Kiểm soát trạng thái bơm nước hệ thống nhúng)( 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)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ **** TIỂU LUẬN NHÚNG Giảng viên hướng dẫn : TH.S TĂNG CẨM NHUNG Siên viên thực : NGUYỄN PHÚ THẮNG MSSV : K175520114117 Lớp học phần : K53CĐT.02 Thái nguyên, Ngày 16 tháng năm 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: Nguyễn Phú Thắng Mã số sinh viên: K175520114117 Lớp: K53CĐT.02 Chuyên ngành: Cơ điện tử Giáo viên hướng dẫn: Th.S Tăng Cẩm Nhung Tên tiểu luận: Kiểm soát trạng thái bơm nước Nội dung: Chương I: Tổng quan đề tài Chương II: Thiết kế hệ thống Chương III:Kết luận hướng phát triển tương lai Giáo viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) Sinh viên thực (ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu tổng quan 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Nguyên lý hoạt động CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Thiết kế sơ đồ khối .7 2.1.1 Chức khối: 2.1.2 Linh kiện sử dụng cho khối 2.2 Thiết kế mạch nguyên lí .8 2.2.1 Khối vi xử lý .8 2.2.2 Khối cảm biến 10 2.2.3 Bộ khuếch đại 10 2.2.4 Khối hiển thị .11 2.2.5 Khối nguồn .12 2.2.6 Sơ đồ nguyên lí cho tồn mạch 13 2.3 Code chương trình 13 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN 17 3.1 Kết luận .17 3.2 Hướng phát triển đề tài 17 CHƯƠNG 1.1 GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Giới thiệu tổng quan Hiện có nhiều loại thiết bị hỗ trợ gia dụng giúp đỡ bạn nhiều công việc sống ngày Đặc biệt công việc cần đo lường chất lỏng, công việc cần phải biết lượng chất lỏng cịn thùng kín, mà bạn bất tiện đo lường mắt thơng thường Hay lấy ví dụ khác nhà bạn có bể nước lớn để chứa nước dùng sinh hoạt, làm để bạn biết bể nước nhà bạn cạn để tiếp tục bơm nước lên? Đó lúc bạn cần hỗ trợ hệ thống kiểm soát trạng thái bơm nước thiết bị đa dụng giúp hỗ trợ bạn việc đo lường lượng chất lỏng Thiết bị hoạt động cách hiệu trường hợp chất lỏng đặt trong bể chứa giúp hiển thị mức nước cịn hay hết 1.2 Mục đích đề tài     Giúp sinh viên hiểu rõ cảm biến ánh sáng , 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  Tiết kiệm thời gian, cơng sức độ xác cao  Dễ dàng lắp đặt  Không phải động tay vào cơng tắc, thứ hồn tồn tự động theo mực nước bể 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4  Linh kiện sử dụng: Pic16f877a, Matrix 8x8, 74HC245  Phần hiển thị: Sử dụng led matrix để hiển thị  Đầu vào: cảm biến hồng ngoại  Sử dụng nguồn pin điện từ lưới 220V Nguyên lý hoạt động - Cảm biến nhận tín hiệu led matrix hiển trạng thái bể 4|Page Hình 1.1 hệ thống cảm biến nhận cịn nước 5|Page Hình 1.2 hệ thống cảm biến nhận 6|Page CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Thiết kế sơ đồ khối Thiết kế sơ đồ khối hệ thống phần mềm Visio Hình 2.1 Sơ đồ 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 2.1.1 Chức khối:  Bộ xử lý trung tâm: có chức xử lý yêu cầu đầu vào đầu lập trình  Khối cảm biến : thu thập tín hiệu gửi xử lý trung tâm  Khối nguồn: cấp nguồn điện cho hệ thống  Khối hiển thị: hiển thị giá trị cảm biến  Bộ khuếch đại dòng Khi hoạt động thực tế, khối chức phối hợp với theo quy luật định, khối xảy lỗi khiến hệ thống hoạt động không xác 2.1.2 Linh kiện sử dụng cho khối  Khối nguồn: sử dụng nguồn DC 5V 7|Page  Bộ xử lý : sử dụng Pic 16f877a  Khói hiển thị: led matrix  Bộ khuêch đại dòng: 74HC245  Khối cảm biến: PIR 2.2 Thiết kế mạch nguyên lí 2.2.1 Khối vi xử lý Khối vi xử lý giao tiếp với module ngoại vi, nhận xử lý tín hiệu từ khối điều khiển ngoại vi, tính tốn, xử lý, xuất tín hiệu điều khiển để đưa hiển thị Hiện thị trường có nhiều dòng vi điều khiển khác như: PIC, AVR, 8051, Raspberry, Arduino… Nhóm định sử dụng dịng PIC 16F877A để làm mạch xử lý trung tâm nhằm áp dụng kiến thức học môn hệ thống nhúng để tiết kiệm thời gian, chi phí trình làm đề tài 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 8|Page Hình 2.2: Hình ảnh thực tế vi điều khiển PIC 16F877A Ta có sơ đồ chân PIC 16F877A sau: Hình 2.3: Sơ đồ chân PIC 16F877A Tổ chức nhớ: Có khối nhớ PIC 16F877A: nhớ chương trình, nhớ liệu khối nhớ EEPROM Bộ nhớ chương trình nhớ liệu có đường bus riêng truy cập vào nhớ cách riêng rẽ Port A: có bit (tương ứng với chân RA0÷RA5) chân cổng A có tích hợp số chức ngoại vi, thiết bị ngoại vi enable cổng khơng hoạt động cổng vào Bình thường Port A cổng vào chiều Thanh ghi xác định chiều tương ứng chân Port A ghi TrisA Các bit ghi TrisA xác định chân Port A đầu vào ngược lại đầu Port B: rộng bit(tương ứng với chân RB0÷RB7), cổng vào chiều Thanh ghi qui định chiều cổng B ghi Tris B Thiết lập bit ghi TrisB làm cho cổng B cổng vào ngược lại cổng Port C: rộng bit (tương ứng với chân RC0÷RC7), bình thường cổng vào chiều, ghi qui định chiều cổng ghi TrisC Các chân RC3, RC4 dùng để kết nối truyền nhân thông tin với thiết bị ngoại vi Port D: rộng bit (RD0÷RD7), cổng vào cổng Port D cấu cổng vi xử lý rộng bit (cổng slave song song) cách thiết lập bit điều khiển PSPSTATUS (TrisE.4) Ở chế độ đầu vào tín hiệu TTL 9|Page Port E: rộng bit(RE0÷RE2), cấu hình đầu đầu vào Port E đầu vào điều khiển I/O bit PSPSTATUS (TrisE.4) thiết lập Từ hình vẽ ta thấy, PIC16F877A có chân Vcc chân GND, để PIC hoạt động ta phải cấp nguồn cho tất chân Ngoài cấp nguồn cung cấp ta phải cấp nguồn xung dao động vi điều khiển hoạt động, ta dùng thạch anh 20MHz để cấp xung dao động Nguồn dao động cấp thông qua chân 13 14 PIC 2.2.2 Khối cảm biến Cảm biến hồng ngoại tiếng anh gì? tên tiếng anh cảm biến hồng ngoại IR Sensor Là thiết bị điện tử dùng để đo phát xạ hồng ngoại môi trường xung quanh bạn Thực ra, tên tiếng anh cảm biến hồng ngoại Passive Infrared, viết tắt PIR dịch sát nghĩa “hồng ngoại thụ động” Theo nghiên cứu, xạ hồng ngoại nhà thiên văn học William Herchel vơ tình phát ơng đo nhiệt độ màu ánh sáng khác vào năm 1800 Lúc ông nhận thấy nhiệt độ vượt ánh sáng đỏ cao Mạch hồng ngoại cảm biến phát người (IR Sensor) mắt người khơng thể nhìn thấy bước sóng rộng ánh sáng khả kiến Trên thực tế, thứ phát nhiệt độ K phát xạ hồng ngoại Hồng ngoại hay gọi tia hồng ngoại xạ điện từ có bước sóng dài ánh sáng ngắn tia xạ Vi ba Hồng ngoại tức ngồi sóng đỏ Màu đỏ màu có bước sóng dài ánh sáng thường Thơng thường vật thể có nhiệt độ 35° C phát bước sóng hồng ngoại Bộ khuếch đại Sơ đồ chân 74HC245 Số chân Tên chân Mô tả DIR Chân định hướng liệu đến A0 - A7 chân sử dụng làm chân đầu vào bit bit đầu dựa trạng thái chân DIR 10 GND Nối đất 11 đến 18 B0 - B7 chân sử dụng làm chân đầu vào bit bit đầu dựa trạng thái chân DIR 19 OE 20 Vcc Được sử dụng để bật tắt đầu vào Đầu vào analog vi sai + Kết nối với đầu vào ADC 10 | P a g e Hình 2.4: Sơ đồ chân 74HC245 74HC245 thu phát 8-bit Nó có trạng thái đầu Dữ liệu truyền theo hai hướng tùy thuộc vào mức logic điều khiển hướng (DIR) Bạn bật tắt thiết bị từ chân kích hoạt đầu (OE) Những đặc điểm 74HC245 tiêu thụ điện thấp, dải điện áp rộng, dòng điện đầu vào thấp Nó chủ yếu sử dụng máy tính cá nhân, máy chủ, thiết bị sức khỏe đeo tay, thiết bị tập thể dục, thiết bị chuyển mạch mạng, Khối hiển thị  Led matrix có chức hiển thị kết sau xử lý, trạng thái bể Hình 2.8: hình ảnh led matrix 11 | P a g e 2.2.5 Khối nguồn  Vi điều khiển PIC 16F877A hoạt động với nguồn cung cấp 5V  Suy ra, tổng dịng áp cấp cho mạch hoạt động:  I = 12 + 0.16 + 0.7 = 12.86A  U = 5V Hinh 2.10 nguồn tổ ong 5v-10A 12 | P a g e 2.2.6 Sơ đồ ngun lí cho tồn mạch Hình 2.11 Sơ đồ ngun lí 2.3 Code chương trình #include #use delay(clock = 20M) #define cambien input(PIN_A3) int8 z; int8 C[2][8]={{0xC3,0x81,0x3C,0x7E,0x7E,0xBD,0xDB,0xFF},//C {0xFF,0x00,0x00,0xE7,0xE7,0x00,0x00,0xFF}};//H int8 o[2][8]={{0xFF,0x8F,0x07,0x76,0x75,0x07,0x8F,0xFF},//o {0xFF,0xFF,0x8D,0x56,0x55,0x4F,0xFD,0xFE}};//e 13 | P a g e int8 N[2][8]={{0xFF,0x07,0x07,0xEF,0xF7,0x07,0x0F,0xFF},//n {0xFF,0xF7,0x81,0x01,0x77,0xBF,0xFF,0xFF}};//t int8 hang[]= {0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}; void chuC(){ output_LOW(pin_A0); output_HIGH(pin_A1); output_HIGH(pin_A2); } void chuO(){ output_LOW(pin_A1); output_HIGH(pin_A0); output_HIGH(pin_A2); } void chuN(){ output_LOW(pin_A2); output_HIGH(pin_A1); output_HIGH(pin_A0); } void main() { set_tris_A(0x00); set_tris_B(0x00); 14 | P a g e set_tris_C(0x00); set_tris_D(0x00); while(TRUE) { if(cambien==0 ) { for(int8 j=0;j