Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Kỹ thuật - Công nghệ Điện - Điện tử MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG VÀ HIỂN THỊ MỰC NƯỚC DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 16F...

Tài liệu MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG VÀ HIỂN THỊ MỰC NƯỚC DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 16F887

.DOCX
66
573
58

Mô tả:

Chương 1: TỔNG QUAN ………………………………………………………….1 1.1 Giới thiệu về đề tài ……………………………………………………….1 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ …………………………………………………….1 1.2.1 Mục tiêu của đề tài…………………………………………………..1 1.2.2 Nhiệm vụ của đề tài………………….………………………...….....1 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. …………………………………………1 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu………………………………………………..1 1.3.1 Phạm vi đề tài………………………………………………………...2 1.4 Phương pháp nghiên cứu ……………………………………………….....2 1.4.1. Phương pháp tài liệu…………………………………………………2 1.4.2. Phương pháp thực nghiệm…………………………………………...2 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn………………..……………………………2 1.5.2. Ý nghĩa khoa học…………………………………………………….2 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn………………………………….....…………….....2 1.6 Cấu trúc đồ án ……………………………………………………………..3 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT …………………………………………………...4 2.1 Giới thiệu về các linh khiện sử dụng ……………………………………….4 2.1.1 Vi điều khiển PIC16F887. …………………………………………......4 2.1.1.1 Giới thỉệu vỉ điều khiển PIC16F887…………………………..…...4 2.1.1.2 Sơ đồ chân của PIC16F887 của hãng Microchip 2.1……………...5 2.1.1.3 Sơ đồ khối……………………………….....……………….….......6 2.1.1.4 Tổ chức các bộ nhớ………………………………………………...7 2.1.1.5 Điều chế độ rộng xung PWM……………………………………..12 2.1.2 Module cảm biến siêu âm SRF05……………………………………..16 2.1.2.1 Nguyên lý hoạt động và cấu tạo…………………………………. 16 2.1.2.2 Sơ đồ chân ......................................................................................18 2.1.2.3 Chức năng trong mạch.....................................................................18 2.1.3 LCD 16x2………………………...........................................................18 2.1.3.1 Chức năng của LCD……….............................................................18 2.1.3.2 Sơ đồ chân ......................................................................................29 2.1.3.3 Chức năng trong mạch…….............................................................20 2.1.4 Module điều khiển động cơ DC L298....................................................20 2.1.4.1 Chức năng………………….............................................................20 2.1.4.2 Sơ đồ chân ………………..............................................................21 2.1.4.3 Chức năng trong mạch…….............................................................21 2.1.5 Nút nhấn đơn 2 chân……………………………………………...…...21 2.1.6 Led đơn…………………………………………………………..........22 2.1.6.1 Chức năng…………………............................................................22 2.1.6.2 Sơ đồ chân…………………...........................................................23 2.1.6.3 Chức năng trong mạch………………….........................................23 2.1.7 Máy bơm nước…………………...........................................................23 2.1.8 Điện trở…………………......................................................................24 2.1.9 Biến trở…………………......................................................................26 Chương 3: MÔ PHỎNG-THIẾT KẾ THI CÔNG ………………………………....27 3.1 Sơ đồ khối ………………………………………………………………....27 3.1.1 Danh sách các khối………....................................................................27 3.1.2. Chức năng từng khối …….................................................................28 3.2 Thiết kế phần cứng ………………………………………………………..29 3.2.1. Khối nguồn……………….................................................................29 3.2.2. Khối xử lý trung tâm……..................................................................30 3.2.3. Khối cảm biến……............................................................................31 3.2.4. Khối điều khiển động cơ DC:…........................................................34 3.2.5. Khối led báo hiệu và nút nhấn….....................................................36 3.2.6. Khối hiển thị ...................................................................................36 3.3 Lưu đồ chương trình…………………………………………………….37 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM …………………………………….38 4.1 Kết quả mô phỏng-nhận xét ……………………………………………38 4.2 Kết quả thi công-nhận xét ……………………………………………...39 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN …………………………...41 5.1. Kết luận ………………………………………………………………...41 5.2. Hướng phát triển ……………………………………………………….41 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………….42 PHỤ LỤC……………….……………………………………………………….43
BỘ BỘ GIÁO DỤC VÀ VÀ ĐÀO TẠO GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠIĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ KỸ THUẬT TP. TP. HỒ HỒ CHÍCHÍ MINH TRƯỜNG HỌC SƯ PHẠM THUẬT MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ TỬ KHOA ĐIỆN ĐIỆN BỘ BỘ MÔN KỸ KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THÔNG MÔN THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THÔNG ------------------------------- ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌCĐIỆN 1 Đề tài : NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Đề tài: MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG VÀ HIỂN THỊ MỰC NƯỚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG VÀ DÙNG VI ĐIỀU HIỂN THỊ MỰCKHIỂN NƯỚC 16F887 DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 16F887 Giảng viên hướng dẫn: ThS HUỲNH THỊ THU HIỀN Giảng viên hướng dẫn: ThS HUỲNH THỊ THU HIỀN Sinh viên thực hiện: 1. LÃ PHƯƠNG DUY MSSV: 14141038 Sinh viên thực hiện: 1. LÃ PHƯƠNG DUY 2. LẠI THỊ THU THẢO MSSV: 14141038 MSSV: 14141286 2. LẠI THỊ THU THẢO 14141286 TP. HỒ CHÍ MINH – 06/2017 LỜI CẢM ƠN Em xin tỏ lòng kính trọng và cảm ơn tới Cô ThS Huỳnh Thị Thu Hiền vì đã chấp nhận, cải tiến đề tài và tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô trong Khoa Điện – Điện tử đã truyền đạt cho em những kiến thức cần thiết để em có thể vận dụng thực tiễn, thực hiện được đồ án này. Em cũng rất trân trọng sự giúp đỡ của các bạn bè trong và ngoài lớp trong thời gian thực hiện đồ án. Vì thời gian và lượng kiễn thức có hạn nên việc thực hiện đồ án không thể tránh khỏi việc có một số sai sót, mong thầy cô thông cảm. Em xin chân thành cảm ơn! PHIẾU THÔNG TIN ĐỒ ÁN 1. Thông tin sinh viên Họ và tên: 1.Lã Phương Duy MSSV: 14141038 Mail: [email protected] SĐT: 0905452796 2.Lại Thị Thu Thảo MSSV: 14141286 Mail: [email protected] SĐT: 01656417729 2. Thông tin đề tài Tên của đề tài: Thiết kế và thi công mạch điều khiển máy bơm nước tự động và hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887. Đồ án môn học được thực hiện tại: Bộ môn Kỹ Thuật Máy Tính- Viễn Thông, Khoa Điện - Điện Tử, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. Thời gian thực hiện: Từ ngày 27/3/2017 đến 15/6/2017. 3. Các nhiệm vụ cụ thể của đề tài  Tìm hiểu tình hình nhu cầu thực tiễn. Thực hiện mạch điều khiển đèn máy bơm nước tự động và hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887.  Trình bày báo cáo và nộp sản phẩm. 4. Lời cam đoan của sinh viên Tôi xin cam đoan những lí thuyết trình bày là sự tham khảo các tài liệu sách, tài liệu trên mạng có nguồn gốc rõ ràng. Và việc thiết kế, thi công mạch là do tôi thực hiện, không có sao chép bất kì nguồn nào. Tp.HCM, ngày tháng 6 năm 2016 SV thực hiện đồ án Lã Phương Duy Lại Thị Thu Thảo Giáo viên hướng dẫn xác nhận về mức độ hoàn thành và cho phép được bảo vệ: …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….. Xác nhận của Bộ Môn Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên và học hàm học vị) BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN 1 (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Đề tài: Thiết kế và thi công mạch điều khiển máy bơm nước tự động và hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887 Sinh viên thực hiện: 1.Lã Phương Duy 2.Lại Thị Thu Thảo Giảng viên hướng dẫn: Ths. Huỳnh Thị Thu Hiền MSSV: 14141038 MSSV: 14141286 Nhận xét bao gồm các nội dung sau đây: 1. Tính hợp lý trong cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề; ý nghĩa khoa học và thực tiễn: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 2. Phương pháp thực hiện/ phân tích/ thiết kế: . ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 3. Kết quả thực hiện/ phân tích và đánh giá kết quả/ kiểm định thiết kế: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 4. Kết luận và đề xuất: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 5. Hình thức trình bày và bố cục báo cáo: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 6. Kỹ năng chuyên nghiệp và tính sáng tạo: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 7. Tài liệu trích dẫn: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 8. Đánh giá về sự trùng lặp của đề tài: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 9. Những nhược điểm và thiếu sót, những điểm cần được bổ sung và chỉnh sửa* .............. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 10. Nhận xét tinh thần, thái độ học tập, nghiên cứu của sinh viên: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Đề nghị của giảng viên hướng dẫn ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Tp. HCM, ngày … tháng …. năm 20… Người nhận xét (Ký và ghi rõ họ tên) BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN 1 (Dùng cho giảng viên phản biện) Đề tài: Thiết kế và thi công mạch điều khiển máy bơm nước tự động và hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887 Sinh viên thực hiện: 1.Lã Phương Duy 2.Lại Thị Thu Thảo MSSV: 14141038 MSSV: 14141286 Giảng viên hướng dẫn: Ths. Huỳnh Thị Thu hiền Nhận xét bao gồm các nội dung sau đây: 1. Tính hợp lý trong cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề; ý nghĩa khoa học và thực tiễn: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 2. Phương pháp thực hiện/ phân tích/ thiết kế: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 3. Kết quả thực hiện/ phân tích và đánh giá kết quả/ kiểm định thiết kế: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 4. Kết luận và đề xuất: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 5. Hình thức trình bày, bố cục và chất lượng báo cáo: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 6. Tài liệu trích dẫn: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 7. Đánh giá về sự trùng lặp của đề tài: ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 8. Những nhược điểm và thiếu sót, những điểm cần được bổ sung và chỉnh sửa*............... ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng* ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Đánh giá chung - Điểm (Quy về thang điểm 10 không làm tròn): …………./10. - Xếp loại chung (Xuất sắc, Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu, Kém): ……………………………………………………... ……………………………………. Đề nghị của giảng viên phản biện ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Tp. HCM, ngày … tháng …. năm 20… Người nhận xét (Ký và ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………….I PHIẾU THÔNG TIN ĐỒ ÁN……………………………………………………II BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN….……………………………………………………III MỤC LỤC….…………………………………………………………………….IV DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ …………… …………………....………..V DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT……………………………………………..VI Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về đề tài 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ 1.2.1 Mục tiêu của đề tài 1.2.2 Nhiệm vụ của đề tài 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.………………………………………… 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp tài liệu 1.4.2. Phương pháp thực nghiệm 1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn………………..……………………………2 1.5.2. Ý nghĩa khoa học…………………………………………………….2 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn………………………………….....…………….....2 1.6 Cấu trúc đồ án Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT…………………………………………………...4 2.1 Giới thiệu về các linh khiện sử dụng……………………………………….4 2.1.1 Vi điều khiển PIC16F887....4 2.1.1.1 Giới thỉệu vỉ điều khiển PIC16F887.4 2.1.1.2 Sơ đồ chân của PIC16F887 của hãng Microchip 2.1.5 2.1.1.3 Sơ đồ khối………………………………......6 2.1.1.4 Tổ chức các bộ nhớ………………………………………………...7 2.1.1.5 Điều chế độ rộng xung PWM……………………………………..12 2.1.2 Module cảm biến siêu âm SRF0516 2.1.2.1 Nguyên lý hoạt động và cấu tạo………………………………….16 2.1.2.2 Sơ đồ chân ........................................................ ..............................18 2.1.2.3 Chức năng trong mạch.....................................................................18 2.1.3 LCD 16x2…...........................................................18 2.1.3.1 Chức năng của LCD……….............................................................18 2.1.3.2 Sơ đồ chân ...................................................................................... 29 2.1.3.3 Chức năng trong mạch……............................................................. 20 2.1.4 Module điều khiển động cơ DC L298....................................................20 2.1.4.1 Chức năng………………….............................................................20 2.1.4.2 Sơ đồ chân ………………..............................................................21 2.1.4.3 Chức năng trong mạch…….............................................................21 2.1.5 Nút nhấn đơn 2 chân……………………………………………...…...21 2.1.6 Led đơn…………………………………………………………..........22 2.1.6.1 Chức năng…………………............................................................22 2.1.6.2 Sơ đồ chân…………………...........................................................23 2.1.6.3 Chức năng trong mạch………………….........................................23 2.1.7 Máy bơm nước…………………...........................................................23 2.1.8 Điện trở…………………......................................................................24 2.1.9 Biến trở…………………......................................................................26 Chương 3: MÔ PHỎNG-THIẾT KẾ THI CÔNG………………………………....27 3.1 Sơ đồ khối………………………………………………………………....27 3.1.1 Danh sách các khối...................................................................27 3.1.2. Chức năng từng khối ...............................................................28 3.2 Thiết kế phần cứng………………………………………………………..29 3.2.1. Khối nguồn...............................................................29 3.2.2. Khối xử lý trung tâm...............................................................30 3.2.3. Khối cảm biến...........................................................................31 3.2.4. Khối điều khiển động cơ DC:......................................................34 3.2.5. Khối led báo hiệu và nút nhấn..................................................36 3.2.6. Khối hiển thị...................................................................................36 3.3 Lưu đồ chương trình…………………………………………………….37 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM…………………………………….38 4.1 Kết quả mô phỏng-nhận xét……………………………………………38 4.2 Kết quả thi công-nhận xét……………………………………………...39 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN…………………………...41 5.1. Kết luận………………………………………………………………...41 5.2. Hướng phát triển……………………………………………………….41 .42 .43 DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Vi điều khiển PIC16F887 Hình 2.2: Sơ đồ chân cùa PIC16F887 Hình 2.3: Sơ đồ khối vi điều khiển 16F887 Hình 2.4: Bộ nhớ chương trình 16F8887 Hình 2.5: Tổ chức file thanh ghi Hình 2.6: Cấu trúc của GPIO Hình 2.7: Sơ đồ khối của Timer0 Hình 2.8: Sơ đồ khối của Timerl Hình 2.9: Sơ đồ khối của Timer2 Hình 2.10: Sơ đồ khối bộ chuyên đôi Analog Hình 2.11: Dạng sóng điều chế độ rộng xung. Hình 2.12: Sơ đồ khối của PWM PIC 16F887. Hình 2.13: Dạng sóng PWM. Hình 2.14: Cách đo khoảng cách của cảm biến Hình 2.15: Chu kì làm việc theo chế độ Mode 1 của cảm biến Hình 2.16: Hình dáng của module cảm biến siêu âm Hình 2.17: Sơ đồ chân cảm biến SRF05 Hình 2.18: Sơ đồ chân LCD 16x2 Hình 2.19: Module điều khiển dộng cơ L298 Hình 2.20: Sơ đồ chân L298 Hình 2.21: Nút nhấn đơn 2 chân Hình 2.22: Các cách kết nối nút nhấn Hình 2.23 Cấu trúc bên trong của LED Hình 2.24: Motor 5v Hình 2.25: Máy bơm nước mini làm từ motor 5v Hình 2.26 Điện trở Bảng 2.27 Màu sắc và giá trị điện trở Hình 2.28: Cách đọc trị số điện trở Hình 2.29: Các ký hiệu biến trở Hình 2.30: Biến trở cúc áo Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống Hình 3.2: Nguồn adapter 5v Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn Hình 3.4 : Sơ đồ kết nối vi điều khiển 16F887 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý cảm biến siêu âm Hình 3.6: Phần phát tín hiệu của cảm biến Hình 3.7: Phần thu tín hiệu của cảm biến Hình 3.8: Phần điều khiển tín hiệu của cảm biến Hình 3.9: Hai giản đồ xung của hai chế độ làm việc của cảm biến Hình 3.10: Module điều khiển động cơ DC Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý IC L298 Hình 3.12: Khối led báo hiệu và nút nhấn Hình 3.13: 2 trạng thái hiện thị của LCD Hình 3.14: Lưu đồ chương trình Hình 4.1: Mô phỏng mạch trên Proteus Hình 4.2: Vẽ mạch in từ mạch mô phỏng trên Proteus Hình 4.3: Bản vẽ mạch in Hình 4.4: Mạch thực tế Hình 4.5: Mặt sau của mạch DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT PWM: Pulse Width Modulation GPIO: General-purpose input/output RISC: Reduced Instructions Set Computer WDT: Watch Dog Timer Đồ án môn học 1 Trang 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, nhiều sản phẩm kỹ thuật số ra đời và đáp ứng được nhiều nhu cầu và lợi ích cho con người, các bộ vi điều khiển có khả năng xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà chỉ cần một chip vi mạch nhỏ, nó thay thế nhiều tủ điều khiển lớn và phức tạp và dễ dàng thao tác sử dụng hơn. Vi điều khiển không những góp phần vào kỹ thuật điều khiển mà còn góp phần to lớn vào việc phát triển các phương thức truyền nhận thông tin. Chính vì vậy mà nhóm thực hiện đề tài đã tìm hiểu và thiết kế “Mạch đo mực nước và điều khiển máy bơm nước tự động sử dụng vi điều khiển PIC 16F887” trong khuôn khổ của đồ án môn học 1 do cô Ths. Huỳnh Thị Thu Hiền hướng dẫn. 1.2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ 1.2.1 Mục tiêu của đề tài 1.3 I TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.2.1 Đối tượng nghiên cứu : Học sinh, sinh viên 1.2.2 Phạm vi đề tài :  Thiết kế hệ thống đơn giản.  Sử dụng các module cảm biến và module điều khiển tích hợp.  Sử dụng vi điều khiển để xử lý các tín hiệu tới các module. 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4.1 Phương pháp tài liệu  Nghiên cứu về nguyên lý hoạt động của cảm biến SRF05 thông qua các tài liệu trên internet.  Tìm hiểu kĩ hơn về Vi điều khiển PIC 16F887 và cách giao tiếp với LCD và L298 thông qua giáo trình “Nguyễn Đình Phú (8/2016), Vi điều khiển PIC, TP.HCM”.  Đưa ra ý tưởng về các thông số và giá trị sẽ được hiển thị trên LCD  Tìm các công thức toán học để tính ra dung tích nước qua giá trị khoảng cách đo được từ cảm biến. Chương 1: Tổng quan Đồ án môn học 1 Trang 2  Đề xuất và nghiên cứu về các linh kiện sẽ có trong mạch và các linh kiện bảo vệ.  Tham khảo thư viện cho vi điều khiển PIC 16F887. 1.4.2 Phương pháp thực nghiệm  Mô phỏng mạch trên ứng dụng Proteus.  Tìm và mua linh kiện để thi công mạch. 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN. 1.5.1 Ý nghĩa khoa học  Đề suất được các phương pháp thiết kế thi công mạch đơn giản ứng dụng vào việc đo lường các bể chứa có dung tích lớn và ứng dụng vào đời sống như việc trang bị cho căn nhà thông minh bằng bể cá thông minh.  Vận dụng một cách tổng hợp những kiến thức đã học để tiến hành thiết kế, thi công mạch để từ đó có thể đào sâu, mở rộng và hoàn thiện vốn hiểu biết của bản thân. 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn  Kết quả thiết kế và thi công mạch giúp cho việc đơn giản hoá nhu cầu về tự động hoá và thiết bị thông minh.  Ngoài ra, đề tài còn có thể giúp cho người mới học về điện tử có thể tiếp thu thêm kiến thức mới về lập trình vi điều khiển để ứng dụng vào các nhu cầu của mình trong sinh hoạt đời sống và làm việc. 1.6 CẤU TRÚC ĐỒ ÁN Cấu trúc đồ án trình bày trong báo cáo gồm:  Tổng quan  Cơ sở lý thuyết  Thiết kế và thi công mạch.  Kết quả thực hiện và kết luận. Chương 1: Tổng quan Đồ án môn học 1 Trang 3 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG 2.1.1 Vi điều khiển PIC16F887 2.1.1.1 Giới thỉệu vi điều khiển PIC16F887              Hình 2.1 : Vi điều khiển PIC 16F887 Tốc độ hoạt động: o Xung đồng hồ là DC -20MHz. o Chu kì lệnh (thực hiện trong 200ns). Tắt cả các cầu lệnh thự hiện trong một chu kỳ, lệnh ngoại trừ một số câu lệnh riêng rẽ nhánh thực hiện trong hai chu kỳ lệnh. Bộ nhớ chương trình Flash 8Kxl4 words. Bộ nhớ SRam 368x8 bytes. Bộ nhớ EFPROM 256x8 bytes. Số port I/O 35 port *Khả năng của PIC + Khả năng ngắt. Ngăn nhớ Stack được phân chia làm 8 mức. Truy cập bộ nhớ bằng địa chi trực tiếp hoặc gián tiếp Nguồn khởi động lại (POR). Độ đếm xung thời gian WDT với nguồn dao động trên chip( nguồn dao động RC) đáng tin cậy. Dải điện thế hoạt động từ 2V-5,5V. Dòng điện sử dụng 25mA. Các bộ định thời Timer0,Timer1,Timer2. Chương 1: Tổng quan Đồ án môn học 1 Trang 4 2.1.1.2 Sơ đồ chân của PIC16F887 của hãng Microchip 2.1 Hình 2.2 Sơ đồ chân cùa PIC16F887 *Chức năng chân của vi điều khiến PIC16F887 -PortA: PortA( RAO -T- RA5) có số chân từ chân số 2 đến chân số 7. -PortA (RPA) bao gồm 6 I/O pin. Đây !à các chân “hai chiều" (bidirectional pin), nghĩa là có thê xuấl và nhập được. Chức năng I/O này được điều khiên bời thanh ghi TRISA (địa chi 85h) -PortB: PortB( RBO -S- RB7) có số chân từ chân số 33 đến chân số 40. -PortB (RPB) gồm 8 pin I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISB. -Bên cạnh đó một số chân cùa PORTB còn được sử dụng trong quá trình nạp chương trình cho vi điều khiển với các chế độ nạp khác nhau. PORTB còn liên quan đến ngai ngoại vi và bộ TimerO. PORTB còn được tích họp chức năng điện trờ kéo lên được điều khiển bời chương trình. Chương 1: Tổng quan Đồ án môn học 1 Trang 5 -PortC: PortC( RCO -ỉ- RC7) có số chân từ chân số 15 đến chân số 18 và chân số 23 đến chân số 26. -PortC (RPC) gồm 8 pin I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISC. Bên cạnh đó PORTC còn chứa các chân chức năng của bộ so sánh, bộ Timerl, bộ PWM và các chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C, SPI, SSP, USART PortD: PortD( RDO -T- RD7) có số chân từ chân số 33 đến chân số 40. -PortD (RPD) gồm 8 chân I/O, thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISD. -PortD còn là cồng xuấl dừ liệu cùa chuẩn giao tiếp PSP (Parallel Slave Fort). -PortE: PortE( REO -8- RE2) CÓ so chân lừ chân so 19 đến chân so 22 và chân số 27 đến chân 30. -PortE (RPE) gồm 3 chân I/O. Thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE. Các chân cùa PORTE có ngõ vào analog. Bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều khiển của chuẩn giao tiếp PSP Chân 11,12,31,32 là các chân cung cấp nguồn cho vi điều khiển. -Chân 13,14 là chân được đấu nối thạch anh với bộ dao động xung clock bên ngoài cung cấp xung clock cho chip hoạt động. -Chân 1 là chân RET: Là tín hiệu cho phép thiết lập lại trạng thái ban đâu cho hệ thống, và là tín hiệu nhập là mức tích cục cao. 2.1.1.3 Sơ dồ khối Hình 2.3 Sơ đồ khối vi điều khiển 16F887 Chương 1: Tổng quan Đồ án môn học 1 Trang 6 2.1.1.4 Tổ chức các bộ nhớ. Cấu trúc cùa bộ nhớ vi điều khiển PIC16F887 bao gồm 2 bộ nhớ: + Bộ nhớ chương trình (Programmemory). + Bộ nhớ dữ liệu (Data memory) a. Bộ nhớ chương trình (Programmemory). Bộ nhớ chương trình cùa vi điều khiển PIC16F887 là bộ nhớ Flash dung lượng bộ nhớ 8K được phân chia thành nhiều lrang(lừ 0-T- 3). Như vậy bộ nhớ chương trình có khả năng chứa được 8*1024=8192 câu lệnh. Để mà hóa được địa chỉ của 8K bộ nhớ chương trình, bộ đếm chương trình có dung lượng 13bit. Khi vi điều khiển được Reset, bộ đếm chương trình chi đến địa chì 0004h(Interrupt vector). Bộ nhớ chương Irình không bao gôm bộ nhớ slach và không được địa chi hóa bởi bộ đếm chương trình. Bàng bộ nhớ chương trình và các ngăn xếp Hình 2.3 Bộ nhớ chương trình 16F8887 b. Bộ nhớ dữ liệu (Data memory). Bộ nhớ dữ liệu cùa PIC là bộ nhớ EEPROM được chia thành nhiều bank. Đối với PIC16F887 chia thành 4 bank. Mỗi bank có dung lượng chứa 128 byte, bao gồm các thanh ghi có chức năng đặc biệt SFG (Spencial Function Register) nam ở các vùng địa chi chấp và các thanh ghi mục đích chung GPR(General Purpose Register) nằm ờ các vùng địa chi còn lại trong back. Các thanh ghi SFG thường xuyên được sử dụng sè được đặt ờ (ất cà các bank cùa bộ nhớ dừ liệu giúp truy suất và làm giàm bớt lệnh cúa chương trình. Chương 1: Tổng quan
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan