Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu master slave ứng dụng vi điều khiển ATmega

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHỆ CAO HÀ NỘI
Khoa: Điện - Điện Tử
---------------------------------------

CHUYÊN ĐỀ/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỂ Tài : Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mơ hình giao tiếp và truyền dữ
liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Duệ
Sinh viên thực hiện :Lê Văn Đạt
Phạm Quang Hồn
Đào Duy Hưng
Lớp: LDD_CLC

Khóa: 9

Nghề : Lắp đặt và điều khiển điện trong công nghiệp

HÀ NỘI :2021

MỤC LỤC


LỜI CẢM ƠN
CHƯƠNG I : TỔNG QUÁT VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1. tông quan
2. Tên đề tài đăng ký
- Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mơ hình giao tiếp và truyền dữ liệu
kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
3. Mục đích
4. Tóm tắt nội dung (bố cục, dữ liệu……)

5. Kết quả tối thiểu phải có (sản phẩm, báo cáo chuyên đề/khóa luận, bản
thiết kế )
CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1. .mơ hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi
điều khiển Atmega
1.1 Master-Slave là gì ?
1.2 Vi Điều Khiển.
CHƯƠNG III : NỘI DUNG
1.Thành phần Arduino Mega

UBND THÀNH PHỐ HÀ NỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ
CƠNG NGHỆ CAO HÀ NỘI

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Hà Nội, ngày tháng năm 2020
PHIẾU GIAO CHUYÊN ĐỀ, KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài:


STT

Mã số sinh
viên

Họ và tên

Lớp

Khóa

1

09060320118

Lê Văn Đạt

LDD_CLC

9

2

09060320104

Phạm Quang
Hồn

LDD_CLC

9

3

09060320205

Đào Duy Hưng

LDD_CLC

9

2. Tên đề tài đăng ký: Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mơ hình giao
tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển
ATmega
3. Mục
đích: ...................................................................................................................
.........................................................................................................
4. Tóm tắt nội dung (bố cục, dữ liệu……):
- Kết nối và test mạnh giao tiếp giữa các mạch atmega 2560 với nhau
-........
5.Kết quả tối thiểu phải có (sản phẩm, báo cáo chuyên đề/khóa luận, bản
thiết kế):
1) atmega 2560 master có thể giao tiêp với các modun atmega khác
2)......
Lời Mở Đầu
Xu thế phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và ngành điện tử, tự
động hóa nói riêng hiện nay đó là nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu
của công nghệ vi điện tử, vi sử lý nhằm tiến tới tự động hóa các q trình
cơng nghệ, nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm. Các bộ vi
sử lý, vi điều khiển thơng minh có nhiều tính năng vượt trội, đáp ứng các
nhu cầu của sản xuất công nghiệp đang được các hãng sản xuất ra đời
ngày càng nhiều đem lại sự lựa chọn đa dạng cho người sử dụng. Một
trong các ứng dụng chính của các bộ vi sử lý, vi điều khiển đó là thực
hiện việc tính toán, sử lý số liệu trong các bài toán đo lường trong cơng
nghiệp.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế nhóm chúng em dã quyết định lựa chọn đề

tài “ Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mơ hình giao tiếp và truyền dữ
liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã nhận được
nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cơ, và
bạn bè.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Ngọc
Duệ - giảng viên bộ môn điện Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao
Hà Nội người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em t rong suốt quá trình
thực hiện đề tài.
Chúng em cũng xin chân thành cản ơn các thầy cô giáo trong
Trường Cao Đẳng Nghề Cơng Nghệ Cao Hà Nội nói chung, các thầy cơ
trong Bộ môn Lắp Đặt Điện, khoa Điện – Điện tử nói riêng đã giảng dạy
kiến thức về các mơn đại cương cũng như các mơn chun nghành, giúp
chúng em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ
trong suốt quá trình học tập.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp lần này dù bản thân
các thành viên trong nhóm rất nỗ lực nhưng khơng thể tránh khỏi những
thiếu sót.Vì vậy, kính mong được thầy cơ và các bạn góp ý để đồ án được
hồn thiện. Đối với chúng em, đồ án rất quan trong và là cánh cửa để
chúng em hoàn thiện những ước mơ và mục tiêu đã đặt ra.
CHƯƠNG II . TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1 .mơ hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi
điều khiển Atmega
1.1 Master-Slave là gì ?
-Trong phương pháp ( Master/Slave) hay cịn gọi phưng pháp chủ/tớ,
một trạm chủ (master) có trách nhiệm chủ động phân chia quyền truy
nhập bus cho các trạm tớ (slave). Các trạm tớ đóng vai trị bị động, chỉ có

quyền truy nhập bus và gửi tín hiệu đi khi có yêu cầu. Trạm chủ có thể
dùng phương pháp hỏi tuần tự (polling) theo chu kỳ để kiểm sốt tồn bộ
hoạt động giao tiếp của cả hệ thống. Nhờ vậy, các trạm tớ có thể gửi các
dữ liệu thu thập từ quá trình kỹ thuật tới trạm chủ (có thể là một PLC,
một PC, v.v...) cũng như nhận các thông tin điều khiển từ trạm chủ.


-Trong một số hệ thống, thậm chí các trạm tớ khơng có quyền giao tiếp
trực tiếp với nhau, mà bất cứ dữ liệu cần trao đổi nào cũng phải qua
trạm chủ. Nếu hoạt động giao tiếp diễn ra theo chu kỳ, trạm chủ sẽ có
trách nhiệm chủ động yêu cầu dữ liệu từ trạm tớ cần gửi và sau đó sẽ
chuyển tới trạm tớ cần nhận. Trong trường hợp một trạm tớ cần trao đổi
dữ liệu bất thường với một trạm khác phải thơng báo u cầu của mình
khi được trạm chủ hỏi đến và sau đó chờ được phục vụ.
-Trình tự được tham gia giao tiếp, hay trình tự được hỏi của các trạm tớ
có thể do người sử dụng qui định trước (tiền định) bằng các công cụ tạo
lập cấu hình. Trong trường hợp chỉ có một trạm chủ duy nhất, thời gian
cần cho trạm chủ hoàn thành việc hỏi tuần tự một vịng cũng chính là
thời gian tối thiểu của chu kỳ bus. Do vậy, chu kỳ bus có thể tính tốn
trước được một cách tương đối chắc chắn. Đây chính là một trong những
yếu tố thể hiện tính năng thời gian thực của hệ thống. 
-Phương pháp chủ/tớ có một ưu điểm là việc kết nối mạng các trạm tớ
đơn giản, đỡ tốn kém bởi gần như tồn bộ “trí tuệ” tập trung tại trạm
chủ. Một trạm chủ thường lại là một thiết bị điều khiển, vì vậy việc tích
hợp thêm chức năng xử lý truyền thơng là điều khơng khó khăn.
1.2 Vi Điều Khiển
Lựa chọn thiết bị : Arduino mega 2560
I. Giới thiệu

1.
III. Nội dung
1. Thành phần Arduino Mega

Arduino Mega2560 là một vi điều khiển bằng cách sử dụng ATmega2560.
Bao gồm:




54 chân digital (15 có thể được sử dụng như các chân PWM)



16 đầu vào analog,



4 UARTs (cổng nối tiếp phần cứng),



1 thạch anh 16 MHz,



1 cổng kết nối USB,



1 jack cắm điện,



1 đầu ICSP,



1 nút reset.

Nó chứa tất cả mọi thứ cần thiết để hỗ trợ các vi điều khiển.
Arduino Mega2560 khác với tất cả các vi xử lý trước giờ vì khơng sử
dụng FTDI chip điều khiển chuyển tín hiệu từ USB để xử lý. Thay vào
đó, nó sử dụng ATmega16U2 lập trình như là một cơng cụ chuyển đổi tín
hiệu từ USB. Ngồi ra, Arduino Mega2560 cơ bản vẫn giống Arduino
Uno R3, chỉ khác số lượng chân và nhiều tính năng mạnh mẽ hơn, nên
các bạn vẫn có thể lập trình cho con vi điều khiển này bằng chương trình
lập trình cho Arduino Uno R3.
2. Sơ đồ các linh kiện của Arduino Mega
Arduino Megas có sơ đồ linh kiện như các hình sau đây (hơi nhiều chân)






5 Chân GND



3 chân 5V



1 chân 3.3v



1 nút reset



16 chân analog



4 chân UART



54 Chân digital trong đó có 15 chân chúng ta có thể sử dụng như
PWM



6 Chân lập trình ISP