TÊN đề tài điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC

TÊN đề tài điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC ................ TÊN đề tài điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC ................ TÊN đề tài điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC ................ TÊN đề tài điều KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH DÙNG PIC ................

TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH DÙNG PIC vi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……………………………………………………… vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU…………………………………………………… viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT…………………………………………………….ix CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN………………………………… 1.1 Giới thiệu…………………………………………………………………………… 1.1.1 Lịch sử…………………………………………………………………………… 1.1.2 Phân loại………………………………………………………………………… CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH……………………………………………………………………………………3 2.1 Điện trở / Biến trở………………………………………………………………… 2.2 Tụ điện……………………………………………………………………………… 2.3 Led……………………………………………………………………………………5 2.4 PIC 16F877a………………………………………………………………………….6 2.4.1 Bộ nhớ chương trình nhớ liệu …………………………………………………7 2.4.2 Các ghi đặc biệt…………………………………………………………… 2.4.3 Các PORT xuất nhập……………………………………………………………….9 2.5 Thạch anh 20MHz………………………………………………………………… 12 2.6 Bluetooth HC-05…………………………………………………………………….13 2.7 Còi ………………………………………………………………………………… 14 2.8 Quạt DC…………………………………………………………………………… 14 CHƯƠNG NỘI DUNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH DÙNG PIC……………………………………………………………15 3.1 Mạch mô proteus… ……………………………………………………… 16 3.2 Code lập trình……………………………………………………………………….17 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG……………………………………………….21 CHƯƠNG KẾT LUẬN…………………………………………………………… 22 5.1 Kết luận…………………………………………………………………………… 22 5.2 Hướng phát triển ứng dụng………………………………………………………22 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………… 22 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Vi điều khiển PIC……………………………………………………………………… Các dòng PIC ……………………………………………………………………………2 Kí hiệu điện trở…………………… …………………………………… Điện trở ………………………………………………………………………………… Biến trở ………………………………………………………………………………… Tụ điện……………………………………………………………………………………5 Cấu tạo đèn LED …………………………………………………… Đèn LED ………………………………………………………………………… Sơ đồ chân PIC16F877A ………………………………………………………… Các chức PIC16F877A ……………………………………………………………7 Thạch anh ……………………………………………………………………… 12 Bluetooth HC-05 ……………………………………………………………… 13 Còi báo ………………………………………………………………………………….14 Quạt …………………………………………………………………………………… 14 Sơ đồ khối mạch ……………………………………………………………………….15 Mạch mô ……………………………………………………………………… 16 Mạch in ………………………………………………………………………… 21 vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bộ nhớ liệu PIC16F877A viii Bảng đọc màu điện trở viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LED Light Emitting Diode (Diode phát quang) PIC Programmable Intelligent Computer ROM Read-Only Memory RAM Random Access Memory FSG File Select Register ADC Analog to Digital Converter ix ĐỒ ÁN Trang 1/16 MẠCH PHÁT HIỆN VẬT THỂ DI ĐỘNG DÙNG HỒNG NGOẠI Đồ án Trang 1/22 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 1.1 Giới thiệu Vi điều khiển máy tính tích hợp chíp, thường sử dụng để điều khiển thiết bị điện tử Vi điều khiển, thực chất, hệ thống bao gồm vi xử lý có hiệu suất đủ dùng giá thành thấp (khác với vi xử lý đa dùng máy tính) kết hợp với khối ngoại vi nhớ, mô đun vào/ra, mô đun biến đổi số sang tương tự tương tự sang số, Ở máy tính mơ đun thường xây dựng chíp mạch ngồi Vi điều khiển thường dùng để xây dựng hệ thống nhúng Nó xuất nhiều dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động, v.v Hình 1.1 Vi điều khiển PIC Hầu hết vi điều khiển ngày xây dựng dựa kiến trúc Harvard, kiến trúc định nghĩa bốn thành phần cần thiết hệ thống nhúng Những thành phần lõi CPU, nhớ chương trình (thơng thường ROM nhớ Flash), nhớ liệu (RAM), vài định thời cổng vào/ra để giao tiếp với thiết bị ngoại vi mơi trường bên ngồi - tất khối thiết kế vi mạch tích hợp Vi điều khiển khác với vi xử lý đa chỗ hoạt động với vài vi mạch hỗ trợ bên ngoài.(Sưu tầm) 1.1.1 Lịch sử PIC họ vi điều khiển RISC sản xuất cơng ty Microchip Technology Dòng PIC PIC1650 phát triển Microelectronics Division thuộc General Instrument PIC bắt nguồn chữ viết tắt "Programmable Intelligent Computer" (Máy tính khả trình thơng minh) sản phẩm hãng General Instruments đặt cho dòng sản phẩm họ PIC1650 Lúc này, PIC1650 dùng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi cho máy chủ 16bit CP1600, vậy, người ta gọi PIC với tên "Peripheral Interface Controller" (Bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi.(Nguồn vtf) MẠCH PHÁT HIỆN VẬT THỂ DI ĐỘNG DÙNG HỒNG NGOẠI SVTH: Trần Thái Dương Đồ án Trang 1/22 MẠCH PHÁT HIỆN VẬT THỂ DI ĐỘNG DÙNG HỒNG NGOẠI SVTH: Trần Thái Dương ĐỒ ÁN Trang 9/18 Ngồi PORTA ngõ ADC, so sánh, ngõ vào analog, xung clock Timer0 ngõ vào giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port) Các ghi SFR liên quan đến PORTA bao gồm: PORTA (địa 05H) : chứa giá trị pin PORTA TRISA (địa 85H): điều khiển xuất nhập CMCON (địa 9CH): ghi điều khiển so sánh CVRCON (địa 9DH): ghi điều khiển so sánh điện áp ADCON1 (địa 9FH): ghi điều khiển ADC PORTB PORTB (RPB) gồm pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISB Bên cạnh số chân PORTB sử dụng q trình nạp chương trình cho vi điều khiển với chế độ nạp khác PORTB liên quan ngắt ngoại vi Timer0 PORTB tích hợp chức điện trở kéo lên điều khiển chương trình Các ghi SFR liên quan đến PORTB bao gồm: PORTB (địa 06h,106H): chứa giá trị pin PORTB TRISB (địa 86h,186H): điều khiển xuất nhập OPTION_REG (địa 81H, 181H): điều khiển ngắt ngoại vi Timer0 PORTC PORTC (RBC) gồm pin I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISC Bên cạnh PORTC chứa chức so sánh, Timer1, PWM chuẩn giao tiếp I2C, SPI, SSP, USART Các ghi điều khiển liên quan đến PORTC: PORTC (địa 07H): chứa giá trị pin PORTC TRISC (địa 87H): điều khiển xuất nhập PORTD PORTD gồm chân I/O, ghi điều khiển xuất nhập tương ứng TRISD PORTD cổng xuất liệu chuẩn giao tiếp PSP (Parallel Slave Port) Các ghi liên quan đến PORTD bao gồm: Đồ án Trang 11/32 Thanh ghi PORTD: chứa giá trị pin PORTD Thanh ghi TRISD: điều khiển xuất nhập PORTE PORTE (RPE) gồm chân I/O Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng TRISE Các chân PORTE có ngỏ vào analog Bên cạnh có chân điều khiển chuẩn giao tiếp PSP Các ghi liên quan đến PORTD bao gồm: Thanh ghi PORTE: chứa giá trị pin PORTE Thanh ghi TRISE: điều khiển xuất nhập PORTE chuẩn giao tiếp PSP ADCON1: ghi điều khiển khối ADC TIMER1 Timer1 định thời 16 bit, giá trị hai timer1 lưu vào hai ghi (TMR1H:TML1R) Cờ ngắt Timer1 TMR1IF (PIR) Bit điều khiển Timer1 TMR1IE (PIE) Các ghi Timer1 bao gồm: INTCON (địa 0BH, 8BH, 10BH, 18BH): cho phép ngắt hoạt động (GIE PEIE) PIR1 (địa 0CH): chứa cờ ngắt Timer1 (TMR1IF) PIE1 (địa 8CH): cho phép ngắt Timer1 TMR1L (địa 0EH): chứa giá trị bit thấp đếm Timer1 TMR1H (địa 0EH): chứa giá trị bit cao đếm Timer1 T1CON (địa 10H): xác lập thông số cho Timer1 TIMER2 Đồ án Trang 11/32 Timer2 định thời bit hỗ trợ hai chia tần số prescaler postscaler Thanh ghi chứa giá trị đếm Timer2 TMR2 Bit cho phép ngắt Timer2 tác động TMR2ON (T2CON) Cờ ngắt Timer2 bit TMR2IF (PIR1) Các ghi Timer2: INTCON (địa 0BH, 8BH, 10BH, 18BH): cho phép ngắt hoạt động (GIE PEIE) PIR1 (địa 0CH): chứa cờ ngắt Timer2 (TMR2IF) PIE1 (địa 8CH): cho phép ngắt Timer2 TMR2 (địa 11H): chứa giá trị đếm Timer2 T2CON (địa 12H): xác lập thông số cho Timer2 ADC ADC (Analog to Digital Converter) chuyển đổi tín hiệu hai dạng tương tự số PIC16F877A có ngõ vào analog (RA4:RA0 RE2:RE0) Khi không sử dụng chuyển đổi ADC, ghi sử dụng ghi thông thường Đồ án Trang 12/22 khác Khi trình chuyển đổi hoàn tất, kết lưu vào hai ghi ADRESH:ADRESL ĐỒ ÁN Trang 10/18 2.5 Thạch anh 20MHz Thạch anh điện tử: linh kiện làm tinh thể đá thạch anh mài phẳng xác Linh kiện thạch anh làm việc dựa hiệu ứng áp điện Hiệu ứng có tính thuận nghịch Khi áp điện áp vào mặt thạch anh, bị biến dạng Ngược lại, tạo sức ép vào bề mặt đó, phát điện áp Như ta đặt điện áp xoay chiều vào biến dạng theo tần số điện áp Khi thay đổi đến tần số đó, cộng hưởng Mạch tương đương gồm L C nối tiếp với Cả cụm song song với C khác R cách điện Tần số cộng hưởng Thạch anh tùy thuộc vào hình dáng kích thước Mỗi tinh thể thạch anh có tần số cộng hưởng: tần số cộng hưởng nối tiếp, tần số cộng hưởng song song Hai tần số gần có trị số bền vững, bị ảnh hưởng điều kiện môi trường bên Ngoài ra, hệ số phẩm chất mạch cộng hưởng lớn, nên tổn hao thấp Mạch Dao động Thạch anh: cho tần số ổn định, sử dụng nhiều đồng hồ điện tử (như đồng hồ đeo tay, đồng hồ để bàn ), thiết bị đo lường điện tử (tạo xung chuẩn), mạch đồng màu TV, VCR, thiết bị tin học (máy vi tính, thiết bị nối với máy vi tính), nhạc cụ điện tử Piano điện, organ Mạch lọc tích cực dùng Thạch anh: sử dụng nhiều mạch khuếch đại trung tần máy thu thông tin liên lạc, TV, Radio Hình 2.5 Thạch anh 2.6 Bluetooth HC-05 Bluetooth HC-05 thiết bị điện tử dùng để kết nối với thiết bị máy tính, vi điều khiển,… thơng qua giao tiếp Uart song Bluetooth Thông số kĩ thuật HC-05: ĐỒ ÁN Trang 10/18 Điện áp hoạt động : 5V-3.3v Chuẩn giao tiếp UART (truyền thông nối tiếp không đồng bộ) Khoảng cách thu phát khơng dây: bán kính 12 m Hỗ trợ chế độ Master, Slave,Loopback (có thể lựa chọn chế độ lệnh AT) Chế độ đặt lệnh AT từ máy tính, vi điều khiển Hình 2.6 Bluetooth HC-05 2.7 Còi báo hiệu Còi báo thiết bị phát âm lớn, dùng để báo hiệu,… thiết bị ĐỒ ÁN Trang 10/18 Hình 2.7 Còi báo 2.8 Quạt DC Quạt DC thiết bị điện tử sử dụng nguồn điện chiều để vận hành Hình 2.8 Quạt CHƯƠNG NỘI DUNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH SƠ ĐỒ KHỐI CẢM BIẾN NHIỆT NGUỒN CÁC THIẾT BỊ VI NÚT ĐIỀU NHẤN KHIỂN BLUETOOTH LED, QUẠT,… PIC MODEL (SMARTPHONE) LCD HIỂN THỊ ĐỒ ÁN Trang 10/18 Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch Nguồn: Nguồn nhận từ adapter 5VDC Nút nhấn smartphone: Nút nhấn viết app điều khiển qua bluetooth Bluetooth Model: Thiết bị Bluetooth có chức truyền nhận liệu truyền vào PIC Trung tâm điều khiển: PIC16F877A nhận liệu, lệnh từ Bluetooth Model Cảm biến nhiệt: Cảm biến nhiệt độ LM35 LCD: Hiển thị nhiệt độ lên hình ĐỒ ÁN Trang 10/18 Thiết bị: Đèn, quạt,… 3.1 Mạch mơ Proteus Hình 3.1 Mạch mơ Đồ án Trang 17/22 3.2 Code lập trình #include "D:\ARDUI\Thau\bluetooth pic\main.h" #include #include #define LCD_RS_PIN PIN_D1 #define LCD_ENABLE_PIN PIN_D0 #define LCD_RW_PIN PIN_D2 #define LCD_DATA4 PIN_D4 #define LCD_DATA5 PIN_D5 #define LCD_DATA6 PIN_D6 #define LCD_DATA7 PIN_D7 int nhan=0; float nd; float temp; float giatri; #INT_RDA void ngat_rda(void) { nhan=getc(stdin); if(nhan=='1') { output_high(pin_c0); nhan=0; } else if(nhan=='A') Đồ án Trang 18/22 { output_low(pin_c0); nhan=0; } else if(nhan=='2') { output_high(pin_c1); nhan=0; } else if(nhan=='B') { output_low(pin_c1); nhan=0; } else if(nhan=='3') { output_high(pin_c2); nhan=0; } else if(nhan=='C') { output_low(pin_c2); nhan=0; } else if(nhan=='4') { Đồ án Trang 19/22 output_high(pin_c3); nhan=0; } else if(nhan=='D') { output_low(pin_c3); nhan=0; } } void main() { setup_adc_ports(AN0); setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL); setup_COUNTERS(RTCC_internal.rtcc_div_1); set_adc_channel(0); setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_2); setup_comparator(NC_NC_NC_NC); setup_vref(FALSE); ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL); ENABLE_INTERRUPTS(INT_RDA); output_low(pin_c0); output_low(pin_c1); output_low(pin_c2); output_low(pin_c3); output_low(pin_c4); Đồ án Trang 20/22 while(true){ lcd_init(); lcd_gotoxy(1,1); lcd_putc("NHIET DO: "); giatri=read_adc(); temp=giatri*0.4887585533; lcd_gotoxy(2,2); printf(lcd_putc,"%f",temp); delay_ms(200); if(temp>35) {output_high(pin_c4);} else{ output_low(pin_c4); } } } ĐỒ ÁN Trang 15/18 CHƯƠNG KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Mạch mơ phần mềm Proteus thành công theo yêu cầu đề Mạch in: Hình Mạch in CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Mạch hoạt động tốt yêu cầu đề Linh kiện điện tử đơn giản 5.2 Hướng phát triển ứng dụng Từ đề tài thấy tầm quan trọng việc nghiên cứu, phát triển ứng dụng vi điều khiển phục vụ nhu cầu đời sống mạch báo cháy, chống trộm hay ứng dụng nâng cao lập trình robot, sản xuất theo dây chuyền Đo nhiệt độ: Việc thu nhận đo đạc tia hồng ngoại giúp xác định nhiệt độ vật từ xa, chúng nguồn phát tia thu Hình chụp phổ hồng ngoại gọi ĐỒ ÁN Trang 15/18 hình ảnh nhiệt, hay trường hợp vật nóng NIR hay thấy gọi phép đo nhiệt Kỹ thuật hồng ngoại quân sự: Kỹ thuật hồng ngoại quan trọng với ngành quốc phòng Những tên lửa không đối không cự ly gần mà máy bay chiến đấu sử dụng có dùng tia hồng ngoại dẫn đường, thường gọi "tên lửa tầm nhiệt" hay tên lửa dẫn hướng hồng ngoại Đầu tên lửa lắp thiết bị đầu dò hồng ngoại, tên lửa tự động bám sát luồng nóng từ động máy bay để tìm đến đích Truyền thơng: Tia hồng ngoại gần trung dùng viễn thơng cáp quang, có tổn hao nhỏ, công nghệ chế tạo linh kiện phát thu tín hiệu quy định Điện tử điều khiển: Các điều khiển xa (remote control), tự động bật tắt thiết bị, phụ kiện thiết bị vi tính Nghiên cứu thiên văn: Trong thiên văn học quan sát hồng ngoại đặc biệt có ý nghĩa phát nghiên cứu đối tượng "lạnh" có nhiệt 1.000° K, khó nhìn thấy vùng quang phổ khác, đối tượng phía sau đám mây liên (Nguồn Wikipedia) TÀI LIỆU THAM KHẢO Wikipedia Các viết diễn đàn điện tử: http://codientu.org/threads/421/ http://www.picvietnam.com/forum/showthread.php? s=cab2079157ae47ddb59743e4f7f13870&t=10 http://www.pduytech.com/Downloads/Documents/Tutorial/Tutorial_877A_TuDeDenKho.pdf Và số hình ảnh Google ... DI ĐỘNG DÙNG HỒNG NGOẠI Đồ án Trang 1/22 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 1.1 Giới thiệu Vi điều khiển máy tính tích hợp chíp, thường sử dụng để điều khiển thiết bị điện tử Vi điều khiển, ... smartphone: Nút nhấn viết app điều khiển qua bluetooth Bluetooth Model: Thiết bị Bluetooth có chức truyền nhận liệu truyền vào PIC Trung tâm điều khiển: PIC1 6F877A nhận liệu, lệnh từ Bluetooth Model Cảm... 2.8 Quạt CHƯƠNG NỘI DUNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH SƠ ĐỒ KHỐI CẢM BIẾN NHIỆT NGUỒN CÁC THIẾT BỊ VI NÚT ĐIỀU NHẤN KHIỂN BLUETOOTH LED, QUẠT,… PIC MODEL (SMARTPHONE) LCD HIỂN THỊ