Tiểu luận mạch Arduino Uno và thực hành mạch sáng tạo

Tiểu luận mạch Arduino Uno và thực hành mạch sáng tạoTiểu luận mạch Arduino Uno và thực hành mạch sáng tạoTiểu luận mạch Arduino Uno và thực hành mạch sáng tạoTiểu luận mạch Arduino Uno và thực hành mạch sáng tạoTiểu luận mạch Arduino Uno và thực hành mạch sáng tạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC – MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN MẠNG MÁY TÍNH ******* BÀI TIỂU LUẬN KIẾN TRÚC VÀ HẠ TẦNG MẠNG IOT - 7080713 ĐỀ TÀI Họ tên: ? Lớp: ? Mã sinh viên: ? Nhóm mơn học: ? Giảng viên: ? Năm học: 2021-2022 HÀ NỘI - 2021 HUMG MỤC LỤC I II MỞ ĐẦU  Lời dẫn  Mục đích đề tài  Phương pháp nghiên cứu NỘI DUNG  Thông tin thành phần mạch Vẽ sơ đồ mạch điện viết chương trình hiển thị tên III IV I Vẽ viết chương trình đèn giao thơng ngã tư KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO MỞ ĐẦU Tuy nhe nhóm từ lâu kỷ nguyên Internet Of Things thực biết đến bùng nổ mạnh mẽ năm gần đây, sau phát triển smartphone, tablet kết nối không dây Và sau nhận ý cộng đồng IOT cho thấy tiềm với số liệu kinh ngạc Ví dụ như: theo nhà cung cấp mạng hàng đầu Cisoc dự báo đến năm 2022, có khoảng 50 tỷ đồ vật kết nối vào Internet, bao gồm hàng tỷ thiết bị di động, tivi, máy giặt… Không dừng lại IOT ngày mở rộng tích hợp vào nhiều ngành khác giải trí, sản suất, kinh doanh… nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao 1|Page HUMG Hiện nay, IOT chưa thực áp dụng rổng rãi nước ta, điều kiện kỹ thuật, kinh tế, nhu cầu sử dụng Nhưng chắn tương lai phát triển đầy tiềm tăng trưởng Từ học môn Kiến Trúc Hạ Tầng Mạng IOT này, từ việc nghe qua lý thuyết mơ hồ em hiểu rõ sâu kỹ thuật ứng dụng IOT Và tự tin thi thực hành sản phẩm IOT Vì em xin trình bày tiểu luận cá nhân em  Mục đích đề tài -Tăng thêm nhiều hiểu biết thiết bị điện tử linh kiện - Có thể tự phát triển sáng tạo chương trình tạo mơ hình từ thiết bị tìm hiểu -Tạo thêm kiến thức tìm tịi học hỏi nhiều để ứng dụng vào đời sống -Những nhiệm vụ cần tìm hiểu đề tài -Tìm hiểu linh kiện điện tử thiết bị cảm biến -Tự tìm tịi sáng tạo đoạn mạch  Phương pháp tìm hiểu -Tìm kiếm internet sách báo TV… -Tìm hiểu thơng qua thầy, bạn bè -Tìm hiểu đời sống thực tiễn hàng ngày II NỘI DUNG  Giới thiệu thành phần linh kiện  Mạch Arduino Uno R3: kit Arduino UNO hệ thứ Thông số: - Vi điều khiển: ATmega328P(8bits) - Điện áp hoạt động: 5V - Tần số hoạt động: 16 MHz - Điện áp đầu vào khuyên dùng: 7VDC - 12VDC - Điện áp vào giới hạn: 6-20V DC - Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) - Số chân Analog (độ phân giải 10bit) - Dòng tối đa chân I/O 30 mA - Dòng tối đa (5V) 500 mA - Dòng tối đa (3.3V) 50 mA 2|Page HUMG - Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bootloader - SRAM KB (ATmega328) - EEPROM KB (ATmega328) - Clock Speed: 16 MHz  Màn hình hiển thị LCD Thơng số: - VSS: tương đương với GND - cực âm - VDD: tương đương với VCC - cực dương (5V) - VEE: điều khiển độ tương phản hình - RS - Register Select: chọn ghi Nối chân RS với logic “0” (GND) logic “1” (5V) để chọn ghi - RW - Read/Write: lựa chọn chế độ đọc ghi, LOW ghi HIGH đọc - E - Enable pin: Cho phép ghi vào LCD Sau tín hiệu đặt lên bus D0-D7, lệnh chấp nhận có xung cho phép chân E - D0 - D7: chân tín hiệu ngõ vào LCD, chân có giá trị HIGH LOW, LOW ghi HIGH đọc  Traffic light Gồm chân tương ứng với màu đèn giao thông Nội dung thứ Yêu cầu đề bài: Vẽ sơ đồ mạch điện , viết chương trình arduino IDE Mô mạch hiển thị tên sinh viên hiển thị hình tinh thể lỏng (LCD) Bài làm:  Hình vẽ sơ đồ mạch Em xinh trình bày hành ảnh vẽ mạch phần mềm Proteus bên dưới: 3|Page HUMG Thành phần vẽ em sử dụng: mạch Arduino Uno hình LCD 16x2 để hiển thị họ tên & mã số sinh viên  Pin 12 nối với chân RS LCD  Pin 11 nối với chân E LCD  Pin nối với chân D4 LCD  Pin nói với chân D5 LCD  Pin nói với chân D6 LCD  Pin nói với chân D7 LCD  Chân VEE LCD nối với nguồn điện 5V  Chân VDD LCD nối với ngồn điện 5V  Chân VSS RW nối đất  Bài code Arduino IDE Khi vẽ xong mạch tiếp đến em lâp trình Arduino IDE nạp vào mạch để hiển thị tên & MSSV Dưới hình ảnh mã code: 4|Page HUMG  Đầu tiên em khai báo thư viện LiquidCrytal có tác dụng điều khiển LCD Arduino  Tiếp đến khởi tạo chân nối từ LCD tới mạch Arduino Uno  Phần hàm setup(), em dùng hàm begin() có sẵn thư viện để khơi tạo vùng hiển thị hình LCD với 16 cột hàng  Phần hàm loop(), dòng đầu em dùng hàm clear() để xóa bỏ nội dung hiển thị vòng lặp dòng thứ dùng hàm setCursor() đặt trỏ vào vị trí dùng hàm print() để thị họ tên Sau cùng, đặt trỏ vào cột dịng hàm setCursor() hiển thị mã sinh viên hàm print() Và kết ta hình ảnh mạch bên Nội dung thứ Yêu cầu đề bài: Xây dựng hệ thống đèn giao thông ngã tư có luồng đèn sử dụng mạch Arduino mà em lựa chọn - Mơ tả tốn chức (yêu cầu tối thiểu có chức năng: Có hai luồng đèn thay đổi thời gian sáng, tắt hợp lí khuyến khích sáng tạo xây dựng module hợp lí khác) 5|Page HUMG - Lựa chọn thiết bị (giải thích lựa chọn đó) - Vẽ sơ đồ đấu nối chi tiết, mô tả nguyên tắc hoạt động sơ đồ Giải thích hoạt động - Viết chương trình arduino IDE giải thích code Bài làm:  Hình vẽ sơ đồ mạch Em xinh trình bày hành ảnh vẽ mạch phần mềm Proteus bên dưới: Thành phần vẽ bao gồm: mạch Arduino Uno, đèn tín hiệu giao thông(traffic light x 4), sử dụng 24 nhãn(label) để nối mạch thay nối dây dài, khó nhìn dễ gây rối Theo vẽ, em quy ước có luồng giao thơng gồm: đường thẳng đường ngang Với đương thẳng có đèn tìn hiệu giao thông (LED2 LED 4) quy ước theo thứ tự đèn(xanh-vàng-đỏ):  Nhãn led2-1 nối với pin 10 6|Page HUMG  Nhãn led2-2 nối với pin  Nhãn led2-3 nối với pin  Nhãn led4-1 nối với pin  Nhãn led4-2 nối với pin  Nhãn led4-3 nối với pin Với đương ngang có đèn tìn hiệu giao thơng (LED1 LED 3) quy ước theo thứ tự đèn(xanh-vàng-đỏ):  Nhãn led1-1 nối với pin 13  Nhãn led1-2 nối với pin 12  Nhãn led1-3 nối với pin 11  Nhãn led3-1 nối với pin  Nhãn led3-2 nối với pin  Nhãn led3-3 nối với pin  Nội dung phần code Arduino IDE Khi vẽ xong mạch tiếp đến em lâp trình Arduino IDE nạp vào mạch để hiển thị tín hiệu đèn giao thơng Dưới hình ảnh mã code: 7|Page HUMG 8|Page HUMG Đầu tiên em khai báo array để lưu giá trị chân nối đèn led tín hiệu giao thơng Quy ước index mảng từ đến theo thứ tự màu XanhVàng-Đỏ:  Mảng Led nối vào pin 13,12,11  Mảng Led nối vào pin 10, 9,  Mảng Led nối vào pin 7, 6,  Mảng Led nối vào pin 4, 3, Khi khai báo chân tiếp xúc xong, tiếp đến hàm setup(), em cho chạy vòng lặp FOR lần dùng hàm pinMode() để lấy giá trị OUTPUT pin 9|Page HUMG Sau đến hàm loop(), em chia thành trạng thái đèn giao thông đường thẳng đường ngang quy ước bên Và tắt bật đèn code dùng hàm digitalWrite() với đối sô HIGH/LOW:  Trạng thái 1: bật đèn xanh đường ngang đèn đỏ đường thẳng với đối số HIGH  Trạng thái 2: sau 3s, chuyển đèn vàng với đối số HIGH tắt đèn xanh với đối số LOW đường ngang Đồng thời giữ đèn đỏ bật đường thẳng 10 | P a g e HUMG  Trạng thái 3: sau 1s, tắt đèn vàng với đối số LOW bật đèn đỏ với đối số HIGH đường ngang Bật đèn xanh với đối số HIGH tắt đèn đỏ với đối số LOW đường thẳng  Trạng thái 4: sau 3s, tắt đèn xanh với dối số LOW bật đèn vàng với tham số HIGH đường thẳng Vẫn giữ nguyên đèn đỏ bật đường ngang Sau 1s, tắt đèn vàng đường thẳng với đối số LOW tắt đèn đỏ đường ngang với tham số LOW Từ quay lại vịng lặp loop() ta cách vận hành đèn tín hiệu giao thông ngã tư III Kết luận Như cách vận dụng kiến thức học tìm hiểu thêm qua internet… em hiểu rõ IOT hoàn hành tiểu luận tai IV Tài liệu tham khảo  Slide giảng cô  Thông tin linh kiện: arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi  Bài tham khảo đèn giao thông cụm đèn: youtu.be/T1-fShdhuW8 11 | P a g e ... Viết chương trình arduino IDE giải thích code Bài làm:  Hình vẽ sơ đồ mạch Em xinh trình bày hành ảnh vẽ mạch phần mềm Proteus bên dưới: Thành phần vẽ bao gồm: mạch Arduino Uno, đèn tín hiệu... dụng IOT Và tự tin thi thực hành sản phẩm IOT Vì em xin trình bày tiểu luận cá nhân em  Mục đích đề tài -Tăng thêm nhiều hiểu biết thiết bị điện tử linh kiện - Có thể tự phát triển sáng tạo chương... bài: Vẽ sơ đồ mạch điện , viết chương trình arduino IDE Mô mạch hiển thị tên sinh viên hiển thị hình tinh thể lỏng (LCD) Bài làm:  Hình vẽ sơ đồ mạch Em xinh trình bày hành ảnh vẽ mạch phần mềm