Đề tài đo và hiện thị cảnh báo nhiệt độ trên LCD

Với đề tài “ Đo & Hiển Thị, Cảnh Báo Nhiệt Độ Trên LCD” ,Em đã áp dụng những kiến thức đã được học để có thể hiểu rõ hơn lý thuyết và so sánh với thực tiễn.. Đồng thời, trong cuộc sống

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG

KHOA ĐIỆN TỬ - TIN HỌC



SVTH: VƯƠNG CHÍ THANH

LỚP: CĐĐTVT 08B Năm Học 2008 - 2011

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt khóa học tại Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng,

với sự giúp đỡ của quý Thầy Cô và giáo viên hướng dẫn về mọi mặt từ

nhiều phía và nhất là trong thời gian thực hiện đề tài Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến :

Quí Thầy Cô trong khoa Điện tử -Tin học đã giảng dạy những kiến thức chuyên môn làm cơ sở để thực hiện tốt luận văn tốt nghiệp và đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện hoàn tất khóa học

Đặc biệt, cô Nguyễn Thị Hồng Ánh – giáo viên hướng dẫn đề tài

đã nhiệt tình giúp đỡ và cho em những lời chỉ dạy quý báu, giúp em định hướng tốt trong khi thực hiện đồ án

Đồng thời, Em cũng gửi lời cám ơn đến các bạn sinh viên, trong thời gian thực hiện đồ án này, đã quan tâm góp ý giúp em hoàn thành đồ án tốt hơn

Với đề tài “ Đo & Hiển Thị, Cảnh Báo Nhiệt Độ Trên LCD” ,Em

đã áp dụng những kiến thức đã được học để có thể hiểu rõ hơn lý thuyết và

so sánh với thực tiễn Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót về nội dung lẫn hình thức, kính mong nhận được sự góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn sinh viên

Một lần nữa, Em xin chân thành cảm ơn !

1-Nội dung và yêu cầu của đề tài 2-Sơ đồ khối

3-Sơ đồ nguyên lý

4-Lưu đồ giải thuật

5-Tổng kết

MỤC LỤC

 ĐẶT VẤN ĐỀ

Với sự phát triển của khoa học, ngày nay các ngành công nghiệp bước vào lĩnh vực sản xuất với nhiều tiện ích và thuận lợi hơn Với sự làm việc của máy móc, việc đảm bảo an toàn cho người lao động và kéo dài thời gian làm việc cho các loại máy móc là mối quan tâm hàng đầu của các doanh nghiệp, cũng như những cơ sở sản xuất

Một trong những nguyên nhân gây hư hại cho máy móc và nguy hiểm cho người lao động là sự thay đổi nhiệt độ vượt quá giới hạn cho

phép

Đồng thời, trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, việc biết được nhiệt độ môi trường có ý nghĩa quan trọng cho việc dự báo thời tiết, cho những kế hoạch làm việc cũng như nghỉ ngơi được hợp lý,…

Với những lý do trên, Em quyết định chọn đề tài “Đo & Hiển

Thị, Cảnh Báo Nhiệt Độ Trên LCD”, để nghiên cứu và hy vọng đem

những kiến thức đã thu lượm được trong quá trình làm việc áp dụng vào thực tế

Đo nhiệt độ của các lò, như lò bánh, lò gốm, lò viba,…

Cân chỉnh nhiệt độ hợp lý, diều khiển nhiệt độ thông qua bàn phím

 YÊU CẦU ĐỀ TÀI

Với những hạn chế về thời gian, kiến thức, cũng như kinh nghiệm nên đề tài được giới hạn như sau:

Đo nhiệt độ từ 0 – 990C dùng LM35 (hàm truyền 10mV/0C )

Hiển thị trên LCD từ Port B,

Thông báo báo động bằng led hoặc chuông

Thay đổi nhiệt độ báo động từ bàn phím

Khối Báo Động

Khối Hiển Thị LCD

KHỐI NGUỒN

Trong một mạch điện tử thì bộ nguồn có vai trò rất quan

trọng, nó quyết định sự hoạt động hay ngưng hoạt động của mạch Một bộ nguồn không tốt sẽ làm cho mạch hoạt động kém ổn định và dể làm hỏng

linh kiện Vì vậy bộ nguồn ổn áp tốt sẽ rất cần thiết cho các mạch điện tử

( mạch dùng các IC số) Sử dụng biến áp, cầu diode, tụ với IC 7805 để tạo ra nguồn điện ổn định 5VDC để cấp nguồn nuôi cho tất cả các khối trong mạch

KHỐI CẢM BIẾN

Dùng IC LM35 để chuyển đổi nhiệt độ môi trường bên ngoài thành dạng điện áp Nhiệt độ môi trường cứ tăng lên 1oC thì điện áp ngõ ra của LM35 tăng lên 10mV Mức điện áp này sẽ được đưa vào chân RA0 của PIC 16F877A để bộ chuyển đổi ADC trong PIC tiến hành chuyển đổi từ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số

Kết quả sau khi chuyển đổi sẽ được xử lý và so sánh với các giá trị đặt

trước để xuất tín hiệu điều khiển ra khối hiển thị và báo động

KHỐI HIỂN THỊ LCD

Gồm tụ dùng để lọc, biến trở dùng để chỉnh độ tương phản LCD và màn hình LCD dùng để hiển thị chữ, nhiệt độ… Khi có lệnh hiển thị từ Píc thì nội dung cần hiển thị sẽ được hiển thị lên LCD

KHỐI BÀN PHÍM

Gồm các nút nhấn và điện trở Các nút nhấn được nối với port D từ RD1 tới RD6 dùng để nhập dữ liệu từ bên ngoài vào

Mỗi vị trí nút nhấn sẽ được mã hóa bằng một hàm bởi phần mềm Khi một

vị trí tích cực, dữ liệu sẽ được đưa về khối xử lý để xử lý rồi đưa ra tín hiệu điều khiển cho các khối khác

R 1

3 3 0

J 1

1 2

Để an toàn IC 7805 cung cấp dòng cho tải là: 100mA – 1A

Nhằm đảm bảo tính ổn định của mạch, đề tài thiết kế mạch nguồn sử dụng IC ổn áp dương 7805.( ổn áp dương có điện áp ngõ ra cố định là 5V, dòng điện ngõ ra từ 100mA đến 1A)

Điện áp ngõ vào tối thiểu phải cao hơn điện áp ngõ ra 2V để mạch hoạt động tốt

Mạch sử dụng bộ chỉnh lưu và nắn điện bằng cầu diode và tu 1000ufMach sử dụng 1 led báo khi có nguồn

Tụ 104 dùng để chống nhiễu và có tác dụng lọc nguồn

MẠCH CẢM BIẾN

J 4

P O R T A

0 1 2 3 4 5

Cầu phân áp R1-R1 cấp nguồn 2,56V cho RA3/AN3/V REF+

Chân RA2/V REF- được nối mass

Như vậy Uc của bộ ADC= 2,5V

Điện áp chuẩn đưa vào chân RA3/NA3/VREF+ được tính như sau:Nhiệt độ môi trường tăng 1oC thì ngõ ra của LM35 tăng lên 10mV

=> Q = 10mV = 0,01 V

Q = Uc / 2n (n = 8)

=> Uc = 2n.0,01 = 28.0,01 = 2,56 V

L S 3

C H U Ô N G

V C C _ 5 V D C

R 3 3 3 0

Điện trở gắn ở cực B transistor để bảo vệ cho transistor

Khi nhiệt độ vượt mức cho phép thì píc sẽ xuất tín hiệu ra chân port làm cho chân port lên mức 1 khi đó cực B của Transistor được kích làm cho Transistor dẫn, khi Transistor dẫn thì relay cũng được kích , lúc này tiếp điểm thường hở của relay sẽ đóng lại, đồng thời cấp nguồn cho

chuông hoạt động

Dữ liệu cần hiển thị sẽ được truyền đến khối hiển thị từ port B của khối xử

lý Píc Dữ liệu sẽ được LCD nhận ở 8 chân dữ liệu từ chân 7-14 của LCD

Dữ liệu sẽ được hiển thị lên LCD khi 3 chân RS, R/W và E được tác động (RS=1, R/W=0,E=0,E=1)

R 7

1 0 k

V C C

8 7

B A N P H I M

5

E N T E R 6

J 1 3

P O R T D

0 1 2 3 4 5 6 7

Để phát hiện phím nhấn ta sử dụng phương pháp quét hàng Khi không nhấn thì hàng của bàn phím nối với Vcc thông qua điện trở R nên có mức logic 1.Để phát hiện trang thái của phím nhấn thì mức logic khi nhấn phím phải là mức logic 0.

Khi nhấn 1 phím nào đó tương ứng hàn và cột của bàn phím sẽ kết nối với nhau Do đó, để thực hiện kiểm tra 1 phím thì ta phải cho trước hàng chứa phím tương ứng ở mức logic 0, sau đó kiểm tra cột của phím Nếu cột bằng 0 thì có nhấn phím còn cột bằng 1 thì không nhấn phím Sau khi phím được nhấn dữ liệu của phím đó sẽ được đến khối Píc để xử lý

Các điện trở hạn dòng khi chuyển đổi các trạng thái của nút nhấn được xác định như nhau cho tín hiệu không bị phân dãy Giá trị các điện trở

là 10K

2 3 4 5 6 7

J 1 1

P O R T D

0 1 2 3 4 5 6 7

V C C

J 8

P O R T A

0 1 2 3 4 5

M A C H P I C 1 6 F 8 7 7 A

J 1 2

P O R T C

0 1 2 3 4 5 6 7

J 5

P O W E R

1 2

J 5

P O W E R

1 2

J 9

P O R T E

0 1 2

Khối xử lý trung tâm có nhiệm vụ là nhận biết tín hiệu thu được từ các khối đưa về Sau đó xử lý các tín hiệu số và xuất ra các tín hiệu điều khiển thích hợp để điều khiển hệ thống theo chương trình lập sẵn.

Địa chỉ chức năng kết nối của hệ thống xử lý trung tâm như sau:

PortC_2: LED cảnh báoPortD : Giao tiếp với bàn phím

PortE: Điều khiển LCD

HIỆN T 0

HIỆN TRANG THÁI

LED BĐ TẮT CÒI KHÔNG KÊU

KIỂM TRA PHÍM ENTER ĐÚNG

ĐÚNG

KIỂM TRA PHÍM CLEAR

SAI

SAI

ĐÚNG

HIỂN THỊ PHÍM

LƯU VÀO X

DELAY 4S

BEGIN

Sau hơn 7 tuần thực hiện với nhiều cố gắng và nổ lực của bản thân cùng với sự tận tình hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Hồng Ánh, em đã hoàn thành đúng thời gian qui định theo yêu cầu đặt ra là thiết kế một mạch đo nhiệt độ dùng LM35 điều khiển bằng PIC16F877A.

Để thực hiện được yêu cầu trên em đã nghiên cứu, tìm hiểu những vấn đế về vi điều khiển, vi xử lí, và các vấn đề khác có liên quan đến đề tài

Nội dung chính của đề tài này bao gồm những phần chính sau:

Phần kiến thức:

-Khảo sát bộ vi điều khiển PIC16F877A

-Lập trình với ngôn ngữ ASEMBLY hoặc CCS

-Mô phỏng bằng protues

Phần thiết kế thi công:

- Thiết kế và thi công mô hình

-Viết chương trình với ngôn ngữ ASEMLY cho Frit

Hạn chế:

- Đọc nhiệt độ chưa thật chuẩn xác

- Thiết kế mô hình,bố trí mạch điện chưa phù hợp

Hướng phát triển:

- Mở rộng nhiệt độ đọc về

- Mở rộng nhiệt độ báo động

- Thu nhỏ kích thước sản phẩm

- Đo và điều khiển được nhiệt độ thông qua máy tính

-Sử dụng điều khiển nhiệt độ để điều khiển các thiết bị như bảo vệ thiết bị,cảnh báo…

Kết Luận

Đề tài đã trình bày được nguyên tắc hoạt động cơ bản của mạch, giới thiệu về cách sử dụng cũng như sơ đồ chân, sơ đồ nội bộ của các IC số dùng trong mạch

Tuy nhiên, do còn hạn chế về thời gian và trình độ nên đề tài không tránh khỏi nhiều sai sót, Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến chân tình của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh hơn

Một lần nữa, Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã tận tình

hướng dẫn, giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài này

Xin chân thành cảm ơn!!

Cám ơn quý thầy cô và các bạn đã chú ý

theo dõi!

-THE END -