7. Họ và tên người hướng dẫn: Phần hướng dẫn
3.2.2 Khối Arduino Station
Hình 57: Khối Arduino Station
Khối Arduino Station có chức năng xử lý thông tin khách hàng đọc được từ RDM880 như hiển thị hoặc nạp tiền và gửi yêu cầu đến Server nhằm lấy tọa độ hiện thời của xe buýt. Khối Arduino Station sử dụng module Arduino Mega 2560.
Arduino Mega 2560:
Sử dụng vi điều khiển ATmega2560 cho tốc độ, ngoại vi và số chân nhiều nhất, nếu cần sử dụng những ứng dụng cần mở rộng thêm nhiều chân, nhiều ngoại vi thì đây là 1 sự lựa chọn đáng giá. Board hoàn toàn có cấu trúc chân tương thích với các board như Uno và chạy điện áp 5V DC.
58
Hình 58: Module Arduino Mega 2560
Chức năng Thông số
MCU Atmega2560
Điện áp hoạt động 5V Điện áp nguồn cấp (đề nghị) 7V ~ 12V Điện áp nguồn cấp giới hạn 6V ~ 20V Số chân Digital I/O 54 (15 PWM) Số chân Analog input 16
Dòng điện tối đa trên I/O 40mA Dòng điện trên chân 3.3V 50mA
Bộ nhớ Flash 256KB (với 8KB được dùng cho bootloader)
Bộ nhớ SRAM 8KB
Bộ nhớ EEPROM 4KB
59
3.2.3 Khối SIM908
Hình 59: Khối SIM908
Khối SIM908 sử dụng module SIM908 nhằm kết nối với Server thông qua mạng GSM để lấy tọa độ của xe buýt.
60
3.2.4 Khối hiển thị
Hình 60: Khối hiển thị LCD1, LCD2
Khối hiển thị bao gồm khối LCD1 và LCD2. Khối LCD1 là màn hình OLED LCD 0.96” hiển thị hướng dẫn thao tác nạp tiền. Khối LCD2 là màn hình LCD 16x2 hiển thị khoảng cách và thời gian giữa trạm và xe buýt.
3.2.4.1 OLED
Giới thiệu OLED:
OLED (Organic Light-Emitting Diode) là thiết bị thể rắn cấu tạo từ các tấm phim mỏng làm từ các hợp chất hữu cơ. Tấm phim này sẽ phát ra ánh sáng khi được cung cấp điện năng. OLED có thể tạo ra những hình ảnh sáng và rõ nét hơn nhưng lại tiêu thụ ít điện năng hơn các công nghệ màn hình LED (Light-Emitting Diode) hay LCD (Liquid Crystal Display) hiện tại.
61
Cấu tạo của OLED:
Giống như một diode phát quang LED, một diode phát quang hữu cơ OLED là một thiết bị bán dẫn thể rắn có độ dày từ 100 đến 500 nanomet (khoảng 200 lần nhỏ hơn đường kính sợi tóc). Các OLED có thể có hai hoặc ba lớp vật liệu hữu cơ; trong trường hợp thiết kế ba lớp thì lớp thứ ba sẽ giúp truyền tải các electron từ cathode tới lớp phát sáng. Trong mục này chúng ta sẽ tập trung vào kiểu thiết hai lớp.
Hình 61: Cấu tạo các lớp màn hình OLED
Các thành phần của OLED:
o Tấm nền (substrate): làm từ nhựa trong, thủy tinh, ... Tấm nền có tác dụng chống đỡ cho OLED.
o Anode (trong suốt): anode sẽ lấy đi các electron (hay tạo ra các lỗ trống mang điện dương) khi có một dòng điện chạy qua thiết bị.
o Các lớp hữu cơ: các lớp này được tạo thành từ các phân tử hữu cơ hay polymer.
o Lớp dẫn (conductive layer): lớp này được làm từ các phân tử hữu cơ dẻo có nhiệm vụ truyền tải các lỗ trống từ anode. Một polymer dẫn được sử dụng trong các OLED là polyaniline.
o Lớp phát sáng (emissive layer): lớp này được làm từ các phân tử hữu cơ dẻo (nhưng khác loại với lớp dẫn) có nhiệm vụ truyền tải các electron từ cathode. Một loại polymer dùng trong lớp phát sáng là polyfluorence.
62
o Cathode (có thể trong suốt hoặc không tùy thuộc vào loại OLED): cathode sẽ tạo ra các electron khi có dòng điện chạy qua thiết bị.
Cách thức phát sáng
Các OLED phát ra ánh sáng theo cách giống với các đèn LED. Quá trình này gọi là sự phát lân quang điện tử (electrophosphoresence).
Hình 62: Cách thức phát sáng màn hình OLED
Nguyên lý hoạt động của OLED
Nguồn điện cung cấp một dòng điện cho OLED.Từ đó một dòng các electron chạy từ cathode qua các lớp hữu cơ tới anode. Cathode sẽ truyền các electron cho lớp các phân tử hữu cơ phát quang đồng thời Anode sẽ lấy các electron từ lớp các phân tử hữu cơ dẫn (điều này giống với việc truyền các lỗ trống mang điện dương cho lớp dẫn). Tại biên giữa lớp phát quang và lớp dẫn, khi các electron gặp các lỗ trống, nó sẽ tái hợp với lỗ trống này (rơi vào mức năng lượng của nguyên tử lỗ trống bị mất một electron). Khi sự tái hợp xảy ra, electron tái hợp sẽ tạo ra một năng lượng dưới dạng một photon ánh sáng và OLED sẽ phát ra ánh sáng.
Màu của ánh sáng phụ thuộc vào kiểu phân tử hữu cơ của lớp phát quang. Các nhà sản xuất thường đặt một vài loại film hữu cơ trên cùng một OLED để tạo ra các ánh sáng màu khác nhau. Cường độ hay độ sáng của ánh sáng phụ thuộc vào lượng điện cung cấp.
63
Module OLED LCD 128x64 I2C 0.96”
Hình 63: Module Oled LCD 128x64 I2C 0.96”
Oled LCD 128x64 giao tiếp I2C trắng 0.96" cho khả năng hiển thị đẹp, sang trọng, rõ nét với 1 mức chi phí phù hợp. LCD sử dụng giao tiếp I2C ít tốn chân, cho chất lượng đường truyền ổn định và rất dễ giao tiếp.
o Điện áp sử dụng: 3.3 đến 5VDC.
o Công suất tiêu thụ: 0.04W
o Góc hiển thị: lớn hơn 160 độ.
o Số điểm hiển thị: 128x64 điểm.
o Độ rộng màn hình: 0.96 inch.
o Giao tiếp: I2C
o Driver: SSD1306
3.2.4.2 LCD 16x2
Hình 64: Sơ đồ LCD 16x2
Màn hình text LCD 16x2 sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển thị 2 dòng với mỗi dòng 16 ký tự, màn hình có độ bền cao, dễ dùng.
64
Các thông số kỹ thuật:
o Điện áp hoạt động : 5V.
o Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm.
o Chữ đen, nền xanh lá.
o Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với Breadboard.
o Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối.
o Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để sử dụng ít điện năng hơn.
o Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu.
Sơ đồ chân:
Hình 65: Sơ đồ LCD 16x2
Chân Ký hiệu Mô tả Giá trị
1 VSS GND 0V
2 VCC 5V
3 V0 Độ tương phản
4 RS Lựa chọn thanh ghi RS=0 (mức thấp): chọn thanh ghi lệnh RS=1 (mức cao): chọn thanh ghi dữ liệu 5 R/W Chọn thanh ghi đọc/viết dữ liệu R/W=0: thanh ghi viết
R/W=1: thanh ghi đọc
6 E Enable
7~14 DB0~DB7 Chân truyền dữ liệu 8 bit: DB0 ~ DB7
15 A Cực dương LED nền 0V ~ 5V
65