Thiết kế, chế tạo hệ thống tưới cây tự động theo độ ẩm

LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian thực đề tài với nội dung nghiên cứu,thiết kế chế tạo hệ thống tưới tự động, chúng em cố gắng vận dụng kiến thức học trường, thực tế Cùng với giúp đỡ cô Nguyễn Phương Thảo hoàn thành yêu cầu đề tài Đó nghiên cứu, thiết kế thực thi chế tạo mạch điều khiển hệ thống tưới tự động đạt độ xác hoạt động tốt Chúng Em xin chân thành cảm ơn Nguyễn Phương Thảo tận tình bảo giúp đỡ em hoàn thành đồ án Do kiến thức cịn hạn chế q trình thực đồ án chúng em khơng tránh khỏi sai xót kính mong quý thầy cô hội đồng bảo vệ dẫn, bỏ qua giúp đỡ Chúng em mong đóng góp thầy bạn để nội dung đề tài ngày hoàn thiện Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.Bộ hẹn van điều khiển 12 Hình Sơ đồ khối mạch .15 Hình 2.Sơ đồ chân PIC 16F877A 19 Hình Sơ đồ nguyên lý cổng PIC 16F877A 19 Hình 4.Cảm biến độ ẩm đất .26 Hình Sơ đồ nguyên lý kết nối LCD1602 mạch điện 28 Hình Relay 5V sơ đồ chân 29 Hình Sơ đồ chân DS1307 .30 Hình Sơ đồ kết nối DS1307với VĐK 31 Hình 2.9 Cấu tạo Transistor 31 Hình Giao diện phần mềm lập trình 38 Hình PG2C mạch nạp PIC qua cổng COM 39 Hình 3 Giao diện phần mềm nạp pickit2 40 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Nền nông nghiệp nước ta nơng nghiệp cịn lạc hậu chưa có nhiều ứng dụng khoa học kĩ thuật áp dụng vào thực tế Rất nhiều quy trình kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc tiến hành cách chủ quan không đảm bảo yêu cầu Có thể nói nơng học ngồi kĩ thuật trồng trọt, chăm sóc tưới nước khâu quan trọng trồng trọt, đểđảm bảo sinh trưởng phát triển bình thường, tưới tưới đủ theo yêu cầu nông học trồng không sinh sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt suất, hiệu cao Ngoài tuyến phố khu vực trung tâm thành phố bắt gặp hình ảnh xe bồn chở nước tưới dọc đường gây ùn tắc, an tồn giao thơng Mặt khác nước ta giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa thiết bị máy móc tựđộng đưa vào phục vụ thay sức lao động người Vì thiết bị tưới nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đưa vào thực tiễn ngày áp dụng nhiều Thiết bị tưới đa dạng chủng loại (vòi phun mưa, phun sương, vịi nhỏ giọt bù áp, vịi khơng bù áp, dây tưới nhỏ giọt ) có thơng số khác phục vụ cho loại khác chế tạo từ nhiều nước Israel, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc , thuận tiện cho người sử dụng lựa chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng Việc tính tốn để lựa chọn thiết bị hệ thống tưới đáp ứng nhu cầu tưới theo nông học trồng phù hợp điều kiện kinh tế, kỹ thuật cho hiệu cao việc cần thiết cho việc phát triển diện rộng hệ thống tưới Hệ thống tưới phun đáp ứng độẩm gốc, độẩm khơng khí cho trồng phát triển tốt, hệ thống tiết kiệm nước tạo SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử điều kiện cho trồng hấp thu dinh dưỡng không gây rửa trơi, thối hóa đất, khơng gây nhiễm mơi trường Hệ thống tưới nước tự động kết hợp với bón phân, phun thuốc hóa học Hơn nữa, với việc thiết kế hệ thống tưới tựđộng giúp cho người tưới cây, khơng phải tốn chi phí nhân cơng tưới nước giám sát thời gian tưới Với hệ thống này, việc tưới tựđộng tùy theo nhiệt độ thời tiết nắng hay mưa, độẩm cao hay thấp, mùa năm… Tất điều kiện sẽđược đưa vào hệ thống tính tốn đưa thời gian xác để bơm nước Người lao động không cần phải quan tâm đến việc tưới cây, sẽđược sinh trưởng phát triển tốt nhờ việc tưới phù hợp xác Lý chọn đề tài Hệ thống tưới tự động (tưới nhỏ giọt, phun sương …) hệ thống thiết bị tưới tốt đáp ứng theo yêu cầu sinh trưởng trồng ứng dụng rộng nước phát triển Hệ thống tưới nước tự động hình thức tưới nước hợp lý, tiết kiệm sức lao động chi phí nhân cơng Vốn phổ biến từ nhiều nước giới Tuy nhiên Việt Nam vài ba năm trở lại việc vận dụng hệ thống trở thành xu hướng Hệ thống tưới nước tự động trở nên phổ biến với người nông dân nông thơn với q trình đại hóa nơng nghiệp nông thôn người dân mạnh dạn đưa vào xử dụng chi phí đầu tư cao Mặt khác khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ làm thay đổi sống người, làm cho sống người ngày trở nên tiện nghi đại Kỹ thuật điện tử phát triển người tạo thiết bị máy móc đại thay cho người công việc nặng nhọc địi hỏi xác cao SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Kỹ thuật điện tử phát triển nhanh chóng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực: công nghiệp, giao thông vận tải, hàng không vũ trụ Các thiết bị điều khiển tự động giữ vai trị quan trọng góp phần lớn cho tiến không ngừng lĩnh vực Ngành nông nghiệp nước ta cịn phụ thuộc nhiều vào khí hậu tự nhiên, với phương pháp sản xuất canh tác truyền thống không mang lại suất cao Khi kinh tế xã hội phát triển nhu cầu người nâng cao, đòi hỏi chất lượng nâng cao Do cần đến thiết bị kỹ thuật tiên tiến có khả đo đạc điều khiển thông số môi trường :nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, chất dinh dưỡng cung cấp phù hợp với giai đoạn phát triển trồng Xuất phát từ vấn đề thực tiễn chúng em nghiên cứu tiến hành thiết kế : “hệ thống tưới tự động theo độ ẩm’’ Mục đích nghiên cứu Vận dụng kiến thức học để nghiên cứu thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống tưới tự động, từ đưa vào ứng dụng thực tiễn Giúp cho việc tưới tiêu trồng nước ta có phương án đạt hiệu cao Kết cấu - Tổng quan đề tài - Giới thiệu linh kiện sử dụng mạch điều khiển - Thiết kế hệ thống tưới tự động - Kết định hướng phát triển Phương pháp nghiên cứu Để thực nội dung đề tài nghiên cứu, em tiến hành phương pháp nghiên cứu sau: • Các kết nghiên cứu kế thừa SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử - Kế thừa cơng trình nghiên cứu hệ trước sở lý thuyết phần mềm lập trình mơ - Kế thừa nghiên cứu có thực tiễn • Định hướng nghiên cứu - Nghiên cứu phần mềm lập trình mơ máy tính - Tìm phương pháp lập trình đơn giản, dễ sử dụng, hiệu • Kiểm chứng - Chạy thử mơ hình nhiều lần, kiểm tra phát lỗi từ hồn thiện hệ thống SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TƯỚI CÂY TỰ ĐỘNG 1.1 Khái niệm hệ thống tự động Hệ thống điều khiển tự động hệ thống bao gồm phần tử tự động nhằm điều khiển trình xảy thiên nhiên, sống mà khơng có tham gia trực tiếp người Hệ thống điều khiển tựđộng: tập hợp thành phần vật lý có mối liên quan tác động qua lại lẫn để huy, tự hiệu chỉnh điều khiển hệ thống khác Hệ thống điều khiển tự động xuất ngày phổ biến - Hệ thống điều hồ khơng khí - Hệ thống điều chỉnh độẩm - Hệ thống tự động báo cháy v.v Trong môi trường sản xuất: - Các máy tự động - Các đường dây sản xuất, lắp ráp tự động - Các máy điều khiển theo chương trình, Máy tính, Robot v.v 1.2.Vai trị tự động hóa q trình sản xuất Lịch sử hồn thiện cơng cụ, phương tiện sản xuất phát triển sở giới hóa điện khí hóa Khi có đột phá lĩnh vực công nghệ vật liệu điện tử tin học cơng nghệ tự động có hội phát triển SVTT: Ngơ Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử mạnh mẽ, đem lại mn vàn lợi ích thiết thực cho xã hội Đó mấu chốt suất, chất lượng, giá thành Trong thực tiễn áp dụng tự động hóa vào sản xuất mang lại hiệu không nhỏ cho phép giảm giá thành nâng cao suất lao động, cải thiện điều kiện sản xuất, đáp ứng cường độ cao sản xuất đại, thực chun mơn hóa hốn đổi sản xuất Từ tăng khả cạnh tranh, đáp ứng yêu cầu sản xuất Trong tương lai gần tự động hóa đóng vai trị vơ quan trọng khơng thể thiếu, khơng ứng dụng sản xuất mà ứng dụng phục vụ đời sống người Trong sản xuất thay người công việc bắp nặng nhọc, công việc nguy hiểm, độc hại, công việc tinh vi đại cịn đời sống người cơng nghệ ứng dụng phục vụ nhu cầu sống Nó phương tiện khơng thể thiếu đời sống 1.3 Ứng dụng tự động hóa tưới tiêu cho trồng Công trường thực vật địa sản xuất nông nghiệp đại hóa Tồn q trình điều khiển tự động để giảm bớt sức người, nâng cao sản lượng… Mặc dù tự động hóa ứng dụng từ lâu cho việc tưới tiêu, song phát triển số nước phát triển, nước chậm phát triển nông nghiệp chiếm tỉ lệ lớn việc ứng dụng tự động hóa cho việc tưới chậm Hiện nay, trợ giúp nước nước phát triển đưa dần tự động hóa vào đời sống sản xuất, đặc biệt nước đông nam có Việt Nam SVTT: Ngơ Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Ngày với phát triển mạnh mẽ công nghệ chế tạo thiết bị tự động hóa, kết hợp với thành tựu công nghệ vi điện tử công nghệ thông tin, cho phép tạo nên giải pháp tự động hóa lĩnh vực Có thể nói tự động hóa trở thành xu hướng tất yếu cho lĩnh vực cho quốc gia, vùng lãnh thổ 1.4 Các nghiên cứu nước Ở nước có nhiều nghiên cứu ứng dụng hệ thống tưới tự động: Đầu năm 80, Liên Xô ( cũ ) chế tạo loại máy tự động ứng dụng nông nghiệp Khi làm việc loại máy quan sát độ ẩm thổ nhưỡng, nhiệt độ khơng khí, sức gió… Nó xác định phương pháp tưới tiến hành tưới cho trồng, nhờ loại máy làm mưa nhân tạo khác Hãng robot Droplet giới thiệu robot tưới tích hợp cơng nghệ tự động nhất, điện toán đám mây số dịch vụ kết nối khác cho phép Droplet có khả tự động ngắm hướng vòi phun, lượng nước tần suất tưới để tự động tưới nước cho theo lịch trình tự tính tốn dựa phân tích liệu đầu vào Droplet vòi phun tự động có khả tự điều chỉnh hướng dịng nước phun từ ống đến thân bán kính 9,14 mét Trước robot tự động vận hành, người dùng cần khai báo tên loại có mặt vườn thơng qua điện thoại, máy tính bảng, kết nối khơng dây với robot Dựa thông tin tên loại cây, Droplet tự tra cứu thông tin mạng nhằm xác định lượng nước tần số tưới cho phù hợp với loại Bên cạnh đó, Droplet tự tra cứu liệu tình hình thời tiết địa điểm làm việc để xác định mưa/nắng nhằm đưa lịch làm việc thích hợp 10 SVTT: Ngơ Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 10 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Bộ điều khiển tưới tự động Israel dễ dàng lập trình theo yêu cầu tưới người sử dụng Chỉ cần vài thao tác lập trình, cung cấp cho hệ thống nguồn nước đầu vào dẫn đầu tưới đến vị trí cần tưới hồn tất việc lắp đặt hệ thống tưới tự động theo công nghệ tưới tiên tiến Có loại điều khiển: Điều khiển theo tưới điều khiển theo chu kỳ • Điều khiển theo tưới: Hệ thống hoạt động theo thời gian đồng hồ yêu cầu • Điều khiển theo chu kì tưới: Hệ thống hoạt động theo vịng lặp thời gian • - Bộ điều khiển thời gian van điện từ Bộ điều khiển tự động: dùng để cài đặt thời gian tưới tự động, hoạt động, thời gian hoạt động, thời gian dừng hay chuyển đổi vị trí tưới Bộ cảm biến mưa tự động ngừng tưới có mưa hay độ ẩm cao - Van điện từ: thiết bị nhận truyền tín hiệu từ điều khiển đến đầu tưới, để đầu tưới hoạt động Hình 1.Bộ hẹn van điều khiển * Hoạt động hệ thống tưới: Hệ thống mặc định tưới, đến hoạt động điều khiển tự động truyền tín hiệu đến van điện từ, van tự động mở cung cấp nước cho đầu phun Thời gian tưới cài đặt sẵn theo ý muốn người sử dụng 1.5.Các nghiên cứu nước Ở nước ta có nhiều nghiên cứu ứng dụng hệ thống tự động vào sống Người dân sáng tạo hệ thống bán tự động giúp tiết kiệm sức lao 11 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 11 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử động, hiệu mang lại cao so với tưới thủ cơng Tuy nhiên hệ thống cịn nhiều nhược điểm cần khắc phục để mang lại hiệu cao Ở trường đại học chuyên ngành kĩ thuật có nhiều đề tài hệ thống tưới nước tự động sinh viên thực Tuy nhiên nhiều mặt hạn chế cần khắc phục Hệ thống tưới phun tự động đa năng- cơng trình khoa học giảng viên trường Cao đẳng Công nghiệp (CĐCN) Huế: tiến sĩ Lê Văn Luận thạc sĩ Lê Đình Hiếu Các thiết bị hệ thống tưới phun đa gồm có cảm biến đo nhiệt độ cảm biến đo độ ẩm đất cài đặt nhà màng trồng hoa, hệ điều khiển lập trình PLC-S7- 1200 Khi cảm biến cho thông số độ ẩm đất nhiệt độ khơng khí nhà màng báo hiệu cần nước, tín hiệu đưa đến hộp điều khiển PLC Tại chức điều khiển tự động để nhận nước đưa tưới tự động tưới phun theo vòi phun lắp đặt, tự ngừng phút, cảm biến báo độ ẩm nhiệt độ đạt yêu cầu Hệ thống tưới phun tự động đa sản phẩm khoa học có ý tưởng hay, tính ứng thiết thực thử nghiệm có hiệu thực tế 1.6 Thực trạng vấn đề tưới vụ đông Việt Nam Nước yếu tố thiếu đời sống loại trồng Tùy giai đoạn phát triển khác mà nhu cầu trồng cần nhiều hay nước Độ ẩm đồng ruộng mà rau màu cần mức từ 75 80% Do để rau màu phát triển thuận lợi nông dân cần ý dưỡng ẩm cho liên tục thời kỳ phát triển thân lá, hoa đậu nuôi 12 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 12 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Hiện Việt Nam, người nông dân canh tác trồng chủ yếu theo phương pháp thủ công Việc cung cấp nước cho chủ yếu dựa kinh nghiệm, mà hiệu đem lại không cao Nguyên nhân áp dụng tưới tiết kiệm hạn chế chủ yếu chi phí đầu tư, đầu tư ban đầu, công nghệ tưới tiên tiến, tiết kiệm nước cao so với thu nhập người dân địi hỏi có kiến thức, trình độ định sử dụng 1.7 Các vấn đề cần nghiên cứu bổ sung Các nghiên cứu ứng dụng từ lâu Tuy nhiên, giá thành cao nên nhiều người chưa có điều kiện để sử dụng thiết bị Vì vậy, chúng em thực nghiên cứu hệ thống tưới sử dụng cảm biến độ ẩm đất để định nhu cầu tưới cho trồng Hệ thống chế tạo đơn giản, chi phí thấp dễ sửa chữa 1.8 Nghiên cứu nhu cầu nước tưới lạc Các giai đoạn sinh trưởng nhu cầu độ ẩm lạc vào vụ đông : Thời kỳ sinh trưởng Mọc mầm Cây non Ra hoa Qủa đến chín Thời gian 5-7 ngày từ gieo hạt 30-50 ngày 20-25 ngày 5-6 ngày 13 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 13 Nhu cầu độ ẩm 70-80 % 60-70 % 70-80% 60-70% Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH VÀ MƠ HÌNH Thiết kế mạch điều khiển có chức thực điều khiển đóng ngắt thiết bị điện tự động thông qua cảm biến đo độ ẩm đất Hệ thống thiết kế gồm khối: • • • • • Khối thu gồm cảm biến đo độ ẩm đất Khối xử lý trung tâm sử dụng PIC 16F877A Khối hiển thị sử dụng LCD Khối điều khiển thiết bị sử dụng Relay 12VDC để đóng/ cắt thiết bị Khối thời gian thực 2.1.Sơ đồ khối mạch Khối thu sử dụng cảm biến độ ẩm đất Khối chấp hành Khối xử lý trung tâm Khối thời gian thực Khối hiển thị Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch 14 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 14 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Chức khối: • Khối xử lý trung tâm: Vi điều khiển PIC 16F877A điều khiển toàn hoạt động mạch nhận liệu giải mã tín hiệu độ ẩm Đưa hiển thị lên LCD sau đưa tín hiệu điều khiển bật /tắt (hẹn bật /tắt) thiết bịđiện • Khối hiển thị: Là LCD dịng 16 kí tựđể hiển thị nhiệt độ độẩm môi trường, thời gian • Khối nguồn ni: Là khối cung cấp nguồn ni cho tồn linh kiện mạch Nó tạo điện áp ổn định • Khối bật tắt thiết bị điện: Là khối sử dụng Transistor C2383 Relay 12 VDC đểđóng /ngắt mạch hoạt động thiết bị điện khối nhận tín hiệu từ VĐK PIC 16F877A 2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch 2.2.1 Khối nguồn 15 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 15 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử 2.2.2 Khối xử lý trung tâm 16 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 16 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử 2.2.3 Khối hiển thị 2.2.4 Khối bật tắt thiết bị điện 17 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 17 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử 2.3 Tính chọn linh kiện cho mạch 2.3.1 Sơ đồ chân sơ đồ nguyên lý PIC16F877A Hình 2.Sơ đồ chân PIC 16F877A 18 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 18 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử Hình Sơ đồ nguyên lý cổng PIC 16F877A 2.3.2 Cấu trúc vi điều khiển PIC16F877A Sơđồ chân sơđồ nguyên lý PIC16F877A trình bày Hình 2.3 với đặc điểm sau : - PIC16F877A có tất 40 chân Chức chân VĐK: • Chân OSC1/CLK1(13): Ngõ vào kết nối với dao động thạch anh ngõ vào nhận xung clock từ bên • Chân OSC2/CLK0(14): Ngõ dao động thạch anh ngõ cấp xung clock • Chân MCLR /Vpp(1) Có chức năng: MCLR : Ngõ vào reset tích cực mức thấp Vpp: Ngõ vào nhận điện áp lập trình lập trình cho pic • Chân RA0/AN0(2), RA1/AN1(3), RA2/AN2 có chức năng: RA0, 1, 2: Ngõ vào xuất/nhập số AN0, 1, 2: Ngõ vào tương tự kênh 0, 1, • Chân RA2/AN2/VREF-/VREF+(4): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự kênh thứ 2/ ngõ vào điện áp chuẩn thấp AD/ ngõ vào điện áp chuẩn cao AD • Chân RA3/AN3/VREF+(5): xuất nhập số/ ngõ vào kênh tương tự 3/ ngõ vào điện áp chuẩn(cao) AD • Chân RA4/TOCK1/C1OUT(6): xuất nhập số/ ngõ vào xung clock bên cho TIMER0/ ngõ so sánh 19 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 19 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử • Chân RA5/AN4/ SS /C2OUT(7): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự kênh 4/ ngõ vào lựa chọn SPI phụ/ ngõ so sánh • Chân RB0/INT(33): xuất nhập số/ ngõ vào tín hiệu ngắt ngồi • Chân RB1(34), RB2(35): xuất nhập số • Chân RB3/PGM(36): xuất nhập số/ cho phép lập trính điện áp thấp ICSP • Chân RB4(37), RB5(38): xuất nhập số • Chân RB6/PGC(39): xuất nhập số/ mạch gỡ rối xung clock lập trình ICSP • Chân RB7/PGD(40): xuất nhập số/ mạch gỡ rối liệu lập trình ICSP • Chân RC0/T1OCO/T1CKI(15): xuất nhập số/ ngõ vào dao động Timer1/ ngõ vào xung clock bên ngồi Timer1 • Chân RC1/T1OSI/CCP2(16): xuất nhập số/ ngõ vào dao động Timer1/ ngõ vào capture2, ngõ compare2, ngõ PWM2 • Chân RC2/CCP1(17): xuất nhập số/ ngõ vào Capture1, ngõ Compare1, ngõ PWN1 • Chân RC3/SCK/SCL(18): xuất nhập số/ ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ, ngõ chếđộ SPI/ ngõ vào xung clock đồng bộ, ngõ chếđộ I2C • Chân RC4/SDI/SDA(23): xuất nhập số/ liệu vào SPI/ xuất nhập I2C • Chân RC5/SDO(24): xuất nhập số/ liệu SPI • Chân RC6/TX/CK(25): xuất nhập số/ truyền bất đồng USART/ xung đồng USART • Chân RC7/RX/DT(26): xuất nhập số/ nhận bất đồng USART • Chân RD0÷ 7/PSP0÷ 7(19÷ 30): xuất nhập số/ liệu port song song • Chân RE0/ RD /AN5(8): xuất nhập số/ điều khiển port song song/ ngõ vào tương tự kênh 20 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 20 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử • Chân RE1/ WR /AN6(9): xuất nhập số/ điều khiển ghi port song song/ ngõ vào tương tự kênh • Chân RE2/ CS /AN7(10): xuất nhập số/ chân chọn lựa điều khiển port song song/ ngõ vào tương tự kênh • Chân VDD(11, 32) VSS(12, 31): chân nguồn Pic - 40 chân chia thành PORT, chân cấp nguồn, chân GND, chân thạch anh chân dùng để RESET vi điều khiển - port PIC16F877A bao gồm : + PORTB : chân + PORTD : chân + PORTC : chân + PORTA : chân + PORT E : chân * Khái quát chức port vi điều khiển PIC16F877A PORTA: PORTA gồm có chân Các chân PortA, thực chức “hai chiều” : xuất liệu từ vi điều khiển ngoại vi nhập liệu từ ngoại vi vào vi điều khiển Việc xuất nhập liệu PIC16F877A khác với họ 8051 Ở tất PORT PIC16F877A, thời điểm thực chức năng: Xuất nhập Để chuyển từ chức nhập qua chức xuất hay ngược lại, ta phải xử lý 21 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 21 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử phần mềm, không 8051 tự hiểu lúc chức nhập, lúc chức xuất Trong kiến trúc phần cứng PIC16F877A, người ta sử dụng ghi TRISA ởđịa 85H đểđiều khiển chức I/O Muốn xác lập chân PORTA nhập (input) ta “ set bit ’’ tương ứng chân ghi TRISA Ngược lại, muốn chân output ta “ clear bit ’’ tương ứng chân ghi TRISA Điều hồn tồn tương tựđối với PORT cịn lại Ngồi ra, PORTA cịn có chức quan trọng sau : - Ngõ vào Analog ADC: thực chức chuyển từ Analog sang Digital - Ngõ vào điện so sánh - Ngõ vào xung Clock Timer0 kiến trúc phần cứng : thực nhiệm vụđếm xung thông qua Timer0… - Ngõ vào giao tiếp MSSP (Master Synchronous Serial Port) PORTB: PORTB có chân Cũng PORTA, chân PORTB thực chức năng: input output Hai chức điều khiển bới ghi TRISB Khi muốn chân PORTB input ta set bit tương ứng ghi TRISB, ngược lại muốn chân output ta clear bit tương ứng TRISB Thanh ghi TRISB tích hợp bộđiện trở kéo lên có thểđiều khiển chương trình 22 SVTT: Ngơ Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 22 Tải FULL (File DOC 43 trang): bit.ly/38mHqLD Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử PORTC: PORTC có chân thực chức input output sựđiều khiển ghi TRISC tương tự hai ghi Ngồi PORTC cịn có chức quan trọng sau: - Ngõ vào xung clock cho Timer1 kiến trúc phần cứng - Bộ PWM thực chức điều xung lập trình tần số, duty cycle: sử dụng điều khiển tốc độ vị trí động v.v… - Tích hợp giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART PORTD: PORTD có chân Thanh ghi TRISD điều khiển chức input output PORTD tương tự PORTD cổng xuất liệu chuẩn giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) PORTE: PORTE có chân Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng TRISE Các chân PORTE có ngõ vào analog Bên cạnh PORTE cịn chân điều khiển chuẩn giao tiếp PSP 2.3.3 Các timer 16F877A Bộ vi điều khiển PIC16F877A có Timer là: Timer0, Timer1, Timer2 * Bộ Timer 0: Là bộđịnh thời đếm có ưu điểm bật sau: + bit cho timer đếm 23 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 23 Tải FULL (File DOC 43 trang): bit.ly/38mHqLD Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện –Điện tử + Có khả đọc viết + Có thể dùng đồng hồ bên bên + Có thể chọn cạnh xung xung đồng hồ + Có hệ số chia cho xung đầu vào lập trình lại phần mềm + Ngắt tràn * Bộ Timer 1: Bộ Timer1 đếm định thời với ưu điểm sau: + 16 bít cho bộđếm bộđịnh thời (gồm hai ghi MR1H:TMR1L) + Có khả đọc viết + Có thể chọn xung đồng hồ bên đồng hồ bên ngồi + Có thể ngắt tràn FFFFh 0000h Nó hoạt động chế độ sau: + Là bộđịnh thời 16 bit + Là bộđếm có đồng + Là bộđếm khơng có đồng * Bộ Timer 2: Bộ Timer có đặc tính sau đây: + bít cho bộđịnh thời ( ghi TMR2 ) + bít vịng lặp ( ghi PR2 ) + Có khả đọc viết hai ghi nói + Có khả lập trình phần mềm tỷ lệ trước + Có khả lập trình phần mềm tỷ lệ sau 3476590 24 SVTT: Ngô Văn Ngọc – Đào Văn Nam Page 24 ... chức điều khiển tự động để nhận nước đưa tưới tự động tưới phun theo vòi phun lắp đặt, tự ngừng phút, cảm biến báo độ ẩm nhiệt độ đạt yêu cầu Hệ thống tưới phun tự động đa sản phẩm khoa học có... qua lại lẫn để huy, tự hiệu chỉnh điều khiển hệ thống khác Hệ thống điều khiển tự động xuất ngày phổ biến - Hệ thống điều hồ khơng khí - Hệ thống điều chỉnh độ? ??m - Hệ thống tự động báo cháy v.v... tất việc lắp đặt hệ thống tưới tự động theo công nghệ tưới tiên tiến Có loại điều khiển: Điều khiển theo tưới điều khiển theo chu kỳ • Điều khiển theo tưới: Hệ thống hoạt động theo thời gian đồng