Đang tải... (xem toàn văn)
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)
ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN KHOA ĐIỆN TỬ - BÀI TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: ĐỌC TÍN HIỆU TỪ CẢM BIẾN ĐỘ ẨM ĐỂ HIỂN THỊ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S TĂNG CẨM NHUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN: ĐỖ TRUNG ANH (trưởng nhóm) VŨ VĂN QUÂN THÁI NGUYÊN – 06/2021 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: Đỗ Trung Anh Mã số sinh viên: K175520114069 Lớp: K53CĐT.02 Vũ Văn Quân Mã số sinh viên: K175520114108 Lớp: K53CĐT.02 Chuyên ngành: Cơ điện tử Giáo viên hướng dẫn: Th.S Tăng Cẩm Nhung Tên tiểu luận: Đọc tín hiệu từ cảm biến độ ẩm để hiển thị điều khiển động Nội dung: Chương I: Tổng quan đề tài Chương II: Khảo sát sơ đồ khối Chương III: Thiết kế lập trình Chương IV: Đánh giá, kết luận hướng phát triển tương lai Các hình ảnh, chương trình: - Hình ảnh phần mềm PicC, Proteous, Visio - Hình ảnh minh họa chương Giáo viên hướng dẫn (ký ghi rõ họ tên) Sinh viên thực (ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan hệ thống 1.2 Mô tả hoạt động hệ thống 1.3 Yêu cầu hệ thống CHƯƠNG II: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ KHỐI 2.1 Xây dựng sơ đồ khối cho hệ thống 2.2 Phân tích chức khối 2.3 Chọn linh kiện cho khối chức CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH 3.1 Thiết kế chương trình mơ phần mềm Proteus 3.1.1 Chọn linh kiện cần dùng hệ thống 3.1.2 Đấu nối hiệu chỉnh linh kiện cho hệ thống 3.2 Lập trình cho hệ thống phần mềm CCS 3.3 Chương trình PIC 16F877A 11 3.4 Nạp chương trình vào Pic để chạy mơ 15 CHƯƠNG IV: ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 17 4.1 Đánh giá kết luận 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan hệ thống Nền nông nghiệp nước ta nông nghiệp vẫn cịn lạc hậu chưa có nhiều ứng dụng khoa học kỹ thuật áp dụng vào thực tế Rất nhiều quy trình kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc tiến hành cách chủ quan khơng đảm bảo yêu cầu Có thể nói nơng học ngồi kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc tưới nước khâu quan trọng trồng trọt, để đảm bảo sinh trưởng phát triển bình thường, tưới tưới đủ theo yêu cầu nông học trồng không sinh sâu bệnh, hạn chế thuốc trừ sâu cho sản phẩm an toàn, đạt suất cao, hiệu cao Nhận từ nhu cầu thực tế trên, nhóm chúng em có ý tưởng thiết kế hệ thống đọc tín hiệu từ cảm biến độ ẩm để hiển thị điều khiển động để tưới nước tự động Hệ thống chia 03 phần chính: - Bộ phận đo độ ẩm đất Bộ phận chuyển đổi xử lý Cơ cấu chấp hành 1.2 Mô tả hoạt động hệ thống Hệ thống sử dụng biến trở POT-HG, tín hiệu trả dạng Analog xử lý vi điều khiển PIC 16F877A Độ ẩm đất trả LED Matrix để dễ dàng theo dõi, đồng thời giá trị so sánh với ngưỡng độ ẩm đặt trước Nếu độ ẩm đất ngưỡng 0% ≤ độ ẩm ≤ 50% vi điều khiển xuất lệnh chạy động tưới nước 5s Nếu độ ẩm đất ngưỡng 51% ≤ độ ẩm ≤ 60% vi điều khiển xuất lệnh chạy động tưới nước 3s Nếu độ ẩm đất ngưỡng 61% ≤ độ ẩm ≤ 100% vi điều khiển xuất lệnh tắt động 1.3 Yêu cầu 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 Thời gian quét lấy mẫu phải hợp lý để liên tục xác định độ ẩm đưa phương án điều chỉnh phù hợp 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 Với yêu cầu đặt trên, nhóm chúng em lựa chọn vi điều khiển PIC 16F877A vì: - Vi điều khiển PIC 16F8777A có chân đọc Analog phù hợp để thu nhận tín hiệu từ biến trở POT-HG Tốc độ xử lý cao Hoạt động ổn định - Phổ biến, dễ lập trình Tính khả dụng giá thành rẻ CHƯƠNG II: KHẢO SÁT SƠ ĐỒ KHỐI 2.1 Xây dựng sơ đồ khối cho hệ thống Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống Từ nguyên lý hoạt động 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 2.2 Phân tích chức khối ● Khối nguồn: có chức cấp nguồn cho tồn mạch ● Khối cảm biến: có chức thu nhận độ ẩm đất gửi pic dạng Analog ● Khối xử lý tín hiệu: tín hiệu dạng Analog trả từ cảm biến xử lý, chuyển đổi sang dạng tín hiệu số ● Khối giải mã: có chức giải mã độ ẩm đo từ khối xử lý tín hiệu sang mã hiển thị lên LED Matrix ● Khối hiển thị: hiển thị kết ngưỡng cài đặt ● Khối so sánh: so sánh liệu từ khối xử lý với giá trị cài sẵn (ở ngưỡng) ● Khối cấu chấp hành: nhận tín hiệu từ khối so sánh (thỏa mãn điều kiện) điều khiển động Khi hoạt động thực tế, khối chức phối hợp với theo quy luật định, khối xảy lỗi khiến hệ thống hoạt động sai 2.3 Chọn linh kiện cho khối chức - Khối nguồn: Sử dụng nguồn DC 5V - Khối cảm biến: Sử dụng 01 biến trở POT – HG - Khối xử lý, khối giải mã, so sánh: Sử dụng 01 vi điều khiển PIC 16F877A - Khối hiển thị: Dùng hình 03 LED MATRIX - Khối cấu chấp hành: Dùng 01 rơle, 01 động CHƯƠNG III: THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH 3.1 Thiết kế chương trình mơ phần mềm Proteus Do điều kiện thực tế khơng cho phép nhóm em làm mạch thật, nhóm em sử dụng phần mềm Proteus để vẽ mạch mô hệ thống Đây cơng 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 Q trình thực vẽ mạch mơ 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 mô 3.1.1 Chọn linh kiện cần dùng hệ thống Hình 3.2 Giao diện Pick devices Proteus Hình 3.3 Danh sách linh kiện chọn Danh sách linh kiện sử dụng hệ thống: - 74HC245 74HC595 MATRIX-8X8-GREEN MOTOR NPN PIC16F877A Biến trở (POT - HG) Rơ le (Relay) 3.1.2 Đấu nối hiệu chỉnh linh kiện cho hệ thống Hình 3.4 Hệ thống sau đấu nối bố trí lại mạch Khi đấu nối phần mềm Proteus, đặt tên cho đầu dây để mạch gọn gàng Bố trí phần tử phần mềm cho hợp lý, đẹp mắt 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 hoàn 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 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 3.3 Chương trình PIC 16F877A #include #device ADC=10 #use delay(clock=20M) #include #include #include #include #include #include #define dongco PIN_D7 int8 bat_dc_thap=0,bat_dc_trung=0; char Mang[10][8]={{0x00,0x7E,0x91,0x89,0x85,0x7E,0x00,0x00},//0 {0x00,0x00,0x82,0xFF,0xFF,0x80,0x00,0x00},//1 {0x00,0x82,0xC1,0xA1,0x91,0x8E,0x00,0x00},//2 {0x00,0x42,0x81,0x89,0x89,0x76,0x00,0x00},//3 {0x10,0x18,0x14,0x12,0x11,0xFF,0x10,0x00},//4 {0x00,0x00,0x8F,0x89,0x89,0x71,0x00,0x00},//5 {0x00,0x00,0x7E,0x89,0x89,0x89,0x72,0x00},//6 {0x00,0x00,0x01,0x01,0xF1,0x09,0x07,0x00},//7 {0x00,0x76,0x89,0x89,0x89,0x89,0x76,0x00},//8 {0x00,0x4E,0x91,0x91,0x91,0x89,0x7E,0x00},//9 }; int8 i; float gt; void adc_init() { setup_ADC(ADC_Clock_div_2 ); SETUP_ADC_PORTS(AN0); SET_ADC_CHANNEL(0); delay_us(10); } void _HienThiLed(char Index , char Index1 ,char Index2) { char MaDich=0x01; char Ma; char i; char j; char Data; char Data1; for(i=0;i
