ĐỌC TÍN HIỆU TỪ CẢM BIẾN ĐỘ ẨM ĐỂ HIỂN THỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HỆ THỐNG NHÚNG( LẤY CODE PIC+ MÔ PHỎNG PROTEUS + VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)

ĐỌC TÍN HIỆU TỪ CẢM BIẾN ĐỘ ẨM ĐỂ HIỂN THỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HỆ THỐNG NHÚNG( LẤY CODE PIC+ MÔ PHỎNG PROTEUS + VIDEO THUYẾT MINH LIÊN HỆ ZALO 0327697318)ĐỌC TÍN HIỆU TỪ CẢM BIẾN ĐỘ ẨM ĐỂ HIỂN THỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ HỆ THỐNG NHÚNG( LẤY CODE PIC+ 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: ĐỌC TÍN HIỆU TỪ CẢM BIẾN ĐỘ ẨM ĐỂ HIỂN THỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ GVHD : TH.S TĂNG CẨM NHUNG SVTH : VŨ HUY HOÀNG MSSV : K175520114088 Thái Nguyên, ngày 18 tháng 07 năm 2021 MỤC LỤC GIỚI THIỆU YÊU CẦU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Giới hạn đề tài 1.3 Phạm vi nghiên cứu THIẾT KẾ 2.1 Giới thiệu 2.2 Sơ đồ khối 2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý 2.4 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 2.5 Chương trình điều khiển KẾT QUẢ THỰC HIỆN, ĐÁNH GIÁ KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 13 3.1 Kết thực 13 3.2 Đánh giá kết luận 15 Tài liệu tham khảo: 16 GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung GIỚI THIỆU YÊU CẦU VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Trong sống có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến q trình sản xuất người Trong độ ẩm yếu tố đề cập tới nhiều, mạch đo độ ẩm đời tất yếu Với phát triển công nghệ việc sản xuất mạch độ ẩm đơn giản mà độ xác cao điều đơn giản Việc áp dụng thực tế phổ biến độ ẩm đóng vai trị lớn ảnh hưởng đến người, hàng hố, máy móc, độ bền … Vì nhiệt độ sử dụng hầu hết nhà máy sản xuất, kho chứa hàng hố, bảo quản máy móc điều kiện vận hành Trong y tế sử dụng rộng rãi phòng cách ly, phòng điều trị cho bệnh nhân áp dụng hầu hết dây chuyền công nghệ sản xuất tuỳ theo nhu cầu mà tuỳ biến thêm chức đề tài để phù hợp với nhu cầu trình hoạt động ngồi chức hiển thị độ ẩm khu vực cần khảo sát độ ẩm Nhận từ nhu cầu thực tế trên, nhóm chúng em có ý tưởng thiết kế hệ thống đọc tín hiệu từ cảm độ ẩm để điều khiển thiết bị Hệ thống chia 03 phần chính: + Bộ phận đo độ ẩm + Bộ phận chuyển đổi xử lý + Cơ cấu chấp hành 1.2 Giới hạn đề tài Do hạn chế kiến thức kinh tế nên em xin phép thực mơ lập trình cho hệ thống hoạt động phần mềm máy tính, tương lai có điều kiện thực lắp đặt kiểm nghiệm đề tài mơ hình thực tế báo cáo đánh giá hiệu hoạt động sản phẩm khả ứng dụng vào thực tế sống 1.3 Phạm vi nghiên cứu a) Mô tả hoạt động hệ thống 1|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung Hệ thống sử dụng biến trở POT-HG, tín hiệu trả dạng Analog xử lý vi điều khiển PIC 16F877A Độ ẩm trả LCD để dễ dàng theo dõi, đồng thời giá trị so sánh với ngưỡng độ ẩm đặt trước Nếu độ ẩm ngưỡng 0% ≤ độ ẩm ≤ 50% vi điều khiển xuất lệnh chạy động 5s hiển thị thông số lên LCD Nếu độ ẩm ngưỡng 51% ≤ độ ẩm ≤ 60% vi điều khiển xuất lệnh chạy động 3s hiển thị thông số lên LCD Nếu độ ẩm ngưỡng 61% ≤ độ ẩm ≤ 100% vi điều khiển xuất lệnh tắt động hiển thị thông số lên LCD b) Yêu cầu với hệ thống Để ứng dụng hiệu thực tế, hệ thống cần đảm bảo yêu cầu: - Xác định xác độ ẩm - Hoạt động bền bỉ, ổn định, hạn chế nhiễu ảnh hưởng môi trường xung quanh - Thuật toán phải tối ưu, hạn chế lỗi trình hoạt động - Hoạt động ổn định - Phổ biến, dễ lập trình - Tính khả dụng giá thành rẻ THIẾT KẾ 2.1 Giới thiệu Bộ mạch điều khiển vi điều khiển PIC16F877A đóng vai trị điều khiển nhập xuất liệu từ thiết bị giao tiếp với nó, cảm biến độ ẩm (biến trở pot HG) giao tiếp với vi điều khiển Pic 16F877A xuất nhập liệu đọc độ ẩm từ cảm biến sau giao tiếp với thiết bị LCD mã hoá liệu để thị kết hình với liệu cảm biến có dải độ ẩm từ 0%- 100% Sau xác định độ ẩm thực so sánh với ngưỡng để điều khiển động 2|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung 2.2 Sơ đồ khối Đọc tín hiệu từ cảm biến độ ẩm để hiển thị điều khiển động Khối cảm biến Khối hiển thị Khối xử lý tín hiệu Khối timer Khối so sánh Khối cấu chấp hành Khối đóng cắt Khối nguồn VŨ HUY HỒNG_K175520114088 Hình 2a Sơ đồ khối + Khối nguồn: có chức cấp nguồn cho tồn mạch để hoạt động + Khối cảm biến: có chức thu nhận độ ẩm gửi PIC dạng Analog + Khối xử lý tín hiệu: tín hiệu dạng Analog gửi từ cảm biến xử lý chuyển đổi + Khối so sánh: so sánh tín hiệu với giá trị yêu cầu + Khối đóng cắt: đóng cắt động + Khối cấu chấp hành: động + Khối hiển thị: qua giải mã tích hợp sẵn LCD giá trị độ ẩm thời gian chạy động hiển thị lên hình + Khối timer: ứng dụng tính thời gian tạo độ trễ 2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý Khối nguồn 3|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung Vai trị: Cung cấp đủ nguồn lượng cho tồn hệ thống Sử dụng nguồn để cung cấp cho thành phần: Mạch giảm áp: Với nguồn điện đầu vào 220V qua mạch giảm áp lúc điện áp giảm xuống 5V cung cấp điện áp an toàn cho vi điều khiển Mạch công suất điều khiển động cơ: Với mức điện áp 24V đảm bảo cung cấp điện áp an toàn cho động Khối cảm biến Cảm biến độ ẩm (sử dụng biến trở Pot_HG) Biến trở loại linh kiện dùng để điều chỉnh cường độ dòng điện ứng dụng nhiều thực tế: Điều chỉnh âm tivi, thiết bị loa, độ sáng bóng đèn, tốc độ quay quạt, điều chỉnh vận tốc động Biến trở linh kiện điện trở thay đổi giá trị theo ý muốn khoảng cho phép Chúng sử dụng mạch điện để điều chỉnh hoạt động mạch điện Điện trở thiết bị thay đổi cách thay đổi chiều dài dây dẫn điện thiết bị, tác động khác nhiệt độ thay đổi, ánh sáng xạ điện từ… Cấu tạo biến trở Hình 2b Hình ảnh cấu tạo biến trở Cấu tạo biến trở Cấu tạo biến trở gồm phận chính: + Cuộn dây làm hợp kim có điện trở suất lớn 4|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung + Con chạy/chân chạy Cho khả chạy dọc cuộn dây để làm thay đổi giá trị trở kháng + Chân ngõ gồm có chân (3 cực) Trong số ba cực này, có hai cực cố định đầu điện trở Các cực làm kim loại Cực lại cực di chuyển thường gọi cần gạt Vị trí cần gạt dải điện trở định giá trị biến trở Khối hiển thị + Trong đề tài chúng em sử dụng khối hiển thị LCD 2x16(2 dòng, 16cột) Hiện giờ, thiết bị hiển thị LCD 1602 dùng nhiều ứng dụng VĐK LCD 1602 có nhiều ưu điểm so với dạng hiển thị khác như: khả hiển thị kí tự đa dạng (kí tự đồ họa, chữ, số); đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác dễ dàng, tiêu tốn tài nguyên hệ thống, giá thành rẻ… Ở hệ thống hình LCD thành phần quan trọng, dùng để thiết kế giao diện người dùng có nghĩa hình LCD hiển thị tác vụ giao tiếp với vi điều khiển để xử lý lệnh nhận từ đầu vào làm việc mong muốn + Mơ tả chân LCD 16x2 Chân Kí hiệu Chức Năng VSS Mass VDD Nguồn cung cấp cho LCD VEE Chỉnh độ tương phản RS Chọn ghi LCD RW Đọc ghi liệu E Cho phếp chon LCD D0 Bit byte liệu D1 Bit byte liệu 5|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung D2 Bit byte liệu 10 D3 Bit byte liệu 11 D4 Bit byte liệu 12 D5 Bit byte liệu 13 D6 Bit byte liệu 14 D7 Bit byte liệu 15 BL- Nguồn cho LED LCD 16 BL+ Mass cho LED LCD Khối cấu chấp hành Động dạng cấu chấp hành phổ biến chuyển hóa điện thành động làm việc đa dạng kết hợp chuyển động quay với số linh kiện khác chẳng hạn như: động cơ, băng tải, trục vít me, quạt… Khối điều khiển Đây khối trung tâm, có chức điều hành toàn hoạt động hệ thống, nhờ có vi điều khiển thơng minh hệ thống hoạt động hiệu Các dòng vi điều khiển thường sử dụng như: Vi điều khiển ARM, AVR, vi điều khiển PIC, vi điều khiển 8051, Arduino ➢ Chức chân sử dụng hệ thống: - Chúng em sử dụng chân vi điều khiển sau: o Chân RB VDK đóng vai trò chân Output nối với chân LM016L (LCD) o Chân RC0_RC1 VDK đóng vai trị chân OUTPUT tín hiệu Digital điều khiển MOTOR o Chân RA0/AN0 đóng vai trị chân ANALOG lấy liệu từ cảm biến độ ẩm ( biến trở POT_HG) Khối đóng cắt 6|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung Hình 2c Đấu nối Transitor Động quay thuận: Cấp nguồn 5V vào Trannsitor BC557 (Q1) nối Mass vào Transitor đối diện Dòng điện lúc đi: Nguồn → BC557(Q1)→ Động cơ→ BC547(Q4)→ Mass Động quay thuận chiều kim đồng hồ Đồng dừng: Ta không cấp điện áp vào Transitor lúc khơng có dịng diện chạy qua động → động dừng 2.4 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch Hình 2d Sơ đồ tồn mạch 7|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung 2.5 Chương trình điều khiển #include #device ADC=10 #use delay(clock=20M) #define LCD_RS_PIN PIN_B0 #define LCD_RW_PIN PIN_B1 #define LCD_ENABLE_PIN PIN_B2 #define LCD_DATA4 PIN_B4 #define LCD_DATA5 PIN_B5 #define LCD_DATA6 PIN_B6 #define LCD_DATA7 PIN_B7 #include float y=0; int8 t=0; void adc_init(){ setup_ADC(ADC_CLOCK_DIV_2 ); SETUP_ADC_PORTS(AN0); SET_ADC_CHANNEL(0); delay_us(10); } //===============================================// void thuan(){ OUTPUT_HIGH(pin_C0); OUTPUT_LOW(pin_C1); } //===============================================// void dung(){ 8|Page GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung OUTPUT_LOW(pin_C0); OUTPUT_LOW(pin_C1); } //===============================================// void doc_adc(){ for(int8 j=0;j=0 && a=0;i ){ lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"Doam: %i-Quay:%is"a,i); thuan(); delay_ms(1000); if(i==0){ t=1; break; } } } else if(a>=51 && a=0;i ){ lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"Doam: %i-Quay:%is"a,i); thuan(); delay_ms(1000); if(i==0){ 10 | P a g e GVHD: TH.S Tăng Cẩm Nhung t=2; break; } } } else{ lcd_gotoxy(1,1); printf(lcd_putc,"Doam: %i - Dung "a); lcd_gotoxy(1,2); printf(lcd_putc,"61