hiển thị nhiệt độ lên led matrix

Lập trình pic16f877a điều khiển hiển thị nhiệt độ lên led matrix mô phỏng qua proteus. Bao gồm file code ccs, file mô phỏng proteus và video thuyết minh. Ib qua zalo 0327697318 để nhận đầy đủ tài liệu

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN KHOA ĐIỆN TỬ  BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: HỆ THỐNG NHÚNG ĐỀ TÀI: HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ LÊN LED MATRIX GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S TĂNG CẨM NHUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : DƯƠNG ANH TÚ MSSV : K175520114128 Thái Nguyên 7/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: HỆ THỐNG NHÚNG BỘ MÔN: TIN HỌC CÔNG NGHIỆP Sinh viên: Dương Anh Tú Mã số sinh viên: K175520114128 Lớp: K53CĐT.02 Chuyên ngành: Cơ điện tử Giáo viên hướng dẫn: Th.S Tăng Cẩm Nhung Tên tiểu luận: Hiển thị nhiệt độ lên Led Matrix Nội dung: Chương I: Tổng quan đề tài Chương II: Thiết kế hệ thống Chương III:Kết luận hướng phát triển tương lai Các hình ảnh, chương trình: - Hình ảnh phần mềm PicC, Proteous, Visio - Hình ảnh minh họa chương Giáo viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) Sinh viên thực (ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan hệ thống 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Giới hạn đề tài CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Khảo sát sơ đồ khối hệ thống 2.2 Mô hệ thống 2.2.1 Lựa chọn linh kiện cần sử dụng 2.2.2 Đấu nối linh kiện hiệu chỉnh 2.3 Lập trình cho hệ thống 2.4 Mô 10 2.5 Đánh giá hệ thống 11 CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 12 3.1 Kết luận 12 3.2 Hướng phát triển tương lai 12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 12 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Led Matrix Hình 1.2 Các chữ số hiển thị Led Matrix Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống Visio Hình 2.2 Giao diện Proteus 8.9 Hình 2.3 Tap Pick Diviecs Hình 2.4 Các linh kiện cần sử dụng Hình 2.5 Hệ thống sau đấu nối hoàn chỉnh Hình 2.6 Giao diện phần mềm CCS Hình 2.7 Tạo project cho CCS Hình 2.8 Lựa chọn VĐK sử dụng chọn tần số thạnh anh Hình 2.9 Lập trình khởi tạo biến, hàm cho IC Hình 2.10 Khai báo mã led cột, hàng Error! Bookmark not defined Hình 2.11 Khai báo TIMER0 Hình 2.12 Chương trình Hình 2.13 Nạp file hex chọn tần số thạnh anh cho hệ thống 10 Hình 2.14 Hệ thống sau mơ Error! Bookmark not defined Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan hệ thống Ngày nay, thời buổi khoa học công nghệ phát triển không ngừng với sức sáng tạo không giới hạn người, sống ngày việc đo đặt nhiệt độ theo mong muốn khơng gian giới hạn như: nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện, cơng ty, nhà ở,…là cần thiết theo nhu cầu người Điều chứng tỏ người ngày muốn giao tiếp nhiều với mơi trường Vì điều khiển nhiệt độ điều cần thiết với phát triển khoa học kỹ thuật, việc thực mơ hình điều khiển nhiệt độ hiển thị led ma trận với độ xác cao mà khơng nhiều chi phí Hình 1.1 Led Matrix Với chân cột chân hàng Led Matrix Để làm sáng Led, cần cấp điện áp VCC GND vào chân Tức tốn chân vi điều khiển để điều khiển LED Với tổng cộng 16 chân led matrix điều khiển 16/2=8 LED lúc Nói cách khác, thời điểm điều khiển Led Một Led Matrix có 64 Led đơn, sử dụng phương phát quét Led để điều khiển hết 64 Led ❖ Ý tưởng: Dựa vào phương pháp qt bàn phím , ta thực việc hiển thị thông tin led matrix cách quét theo hàng theo cột Mỗi led ma trận coi điểm ảnh Địa điển ảnh xác định đồng thời mạch giải mã hang gải mã cột Điểm ảnh xác định trạng thái nhờ bảng liệu đưa từ vi điều khiển PIC16F877A Trang Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Tiểu luận hệ thống nhúng Hình 1.2 chữ số hiển thị Led Matrix Mục đích đề tài 1.2 ❖ ❖ ❖ ❖ Giúp sinh viên hiểu rõ Led matrix, lập trình PIC Tăng khả tự tìm hiểu nghiên cứu học tập tự lập Tiếp cận gần với công nghệ điện tử đời sống Vận dụng kiến thức có đồng thời tìm tịi kiến thức để hiểu sâu sắc lĩnh vực Để thiết kế đề tài nêu nhóm chúng em phải nắm vững kiến thức chuyên ngành điện tử, tìm hiểu qua sách vở, tài liệu nước ngồi, phần mềm để viết chương trình 1.3 Giới hạn đề tài Các thông số giới hạn đề tài: o Linh kiện sử dụng: Pic16f877a, Ic 74hc595 o Phần hiển thị: Sử dụng Led Matrix 8x8 o Đầu vào: nhiệt độ cảm biến LM35 o Nội dung hiển thị nhiệt độ cảm biến LM35 Trang Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Tiểu luận hệ thống nhúng CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Khảo sát sơ đồ khối hệ thống Theo yêu cầu đề tài nhóm chúng em tiến hành thiết kế sơ đồ khối hệ thống phần mềm Visio Khối Nguồn Khối cảm biến Khối xử lý(chuyển đổi ADC) IC mở rộng chân Khối hiển thị Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống Visio Từ ý tưởng nêu trên, dễ dàng xác định sơ đồ khối cho hệ thống, từ sơ đồ khối phân chia nhiệm vụ, chọn linh kiện cho khối chức ❖ Chức khối: o Khối xử lý : có chức xử lý yêu cầu đầu vào đầu lập trình o IC mở rộng chân: biết Pic 16f877a có giới hàn chân định, yêu cầu đề tài vướt số chân Pic nên ta cần dùng Ic để mở rộng chân tử Led matrix o Khối nguồn: cấp nguồn điện cho hệ thống o Khối hiển thị: hiển thị chữ số)) o Khối cảm biến: có chân gắn với điện áp đo đầu vào điện áp để qua khối chuyển đổi hiển thị thành (nhiệt độ) Khi hoạt động thực tế, khối chức phối hợp với theo quy luật định, khối xảy lỗi khiến hệ thống hoạt động khơng xác Trang Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Tiểu luận hệ thống nhúng ❖ Linh kiện sử dụng cho khối o Khối nguồn: sử dụng nguồn DC 5V o Bộ xử lý : sử dụng Pic 16f877a o Khói hiển thị: Led Matrix o Khối cảm biến: LM35 o IC mở rộng chân: ▪ IC 74HC595: IC 74HC595 IC thông dụng với khả dịch bit ghi nhớ tạm thời 8-bit Với khả đó, IC 74HC595 có khả mở rộng số lượng chân vốn Board mạch PIC 2.2 Mơ hệ thống Nhóm em sử dụng phần mềm Proteus để vẽ mạch mô hệ thống Đây công cụ hữu ích cho bạn sinh viên tiếp cận, làm quen với vi xử lý, vi điều khiển, trước làm sản phẩm thật Hình 2.2 Giao diện Proteus 8.9 ❖ Q trình vẽ mơ tên Proteus o Lựa chọn linh kiện cần dùng o Đấu nối linh kiện vừa chọn với o Hiệu chỉnh, bố trí mạch cho phù hợp o Nạp chương trình cho Vi điều khiển tiến hành mơ 2.2.1 Lựa chọn linh kiện cần sử dụng Tất linh kiện chọn phổ biến tìm hiểu dễ dàng Trang Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Hình 2.3 Tap Pick Diviecs Để tìm xác linh kiện cần sử dụng ta nên cài đầy đủ thư viện linh kiện Hình 2.4 Các linh kiện cần sử dụng Trang Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên ❖ Danh sách linh kiện chọn: o PIC 16F877A (Vi điều khiển) o Matrix 8x8 green ( Led Matrix màu đỏ) o 74HC595 (IC 74HC595) o LM35 (cảm biến nhiệt độ) 2.2.2 Đấu nối linh kiện hiệu chỉnh Tiến hành tìm hiểu linh kiện đấu nối cho xác Hình 2.5 Hệ thống sau đấu nối hoàn chỉnh Khi đấu nối Proteus ta đánh nhãn cho dây dẫn mạch nhìn gọn gàng Bố trí linh kiện cho phù hợp đẹp mắt Sau hồn thành mơ ta tiến hành lập trình cho hệ thống phần mềm CCS 2.3 Lập trình cho hệ thống Với việc sử dụng Vi điều khiển PIC cho hệ thống nên phần mềm lập trình phần mềm CCS Trang Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Ngun Hình 2.6 Giao diện phần mềm CCS • Các bước để lập trình cho PIC Tạo Project Wizard Viết chương trình Build (kiểm tra lỗi) → Compile để tạo file hex Hình 2.7 Tạo project cho CCS Trang Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Hình 2.8 Lựa chọn VĐK sử dụng chọn tần số thạnh anh Hình 2.9 Lập trình khởi tạo biến, hàm cho IC Trang Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Hình 2.10 Khai báo mã led cột, hàng Hình 2.11 Khai báo TIMER0 Trang Tiểu luận hệ thống nhúng Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Hình 2.12 chương trình Sau lập trình xong kiểm tra chương trình khơng báo lỗi ta tiến hành nạp cho PIC để mơ chương trình 2.4 Mơ Quay lại Proteus để mơ hệ thống Hình 2.13 Nạp file hex chọn tần số thạnh anh cho hệ thống Chọn file hex tạo từ CCS PIC nhận file hex Trang 10 Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Tiểu luận hệ thống nhúng Hình 2.14 Hệ thống sau mơ Sau chạy mô ta kiểm tra hết tất yêu cầu đề tài đề ra, hệ thống hoạt động xác → hồn thành đề tài 2.5 Đánh giá hệ thống ❖ Các vấn đề nghiên cứu: o Tìm hiểu vi điều khiển PIC 16F877A o Tìm hiểu cách quét led ma trận, quét keypad o Tìm hiểu ngơn ngữ lập trình CCS ❖ Các vấn đề thực hiện: o Lập trình điều khiển vi điều khiển PIC 16F877A ngơn ngữ CCS o Lập trình điều khiển led ma trận theo cách quét cột Trang 11 Khoa Điện Tử - Trường DHKTCN Thái Nguyên Tiểu luận hệ thống nhúng CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 3.1 Kết luận Đề tài: “Hiển thị nhiệt độ lên Led Matrix” trình bày nguyên tắc hoạt động Led Matrix giao tiếp với cảm biến để hiển thị nhiệt độ Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy bạn sinh viên, đóng góp nhiều ý kiến, cơng sức q báu q trình nhóm thực đề tài Đặc biệt, chúng em xin cảm ơn Tăng Cẩm Nhung nhiệt tình hướng dẫn, bảo kinh nghiệm, kiến thức thực tế để đề tài hoàn thành thời gian quy định Tuy nhiên, hạn chế thời gian trình độ nên đề tài khơng tránh khỏi nhiều sai sót, nhóm mong nhận đóng góp ý kiến chân tình q thầy bạn để đề tài hoàn chỉnh 3.2 Hướng phát triển tương lai Kinh tế đất nước ngày phát triển, theo từ đề tài phát triển cao đo nhiệt độ nhà máy xí nghiệp hay nhiều lĩnh vực khác ❖ Tạo bảng led ma trận led out door để đáp ứng nhu cầu sử dụng ❖ Dùng cảm biến nhiệt độ khác, có độ ổn định đọc nhiệt độ xác ❖ Có thể giao tiếp với máy tính để điều khiển nhiệt độ lò TÀI LIỆU THAM KHẢO o Giáo trình Hệ thống nhúng – TNUT o Giáo trình vi điều khiển PIC (https://dientuviet.com/giao-trinh-vi-dieukhien-pic/) o https://dientu360.com/ o Datasheet Pic 16F877A/ 74HC595/ 74HC165 Trang 12 ... TRONG TƯƠNG LAI 3.1 Kết luận Đề tài: ? ?Hiển thị nhiệt độ lên Led Matrix? ?? trình bày nguyên tắc hoạt động Led Matrix giao tiếp với cảm biến để hiển thị nhiệt độ Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn... điều khiển Led thơi Một Led Matrix có 64 Led đơn, sử dụng phương phát quét Led để điều khiển hết 64 Led ❖ Ý tưởng: Dựa vào phương pháp quét bàn phím , ta thực việc hiển thị thông tin led matrix. .. Vì điều khiển nhiệt độ điều cần thiết với phát triển khoa học kỹ thuật, việc thực mơ hình điều khiển nhiệt độ hiển thị led ma trận với độ xác cao mà khơng nhiều chi phí Hình 1.1 Led Matrix Với