Đề tài HIỂN THỊ NHIỆT độ và THỜI GIAN lên LCD

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
Môn học: VI ĐIỀU KHIỂN

Đề tài:

HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN LÊN LCD
GVHD: Thầy Đoàn Thế Thảo
SVTH:
1. Võ Tấn Thông
2. Nguyễn Quốc Trọng
3. Nguyễn Văn Thuận
4. Cao Mạnh Thắng
5. Huỳnh Kim Sang

21203667
21204098
21203706
21203493
21203092


1

1. Giới thiệu chung đề tài

MAX
232

 Vi điều khiển đọc ngày, giờ từ IC thời gian và hiển thị lên LCD.
 Vi điều khiển đọc tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ và hiển thị lên LCD.

 Vi điều khiển truyền dữ liệu về máy tính thông qua MAX232.


2. Linh kiện

2

2.1. IC DS1307
Chân
Ký hiệu Chức năng
1
X1
Dùng để kết nối với thạch anh 32,768 KHZ dao
để tạo dao động cho DS1307.
2
X2
3
Vbat
Cực dương của ngồn Pin 3V.
4
GND
GND.
5
SDA
Đường dữ liệu trong chuẩn giao tiếp I2C.
6
SCL
Đường xung nhịp trong chuẩn giao tiếp I2C.
7
SQW(OUT) Tạo xung vuông với tần số có thể lập trìnhđược.

8
VCC
5V

•
•
•
•
•

Điện áp hoạt động: 5V​
Sử dụng nguồn Pin 3V bên ngoài khi mất điện.
Giao tiếp theo chuẩn I2C.
Có 56 Byte RAM trống để người dùng tùy ý sử dụng.
Có thể xuất ra được xung có tần số 1Hz, 4.096KHz, 8.192KHz, 32.768KHz.


3

2. Linh kiện
2.1. IC DS1307
Tên thanh ghi

Tên và chức năng các thanh ghi thời gian của DS1307:
Địa chỉ thanh ghi Chức năng

SECONDS

0x00

MINUTES

0x01

HOURS

0x02

DAY
DATE
MONTH
YEAR

0x03
0x04
0x05
0x06

Bit 0-Bit 6:chứa giá trị giây
Bit 7(CH) =1: vô hiệu hóa bộ dao động trong
DS1307
Chứa giá trị phút
Bit 0-Bit 4: chứa giá trị đơn vị của giờ.
Bit 6 =1(chế độ 12h),=0(chế độ 24h).
 Trong chế độ 24h:
Bit 5-Bit 4: chứa giá trị chục của giờ.
 Trong chế độ 12h:
Bit 4: chứa giá trị chục của giờ.
Bit 5 =0:AM; Bit 5 =1:PM

Chứa giá trị thứ.
Chứa giá trị ngày.
Chứa giá trị tháng.
Chứa giá trị năm.


4

2. Linh kiện
2.1. IC DS1307
BIT7
OUT

BIT6
0

Thanh ghi CONTROL(0x07)
BIT5
0

BIT4
SQW

BIT3
0

BIT2
0

Trong đó:

OUT: lựa chọn mức logic xuất ra tại chân
SQW/OUT khi chức năng SQW không
được kích hoạt (SQW=0)
OUT = 1: xuất ra mức logic 1
OUT = 0: xuất ra mức logic 0
SQW: = 1, cho phép tạo xung vuông ra
trên chân SQW/OUT, tần số xung vuông
được thiết lập bởi RS0, RS1:

BIT1
RS1

RS1

BIT0
RS0

RS0 Tần số

0

0

1 Hz

0

1

4.096 KHz

1

0

8.192 KHz

1

1

32.768 KHz


5

2. Linh kiện
2.2. Cảm biến nhiệt độ LM35
 Cảm biến LM35 là bộ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao mà
điện áp đầu ra của nó tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ
Celsius. Chúng cũng không yêu cầu cân chỉnh ngoài vì vốn chúng đã
được cân chỉnh.
 Đặc điểm chính của cảm biến LM35
Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V
Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/oC
Độ chính xác cao ở 25 C là 0.5 C
Trở kháng đầu ra thấp 0.1 cho 1mA tải
 Dải nhiệt độ đo được của LM35 là từ 55 C 150 C với các mức điện áp ra
khác nhau. Xét một số mức điện áp sau :
• Nhiệt độ 55 C điện áp đầu ra 550mV.

• Nhiệt độ 25 C điện áp đầu ra 250mV.
• Nhiệt độ 150 C điện áp đầu ra 1500mV.


6

2. Linh kiện
2.2. Cảm biến nhiệt độ LM35

Tính toán nhiệt độ đầu ra của LM35:
 Việc đo nhiệt độ sự dụng LM35 thông thường chúng ta sử dụng bằng
cách LM35 > ADC > Vi điều khiển.
 Như vậy ta có: U= t.k
Trong đó:
- U là điện áp đầu ra.
- t là nhiệt độ môi trường đo.
- k là hệ số theo nhiệt độ của LM35 10mV/1 độ C.
 Giả sử điện áp Vcc cấp cho LM35 là 5V ADC 10bit.
 Vậy bước thay đổi của LM35 sẽ là: 5/(2^10) = 5/1024.
 Giá trị ADC đo được thì điện áp đầu vào của LM35 là:
(t*k)/(5/1024) = ((10^2)*1024*t)/5 = 2.048*t.
 Vậy nhiệt độ ta đo được t = giá trị ADC/2048.


7

2. Linh kiện
2.2. Cảm biến nhiệt độ LM35

 Code:

set_adc_channel(0);
value = (float)read_adc();
value=value/2.048;
 Sai số của LM35
Tại 0 độ C thì điện áp của LM35 là 10mV
Tại 150 độ C thì điện áp của LM35 là 1.5V
=> Giải điện áp ADC biến đổi là 1.5 0.01 = 1.49 (V)
ADC 10 bit nên bước thay đổi của ADC là : n = 4,88mV
Vậy sai số của hệ thống đo là : Y = 0.00488/1.49 = 0.328 %


8

2. Linh kiện
2.3. LCD 16x2 (16 kí tự - 2 dòng)


9

2. Linh kiện
2.3. LCD 16x2 (16 kí tự - 2 dòng)
VSS
VDD
VEE

Nối chân này với GND
Nối chân này với VCC=5V
Điều chỉnh độ tương phản của LCD

RS

0 (GND): Nhập lệnh
1 (VCC): Nhập dữ liệu

R/W
E

DB0 –DB7
A
K

0: LCD ghi dữ liệu
1: LCD đọc dữ liệu
Khi ở mức (1), LCD sẽ kiểm tra trạng thái của 2 chân RS và R/W
và đáp ứng cho phù hợp. Khi ở mức (0), LCD sẽ bị vô hiệu hoá.
8 bit data:
+ Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường.
+ Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền từ DB4 tới DB7.
Cực + Đèn LCD
Cực - Đèn LCD


10

2. Linh kiện
2.4. MAX 232
MAX 232:
Max232 là 1 mạch tích
hợp chuyển đổi tín hiệu
từ port nối tiếp chuẩn

RS232 sang tín hiệu
thích hợp để sử dụng
trong các mạch số logic
chuẩn tương thích TLL.


11

2. Linh kiện
2.4. MAX 232


12

3. Thiết kế mạch

3.1. Sơ đồ mạch


13

3. Thiết kế mạch
3.2. Kết quả mô phỏng Proteus và hiển thị lên máy tính
Proteus


14

3. Thiết kế mạch
3.2. Kết quả mô phỏng Proteus và hiển thị lên máy tính

Hiển thị lên máy tính

Dữ liệu được hiển thị lên phần mềm terminal


15

3. Thiết kế mạch
3.2. Kết quả mô phỏng thực tế


16

3. Thiết kế mạch
3.2. Kết quả mô phỏng thực tế


17

3. Thiết kế mạch
3.2. Kết quả mô phỏng thực tế