AVR Atmega16 là một họ vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất (Atmel cũng là nhà sản xuất dòng vi điều khiển 89C51). AVR là chip vi điều khiển 8 bits với cấu trúc tập lệnh đơn giản hóaRISC (Reduced Instruction Set Computer), một kiểu cấu trúc đang thể hiện ưu thế trong các bộ xử lý. AVR Atmega16 so với các chip vi điều khiển 8 bits khác, AVR có nhiều đặc tính hơn hẳn, hơn cả trong tính ứng dụng (dễ sử dụng) và đặc biệt là về chức năng như không cần mắc thêm bất kỳ linh kiện phụ nào khi sử dụng AVR, thậm chí không cần nguồn tạo xung clock cho chip (thường là các khối thạch anh). Thiết bị lập trình (mạch nạp) cho AVR rất đơn giản, có loại mạch nạp chỉ cần vài điện trở là có thể làm được. một số AVR còn hỗ trợ lập trình on – chip bằng bootloader không cần mạch nạp. Bên cạnh lập trình bằng ASM, cấu trúc AVR được thiết kế tương thích C.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ GTVT KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN -o0o - BÁO CÁO THỰC TẬP DOANH NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG Đề tài: Tìm hiểu phần mềm Altium, thiết kế mạch đồng hồ hiển thị thời gian thực Altium GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: HOÀNG THẾ PHƯƠNG SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ LƯƠNG MÃ SINH VIÊN: 66DCDT23131 LỚP: 66DCDT21 HÀ NỘI 12-2018 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương LỜI MỞ ĐẦU Với mong muốn hoàn thiện cho thân kiến thức để đáp ứng tốt cho công việc tương lai, em xác định cần phải hiểu biết lý thuyết thực hành Trong suốt quãng thờigian nghiên cứu, học tập giảng đường lý thuyết em trang bị đầy đủ Nhưng thực cho thấy lý thuyết thực hành có nhiều điểm khác nhau, nắm vững lý thuyết mà khơng có thực hành kết không tốt chệch hướng Nhận thức điều đó, em thấy tầm quan trọng trìng thực tập Trong giai đoạn thực tập trang bị cho em kiến thức thực tế Vì quan sát trực tiếp, thực hành cơng việc … Từ em có thêm kiến thức để hỗ trợ cho vấn đề lý thuyết học Hơn từ thực tế công ty trang bị thêm cho em kinh nghiệm quí báu cơng việc mai sau Qua tìm hiểu biết Công Ty giải pháp công nghệ CNC miền bắc đơn vị trải qua mười năm xây dựng sản xuất kinh doanh với thăng trầm, Công ty bước lên với bước vững trãi thời kì đổi mới, tích cực tham gia vào quan hệ kinh tế nước quốc tế, đóng góp tích cực vào nhiệm vụ xây dựng binh chủng quốc phòng vững mạnh Được giúp đỡ tận tình phòng Tổ Chức Lao Động, phòng Tài Chính Cơng ty với giúp đỡ anh Đinh Văn Huy, em trình bày báo cáo tổng hợp cơng ty giải pháp công nghệ CNC miền bắc Tuy nhiên với hạn chế trình độ SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương LỜI CẢM ƠN Để hồn thành đờ án báo cáo thực tập trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh Đạo anh (chị) cán bộ, công nhân viên công ty giải pháp công nghệ CNC miền bắc tạo điều kiện thuận lợi cho em tìm hiểu thực tiễn suốt trình thực tập cơng ty Đặc biệt, em xin gửi đến anh Đinh Văn Huy người tận tình hướng dẫn em suốt trình thực tập lời cảm ơn sâu sắc Và cuối em xin gửi lời cảm ơn đến giảng viên hướng dẫn thầy Hoàng Thế Phương theo sát giúp đỡ em hồn thành đờ án báo cáo thực tập Đờng thời nhà trường tạo cho em có hội thực tập nơi mà em yêu thích, cho em bước đời sống thực tế để áp dụng kiến thức mà thầy cô giáo giảng dạy Qua công việc thực tập em nhận nhiều điều mẻ bổ ích Trong q trình thực tập, trình làm báo cáo thực tập, khó tránh khỏi sai sót, mong thầy, bỏ qua Đờng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy, để em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp tới Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Thị Lương SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH Hình A.1: Cơng ty TNHH giải pháp cơng nghệ CNC miền bắc Hình A.2: Mơ hình tổ chức cơng ty…………………………………………………….7 Hình 1.1 Phần mềm Altium Designer9 Hình 1.2 File lưu phần mềm vừa tải về9 Hình 1.3 Giao diện bắt đầu cài đặt Altium Designer10 Hình 1.4 Chọn ngơn ngữ cài đặt10 Hình 1.5: Chọn cơng cụ cài đặt11 Hình 1.6 Thư mục cài11 Hình 1.7 Bước cài đặt tiếp theo12 Hình 1.8 Mơi trường thiết kế Altium12 Hình 1.9 Mơi trường vẽ thiết kế mạch in (PCB Editor)13 Hình 1.10 Mơi trường vẽ thiết kế thư viện linh kiện ngun lí (SCH Library) Hình 1.11 Mơi trường vẽ thiết kế hình dạng chân linh kiện (PCB Library Editor) Hình 1.12 Panel Library17 Hình 1.13 Tên linh kiện PCB liệt kê Panel PCB Library Bảng 1.3 Một số phím tắt Altium19 Hình 2.1 Sơ đồ chân Atmega1623 Hình 2.2 Sơ đồ chân DS130724 Bảng 2.1 Tên chức chân DS130724 Bảng 2.2 Tên chức ghi thời gian thực DS1307 Hình 2.3 Thạch anh25 Hình 2.4 Cấu tạo Led đoạn Anode chung26 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương Bảng 2.3 Bảng mã cho Led Anode chung (a LSB, dp MSB): Hình 3.1 Mạch ngun lí27 Hình 3.2 Sơ đồ mạch in dưới27 Hình 3.3 Sơ đồ mạch in trên28 Hình 3.4 Mạch thực tế29 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương KÝ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT PCB Projects (Printed circuit board) Project mạch in, quản lí tài liệu liên quan đến vẽ thiết kế mạch in (bản vẽ nguyên lí, vẽ mạch in, danh sách linh kiện,…) FPGA Projects Quản lí vẽ, cơng cụ lập trình FPGA FPGA (Field programmable gate array) mạch tích hợp cỡ lớn VDK Vi điều khiển AVR Atmega16 Là họ vi điều khiển hãng Atmel sản xuất R Điện trở SCH Library(Schematic) Môi trường vẽ thiết kế thư viện linh kiện nguyên lí CNC (Field programmable gate array) Đề cập đến việc điều khiển máy tính máy móc với mục đích sản xuất IC vi mạch, vi mạch tích hợp, mạch tích hợp (Integrated circuit) AM (Ante meridiem) Xuất phát từ tiếng Latinh trước buổi trưa PM (Post meridem) Là sau buổi trưa ADC (Analog-to-digital converter) Mạch chuyển đổi tương tự số linh kiện bán dẫn thực chuyển đổi đại lượng vật lí tương tự liên tục sang giá trị số biểu diễn độ lớp đại lượng RTC (Real Time Clock) Bộ đếm thời gian thực SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp A TỔNG GVHD: Hồng Thế Phương QUAN VỀ CƠNG TY TNHH GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CNC MIỀN BẮC I.Cơ sở Trụ sở CƠNG TY TNHH GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CNC MIỀN BẮC Địa chỉ: số 52, ngõ 232 Trần điền, Hà Nội Tell: 096 308 3579 Email: huylinhkiencnc@gmail.com II Lĩnh vực hoạt động Hình A.1: Cơng ty TNHH giải pháp công nghệ CNC miền bắc Được thành lập năm 2014, đến công ty mở rộng khơng ngừng với trụ sở chính, xưởng sản xuất Hà Nội chuyên sản xuất loại máy tự động hóa, máy CNC cho ngành gỗ, CNC cho ngành quảng cáo, máy CNC laser, kinh doanh loại máy phục vụ cho ngành khí …Máy CNC Plasma cho ngành khí với cấu hình máy tiêu chuẩn sản phẩm riêng biệt đặc thù cung cấp linh kiện dành riêng cho dòng máy Đội ngũ nhân viên công ty người trẻ trung, nhiệt huyết; giỏi chuyên môn giàu kinh nghiệm Công ty sở hữu nhân viên ưu tú, tốt nghiệp trường đại học lớn Đại Học Bách Khoa Hà Nội, Đại học công nghệ giao thông vận tải …Chính điều góp phần tạo nên CNC Miền SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương bắc lớn mạnh thịnh vượng mong muốn phục vụ quý khách hàng ngày chu đáo, tận tình, mang đến cho quý khách hàng sản phẩm tốt Công ty không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm, sáng tạo mẫu mã mới, phù hợp đón trước nhu cầu thị trường, phục vụ kịp thời phát triển sống đại Nhiệm vụ: Sứ mệnh thiết kế sản xuất sản phẩm với công nghệ hàng đầu (Leading Advance Technology) Một số lĩnh vực chính: - Tư vấn máy tính, quản trị hệ thống máy tính - Sửa chữa thiết bị điện, điện tử - Hoạt động dịch vụ công nghệ thông tin dịch vụ khác liên quan đến máy tính - Bn bán máy móc, thiết bị phụ tùng máy nông nghiệp III Mô hình tổ chức Hình A.2: Mơ hình tổ chức cơng ty B NỘI DUNG BÁO CÁO CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU PHẦN MỀM ALTIUM SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương 1.1 Giới thiệu phần mềm Altium Altium Designer trước có tên gọi quen thuộc Protel DXP, công cụ vẽ mạch điện tử mạnh Được phát triển hãng Altium Limited Altium designer phần mềm chuyên nghành sử dụng thiết kế mạch điện tử Nó phần mềm mạnh với nhiều tính thú vị bên cạnh với phần mềm thiết kế mạch khác orcad hay proteus Altium Designer có số đặc trưng sau: • Giao diện thiết kế, quản lí chỉnh sửa thân thiện, dễ dàng biên dịch,quản lí file, quản lí phiên cho tài liệu thiết kế • Hỗ trợ mạnh mẽ cho việc thiết kế tự động, dây tự động theo thuật toán tối ưu, phân tích lắp ráp linh kiện Hỗ trợ việc tìm giải pháp thiết kế chỉnh sửa mạch, linh kiện, netlist có sẵn từ trước theo tham số • Mở, xem in file thiết kế mạch dễ dàng với đầy đủ thông tin linh kiện, netlist có sẵn từ trước theo tham số • Hệ thống thư viện linh kiện phong phú, chi tiết hoàn chỉnh bao gồm tất linh kiện nhúng, số, tương tự,… • Đặt sửa đổi đối tượng lớp khí,định nghĩa luật thiết kế, tùy chỉnh lớp mạch in, chuyển từ schematic sang PCB, đặt vị trí linh kiện PCB • Mơ mạch PCB 3D, đem lại hình ảnh mạch điện trung thực không gian chiều, hỗ trợ MCAD-ECAD,liên kết trực tiếp với mơ hình STEP, kiểm tra khoảng cách cách điện, cấu hình cho 2D 3D • Hỗ trợ thiết kế PCB sang FPGA ngược lại Từ thấy phần mềm Altium desgin có nhiều điểm mạnh so với phần mềm khác đặt luật thiết kế, quản lí đề tài mô dễ dàng, giao diện thân thiện 1.2 Cấu hình cài đặt Để sử dụng Altium Designer 17.0.7 (Build 424) Phần mềm vẽ mạch điện tử ta dowload đây: Download Altium Designer 17.0.7 (Build 424) Phần mềm vẽ mạch điện tử Sau tải, xong ta bắt đầu tiến hành cài đặt theo thứ tự SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hồng Thế Phương Hình 1.1: Phần mềm Altium Designer Bước 1: Kích đúp vào file “Altium Designer 17.0.7.iso” để mount vào ổ đĩa ảo > chạy file “AltimDesignerSetup_17_0_7.exe” Hình 1.2 File lưu phần mềm vừa tải Bước 2: Màn hình thơng báo,chọn “Yes” Sau ấn “Next” 10 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp PO PT PW PVN TA TN TS TW TAB T VD GVHD: Hoàng Thế Phương Lấy GND Thêm Text Để di dây nối chân linh kiện Đánh dấu chân không dùng Mở cửa sổ quản lí đặt tên cho linh kiện Đặt tên tự động cho linh kiện Tìm linh kiện bên mạch in (Chọn khối cần dây bên mạch nguyên lí tồi ắn TS tự động tìm thấy khối bên mạch in Tạo linh kiện Thay đổi thông số mạch Đưa vẽ vừa khung hình Trong mạch in(PCB LAYOUT) Phím tắt Q PT PL PM (Altium16) UM (Altium17) PG PV PR PDD AA TUA TUN TDR TE TM DK DR DO D TA DTS CK Chức Xem mạch in dạng 2D Xem mạch in dạng 3D Chuyển đổi đơn vị mil –> mm ngược lại (Place > Interactive Routing) Chế độ dây tay Định dạng lại kích thước mạch in nhấn vào lớp keep out layer vẽ đường viền sau bơi đen tồn mạch nhấn D S D Kéo nhiều dây lúc (MultiRoute) (bằng cách: nhấn Shift để chọn nhiều Pad, sau nhấn [P M] / [U M] dây bình thường Trong MultiRoute, bạn nhấn Tab để điều chỉnh khoảng cách tương đối dây với nhau) Phủ đồng Lấy lỗ Via Vẽ đường mạch to, khoảng cách đường mạch nhỏ Hiển thị thơng tin kích thước PCB (giống Cad có dạng ) Đi dây tự động Xóa bỏ tất đường mạch chạy Xóa đường dây tên Kiểm tra xem nối hết dây chưa sau hoàn thành dây tay Bo tròn đường dây gần chân linh kiện (Tea Drop – hình giọt nước cho đường mạch gần chân linh kiện) Xóa lỗi hiển thị hình Chọn lớp vẽ (Stack Manager) Để chỉnh thông số mạch độ rộng đường dây (Width), khoảng cách – dây (Clearance), cho phép ngắn mạch (Shortcircuit)… Chỉnh thông số mạch, bạn không muốn ô vuông làm ảnh hưởng đến viện vẽ mạch chuyển line thành dots Hiển thị tất lớp Chỉ hiển thị lớp TOP + BOTTOM + MULTI… Mở cửa sổ chỉnh sửa đường dẫn linh kiện 18 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp RB OD (hoặcCtrl+ D) VB VF L GVHD: Hoàng Thế Phương Hiển thị thơng tin mạch (kích thước, số lượng linh kiện…) Hiện thị cửa sổ Configurations (Điều chỉnh ẩn thành phần) Xoay vẽ 180 độ Hiển thị toàn vẽ Khi di chuyển linh kiện lật linh kiện lớp Top Bottom (Bottom Top) L Ctrl+L Mở View Configuration để điều chỉnh hiển thị lớp TAB Hiện cửa sổ thay đổi thông tin thao tác Fliped Board Lật ngược mạch in Ctrl G G Cài đặt chế độ lưới Ctrl M Shift M Shift R Thước đo kích thước mạch Kính lúp hình vng Thay đổi chế độ dây (Cắt – Không cho cắt – Đẩy dây) 3D MODE Phím tắt SHIFT Chức Xoay board mạch hướng nhìn gốc Xoay board 90 độ Chuyển sang chế độ 2D chế độ 3D View Chuyển sang View 3D chế độ 2D Đồng thời nhần Shift Click chuột phải, di chuyển chuột để xoay boad mạch theo trục X Y Z Điều chỉnh board mạch vừa khít hình Lật boad mạch Kéo lên – Kéo xuống VF VB Cuộn chuột SHIFT + Cuộn Sang trái – Sang phải chuột CTRL + Cuộn Phóng to – Thu nhỏ chuột CTRL + Di Phóng to – Thu nhỏ chuyển chuột Chụp ảnh góc nhìn board mạch 3D vào Clipboard, để lưu CTRL + C thành file ảnh bạn cần sử dụng tool Paint chẳng hạn TP Mở cửa sổ Preferences L Mở cửa sổ Configurations – Điều chỉnh thuộc tính hiển thị 19 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hồng Thế Phương CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Đặt vấn đề Mạch đồng hồ sử dụng phổ biến thiết bị điện tử Để hiểu sâu cách hoạt động thị thời gian thực việc tìm hiểu phần mềm thiết kế mạch điện tử Altium công ty với kiến thức học 2.2 Một số linh kiện sử dụng mạch Danh sách linh kiện sử dụng thiết kế mạch: • Atmega 16 • DS 1037 • Nguồn 12v • Led đoạn ANODE • Thạch anh • Nút nhấn • Diode • Transistor • Điện trở • Tụ điện • 7805 2.2.1 Vi điều khiển Atmega16 - AVR Atmega16 họ vi điều khiển hãng Atmel sản xuất (Atmel nhà sản xuất dòng vi điều khiển 89C51) AVR chip vi điều khiển bits với cấu trúc tập lệnh đơn giản hóa-RISC (Reduced Instruction Set Computer), kiểu cấu trúc thể ưu xử lý - AVR Atmega16 so với chip vi điều khiển bits khác, AVR có nhiều đặc tính hẳn, tính ứng dụng (dễ sử dụng) đặc biệt chức không cần mắc thêm linh kiện phụ sử dụng AVR, chí khơng cần nguồn tạo xung clock cho chip (thường khối thạch anh) - Thiết bị lập trình (mạch nạp) cho AVR đơn giản, có loại mạch nạp cần vài điện trở làm số AVR hỗ trợ lập trình on – chip bootloader khơng cần mạch nạp - Bên cạnh lập trình ASM, cấu trúc AVR thiết kế tương thích C Các đặc điểm tính Atmega16 - AVR Atmega16 có số đặc điểm chức sau: + Có thể sử dụng xung clock đến 16MHz( 16 triệu lệnh giây), xung clock nội lên đến MHz + Bộ nhớ Flash lập trình lại dung lượng lớn, SRAM (Ram tĩnh) lớn, đặc biệt có nhớ lưu trữ lập trình EEPROM + Nhiều ngõ vào (I/O PORT, timer/counter tích hợp PWM.) + Các chuyển đối Analog – Digital phân giải 10 bits, nhiều kênh + Chức Analog comparator + Giao diện nối tiếp USART (tương thích chuẩn nối tiếp RS-232) + Giao diện nối tiếp Two –Wire –Serial (tương thích chuẩn I2C) Master Slaver 20 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương + Bộ đếm thời gian thực (RTC) với dao động chế độ đếm tách biệt + Timer bit Timer 16 bit với chế độ so sánh chia tần số tách biệt chế độ bắt mẫu + Giao tiếp nối tiếp Serial Peripheral Interface (SPI) + Bốn kênh điều chế độ rộng xung PWM + Bộ định thời Watchdog lập trình Tự động reset treo máy + Bộ so sánh tương tự Hình 2.1 Sơ đồ chân Atmega16 + VCC: Điện áp nguồn nuôi (5V); + GND: Nối mass + PortA (PA7…PA0): PortA nhận vào tín hiệu tương tự (Analog) chuyển đổi thành tín hiệu số (Digital) Ngồi PortA tách làm vào/ra hướng bits chuyển đổi A/D không sử dụng Khi chân PA0 đến PA7 lối vào đặt xuống chế độ thấp từ bên ngoài, chúng nguồn dòng điện trở nối lên nguồn dương kích hoạt Các chân PortA vào trạng thái có điện trở cao tín hiệu Reset chế độ tích cực khơng có tín hiệu xung đồng hồ Port A cung cấp đường địa chỉ/dữ liệu vào/ra hoạt động theo kiểu đa hợp kênh dùng nhớ SRAM bên + Port B, C, D: tương tự PortA + Reset: Lối vào đặt lại Bộ vi điều khiển đặt lại chân chế độ thấp 50ns + XTAL1: Lối vào khuếch đại đảo lối vào mạch tạo xung nhịp bên + XTAL2: Lối khuếch đại đảo: XTAL1 XTAL2 lối vào lối khuếch đại đảo Bộ khuếch đại bố trí để làm tạo dao động chip Một tinh thể thạch anh cộng hưởng gốm sử dụng Để 21 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương điều khiển vi điều khiển từ nguồn xung nhịp bên ngoài, chân XTAL2 để trống, chân XTAL1 nối với dao động bên + AREF: Là chân chuyển đổi tín hiệu analog cho chuyển đổi A/D + AVCC: Là chân nguồn cho PortA cho chuyển đổi A/D Nó tự kết nối với nguồn ADC không sử dụng 2.2.2 IC thời gian thực DS1307 Hình 2.2 Sơ đồ chân DS1307 Các thơng số kĩ thuật DS1307 • Điện áp hoạt động: 5V • Sử dụng nguồn Pin 3V bên ngồi điện • Giao tiếp chuẩn với I2C • Có 56 Byte RAM trống để người dùng tùy ý sử dụng • Có thể xuất xung có tần số 1Hz,4.096 KHz,8.192KHz,32.768KHz Thứ tự chân Bảng 2.1: Tên chức chân DS1307 Tên chân Chức X1 Kết nối với thạch anh 32,768KHz để tạo dao động DS1307 X2 Kết nối với thạch anh 32,768KHz để tạo dao động DS1307 Vbat Cực dương nguồn Pin3V GND GND SDA Đường liệ chuẩn giao tiếp I2C SCL Đường xung nhịp chuẩn giao tiếp I2C SQW (OUT) Tạo xung vng với tần số lập trình VCC 5V Bảng 2.2: Tên chức ghi thời gian thực DS1307 Tên SECONDS Địa Chức ghi 0x00 Bit0 - Bit6: chứa giá trị giây 22 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp MINUTES HOURS 0x01 0x02 DAY DATE MONTH YEAR 0x03 0x04 0x05 0x06 GVHD: Hồng Thế Phương Bit7 (CH): =1 vơ hiệu hóa dao động DS1307 Chứa giá trị phút Bit0 - Bit4:chứa giá trị đơn vị Bit6 =1: chế độ 12h =0: chế độ 24h -Trong chế độ: 24h: Bit5 - Bit4:Chứa giá trị chục đơn vị 12h: Bit4 chứa giá tị chục Bit5: =0: AM =1: PM Chứa giá trị thứ Chứa giá trị ngày Chứa giá trị tháng Chứa giá trị năm 2.2.3 Thạch anh Hình 2.3 Thạch anh Thạch anh điện tư 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 điện áp điện áp vào mặt thạch anh, bị biến dạng nược lại tạo sức ép vào bề mặt phát điện Trong mạch thạch anh sử dụng tần số xung đồng hồ ổn định 2.2.4 Led đoạn Anode chung COM a D1 D2 D3 a b c b c D5 D COM d e d e g D6 D7 f g f D8 dp dp Hình 2.4 Cấu tạo Led đoạn Anode chung 23 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp - GVHD: Hoàng Thế Phương Đối với dạng Led anode chung, chân COM phải có mức logic muốn sáng Led tương ứng chân a – f, dp mức logic Bảng 2.3: Bảng mã cho Led Anode chung (a LSB, dp MSB): Số dp g f e d c b a Mã hex 1 0 0 0 C0h 1 1 1 0 F9h 1 0 0 0A4h 1 0 0 B0h 0 1 0 99 h 0 0 92 h 0 0 82 h 1 1 0 0F8 h 0 0 0 80 h 0 0 0 90 - Dùng phương pháp quét: Khi kết nối chung đường liệu Led đoạn (hình vẽ), ta cho Led sáng đồng thời (do ảnh hưởng lẫn Led) mà phải thực phương pháp quét, nghĩa thời điểm sáng Led tắt Led lại Do tượng lưu ảnh mắt, ta thấy Led sáng đồng thời Cách tính điện trở hạn dòng cho led - Khi kết nối để điều khiển led đoạn, để tránh qua dòng làm hỏng led ta phải tính tốn điện trở hạn dòng Điện áp rơi led led phân cực thuận khoảng đến 2.2V (led xanh da trời trắng cao lên đến 3.6V) - Điều khiển led đoạn màu đỏ dòng qua led khoảng 15mA, điện trở hạn dòng cho led tính R = (5v-2v)/15mA Tính R = 220 ohm (Trong thiết kế sử dụng R = 330 ohm) 2.2.5 Điện trở Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vô lớn Các loại điện trở Điện trở thường : Điện trở thường điện trở có cơng xuất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W Điện trở cơng xuất : Là điện trở có cơng xuất lớn từ 1W, 2W, 5W, 10W Điện trở sứ, điện trở nhiệt : Là cách gọi khác điện trở cơng xuất , điện trở có vỏ bọc sứ, hoạt động chúng toả nhiệt 24 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương Cách đọc giá trị điện trở Bảng 2.4 Cách đọc giá trị điện trở 2.2.6 Transistor Tranzitor linh kiện bán dẫn thường sử dụng thiết bị khuếch đại khóa điện tử Cấu tạo Transistor gồm lớp bán dẫn ghép với hình thành mố tiếp giáp P-N ,nếu ghép theo thứ tự PNP ta transistor thuận ,nếu ghép theo thứ tự NPN ta transistor ngược, phương diện transistor tương đương với hai diode đấu ngược chiều Ba lớp bán dẫn nối thành cực, lớp cưc gốc kí hiệu B (Base) có nồng độ tạp chất thấp mỏng, lớp bên nối cực phát Emiter kí hiệu E, cực góp Colector kí hiệu C Nguyên tắc hoạt động Trasistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E đó: (+) nguồn vào cực C (-) vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua công tắc trở hạn dòng vào hai cực B cực E ,trong cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở hai cực C E cấp điện khơng có dòng điện chạy qua mối CE (lúc IC=0) 25 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hồng Thế Phương Khi cơng tắc đóng mối P-N phân cực thuận ,do dòng điện chạy từ (+) nguồn BE qua công tắc qua R hạn dòng qua BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay có IB xuất có dòng IC chạy qua CE làm bóng đèn phát sáng dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dòng IC phụ thuộc hồn tồn vào dòng IB theo cơng thức IC=β.IB Trong đó: IC dòng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua BE : β hệ số khuyếch đại transistor Hình 2.5 Hoạt động Transistor Xét hoạt động transistor PNP Tương tự NPN cực tính nguồn UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN MẠCH PHẦN CỨNG 26 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương 3.1 Thiết kế mạch phần cứng - Mạch vi điều khiển Atmega16 thực chức đọc – xuất xử lý liệu Thực giao tiếp I2C với DS1307 - Mạch nút nhấn: nút nhấn thứ thiết lập cho vi điều khiển hoạt động chế độ bình thường hay cài đặt thời gian, nút làm tăng thời gian cần điều chỉnh, nút làm giảm thời gian cần điều chỉnh - Khối hiển thị gồm Led đoạn hiển thị thời gian - phút – giây - Khối tạo thời gian thực sử dụng IC thời gian thực DS1307 với nguồn nuôi 3V Địa liệu truyền nối tiếp qua Bus chiều, giao tiếp với vi điều khiển qua chân SDA SCL - Khối mạch nguồn với đầu 5V cung cấp nguồn cho vi điều khiển Atmega16 3.1.1 Mạch ngun lí Hình 3.1 Mạch ngun lí 27 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hồng Thế Phương 3.1.2 Mạch in Hình 3.2 Sơ đồ mạch in Hình 3.3 Sơ đồ mạch in 28 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương 3.1.3 Kết thực Hình 3.4 Mạch thực tế 29 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương 3.2 Sơ đồ điều khiển Giải thích: - Sau hệ thống hoạt động, hệ thống giải mã Led đoạn quét Led Sau khởi tạo đường truyền I2C đoạc thời gian thực DS1307 Hiển thị Thời gian Led đoạn Thời gian giây bắt đầu tăng lần tăng kiểm tra lần, giây >59 đưa giây 00, sau tiếp tục tăng Đồng thời tăng phút tiến hành kiểm tra phút, phút >59 đưa phút 00 đồng thời tăng Khi >23 đưa 00 sau tiếp tục kiểm tra Q trình lặp lại KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 30 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương KẾT LUẬN Altium phần mềm thiết kế mạch điện tử có nhiều ưu điểm so với phần mềm thiết kế khác Orcad, Proteus Altium có nhiều tính hỗ trợ như: Phần mạch ngun lí (Shematic) với tính gióng linh kiện thẳng hàng, kéo nhiều đường mạch lúc, thiết kế mạch lớn, quản lí theo chiều sâu ) Altium hỗ trợ thư viện, chuyển từ Orcad, autocad,…sang Altium, hỗ trợ thiết kế mạch in (PCB) dễ dàng… Phần “Mạch đồng hồ thị thực” nhiều khắc phục để độ xác để thị thời gian cách xác mạch hoạt động tốt HƯỚNG NGHIÊN CỨU Sử dụng phần mềm Altium thiết kế mạch khác, thành thạo thao tác thiết kế Phát triển số chức cho “Mạch đồng hồ hiển thị thời gian thực” đặt hẹn báo thức, hiển thị thời gian,… 31 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 Báo cáo thực tập doanh nghiệp GVHD: Hoàng Thế Phương DANH MỤC THAM KHẢO Vi điều khiển ứng dụng _Kiều Xuân Thực Giáo trình kĩ thuật lập trình C nâng cao_Gs Phạm Văn Ất http://www.alldatasheet.com https://tailieu.vn http://www.echipkool.com 32 SVTH: Nguyễn Thị Lương MSV: 66DCDT23131 ... cần điều chỉnh, nút làm giảm thời gian cần điều chỉnh - Khối hiển thị gồm Led đoạn hiển thị thời gian - phút – giây - Khối tạo thời gian thực sử dụng IC thời gian thực DS1307 với nguồn nuôi 3V... thị thời gian cách xác mạch hoạt động tốt HƯỚNG NGHIÊN CỨU Sử dụng phần mềm Altium thiết kế mạch khác, thành thạo thao tác thiết kế Phát triển số chức cho Mạch đồng hồ hiển thị thời gian thực ... đường truyền I2C đoạc thời gian thực DS1307 Hiển thị Thời gian Led đoạn Thời gian giây bắt đầu tăng lần tăng kiểm tra lần, giây >59 đưa giây 00, sau tiếp tục tăng Đồng thời tăng phút tiến hành