Đồ án thiết kế hệ thống nhúng, học viện công nghệ bưu chính viễn thông (9)

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÚNG Đề tài: Hiển thị thời gian thực, nhiệt độ, độ ẩm LCD sử dụng STM32F103C6T8 Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Ngọc Minh Nhóm sinh viên thực hiện: Đào Xuân Đào – B17DCDT029 Nguyễn Ngọc Định – B17DCDT038 Nguyễn Thị Ngọc- B17DCDT135 Trần Thu Thủy – B17DCDT179 | Page Lời nói đầu Ngày việc ứng dụng vi điều khiển, vi xử lý ngày phát triển rộng rãi thâm nhập ngày nhiều vào lĩnh vực kỹ thuật đời sống xã hội Tuy nhiên ứng dụng cho hệ thống nhúng ngày không đơn giản dừng lại điều khiển đèn nhấp nháy, đếm số người vào/ra, hiển thị dịng thơng báo matrix led hay điều khiển ON-OFF động cơ… mà ngày trở nên phức tạp Và với xu hướng tất yếu với phát triển mạnh mẽ công nghệ chế tạo vi mạch, người ta tạo vi điều khiển có cấu trúc mạnh hơn, đáp ứng thời gian thực tốt hơn, chuẩn hóa so với vi điều khiển bit trước Với phát triển mạnh mẽ khoa học, đặc biệt ngành điện tử, phát minh linh kiện điện tử ngày đáp ứng yêu cầu hệ thống Ưu điểm việc sử dụng linh kiện điện tử làm cho hệ thống linh hoạt đa dạng hơn, giá thành thấp độ xác cao hơn.Sau gần năm học tập nghiên cứu trường, chúng em làm quen với môn học chuyên ngành Để áp dụng lý thuyết với thực tế học kỳ chúng em giao đồ án môn học hệ thống nhúng với yêu cầu “ Hiển thị thời gian thực, nhiệt độ, độ ẩm LCD sử dụng STM32F103C6T8” Tuy nhiên kiến thức chuyên mơn cịn hạn chế, tài liệu tham khảo có giới hạn nên cịn xảy nhiều sai sót Chúng em mong mong thầy bạn góp ý bổ sung để đồ án chúng em hoàn thiện giúp chúng em hiểu biết q trình học tập Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn! | Page CHƯƠNG I : Khảo sát phân tích hệ thống I Tổng quan đồng hồ thời gian thực STM32 Giới thiệu hệ thống thời gian thực Trong năm gần đây, hệ thống điều khiển theo thời gian thực lĩnh vực thu hút nhiều ý giới khoa học nghiên cứu khoa học máy tính Trong đó, vấn đề điều hành thời gian thực vấn đề lập lịch đặc biệt quan trọng Một ứng dụng quan trọng hệ thống thời gian thực (RTS) ứng dụng rộng rãi dây truyền sản xuất tự động, robot, điều khiển thí nghiệm tự động, thiết kế đồng hồ hiển thị thời gian thực…Thế hệ ứng dụng hệ thống điều khiển robot giống người, hệ thống kiểm sốt thơng minh nhà máy cơng nghiệp, điều khiển trạm không gian… Những ứng dụng dụng khoa học kĩ thuật tiên tiến làm cho giới ngày phát triển văn minh hơn, đại Sự phát triển kĩ thuật điện tự tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm bật xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ, an toàn yếu tố cần thiết góp phần cho hoạt động người hiệu cao Chúng em nghiên cứu thiết kế hệ thống hiển thị nhiệt độ, độ ẩm hiển thị thời gian thực led LCD 1.1 Khái niệm hệ thống thời gian thực 1.1.1 Định nghĩa hệ thống Khái niệm “hệ thống” quan trọng kỹ thuật phần mềm nói riêng tất kĩ thuật nói chung Một hệ thống ánh xạ tập hợp đầu vào thành tập hợp đầu Không cần quan tâm đến chi tiết bên hệ thống, phần mang chức ánh xạ đầu vào đầu coi hộp đen với nhiều đầu vào vào, có nhiều đầu ra khỏi hộp đen | Page thuộc tính chung “hệ thống” nào: - Một hệ thống tập hợp thành phần kết nối với cách có tổ chức - Một hệ thống bị thay đổi thêm vào bớt thành phần - Nó phải có mục đich - Nó có mức độ cố định - Nó có lợi ích riêng:Khi hệ thống thực chức năng, có khoảng thời gian trễ thời điểm bắt đầu có đầu vào thời điểm xuất đầu Đó gọi thời gian đáp ứng Ví dụ Nếu khoảng cách từ nhà bạn tới trường 2km, thời gian tối đa cho phép bạn từ nhà tới trường 15 phút => Bạn “hệ thống thời gian thực” bạn đến trường khoảng thời gian Hệ thống thời gian thực mở cửa khoảng thời gian VDC - Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền liệu) - Đo tốt độ ẩm 20 to 70%RH với sai số 5% - Đo tốt nhiệt độ to 50°C sai số ±2°C - Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây lần) - Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm chân, khoảng cách chân 0.1'' 27 | P a g e Chương III: Xây dựng hệ thống 3.1 Sơ đồ mạch tổng quát Mạch nguyên lí Sơ đồ mạch in Mạch PCB 28 | P a g e 3.2 Chương trình demo 3.2.1 Code khối VĐK STM32 #include "stm32f10x.h" #include "LED.h" #include "delay.h" #include "sys.h" #include "usart.h" #include #include #include #include #include "dht11.h" #include "myiic.h" #include "ds1307.h" #include "i2c_Hardware.h" #include "Lcd_i2c.h" int answer; void Display_Temp (uint8_t Temp) { char str[20] = {0}; lcd_i2c_gotoxy(0,13); sprintf (str, "%%%.2d ", Temp); lcd_send_string((char *)str); } void Display_Humi (uint8_t Rh) { char str[20] = {0}; lcd_i2c_gotoxy(1,10); sprintf (str, "oC: %.2d ", Rh); lcd_send_string((char *)str); } 29 | P a g e u8 gio=0,phut=0,giay=0,thu=0,ngay=0,thang=0,nam=0, sec=0; int main(void) { uint8_t RH, TEMP; //u8 c=0; u8 temp=0,humi=0; u8 nDevices=0,address=0; u8 buffer[2]={0,0}; float LUX=0; LED_init(); delay_init(); pinMode(PB5,OUTPUT); pinMode(PB6,INPUT); _initI2C2(); _lcd_I2C_Init(); // USARTx_Init(USART2, Pins_PA2PA3, 115200); // printf("abc\r\n"); DHT11_Init(); //IIC_Init(); DS1307_Init(); delay_ms(100); //lcd_send_string(" > 123 "); //RTC_SetDateTime(11,30,30,5,23,4,21); unsigned char *thus[] ={"SUN","MON","TUE","WED","THU","FRI","SAT"}; char str[50] = {0}; char stk[50] = {0}; //USARTx_Init(USART1, Pins_PA9PA10, 115200); //do { answer = sendAT("AT","OK",1000);} while(answer==0); //init_SIM808(); while(1) { RTC_GetDateTime(&gio,&phut,&giay,&thu,&ngay,&thang,&nam) ; DHT11_Read_Data(&temp,&humi); if (giay != sec) { 30 | P a g e sec = giay; Display_Temp(humi); Display_Humi(temp); lcd_i2c_gotoxy(1,0); sprintf (str,"%2d:%2d:%2d",gio,phut,giay); lcd_send_string((char *)str); lcd_i2c_gotoxy(0,0); sprintf (stk,"%3s/%2d/%2d/ %2d",thus[thu],ngay,thang,nam); lcd_send_string((char *)stk); } } } 3.2.2.Code khối cảm biến DHT11 #include "dht11.h" #include "delay.h" void DHT11_Rst(void) { DHT11_IO_OUT(); DHT11_DQ_OUT=0; delay_ms(20); //18ms DHT11_DQ_OUT=1; delay_us(30); } //SET OUTPUT //DQ=0 //DQ=1 //20~40us u8 DHT11_Check(void) { u8 retry=0; DHT11_IO_IN();//SET INPUT while (DHT11_DQ_IN&&retry=100)return 1; 31 | P a g e else retry=0; while (!DHT11_DQ_IN&&retry=100)return 1; return 0; } u8 DHT11_Read_Bit(void) { u8 retry=0; while(DHT11_DQ_IN&&retry