Nghiên cứu đo nhiệt độ và độ ẩm hiển thị lên màn hình LCD sử dụng cảm biến DHT11 và STM32F103C

HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT Mà KHOA ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ BÁO CÁO MƠN HỌC AN TỒN HỆ THỐNG NHÚNG Đề tài: Nghiên cứu đo nhiệt độ độ ẩm hiển thị lên hình LCD sử dụng cảm biến DHT11 STM32F103C Nhóm sinh viên Giảng viên hướng dẫn Mai Khắc Nguyên DT010125 Nguyễn Văn Nam DT010123 Lê Thị Huyền DT010116 ThS Dương Phúc Phần Hà Nội, 2020 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Hà Nội, thứ……… ngày……… tháng năm 2021 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường đại học đến nay, chúng em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ quý Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến quý Thầy Cô Khoa Điện Tử Viễn Thông- Học viện Kỹ thuật Mật Mã với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Và đặc biệt, học kỳ này, Khoa tổ chức cho chúng em tiếp cận với mơn học mà theo chúng em hữu ích sinh viên ngành Điện Tử Viễn Thơng Đó mơn học “An tồn hệ thống nhúng” Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Dương Phúc Phần tận tâm hướng dẫn chúng em qua buổi học lớp buổi nói chuyện, thảo luận lĩnh vực sáng tạo nghiên cứu khoa học Nếu khơng có lời hướng dẫn, dạy bảo thầy em nghĩ thu hoạch chúng em khó hồn thiện Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Trong trình tìm hiểu báo cáo chúng em cịn nhiều hạn chế kiến thức Do vậy, khơng tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô bạn học lớp để báo cáo chúng em hoàn thiện Sau cùng, em xin kính chúc q Thầy Cơ Khoa Điện Tử Viễn Thông thật dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .2 LỜI NÓI ĐẦU .3 Chương 1: Công nghệ thiết kế .4 1.1 Giới thiệu Cortex M3- STM32f103 1.1.1 Cortex gì? .4 1.1.2 Một vài đặc điểm bật STM32 1.1.3 Sự tinh vi 1.1.4 Sự an toàn 1.1.5 Tính bảo mật .9 1.1.6 STM32F103C8 1.2 Màn Hình LCD1602 .13 1.2.1 Giới thiệu : 13 1.2.2 Chức chân : 15 1.2.3 Các ghi: 17 1.2.4 Tập lệnh LCD : 23 1.3 Cảm biến DHT11 33 Chương Thiết kế 38 2.1 Sơ đồ khối 38 2.2 Thiết kế phần cứng 38 2.3 Phần mềm 43 Chương 3: Kết phương hướng phát triển .46 3.1 Ưu, nhược điểm .46 3.2 Phương hướng phát triển 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Bảng 1.1 1.2 Nội dung Chức chân hình LCD Chức chân RS R/W theo Trang 12 18 1.3 1.4 1.5 1.6 mục đích sử dụng Bảng mã kí tự (ROM code A00) Tập lệnh LCD Maximun Rating Miền làm việc bình thường 22 24 28 29 STT 10 11 Hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 Nội dung Kiến trúc vi sử lí ARM cortex-M3 Kiến trúc STM 32 nhánh performance Access Kit STM32 F103C8 Sơ đồ chân kit stm32F103 Màn hình lcd HD44780 Sơ đồ chân Sơ đồ khối HD44780 Giản đồ xung cập nhật AC Mối liên hệ địa DDRAM vị trí hiển thị LCD Mối liên hệ địa ROM liệu tạo mẫu kí tự Mối liên hệ địa CGRAM, liệu CGRAM, mã kí tự Chế độ giao tiếp LCD Chế độ giao tiếp LCD Cảm biến DHT11 Kết nối với MCU Quy trình giao tiếp tổng Gửi tín hiệu từ Q trình phản hồi từ DHT Sơ đồ khối Giao diện phần mềm Proteus Sơ đồ nguyên lí Mạch PCB thiết kế phần mềm Altium Sơ đồ thuật toán Phần mềm Keil C để viết chương trình cho STM32F103 Kit nạp chương trình cho STM32F103 Hình ảnh mạch thực tế Trang 10 12 14 14 17 19 20 21 23 31 32 33 34 35 35 36 38 39 40 42 43 44 44 45 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NĨI ĐẦU Ngày cơng nghệ trở nên đại, xu hướng áp dụng công nghệ vào giám sát thông số thức tế Với ý tưởng sử dụng cảm biến để theo dõi giám sát nhiệt độ phòng nhóm chúng em xin đưa đề tài: “Nghiên cứu đo nhiệt độ độ ẩm hiển thị lên hình LCD sử dụng cảm biến DHT11 STM32F103C” Với đề tài nhóm hi vọng làm sở nghiên cứu cho đề tài sau tiếp tục mở rộng phát triển trở thành tảng cho dự án nhà thông minh, lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp nâng cao đời sống tiện ích người Đề tài thực hiện: Nghiên cứu đo nhiệt độ độ ẩm hiển thị lên hình LCD sử dụng cảm biến DHT11 STM32F103C Nội dung thực hiện: Tìm hiểu cảm biến DHT11 STM32f103, hình LCD Tính tốn thiết kế mạch Thi cơng mạch phần cứng Viết báo cáo Chương 1: Công nghệ thiết kế 1.1 Giới thiệu Cortex M3- STM32f103 1.1.1 Cortex gì? Dịng ARM Cortex xử lí hệ đưa kiến trúc chuẩn cho nhu cầu đa dạng công nghệ Không giống chip ARM khác, dòng Cortex lõi xử lí hồn thiện, đưa chuẩn CPU kiến trúc hệ thống chung Dịng Cortex gồm có phân nhánh chính: dịng A dành cho ứng dụng cao cấp, dòng R dành cho ứng dụng thời gian thực đầu đọc dòng M dành cho ứng dụng vi điều khiển chi phí thấp STM32 thiết kế dựa dịng Cortex-M3, dịng Cortex-M3 thiết kế đặc biệt để nâng cao hiệu suất hệ thống, kết hợp với tiêu thụ lượng thấp, Cortex- M3 thiết kế kiến trúc mới, chi phí sản xuất đủ thấp để cạnh tranh với dịng vi điều khiển 16-bit truyền thống Các chip ARM7 ARM9 nhà sản xuất bán dẫn thiết kế với giải pháp riêng mình, đặc biệt phần xử lí các ngắt đặc biệt (exception) ngắt thông thường (interrupt) Cortex-M3 đưa lõi vi điều khiển chuẩn nhằm cung cấp phần tổng quát, quan trọng vi điều khiển, bao gồm hệ thống ngắt (interrupt system), SysTick timer (được thiết kế cho hệ điều hành thời gian thực), hệ thống kiểm lỗi (debug system) memory map Không gian địa 4Gbyte Cortex-M3 chia thành vùng cho mã chương trình, SRAM, ngoại vi ngoại vi hệ thống Không giống với ARM7 thiết kế theo kiến trúc Von Neumann (bộ nhớ chương trình nhớ liệu chung với nhau), Cortex-M3 thiết kế dựa theo kiến trúc Harvard (bộ nhớ chương trình nhớ liệu tách biệt với nhau), có nhiều bus cho phép thực thao tác song song với nhau, làm tăng hiệu suất chip Không giống với kiến trúc ARM trước đó, dịng Cortex cho phép truy cập liệu khơng xếp hàng (unaligned data, chip ARM kiến trúc 32bit, tất liệu mã chương trình sếp khít với vùng nhớ bội số 4byte) Đặc điểm cho phép sử dụng hiệu SRAM nội Dịng Cortex cịn hỗ trợ việc đặt xố bit bên hai vùng 1Mbyte nhớ phương pháp gọi bit banding Đặc điểm cho phép truy cập hiệu tới ghi ngoại vi cờ dùng nhớ SRAM mà khơng cần xử lí luận lí (Boolean processor) Hình 1.1 Kiến trúc vi sử lí ARM cortex-M3 Khối trung tâm STM32 xử lí Cortex-M3 Bộ xử lí Cortex-M3 vi điều khiển tiêu chuẩn hoá gồm CPU 32bit, cấu trúc bus (bus structure), đơn vị xử lí ngắt có hỗ trợ tính lồng ngắt vào (nested interrupt unit), hệ thống kiểm lỗi (debug system) tiêu chuẩn bố trí nhớ (standard memory layout) Một thành phần lõi Cortex-M3 NVIC (Nested Vector Interrupt Controller) NVIC cung cấp cấu trúc ngắt chuẩn cho tất vi điều khiển thiết kế dựa lõi Cortex cách xử lí ngắt đặc biệt (exceptional interrupt) NVIC cung cấp vector ngắt chuyên dụng lên tới 240 nguồn ngắt từ ngoại vi, nguồn ngắt ưu tiên hố với mức riêng biệt NVIC thiết kế để xử lí ngắt địi hỏi thời gian đáp ứng nhanh (extremely fast interrupt) Thời gian từ lúc nhận tín hiệu ngắt thực thi dịng lệnh trình phục vụ ngắt 12 chu kì xung nhịp Cơng việc thực tự động vi chương trình (microcode) cài sẵn CPU Trong trường hợp xuất interrupt lồng (tức xảy ngắt xử lí ngắt trước đó), NVIC sử dụng phương thức gọi “tail chain” cho phép ngắt liên tiếp phục vụ với độ trễ có chu kì xung nhịp Trong suốt giai đoạn lưu trữ liệu lên vùng nhớ stack để bắt đầu thực thi chương trình phục vụ ngắt, ngắt có mức ưu tiên cao ngắt cạnh tranh với (pre-empt) ngắt mà khơng chịu trì hỗn Cấu trúc ngắt kèm với chế độ tiết kiệm lượng lõi Cortex-M3 CPU cấu hình tự động vào chế độ tiết kiệm lượng sau thoát khỏi ngắt Sau lõi tiếp tục ngủ exception (ngắt đặc biệt) xuất Mặc dù Cortex-M3 thiết kế lõi chi phí thấp (low cost core), CPU 32-bit hỗ trợ hai chế độ hoạt động: Thread Handler, chế độ cấu hình với vùng stack riêng biệt nó, điều cho phép thiết kế phần mềm phức tạp hỗ trợ hệ điều hành thời gian thực Lõi Cortex có hỗ trợ timer 24-bit tự động nạp lại giá trị, cung cấp ngắt timer đặn cho nhận RTOS (Real Time Operating System) Các chip ARM7 vả ARM9 có hai tập lệnh (tập lệnh ARM 32-bit tập lệnh Thumb 16-bit), dòng Cortex thiết kế hỗ trợ tập lệnh ARM Thumb-2, tập lệnh pha trộn tập lệnh 16 32- bit, nhằm đạt hiệu suất cao của tập lệnh ARM 32-bit với mật độ mã chương trình tối ưu tập lệnh Thumb 16-bit Tập lệnh Thumb-2 thiết kế đặc biệt dành cho trình biên dịch C/C++, tức ứng dụng dựa Cortex hồn tồn viết ngơn ngữ C mà khơng cần đến chương trình khởi động viết assembler ARM7 ARM9 1.1.2 Một vài đặc điểm bật STM32 33 1.3 Cảm biến DHT11 Hình 1.14: Cảm biến DHT11 Cảm biến nhiệt độ & độ ẩm DHT11 có tính cảm biến nhiệt độ độ ẩm phức tạp với đầu tín hiệu kỹ thuật số hiệu chỉnh Bằng cách sử dụng thu nhận tín hiệu kỹ thuật số độc quyền kỹ thuật công nghệ cảm biến nhiệt độ độ ẩm, đảm bảo độ tin cậy cao ổn định Cảm biến bao gồm phép đo độ ẩm kiểu điện trở thành phần đo nhiệt độ NTC, kết nối với vi điều khiển 8-bit hiệu suất cao, cung cấp chất lượng tuyệt vời, phản hồi nhanh, chống nhiễu hiệu Mỗi phần tử DHT11 hiệu chuẩn nghiêm ngặt phịng thí nghiệm, xác hiệu chuẩn độ ẩm Hệ số hiệu chuẩn lưu trữ dạng chương trình nhớ OTP, sử dụng quy trình phát tín hiệu bên cảm biến Giao diện nối tiếp dây giúp tích hợp hệ thống nhanh chóng dễ dàng Kích thước nhỏ, tiêu thụ điện thấp lên đến 20 truyền tín hiệu đồng hồ đo làm cho trở thành lựa chọn tốt cho ứng dụng khác nhau, bao gồm những yêu cầu khắt khe Nó thuận tiện để kết nối gói đặc biệt cung cấp theo yêu cầu người dùng 34 Hình 15: Kết nối với MCU Giao tiếp nối tiếp  Định dạng liệu bus sử dụng để giao tiếp đồng hóa MCU cảm biến DHT11 Một trình giao tiếp khoảng 4ms  Dữ liệu bao gồm phần thập phân phần tích phân Truyền liệu hoàn chỉnh 40bit cảm biến gửi bit liệu cao trước Định dạng liệu: Dữ liệu RH tích phân bit + Dữ liệu RH thập phân bit + Dữ liệu T tích phân bit + T thập phân bit liệu + tổng kiểm tra 8bit Nếu truyền liệu đúng, tổng kiểm tra phải bit cuối "Dữ liệu RH tích phân 8bit Dữ liệu RH thập phân 8bit + Dữ liệu T tích phân 8bit + Dữ liệu T thập phân 8bit" Quy trình giao tiếp tổng thể Khi MCU gửi tín hiệu khởi động, DHT11 chuyển từ chế độ tiêu thụ điện thấp sang chế độ chế độ chạy, chờ MCU hoàn thành tín hiệu bắt đầu Sau 35 hồn thành, DHT11 gửi tín hiệu phản hồi liệu 40 bit bao gồm thông tin độ ẩm nhiệt độ tương đối để MCU Người dùng chọn thu thập (đọc) số liệu Không có tín hiệu MCU, DHT11 khơng cung cấp tín hiệu phản hồi cho MCU Sau liệu thu thập, DHT11 chuyển sang chế độ tiêu thụ lượng thấp nhận tín hiệu khởi động lại từ MCU Hình 1.16: Quy trình giao tiếp tổng Q trình gửi tín hiệu MCU đến DHT11 Khi giao tiếp MCU DHT11 bắt đầu, chương trình MCU đặt mức điện áp bus liệu từ cao xuống thấp q trình phải 18 mili giây để đảm bảo DHT phát tín hiệu MCU, sau MCU kéo điện áp lên đợi 20-40us cho phản hồi DHT 36 Hình 1.17: Gửi tín hiệu từ Q trình phản hồi từ DHT Khi DHT phát tín hiệu khởi động, gửi tín hiệu phản hồi mức điện áp thấp, kéo dài 80us Sau đó, chương trình DHT đặt liệu mức điện áp bus từ thấp đến cao giữ với giá 80us để DHT chuẩn bị gửi liệu Khi Bus đơn DATA mức điện áp thấp, điều có nghĩa DHT gửi phản hồi tín hiệu Sau DHT gửi tín hiệu phản hồi, kéo điện áp lên giữ 80us chuẩn bị cho việc truyền liệu Khi DHT gửi liệu đến MCU, bit liệu bắt đầu với mức điện áp thấp 50us độ dài tín hiệu mức điện áp cao sau xác định xem bit liệu "0" hay "1" Hình 1.18: Quá trình phản hồi từ DHT Nếu tín hiệu phản hồi từ DHT ln mức điện áp cao, điều cho thấy DHT không phản hồi cách vui lòng kiểm tra kết nối Khi liệu bit cuối truyền, DHT11 kéo mức điện áp xuống giữ 50us Khi đó, điện áp Bus kéo lên điện trở để đặt trở lại trạng thái tự 37 Một số ý: (1) Điều kiện hoạt động Việc áp dụng cảm biến DHT11 ngồi phạm vi làm việc dẫn đến 3% RH dịch chuyển / sai lệch tín hiệu Cảm biến DHT11 phục hồi dần trạng thái hiệu chỉnh trở lại tình trạng hoạt động bình thường hoạt động phạm vi (2) Chú ý đến vật liệu hóa học Hơi từ vật liệu hóa học gây trở ngại cho yếu tố nhạy cảm DHT làm tác dụng Mức độ nhiễm hóa học cao làm hỏng cảm biến vĩnh viễn (3) Nhiệt độ vv Độ ẩm Rela chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ Mặc dù bù nhiệt độ công nghệ sử dụng để đảm bảo đo lường RH xác, chúng tơi khuyên bạn nên giữ cảm biến độ ẩm nhiệt độ làm việc nhiệt độ DHT11 nên gắn nơi xa với phận sinh nhiệt (4) Các ý khác  Nhiệt độ hàn phải 260oC tiếp xúc phải 10 giây  Tránh sử dụng cảm biến bật điều kiện sương  Không sử dụng sản phẩm thiết bị dừng an toàn khẩn cấp trường hợp hỏng hóc khác DHT11 gây thương tích cho người  Bảo quản: Giữ cảm biến nhiệt độ 10-40 ℃, độ ẩm VDC  Chuẩn giao tiếp: TTL, wire  Dòng sử dụng: 2.5mA max (khi truyền liệu)  Đo tốt độ ẩm 20-80%RH với sai số 5%  Đo tốt nhiệt độ to 50°C sai số ±2°C 38  Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây lần)  Kích thước 15mm x 12mm x 5.5mm  chân, khoảng cách chân 0.1'' Chương Thiết kế 2.1 Sơ đồ khối Hình 2.1 Sơ đồ khối Chức khối: Khối nguồn: Cung cấp nguồn nuôi 5V cho cảm biến DHT11, Kit STM 32f103, hình LCD hoạt động Có thể sử dụng nguồn từ cổng USB máy tính, sạc dự phịng… Khối cảm biến: Cảm biến sử dụng DHT11 thu thập liệu nhiệt độ, độ ẩm sau gửi tín hiệu lên STM32 dạng tín hiệu digital, thay cảm biến DHT22 Tùy thuộc vào ứng dụng mục đích sử dụng để lựa chọn loại cảm biến phù hợp Khối Sử lí: Sử dụng Kit Stm32F103 để đọc liệu từ khối cảm biến sau sử lí xuất liệu hiển thị hình LCD Khối hiển thị: Sử dụng hình LCD 16x2 để hiển thị nhiệt độ, độ ẩm DHT11 2.2 Thiết kế phần cứng 39 Trước bắt tay vào thiết kế sản phẩm thực tế cần phải tiến hành mơ để kiểm tra xem sản phẩm có hoạt động theo mong muốn hay khơng tránh lãng phí thiết kế sản phẩm xong mà không chạy Phần mềm dùng để mô thiết kế lựa chọn Proteus: Hình 2.2 Giao diện phần mềm Proteus  Proteus là phần mềm cho phép mô hoạt động mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch viết chương trình điều khiển cho họ vi điều khiển MCS-51, PIC, AVR, …  Phần mềm bao gồm chương trình: ISIS cho phép mơ mạch ARES dùng để vẽ mạch in Proteus công cụ mô cho loại Vi Điều Khiển tốt, hỗ trợ dòng VĐK PIC, 8051, PIC, dsPIC, AVR, HC11, MSP430, ARM7/LPC2000 giao tiếp I2C, SPI, CAN, USB, Ethenet, ngồi cịn mơ mạch số, mạch tương tự cách hiệu Proteus công cụ chuyên mô mạch điện tử  ISIS nghiên cứu phát triển 12 năm có 12000 người dùng khắp giới Sức mạnh mơ hoạt động 40 hệ vi điều khiển mà khơng cần thêm phần mềm phụ trợ Sau đó, phần mềm ISIS xuất file sang ARES phần mềm vẽ mạch in khác.   Trong lĩnh vực giáo dục, ISIS có ưu điểm hình ảnh mạch điện đẹp, cho phép ta tùy chọn đường nét, màu sắc mạch điện, thiết kế theo mạch mẫu (templates)  Những khả khác ISIS là:  • Tự động xếp đường mạch vẽ điểm giao đường mạch.  • Chọn đối tượng thiết lập thơng số cho đối tượng dễ dàng • Xuất file thống kê linh kiện cho mạch  • Xuất file Netlist tương thích với chương trình làm mạch in thơng dụng.  • Đối với người thiết kế mạch chuyên nghiệp, ISIS tích hợp nhiều cơng cụ giúp cho việc quản lý mạch điện lớn, mạch điện lên đến hàng ngàn linh kiện.  • Thiết kế theo cấu trúc (hierachical design)  • Khả tự động đánh số linh kiện Mạch nguyên lí thiết kế phần mền Proteus 41 Hình 2.3 Sơ đồ ngun lí Sau hồn thiện phần mơ chạy theo yêu cầu chuyển sang thiết kế PCB Phần mềm lựa chọn để thiết kế PCB 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, nhiên phần mềm người biết đến so với phần mềm thiết kế mạch khác orcad hay proteus Altium Designer có số đặc trưng sau: - Giao diện thiết kế, quản lý chỉnh sửa thân thiện, dễ dàng biên dịch, quản lý file, quản lý phiên cho tài liệu thiết kế 42 - Hỗ trợ mạnh mẽ cho việc thiết kế tự động, dây tự động theo thuật tốn 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, liệu vẽ, kích thước, số lượng… - Hệ thống thư viện linh kiện phong phú, chi tiết hoàn chỉnh bao gồm tất linh kiện nhúng, số, tương tự…  - Đặt sửa 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 đó, thấy Altium designer có nhiều điểm mạnh so với phần mềm  khác đặt luật thiết kế, quản lý đề tài mô dễ dàng, giao diện thân thiện,… Việc thiết kế mạch điện tử phần mềm altium designer tóm tắt gồm bước sau: -  Đặt yêu cầu toán -  Lựa chọn linh kiện - Thiết kế mạch nguyên lý - Lựa chọn chân linh kiện để chuyển sang mạch in Update mạch nguyên lý sang mạch in 43 -  Lựa chọn kích thước mạch in Sắp sếp vị trí loại linh kiện  điện trở , tụ điện, IC -  Đặt kích thước loại dây nối - Đi dây mạch - Kiểm tra toàn mạch Mạch PCB thiết kế phần mềm Altium Hình 2.4: Mạch PCB thiết kế phần mềm Altium 2.3 Phần mềm Sơ đồ thuật tốn 44 Hình 2.5: Sơ đồ thuật toán Nguyên lý hoạt động Sau nạp chương trình cấp nguồn, Kit STM32f103 tiến hành gửi tín hiệu gửi tín hiệu khởi động, DHT11 chuyển từ chế độ tiêu thụ điện thấp sang chế độ chế độ chạy, chờ STM32f103 hồn thành tín hiệu bắt đầu Sau hồn thành, DHT11 gửi tín hiệu phản hồi liệu 40 bit bao gồm thông tin độ ẩm nhiệt độ tương đối đến STM32 Sau liệu thu thập, DHT11 chuyển sang chế độ tiêu thụ lượng thấp nhận tín hiệu khởi động lại từ SMT32 Đồng thời STM32 gửi lệnh tiến hành khởi tạo cho hình LCD sau gửi liệu nhiệt độ, độ ẩm lên hiển thị hình LCD 45 Một số phần mềm hỗ trợ sử dụng để viết chương trình cho Kit STM32F103 là: Keil C, Arduino IDE, STM32cubeMX…Nạp chương trình cho Kit STM32F103 thơng qua Kit nạp ST-Link Hình 2.6 Phần mềm Keil C để viết chương trình cho STM32F103 Hình 2.7 Kit nạp chương trình cho STM32F103 46 Chương 3: Kết phương hướng phát triển Hình 2.8: Hình ảnh mạch thực tế Hồn thành sản phẩm với yêu cầu đặt ra, sản phẩm hoạt động tương đối ổn định, sai số thấp, tiết kiệm lượng 3.1 Ưu, nhược điểm Ưu điểm:  Giá thành rẻ  Dễ chế tạo sửa chữa  Hoạt động ổn định, sai số thấp, tiết kiệm lượng Nhược điểm:  Chức chưa đa dạng 3.2 Phương hướng phát triển Kết hợp thêm cảm biến thiết bị ngoại vi để có thêm nhiều tính năng, sử dụng tối đa tài nguyên Kit 47 Kết hợp với module Node MCU 8266 để gửi liệu thu thập qua wifi lên app Blynk Wed để người dùng dễ dàng giám sát điều khiển từ xa TÀI LIỆU THAM KHẢO Thiết Kế Hệ Thống Nhúng Nâng Cao - Đh Bách Khoa Hcm – Ts Lê Chí Thơng Lê Ngọc Bích, Phạm Quang Huy, Ứng dụng vi xử l vi điều khiển, NXB Bách khoa Hà Nội, 2016 ... Đề tài thực hiện: Nghiên cứu đo nhiệt độ độ ẩm hiển thị lên hình LCD sử dụng cảm biến DHT11 STM32F103C Nội dung thực hiện: Tìm hiểu cảm biến DHT11 STM32f103, hình LCD Tính tốn thiết kế mạch Thi... CGRAM, mã kí tự.  1.2.4 Tập lệnh LCD :  Trước tìm hiểu tập lệnh LCD, sau vài ý giao tiếp với LCD:   Tuy sơ đồ khối LCD có nhiều khối khác nhau, lập trình điều khiển LCD ta có thể tác động trực tiếp... rẻ Hình dáng kích thước:  Có nhiều loại LCD với nhiều hình dáng kích thước khác nhau, hình loại LCD thơng dụng Hình 1.5 Màn hình lcd HD44780 Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất tích hợp chíp điều khiển