Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị bằng LCD
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (652.72 KB, 36 trang )
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công cuộc công
nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang phát triển mạnh mẽ. Trước tình hình đó đã có
khá nhiều yêu cầu cấp bách và cũng là những thách thức được đặt ra cho giới trí thức.
Để tiếp tục dẫn dắt sự phát triển của đất nước ngày càng giàu mạnh, thì phải đầu
tư cho giáo dục, đào tạo thế hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao
của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo, thì phải đưa các phương tiện
dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ con người
ngày càng cao đáp ứng được yêu cầu của xã hội.
Để làm quen với công việc thiết kế, chế tạo và tìm hiểu các về các loại linh
kiện điện tử, chúng em đã được các thầy cô trong khoa Đi ện - Điện tử giao cho
đồ án môn học :Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị
bằng LCDnhằm củng cố về kiến thức trong quá trình thực tế.
Sau khi nhận được đề tài, với sự hướng dẫn của thầyĐỗ Tuấn Anhcùng với sự
nỗ lực của bản thân, sự tìm tòi nghiên cứu tài liệu đến nay đồ án của chúng em
về mặt cơ bản đã hoàn thành. Trong quá trình thực hiện dù đã có gắng nhưng
do thời gian cũng như trình độ vẫn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi sai
sót. Vậy em kính mong sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy để
đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cám ơn thầyĐỗ Tuấn Anhcùng các thầy cô trong
khoa đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án.
Nhóm sinh viên thực hiện
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 1
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................. ..............
................................................................................................... ............................
..................................................................................... ..........................................
....................................................................... ........................................................
......................................................... ......................................................................
........................................... ....................................................................................
............................. ..................................................................................................
............... ................................................................................................................
. ................................................................................................................. ............
..................................................................................................... ..........................
....................................................................................... ........................................
......................................................................... ......................................................
........................................................... ....................................................................
............................................. ..................................................................................
............................... ................................................................................................
................. ..............................................................................................................
... ................................................................................................................. ..........
....................................................................................................... ........................
......................................................................................... ......................................
........................................................................... ....................................................
............................................................. ..................................................................
............................................... ................................................................................
................................. ..............................................................................................
...................
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 2
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
Phần 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
1 .Cơ sở lựa chọn đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số
các hệ thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến
như vi điều khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống
điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay thế
bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập
trước.
Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống
chế nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng. Vì nắm bắt được
nhiệt độ làm việc của cả một hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được
tình trạng làm việc của hệ thống. Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được những hư
hỏng có thể xảy ra.
Đối với vấn đề sử dụng cân điện tử thì trong các hệ thống điều khiển trong công
nghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh
nhất bởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những vi điều khiển
.
Để đáp ứng được theo yêu cầu thì có rất nhiều phương pháp để thực hiện, qua
quá trình học và nghiên cứu khảo sát vi điều khiển PIC thì thấy rằng vi điều khiển có
ứng dụng rất tốt như yêu cầu của đề tài và muốn hệ thống chính xác đạt được hiệu quả
nhanh nhất thì cần phải có bộ sử lý tín hiệu tốt. Được sự đồng ý của khoa Điện - Điện
tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên.
Nhóm chúng em tiến hành thực hiện đề tài:
Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2 kg hiển thị bằng LCD
Các hệ thống điều khiển khi thiết kế đều yêu cầu thỏa mãn chất lượng đặt ra, các chỉ
tiêu chất lượng phải tốt nhất theo một nghĩa nào đó. Trong trường hợp tổng quát,
các chỉ tiêu tối ưu của một hệ thống điều khiển thường được gọi là tiêu chuẩn tối
ưu, các tiêu chuẩn tối ưu đó là:
+ Thời gian hiệu chỉnh ngắn nhất.
+ Tốc độ điều chỉnh nhanh nhất.
+ Cấu trúc nhỏ nhất.
+ Năng lượng tiêu thụ trong hệ thống ít nhất
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 3
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Việc nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động luôn là chỉ tiêu quan tâm
đầu tiên của các nhà thiết kế.
2 . Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là cân điện tử : Trong thực tế về cuộc sống và trong
công nghiệp nhiều vị trí cần và thường dùngcảm biến trọng lượng hoặc điện trở
tinh . Khi điều khiển trọng lượng, đặc tính cần chú ý là nhận và sử lý thông tin
nhanh từ cảm biến tới bộ sử lý trung tâm .
3: Nội dung và phạm vi nghiên cứu.
Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau:
-Điện trở
- LCD
- Tổng quan lý thuyết vi điều khiển PIC
- Khảo sát và mô phỏng
- Kết luận.
Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 4 phần:
Phần1:Giới thiệu đề tài
Phần2: Tổng quan về họ vi điều khiển PIC
Phần 3: Thiết kế và thi công.
Phần4: Giới thiệu một số loại cân trên thị trường.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
+ Thiết kế khối nguồn.
+ Nghiên cứu về đối tượng điều khiển .
+ Viết chương trình điều khiển.
+ Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển PIC
+ Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển.
5. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển.
- Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết.
- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 4
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
Phần 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
1:Cơ sở lựa chọn đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số các hệ
thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như
vi điều khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống
điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay
thế bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết
lập trước.
Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống chế
nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng. Vì nắm bắt được
nhiệt độ làm việc của cả một hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết
được tình trạng làm việc của hệ thống. Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được
những hư hỏng có thể xảy ra.
Đối với vấn đề sử dụng cân điện tử thì trong các hệ thống điều khiển trong công
nghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh
nhất bởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những vi điều khiển
.
Để đáp ứng được theo yêu cầu thì có rất nhiều phương pháp để thực hiện, qua quá
trình học và nghiên cứu khảo sát vi điều khiển PIC thì thấy rằng vi điều khiển có
ứng dụng rất tốt như yêu cầu của đề tài và muốn hệ thống chính xác đạt được hiệu
quả nhanh nhất thì cần phải có bộ sử lý tín hiệu tốt. Được sự đồng ý của khoa
Điện - Điện tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên.
Nhóm chúng em tiến hành thực hiện đề tài:
Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2 kg hiển thị bằng LCD
Các hệ thống điều khiển khi thiết kế đều yêu cầu thỏa mãn chất lượng đặt ra, các chỉ
tiêu chất lượng phải tốt nhất theo một nghĩa nào đó. Trong trường hợp tổng quát,
các chỉ tiêu tối ưu của một hệ thống điều khiển thường được gọi là tiêu chuẩn tối
ưu, các tiêu chuẩn tối ưu đó là:
+ Thời gian hiệu chỉnh ngắn nhất.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 5
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
+ Tốc độ điều chỉnh nhanh nhất.
+ Cấu trúc nhỏ nhất.
+ Năng lượng tiêu thụ trong hệ thống ít nhất
Việc nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động luôn là chỉ tiêu quan tâm đầu
tiên của các nhà thiết kế.
2: Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là cân điện tử : Trong thực tế về cuộc sống và trong
công nghiệp nhiều vị trí cần và thường dùngcảm biến trọng lượng hoặc điện trở
tinh . Khi điều khiển trọng lượng, đặc tính cần chú ý là nhận và sử lý thông tin
nhanh từ cảm biến tới bộ sử lý trung tâm .
3: Nội dung và phạm vi nghiên cứu.
Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau:
-Điện trở
- LCD
- Tổng quan lý thuyết vi điều khiển PIC
- Khảo sát và mô phỏng
- Kết luận.
Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 4 phần:
Phần1:Giới thiệu đề tài
Phần2: Tổng quan về họ vi điều khiển PIC
Phần 3: Thiết kế và thi công.
Phần4: Giới thiệu một số loại cân trên thị trường.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 6
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
+ Thiết kế khối nguồn.
+ Nghiên cứu về đối tượng điều khiển .
+ Viết chương trình điều khiển.
+ Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển PIC
+ Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển.
5. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển.
- Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết.
- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu.
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC
1.1 PIC LÀ GÌ ??
1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC??
1.3 KIẾN TRÚC PIC
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 7
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
1.4 CÁC DÒNG PIC VÀ CÁCH LỰA CHỌN VI ĐIỀU KHIỂN PIC
1.5 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC
1.6 MẠCH NẠP PIC
CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC
1.1 PIC LÀ GÌ ??
PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy tính
thông
minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của
họ:
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 8
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600. Vi
điều
khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi
điều
khiển PIC ngày nay.
1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC??
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC,
AVR,
ARM,... Ngoài họ 8051 được hướng dẫn một cách căn bản ở môi trường đại học, bản
thân
người viết đã chọn họ vi điều khiển PIC để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các
ứng
dụng trên công cụ này vì các nguyên nhân sau:
Họ vi điều khiển này có thể tìm mua dễ dàng tại thị trường Việt Nam.
Giá thành không quá đắt.
Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập.
Là một sự bổ sung rất tốt về kiến thức cũng như về ứng dụng cho họ vi điều
khiển
mang tính truyền thống: họ vi điều khiển 8051.
Số lượng người sử dụng họ vi điều khiển PIC. Hiện nay tại Việt Nam cũng như
trên
thế giới, họ vi điều khiển này được sử dụng khá rộng rãi. Điều này tạo nhiều thuận lợi
trong
quá trình tìm hiểu và phát triển các ứng dụng như: số lượng tài liệu, số lượng các ứng
dụng
mở đã được phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ
dẫn khi
gặp khó khăn,…
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 9
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương
trình
từ đơn giản đến phức tạp,…
Các tính năng đa dạng của vi điều khiển PIC, và các tính năng này không ngừng
được
phát triển.
1.3 KIẾN TRÚC PIC
Cấu trúc phần cứng của một vi điều khiển được thiết kế theo hai dạng kiến trúc: kiến
trúc
Von Neuman và kiến trúc Havard.
Tổ chức phần cứng của PIC được thiết kế theo kiến trúc Havard. Điểm khác biệt giữa
kiến
trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman là cấu trúc bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương
trình.
Đối với kiến trúc Von-Neuman, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằm chung
trong một
bộ nhớ, do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt bộ nhớ chương trình và bộ
nhớ dữ
liệu. Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lí của CPU phải rất cao, vì với
cấu trúc
đó, trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thể tương tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ
nhớ
chương trình. Như vậy có thể nói kiến trúc Von-Neuman không thích hợp với cấu trúc
của
một vi điều khiển.
Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành hai bộ
nhớ
riêng biệt. Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai bộ nhớ,
như vậy
tốc độ xử lí của vi điều khiển được cải thiện đáng kể.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 10
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúc Havard có thể được tối ưu tùy theo
yêu
cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối
với vi
điều khiển dòng 16F, độ dài lệnh luôn là 14 bit (trong khi dữ liệu được tổ chức thành
từng
byte), còn đối với kiến trúc Von-Neuman, độ dài lệnh luôn là bội số của 1 byte (do dữ
liệu
được tổ chức thành từng byte). Đặc điểm này được minh họa cụ thể trong hình 1.1.
1.5 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC
Ngôn ngữ lập trình cho PIC rất đa dạng. Ngôn ngữ lập trình cấp thấp có MPLAB
(được cung
cấp miễn phí bởi nhà sản xuất Microchip), các ngôn ngữ lập trình cấp cao hơn bao
gồm C,
Basic, Pascal, … Ngoài ra còn có một số ngôn ngữ lập trình được phát triển dành
riêng cho
PIC như PICBasic, MikroBasic,…
1.6 MẠCH NẠP PIC
Đây cũng là một dòng sản phẩm rất đa dạng dành cho vi điều khiển PIC. Có thể sử
dụng các
mạch nạp được cung cấp bởi nhà sản xuất là hãng Microchip như: PICSTART plus,
MPLAB
ICD 2, MPLAB PM 3, PRO MATE II. Có thể dùng các sản phẩm này để nạp cho vi
điều
khiển khác thông qua chương trình MPLAB. Dòng sản phẩm chính thống này có ưu
thế là
nạp được cho tất cả các vi điều khiển PIC, tuy nhiên giá thành rất cao và thường gặp
rất
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 11
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
nhiều khó khăn trong quá trình mua sản phẩm.
Ngoài ra do tính năng cho phép nhiều chế độ nạp khác nhau, còn có rất nhiều mạch
nạp được
thiết kế dành cho vi điều khiển PIC. Có thể sơ lược một số mạch nạp cho PIC như sau:
JDM programmer: mạch nạp này dùng chương trình nạp Icprog cho phép nạp các
vi
điều khiển PIC có hỗ trợ tính năng nạp chương trình điện áp thấp ICSP (In Circuit
Serial
Programming).Hầu hết các mạch nạp đều hỗ trợ tính năng nạp chương trình này.
WARP-13A và MCP-USB: hai mạch nạp này giống với mạch nạp PICSTART
PLUS
do nhà sản xuất Microchip cung cấp, tương thích với trình biên dịch MPLAB, nghĩa là
ta có
thể trực tiếp dùng chương trình MPLAB để nạp cho vi điều khiển PIC mà không cần
sử dụng
một chương trình nạp khác, chẳng hạn như ICprog.
P16PRO40: mạch nạp này do Nigel thiết kế và cũng khá nổi tiếng. Ông còn thiết
kế
cả chương trình nạp, tuy nhiên ta cũng có thể sử dụng chương trình nạp Icprog.
Mạch nạp Universal của Williem: đây không phải là mạch nạp chuyên dụng dành
cho
PIC như P16PRO40.
Các mạch nạp kể trên có ưu điểm rất lớn là đơn giản, rẻ tiền, hoàn toàn có thể tự lắp
ráp
một cách dễ dàng, và mọi thông tin về sơ đồ mạch nạp, cách thiết kế, thi công, kiểm
tra và
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 12
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
chương trình nạp đều dễ dàng tìm được và download miễn phí thông qua mạng
Internet. Tuy
nhiên các mạch nạp trên có nhược điểm là hạn chế về số vi điều khiển được hỗ trợ,
bên cạnh
đó mỗi mạch nạp cần được sử dụng với một chương trình nạp thích hợp.
CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit.
Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock. Tốc độ hoạt động tối đa cho
phép là
20 MHz với một chu kì lệnh là 200ns. Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu
368x8
byte RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte. Số PORT I/O là 5
với 33
pin I/O.
Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng sau:
Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.
Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa
vào
xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep.
Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler.
Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rông xung.
Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 13
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ.
Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD,
WR,
CS ở bên ngoài.
Các đặc tính Analog:
8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit.
Hai bộ so sánh.
Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như:
Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần.
Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần.
Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm.
Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm.
Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In Circuit Serial
Programming)
thông qua 2 chân.
Watchdog Timer với bộ dao động trong.
Chức năng bảo mật mã chương trình.
Chế độ Sleep.
Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator kha3. Khối LCD
3.1.Hoạt động của LCD.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 14
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
Trong những năm gần đây LCD đang ngày càng được sử dụng rộng rãi thay thế dần
cho các đèn LED (các đèn LED 7 đoạn hay nhiều đoạn). Đó là vì các nguyên nhân
sau:
-Các LCD có giá thành hạ.
-Khả năng hiển thị các số, các ký tự và đồ hoạ tốt hơn nhiều so với các đèn LED (vì
các đèn LED chỉ hiển thị được các số và một số ký tự).
Nhờ kết hợp một bộ điều khiển làm tươi vào LCD làm giải phóng cho CPU công việc
làm tươi LCD. Trong khi đèn LED phải được làm tươi bằng CPU (hoặc bằng cách
nào đó) để duy trì việc hiển thị dữ liệu.
-Dễ dàng lập trình cho các ký tự và đồ hoạ.
3. 2 .Mô tả các chân của LCD.
-LCD được nói trong mục này có 14 chân, chức năng của các chân được cho trong
bảng 3. Vị trí của các chân được mô tả trên hình 12 cho nhiều LCD khác nhau.
- Chân VCC, VSS và VEE: Các chân VCC, VSS và VEE: Cấp dương nguồn - 5v và đất tương
ứng thì VEE được dùng để điều khiển độ tương phản của LCD.
- Chân chọn thanh ghi RS (Register Select): Có hai thanh ghi rất quan trọng bên trong
LCD, chân RS được dùng để chọn các thanh ghi này như sau: Nếu RS = 0 thì
thanh ghi mà lệnh được chọn để cho phép người dùng gửi một lệnh chẳng hạn
như xoá màn hình, đưa con trỏ về đầu dòng v.v… Nếu RS = 1 thì thanh ghi dữ
liệu được chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị trên LCD.
- Chân đọc/ ghi (R/W):Đầu vào đọc/ ghi cho phép người dùng ghi thông tin lên LCD
khi R/W = 0 hoặc đọc thông tin từ nó khi R/W = 1.
- Chân cho phép E (Enable):Chân cho phép E được sử dụng bởi LCD để chốt thông
tin hiện hữu trên chân dữ liệu của nó. Khi dữ liệu được cấp đến chân dữ liệu thì
một xung mức cao xuống thấp phải được áp đến chân này để LCD chốt dữ liệu
trên các chân dữ liêu.Xung này phải rộng tối thiểu là 450ns.
- Chân D0 - D7:Đây là 8 chân dữ liệu 8 bít, được dùng để gửi thông tin lên LCD hoặc
đọc nội dung của các thanh ghi trong LCD.Để hiển thị các chữ cái và các con số,
chúng ta gửi các mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z, a đến f và các con số từ 0
- 9 đến các chân này khi bật RS = 1.Cũng có các mã lệnh mà có thể được gửi đến
LCD để xoá màn hình hoặc đưa con trỏ về đầu dòng hoặc nhấp nháy con trỏ.
Chúng ta cũng sử dụng RS = 0 để kiểm tra bít cờ bận để xem LCD có sẵn sàng
nhân thông tin. Cờ bận là D7 và có thể đượcđọc khi R/W = 1 và RS = 0 như sau:
Nếu R/W = 1, RS = 0 khi D7 = 1 (cờ bận 1) thì LCD bận bởi các công việc bên trong
và sẽ không nhận bất kỳ thông tin mới nào. Khi D7 = 0 thì LCD sẵn sàng nhận
thông tin mới. Lưu ý chúng ta nên kiểm tra cờ bận trước khi ghi bất kỳ dữ liệu nào
lên LCD.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 15
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
hân
1
2
3
4
Ký hiệu
VSS
VCC
VEE
RS
I/O
I
5
6
R/W
E
I
I/O
Mô tả
Đất
Dương nguồn 5v
Cấp nguồn điều khiển phản
RS = 0 chọn thanh ghi lệnh. RS = 1 chọn
thanh dữ liệu
R/W = 1 đọc dữ liệu. R/W = 0 ghi
Cho phép
7
8
9
10
11
12
13
14
DB0
DB1
DB2
DB3
DB4
DB5
DB6
DB7
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Các bít dữ liệu
Bảng : Mô các chân của LCD
Mã (Hex)
1
2
4
6
5
7
8
A
C
E
F
10
14
18
1C
80
C0
38
Lệnh đến thanh ghi của LCD
Xoá màn hình hiển thị
Trở về đầu dòng
Giảm con trỏ (dịch con trỏ sang trái)
Tăng con trỏ (dịch con trỏ sang phải)
Dịch hiển thị sang phải
Dịch hiển thị sang trái
Tắt con trỏ, tắt hiển thị
Tắt hiển thị, bật con trỏ
Bật hiển thị, tắt con trỏ
Bật hiển thị, nhấp nháy con trỏ
Tắt con trỏ, nhấp nháy con trỏ
Dịch vị trí con trỏ sang trái
Dịch vị trí con trỏ sang phải
Dịch toàn bộ hiển thị sang trái
Dịch toàn bộ hiển thị sang phải
Ép con trỏ về đầu dòng thứ nhất
Ép con trỏ về đầu dòng thứ hai
Hai dòng và ma trận 5 × 7
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 16
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
Bảng: Các mã lệnh LCD.
RS
0
0
1
1
R/W
0
1
0
1
Khi cần
Ghi vào thanh nghi IR đề ra lệnh cho LCD
Đọc cờ bận DB7 và giá trị của bộ đếm ở địa chỉ DB0-DB6
Ghi vào thanh ghi DR
Đọc giữ liệu từ DR
Bảng : Tóm tắt giữa RS và R/W theo mục đích sử dụng
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 17
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
1
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
1
4
1
4
2
1
3
1
DMC161
0A
1 DMC16 2
4 106B
1
DMC202
61
DMC160
6C
DMC16
207
DMC242
27
DMC161
17
DMC16
230
DMC241
38
DMC161
28
DMC20
215
DMC321
32
DMC161
29
DMC32
216
DMC322
39
DMC161
6433
DMC401
31
DMC204
34
DMC402
18
Trong sơ đồ khối LCD
Port P2 (các chân từ P2.0 đến P2.7) nối với các chân dữ liệu từ DB0 đến DB7 ứng
với các chân từ B1 đến B8 của IC74AC245N ứng với các chân từ7 đến chân14của
LCD. Dữ liệu trên cổng P2 được xuất ra trên LCD. Chân6(E) chân cho phép nối
với chân P3.4 của VDK. Chân R/W (chân đoc/ghi) của LCD nối với chân 13 của
VDK. Chân RS của LCD nối với chân 12 của VDK. Cách kết nối LCD như hình
9.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 18
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
3.3. Sơ đồ mạch
Sơ đồ nguyên lý mạch
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 19
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
sơ đồ mạch in
Sơ đồ chân linh kiện.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 20
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
Sơ đồ Bo
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 21
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
3.4. Chương trình.
#include<16f877a.h>
#device *=16 adc=8
#fuses hs
#use delay(clock=4000000)
#include<lcd.c>
float kg;
void init();
void main(){
init();
lcd_gotoxy(1,1);//vi tri dong dau tien
lcd_putc("\fTRONG LUONG:");//in ra chuoi
lcd_gotoxy(10,2);//vi tri dong thu hai
lcd_putc("( gam)");
while(1){
kg=read_adc(); //doc gia tri dau vao adc
kg=(kg/255)*2000;//quy doi dau vao ra trong luong
lcd_gotoxy(1,2);//vi tri dong thu hai
lcd_putc(" ");
printf(lcd_putc,"%4.0f",kg);
delay_ms(500);
}
}
/////////////////////////////
void init(){
//khoi tao lcd
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 22
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
lcd_init();
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
//khoi tao cho lcd
//khai bao adc an0
ta0=1;//chon la dau vao
setup_adc(adc_clock_internal);//su dung xung clock noi
setup_adc_ports(an0);
//thiet lap dau vao adc
set_adc_channel(0);
delay_ms(10);
}
#include <16F877A.h>
#device adc=8
#FUSES NOWDT
//No Watch Dog Timer
#FUSES
#use delay(clock=20000000)
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 23
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
PHẦN 4:MỘT SỐ LOẠI CÂN TRÊN THỊ TRƯỜNG
Tên sản phẩm :
Cân điện tử NWTH Jaderver-Taiwan
Thông số kỹ thuật :
3Kg x0.1g
7.5Kg/0.5g
15Kg/1g
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 24
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
20Kg/1g
Product Information :
1. TÍNH NĂNG:.:
- Chính xác cao ( độ phân giải bên trong: 1/10,000, 1/20.000.1/30.000)
- Màn hình hiển thị LCD rỏ dể đọc.
-Chức năng tự kiểm tra pin
-Cổng giao tiếp RS-232( Lựa chọn)
- Các lựa chọn: Pin sạc ( 6 V/4h hoặc AC/DC adaptor)
- Màn hình hiển thị phía sau ( Lựa chọn)
2. CÁC TÍNH NĂNG TỔNG QUÁT :
- Thiết bị đạt độ chính xác cấp III theo tiêu chuẩn OIML.
- Độ phân giải nội cao, tốc độ xử lý nhanh.
- Thiết kế chống bụi, cũng như sự ảnh hưởng của môi trường
- Mức sử dụng và phân độ đa dạng giúp đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng khác nhau.
- Màn hình hiển thị số tinh thể lỏng hoặc LED độ phân giải hiển thị cao.
- Người sử dụng có thể lựa chọn các đơn vị khác nhau Kg/g/lb theo nhu từng nhu cầu
riêng của mình.
3. CÁC CHỨC NĂNG & CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG: :
- Chức năng: cân trừ bì và thông báo chế độ trừ bì hiện hành.
- Chế độ thông báo tình trạng ổn định của cân.
- Cân có chức năng báo hiệu gần hết Pin.
- Chế độ tắt cân tự động (Automatic shut-off) giúp tiết kiệm năng lượng Pin.
- Phương thức định lượng : cảm biến từ (load cell)
- Kích thước đĩa cân : 270 x 210x 100 mm (Đĩa cân bằng inox)
- Nguồn điện sử dụng : AC 110v/220v(AC ± 10%) hoặc Bình sạc 6V/4A
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
trang 25
