Đang tải... (xem toàn văn)
(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TIỂU LUẬN Môn học: HỆ THỐNG NHÚNG Đề tài:THIẾT KẾ LED CUBE 4X4 SỬ DỤNG LED RGB (LED MẦU) VỚI CÁC KIỂU HIỆN THỊ ĐƯỢC LỰA CHỌN THÔNG QUA NÚT NHẤN GVHD : TĂNG CẨM NHUNG SVTH 1: HÀ VIẾT VIỆT MSSV: K175520114134 SVTH 2: VŨ XUÂN VĂN MSSV: K175520114133 Thái Nguyên, ngày 18 tháng năm 2021 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Giới thiệu Mục đích đề tài 3 Yêu cầu hoạt động hệ thống CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ .4 2.1 Tổng quan 2.2 Thiết kế sơ đồ khối 2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý a Khối hiển thị: b Khối vi xử lí c Khối mở rộng kênh .7 d Khối nguồn CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH - MƠ PHỎNG 3.1 Thiết kế chương trình mơ phần mềm Proteus a Đấu nối hiệu chỉnh linh kiện cho hệ thống 3.2 Lập trình cho hệ thống phần mềm CCS 11 3.3 Nạp chương trình vào Pic để chạy mô 13 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN 14 4.1 Đánh giá kết luận 14 4.2 Hướng phát triển tương lai 14 Tài liệu tham khảo .14 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Giới thiệu - Chắc hẳn lần nghe qua từ3D xem phim 3D hay Tivi 3D, hẳn bạn nghe qua khối Led 3D hay Led Cube - Ngày ứng dụng 3D ngày rộng rãi, thúc đẩy nhiều nhà khoa học sâu nghiên cứu cho sản phẩm ứng dụng công nghệ 3D với chất lượng ngày nâng cao đáp ứng nhu cầu ngày cao người dùng việc nghiên cứu tìm hiểu led 3D đặt móng giúp cho hiểu công nghệ 3D Trong báo cáo nói rõ khối led 3D qua đề tài: Thiết kế led cube 4x4 sử dụng led rgb (led mầu) với kiểu thị lựa chọn thông qua nút nhấn Hình 1.1 LED CUBE 4x4 Mục đích đề tài - Tìm hiểu cấu tạo khối led cube từ lập trình tạo hiệu ứng bắt mắt không gian chiều Thực mô hoạt động led cube sử dụng vi điều khiển PIC 16F877A Proteus Yêu cầu hoạt động hệ thống Để ứng dụng hiệu thực tế, hệ thống cần đảm bảo yêu cầu: • • • • Hoạt động bền bỉ, ổn định, hạn chế nhiễu ảnh hưởng môi trường xung quanh Tác động nhanh Có thể linh hoạt thay đổi để phù hợp với điều kiện thực tế Thuật toán phải tối ưu, hạn chế lỗi trình hoạt động CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ 2.1 Tổng quan - Để thiết kế led cube 4x4 sử dụng led rgb (led mầu) với kiểu thị lựa chọn thông qua nút nhấn phải thiết kế sơ đồ toàn linh kiện Thực chúng cách khoa học tiết kiệm chi phí 2.2 Thiết kế sơ đồ khối BUTTON VXL KHỐI MỞ RỘNG HIỂN THỊ KHỐI NGUỒN Hình 2.1 Sơ đồ khối Chức khối: • Khối nguồn: có chức cấp nguồn cho toàn mạch để hoạt động • Khối tác động (button): có chức giúp người dung tác động thay đổi hiệu ứng • Khối mở rộng kênh: có chức rút gọn đầu vào chân cho vi điều khiển • Khối hiển thị: giúp hiển thị hiệu ứng lập trình • Khối vi xử lí: có chức nhận tác động từ điều chỉnh khối hiển thị từ chương trình lập trình sẵn 2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý a Khối hiển thị: • • Khác với dịng Led thường khác, Led RGB cấu tạo gồm có chân, bao gồm chân dương chung chân âm cho màu riêng Led RGB kết hợp ba màu led; màu sắc thay đổi dựa vào việc điều khiển chân Led; xung PWM cách dùng phổ biến để điều khiển Hình 2.2: Led RGB Cấu tạo chung led RGB Cấu tạo bao gồm 02 cực: Cực dương chung (Anode) Cực âm riêng (Cathode) ngăn cách tinh thể vật liệu bán dẫn + Cực dương chung (Anode): Chỉ có chân cực dương + Cực âm riêng (Cathode): Có chân âm riêng cho màu màu Đỏ, màu Xanh màu Xanh dương • Khi có điện áp đặt lên điện cực, dòng điện từ anode sang cathode Cường độ ánh sáng phát phụ thuộc vào khoảng cách lượng phát từ dòng điện Trong đề tài ta sử dụng led RGB chung Cathode Thiết kế led cube 4x4x4 rgb sau : • Hình 2.3 Led cube 4x4x4 thực tế - Led cube 4x4x4 bao gồm 64 led RGB hàn với thành khối hộp vuông chiều chiều có led Hình 2.4 Mô mặt led RGB treng proteus b Khối vi xử lí - Ta sử dụng PIC16F877A Vi điều khiển PIC 40 chân sử dụng hầu hết dự án ứng dụng nhúng Nó có năm cổng cổng A đến cổng E Nó có ba định thời có định thời bit định thời 16 Bit Nó hỗ trợ nhiều giao thức giao tiếp giao thức nối tiếp, giao thức song song, giao thức I2C PIC16F877A hỗ trợ ngắt chân phần cứng ngắt định thời Hình 2.5 Sơ đồ chân PIC16F877A - Nhiệm vụ: xử lý câu lệnh để điều khiển led khối Led 3d theo hiệu ứng mà người lập trình viết sẵn Nguồn cung cấp: 5VDC c Khối mở rộng kênh - IC 74HC595 gọi IC dịch chốt với mối quan hệ "vào nối tiếp song song bit" 74HC595 ghi dịch (shift register) hoạt động giao thức nối tiếp vào song song (Serial IN Parallel OUT).Nó nhận liệu nối tiếp từ vi điều khiển sau gửi liệu qua chân song song.Cũng kết nối song song nhiều ghi dịch Hình 2.6 IC 74HC595 d Khối nguồn - Tất linh kiện dùng nguồn 5V CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH - MƠ PHỎNG 3.1 Thiết kế chương trình mơ phần mềm Proteus Do điều kiện thực tế không cho phép nhóm em làm mạch thật, 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 3.1 Giao diện phần mềm vẽ mạch Proteus 8.11 Quá trình thực vẽ mạch mô phần mềm Proteus trải qua 04 bước: Bước 1: Lấy linh kiện Bước 2: Đấu nối linh kiện, thành phần với Bước 3: Hiệu chỉnh, bố trí lại mạch Bước 4: Nạp chương trình vào cho VĐK chạy mơ a Đấu nối hiệu chỉnh linh kiện cho hệ thống Hình 3.2 Đấu nối 16F877A khối điều khiển (BUTTON) Hình 3.3 Đấu nối khối mở rộng (IC 74HC595) Hình 3.4 Đấu nối khối hiển thị (LED RGB) 10 3.2 Lập trình cho hệ thống phần mềm CCS Hình 3.5 Giao diện phần mềm CCS Dùng phần mềm CCS để lập trình biên dịch chương trình cho vi điều khiển Pic 16F877A Các bước để viết hồn chỉnh chương trình cho vi điều khiển Pic Bước 1: Tạo Project sử dụng Pic Wizard Bước 2: Viết chương trình Bước 3: Kiểm tra lỗi, biên dịch (Compile) để tạo file hex Hình 3.6 Tạo Project Wizard 11 Hình 3.7 Chọn vi điều khiển, tốc độ nguồn dao dộng Hình 3.8 Giao diện CCS sau tạo project khai báo vi điều khiển 12 3.3 Nạp chương trình vào Pic để chạy mơ Hình 3.9 Nạp chương trình vào PIC 16F877A Hình 3.10 Kết thu 13 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN 4.1 Đánh giá kết luận Sau thời gian nỗ lực không ngừng học tập nhiệt tình bảo Tăng Cẩm Nhung thầy, mơn, nhóm chúng em hoàn thành đề tài: “THIẾT KẾ LED CUBE 4X4 SỬ DỤNG LED RGB (LED MẦU) VỚI CÁC KIỂU HIỆN THỊ ĐƯỢC LỰA CHỌN THÔNG QUA NÚT NHẤN” trình thực đề tài chúng em đúc kết nhiều kinh nghiệm quý báu cho thân để phục vụ cho chúng em trình học tập sau Đề tài chúng em có ưu nhược điểm sau.: - Ưu điểm + Có thể áp dụng mạch vào thực tế cách dễ dàng + Hệ thống hoạt động ổn định, bị ảnh hưởng yếu tổ bên + Việc thiết kế mạch đơn giản tốn chi phí - Nhược điểm + Thuật toán chưa tối ưu Với kết đạt trên, hệ thống hữu ích ứng dụng nghiên cứu lẫn sử dụng thực tế 4.2 Hướng phát triển tương lai Ngày ứng dụng 3D ngày rộng rãi, thúc đẩy nhiều nhà khoa học sâu nghiên cứu cho sản phẩm ứng dụng công nghệ 3D với chất lượng ngày nâng cao đáp ứng nhu cầu ngày cao người dùng việc nghiên cứu tìm hiểu led 3D đặt móng giúp cho hiểu cơng nghệ 3D nên: Đầu tiên, nhóm em tìm cách tối ưu hóa thuật tốn để chương trình hoạt động ổn định nữa, không gặp phải lỗi vặt Thứ hai, chúng em phát triển sản phẩm hiển thị nhiều hiệu ứng Cuối cùng, hệ thống tích hợp modun điều khiển từ xa (Wifi bluetooth, ) để chủ động điều khiển hệ thống từ xa, tích hợp modun đem lại cảm giác tốt sử dụng Tài liệu tham khảo • • • • Giáo trình Hệ thống nhúng – TNUT Hệ thống nhúng – Wikipedia Giáo trình lập trình C – Codegym.vn Datasheet Pic 16F877A/ HC595 / LEDRGB / LEDMATRIX 14 ... led 3D đặt móng giúp cho hiểu công nghệ 3D Trong báo cáo nói rõ khối led 3D qua đề tài: Thiết kế led cube 4x4 sử dụng led rgb (led mầu) với kiểu thị lựa chọn thông qua nút nhấn Hình 1.1 LED CUBE. .. khoảng cách lượng phát từ dòng điện Trong đề tài ta sử dụng led RGB chung Cathode Thiết kế led cube 4x4x4 rgb sau : • Hình 2 .3 Led cube 4x4x4 thực tế - Led cube 4x4x4 bao gồm 64 led RGB hàn với. .. hợp với điều kiện thực tế Thuật toán phải tối ưu, hạn chế lỗi trình hoạt động CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ 2.1 Tổng quan - Để thiết kế led cube 4x4 sử dụng led rgb (led mầu) với kiểu thị lựa chọn thông qua
