Đại học Bách khoa TP.HCM Khoa Điện – Điện tử Bộ môn Kỹ thuật Điện tử ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ 2, 2011-2012 Môn thi: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG - Thời gian: 90 phút Ngày thi:19/6/2012 (Sinh viên phép tham khảo tờ A4 ghi chú, không phép sử dụng tài liệu khác) Bài 1: (1 điểm) Cho dự án thiết kế hệ thống nhúng sử dụng PIC16F877 cho điều khiển máy giặt với mơ tả sau: • Hệ thống bao gồm: nút nhấn START, PAUSE, STOP (RB0,RB1,RB2), cảm biến trọng lượng đưa vào ngõ AN0, cảm biến mực nước đưa vào ngõ AN1, cảm biến nhiệt động đưa vào AN2, ngõ đóng mở van nước RB3, ngõ đóng mở van xả RB4, ngõ điều khiển động RB5, serial LCD, ngõ còi báo hiệu RB6, đèn LED báo hiệu RB7 • Sau nút START nhấn, hệ thống cân trọng lượng đồ giặt, xác định chế độ thời gian mức nước thích hợp, đóng van xả mở van nước vào bồn, mức nước đạt yêu cầu, động khởi động chạy thời gian định trước, sau van xả nước mở thời gian T Chu kỳ giặt thực lần • Hệ thống có khả cảnh báo: đồ giặt nặng động q nhiệt • Hệ thống có khả hiển thị chế độ hoạt động, thời gian hình LCD, còi báo hiệu Hãy mơ tả tóm tắt hệ thống theo đặc tả (specification) quy trình thiết kế hệ thống nhúng Bài 2: (1 điểm) Cho timer 16-bit nạp giá trị đầu 25 536 PIC hoạt động tần số 8MHz với prescaler cài đặt chia cho 16 Tính tốn khoảng thời gian ngõ đạt timer (trình bày chi tiết bước) Bài 3: (1 điểm) Cho hệ thống vi điều khiển gồm master kết nối với slave Vẽ sơ đồ kết nối hệ thống master/slave sử dụng giao tiếp SPI (Serial Peripheral Interface) Trình bày hoạt động truyền nhận liệu hệ thống Bài 4: (2điểm) Cho bàn phím 4x4 hình vẽ Vẽ sơ đồ phần cứng kết nối bàn phím với PIC16F877A trình bày quy trình qt bàn phím Bài 5: (2 điểm) Hãy viết chương trình C cho PIC16F877A tạo xung vuông ngõ RC0 RC1, với tần số xung clock 0.5KHz 1KHz, duty cycle 50% Hãy sử dụng ngắt Timer1 với thạch anh 4MHz Bài 6: (3 điểm) Thiết kế hệ thống nhúng điều khiển nhiệt độ lò điện đơn giản Hệ thống sử dụng cảm biến nhiệt độ lò LM35, PIC16F877A, led đoạn relay bật tắt lò Cho điện áp tham khảo ADC Vref = 5V, độ phân giải cảm biến LM35 tuyến tính với 10mV/oC • Cảm biến nhiệt độ nối vào AN0 PIC • Relay bật tắt lò nối vào chân RE2 port E • Hai led đoạn anode chung nước nối vào port B, C • Sau RESET, hai led đoạn hiển thị nhiệt độ lò • Khi nhiệt độ lò nhỏ 80oC RA1 cài đặt để bật lò Khi nhiệt độ lớn 120oC RA1 cài đặt để tắt lò a) (1 điểm) Hãy vẽ sơ đồ mạch chi tiết cho hệ thống trình bày cách thức hiệu chỉnh để đọc giá trị nhiệt độ từ LM35 sử dụng ADC 8-bit b) (2 điểm) Hãy viết chương trình C để thực chức điều khiển hệ thống Chủ nhiệm mơn duyệt Người đề TS Hồng Trang ThS Bùi Minh Thành