áp suất cổng hơi trang trí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG

BÁO CÁO THỰC TẬP
Môn học: THỰC TẬP CHUYỆN NGHÀNH

Đề tài:
THIẾT KẾ HỆ THÔNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT ÁP SUẤT TRONG CỔNG HƠI
TRANG TRÍ

GVHD: LÊ CHUNG
SVTH: LÊ DỨC CHUYÊN
MSSV:

Thái Nguyên, tháng 08 năm 2017


MỤC LỤC
Lời cảm ơn.......................................................................................................3
Mở đầu.............................................................................................................3
Chương 1. GIỚI THIỆU YÊU CẦU
1.1 Mục tiêu............................................................……………………….3
1.2 Lý do chọn đề tài...................................................................................3
1.3 Giới hạn đề tài.......................................................................................3
Chương 2: Cơ sở lý thuyết của phép đo áp suất trong cổng hơi
2. Áp suất.....................................................................................................4
2.1. Một số loại hình chuyển đổi áp suất................................................4
2.2. Phương pháp đo áp suất sử dụng nguyên lý đàn hồi ....................5
2 Cảm biến thông minh...............................................................................6
Chương 3 : Tìm hiểu thiết bị sử dụng trong mạch.......................................8
3.1 Arduino Nano.........................................................................................8

3.2 Cảm biến áp suất GY-68 BMP180........................................................8
3.3 Arduino Fio .........................................................................................10
3.4 Cảm biến áp suất MPX5100...............................................................12

Chương 4: Thiết kế mạch đo áp suất trong cổng hơi..............................13
4.1 Yêu cầu..................................................................................................13
4.2 Giải quyết bài toán...............................................................................13
4.3 Thiết kế mô phỏng mạch sử dụng ARDUINO UNO..........................16
Kết luận..........................................................................................................17
Tài liệu tham khảo.........................................................................................17


Mở đầu
Việc đo và xác định áp suất đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống giám sát điều
khiển động cơ, điều khiển quá trình hay chuyển đổi áp suất. Các cảm biến đo áp suất
còn được sử dụng trong các nhà máy để kiểm soát mức áp suất hợp lý cho các hệ thống,
ví dụ trong các nhà máy nhiệt điện, các nhà máy có hệ thống nung hay khí nén vật liệu
đều cần giám sát áp suất chặt chẽ …
Với những ứng dụng rất phổ biến như đã nêu trên, việc nghiên cứu về cảm biến nói
chung, và cảm biến áp suất nói riêng rất quan trọng đối với người kỹ sư .
Nhận thức được sự tiện lợi cùng những ưu điểm vượt trội từ việc đo và làm chủ hệ
thống đo áp suất đem lại mà em đi đến quyết định chọn đề tài “THIẾT KẾ HỆ
THÔNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT ÁP SUẤT TRONG CỔNG HƠI TRANG
TRÍ” để thực hiện đồ án cho môn học này.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em tuy có nhiều thiếu sót nhưng nhờ được sự
hướng dẫn nhiệt tình cùng những góp ý quý giá mà thầy giáo …….. mang lại,em mới có
thể hoàn thành tốt đồ án cho môn học này. Vì đây là lần thực hiện đồ án đầu tiên cho
môn chuyên nghành nên mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn sẽ không thể tránh
khỏi những thiếu sót. Do đó chúng em rất mong nhận được nhiều đóng góp ý kiến từ
thầy ….. nói riêng và các thầy cô giáo bộ môn khoa Điện – Điện tử nói chung để đồ án

môn học này ngày càng được hoàn thiện hơn.
em xin chân thành cảm ơn!
Nhận xét của GVHD :
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
..................................................

PHẦN 1


1.1 MỤC TIÊU
Sau khi thực hiện xong đề tài này nhóm em sẽ hiểu rõ được nguyên lí làm việc của
các thiêt mô hình cổng hơi trang trí ,cũng như thết bị bị nén khí ,áp suất, Arduino
Nano,xây dựng được mô hình hoàn chỉnh trên hệ thống máy tình bằng cách xư dụng
mô phỏng qua Arduino

1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
 Mô hình cổng hơi trang trí 1 vài năm trở lại đây đã không còn qua xa lạ đỗi với
mỗi chúng ta, cổng hơi trang trí được ứng dụng khá phổ biến trong thời gian gần
đây.
Ngoài mô hình cổng hơi, các vật dụng bơm hơi khác như nhà phao, thú hơi, phao
thể thao trên nước, khinh khí cầu, bóng hơi trên nước, lều hơi, thuyền bơm hơi, bể
phao bơm hơi, bóng bay khổng lồ, trò chơi bơm hơi khổng lồ, cầu trượt bơm hơi...
cũng là những vật dụng thường xuyên được sử dụng trong tổ chức sự kiện.

Rối hơi (hình nộm hơi)

Cổng hơi dùng trong tổ chức sự kiện
Với ưu điểm là có thể sản xuất theo thiết kế, có nhiều màu sắc, có thể in ấn lên
được, nhẹ nhàng dễ vận chuyển, mô hình bơm hơi được sử dụng rộng rãi trong các
hội chợ, lễ hội... nhằm quảng bá thương hiệu, giới thiệu sản phẩm mới hoặc đơn
thuần là để trang trí cho Event. Nhiều cửa hàng cũng thường sử dụng mô hình
quảng cáo bơm hơi này để gây chú ý cho khách qua lại về sản phẩm của cửa hàng
mình, ví dụ khai trương quán Pizza thì có mô hình chiếc bánh pizza khổng lồ trưng
bày phía trước.


Qua những nguồn thông tin trên đã dẫn em đến quyết định nghiên cứu và thiết kế
hệ thống điều khiển và giám sát trong cổng hơi trang trí.
Để có thể có thể làm chủ được công nghê sản xuất mô hình cổng hơi trang trí này.

1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI


Bằng những kiến thức cơ bản đã được học mà em đã có khả năng thiết kế lắp
Ráp ,mô phỏng được hệ thống điều khiển và giám sát áp suất trong cổng hơi trang
trí. Mô hình hầu hết sử dụng các linh kiện phổ biến trên thị trường và có giá cả phù
hợp với điều kiện tài chính của các bạn sinh viên.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết của phép đo áp suất trong cổng hơi
1. Áp suất
Trong vật lý học, áp suất (thường được viết tắt là p) là một đại lượng vật lý, thể
hiện cường độ thành phần lực tác động vuông góc trên một đơn vị đo diện tích của
một vi thành phần bề mặt vật chất.
p = FS
Với S là diện tích.
Đơn vị đo của áp suất: Trong hệ SI : N/m2 hay còn gọi là Pa: 1 Pa = 1 N/m2

Ngoài ra còn có một số đơn vị khác: atmosphere, Torr, mmHg
1 Pa = 1,45.10-4 lb/in2 = 9,869.10-6 atm = 7,5.10-4 cmHg = 7,5.10-3 torr
Trong trường hợp chất lưu không chuyển động, áp suất chất lưu là áp suất tĩnh
do trọng lượng chất lưu và áp suất khí quyển tác động lên mặt thoáng chất lưu.
Chất lưu truyền đi nguyên vẹn áp suất theo mọi phương. Trên cùng một mặt phẳng
nằm ngang trong lòng chất lưu thì tất cả các điểm đều có áp suất như nhau.
Áp suất ở những điểm có độ cao khác nhau thì áp suất cũng khác nhau.
Công thức tính áp suất chất lưu: p = p0 + ρgh
Trong đó:
p0 là áp suất khí quyển
ρ là khối lượng lượng riêng chất lưu g
là gia tốc trọng trường
h là độ sâu tính từ điểm áp suất tới mặt thoáng chất lưu.
Trong trường hợp chất lưu chuyển động, áp suất gồm 2 thành phần: áp suất tĩh (p t)
và áp suất động (pđ)
p = pt + pđ
trong đó: pđ = v
2


v là vận tốc chuyển động của chất lưu.
1.1.
Một số loại hình chuyển đổi áp suất
a. Cảm biến áp suất kiểu màng phẳng
b. Cảm biến áp suất kiểu màng gấp nếp
c. Cảm biến kiểu khoang kín
d. Cảm biến kiểu ống thẳng
e. Cảm biến kiểu vành khuyên
1.2.Phương pháp đo áp suất sử dụng nguyên lý đàn hồi
Nguyên lý chung là dựa trên cơ sở sự biến dạng đàn hồi của một phần tử biến dạng

nhạy cảm với tác dụng của áp suất. Các phần tử biến dạng thường dùng là lò xo,
màng mỏng, ống trụ.
Áp kế kiểu màng: Màng phẳng hoặc màng uốn nếp.
Khi áp suất tác động lên màng làm nó biến dạng. Biến dạng của màng là hàm phi
tuyến của áp suất và tùy thuộc điểm khảo sát. Với màng mỏng độ phi tuyến là khá
lớn khi độ võng lớn, do đó thường chỉ sử dụng trong một phạm vi hẹp của độ dịch
chuyển của màng.


Hình 1: Kiểu màng phẳng

Hình 2: Kiểu màng uốn nếp
Màng uốn nếp có đặc tính phi tuyến nhỉ hơn màng phẳng nên có thể được sử
dụng độ võng lớn hơn màng phẳng.
Áp suất được truyền lên một màng đo, là một màng biến dạng trên ấy có một
cầu đo bằng 4 điện trở lực căng bán dẫn. Trên màng biến dạng này biến dạng ɛ (ở
tâm) được tính:
PR
ɛ = -0,49
Ed 2
ứng suất ở biên: ϭb = -0,75 PRd2 2
4
Di chuyển tạo nên ở tâm màng: δ = 0,17. PREd3


Cảm biến thông minh
Người ta sử dụng các bộ vi xử lý hay các vi điều khiển kết hợp với các loại cảm
biến
khác nhau để tạo ra cảm biến thông minh có các đặc tính mới như: tự động chọn
thang đo, tự động xử lý thông tin đo, tự động bù sai số …

2.

Hình 4: Sơ đồ kết cấu của một cảm biến thông minh


Các bộ cảm biến thông minh thường có một bộ chuyển đổi chuẩn hóa (CĐCH)
làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện sau cảm biến thành tín hiệu chuẩn thường là
điện áp 0-5V hoặc 0-10 V hoặc dòng 0-20mA hoặc 4-20 mA.
Bộ chuyển đổi này lấy tín hiệu từ cảm biến, biến đổi về dạng chuẩn trên rồi cho
chuyển đến bộ ADC rồi mới đưa đến Vi xử lý. Khi qua bộ chuẩn hóa tín hiệu được
biến
đổi tỷ lệ, nếu mẫu tín hiệu x nằm trong khoảng X1-X2 thì tín hiệu ra y phải nằm
trong khoảng 0-Y.
Đặt tính của chuyển đổi chuẩn hóa thường là tuyến tính: y = y 0 + kx (1)
Thay các giá trị đầu vào và đầu ra của CĐCH ta có:
1 = y0+KX1
Y = y0 + KX2
Giải ra ta được:
y0 = -Y.X1/(X2 – X1) ; K = Y/(X2-X1)
Thay vào công thức (1) ta có hàm đặc tính của CĐCH là:
Y = -Y.X1/(X2 – X1) + Y/(X2-X1).x
Là một hàn tuyến tính theo x thỏa mãn yêu cầu của một CĐCH.
CĐCH có đầu ra là một tín hiệu một chiều (là dòng hay áp) được thực hiện theo
2
bước:

Bước 1: Trừ đi giá trị ban đầu x=X1 để tạo ra ở đầu ra của CĐCH giá trị y = 0.

Bước 2: Thực hiện khuếch đại (K >1) hay suy giảm (K<1).
Để thực hiện việc trừ đi giá trị ban đầu người ta thường sử dụng khâu tự động bù

tín hiệu ở đầu vào hoặc thay đổi hệ số phản hồi của bộ khuếch đại.
Ta lấy ví dụ sau đây sơ đồ CĐCH sử dụng cặp nhiệt có đầu ra là điện áp 1 chiều.



Hình 5: Chuyển đổi chuẩn hóa đầu ra là áp 1 chiều

Để đo nhiệt độ ta sử dụng cảm biến cặp nhiệt. Ở nhiệt độ t 0 của môi trường ta luôn
có ở đầu ra một cặp nhiệt một điện áp U 0 (tương ứng giá trị X1 ở đầu vào CĐCH)
nhưng yêu cầu ở đầu ra của CĐCH phải là y = 0. Vậy ta phải tạo được một điện áp
– U0 để bù lại bằng một cầu mà một nhánh bù nhiệt điện trở R t khi nhiệt độ ở đầu tự
do t0 thay đổi, U0
cũng thay đổi theo, nhiệt điện trở R t cũng thay đổi, xuất hiện điện áp –U 0 (ngược
dấu với U0) ở đầu ra của cầu và bù lại. Kết quả điện áp ở đầu vào khuếch đại bằng 0
khi ở nhiệt độ bình thường.
Điện áp ở đầu ra của cầu được tính toán tương ứng với các loại cặp nhiệt khác nhau
(P-P, C-A, C-K)

Chương 3: Tìm hiểu thiết bị
3.1Arduino Nano


Arduino Nano, đó là sự tiện dụng, đơn giản, có thể lập trình trực tiếp bằng máy tính
(như Arduino Uno R3) và đặc biệt hơn cả đó là kích thước của nó. Kích thước của
Arduino Nano cực kì nhỏ chỉ tương đương đồng 2 nghìn gấp lại 2 lần thôi (1.85cm x
4.3cm), rất thích hợp cho các newbie, vì giá rẻ hơn Arduino Uno nhưng dùng được tất
cả các thư việt của mạch này. Hôm nay, tớ viết bài này nhằm mục đích giới thiệu về
mạch Arduino Nano và các thông số kĩ thuật, cùng với đó là những gợi ý ứng dụng khi
bắt đầu với mạch này.



Giao diện Arduino Nano Pin




Một vài thông số của Arduino

Các thông số kĩ thuật của Arduino Nano hầu như giống hoàn Arduino Uno R3, vì vậy
các thư viện trên Arduino Uno đều hoạt động tốt trên Arduino Uno. Tuy nhiên, ở Nano
có một lợi thế cực kì quan trọng, nhờ đó Arduino Nano đã được ứng dụng rất nhiều
trong các dự án DIY, đó chính là kích hước của nó. Đồng thời Nano còn số lượng chân
Analog nhiều hơn Uno (2 chân A6, A7 chỉ dùng để đọc) cùng với dùng ra tối đa của
mỗi chân IO lên đến 40mA. Nhưng, có một điểm trừ nhẹ cho Nano, đó là mạch này
Nano cần đến 2KB bộ nhớ cho bootloader (ở Uno là 0.5KB). Tuy nhiên, bạn đừng lo
lắng, bạn còn đến tận 30KB bộ nhớ flash để lập trình, để dùng hết được 30KB này với
tôi, đó là cả "một vấn đề lập trình


 Cổng kết nối với Arduino Nano
Khác với Arduino Nano sử dụng cổng USB Type B, Nano lại sử dụng một cổng
nhỏ hơn có tên là mini USB. Vì sử dụng cổng này nên kích thước board (vê
chiều cao) cũng giảm đi khá nhiều, ngoài ra bạn có thể lập trình thẳng trực tiếp
cho Nano từ máy tính - điều này tạo nhiều điện thuận lợi cho newbie.

 Lập trình cho Arduino Nano
Arduino Nano sử dụng chương trình Arduino IDE để lập trình, và ngôn ngữ lập trình
cho Arduino cũng tên là Arduino (được xây dựng trên ngôn ngữ C). Tuy nhiên, nếu
muốn lập trình cho Arduino Nano, bạn cần phải thực hiện một số thao tác trên máy

tính. Sau đây, tớ sẽ hướng dẫn bạn từng bước để có thể lập trình cho Arduino Nano.
1.

Đầu tiên, bạn cần cài Driver của Arduino Nano và tải về bản Arduino IDE mới
nhất cho máy tính, các bước cài đặt hoàn toàn tương tự như Arduino Uno R3, bạn
có thể tham khảo tại đây. Sau khi cài đặt, bạn sẽ thấy một thông báo dạng "Cổng
COMx đã được cài đặt thành công" (chữ "x" này sẽ được thay bằng một số
nguyên dương, bạn hãy nhớ lấy số này, vì sau này bạn sẽ dùng cổng COMx này để
lập trình cho Arduino Nano)


2.

Sau đó, bạn cần lại loại board và cổng Serial mới như hình sau là được. Lưu ý,
cổng COM trong hình dưới đây là chỉ là hình minh họa trong máy tính của mình
thôi nhé.

Sau khi hoàn thành quá trình cài đặt, nếu muốn quay lại lập trình cho Arduino Uno, thì
bạn chỉ cần chỉnh tên board là Arduino Uno và "Serial Port" thành cổng Serial mà con
Uno của bạn đang kết nối.


3.2 Cảm biến áp suất GY-68 BMP180
Mô tả tổng quát về BMP180


•

BMP180 là một bộ tương thích chức năng của BMP085, một thế hệ mới của
cảm biến áp suất cao cho các ứng dụng của người tiêu dùng.Điện cực cực thấp,

điện áp thấp của BMP180 được tối ưu hóa để sử dụng trong điện thoại di động,
PDA, thiết bị định vị GPS và thiết bị ngoài trời. Với tiếng ồn độ cao thấp chỉ
0,25m khi thời gian chuyển đổi nhanh, BMP180 mang lại hiệu năng vượt trội.
Giao diện I2C cho phép tích hợp hệ thống dễ dàng với một vi điều
khiển.BMP180 dựa trên công nghệ điện trở áp điện cho độ bền của EMC, tính
chính xác và tuyến tính cao cũng như sự ổn định lâu dài.Robert Bosch là nhà
cung cấp cảm biến áp suất cho các ứng dụng ô tô trên thế giới. Dựa trên kinh
nghiệm của hơn 400 triệu cảm biến áp lực tại hiện trường, BMP180 tiếp tục là
thế hệ mới của cảm biến áp suất gia công việc




Đặc điểm
Tiêu thụ điện năng thấp, chỉ 3μA
BMP180 với mạnh mẽ 8-pin Leadless gốm hãng chip (LCC) siêu mỏng gói,
bộ vi xử lý có thể được kết nối trực tiếp thông qua một loạt các I2C bus
Phạm vi hoạt động: 300 ~ 1100hPa (~ 9000 m trên mực nước biển -500 m)
Điện áp cung cấp: 1.8V ~ 3.6V (VDDA), 1.62V ~ 3.6V (VDDD)
Kích thước: 3.6x 3.8x 0.93CM
tiêu thụ điện năng thấp: 5μA, trong chế độ tiêu chuẩn
Cao độ chính xác : chế độ năng lượng thấp, 0.06hPa độ phân giải (0,5 mét)
chế độ cao tuyến tính, một 0.03hPa độ phân giải (0,25 m)
I2C Interface
MSL Thời gian 1 phản ứng: 7.5ms
GPS độ chính xác định vị (phán xét kẻ chết, phát hiện trên và dưới)
Ứng dụng: Giải trí, thể thao và theo dõi sức khỏe y tế, dự báo thời tiết, điều
khiển công suất quạt,..

•

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•



TÍNH NĂNG:
•

- Giao tiếp số 2 dây (I2C).

•

- Vùng đo áp suất rộng, từ 300 - 1100 hPa.

•

- Vùng điện áp hoạt động linh động (1.8 - 3.6V)

•

- Siêu tiết kiệm điện năng.

•

- Ít nhiễu khi đo đạc.

•

- Đã được hiệu chỉnh lúc xuất xưởng.

•

- Tích hợp đo nhiệt độ.


•

- Siêu mỏng, footprint nhỏ.

3.3 Arduino Fio
Arduino Fio là một bảng điều khiển vi điều khiển dựa trên ATmega328P (datasheet)
chạy ở 3.3V và 8 MHz. Nó có 14 đầu vào / đầu ra số (trong đó 6 có thể được sử dụng
làm đầu ra PWM), 8 đầu vào analog, một cộng hưởng on-board, một nút đặt lại, và
các lỗ để gắn các tiêu đề pin. Nó có kết nối pin Lithium Polymer và bao gồm một
mạch sạc qua USB. Một ổ cắm XBee có sẵn ở dưới cùng của bảng. Arduino Fio được
dùng cho các ứng dụng không dây. Người dùng có thể tải lên các bản phác thảo bằng
cáp FTDI hoặc bảng đột phá Sparkfun. Ngoài ra, bằng cách sử dụng bộ điều hợp
USB-to-XBee đã sửa đổi như XBee Explorer USB, người dùng có thể tải lên các bản
phác thảo không dây. Hội đồng quản trị không có tiêu đề trước, cho phép sử dụng các
loại kết nối hoặc hàn trực tiếp dây.

Arduino Fio được thiết kế bởi Shigeru Kobayashi và SparkFun Electronics, và sản
xuất bởi SparkFun Electronics.



Tóm lược
Vi điều khiển ATmega328P
Điện áp hoạt động 3.3V
Điện áp đầu vào 3,35 -12 V
Điện áp đầu vào cho phí 3.7 - 7 V
Digital I / O Pins 14 (trong đó có 6 đầu ra PWM)
Ngõ vào Analog 8


Dòng điện một chiều cho mỗi I / O Pin 40 mA
Bộ nhớ Flash 32 KB (trong đó 2 KB được sử dụng bởi bộ nạp khởi động)
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Tốc độ đồng hồ 8 MHz


Quyền lực
Arduino Fio có thể được cung cấp bằng cáp FTDI hoặc bảng đột phá kết nối
với sáu đầu của pin (được đánh dấu ở phía dưới cùng) hoặc với nguồn cung cấp
3.3V quy định trên pin 3V3 hoặc pin Lithium Polymer trên chân BAT.
Các chân quyền lực như sau:
GẬY. Để cung cấp pin Lithium Polymer cho bảng. 3V3. Các chân cung cấp
điện 3.3 volt.



Ký ức

ATmega328P có 32 KB bộ nhớ flash để lưu trữ mã (trong đó 2 KB được sử
dụng cho bộ nạp khởi động).
Nó có 2 KB SRAM và 1 KB EEPROM (có thể được đọc và ghi bằng thư viện
EEPROM).



Đầu vào và đầu ra
Mỗi một trong số 14 chân số trên Fio có thể được sử dụng như một đầu vào
hoặc đầu ra, sử dụng các chức năng của pinMode (), digitalWrite () và


digitalRead (). Họ hoạt động ở 3,3 volts. Mỗi pin có thể cung cấp hoặc nhận tối
đa 40 mA và có một điện trở kéo lên bên trong (bị ngắt kết nối theo mặc định)
20-50 kOhms. Ngoài ra, một số chân có các chức năng đặc biệt:
Hàng loạt: RXI (D0) và TXO (D1). Được sử dụng để nhận dữ liệu nối tiếp TTL
(RX) và truyền (TX). Các chân này được kết nối với chân DOUT và DIN của ổ
cắm modem XBee.
Ngắt ngoài: 2 và 3. Những chân này có thể được cấu hình để kích hoạt một ngắt
trên một giá trị thấp, một cạnh tăng hoặc giảm, hoặc thay đổi giá trị. Xem chức
năng attachInterrupt () để biết chi tiết.
PWM: 3, 5, 6, 9, 10, và 11. Cung cấp đầu ra PWM 8-bit với chức năng
analogWrite ().
SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Những chân này hỗ trợ giao
tiếp SPI, mặc dù được cung cấp bởi phần cứng cơ bản, hiện không có trong
ngôn ngữ Arduino.
LED: 13. Có một đèn LED gắn sẵn kết nối với chân số 13. Khi pin có giá trị

CAO, đèn LED bật, khi pin ở LOW, nó tắt.
Fio có 8 đầu vào analog, mỗi tín hiệu cung cấp 10 bit độ phân giải (tức là 1024
giá trị khác nhau). Các đầu vào tương tự đo từ mặt đất đến Vcc. Ngoài ra, một
số chân có chức năng đặc biệt:
I2C: 4 (SDA) và 5 (SCL). Hỗ trợ giao tiếp I2C (TWI) sử dụng thư viện Wire.
Có vài ghim khác trên bảng:
AREF. Điện áp tham khảo cho các đầu vào tương tự. Được sử dụng với
analogReference ().
DTR. Mang dòng này LOW để thiết lập lại vi điều khiển. Thông thường được
sử dụng để thêm một nút đặt lại để che chắn ngăn chặn một trên bảng.
Ngoài ra còn có 8 lỗ không tráng trên boong:


BAT + và BAT -. Để kết nối với pin. Thông thường được sử dụng khi bạn
không muốn kết nối pin với đầu nối pin.
CHG 5V và CHG -. Được kết nối với các thiết bị đầu cuối tính phí. Thường
được sử dụng để thêm một kết nối bên ngoài để sạc.
SW. Kết nối với việc chuyển đổi quyền lực trên bảng. Thường được sử dụng để
thêm một chuyển đổi quyền lực bên ngoài. CTS. Đã kết nối với # CTS / DIO7
pin của ổ cắm XBee. Thường được sử dụng để làm kiểm soát giấc ngủ cho một



Giao tiếp
Arduino Fio có một số cơ sở để giao tiếp với máy vi tính, một Arduino khác,
hoặc các vi điều khiển khác. ATmega328P cung cấp giao tiếp nối tiếp UART
TTL, có sẵn trên chân số 0 (RX) và 1 (TX). Phần mềm Arduino bao gồm một
màn hình nối tiếp cho phép dữ liệu văn bản đơn giản được gửi đến và từ bảng
Arduino Fio thông qua kết nối nối tiếp bên ngoài. Chúng tôi khuyên bạn sử
dụng cáp FTDI Basic hoặc FTDI. Đầu nối mini USB trên bo mạch chỉ được sử

dụng để sạc và không cho phép truyền thông nối tiếp.
Một thư viện SoftwareSerial cho phép truyền thông nối tiếp trên bất kỳ chân kỹ
thuật số của Fio.ATmega328P cũng hỗ trợ giao tiếp I2C (TWI) và SPI. Phần
mềm Arduino bao gồm một thư viện Wire để đơn giản hóa việc sử dụng bus
I2C; xem tài liệu tham khảo để biết chi tiết. Để sử dụng giao tiếp SPI, vui lòng
xem bảng thông số ATmega328P.

 Tính

chất vật lý
Kích thước của PCB Fio khoảng xấp xỉ 1,1 "x 2,6".
Các trang liên quan
Arduino Fio có thể được lập trình không dây qua đài phát thanh XBee. Xem
trang Lập trình Arduino Fio để biết chi tiết.


Vì Fio truyền thông qua radio XBee, các mẹo Viết Sketch sau đây sẽ giúp bạn
tránh được những lỗi không mong muốn.
3.4 Cảm biến áp suất MPX5100
MPX5100 được thiết kế từ nguyên khối silicon dành cho một loạt các ứng dụng,
nhưng đặc biệt người sử dụng có thể ghép nối với một vi xử lý hoặc vi điều khiển
có kèm theo một bộ A/D. Bộ thiết kế tiên tiến với màng mỏng metallization, lưỡng
cực để cung cấp một tín hiệu tương tự với độ chính xác cao tỉ lệ với áp lực đặt vào.
MPX5100 có thể ứng dụng vào: điều khiển quá trình, điều khiển động cơ, chuyển
đổi áp suất.
2.



Các đặc trưng của MPX5100

Sai số tối đa là 2,5% ở nhiệt độ từ 0o đến 85oC
Rất thích hợp cho hệ thống nền tảng vi xử lý hoặc vi điều
khiển Sau đây là một số dòng cảm biến MPX5100:

Hình 6: Các dòng cảm biến MPX5100
 Các đặc tính hoạt động:
Bảng 1: Đặc tính hoạt động (VS= 5.0 Vdc, TA = 25oC, P1>P2, mạch tách thể hiện
trong hình 5 yêu cầu đáp ứng thông số kỹ thuật điện)


Bảng 2: Chỉ tiêu định mức


Một sơ đồ khối của mạch tích hợp trên một chip cảm biến áp suất trong gói
Unibody

Hình 3: Sơ đồ của mạch tích hợp trong cảm biến áp suất cho gói Unibody
 Sơ đồ khối của mạch tích hợp trên 1 cảm biến áp suất trong gói Small
Outline.


Hình4 : Sơ đồ mạch tích hợp cảm biến áp suất cho gói Small Outline
3. Bù nhiệt độ trên chíp
 Quan hệ giữa tín hiệu ra của cảm biến và áp suất đầu vào được biểu diễn theo
đường
đặc tính dưới đây:

Hình 7: Đường đặc tính của cảm biến MPX5100
Đường đặc tính của tín hiệu ra chuẩn, minimum và maximum được biểu diễn trên
hình trên trong vùng nhiệt độ từ 0 đến 85 độ C.

 Nguồn cấp và tín hiệu ra




Hình 8: Sơ đồ nguồn cấp được tách và lọc tín hiệu ra
Mặt cắt của các loại cảm biến vi sai và cảm biến tuyệt đối.

Hình 9: Mặt cắt ngang của 2 loại cảm biến
Một chất keo thành phần silic và flo dùng để cách ly bề mặt chết và dây điện từ
môi trương , trong lúc đó vẫn cho phép tín hiệu áp suất truyền tới màng cảm biến.
Các dòng cảm biến MPX5100 sử dụng không khí khô làm phương tiện truyền dẫn
áp suất.

4. Sai số do nhiệt độ (MPX5100D, MPX5100G, MPXV5100G)