Đồ án kỹ thuật mạch điện tử

Đồ án kỹ thuật mạch điện tửĐồ án môn học đã được thực hiện và bảo vệ thành công.Sản phẩm được ứng dụng trong thực tếCảm biến siêu âm ngày nay được ứng dụng rất nhiều trong thực tế và sản phẩm này được ứng dụng cụ thể trong môi trường khép kín và khoảng cách gần. Ví dụ như đo mực nước trong bể,...Đồ án này giới thiệu sơ qua về cấu tạo và một vài đặc điểm của loại cảm biến SRF05 dựa trên nhiều tài liệu tham khảo. Nhìn chung, sản phẩm đã khá thành công và cần khắc phục, phát triển hơn vì tầm quét của cảm biến còn hạn chế và dễ bị nhiễu bởi nhiều yếu tố ngoại vi.Mong quý khán giả có thể thông cảm và vui lòng đóng góp thêm để hoàn thiện hơn. Xin cám ơn

Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SƯ PHẠM KĨ THUẬT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ TIN HỌC  - BÁO CÁO ĐỒ ÁN Đề tài: ỨNG DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM ĐỂ ĐO KHOẢNG CÁCH Sinh viên thực hiện: ĐẶNG LAN THƯƠNG Mã sinh viên: 635104182 Lớp K63DT HÀ NỘI, NĂM 2016 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SƯ PHẠM KĨ THUẬT BỘ MÔN ĐIỆN TỬ TIN HỌC  - BÁO CÁO ĐỒ ÁN Đề tài: ỨNG DỤNG CẢM BIẾN SIÊU ÂM ĐỂ ĐO KHOẢNG CÁCH Sinh viên thực hiện: ĐẶNG LAN THƯƠNG Mã sinh viên: 635104182 Lớp K63DT Giáo viên hướng dẫn: Th.S ĐẶNG VĂN NGHĨA HÀ NỘI, NĂM 2016 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.Lí chọn đề tài 2.Mục đích nghiên cứu 3.Đối tượng nghiên cứu 4.Phương pháp nghiên cứu 5.Phạm vi nghiên cứu 6.So sánh loại cảm biến siêu âm phổ biến PHẦN II NỘI DUNG Chương 1.Vài nét siêu âm đặc điểm siêu âm 1.1.Siêu âm ? 1.2.Đặc điểm siêu âm Chương Tổng quan cảm biến siêu âm 2.1 Một số loại cảm biến siêu âm 2.2 Thông số số loại cảm biến siêu âm SRF 2.3 Đặc điểm kỹ thuật 2.4 Hoạt động phát nhận phản hồi sóng âm SRF05 Chương Tổng quan 8051 3.1 Cấu trúc vi điều khiển 8051 3.2 Tổ nhớ vi điều khiển Chương Giới thiệu IC 89S52 4.1 Giới thiệu IC 89S52 4.2 Khảo sát sơ đồ chân Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa 4.3 Sơ đồ khối IC 89S52 Cơ sở thực tiễn Chương Tổng quan hình LCD 5.1 Phân loại hình LCD 5.2 Nguyên tắc hiển thị hình LCD PHẦN III THIẾT KẾ MẠCH ĐO KHOẢNG CÁCH SỬ DỤNG 8051 VÀ CẢM BIẾN SIÊU ÂM SRF-05 1.Ý tưởng thiết kế Sơ đồ nguyên lý Thiết kế mạch in Sản phẩm thực tế Nhận xét đánh giá PHẦN IV KẾT LUẬN PHẦN V HƯỚNG PHÁT TRIỂN PHẦN VI PHỤ LỤC Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa PHẦN I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày kỹ thuật vi điều khiển trở nên quen thuộc ngành kỹ thuật dân dụng Các vi điều khiển có khả xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà cần chip vi mạch nhỏ, thay tủ điều khiển lớn phức tạp mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng thao tác sử dụng Vi điều khiển khơng góp phần vào kỹ thuật điều khiển mà góp phần to lớn vào việc phát triển thơng tin Chính lý trên, việc tìm hiểu, khảo sát vi điều khiển điều mà sinh viên ngành điện mà đặc biệt chuyên ngành kỹ thuật điện-điện tử phải quan tâm Đó nhu cầu cần thiết cấp bách sinh viên, đề tài thực đáp ứng nhu cầu Các điều khiển sử dụng vi điều khiển đơn giản để vận hành sử dụng lại điều phức tạp Phần công việc xử lý phụ thuộc vào ngƣời, chƣơng trình hay phần mềm Nếu khơng có tham gia ngƣời hệ thống vi điều khiển vật vô tri Do nói đến vi điều khiển giống nhƣ máy tính bao gồm phần phần cứng phần mềm Từ yêu cầu môn học kĩ thuật vi xử lý, chúng em định chọn đề tài cho đồ án môn học là: “Ứng dụng siêu âm để đo khoảng cách sử dụng vi điều khiển 89S52” Trong q trình thực đề tài nhiều sai sót, mong nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp từ cô bạn Sinh viên thực hiện: Đặng Lan Thương Mục đích ngiên cứu Thiết kế máy đo khoảng cách sử dụng cảm biến siêu âm SRF-05 sử dụng vi điều khiển AT89S52 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu sóng siêu âm, nguyên tắc, nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm SRF-05 Nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động họ vi điều khiển 8051 IC 89S52 Nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động hình LCD 16x2 Nghiên cứu ngơn ngữ lập trình C tảng họ 8051 Phương pháp nghiên cứu Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa - Nghiên cứu tài liệu: sóng siêu âm, cảm biến siêu âm SRF-05, cấu tạo nguyên lý hoạt động họ vi điều khiển 8051 IC 89S52, nguyên lý hoạt động cấu tạo hình LCD 16x2, nghiên cứu ngơn ngữ lập trình C tảng họ vi điều khiển 8051 - Nghiên cứu cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến SRF-05 - Thực nghiệm: thực nghiệm hiệu chỉnh mơ hình đo khoảng cách So sánh loại cảm biến siêu âm phổ biến Thông số số loại cảm biến siêu âm SRF Commu Range Range Angle Sensor Echoes* Ranging Time nication Minim Maxi * Notes Ghi Cảm * Echoes Thời gian khác Thông um Tối mum Angle biến ** nhau, tin thiểu Tối đa * SRF02 SRF02 I2C / Serial I2C / Serial SRF04 SRF04 Digital cm 3 m 45° Kỹ thuật cm m 45 ° số One Một 100 μs - 36 ms 100 μs - 36 ms SRF05 SRF05 Digital cm m 45° Kỹ thuật cm m 45 ° số One Một 100 μs - 36 ms 100 μs - 36 ms SRF08 SRF08 I2C I2C cm m 45° cm m 45 ° 17 17 65 ms 65 ms BC BC SRF10 SRF10 I2C I2C cm m 60° cm m 60 ° One Một 65 ms 65 ms AB AB One Một 10 ms 10 ms AD AD 15 cm 15 cm SRF235 10 cm I2C I2C SRF235 10 cm m 45° m 45 ° 1.2 m 15° 1,2 m 15 ° One Một 70 ms 70 ms AA *: Approximate angle of the sensor cone at 1/2 sensor range (see diagram above).*: Ước tính góc hình nón cảm biến / cảm biến Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa **: The number of echoes recorded by the sensor **: Số vang ghi lại cảm biến These are the recorded echoes from the most recent reading, and are overwritten with each new ranging Đây tiếng vọng ghi từ đọc gần nhất, ghi đè lần khác A: These sensors are smaller than the typical (SRF 04 / 05 / 08) size A: Những cảm biến nhỏ điển hình (SRF 05/04 / 08) kích thước B: Range time can be adjusted down by adjusting the gain B: Phạm vi thời gian điều chỉnh xuống cách điều chỉnh C: This sensor also includes a photocell on the front for light detection C: cảm biến bao gồm photocell mặt trước để phát ánh sáng D: Operates at a higher 235kHz frequency D: Hoạt động tần số 235kHz cao PHẦN II NỘI DUNG Chương 1.Vài nét siêu âm đặc điểm siêu âm Siêu âm ? Siêu âm âm có tần số cao tần số tối đa mà tai người nghe thấy Tần số tối đa tùy vào người, thơng thường vào cỡ 20000 Hz Ngược lại với siêu âm, âm có tần số thấp ngưỡng nghe tai người (thường vào khoảng 20 Hz) hạ âm Siêu âm lan truyền nhiều môi trường tương tự môi trường lan truyền âm thanh, khơng khí, chất lỏng rắn, với tốc độ tốc độ âm Do tốc độ lan truyền, có tần số cao hơn, bước sóng siêu âm ngắn bước sóng âm Nhờ bước sóng ngắn, độ phân giải ảnh chụp siêu âm thường đủ để phân biệt vật thể kích thước cỡ centimét milimét Do siêu âm ứng dụng chẩn đốn hình ảnh y khoa (siêu âm y khoa) [1] chụp ảnh bên cấu trúc khí kiểm tra khơng phá hủy Nhờ khả khơng bị nhận biết người, sóng siêu âm dùng ứng dụng quan trắc khác, để đo khoảng cách hay vận tốc Ngồi Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa có nhiều ứng dụng siêu âm khác làm siêu âm, hàn siêu âm, ứng dụng siêu âm hóa học, sinh học, Siêu âm tạo từ số loại loa, từ dao động tinh thể áp điện Trong tự nhiên, nhiều lồi động vật tạo cảm nhận siêu âm, ví dụ dơi lồi có thị giác phát triển tạo cảm nhận siêu âm để xác định vật thể không gian xung quanh Cá voi, cá heo dùng siêu âm để liên lạc định vị đối tượng xung quanh Một số loài cá voi trắng vùng Amazon tự chỉnh cường độ phát, bắt mồi dùng siêu âm mạnh để gây tê liệt cá Đặc điểm: - Tốc độ lan truyền siêu âm phụ thuộc vào chất nhiệt độ môi trường truyền âm, không phụ thuộc vào tần số Tốc độ truyền âm khơng khí thấp khoảng 342m/s, thể khoảng 1540m/s - Năng lượng siêu âm: động dao động đàn hồi phần tử mơi trường, tính theo công thức sau: e = 1/2r.w2.a2 = k a2.f2 e: lượng siêu âm; r: mật độ môi trường; w=2pf; f: tần số siêu âm; a: biên độ siêu âm Cường độ siêu âm: lượng siêu âm truyền qua đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền sóng: I =w.v = k a2.f2.v I: cường độ siêu âm (W/cm2); v: vận tốc truyền âm Như cường độ siêu âm tỷ lệ thuận với bình phương tần số bình phương biên độ sóng Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa - Chùm siêu âm có vùng: trường gần (hay vùng Fresnel) vùng mà chùm tia siêu âm song song nhau, trường xa (hay vùng Fraunholer) vùng mà chùm tia siêu âm bị phân kỳ Tác dụng điều trị chủ yếu trường gần Độ dài trường gần phụ thuộc vào bán kính đầu phát tần số siêu âm: l: độ dài trường gần; r: bán kính đầu phát; l: bước sóng siêu âm; f: tần số siêu âm; v: vận tốc siêu âm: (l=v/f) - Sự hấp thu độ xuyên sâu siêu âm: lượng siêu âm dạng học vào tổ chức tạo nên hiệu ứng sinh học tổ chức hấp thu lượng bị giảm dần theo độ sâu tổ chức Hệ số hấp thu tính theo cơng thức: a: hệ số hấp thu; h: độ nhớt môi trường; k: hệ số không đổi môi trường Như vậy, môi trường hệ số hấp thu tỷ lệ thuận với bình phương tần số siêu âm Nguồn siêu âm có tần số lớn lượng cao hệ số hấp thu lớn nên khả xuyên sâu giảm Trong thực hành người ta sử dụng độ sâu hiệu độ sâu 1/2 giá trị, tức độ sâu mà cường độ siêu âm 1/2 so với ban đầu - Sự phản xạ siêu âm sinh ranh giới môi trường, lượng bị phản xạ phụ thuộc vào trị số kháng âm riêng rẽ môi trường khác Trong thể thực tế có khác tổ chức mềm xương Sự phản xạ siêu âm số môi trường sau: Đầu phát - Không khí: 100% Đầu phát - chất gel: 60% Cơ - Xương : 34,5% Do phản xạ âm đầu phát khơng khí 100% nên điều trị cần lót đầu phát da lớp gel mỡ để truyền âm vào thể Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CẢM BIẾN SIÊU ÂM 2.1 Một số loại cảm biến siêu âm : Cảm biến siên âm có nhiều loại, tùy theo công dụng để nhận biết vật khoảng cách gần hay xa, nhận biết vật có tính chất khác điều kiện hoạt động khác mà người ta chế tạo loại cảm biến siêu âm khác a Giới thiệu The SRF05 is an evolutionary step from the SRF04, and has been designed to increase flexibility, increase range, and to reduce costs still further + SRF05 bước phát triển từ SRF04, thiết kế để làm tăng tính linh hoạt, tăng phạm vi, ngồi giảm bớt chi phí As such, the SRF05 is fully compatible with the SRF04.SRF05 hồn tồn tương thích với SRF04 Range is increased from meters to meters Khoảng cách tăng từ mét đến mét A new operating mode (tying the mode pin to ground) allows the SRF05 to use a single pin for both trigger and echo, thereby saving valuable pins on your controller + SRF05 cho phép sử dụng chân cho kích hoạt phản hồi, tiết kiệm giá trị chân điều khiển When the mode pin is left unconnected, the SRF05 operates with separate trigger and echo pins, like the SRF04 Khi chân chế độ không kết nối, SRF05 hoạt động riêng biệt chân kích hoạt và chân hồi tiếp, SRF04 The SRF05 includes a small delay before the echo pulse to give slower controllers such as the Basic Stamp and Picaxe time to execute their pulse in commands.SRF05 bao gồm thời gian trễ trước xung phản hồi để mang lại 10 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa IC 89S52 có 40 chân cho chức khác như: vào I/0, đọc , ghi , địa chỉ, liệu ngắt Tuy nhiên, hầu hết nhà phát triển dụng chíp đóng vỏ 40 chân với hai hàng chân DIP, nên khảo sát Vi điều khiển với 40 chân dạng DIP Hình 1.1 Chân VCC: Chân số 40 VCC cấp điện áp nguồn cho Vi điều khiển Nguồn điện cấp +5V±0.5 Chân GND: Chân số 20 nối GND(hay nối Mass) Khi thiết kế cần sử dụng mạch ổn áp để bảo vệ cho Vi điều khiển, cách đơn giản sử dụng IC ổn áp 7805 Port (P0) Port gồm chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng: - Chức xuất/nhập : Các chân dùng để nhận tín hiệu từ bên ngồi vào để xử lí, dùng để xuất tín hiệu bên ngồi, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt - Chức bus liệu bus địa (AD7-AD0) : chân (hoặc Port 0) làm nhiệm vụ lấy liệu từ ROM RAM ngoại (nếu có kết nối với nhớ ngồi), đồng thời Port dùng để định địa nhớ Port (P1) Port P1 gồm chân (từ chân đến chân 8), có chức làm đường xuất/nhập, khơng có chức khác 25 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Port (P2) Port gồm chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng: - Chức xuất/nhập - Chức bus địa cao (A8-A15): kết nối với nhớ ngồi có dung lượng lớn,cần byte để định địa nhớ, byte thấp P0 đảm nhận, byte cao P2 đảm nhận Port (P3) Port gồm chân (từ chân 10 đến 17): - Chức xuất/nhập - Với chân có chức riêng thứ hai bảng sau : Bit Tên Chức P3.0 RxD Ngõ vào nhận liệu nối tiếp P3.1 TxD Ngõ xuất liệu nối tiếp P3.2 INT0 Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.5 T1 Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.6 WR Ngõ điều khiển ghi liệu lên nhớ P3.7 RD Ngõ điều khiển đọc liệu từ nhớ bên P1.0 T2 Ngõ vào Timer/Counter thứ P1.1 T2X Ngõ Nạp lại/thu nhận Timer/Counter thứ 26 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Chân RESET (RST) Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống thiết lập lại giá trị ban đầu ngõ mức tối thiểu chu kì máy Chân XTAL1 XTAL2 Hai chân có vị trí chân 18 19 sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên để hoạt động, thường ghép nối với thạch anh tụ để tạo nguồn xung clock ổn định Chân cho phép nhớ chương trình PSEN PSEN ( program store enable) tín hiệu xuất chân 29 dùng để truy xuất nhớ chương trình ngồi Chân thường nối với chân OE (output enable) ROM Khi vi điều khiển làm việc với nhớ chương trình ngồi, chân phát tín hiệu kích hoạt mức thấp kích hoạt lần chu kì máy Khi thực thi chương trình ROM nội, chân trì mức logic khơng tích cực (logic 1) (Khơng cần kết nối chân không sử dụng đến) 10 Chân ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30) Khi Vi điều khiển truy xuất nhớ từ bên ngoài, port vừa có chức bus địa chỉ, vừa có chức bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa đường liệu kết nối chúng với IC chốt Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động đưa vào Vi điều khiển, dùng tín hiệu ngõ ALE làm xung clock cung cấp cho phần khác hệ thống - Ghi chú: không sử dụng bỏ trống chân 11 Chân EA Chân EA dùng để xác định chương trình thực lấy từ ROM nội hay ROM ngoại Khi EA nối với logic 1(+5V) Vi điều khiển thực chương trình lấy từ nhớ nội Khi EA nối với logic 0(0V) Vi điều khiển thực chương trình lấy từ nhớ ngoại Sơ đồ khối IC89S52 27 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÀN HÌNH LCD 5.1 Phân loại LCD Có thể chia module LCD làm hai loại : - Loại hiển thị ký tự (character LCD ) gồm có kích cỡ 16x1(16 ký tự dòng),16x2 ( 16 ký tự x dòng) ; 16x 4(16 ký tự x dòng); 20x 1(20 ký tự x1 dòng) v.v - Loại hiển thị đồ họa (graphic LCD ) đen trắng màu ,gồm kích cỡ 1,47 inch (128 x128 điểm ảnh) ;1,8 inch( 128 x 160 điểm ảnh ); 2,4 inch( 240x 320 điểm ảnh ) v.v… 28 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Mơ tả chân Màn hình LCD 16x2  Chân Ký hiệu I/O Mô tả VSS - Đất VCC - Nguồn +5V VEE - Cấp nguồn điều khiển phản I RS=0 chọn ghi lệnh RS RS=1 chọn liệu R/W I R/W=1 đọc liệu.R/W =0 ghi liệu E I/O Cho phép DB0 I/O Các bít liệu DB1 I/O Các bít liệu 29 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa DB2 I/O Các bít liệu 10 DB3 I/O Các bít liệu 11 DB4 I/O Các bít liệu 12 DB5 I/O Các bít liệu 13 DB6 I/O Các bít liệu 14 DB7 I/O Các bít liệu Chức chân : - Chân Vcc :cấp nguồn dương - Chân Vss : cấp nguồn âm - Chân V EE : điều khiển độ tương phản LCD - Chân chọn ghi RS :có hai ghi quan trọng LCD, chân RS (register select) dùng để chọn ghi sau : Nếu RS=1 ghi liệu chọn cho phép người dùng gửi liệu cần hiể thị LCD; Nếu RS=0 ghi mà lệnh chọn phép người dùng gửi lệnh chẳng hạn lệnh xóa hình ,đưa trỏ đầu dòng… - Chân đọc/ghi (R/W) :đầu vào đọc/ghi cho phép người dùng ghi thông tin lên LCD R/W =0 đọc thông tin từ R/W=1 - Chân cho phép E(Enable) :Chân cho phép E sử dụng LCD để chốt liệu Khi liệu cấp đến chân liệu xung mức cao xuống thấp phải áp đến chân để LCD chốt liệu chân liệu Xung phải rộng tối thiểu 450 ns - Chân D0 D7 : Đây chân liệu bit ,được dùng để gửi thông điệp lên LCD đọc nội dung ghi LCD Để hiển thị chữ số ,chúng ta gửi mã ASCII chữ từ A đến Z ,a đến z số từ đến đến chân bật RS =1.Cũng có mã lệnh gửi đến LCD để xóa hình dưa trỏ đầu dòng nhấp nháy trỏ - Chú ý :Chúng ta sử dụng RS=0 để kiểm tra bí cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhận thơng tin.Cờ bận bit D7 đọc R/W=1 RS=0 sau: Nếu R/W =1 ,RS=0 D7=1 (cờ bận 1)thì LCD bận cơng viêc bên 30 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa không nhận thông tin nào.Khi D7=0 LCD sẵn sàng nhận thơng tin mới.Lưu ý nên kiểm tra cờ bận trước ghi liệu lên LCD Chân 15 16 :ghi A K Nó a nốt ca tốt đèn LED dùng để chiếu sáng LCD bóng tối.Chúng ta khơng sử dụng.Nếu muốn dùng nối chân A qua điện trở từ 1k đến 5k lên dương 5V ,chân K xuống đất đèn sáng Bảng mã lệnh LCD Mã lệnh(hex ) Lệnh đến ghi LCD Xóa hình hiển thị Trở đầu dòng Giảm trỏ (dịch trỏ sang trái) Tăng trỏ (dịch trỏ sang phải) Dịch hiển thị sang phải Dịch hiển thị sang trái Tắt trỏ,tắt hiển thị A Tắt hiển thi ,bật trỏ C Tắt trỏ,bật hiển thị E Bật hiển thị ,nhấp nháy trỏ F Tắt hiển thị,nhấp nháy trỏ 10 Dịch vị trí trỏ sang trái 14 Dịch vị trí trỏ sang phải 18 Dịch tồn hiển thị sang trái 31 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa 1C Dịch toàn hiển thị sang phải 80 Ép trỏ đầu dòng thứ C0 Ép trỏ đầu dòng thứ hai 38 Hai dòng ma trận 5x7 5.2 Nguyên tắc hiển thị ký tự hình LCD Một chương trình hiển thị ký tự LCD theo bước sau :  Xóa tồn hình  Đặt chế độ hiển thị  Đặt vị trí trỏ (Nơi bắt đầu ký tự hiển thị )  Hiển thị ký tự Chú ý : + Các bước 3,4 lặp lặp lại nhiều lần hiển thị nhiều ký tự + Chế độ hiển thị mặc định hiển thị dịch ,vị trí trỏ mặc định dòng thứ Để điều khiển hoạt động LCD nên sử dụng port port cho việc xuất nhập liệu ,các chân tạo tín hiệu điều khiển RS,RW,EN_LCD chọn tùy ý chân Port lại Hình vẽ ví dụ mạch ghép nối vi điều khiển 8051 với module LCD 16x2.Port vi điều khiển nối tới buz liệu LCD ,các chân P1.0,P1.1, P1.2 port dùn để tạo tín hiệu điều khiển LCD 32 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Sơ đồ giao tiếp với hình tinh thể lỏng LCD 16x2 PHẦN III THIẾT KẾ MẠCH ĐO KHOẢNG CÁCH SỬ DỤNG 8051 VÀ CẢM BIẾN SIÊU ÂM SRF-05 1.Ý tưởng thiết kế Mạch sử dụng cảm biến khoảng cách SRF-05 tương tác với vi xử lý trung tâm IC 89S52 Ngơn ngữ lập trình sử dụng ngơn ngữ C tính tương tác thân thiện cao, dễ dùng Sơ đồ nguyên lý a Khối nguồn 33 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa b Khối điều khiển c Khối hiển thị 34 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa d Khối cảm biến Thiết kế mạch in 35 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Khối nguồn 5.LCD Sơ đồ khối: AT89S52 SRF05 36 dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Khối daoỨng động Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Lưu đồ thuật toán: Start MCU SRF05 LCD 37 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Hình ảnh sản phẩm thực tế: Nhận xét đánh giá Sai số thực tế đo( dùng thước đo) với khoảng cách đo máy đo 3% Điều hồn tồn chấp nhận được, độ tin cậy mơ hình cao áp dụng vào thực tế với mục đích khác nhau, đo mực nước, đo bề dầu lỏng ngầm đất, cảnh báo va chạm, v.v PHẦN IV KẾT LUẬN: Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, em chế tạo thành cơng mạch đo khoảng cách sử dụng cảm biến khoảng cách SRF-05 vi xử lý 89S52 Mạch hoạt động ổn định có độ xác cao, mạch nhiều nhược điểm vật thể nằm nghiêng so với mặt phẳng thu cảm biến khoảng cách mà vi xử lý nhận khác so với thực tế, thực điều mà em cần giải tương lai PHẦN V HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Văn Nghĩa Với nhược điểm em nêu trên, để giải em nghĩ phương án giải dùng nhiều cảm biến hơn, so sánh thông số nhận cảm biến suy thơng số thơng qua thuật tốn xác định từ trước Qua độ xác mạch cao hạn chế khuyết điểm tồn từ trước PHẦN VI TÀI LIỆU THAM KHẢO [ Họ vi điều khiển 8051 ] https://vi.wikipedia.org/wiki/Intel_8051 [ LCD 16x2 ] https://en.wikipedia.org/wiki/Hitachi_HD44780_LCD_controller [ 89S52 ] http://www.alldatasheet.com/datasheetpdf/pdf/82390/ATMEL/AT89S52.html [ Siêu âm ] https://vi.wikipedia.org/wiki/Si%C3%AAu_%C3%A2m 39 Ứng dụng sóng siêu âm để đo khoảng cách