Đồ án điện tử 2 thiết kế mạch thời gian thực hiển thị LCD i2c điều khiển thiết bị

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ Họ tên sinh viên: Hồ Minh Tiến MSSV: 15141068 Ngành: CNKT Điện Tử - Truyền Thông Lớp: 15141CLDT2A Giảng viên hƣớng dẫn: ThS Trƣơng Ngọc Anh ĐT: 01643783941 Ngà nhận ề tài: Ngày nộp ề tài: Tên ề tài: thiết kế thi công mạch điều khiển đèn theo thời gian cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm cao Các số liệu, tài liệu ban ầu: Nội dung thực ề tài: Sản phẩm: Giáo viên hƣớng dẫn CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHI NH N ỦA GIÁO VI N HƢỚNG N Họ tên Sinh viên: Hồ Minh Tiến MSSV: 15141068 Ngành:CNTK Điện Tử - Truyền Thông Tên ề tài: thiết kế thi công mạch điều khiển đèn theo thời gian cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm cao Họ tên Giáo viên hƣớng dẫn:Th.S Trƣơng Ngọc Anh NH N XÉT Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện: Ƣu iểm: Khuyết iểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHI NH N ỦA GIÁO VI N PHẢN IỆN Họ tên Sinh viên: Hồ Minh Tiến MSSV: 15141068 Ngành:CNKT Điện Tử - Truyền Thông Tên ề tài: thiết kế thi công mạch điều khiển đèn theo thời gian cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm cao Họ tên Giáo viên phản biện: NH N XÉT Về nội dung ề tài & khối lƣợng thực hiện: Ƣu iểm: Khuyết iểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:……………….(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hỗ trợ, giúp ỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp ngƣời khác Trong suốt thời gian từ bắt ầu học tập giảng ƣờng ại học ến na , em ã nhận ƣợc nhiều quan tâm, giúp ỡ q Thầ Cơ, gia ình bạn bè Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cám ơn chân thành ến: Ban giám hiệu trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kĩ Thuật TPHCM ã tạo iều kiện tốt ể em học tập nghiên cứu Khoa tạo chất lƣợng cao, thƣ viện trƣờng ã cung cấp giáo trình nhiều tài liệu tham khảo cho em suốt trình học tập nghiên cứu môn học Sự hƣớng dẫn giúp ỡ chi tiết tận tình thầy giáo Th.S Trƣơng Ngọc Anh số thầ cô giáo khoa tạo chất lƣợng cao ã tận tình giảng giải phân tích rõ vấn ề thắc mắc tình nghiên cứu thi công làm mạch Cảm ơn bạn anh chị khóa trƣớc ã nhiệt tình giúp ỡ Mặc dù cố gắng trình tìm hiểu nhƣng kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Em mong ƣợc góp ý, nhận xét ánh giá nội dung nhƣ hình thức trình bày thầy án em ể em biết hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! TP.H M , Ngày … tháng năm 2019 Sinh viên thực Hồ Minh Tiến MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ PHI U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN PHI U NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC T VI T TẮT DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ MỤC TIÊU, PHÂN TÍCH YÊU CẦU NHIỆM VỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC HIỆN Mục tiêu Yêu cầu nhiệm vụ ề tài Phƣơng pháp thực Chƣơng 10 TỔNG QUAN 10 1.1 Lý chọn ề tài 10 1.2 Giới hạn ề tài 10 Chƣơng 11 CƠ SỞ LÝ THUY T VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN 11 2.1 Tổng quan PIC16F887 11 2.1.1 Sơ lƣợc PIC16F887 11 2.1.2 Sơ chân 11 2.3 Tìm hiểu IC thời gian thực DS1307 14 2.3.1 Giới thiệu IC thời gian thực DS1307 14 2.3.2 Tổ chức ghi DS1307 15 2.4 Tổng quan DHT11 18 2.4.1 Thông số kỹ thuật 18 2.4.2 Nguyên lý hoạt ộng: 18 Chƣơng 22 THI T K VÀ MÔ PHỎNG 22 3.1 Thiết kế 22 3.2 Thiết kế phần cứng 24 3.2.1 Khối nguồn 24 3.2.2 Khối xử lí trung tâm 25 3.2.3 Khối thời gian thực 25 3.2.4 Khối hiển thị 26 3.2.5 Khối iều khiển 26 3.2.6 Sơ khối nút nhấn 26 3.2.7 Sơ iều khiển toàn mạch 27 3.2.8 Mạch in 29 3.3 3.4 Thiết kế phần mềm 29 3.3.1 Lƣu thuật tốn tồn mạch 29 3.3.2 Lƣu thuật tốn iều khiển èn chng 31 3.3.3 Lƣu khối nút nhấn 33 Kết ạt ƣợc 36 4.1 Kết ạt ƣợc 39 4.2 Hƣớng phát triển ề tài 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHỤ LỤC 41 Phụ lục 1: Datasheet Pic16F887 41 Phụ lục 2: Datasheet ds1307 41 Phụ lục 3: Datasheet c1815 41 Phụ lục 3: Datasheet moc3020 41 ANH MỤ Á VI IC: Integrated Circuit V: Volt Hz: Hertz AC: Alternating Current A: Ampe uF: Micro Fara RTC: Read time clock DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂ ĐỒ Hình 1: Sơ chân PIC 16F887 Bảng 1: Chức chân LCD 20*4 Hình 2: Sơ chân LCD 16x2 Hình 3: cấu tạo DS1307 Hình 4: tổ chức ghi DS1307 Hình 5: Cảm biến nhiệt ộ, ộ ẩm DHT11 Hình 6: Sơ nguyên lý DHT11 Hình 7: Quá trình giao tiếp Hình 9: trình truyền liệu DHT11 Hình 10: sơ khối tồn mạch Hình 11: Sơ mạch nguồn 5V Hình 12: Khối thời gian thực Hình 13: Khối hiển thị Hình 14: khối iều khiển Hình 15: khối nút nhấn Hình 16: Sơ ngun lí tồn mạch MỤC TIÊU, PHÂN TÍCH U CẦU NHIỆM VỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP HỰC HIỆN Mục tiêu Hoàn thành ƣợc ề tài ƣợc giao theo úng cầu thời gian qu ịnh, sản phẩm phải gọn nhẹ, hiệu ứng dụng cao kinh tế, dễ lắp ráp thay Qua ó hiểu biết thêm linh kiện nhƣ ứng dụng chúng vào thực tế Yêu cầu nhiệm vụ đề tài Thiết kế thi công mạch iều khiển èn theo thời gian cảnh báo nhiệt ộ cao sử dụng linh kiện có sẵn thị trƣờng, thi cơng phân tích ngun lí hoạt ộng mạch Từ ó ƣa vào thực tế Phƣơng pháp thực Trƣớc hết phải phân tích yêu cầu ề tài ƣợc giao Nắm bắt rõ ƣợc mục ích yêu cầu ề tài Để từ ó có cở bắt ta vào tìm tòi sƣu tầm mạch số anh chị khóa trƣớc nhƣ tìm hiểu thêm mạng internet ể từ ó làm sở cho việc xây dựng thiết kế ề tài cho Khi có sở bắt tay vào cơng việc xây dựng lên mạch mơ hình vừa tìm hiểu, chọn lọc thiết kế theo nhiều phƣơng án ể tìm phƣơng án tối ƣu cho việc thiết kế thi công sau Sau ã xâ dựng mạch chạ ƣợc mơ hình bắt tay vào xây dựng mạch thực tế cho hiệu kinh tế hƣơng TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Ngày ngành kỹ thuật iện tử có vai trò quan trọng sống ngƣời Các hệ thống iện tử ngày a dạng ang tha công việc hàng ngày ngƣời từ công việc từ ơn giản ến phức tạp Với phát triển không ngừng công nghệ, nhiều sản phẩm ƣợc tạo nhằm giảm bớt công việc cho ngƣời, giúp cho chất lƣợng sống ngƣời ƣợc nâng cao nhƣ trò chơi giải trí cho trẻ em, thiết bị tự ộng giúp việc cho ngƣời nội trợ gia ình… Cùng với phát triển công nghệ ời vi mạch tích hợp có tốc ộ xử lý nhanh, xác, ứng dụng thiết bị chuyên dùng ngƣời Với xu hƣớng ại hóa phát triển vƣợc bật khoa học kĩ thuật thiết bị tự ộng ngày hữu dụng ời sống Bên cạnh ó việc cảnh báo nhiệt ộ khơng khí cao dẫn ến hoả hoạn nên hữu ích với sống Xuất phát từ thực tế kiến thức ã ƣợc học nhà trƣờng em ịnh lựa chọn ề tài “thiết kế thi công mạch điều khiển đèn theo thời gian cảnh báo nhiệt độ, độ ẩm cao” 1.2 Giới hạn đề tài Thiết kế thi công mạch iều khiển èn theo thời gian cảnh báo nhiệt ộ cao Có khả cảnh báo nhiệt ộ ộ ẩm nằm ngƣỡng cho phép iều khiển tự ộng tắt mở èn theo khung thời gian ã cài ặt iều chỉnh khung thời gian ặt linh kiện có sẵn thực tế thi cơng phân tích ngun lý hoạt ộng mạch 10 Hình 15: khối nút nhấn 3.2.7 Sơ đồ điều khiển tồn mạch 27 Hình 16: Sơ ngu ên lí tồn mạch 28 3.2.8 Mạch in Hình 17: Mạch in 3.3 hiết kế phần mềm 3.3.1 Lƣu đồ thuật tốn tồn mạch 29 begin S Cấu hình, khởi tạo port, LCD, ADC, kênh 0, biến Nhiệt độ>NDT | nhiệt độ = P1 GIAY_DS13 >= S1 S S Đ PHUT_DS13== P1 GIAY_DS13 = S1 Đ S S PHUT_DS13== P2 S Đ Đ BẬT ĐÈN S PHUT_DS13=< P2 TẮT ĐÈN GIAY_DS13 = H1 Đ S S GIO_DS13== H1 GIO_DS13= P1 GIO_DS13== H2 S BẬT ĐÈN PHUT_DS13= S1 Đ TẮT ĐÈN Đ PHUT_DS13== P1 S BẬT ĐÈN S PHUT_DS13== P2 BẬT ĐÈN Đ BẬT ĐÈN TẮT ĐÈN TẮT ĐÈN S GIAY_DS13 NDT Đ BÁO CHUÔNG S NDDAT Đ BÁO CHUÔNG S DA10 A B MOD==2 MOD==3 UP==0 UP==0 P1++ S1++ P1>59 S1>59 P1=59 S1=59 DW==0 DW==0 P1 S1 P159 S2>59 NDT>99 H2=23 P2=59 S2=59 NDT=99 DW==0 DW==0 DW==0 DW==0 H2 P2 S2 NDT H2