ĐIỀU KHIỂN THIẾT bị QUA BLUETOOTH

ĐỒ ÁN 2

TÊN ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA
BLUETOOTH

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VI ĐIỀU KHIỂN PIC
1.1 Giới thiệu
Vi điều khiển là một siêu máy tính được tích hợp trên một chíp, nó được sử dụng để
điều khiển các thiết bị điện tử. Vi điều khiển, là một hệ thống gồm có một vi xử lý có
hiệu suất đủ dùng, giá thành thấp, kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các mô
đun vào và ra, các mô đun biến đổi số sang tương tự, tương tự sang số,...

Hình 1-1: Vi điều khiển PIC
Hầu hết các vi điều khiển ngày nay được xây dựng dựa trên. kiến trúc Harvard, kiến
trúc này định nghĩa bốn thành phần cần thiết. của một hệ thống nhúng. Những thành
phần này là lõi CPU, bộ nhớ chương trình (thông thường là ROM hoặc bộ nhớ Flash),
bộ nhớ dữ liệu (RAM), một hoặc vài bộ định thời. và các cổng vào/ra để giao tiếp với
các thiết bị ngoại vi và các môi trường bên ngoài - tất cả các khối này được thiết kế

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
1


trong một vi mạch tích hợp. Vi điều khiển khác với các bộ vi xử lý đa năng, ở chỗ là nó
có thể hoạt động chỉ với vài vi mạch hỗ trợ bên ngoài.(Sưu tầm)
1.2 Lịch sử
PIC là một họ vi điều khiển RISC, được sản xuất bởi công ty Microchip
Technology. Dòng PIC đầu tiên, là PIC1650 được phát triển bởi Microelectronics
Division thuộc General Instrument.
PIC bắt nguồn là chữ viết tắt của "Programmable Intelligent Computer" (Máy tính
khả trình thông minh), là một sản phẩm của hãng. General Instruments đặt cho dòng

sản phẩm đầu tiên của họ là PIC1650. Lúc này, PIC1650 được dùng để giao tiếp với
các thiết bị ngoại. vi cho máy chủ 16bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC với cái
tên "Peripheral Interface Controller" (Bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi.(Nguồn vtf)
1.3 Phân loại
PIC12xxxx: độ dài lệnh 12 bit.
PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit.
PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit.
C: PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM).
F: PIC có bộ nhớ flash.
LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp.
LV: tương tụ như LF, đây là kí hiệu cũ.
Bên cạnh đó, một số vi điều khiển có kí hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu có thêm chữ A
ở cuối là flash. (ví dụ PIC16F877 là EEPROM, còn PIC16F877A là flash).
Ngoài ra còn có thêm mọt dòng vi điều khiển. PIC mới là dsPIC.
Ở Việt Nam phổ biến nhất là các họ vi. điều khiển PIC do hãng Microchip sản xuất.

Hình 1-2: Các dòng PIC

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
2


ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
3


CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ
DỤNG TRONG MẠCH
2.1 Điện trở / Biến trở
Điện trở là đại lượng đặc trưng. cho mức cản trở qua nó. Điện trở còn phụ thuộc vào

nhiều yếu tố như chất liệu,…
Định luật Ohm thể hiện mối quan hệ giữa điện trở, hiệu điện thế ,và dòng điện đi qua
nó

Trong đó R: đơn vị ohm (kí hiệu: Ω)
U: điện áp đặt giữa hai đầu điện trở, (kí hiệu: V)
I: dòng điện đi qua điện trở, (kí hiệu: A)

Ký hiệu:
Hình 2-1: Kí hiệu điện trở

Hình 2-2: Điện trở

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
4


Giá trị vòng màu điện trở:

Hình 2-3: Bảng đọc màu điện trở

Hình 2-4: Biến trở
2.2 Tụ điện
Tụ điện là linh kiện có cấu tạo cơ bản là hai bản cực dương và âm. đặt song song với
nhau, có tính chất cách điện một chiều. và cho dòng điện xoay chiều đi qua.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
5

Kí hiệu và thực tế:

Hình 2-5: Tụ điện
2.3 Led
Cấu tạo:
LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các đi ốt có thể
phát ra ánh sáng tia hồng ngoại, tử ngoại.

Hình 2-6: Cấu tạo LED

Hình 2-7: Đèn LED

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
6


2.4 PIC 16F877A
PIC 16F877A là loại vi điều khiển 8bit tầm trung của hãng microchip.
Tất cả các lệnh được thực hiện trong một chu kì lệnh ngoại trừ các lệnh rẽ nhánh.
Sơ đồ chân của PIC16F877A

Hình 2-8:Sơ đồ chân của PIC16F877A

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
7


Các chức năng cơ bản:

Hình 2-9: Các chức năng PIC16F877A

2.5 Bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu
Bộ nhớ chương trình của PIC16F877A là bộ nhớ Flash, dung lượng bộ nhớ 8K word
(1 word = 14bit). Bộ nhớ chương trình có khả năng. chứa được 8*1024 = 8192 lệnh.
Bộ nhớ dữ liệu của PIC là bộ nhớ EEPROM. được chia ra làm nhiều bank.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
8


Đối với PIC16F877A bộ nhớ dữ liệu được chia ra làm bốn bank. Mỗi bank có dung
lượng 128 bytes, bao gồm các thanh ghi có chức năng đặc biệt. SFG (Special Function
Register) nằm ở các vùng địa chỉ thấp và các thanhghi mục đích chung GPR (General
Purpose Register) nằm ở vùng địa chỉ còn lại trong bank. Các thanh ghi SFR thường
xuyên được sử dụng (ví dụ như thanh ghi STATUS) sẽ được đặt ở tất cả các bank của
bộ nhớ dữ liệu. giúp thuận tiện trong quá trình truy xuất và làm giảm bớt lệnh của
chương trình.

Hình 2-10: Bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
9


2.5 Các thanh ghi đặc biệt
Đây là các thanh ghi được sử dụng bởi CPU. hoặc được dung để thiết lập và điều
khiển các khối chức năng được tích hợp bên trong vi điều khiển. Có thể phân thanh
ghi SFR ra làm hai loại: thanh ghi SFR liên quan đến chức năng bên trong ( CPU) và
thanh ghi SFR dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng bên ngoài (ví dụ như
ADC, PWM,…).

Thanh ghi INTCON (0Bh,8Bh,10Bh,18Bh): thanh ghi cho phép đọc và ghi, chứa các bit
điều khiển và các bit cờ hiệu khi timer0 bị tràn, ngắt ngoại vi RB0/INT và ngắt
interrupt-on-change tại các chân của PORTB.
Thanh ghi PIE1 (8Ch): chứa các bit điều khiển chi tiết các ngắt của các khối chức năng
ngoại vi.
Thanh ghi PIR1 (0Ch) chứa cờ ngắt của các khối chức năng ngoại vi, các ngắt này được
cho phép bởi các bit điều khiển chứa trong thanh ghi PIE1.
Thanh ghi PIE2 (8Dh): chứa các bit điều khiển các ngắt của các khối chức năng CCP2,
SSP bus, ngắt của bộ so sánh và ngắt ghi vào bộ nhớ EEPROM.
Thanh ghi mục đích chung GPR
Các thanh ghi này có thể được truy xuất trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua thanh ghi
FSG (File Select Register). Đây là các thanh ghi dữ liệu thông thường, người sử dụng
có thể tùy theo mục đích chương trình. mà có thể dùng các thanh ghi này để chứa các
biến số, hằng số, kết quả hoặc các tham số phục vụ cho chương trình.
2.6 Các PORT xuất nhập
PORTA
PORTA (RPA) bao gồm 6 I/O pin. Có thể xuất và nhập dữ liệu được. Chức năng I/O này
được điều khiển, bởi thanh ghi TRISA (địa chỉ 85H)
Ngoài ra PORTA còn là ngõ ra của bộ ADC, bộ so sánh, ngõ vào analog, xung clock của
Timer0 và ngõ vào của bộ giao tiếp. MSSP (Master Synchronous Serial Port).
Các thanh ghi SFR liên quan. đến PORTA bao gồm:
PORTA (địa chỉ 05H) : chứa giá trị các pin trong PORTA.
TRISA (địa chỉ 85H): điều khiển xuất nhập.
CMCON (địa chỉ 9CH): thanh ghi điều khiển bộ so sánh.
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
10


CVRCON (địa chỉ 9DH): thanh ghi điều khiển bộ so sánh điện áp.
ADCON1 (địa chỉ 9FH): thanh ghi điều khiển bộ ADC.

PORTB
PORTB (RPB) gồm 8 pin I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập. tương ứng là TRISB. Bên
cạnh đó một số chân của PORTB. còn được sử dụng trong quá trình nạp chương trình
cho vi điều khiển với chế độ nạp khác nhau. PORTB còn liên quan ngắt ngoại vi. và bộ
Timer0. PORTB còn được tích hợp chức năng điện trở kéo lên được điều khiển bởi
chương trình.
Các thanh ghi SFR liên quan đến PORTB bao gồm:
PORTB (địa chỉ 06h,106H), chứa giá trị các pin trong PORTB.
TRISB (địa chỉ 86h,186H), điều khiển xuất nhập.
OPTION_REG (địa chỉ 81H, 181H), điều khiển ngắt ngoại vi và bộ Timer0.
PORTC
PORTC (RBC) gồm 8 pin I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng làTRISC. Bên
cạnh đó, PORTC còn chứa các chức năng của bộ so sánh, bộ Timer1, bộ PWM và các
chuẩn giao tiếp I2C, SPI, SSP, USART. Các thanh ghi điều khiển liên quan đến PORTC:

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
11


PORTD
PORTD gồm 8 chân I/O, thanh ghi điều khiển xuất nhập, tương ứng TRISD. PORTD còn
là cổng xuất dữ liệu. của chuẩn giao tiếp PSP (Parallel Slave Port).
Các thanh ghi liên quan đến PORTD bao gồm:
Thanh ghi PORTD: chứa giá trị các pin trong PORTD.
Thanh ghi TRISD: điều khiển xuất nhập.
PORTE
PORTE (RPE) gồm 3 chân I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE. Các
chân của PORTE, có ngỏ vào là analog. Bên cạnh đó còn có các chân điều khiển, của
chuẩn giao tiếp PSP.
Các thanh ghi liên quan đến PORTD bao gồm:

Thanh ghi PORTE: chứa giá trị các pin trong PORTE.
Thanh ghi TRISE: điều khiển xuất nhập PORTE và chuẩn giao tiếp PSP.
ADCON1: thanh ghi điều khiển khối ADC.
TIMER1
Timer1 là bộ định thời 16 bit, giá trị của hai timer1, sẽ được lưu vào hai thanh ghi
(TMR1H:TML1R). Cờ ngắt của Timer1 là TMR1IF (PIR<0>). Bit điều khiển của
Timer1 sẽ là TMR1IE (PIE<0>).
Các thanh ghi của Timer1 bao gồm:
INTCON (địa chỉ 0BH, 8BH, 10BH, 18BH), cho phép ngắt hoạt động (GIE và PEIE).
PIR1 (địa chỉ 0CH), chứa cờ ngắt Timer1 (TMR1IF).
PIE1 (địa chỉ 8CH), cho phép ngắt Timer1.
TMR1L (địa chỉ 0EH), chứa giá trị 8 bit thấp của bộ đếm Timer1.
TMR1H (địa chỉ 0EH), chứa giá trị 8 bit cao của bộ đếm Timer1.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
12


T1CON (địa chỉ 10H), xác lập các thông số cho Timer1.
TIMER2
Timer2 là bộ định thời 8 bit và được hỗ trợ bởi hai bộ chia tần số prescaler và
postscaler. Thanh ghi chứa giá trị đếm của Timer2, là TMR2. Bit cho phép ngắt Timer2
tác động là TMR2ON (T2CON<2>), Cờ ngắt của Timer2 là bit TMR2IF (PIR1<1>).
Các thanh ghi của Timer2:
INTCON (địa chỉ 0BH, 8BH, 10BH, 18BH), cho phép ngắt hoạt động (GIE và PEIE).
PIR1 (địa chỉ 0CH): chứa cờ ngắt Timer2 (TMR2IF).
ADC
ADC (Analog to Digital Converter) là bộ chuyển đổi tín hiệu. giữa hai dạng tương tự
và số. PIC16F877A có 8 ngõ vào analog (RA4:RA0 và RE2:RE0). Khi không sử dụng
bộ chuyển đổi ADC, các thanh ghi này có thể được sử dụng. như các thanh ghi thông

thường
khác. Khi quá trình chuyển đổi hoàn tất, kết quả sẽ được lưu vào hai thanh ghi
ADRESH, ADRESL.
2.5 Thạch anh 20MHz
Thạch anh điện tử: là một linh kiện làm bằng tinh thể đá thạch anh, được mài phẳng
và chính xác. Linh kiện thạch anh làm việc dựa trên hiệu ứng áp điện. Hiệu ứng này có
tính thuận nghịch. Khi áp một điện áp vào 2 mặt của thạch anh. nó sẽ bị biến dạng.
Ngược lại, khi tạo sức ép vào 2 bề mặt đó nó sẽ phát ra điện áp.
Như vậy nếu ta đặt một điện áp xoay chiều vào. thì nó sẽ biến dạng theo tần số của
điện áp đó. Khi thay đổi đến một tần số nào đó, thì nó sẽ cộng hưởng.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
13


Hình 2-11: Thạch anh
2.6 Bluetooth HC-05
Bluetooth HC-05 là một thiết bị điện tử. được dùng để kết nối với các thiết bị như
máy tính, vi điều khiển,… thông qua giao tiếp Uart
Thông số kĩ thuật của HC-05,
Điện áp hoạt động : 5V-3.3v,
Chuẩn giao tiếp UART (truyền thông nối tiếp không đồng bộ).
Khoảng cách thu phát không dây: bán kính 12 m.
Hỗ trợ chế độ Master, Slave,Loopback. (có thể lựa chọn chế độ bằng các lệnh AT).

Hình 2-12: Bluetooth HC-05

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
14

2.7 Còi báo hiệu

Hình 2-13: Còi báo

2.8 Quạt DC

Hình 2-14 : Quạt

CHƯƠNG 3. NỘI DUNG CỦA MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA
BLUETOOTH
SƠ ĐỒ KHỐI

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
15


Hình 3-1: Sơ đồ khối mạch

3.1 Mạch mô phỏng

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
16


Hình 3-2: Mạch mô phỏng

3.2 Code lập trình
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Mạch mô phỏng trên phần mềm Proteus thành công theo yêu cầu của đề tài.

Mạch in:

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
17


Hình 4: Mạch in

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH
18


ĐỒ ÁN 2
Trang 19

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN
5.1 Kết luận
Mạch hoạt động tốt, linh kiện điện tử đơn giản.
5.2 Hướng phát triển và ứng dụng
Từ đề tài trên có thể thấy được tầm quan trọng trong việc nghiên cứu, phát triển các
ứng dụng của vi điều khiển phục vụ nhu cầu đời sống hiện nay như các mạch báo
cháy.
Đo nhiệt độ: Việc thu nhận và đo đạc tia hồng ngoại có thể giúp xác định nhiệt độ của
vật từ xa. ếu chúng là nguồn phát ra các tia thu được.
Kỹ thuật hồng ngoại trong quân sự: Kỹ thuật hồng ngoại rất quan trọng với ngành
quốc phòng. Những tên lửa không đối không cự ly gần mà máy bay chiến đấu. sử dụng
đều có dùng tia hồng ngoại dẫn đường, thường gọi là "tên lửa tầm nhiệt".Đầu tên lửa
lắp thiết bị đầu dò hồng ngoại, tên lửa tự động bám sát luồng hơi nóng. từ động cơ
máy bay để tìm đến đích.
Truyền thông: Tia hồng ngoại gần và trung được dùng trong viễn thông cáp quang.

Điện tử điều khiển: Các điều khiển xa (remote control), tự động bật tắt thiết bị,
phụ kiện thiết bị vi tính.
Nghiên cứu thiên văn: Trong thiên văn học quan sát hồng ngoại. đặc biệt có ý nghĩa
trong phát hiện và nghiên cứu. các đối tượng "lạnh" có nhiệt đô dưới 1.000° K, và khó
có thể nhìn thấy trong vùng quang phổ khác. hoặc các đối tượng ở trong hoặc phía sau
một đám mây liên sao. (Nguồn Wikipedia)

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH


ĐỒ ÁN 2
Trang 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Wikipedia
Các bài viết trên các diễn đàn:
codientu.org/threads/421/

www.picvietnam.com/forum/showthread.php?
s=cab2079157ae47ddb59743e4f7f13870&t=10
www.pduytech.com/Downloads/Documents/Tutorial/Tutorial_877A_TuDeDenKho.pd
f
Một số hình ảnh trên Google.

ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA BLUETOOTH