Sơ đồ nguyên lý :
Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lý mạch hiển thị LCD
Khi IC Atmega16 nhận được tín hiệu từ khối cảm biến nhiệt thì được biến đổi ADC và được xử lý để hiển thị nhiệt ở LCD, PORTC0 của vi điều khiển được truyền tới PLC, khi nhiệt độ nhỏ hơn hoặc bằng 37 oC thì PORTC0 ở mức thấp, khi nhiệt độ lớn hơn thì nó sẽ ở mức cao. Khi đó PLC sẽ nhân tín hiệu và xử lý để điều khiển các bộ phận khác của máy.
Chuyển đổi ADC:
Hình 4.10 Chuyển đổi ADC
Dùng ADC trong Atmega 16 là 10 bit Ta có: ADCx = (V_INT*1024)/ AREF
Trong phần cứng thiết kế, ta dùng AREF = 5V = 5000mV; => n = V’ * 1024 / 5000
=> nhiệt độ: t = 125*n / 768 (ºC)
Trong mạch thiết kế, ta giới hạn giá trị của nhiệt độ trong khoảng từ 0ºC đến 99ºC vì máy ấp làm việc ở nhiệt độ không cao.
Lưu đồ xử lý của vi điều khiển:
Giao tiếp giữa vi điều khiển với LCD:
Loại LCD mà chúng ta sử dụng là loại LMD16L, 2 dòng mỗi dòng 16 kí tự
và có 16 chân .
Hình 4.11 LCD 16x2
Trong đó 2 chân 1 và chân 2 được cấp nguồn cho LCD hoạt động, chân thứ 3 (chân VSS) được nối vào đầu ra của biến trở dùng để điều chỉnh độ tương phản (phải điều chỉnh VSS hợp lý thì LCD mới hiển thị được) 2 chân 15,16 đây là 2 chân cấp nguồn dung để bật đèn của LCD từ chân 4 đến 14 là các chân điều khiển được nối với vi điều khiển, các chân 4, 5, 6 được dùng để điều khiển hoạt động của LCD.
Bảng 4.2 mô tả chân LCD
Chân chọn thanh ghi RS (Register Select): có hai thanh ghi trong LCD, chân RS được dùng để chọn thanh ghi, nếu RS = 1 thì thanh ghi dữ liệu được chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị lên LCD, nếu RS = 0 thì thanh ghi địa chỉ được chọn.
Chân đọc/ ghi (R/W): Đầu vào đọc/ ghi cho phép người dùng ghi thông tin lên LCD khi R/W =0 hoặc đọc thông tin từ nó khi R/W = 1.
Chân cho phép E ( Enable): Chân cho phép được sử dụng bởi LCD để chốt dữ liệu của nó. Khi dữ liệu được cấp đến chân dữ liệu thì một xung mức cao xuống mức thấp phải được áp đến chân này để LCD chốt dữ liệu trên các chân dữ liệu. Xung này phải rộng tối thiểu là 450ns.
Các chân còn lại D0 - D7 là 8 chân dữ liệu 8 bit. Được dùng để gửi thông tin lên LCD hoặc đọc nội dung của các thanh ghi trong LCD. Để hiển thị các chữ cái và các con số, ta gửi các mã ASCII của các chữ cái A đến Z, a đến z và các con số từ 0 – 9 đến các chân này khi RS = 1. Ta có thể giao tiếp Data 8 bit hoặc 4 bit.
Trong mạch thiết kế ta truyền Data dưới dạng 4 bit. Việc truyền dưới dạng 4 bit hoặc 8 bit phải được thiết lập cả phần cứng và phần mềm.
Ta cũng sử dụng RS = 0 để kiểm tra bit cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhận thông tin. Cờ bận là bit D7 và có thể được đọc khi R/W = 1 và RS=0 như sau:
Nếu R/W = 1 , RS = 0 khi D7 = 1 (cờ bận 1) thì LCD bận bởi các công việc bên trong và sẽ không nhận bất kỳ thông tin mới nào. Khi D = 0 thì LCD sẵn sàng nhận thông tin mới. Lưu ý ta nên kiểm tra cờ bận trước khi ghi bất kỳ dữ liệu nào lên LCD.
Cách giao tiếp của vi điều khiển và LCD:
Mạch thực hiện giao tiếp giữa vi điều khiển với LCD: