Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm của hệ thống lò ấp trứng dùng 8051

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
====o0o====

BÁO CÁO
THIẾT KẾ HỆ THỐNG KỸ THUẬT
Đề tài: Hệ thống giám sát nhiệt độ, độ ẩm cho lò ấp trứng tự động
sử dụng vi điều khiển 8051
Giáo viên hướng dẫn: Phạm Văn Hùng
Thành viên thực hiện: Phạm Văn Cương
Nguyễn Tiến Trung
Hoàng Thanh Tùng
Phạm Quốc Tuấn
Lưu Minh Tân

Hà Nội, 2023


PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN
I. Thông tin chung
1. Tên lớp: 2023EE6121001

Khóa:1

2. Tên nhóm (nếu giao phiếu học tập nhóm): Nhóm 11
3. Họ và tên thành viên trong nhóm:
Nguyển Tiến Trung – 2023600124
Phạm Quốc Tuấn – 2023600320
Hoàng Thanh Tùng – 2023600130
Phạm Văn Cương – 2023600125
Lưu Minh Tân –2023600324

II. Nội dung học tập
1. Tên chủ đề: Thiết kế hệ thống ấp trứng tự động
2. Hoạt động của sinh viên
- Ứng dụng của đề tài trong thực tiễn và quy trình cơng nghệ
- Tìm hiểu các thiết bị trên mơ hình
- Tìm hiểu về thiết bị điều khiển
- Xây dựng thuật toán, lập trình và kết nối cho hệ thống điều khiển áp suất
3. Sản phẩm nghiên cứu: Bài báo cáo.
III. Nhiệm vụ học tập
1. Hoàn thành Đồ án theo đúng thời gian quy định
2. Báo cáo sản phẩm nghiên cứu theo chủ đề được giao trước giảng viên và
những sinh viên khác.


KẾ HOẠCH THỰC HIỆN TIỂU LUẬN, BÀI TẬP LỚN, ĐỒ ÁN/DỰ ÁN
Tên lớp:

2023EE6121001

Tên nhóm:

Nhóm 11

Khóa :1

Họ và tên thành viên trong nhóm: Nguyễn Tiến Trung, Lưu Minh Tân, Phạm Quốc Dương, Phạm Quốc
Tuấn, Phạm Văn Cương, Hoàng Thanh Tùng
Tên chủ đề : Thiết kế hệ thống ốn định áp suất
Tuần

Người thực hiện

1-3

Hồng Thanh Tùng

4-5

Lưu Minh Tân

5-9

Phạm Quốc Tuấn

Nội dung cơng việc
Ứng dụng của đề tài trong thực tiễn và quy trình
cơng nghệ

Trao đổi, thảo luận, tìm
hiểu thơng qua giáo trình

Tìm hiểu các thiết bị trên mơ hình

Trao đổi, thảo luận, tìm
hiểu thơng qua giáo trình,
chọn thiết bị

Tìm hiểu về thiết bị điều khiển

Trao đổi, thảo luận, tìm

hiểu thơng qua giáo trình
và internet, chọn thiết bị

Phạm Văn Cương
9-13

Nguyễn Tiến Trung

Phương pháp thực hiện

Xây dựng thuật tốn
Lập trình và kết nối cho hệ thống ấp trứng tự động

3

Trao đổi, thảo luận, tìm
hiểu qua giáo trình và
internet


13-15

Nguyễn Tiến Trung Mô phỏng kiểm nghiệm
Phạm Quốc Tuấn
Phạm Văn Cương
Hoàng Thanh Tùng
Lưu Minh Tân
Ngày 27 tháng 12 năm 2021.
XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN
(Ký, ghi rõ họ tên)

4


BÁO CÁO HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM
Tên lớp : 2023EE6121001
Tên nhóm :

Khóa : 1

Nhóm 11

Tên chủ đề : Thiết kế hệ thống ốn định áp suất

Tuần

3

Người thực hiện

Nội dung công việc

Kết quả đạt được

Hoàng Thanh Tùng Ứng dụng của đề tài trong thực tiễn và
quy trình cơng nghệ

5

Lưu Minh Tân

9

Phạm Quốc Tuấn

Tìm hiểu các thiết bị trên mơ hình

Xác định rõ các thiết bị để
hồn thành hệ thống

Tìm hiểu về thiết bị điều khiển

Tìm hiểu được cách thức hoạt
động , điều khiển của các
thiết bị

Phạm Văn Cương
13

Hiểu được quy trình của hệ
thống và ứng dụng của nó

Biết rõ được nguyến lý hoạt
động, cách thức lập trình theo
quy trình

Nguyễn Tiến Trung Xây dựng thuật tốn
Lập trình và kết nối cho hệ thống điều
khiển áp suất
5

Kiến nghị với giảng viên
hướng dẫn (Nêu những
khó khăn, hỗ trợ từ phía
giảng viên,… nếu cần)


15

Nguyễn Tiến Trung Mơ phỏng kiểm nghiệm

Hồn thành báo cáo

Phạm Quốc Tuấn
Phạm Văn Cương
Hoàng Thanh Tùng
Lưu Minh Tân
Ngày 27 tháng 12 năm 2021.
XÁC NHẬN CỦA GIẢNG VIÊN
(Ký, ghi rõ họ tên)

6


MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................ 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU .......................... 1
1.1.

Đặt vấn đề. ............................................................................. 1

1.2.

Khái niệm về hệ thống tự động. ............................................. 2

1.3.

Ứng dụng của tự động hóa trong ngành ấp trứng ................... 3

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU
KHIỂN 8051 .................................................................................................. 5
2.1.

Lý thuyết về hệ thống ấp trứng tự động ................................. 5

2.2.

Tổng quan về vi điều khiển 8051 ........................................... 6

2.2.1. Cấu trúc và chức năng của các khối trong 8051 .................. 8
2.2.2. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân của 8051 ............................ 9
2.3.

Tổng quan về phần mềm Proteus ......................................... 11

2.4.

Tổng quan phần mềm Keil C ............................................... 12

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ................................................ 12
3.1.

Yêu cầu hệ thống ................................................................. 13

3.2.

Quy trình vận hành .............................................................. 14

3.3.

Sơ đồ khối và lưu đồ thuật toán ........................................... 14

3.4.

Thiết kế phần mềm .............................................................. 16

3.5.

Sơ đồ kết nối ........................................................................ 19

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG ............................................... 21
4.1.

Kết quả mơ phỏng trên Proteus ............................................ 21

4.2.

Nhận xét kết quả .................................................................. 21

CHƯƠNG 5. HƯỚNG PHÁT TRIỀN ĐỀ TÀI................................... 22
5.1.

Kết luận ............................................................................... 22

5.2.

Hướng phát triển đề tài ........................................................ 22

Tài liệu tham khảo .............................................................................. 22

1


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc của 8051 ........................................................ 8
Hình 2.2. Sơ đồ chân của 8051 ............................................................. 9
Hình 3.1. Sơ đồ khối ........................................................................... 15
Hình 3.2. Lưu đồ thuật tốn ................................................................ 16
Hình 3.3. Cấu trúc chương trình .......................................................... 17
Hình 3.4. Chương trình chính ............................................................. 18
Hình 3.5. Chương trình hiển thị LCD.................................................. 19
Hình 3.6 Sơ đồ bảng tủ ....................................................................... 20
Hình 4.1. Kết quả mơ phỏng trên Proteus ........................................... 21

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1.1.

Đặt vấn đề.

-

Ngành ấp trứng ở Việt Nam đã trải qua một sự phát triển đáng kể trong

thập kỷ gần đây và trở thành một phần quan trọng của nền kinh tế nông nghiệp
của quốc gia. Việt Nam không chỉ là một người tiêu dùng trứng lớn mà còn là
một người xuất khẩu trứng quan trọng trong khu vực. Với sự đa dạng về loại
trứng sản xuất, từ trứng gà, trứng vịt, trứng cút đến trứng gà tre, ngành này
mang lại nhiều cơ hội và lợi ích cho người dân và kinh tế cả nước.
-

Sự đa dạng trong sản phẩm trứng: Ngành ấp trứng ở Việt Nam đa dạng

về loại sản phẩm trứng, và mỗi loại trứng đều có giá trị riêng biệt. Trứng gà là
sản phẩm phổ biến nhất và chiếm phần lớn thị trường. Chúng được tiêu dùng
hàng ngày và là một nguồn dinh dưỡng quan trọng cho người dân. Trứng vịt có
vị đặc biệt và thường được sử dụng trong các món ăn truyền thống của Việt
Nam. Trứng cút có kích thước nhỏ, nhưng chúng có giá trị dinh dưỡng cao và
có sự ưa thích đặc biệt trong ẩm thực. Trứng gà tre, một sản phẩm cao cấp, đòi
hỏi kỹ thuật ấp trứng đặc biệt và được ưa chuộng trong các món ăn truyền thống
và ẩm thực sang trọng.
-

Sự phát triển trong ngành sản xuất: Ngành ấp trứng ở Việt Nam đã phát

triển đáng kể với sự gia tăng về quy mô sản xuất và hiệu suất. Các trang trại ấp
trứng chuyên nghiệp đã xuất hiện, sử dụng công nghệ hiện đại và quản lý chặt

chẽ để đảm bảo sự an toàn và chất lượng của trứng. Điều này đã giúp tăng
cường sản lượng và cung cấp trứng chất lượng cao cho thị trường trong nước
và xuất khẩu.
-

Sự đóng góp cho nền kinh tế: Ngành ấp trứng không chỉ cung cấp nguồn

thực phẩm dinh dưỡng cho người dân mà còn đóng góp quan trọng vào nền
kinh tế của Việt Nam. Việt Nam xuất khẩu một lượng lớn trứng gà và trứng vịt
1


sang các thị trường quốc tế, đặc biệt là các nước châu Á như Trung Quốc, Nhật
Bản và Hàn Quốc.
1.2.

Khái niệm về hệ thống tự động.
Hệ thống tự động (hoặc hệ thống tự động hóa) là một hệ thống kỹ thuật

hoặc máy móc được thiết kế để hoạt động mà không cần sự can thiệp trực tiếp
của con người. Hệ thống tự động thường sử dụng các cảm biến, logic điều khiển
và các phần mềm đặc biệt để thực hiện các nhiệm vụ, quy trình hoặc các tác vụ
cụ thể một cách tự động.
Mục tiêu chính của hệ thống tự động là tăng hiệu suất, đảm bảo độ chính
xác và đồng nhất trong quá trình sản xuất hoặc điều khiển các thiết bị khác nhau
mà không cần can thiệp thường xuyên của con người. Hệ thống tự động thường
được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm sản xuất công nghiệp, quản lý tịa
nhà, lĩnh vực y tế, giao thơng vận tải, và nhiều ứng dụng khác
Các thành phần chính của hệ thống tự động thường bao gồm:
- Cảm biến (sensors): Các thiết bị này thu thập dữ liệu về mơi trường

hoặc q trình cần điều khiển.
- Hệ thống điều khiển (control system): Bao gồm các bộ xử lý và logic
điều khiển để xử lý dữ liệu từ cảm biến và ra quyết định hoạt động.
- Thiết bị thực hiện (actuators)*: Là các thành phần thực hiện các hành
động cụ thể, dựa trên các quyết định của hệ thống điều khiển.
- Giao diện người-máy (human-machine interface - HMI): Được sử dụng
để tương tác với hệ thống tự động và theo dõi hoạt động của nó.
Hệ thống tự động có thể được cấu hình và lập trình để thực hiện nhiều
tác vụ khác nhau, từ kiểm sốt q trình sản xuất trong một nhà máy đến quản
lý hệ thống thông tin trong một tịa nhà thơng minh. Điều này giúp cải thiện
2


hiệu suất, tiết kiệm thời gian và tài nguyên, và giảm sai sót con người trong q
trình thực hiện nhiệm vụ.
1.3.

Ứng dụng của tự động hóa trong ngành ấp trứng
Tự động hố có một số ứng dụng quan trọng trong ngành ấp trứng, giúp

tăng hiệu suất sản xuất, đảm bảo chất lượng, và giảm công sức lao động. Dưới
đây là một số ví dụ về cách tự động hố được áp dụng trong ngành ấp trứng:
- Hệ thống điều khiển nhiệt độ và độ ẩm: Hệ thống tự động có thể được
sử dụng để duy trì nhiệt độ và độ ẩm tối ưu trong lò ấp trứng. Điều này giúp
cho q trình ấp trứng được kiểm sốt chặt chẽ, đảm bảo sự phát triển của trứng
gà hoặc trứng vịt trong môi trường lý tưởng.
- Quản lý lật trứng tự động*: Trứng thường cần được lật để đảm bảo phát
triển đồng đều. Hệ thống tự động có thể thực hiện quá trình lật trứng tự động,
theo thời gian và góc độ cụ thể.
- Giám sát và điều khiển từ xa: Hệ thống tự động hoá cho phép người

quản lý theo dõi q trình ấp trứng từ xa thơng qua giao diện người-máy (HMI).
Họ có thể kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm, và các thông số quan trọng khác mà không
cần phải ở tại hiện trường.
- Thu thập và phân tích dữ liệu: Hệ thống tự động có thể thu thập dữ liệu
về quá trình ấp trứng, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, và sự phát triển của trứng. Dữ
liệu này sau đó có thể được phân tích để tối ưu hóa q trình ấp trứng và dự
đốn kết quả.
- Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và machine learning: AI có thể được sử
dụng để dự đoán kết quả ấp trứng dựa trên dữ liệu thu thập được. Machine
learning có thể giúp cải thiện quy trình ấp trứng theo thời gian thơng qua việc
tối ưu hóa các tham số điều kiện môi trường.
3


- Quản lý kho lưu trữ trứng tự động: Hệ thống tự động có thể được áp
dụng trong việc quản lý và lưu trữ trứng để đảm bảo chất lượng và độ tuân thủ
quy định an toàn thực phẩm.
Tự động hố trong ngành ấp trứng khơng chỉ giúp tăng hiệu suất sản xuất
và giảm sai sót, mà cịn cải thiện chất lượng sản phẩm và quản lý nguồn lực
hiệu quả. Điều này có lợi cho cả người sản xuất và người tiêu dùng, đồng thời
đóng góp vào sự phát triển bền vững của ngành ấp trứng.

4


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TỔNG QUAN VỀ VI
ĐIỀU KHIỂN 8051
2.1.

Lý thuyết về hệ thống ấp trứng tự động

-

Hệ thống ấp trứng tự động là một ví dụ điển hình về cách tự động hố

được áp dụng trong ngành ấp trứng để cải thiện hiệu suất và quản lý q trình
ấp trứng một cách chính xác. Dưới đây là một số khía cạnh lý thuyết về hệ
thống ấp trứng tự động:
-

Cảm biến và thu thập dữ liệu: Hệ thống ấp trứng tự động sử dụng các

cảm biến để thu thập dữ liệu về nhiệt độ, độ ẩm, và các thơng số quan trọng
khác trong mơi trường lị ấp. Các cảm biến này đảm bảo rằng điều kiện ấp trứng
luôn được giữ trong khoảng giới hạn lý tưởng cho sự phát triển của trứng.
-

Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển là trái tim của hệ thống ấp

trứng tự động. Nó bao gồm các bộ xử lý và logic điều khiển, được lập trình để
quản lý nhiệt độ, độ ẩm, và các tham số khác. Hệ thống này sẽ ra quyết định về
việc điều chỉnh điều kiện ấp trứng để đảm bảo sự phát triển đồng đều và chất
lượng của trứng.
-

Thiết bị thực hiện: Thiết bị thực hiện, như các máy lật trứng tự động,

được kết nối với hệ thống điều khiển. Chúng thực hiện các nhiệm vụ cụ thể dựa
trên quyết định của hệ thống điều khiển, ví dụ: lật trứng đúng góc và thời gian
cụ thể.

-

Giao diện người-máy (HMI): Hệ thống ấp trứng tự động thường có một

giao diện người-máy cho người quản lý hoặc người vận hành. Giao diện này
cho phép họ tương tác với hệ thống, theo dõi q trình ấp trứng, và thậm chí
điều chỉnh các cài đặt nếu cần.

5


-

Quản lý dữ liệu và phân tích: Dữ liệu được thu thập từ các cảm biến và

quá trình ấp trứng tự động có thể được lưu trữ và phân tích. Điều này giúp trong
việc theo dõi sự phát triển của trứng và cải thiện quy trình theo thời gian.
-

Kiểm sốt từ xa và thông báo: Hệ thống ấp trứng tự động cung cấp khả

năng kiểm soát từ xa, nghĩa là người quản lý có thể theo dõi và điều khiển q
trình ấp trứng từ xa thơng qua mạng hoặc các ứng dụng di động. Nếu có sự cố
hoặc cài đặt quan trọng cần điều chỉnh, họ có thể nhận thơng báo để đưa ra
tương ứng.
2.2.

Tổng quan về vi điều khiển 8051
Vi điều khiển 8051 là một trong những vi điều khiển phổ biến và có lịch

sử lâu đời trong lĩnh vực điện tử và lập trình nhúng.
-

Lịch sử: Vi điều khiển 8051 ban đầu được phát triển bởi hãng Intel vào

những năm 1980 và sau đó được sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất khác nhau.
Đây là một trong những vi điều khiển đầu tiên được sản xuất hàng loạt và đã
có một vai trị quan trọng trong sự phát triển của ngành công nghiệp điện tử.
-

Kiến trúc: Vi điều khiển 8051 có một kiến trúc von Neumann, trong đó

bộ nhớ lưu trữ cả chương trình và dữ liệu trong cùng một khơng gian bộ nhớ.
Nó sử dụng kiến trúc 8-bit, có bộ xử lý trung tâm 8-bit và bộ nhớ RAM và
ROM tích hợp.
-

Tính năng chính: Vi điều khiển 8051 có nhiều tính năng quan trọng, bao

gồm bộ đếm/tính toán, bộ timer, cổng I/O số, cổng nối tiếp, bộ nhớ lưu trữ
chương trình và dữ liệu, bộ ngắt, bộ điều khiển nhiễu, và nhiều khả năng nối
dài.

6


-

Ngơn ngữ lập trình: Vi điều khiển 8051 có thể được lập trình bằng nhiều

ngơn ngữ, bao gồm ngơn ngữ hợp ngữ ASM (Assembly), C, và các ngơn ngữ
lập trình cấp cao khác.
-

Ứng dụng: Vi điều khiển 8051 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng

nhúng, bao gồm bảng điều khiển, điều khiển thiết bị gia đình, hệ thống an ninh,
thiết bị y tế, và nhiều ứng dụng khác. Đặc biệt, nó phù hợp với các ứng dụng
yêu cầu độ tin cậy cao và tốc độ thấp đến trung bình.
-

Những phiên bản khác: Ngồi vi điều khiển 8051 gốc từ Intel, có nhiều

phiên bản khác nhau và các hãng sản xuất đã tạo ra các biến thể của vi điều
khiển 8051 với các tính năng mở rộng như vi điều khiển 8051 mạng
(8051Fxxx), vi điều khiển 8051 bền vững (8051XS), và vi điều khiển 8051 cải
tiến (8051X2xx) với các tính năng như UART nối tiếp, SPI, I2C, và khả năng
điều khiển nhiều cổng nối tiếp.
-

Phát triển phần cứng và phần mềm: Các công cụ phát triển phần cứng và

phần mềm cho vi điều khiển 8051 rất phong phú. Các máy lập trình, trình biên
dịch, và các bộ mơ phỏng cho vi điều khiển 8051 có sẵn để hỗ trợ các nhà phát
triển trong việc phát triển ứng dụng nhúng.
Tóm lại, vi điều khiển 8051 là một trong những nền tảng điện tử và lập
trình nhúng quan trọng và được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Vi điều
khiển này có tính ổn định và đáng tin cậy, và nó thích hợp cho nhiều ứng dụng
trong ngành cơng nghiệp điện tử và nhúng.

7


2.2.1. Cấu trúc và chức năng của các khối trong 8051

Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc của 8051
- Trong đó:
ROM: Là loại bộ nhớ không mất dữ liệu khi mất nguồn cung cấp, được
gọi là bộ nhớ chương trình bên trong có dung lượng 4 Kbytes dùng để lưu giữ
các mã lệnh của chương trình (phần mềm ứng dụng).
• RAM: Bộ nhớ dữ liệu bên trong có dung lượng 128 Bytes đối với 8051,
256 Bytes đối với 8052 dùng để lưu trữ dữ liệu như biến số, hằng số, bộ đệm
truyền thơng, ....
• Timer0, Timer1 (T0, T1): Là hai bộ đếm thời gian hoặc là bộ đếm xung,
với 8052 có thêm Timer2.
• Serial port: Là cổng truyền thơng nối tiếp có các đặc điểm: truyền song
cơng (tức là có khả năng vừa truyền, vừa nhận số liệu tại cùng một thời điểm),
với phương thức truyền không đồng bộ.

8


• OSC: Dộ phát xung nhịp nhằm tạo sự làm việc một cách đồng bộ cho
cả hệ thống vi điều khiển.
• BUS: Khối điều khiển các Bus địa chỉ (Address Bus), Bus dữ liệu (Data
Bus) và Bus điều khiển (Control Bus).
2.2.2. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân của 8051

Hình 2.2. Sơ đồ chân của 8051
8051 có 4 cổng vào/ra số là:

- P0 có 8 bit là P0.0 ÷ P0.7
- P1 có 8 bit là P1.0 ÷ P1.7
- P2 có 8 bit là P2.0 ÷ P2.7
- P3 có 8 bit là P3.0 ÷ P3.7
Ngồi chức năng là các cổng I/O số thì P0 cịn là 8 bit (D0 ÷ D7) của bus
dữ liệu hoặc là 8 bit thấp (A0 ÷ A7) của bus địa chỉ, P2 là 8 bit cao (A8 ÷ A15)
của bus địa chỉ khi cần thiết mở rộng thêm các ngoại vi, bộ nhớ ngoài cho 8051.
9


-

RESET (Tín hiệu vào): Dùng để khởi động lại tồn bộ hệ thống khi

chương trình đang chạy mà gặp lỗi (Ví dụ: Gặp phải vịng lặp vơ hạn, chương
trình bị treo...).
-

RxD, TxD: Là hai chân nhận và truyền số liệu của cổng truyền thơng nối

tiếp (mức tín hiệu là mức TTL). RxD (Receive Data), TxD (Transmit Data).
-

Là hai chân nhận tín hiệu u cầu ngắt từ bên ngồi.

-

(Tín hiệu ra) cho phép viết dữ liệu tới các ngoại vi, bộ nhớ bên ngồi vi

điều khiển.

-

(Tín hiệu ra) cho phép đọc dữ liệu từ các ngoại vi, bộ nhớ dữ liệu ngoài

vi điều khiển.
-

X1, X2: Dùng để tạo xung nhịp cho vi điều khiển.

-

Vcc, GND: Cấp nguồn cho vi điều khiển (Vcc = 5VDC).

-

EA/VP: Là tín hiệu vào
= 1: Vi điều khiển sử dụng cả bộ nhớ chương trình bên trong và bộ nhớ

chương trình bên ngồi, cụ thể như sau:
+ Nếu vi điều khiển có 4 Kbytes bộ nhớ chương trình bên trong với địa
chỉ là 0000H ÷ 0FFFH thì bộ nhớ chương trình bên ngồi phải có địa chỉ là
1000H ÷ FFFFH.
+ Nếu vi điều khiển có 8 Kbytes bộ nhớ chương trình bên trong với địa
chỉ là 0000H ÷ 1FFFH thì bộ nhớ chương trình bên ngồi phải có địa chỉ là
2000H ÷ FFFFH.
= 0: vi điều khiển chỉ sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngồi có địa chỉ
là 0000H ÷ FFFFH.

10

• ALE/P: (Tín hiệu ra) là tín hiệu chốt địa chỉ (Address Latch Enable), dùng để
phân biệt khi nào thì P0 là bus dữ liệu hoặc là bus địa chỉ khi vi điều khiển cần
ghép nối thêm các ngoại vi.
ALE = 1: P0 là bus địa chỉ
ALE = 0: P0 là bus dữ liệu
• PSEN: có chức năng giống chân RD nhưng chỉ để đọc bộ nhớ chương trình
bên ngồi.
2.3.

Tổng quan về LCD1602

Mơ-đun LCD 16 × 2 là loại mơ-đun LCD rất phổ biến được sử dụng
trong các dự án nhúng dựa trên 8051. Nó bao gồm 16 hàng và 2 cột 5 × 7 hoặc
5 × 8 ma trận điểm LCD. Các mơ-đun đang nói về ở đây là loại JHD162A,
một loại rất phổ biến. Nó có sẵn trong một gói 16 chân với ánh sáng nền , chức
năng điều chỉnh độ tương phản và mỗi ma trận điểm có độ phân giải 5 × 8
chấm. Số chân, tên của chúng và các chức năng tương ứng được hiển thị trong
bảng bên dưới.


Chân số Tên chân
1
Vss
2
Vcc
3
Vee
4
RS

5
R/W
6
E
7
DB0
8
DB1
9
DB2
10
DB3
11
DB4
12
DB5
13
DB6
14
DB7
15
LED+
16
LED-

Chức năng
Chân này phải được nối GND
Chân nối nguồn cấp (5V)
Chỉnh độ tương phản
Chọn thanh ghi

Đọc hoặc ghi
Cho phép mô-đun
Chận dữ liệu
Chân dữ liệu
Chân dữ liệu
Chân dữ liệu
Chân dữ liệu
Chân dữ liệu
Chân dữ liệu
Chân dữ liệu
Anode của led
Cathode của led
11


Hình 2-3: LCD1602
Tổng quan về DHT11

2.4.


DHT11 là gì
 DHT11 là một cảm biến kỹ thuật số giá rẻ để cảm nhận nhiệt độ
và độ ẩm. Cảm biến này có thể dễ dàng giao tiếp với bất kỳ bộ vi
điều khiển vi nào như Arduino, Raspberry Pi, ... để đo độ ẩm và
nhiệt độ ngay lập tức.
 DHT11 là một cảm biến độ ẩm tương đối. Để đo khơng khí xung
quanh, cảm biến này sử dụng một điện trở nhiệt và một cảm biến
độ ẩm điện dung.
Sơ đồ chân DHT11



Số chân

Tên chân

Mô tả

1

Vcc

Nguồn 3.5V đến 5.5V

2

Data

3

NC

4

GROUND

Đầu ra cả nhiệt độ và độ ẩm thơng qua
dữ liệu nối tiếp
Khơng có kết nối và do đó khơng sử

dụng
Nối đất

12


Hình 2-4: DHT11


Đặc tính thơng số kỹ thuật ADC0804






Điện áp hoạt động: 3V - 5V DC
Dòng điện tiêu thụ: 2.5mA
Phạm vi cảm biến độ ẩm: 20% - 90% RH, sai số ±5%RH
Phạm vi cảm biến nhiệt độ: 0°C ~ 50°C, sai số ±2°C
Tần số lấy mẫu tối đa: 1Hz (1 giây 1 lần)

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1.

Yêu cầu hệ thống

- Đo nhiệt độ và độ ẩm trong lò ấp trứng
- Hiển thị nhiệt độ và độ ẩm trên màn hình LCD
13

- Ấp trứng bằng đèn sợi đốt
- Điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm ở ngưỡng cài đặt
3.2.

Quy trình vận hành
Đầu tiên, chúng em đo nhiệt độ và độ ẩm rồi hiển thị lên màn hình LCD,

sẽ có hệ thống cảnh báo khi nhiệt độ và độ ẩm cao hơn hoặc thấp hơn so với
mức đã cài đặt.
Khi nhiệt độ cao hơn mức cài đặt thì sẽ tắt đèn sợi đốt và nếu khi nhiệt
độ thấp hơn mức cài đặt thì sẽ bật lại đèn sợi đốt để đảm bảo nhiệt độ ở mức
cài đặt.
Khi độ ẩm cao hơn mức cài đặt thì sẽ tắt quạt phun sương và nếu khi độ
ẩm thấp hơn mức cài đặt thì sẽ bật lại quạt phun sương để đảm bảo độ ẩm ở
mức cài đặt.
Có hệ thống quạt gió để phân bổ nhiệt độ và độ ẩm trong khơng khí trong
lị ấp một cách đồng đều.
Có thể tiến hành cài đặt mức cảnh báo nhiệt độ và độ ẩm trức tiếp thông
qua nút ấn và quan sát được trên màn hình LCD.
3.3.

Sơ đồ khối và lưu đồ thuật toán
 Sơ đồ khối chương trình

14


Hình 3.1. Sơ đồ khối

 Lưu đồ thuật tốn chương trình

15


Hình 3.2. Lưu đồ thuật tốn
3.4.

Thiết kế phần mềm

- Cấu trúc của chương trình như sau:

16


Hình 3.3. Cấu trúc chương trình
 Chương trình chính

17