2.1. Nguyên lý hoạt động
Nguồn điện được cấp vào mạch làm cho các thiết bị hoạt động, cảm biến nhiệt độ DS18b20 thực hiện đo nhiệt độ môt trường và gửi thông tin đến VĐK Atmega16 để tính toán.
Nhiệt độ được hiển thị trên LED 7 thanh.
Nếu nhiệt độ trong tủ cao hơn so với mức ngưỡng dưới đã được cài đặt, VĐK sẽ đưa ra tín hiệu điểu khiển bật thiết bị làm nóng để tăng nhiệt độ.
Các mức ngưỡng có thể cài đặt bằng nút bấm.
2.2. Thiết kế nguyên lý và mạch in 2.2.1. Các phần mềm sử dụng
2.2.1.1. Phần mềm thiết kế mạch Altium Designer
Altium ngày nay đang là một trong những phần mềm vẽ mạch điện tử mạnh và được ưa chuộng ở Việt Nam. Ngoài việc hỗ trợ tốt cho hoạt động vẽ mạch, Altium còn hỗ trợ tốt trong việc quản lý mạch, trích xuất file thống kê linh kiện.
Hình 2.1: Giao diện làm việc phần mềm Altium
Altium Designer cung cấp một ứng dụng kết hợp tất cả công nghệ và chức năng cần thiết cho việc phát triển sản phẩm điện tử hoàn chỉnh, như thiết kế hệ thống ở mức bo mạch và FPGA, phát triển phần mềm nhúng cho FPGA và các bộ xử lý rời rạc, bố trí mạch in (PCB)… Altium Designer thống nhất toàn bộ các quá trình lại và cho phép bạn quản lý được mọi mặt quá trình phát triển hệ thống trong môi trường tích hợp duy nhất. Khả năng đó kết hợp với khả năng quản lý dữ liệu thiết kế hiện đại cho phép người sử dụng Altium Designer tạo ra nhiều hơn những sản phẩm điện tử thông minh, với chi phí sản phẩm thấp hơn và thời gian phát triển ngắn hơn.
2.2.1.2. Phầm mềm lập trình Code VisionAVR
Chương trình cho VĐK được viết bằng ngôn ngữ lập trình C thông qua phần mềm Code VisionAVR.
Hình 2.2: Giao diện phần mềm lập trình Code VisionAVR 2.3. Thiết kế và thi công
2.3.1. Mạch nguyên lý
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý
2.3.2. Mạch in
Hình 2.4: Sơ đồ mạch in Bottom Layer
Hình 2.5: Sơ đồ mạch in Top Layer
2.4. Lưu đồ thuật toán
Lưu đồ thuật toán điều khiển:
2.5. Chương trình code
/*****************************************************
This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Professional Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2010 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com
Project : Version :
Date : 6/5/2013 Author : NeVaDa Company : Comments:
Chip type : ATmega16 Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 8.000000 MHz Memory model : Small
External RAM size : 0 Data Stack size : 256
*****************************************************/
#include <mega16.h>
#include <delay.h>
#define mode PIND.7 //khai bao cac phim nhan cai dat
#define down PIND.5
#define up PIND.6
#define mode1 PIND.4
#define sw PIND.3
#define led1 PORTA.0
#define led2 PORTA.1
#define led3 PORTA.2
#define led4 PORTA.3
#define vang1 PORTC.1
#define do1 PORTC.2
#define xanh1 PORTC.0
#define vang2 PORTC.4
#define xanh2 PORTC.3
#define do2 PORTC.5
unsigned char so[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0X82,0XF8,0x80,0x90};
int k,giay;
//char den1,den2;
unsigned int trangthai = 1;
unsigned int td1 = 30,td2=30,tv1=5,tv2=5,tx1=25,tx2=25;
//unsigned int td1,td2,tv1,tv2,tx1,tx2;
unsigned int td11 = 30,td22=30,tv11=5,tv22=5,tx11=25,tx22=25;
// Timer 0 overflow interrupt service routine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) {
// Reinitialize Timer 0 value TCNT0=0x06;
k++;
if(k >= 40) {
giay++;
k=0;
}
if( giay > 90) {
giay = 0;
}
// Place your code here }
void hienthi(unsigned char x, unsigned char y) {
unsigned char chuc1,dv1,chuc2,dv2;
chuc1=x/10;
dv1=x%10;
chuc2=y/10;
dv2=y%10;
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=1;led2=0;led3=0;led4=0;
PORTB=so[chuc1];
delay_ms(5);
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=0;led2=1;led3=0;led4=0;
PORTB=so[dv1];
delay_ms(5);
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=0;led2=0;led3=1;led4=0;
PORTB=so[chuc2];
delay_ms(5);
led1=0;led2=0;led3=0;led4=0;
led1=0;led2=0;led3=0;led4=1;
PORTB=so[dv2];
delay_ms(5);
}
void chinhthoigian() {
int i;
int k=1;
while(sw==0) {
if(k==1)
{
PORTC=255;
xanh1 = 0;
if(up==0) {
while(up==0){}
tx11=tx11+1;
if(tx11==100)tx11=0;
td22=tx11+tv11;
for(i=0;i<20;i++) hienthi(tx11,0);
}
if(down==0) {
while(down==0){}
tx11=tx11-1;
if(tx11==0) tx1=99;
td22=tx11+tv11;
for(i=0;i<20;i++) hienthi(tx11,0);
}
if(mode==0) {
while(mode==0){}
k=2;
}
if(mode1==0) {
while(mode1==0){}
k=5;
}
}
if(k==2) {
PORTC=255;vang1 = 0;
if(up==0) {
while(up==0){} tv11=tv11+1;if(tv11==100)tv11=0; td22=tx11+tv11;
for(i=0;i<20;i++)hienthi(tv11,0);
}
if(down==0) {
while(down==0){} tx11=tv11-1;if(tv11==0)tv11=99; td22=tx11+tv11;
for(i=0;i<20;i++)hienthi(tv1,0);
}
if(mode==0){while(mode==0){} k=3;}
if(mode1==0){while(mode1==0){} k=5;}
}
if(k==3) {
PORTC=255;xanh2 = 0;
if(up==0) {
while(up==0){} tx22=tx22+1;if(tx22==100)tx22=0; td11=tx22+tv22;
for(i=0;i<20;i++)hienthi(0,tx22);
}
if(down==0) {
while(down==0){} tx22=tx22-1;if(tx22==0)tx2=99; td11=tx22+tv22;
for(i=0;i<20;i++)hienthi(0,tx22);
}
if(mode==0){while(mode==0){} k=4;}
if(mode1==0){while(mode1==0){} k=5;}
} if(k==4) {
PORTC=255;vang2 = 0;
if(up==0) {
while(up==0){} tv22=tv22+1;if(tv22==100)tv22=0; td11=tx22+tv22;
for(i=0;i<20;i++)hienthi(0,tv22);
}
if(down==0) {
while(down==0){} tv22=tv22-1;if(tv22==0)tv22=99; td11=tx22+tv22;
for(i=0;i<300;i++)hienthi(0,tv22);
}
if(mode==0){while(mode==0){} k=2;}
if(mode1==0){while(mode1==0){} k=5;}
}
if(k==5) {
PORTC=255; do1=do2=0; hienthi(td11,td22);
tx1=tx11;tx2=tx22;td1=td11;td2=td22;tv1=tv11;tv2=tv22;
//break;
} } }
// Declare your global variables here void xanh1do2()
{
xanh1=0; xanh2=1; do1=1; do2=0; vang1=1; vang2=1;
hienthi(tx1,td2);
}
void vang1do2() {
xanh1=1; xanh2=1; do1=1; do2=0; vang1=0; vang2=1;
hienthi(tv1,td2);
}
void do1xanh2() {
xanh1=1; xanh2=0; do1=0; do2=1; vang1=1; vang2=1;
hienthi(td1,tx2);
}
void do1vang2() {
xanh1=1; xanh2=1; do1=0; do2=1; vang1=1; vang2=0;
hienthi(td1,tv2);
}
void main(void) {
// Declare your local variables here
// Input/Output Ports initialization // Port A initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00;
DDRA=0xFF;
// Port B initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTB=0x00;
DDRB=0xFF;
// Port C initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTC=0x00;
DDRC=0xFF;
// Port D initialization
// Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0xFF;
DDRD=0x00;
// Timer/Counter 0 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: 1000.000 kHz // Mode: Normal top=FFh // OC0 output: Disconnected TCCR0=0x02;
TCNT0=0x06;
OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer1 Stopped // Mode: Normal top=0xFFFF // OC1A output: Discon.
// OC1B output: Discon.
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge // Timer1 Overflow Interrupt: Off // Input Capture Interrupt: Off // Compare A Match Interrupt: Off // Compare B Match Interrupt: Off TCCR1A=0x00;
TCCR1B=0x00;
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer2 Stopped // Mode: Normal top=0xFF // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;
TCCR2=0x00;
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// External Interrupt(s) initialization // INT0: Off
// INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00;
MCUCSR=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01;
// USART initialization // USART disabled UCSRB=0x00;
// Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization // ADC disabled ADCSRA=0x00;
// SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00;
// TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00;
// Global enable interrupts
#asm("sei") while (1) {
if(sw==1) {
if(giay==89) // sau 1 giay {
switch (trangthai) {
case 1:
tx1=tx1-1;
td2=td2-1;
if(tx1==0) {
tx1=25;
trangthai=2;
} break;
case 2:
tv1=tv1-1;
td2=td2-1;
if(tv1==0) {
tv1=5;
td2=30;
trangthai=3;
} break;
case 3:
td1=td1-1;
tx2=tx2-1;
if(tx2==0) {
tx2=25;
trangthai=4;
} break;
case 4:
td1=td1-1;
tv2=tv2-1;
if(tv2==0) {
tv2=5;
td1=30;
trangthai=1;
} break;
}
giay =0;
}
// goi cac ham de hien thi switch (trangthai) {
case 1:
xanh1do2();
break;
case 2:
vang1do2();
break;
case 3:
do1xanh2();
break;
case 4:
do1vang2();
break;
}
} else {
PORTC=255; //tat het chinhthoigian();
}
// PORTB = 1;
} }
2.6. Kết quả sản phẩm
Hình 2.6: Sản phẩm đã hoàn thiện
Hình 2.7: Sản phẩm khi hoạt động