Lịch vạn niên

LỜI CẢM ƠN  Sau bốn năm học tập rèn luyện trường Đại học Mở chuẩn bị cho tảng kiến thức bản, hành trang vững để bước làm người có ích cho xã hội, chung tay xây dựng tổ quốc Việt Nam giàu mạnh Để có “vốn” kiến thức ngày hôm nay, em quên công ơn dạy dỗ Thầy, Cô, dìu dắt, bảo bước khoa Xây Dựng – Điện trường Đại học Mở Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy, quý Cô! Em xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình, tận tụy Anh Chiến Công ty UY LỰC suốt thời gian thực tập thực khóa luận giúp em hoàn thiện kỹ giao tiếp báo cáo Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo – Tiến sĩ Trần Thanh Trang người theo sát chỉnh sửa cho em chi tiết nhỏ toàn trình nghiên cứu làm luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy! Những lời cảm ơn sau xin dành cho ông bà, cha mẹ anh chị em gia đình hết lòng quan tâm tạo điều kiện tốt cho thời gian học tập nghiên cứu Võ Viết Hoàng Vĩnh Tháng 12 năm 2012 MỤC LỤC Bản Giao Đồ Án Tốt Nghiệp: Lời Cảm Ơn: CHƯƠNG 1:Tổng Quan Về Đề Tài: 1.1: Giới Thiệu Đề Tài: 1.2: Tổng QuanVề Đề Tài: 1.2a: Vi điều khiển: 1.2b: So sánh 89C51 PIC16F877A: 1.2c: Kết Luận: CHƯƠNG 2: Thiết Kế Phần Cứng: 2.1: Sơ Đồ Khối: 2.2: Phân Tích Hoạt Động Từng Khối: 2.2a: Khối nguồn: 2.2b: Khối Trung Tâm(khối điều khiển): 2.2c: Khối Nhiệt Độ: 10 2.2d: Khối nhập liệu: 11 2.2f: Khối Xung lock Từ Thạch Anh: 13 Khối phút: 15 Khối ngày tháng năm: 15 Khối hiển thị nhiệt độ: 16 2.3.1: Tính toán thiết kế khối trung tâm điều khiển: 17 2.3.2: Tính toán thiết kế khối nhiệt độ: 20 2.3.2b: DS1820: 20 2.3.2c: LM35: 20 2.3.2d: Kết luận: 20 2.3.2e: Giới thiệu Lm35: 21 2.4: Tính toán thiết kế khối đông hồ ngày, tháng, năm: 24 2.4a: Ic đồng hồ thời gian thực DS13B07: 24 2.4b: Sơ đồ RAM VÀ RTC: 26 2.5: Tính toán thiết kế biến đổi ngỏ ra, khuếch đại hiển thị: 31 2.5a: khối khuếch đại: 31 2.5b: Khối biến đổi ngỏ ra: 33 2.5c: Khối hiển thị: 35 2.6: Sơ đồ mạch hoàn chỉnh: 39 CHƯƠNG Lưu Đồ Giải Thuật Và Chương Trình: 40 3.1: Lưu Đồ Giải Thuật: 40 3.2: Chương Trình: 42 CHƯƠNG 4: Kết Luận Và Đề Nghị: 59 PHỤ LỤC 60 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1: Giới Thiệu Đề Tài Lịch Vạn Niên: Nhằm phục vụ tiện nghi cho người, thuận tiện cho việc theo dõi ngày tháng, giúp cho người chủ động công việc Việc quan sát ngày tháng cách trực quan lịch, hiển thị led đoạn giúp quan sát xác việc xé lịch loại lịch thông thường giúp tiết kiệm thời gian, nhầm lẫn ngày tháng Đồng hồ, nhiệt độ hiển thị lịch ưu điểm lớn, việc biết nhiệt độ cách xác giúp người chăm sóc sức khỏe tốt hơn, chủ động muốn ngoài, bật thiết bị khác phù hợp với nhiệt độ như: quạt, lò sưởi, máy lạnh… Ngoài lịch vạn niên thiết kế tinh xảo, trang trí bên đẹp phần thiếu nội thất nhà đại, tiện nghi, tôn lên vẻ sang trọng nhà bạn SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang 1.2: Tổng Quan Về Đề Tài 1.2a: Vi điều khiển:  Giới thiệu chung Vi Điều Khiển: Về đặc trưng tập lệnh: Do ứng dụng khác nên vi xử lý vi điều khiển có yêu cầu khác tập lệnh chúng Tập lệnh vi xử lý 1.2b: So sánh 89C51 PIC16F877A: Ưu Khuyết Điểm pic 16f877a so với 89c51  Vấn đề 1:Đặc điểm nhiệt độ 89C51: Nóng đến 125 0C hoạt động tốt, nhiệt độ lý tưởng cho việc hoạt động vùng khí hậu nóng Tuy nhiên, không thấy thông số nhiệt độ thấp Bởi theo datasheet Philips 89C51Bx nhiệt độ hoạt động -700C Như vậy, không hoạt động nước ôn đới hàn đới  Vấn đề 2: Tốc độ dao động thực PIC16F877A : Tốc độ tối đa 20MHz thạch anh, dao động thực 20MHz/4 Ngoài PIC có dao động nội 4MHz, sai số dao động nội 1%.Có thể dùng cho ứng dụng phổ thông, số chân dùng nâng lên 16 chân.Kèm theo chế độ dao động điện áp thấp 32KHz Đây đặc tính công nghệ Nanowatt, có dải điện áp hoạt động rộng  Vấn đề 3: Tuổi thọ 89C51: ghi xóa 10.000 lần liệu lưu trữ 10 năm PIC16F877A : ghi xóa EEPROM 1.000.000 lần, Flash 100.000 lần, liệu lưu trữ 100 năm SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang  Vấn đề 4:Interrupts 89C51: Có nguồn ngắt, mức độ ngắt ưu tiên PIC16F87xA:có 15 nguồn ngắt, xử lý ưu tiên ngắt phần mềm Các mức độ ưu tiên ngắt sau quy định phần mềm  Vấn đề 5:Timer 89C51 mạnh với timer 16 bit timer bit 1.2c: Kết Luận Từ kiến thức học, ưu khuyết điểm pic 89c51 16f877a đặc biệt ưu điểm độ bền tuổi thọ loại, nên Em lựa chọn Pic 16f877a làm pic để điều khiển mạch lịch vạn niên Hình 1.1: pic 16f877a SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 2.1: Sơ Đồ Khối Khối nhiệt độ Chương trình điều khiển Khối nhập liệu Vi điều khiển Khối hiển thị led đoạn PIC 16f877a Khối thời gian thực SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh Xung clock từ thạch anh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang 2.2: Phân Tích Hoạt Động Từng Khối 2.2a: Khối nguồn: Hình 2.1: Mạch chỉnh lưu cầu diode Hình 2.1.1: Mạch chỉnh lưu dạng sóng Mạch chỉnh lưu toàn sóng biến đổi hai thành phần cực tính dạng sóng đầu vào thành chiều Do có hiệu suất cao Tuy nhiên mạch điện điểm biến áp người ta cần đến điốt thay mạch chỉnh lưu nửa sóng Điều có nghĩa đầu cực điện áp cần đến điốt để chỉnh lưu, thí dụ cho trường hợp điểm X dương, cho trường hợp điểm X âm Đầu lại cần xác thế, kết phải cần đến điốt Các điốt dùng cho kiểu nối gọi cầu chỉnh lưu SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang Hình 2.1.2: Mạch chỉnh lưu toàn sóng có biến đổi Bộ chỉnh lưu toàn sóng biến đổi nửa chu kỳ thành điện áp đầu có chiều nhất: dương (hoặc âm) chuyển hướng dòng điện nửa chu kỳ âm (hoặc dương) dạng sóng xoay chiều Nửa lại kết hợp với nửa thành điện áp chỉnh lưu hoàn chỉnh Đối với nguồn xoay chiều pha, dùng biến áp có điểm giữa, cần điốt nối đấu lưng với nhau, (nghĩa anốt-với-anốt catốt-với-catốt) thành mạch chỉnh lưu toàn sóng  San điện áp mạch chỉnh lưu Cả hai mạch chỉnh lưu nửa sóng toàn sóng có nhược điểm thay đổi theo dạng sóng đầu vào, mà không cung cấp điện áp không đổi Để tạo dạng điện áp chiều đặn từ ngõ chỉnh lưu, cần phải có mạch "san bằng", gọi mạch lọc Mạch lọc đơn giản dùng tụ tích điện, hay tụ lọc tụ san đặt vào đầu mạch chỉnh lưu Mạch lưu lại thành phần điện áp xoay chiều (gợn sóng) điện áp không hoàn toàn phẳng Kích thước tụ điện thể tính kinh tế Đối với tải cho sẵn, tụ điện lớn làm giảm độ gợn sóng, lại làm tăng giá thành, làm tăng dòng điện đỉnh thứ cấp cuộn dây thứ cấp máy biến áp mạch cấp nguồn cho Trong trường hợp đặc biệt, nhiều chỉnh lưu nối vào điểm phân phối nguồn, gây khó khăn cho bảo đảm dạng hình sin điện áp SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang Với hệ số gợn sóng cho trước, độ lớn tụ lọc tỷ lệ với dòng điện tải, tỷ lệ nghịch với tần số chỉnh lưu, số lượng đỉnh dạng sóng chu kỳ Dòng điện tải tần số nguồn cấp thường tầm kiểm soát người thiết kế mạch chỉnh lưu số lượng đỉnh chu kỳ lại điều khiển cách chọn sơ đồ chỉnh lưu thích hợp Mạch chỉnh lưu bán sóng cho điện áp đỉnh chu kỳ, thường sử dụng cho ứng dụng có dòng điện nhỏ Mạch chỉnh lưu toàn sóng pha cho đỉnh chu kỳ, cách tốt cho mạch chỉnh lưu pha Đối với chỉnh lưu ba pha, có đến đỉnh chu kỳ cao ta sử dụng biến áp thích hợp trước chỉnh lưu nhằm tăng số pha lên Để làm giảm độ gợn sóng nữa, người ta dùng lọc có đầu vào tụ điện cuộn cảm lọc Đôi kết hợp tụ lọc với cuộn cảm tụ lọc phía sau, cho điện áp tương đối đặn Cuộn dây cóp điện kháng lớn thành phần gợn sóng Nếu dòng điện tải phụ thuộc nhiều vào mức độ gợn sóng nguồn, dùng ổn áp thay cho tụ lọc cỡ lớn Cả hai để giảm độ gợn sóng để ngăn chặn thay đổi điện áp theo điện áp nguồn theo dòng tải  Bộ chỉnh lưu tăng đôi điện áp Một mạch chỉnh lưu nửa sóng đơn giản lắp ráp theo kiểu với cực tính điốt đối kháng kiểu nói cho điện áp dương, kiểu nối cho điện áp âm Nếu kết hợp kiểu với hai lọc san độc lập, đạt điện áp xấp xỉ lần điện áp đỉnh mạch xoay chiều Điều có cách nối biến áp có điểm cho phép mạch điện mạch cấp nguồn riêng Một biến thể khác mạch dùng tụ điện nối tiếp để làm mạch san dòng ngõ cầu chỉnh lưu Sau đặt khóa chuyển mạch từ điểm hai tụ điện đến đầu AC ngõ vào Khi khóa mở, mạch hoạt động mạch chỉnh SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang dig12= year & 0x0F; dig11=(year & 0xFF)>>4; dig10=0; dig9 =2; } /****************read_temp*************/ void read_temp() //ham doc nhiet tu LM35 { int i1; if(y==50) { y=0; w = t; } y++; for(i1=0;i1=1) && (!input(pin_e2))) { ; m = & 0x0f; if(m==0x0f) min=min-0x06; } write_rtc(1,min); } void set_hr() //ham cai h { byte h; hr=read_rtc(2); if((hr= 0x0a) hr = hr+0x06; } if((hr>=1) && (!input(pin_e2))) { hr ; SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 48 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang h=hr & 0x0f; if(h==0x0f) hr=hr-0x06; } write_rtc(2,hr); } void set_year() //ham cai nam { byte yr; year=read_rtc(6); if((year= 0x0a) year =year+0x06; } if((year>=1) && (!input(pin_e2))) { year ; yr = year & 0x0F; if(yr==0x0f) year=year-0x06; } write_rtc(6,year); SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 49 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang } void set_month() //ham cai thang { byte mo; month=read_rtc(5); if((month= 0x0a) month = month+0x06; } if((month>1) && (!input(pin_e2))) { month ; mo = month & 0x0F; if(mo==0x0f) month=month-0x06; } write_rtc(5,month); } void set_date() //ham cai SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 50 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang { byte d; date=read_rtc(4); if((date= 0x0a) date=date+0x06; } if((date>1) && (!input(pin_e2))) { date ; d = date & 0x0F; if(d==0x0f) date=date-0x06; } write_rtc(4,date); } /******************change Time***************/ void change_time() //ham duoc goi co o che chinh thoi gian { if(mode==2 && !input(pin_e2)) SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 51 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang { set_min(); delay_ms(300); } if(mode==2 && !input(pin_e1)) { set_min(); delay_ms(300); } if(mode==1 && !input(pin_e2)) { set_hr(); delay_ms(300); } if(mode==1 && !input(pin_e1)) { set_hr(); delay_ms(300); } if(mode==3 && !input(pin_e2)) { SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 52 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang set_date(); delay_ms(300); } if(mode==3 && !input(pin_e1)) { set_date(); delay_ms(300); } if(mode==4 && !input(pin_e2)) { set_month(); delay_ms(300); } if(mode==4 && !input(pin_e1)) { set_month(); delay_ms(300); } if(mode==5 && !input(pin_e2)) { set_year(); SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 53 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang delay_ms(300); } if(mode==5 && !input(pin_e1)) { set_year(); delay_ms(300); } } /****************disp_time*******************/ void disp() //ham quet led doan { portb = dig1; //xuat port b gia tri chua bien dig1(chuc gio) delay_ms(1); portb = dig2 | 0x10; //xuat port b gia tri chua bien di2(gio) delay_ms(1); //(|0x01)dong thoi xuat bit cao cua port b ma nhi phan bit de dieu khien 74154 chon led portb = dig3 | 0x20; delay_ms(1); portb = dig4 | 0x30; delay_ms(1); portb = dig5 | 0x40; delay_ms(1); SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 54 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang portb = dig6 | 0x50; delay_ms(1); portb = dig7 | 0x60; delay_ms(1); portb = dig8 | 0x70; delay_ms(1); portb = dig9 | 0x80; delay_ms(1); portb = dig10 | 0x90; delay_ms(1); portb = dig11 | 0xa0; delay_ms(1); portb = dig12 | 0xb0; delay_ms(1); portb = dig13 | 0xc0; delay_ms(1); portb = dig14 | 0xd0; delay_ms(1); } /****************disp_setting***************/ void disp_set(char digx1,char digx2,char num1,char num2) //ham hien thi luc cai dat { SVTH:Võ Viết Hoàng Vĩnh mssv:0851030096 Trang 55 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư công nghiệp GVHD: TS Trần Thanh Trang portb = digx1 | num1; delay_ms(5); portb = digx2 | num2; delay_ms(5); } /****************Scan****************/ void key() { if(!input(pin_e0)) //neu nut mode duoc bam { delay_ms(10); while(!input(pin_e0)); //cho nut bam mode++; if(mode==6) mode=0; //neu chinh xong h,m, y(mode=5) mode=6 quay lai hien thi gio binh thuong } switch(mode) //chon che hien thi theo bien mode { case 0: { read_1307(); read_temp(); disp(); if(q