BẬT TẮT ĐÈN DỰA VÀO NGƯỠNG ÁNH SÁNG HỆ THỐNG NHÚNG(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)

BẬT TẮT ĐÈN DỰA VÀO NGƯỠNG ÁNH SÁNG HỆ THỐNG NHÚNG(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318).. BẬT TẮT ĐÈN DỰA VÀO NGƯỠNG ÁNH SÁNG HỆ THỐNG NHÚNG(LẤY CODE PIC + MẠCH MÔ PHỎNG PROTEUS+ VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318) BẬT TẮT ĐÈN DỰA VÀO NGƯỠNG ÁNH SÁNG HỆ THỐNG NHÚNG(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 : TĂNG CẨM NHUNG mssv : K175520114085 Lớp học phần : K53CĐT02 Sinh viên thực : THÂN VĂN HIẾU Thái nguyên, Ngày 16 tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KTCN KHOA ĐIỆN TỬ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TIỂU LUẬN CUỐI KỲ MÔN HỌC: HỆ THỐNG NHÚNG BỘ MÔN: TIN HỌC CÔNG NGHIỆP Sinh viên: thân văn hiếu Mã số sinh viên: K175520114085 Lớp: K53CĐT.02 Chuyên ngành: Cơ điện tử Giáo viên hướng dẫn: Th.S Tăng Cẩm Nhung Tên tiểu luận: Bật tắt đèn dựa vào ngưỡng sáng 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 lí 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 led đơn .12 2.2.4 Khối hiển thị lcd .12 2.2.5 Khối nguồn .13 2.2.6 Sơ đồ nguyên lí cho toàn mạch 14 2.3 Phền mềm vẽ mạch viết code 14 2.3.1 Proteus8.9 14 2.3.2 Ccs .15 2.4 Lưu đồ .15 2.5 Code chương trình giải thích 16 CHƯƠNG KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN 18 3.1 Kết luận .18 3.2 Hướng phát triển đề tài 19 CHƯƠNG 1.1 GIỚI THIỆU YÊU CẦU–GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Giới thiệu tổng quan Xu huớng sử dụng đèn cảm ứng ánh sáng du nhập vào thị trường tiêu dùng Việt Nam năm gần Trào lưu sử dụng bóng đèn đuợc trang bị cảm biến tự động bật tắt địên theo ý muốn gia chủ tao sốt cho thị trường sản phẩm Vậy đèn cảm biến ánh sáng hay gọi cảm ứng ánh sáng thiết bị gì? hoạt động nào? đem lại lợi ích gì? Mời bạn đọc tìm hiểu viê Đèn cảm ứng ánh sáng sản phẩm dòng đèn thơng minh, bóng đèn có nhiệm vụ chiếu sáng, điểm khác biệt lớn với thiết bị chiếu sáng thơng thường trang bị vào cảm biến ánh sáng để điều khiển bật tắt đèn theo cường độ ánh sáng môi trường Hệ thống đền cảm biến ánh sáng nước áp dụng rộng rãi nhiều địa điểm như: công viên, đèn đường, khu vui chơi… Cịn Việt Nam hệ thống bóng đèn cảm biến người tiêu dùng thử nghiệm hệ thống đèn chiếu sáng gia đình Hình 1.1 : bóng đèn thống minh 4|Page Cơ chế hoạt động đèn cảm ứng ánh sáng sau: cảm biến ánh sáng tiếp cận với ánh sáng môi trường bên ngồi, liên tục ghi lại mức độ thay đổi cường độ ánh sáng để phân tích đưa câu lệnh bật tắt đèn phù hợp cho phận chiếu sáng Để test trực tiếp khả này, hay đưa bóng đèn vào vị trí tối che nó, lúc bóng đèn tự động sáng lên, tắt ánh sáng mơi trường tăng lên Hình1.2 : TORCH_LDR( cảm biến ngưỡng sáng proteus) 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 kiếm thời gian, cơng sức độ xác cao  dễ dàng lắp đặt  động tay vào cơng tắc, thứ hồn tồn tự động theo ánh sáng môi trường 1.3 Phạm vi nghiên cứu  Linh kiện sử dụng: Pic16f877a, TORCH_LDR, LED,LCD  Phần hiển thị: Sử dụng lcd để thị thông số biến trở  Đầu vào: cảm biến ngưỡng sáng(TORCH_LDR) 5|Page  1.4 sử dụng nguồn pin điện từ lưới 220V Nguyên lí hoạt động Cảm biến ánh sáng thực chất vật liệu bán dẫn có điện trở cao gọi tế bào cadmium sulfide, nhạy với ánh sáng  Trường hợp cảm biến đủ độ sáng đèn tự động tắt , lcd hiển thị giá trị cảm biến thị đèn tắt Hình 1.3 hệ thống cảm biến đủ độ sáng  Trường hợp cảm biến không đủ độ sáng đèn tự động bật , thị giá trị cụ thể lcd thị trạng thái đèn sáng Hình 1.4 hệ thống cảm biến không đủ độ sáng 6|Page CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Thiết kế sơ đồ khối Theo yêu cầu đề tài nhóm chúng em tiến hành 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 lí chung tâm  Khối nguồn: cấp nguồn điện cho hệ thống  Khối hiển thị: hiển thị giá trị cảm biến  Khối led : sáng tắt theo chương trình Khi hoạt động thực tế, khối chức phối hợp với theo quy luật định, khối xảy lỗi khiến hệ thống hoạt động không xác 7|Page 2.1.2 Linh kiện sử dụng cho khối  Khối nguồn: sử dụng nguồn DC 5V  Bộ xử lý : sử dụng Pic 16f877a  Khói hiển thị: lcd  Khối đầu vào: cảm biến LORCH_LDR 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 dịng vi điều khiển khác như: PIC, AVR, 8051, Raspberry, Arduino… Nhóm định sử dụng dòng 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 q 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 9|Page không hoạt động cổng vào Bình thường Port A cổng vào chiều Thanh ghi xác đinh 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 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 Hình 2.4 cảm biến LDR 10 | P a g e Cảm biến ánh sáng thiết bị thụ động chuyển đổi “năng lượng ánh sáng” cho dù nhìn thấy phần hồng ngoại quang phổ thành tín hiệu điện Cảm biến ánh sáng thường gọi “Thiết bị quang điện” “Cảm biến ảnh” lượng ánh sáng chuyển đổi (photon) thành điện (electron) Các tế bào phát xạ ảnh – Đây photodevices giải phóng electron tự từ vật liệu nhạy sáng xêzi bị photon tràn đầy lượng Lượng lượng mà photon phụ thuộc vào tần số ánh sáng tần số cao, lượng nhiều photon chuyển đổi lượng ánh sáng thành lượng điện Các tế bào dẫn điện ảnh – Các photodevices thay đổi điện trở chúng chịu ánh sáng Photoconductivity kết từ ánh sáng đánh vật liệu bán dẫn mà kiểm sốt dịng chảy thơng qua Do đó, nhiều ánh sáng tăng dịng điện cho điện áp áp dụng cho Vật liệu quang dẫn phổ biến Cadmium Sulphide sử dụng quang điện LDR Các tế bào quang điện – Các photodevices tạo emf tương ứng với lượng ánh sáng xạ nhận tương tự có hiệu lực với quang điện Năng lượng ánh sáng rơi vào hai vật liệu bán dẫn kẹp lại với tạo điện áp xấp xỉ 0.5V Vật liệu quang điện phổ biến Selen sử dụng tế bào lượng mặt trời Hình 2.5 LDR proteus 11 | P a g e Hình 2.6 cơng thức tính điện áp cảm biến LDR  dịng điện thơng qua chuỗi mạch phổ biến LDR thay đổi giá trị điện trở cường độ ánh sáng, điện áp có mặt V OUT xác định công thức chia điện áp Độ bền LDR, R LDR thay đổi từ khoảng 100Ω ánh sáng mặt trời, đến 10MΩ bóng tối tuyệt biến thể kháng chuyển đổi thành biến thể điện áp V OUT hiển thị 12 | P a g e  điện trở thu cao điện áp thu giảm ngược lại 2.2.3 led đơn Hình 2.7 led đơn LED từ viết tắt Light Emitting Diode hay điốt phát quang linh kiện điện tử dựa chuyển tiếp p-n LED có cấu trúc điốt Cấu trúc LED gồm hai lớp bán dẫn p, n ghép với qua lớp tiếp xúc công nghệ Hoạt động LED dựa hoạt động chuyển tiếp p-n 2.2.4 Khối hiển thị lcd  LCD có chức hiển thị kết sau xử lý, mạch hiển thị số người  LCD 16x2 loại LCD có Hàng 16 ký tự hàng Hình 2.8: hình ảnh LCD 13 | P a g e  Mơ tả chân: Hình2.9 hình mơ tả chân LCD 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 14 | P a g e 2.2.6 Sơ đồ ngun lí cho tồn mạch Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lí 2.3 Phền mềm vẽ mạch viết code 2.3.1 Proteus8.9 15 | P a g e Hình 2.12 giao diện proteus 2.3.2 Ccs Hình 2.13 giao diện viết chương trình 2.4 Lưu đồ Hình2.14 lưu đồ 16 | P a g e 2.5 Code chương trình giải thích #include // khai báo thư viện cho pic #device ADC=10; // độ phân giải cho ADC #use delay(clock=20M) //tần số #define LCD_ENABLE_PIN PIN_B2 // khai báo chân cho LCD #define LCD_RS_PIN PIN_B0 #define LCD_RW_PIN PIN_B1 #define LCD_DATA4 PIN_B4 #define LCD_DATA5 PIN_B5 #define LCD_DATA6 PIN_B6 #define LCD_DATA7 PIN_B7 #include // thư viện lcd float giatriquangtro; // khai báo giatriquangtro void main() { lcd_init(); setup_adc(ADC_CLOCK_DIV_2);// khai báo chân cho ADC setup_adc_ports(AN0);// chọn chân AN0 chân độc giữ liệu analog set_adc_channel(0); delay_us(100); set_tris_b(0x00); // khai báo cổng đầu port B,C,D set_tris_c(0x00); set_tris_d(0x00); set_tris_a(0xff);//khai báo cổng đầu vào A while(TRUE) { giatriquangtro = READ_ADC();//gán giatriquangtro giá trị đọc chân ADC 17 | P a g e if(giatriquangtro