Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án môn học kỹ thuật công nghệ máy tính
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 NGÀNH:CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH Đề tài: ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG IC SỐ DS18B20 HIỂN THỊ LCD GIAO TIẾP MÁY TÍNH TP. HỒ CHÍ MINH-1/2012 GVHD: Phạm Văn Khoa SVTH : Lê Ngọc Tuấn – Nguyễn Phúc Viên MSSV : 08119070 08119073 Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Khoa Điện – Điện Tử Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Ngày……tháng … năm 201 PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC… (Dành cho người hướng dẫn) 1. Họ tên sinh viên : …………………………………………………………………………… MSSV: …………………………….……………………………………… … MSSV:…… 2. Tên đề tài : ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Người hướng dẫn : ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………… 4. Những ưu điểm của Đồ án : ………………………………………………………………………………………………… … …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Những thiếu sót của Đồ án: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… 5. Đề nghị : Được bảo vệ: Bổ sung để được bảo vệ: Không được bảo vệ: 6. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước Tổ chấm ĐAMH: a)…………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… b)…………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… c) …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………….………………… Đánh giá Điểm (Số và chữ):……………………………… CHỮ KÝ và HỌ TÊN Đồ án môn học 2 Trang 1 Phần A GIỚI THIỆU LỜI NÓI ĐẦU Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 2 Lời đầu tiên nhóm thực hiện đề tài xin cảm ơn thầy cô giáo chuyên ngành điện tử, cảm ơn thầy Phạm Văn Khoa đã hướng dẫn tận tình nhóm thực hiện đề tài trong quá trình thực hiện đồ án này. 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 nếu nắm bắt được nhiệt độ làm việc của các hệ thống,dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được tình trạng làm việc của các yêu cầu.Và có những xử lí kịp thời tránh được những hư hỏng và sự cố có thể xảy ra. Do kiến thức còn hạn hẹp và trình độ về chuyên môn còn hạn chế nên sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót,khuyết điểm.Rất mong được sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình từ phía các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Tp.HCM, Tháng 1 năm 2012 MỤC LỤC Phần A GIỚI THIỆU Trang Lời nói đầu 2 Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 3 Mục lục 3 Liệt kê bảng 5 Liệt kê hình 5 Phần B Nội dung Chương 1: Lý thuyết thiết kế 8 1.1. Giới thiệu khái quát về PIC 18F77A 8 1.2. Giới thiệu về IC số DS18B20 10 1.3. Gới thiệu LCD HD44780 15 1.4. RS232 31 Chương 2: Sơ đồ khối 36 2.1. Sơ đồ khối 36 2.2. Chức năng các khối 36 2.3. Thiết kế các khối 36 Chương 3: Thiết kế và thi công 38 3.1. Sơ đồ nguyên lý 38 3.2. Sơ đồ mạch in 42 3.3. Linh kiện sử dụng trong mạch 42 Chương 4: Phần mềm 43 4.1. Lưa đồ giải thuật 43 4.2. Phân tích chương trình 46 Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 4 Chương 5: Kết quả 47 5.1. Kết quả thi công 47 5.2. Dao diện chương trình giao tiếp 48 Chương 6: Kết luận 49 6.1. Kết quả đạt được 49 6.2. Chưa đạt và hướng phát triển 49 Phần C Phụ lục và tài liệu tham khảo 1. Phụ lục 51 2. Tài liệu tham khảo 63 3. Lời kết 63 Liệt kê bảng Bảng 1.1: Chức năng của các chân LCD Bảng 1.2: RS-R/W Bảng 1.3: Tập lệnh LCD Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 5 Bảng 1.4: Hoạt động lệnh Cursor or display shift Bảng 1.5: Tập lệnh LCD Bảng 1.6: Maximun Rating Bảng 1.7: Miền làm việc bình thường Bảng 1.8: Thời gian tác động Write Bảng 1.9: Thời gian tác động Read Bảng 1.10: Đặc tính kĩ thuật Bảng 1.11: Chức năng từng chân của cổng Com Liệt kê hình Hình 1.1: PIC 18F77A Hình 1.2: DS18B20 Hình 1.3: Mã nội dung 64-bit của DS18B20 Hình 1.4: Kết nối DS18B20 với vi xử lí Hình 1.5: Hình dạng LCD Hình 1.6: Sơ đồ chân LCD Hình 1.7: Các khối cơ bản Hình 1.8: Giản đồ xung cập nhật AC Hình 1.9: Mối liên hệ giữa địa chỉ của DDRAM và vị trí hiển thị của LCD Hình 1.10: Mối liên hệ giữa địa chỉ của ROM và dữ liệu tạo mẫu kí tự Hình 1.11: Vùng ROM kí tự Hình 1.12: Mối liên hệ giữa địa chỉ của CGRAM, dữ liệu của CGRAM,mã kí tự Hình 1.13: Hoạt động dịch trái và dịch phải nội dung hiển thị Hình 1.14: Kiểu con trỏ, kiểu kí tự và nhấp nháy kí tự Hình 1.15: Viết LCD Hình 1.16: Đọc LCD Hình 1.17: Lưu đồ khởi tạo LCD Hình 1.18: Đường truyền RS 232 Hình 1.19: Khung dữ liệu Hình 1.20: Quá trình truyền dữ liệu Hình 1.21: Cổng Com Hình 1.21: Sơ đồ chân Hình 1.21: Sơ đồ mạch giao tiếp Hình 2.1: Sơ đồ khối Hình 3.1: Khối điều khiển Hình 3.2: Khối hiển thị Hình 3.3: Khối nguồn Hình 3.4: Khối giao tiếp Hình 3.5: Khối Reset,Switch Hình 3.6: Mạch Layout Hình 4.1: Giải thuật vi điều khiển Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 6 Hình 4.2: Giải thuật Match Rom Hình 5.1: Hình ảnh thực tế của mạch Hình 5.2: Giao diện chương trình giao tiếp PC Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 7 Phần B NỘI DUNG Phần B: Nội dung Đồ án môn học 2 Trang 8 Chương 1: LÝ THUYẾT THIẾT KẾ 1.1 Giới thiệu khái quát về Pic 16F887A 1.1.1 Đặc tính của vi điều khiển Pic 16F887A - Sử dụng công nghệ tích hợp cao RISC CPU. - Người sử dụng có thể lập trình với 35 câu lệnh đơn giãn. - Tất cả các câu lệnh đều được thực hiện trong một chu kỳ ngoại trừ một số lệnh rẽ nhánh được thực hiện trong 2 chu kỳ lệnh. - Tốc độ hoạt động là: Xung đồng hồ vào DC 20MHz. - Chu kỳ thực hiện trong 200ns. - Bộ nhớ chương trình flash 8Kx 14words. - Bộ nhớ Ram 368x8bytes. - Bộ nhớ EFPROM 256x8 bytes. 1.1.2 Chức năng của Pic 16F877A - Khả năng ngắt: lên tới 15 nguồn ngắt trong và ngắt ngoài. - Ngăn nhớ Stack đọc phân chia làm 8 mức. - Truy cập bộ nhớ bằng địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp - Nguồn khởi động lại (POR). - Bộ tạo xung thời gian(PWRT) và bộ tạo dao động (OST). - Bộ đếm xung thời gian(WDT) với nguồn dao động trên chip nguồn dao động (RC) hoạt động đáng tin cậy. - Có mạch chương trình bảo vệ. - Phương thức cất giữ SLEEP. - Có bản lựa chọn dao động công nghệ CMOS FLASH/EFPROM nguồn nuôi thấp , tốc độ cao. - Thiết kế hoàn toàn tĩnh. - Mạch chương trình nối tiếp có hai chân. - Xử lý đọc/ghi tới bộ nhớ chương trình. - Dải điện thế hoạt động rộng 2V đến 5.5V. - Nguồn sử dụng hiện tại 2.5mA. - Công suất tiêu thụ: <0.6mA với 5V, 4MHz. 20uA với nguồn 3V , 32KHz ,<1uA với nguồn dự phòng. 1.1.3 Đặc tính nổi bật của thiết bị ngoại vi trên chip Chương 1: Lí thuyết thiết kế [...]... thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Hình 1.13 Hoạt động dịch trái và dịch phải nội dung hiển thị Chương 1: Lí thuyết thiết kế Trang 24 Đồ án môn học 2 Hình 1.14 Kiểu con trỏ, kiểu kí tự và nhấp nháy kí tự Bảng 1.4 Hoạt động lệnh Cursor or display shift Chương 1: Lí thuyết thiết kế Trang 25 Đồ án môn học 2 Bảng 1.5 Tập lệnh LCD Chương 1: Lí thuyết thiết kế Trang 26 Đồ án môn học 2 Trang 27... hiển thị kí tự “b” Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 21 Hình 1.11 Vùng ROM kí tự 1.3.3.6 Vùng RAM chứa kí tự đồ họa CGRAM : (Character Generator RAM) Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 22 - Như trên bảng mã kí tự, nhà sản xuất dành vùng có địa chỉ byte cao là 0000 để người dùng có thể tạo các mẫu kí tự đồ họa riêng Tuy nhiên dung lượng vùng này rất hạn chế:... DCE: + Đơn công (simplex connection): dữ liệu chỉ được truyền theo 1 hướng + Bán song công ( half-duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng, nhưng mỗi thời điểm chỉ được truyền theo 1 hướng + Song công (full-duplex): số liệu được truyền đồng thời theo 2 hướng - Định dạng của khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau: Hình 1.19 Khung dữ liệu Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang... 2 Trang 28 Bảng 1.7 Miền làm việc bình thường 1.3.5.2 Bus Timing: Hình 1.15 Viết LCD Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 29 Bảng 1.8 Thời gian tác động Write Hình 1.16 Đọc LCD Bảng 1.9 Thời gian tác động Read Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 30 1.3.6 Khởi tạo LCD - Khởi tạo là việc thiết lập các thông số làm việc ban đầu Đối với LCD, khởi tạo giúp... Chức năng của các chân LCD Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 16 * Ghi chú : Ở chế độ “đọc”, nghĩa là MPU sẽ đọc thông tin từ LCD thông qua các chân DBx - Còn khi ở chế độ “ghi”, nghĩa là MPU xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua các chân DBx 1.3.3 Các khối cơ bản của nó Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 17 Hình 1.7 Các khối cơ bản 1.3.3.1 Các thanh... Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 15 1.3.1 Hình dáng và kích thước: - - Có rất nhiều loại LCD với nhiều hình dáng và kích thước khác nhau, trên hình 1.6 là hai loại LCD thông dụng Hình 1.5 Hình dạng LCD Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển (HD44780) bên trong lớp vỏ và chỉ đưa các chân giao tiếp cần thiết Các chân này được đánh số thứ tự và đặt tên như hình... 1.3.5 Giao tiếp giữa LCD và MPU : 1.3.5.1 Đặc tính điện của các chân giao tiếp : - LCD sẽ bị hỏng nghiêm trọng, hoặc hoạt động sai lệch nếu bạn vi phạm khoảng đặc tính điện sau đây: Bảng 1.6 Maximun Rating - Đặc tính điện làm việc điển hình: (Đo trong điều kiện hoạt động Vcc = 4.5V đến 5.5V, T = -30 đến +75C) Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 28 Bảng 1.7 Miền làm việc bình thường... R/W) - Lưu ý: Thời gian cập nhật AC không được tính vào thời gian thực thi lệnh mà được cập nhật sau khi cờ BF lên mức cao (not busy), cho nên khi lập trình hiển thị, bạn phải delay một khoảng tADD khoảng 4uS-5uS (ngay sau khi BF=1) trước khi nạp dữ liệu mới Xem thêm hình bên dưới Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 19 Hình 1.8 Giản đồ xung cập nhật AC 1.3.3.4 Vùng RAM hiển thị DDRAM... và chức năng của các chân Pic 16F887A Hình 1.1 Pic 16F877A 1.2 Giới thiệu về cảm biến nhiệt độ DS18B20 Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 10 1.2.1 Giới thiệu: - DS1820 là một sản phẩm của công ty Dallas (Hoa Kỳ), đây cũng là công ty đóng góp nhiều vào việc cho ra đời bus một dây và các cảm biến một dây Hình dạng bên ngoài của cảm biến một dây DS1820 được mô tả trên hình... : các thiết lập kiểu nhập kí tự như: Dịch/không dịch, tự tăng/giảm (Increment) Chương 1: Lí thuyết thiết kế Đồ án môn học 2 Trang 31 1.4 RS232 1.4.1 Chuẩn truyền thông nối tiếp RS232 Hình 1.18 Đường truyền RS 232 - Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi, có các ưu điểm sau: + Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song + Số dây kết nối ít + Có thể . BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2 NGÀNH:CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH Đề tài:. 08119073 Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Khoa Điện – Điện Tử Bộ Môn Điện Tử Viễn Thông CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆTNAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Ngày……tháng … năm 201 PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC… (Dành. …………………………………………………………………………………………………… c) …………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………….………………… Đánh giá Điểm (Số và chữ):……………………………… CHỮ KÝ và HỌ TÊN Đồ án môn học 2 Trang 1 Phần A GIỚI THIỆU LỜI NÓI ĐẦU Phần A: Giới thiệu Đồ án môn học 2 Trang 2 Lời đầu