2. Thiết kế chi tiết cỏc thành phần trong hệ thống
2.6.2. Thiết bị đo cường độ sỏng
•Mục tiờu, nhiệm vụ thiết kế
Thiết bị được thiết kế để đo cường độ sỏng cho nhà trồng thụng minh. Cụ
thểở đõy là thiết bị đo cường độ sỏng cho 01 khu nhà trồng cú diện tớch tổng thể
là 1000m2.
•Chức năng của thiết bị
- 01 kờnh đo cường độ sỏng.
- Dải đo 1lux ữ10000 lux, cấp chớnh xỏc +-5lux. - Hiển thị LED 7 thanh. - Truyền thụng với trạm cấp trờn qua cổng RS-485. •Thiết kế phần cứng Đ Sơđồ khối chớnh của thiết bị Hỡnh 3.42. Sơđồ khối thiết bị Sensor đo cường độ sỏng VI XỬ Lí ( Atmega 16 ) Hiển thị LED 7 thanh Khối truyền thụng RS485 Khối nguồn
Đ Chức năng của cỏc khối
* Khối nguồn nuụi: chuyển đổi nguồn AC 220V thành nguồn DC 5V nuụi toàn bộ thiết bị. Sử dụng biến ỏp 220VAC/12VAC chỉnh lưu cầu và IC ổn ỏp 7805
* Khối sensor: sử dụng sensor đo cường độ sỏng EL7900 - Nguồn nuụi từ 2,7ữ 5,5VDC
- Đầu ra dũng điện 0ữ 600 uA ứng với cường độ sỏng 0 ữ 1000 lux * Khối hiển thị: hiển thị giỏ trị cường độ sỏng đo được bằng LED 7 thanh. * Khối vi xử lý: điều khiển, thu nhập, xử lý số liệu từ sensor. Hiển thị
LED 7 thanh. Lưu dữ liệu và giao tiếp với mỏy tớnh qua RS-485.
* Khối truyền thụng: Sử dụng IC 75176 thực hiện trao đổi dữ liệu giữa trạm chủ và vi xử lý theo giao tiếp mạng RS-485.
Đ Chọn linh kiện
* Sensor: - Chọn sensor đo cường độ sỏng là EL 7900
Ưu điểm là nhỏ gọn, rất nhạy sỏng
Cường độ ỏnh sỏng qua sensor được biến đổi thành dũng điện và tuyến tớnh.
* Khối hiển thị: Sử dụng 03 led 7thanh là đủ để đỏp ứng dải hiển thị của thiết bị
* Khối truyền thụng: Sử dụng chuẩn truyền dẫn RS485, tốc độ truyền 9600 bps, mỗi điểm đo cú một địa chỉ mạng xỏc định nú sẽ truyền lại cỏc tớn hiệu phản hồi nếu nhận dỳng địa chỉ mạng và cỏc yờu cầu từ master. Chọn IC 75176 để kết nối vi điều khiển với mạng RS485.
* Vi xử lý: chọn Vi xử lý Atmega16 của hóng Atmel
• Phần mềm
Mó chương trỡnh xõy dựng cho đầu đo cường độ sỏng được xõy dựng và biờn dịch trờn trỡnh biờn dịch CodeVisionAVR C.
v Chức năng và nhiệm vụ phần mềm của cỏc điểm đo
1. Đọc và xử lý dữ liệu từ cỏc kờnh đo
2. Nhận, kiểm tra bản tin và truyền dữ liệu theo cỏc dịch vụ yờu cầu từ trạm Master
3. Cỏc đầu đo sẽ giao tiếp với trạm Master thụng qua mạng RS485. 4. Mạng RS485 bốn dõy, hai dõy truyền và hai dõy nhận.
Mụ tả túm tắt chương trỡnh
Chương trỡnh gồm cỏc khối hàm và thủ tục sau:
- void main (void): thực hiện cỏc thủ tục và hàm nếu được yờu cầu.
- interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void): Nhận dữ liệu và kiểm tra dữ liệu từ mạng RS485
- interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) Phỏt hiện thời gian TimeOut trong khi nhận dữ liệu
- interrupt [TIM2_OVF] void timer2_ovf_isr(void) Quột hiển thị giỏ trị lờn cỏc Led tại đầu đo
- void Send(void) Gửi dữ liệu lờn Master từ bộđệm gửi - void Led display (void): Hiển thị Led
- unsigned int read_adc(unsigned char adc_input): Đọc dữ liệu của cỏc kờnh đo - void convert_to_byte(unsigned int in_buff_convert): Hàm đúng gúi dữ liệu
Lưu đồ thuật toỏn phần mềm sử dụng cho vi điều khiển
Hỡnh 3.43. Lưu đồ thuật toỏn cho đầu đo cường độ sỏng.
Bắt đầu Đọc giỏ trị kờnh đo Hiển thị lờn Led Đúng gúi số liệu Nhận và kiểm tra bản tin được gửi từ Master Gửi bản tin đỏp trả từ Master Bản tin cú đỳng hay khụng? Sai Đỳng Kết thỳc