.2.3 Giới thi u về cảm biến nhiệt LM35 LM35 là họ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao có điện áp đầu ra tỷ lệ tuyến tính với nhiệt... trị điện áp tại chân Vref qua đó sẽ thay đổi giá trị ADC thay đổi trong 1 đơn vị đo - Sai số của LM35 +Tại 0 độ thì điện áp của LM35 là 10mV + Tại 150 độ C thì điện áp của LM35 là 1.5V ==> Giải điện áp ADC biến đổi là 1.5 - 0.01 = 1.49 (V) + Độ phân giải mỗi bước là €= = = 20m (V) Ta tính được sai số củả LM35 khi đo là Trang 18 Khoa Điện – Điện Tử X=% 2.2.Sơ đồ khối của mạch Nút ấn reset Cảm biến đo... cao xuống thấp đến chân RD để nhận dữ liệu từ chip ADC0804 Bảng 1.2.6 Bảng quan hệ điện áp ADC0804 CHƯƠNG 2: THI T KẾ VÀ TÍNH TOÁN 2.1 Quá trình đo nhiệt độ Quy trình đo Đối Cảm Chuyển tượng biến đổi Xử lý Hiển Thị Một số thông số chính của cảm biến đo nhiệt độ LM35: cần đo ADC Cảm biến LM35 là bộ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao mà điện áp đầu ra của nó tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ... Nhiệt độ 25° C điện áp đầu ra 250mV - Nhiệt độ 150° C điện áp đầu ra 1500mV Tùy theo cách mắc của LM35 để ta đo các giải nhiệt độ phù hợp Đối với hệ thống này thì đo từ 0 °Cđến 150°C Tính toán nhiệt độ đầu ra của phép đo khi hiển thị Việc đo nhiệt độ sự dụng LM35 thông thường chúng ta sử dụng bằng cách LM35 - > ADC - > Vi điều khiển Như vậy ta có Bộ ADC 8 bit thì giá trị của ADC sẽ là từ 0-256 (2^18)... thay đổi của mỡi lần nhiệt độ thay đổi sẽ là n=10 mV Tại 0 độ C thì giá trị đầu ra của LM35 là 0mV tương ứng với ADC = 0 Với ADC = 1 thì điện áp tương úng là 19,5mV mà LM35 thay đổi trong 10mV Nên giá trị ADC thay đổi trong 1 đơn vị thì nhiệt độ phải thay đổi là (10mV/10mV) = 1 Khi thay đổi 1 độ thì điện áp ra của LM35 sẽ thay đổi 10mV Vì vậy công thức nhiệt độ sẽ là T= Để thay đổi giá trị đo lường... 100 c + 2.0 c 10 mV/F Bảng 1.2.4 Thông số kỹ thuật chính của cảm biến nhiệt họ LM35 Trang 12 Khoa Điện – Điện Tử * Phối hợp tín hiệu và nối ghép LM35 với VĐK Phối hợp tín hiệu là một thuật ngữ được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực thu nhận dữ liệu Hầu hết các bộ cảm biến đều đưa ra tín hiệu dạng điện áp, dòng điện, dung kháng hoặc trở kháng Tuy nhiên, chúng ta cần chuyển đổi các tín hiệu này về... đại lượng vật lý được chuyển về dòng điện hoặc điện áp qua một thi t bị được gọi là bộ biến dổi Bộ biến đổi cũng có thể được xem là bộ cảm biến Mặc dù chỉ có các bộ cảm biến nhiệt, tốc độ, áp suất, ánh sáng và nhiều đại lượng tự nhiên khác, nhưng chúng đều có một điểm chung là cho ra các tín hiệu dòng điện hoặc điện áp ở dạng liên tục Do vậy, cần một bộ chuyển đổi tưorng tự số để bộ vi điều khiển... tới các chân dữ liệu DO - D7 Chân RD còn được coi là cho phép đầu ra - WR (Wtite) - ghi Thực ra, tên chính xác là “Bắt đầu chuyển đổi” Đây là chân vào tích cực mức thấp được dùng để báo cho ADC804 bắt đầu quá trình chuyển đổi Nếu cs = 0 khi WR tạo ra xung cao xuống thấp thì bộ ADC804 bắt đầu tiến hành chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự vjn về số nhị phân 8 bit Lượng thời gian cần thi t để chuyển đổi... chê độ chạy tự do - Ngắt INTR (Interrupt) Ngắt hay còn gọi là “kết thúc việc chuyển đổi’ Đây là chân ra tích cực mức thấp Bình thường, chân này ở trạng thái cao và khi việc chuyển đổi hoàn tất thì nó xuống thấp để báo cho CPU biết là dữ liệu được chuyển đổi đã sẩn sàng để lấy đi Sau khi INTR xuống thấp, cần đặt cs = 0 và gửi một xung cao xuống thấp tới chân RD để đưa dữ liệu ra - Vin (+) va Vin (-)