TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: HIỆU ỨNG LED ĐƠN DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC GVHD SVTH Lớp MSSV : : : : Ths LÊ ANH TUẤN NGUYỄN BÁ GIANG 08DD3D 081396D TP Hồ Chí Minh tháng năm 2011 TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: HIỆU ỨNG LED ĐƠN DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC GVHD SVTH Lớp MSSV : : : : Ths LÊ ANH TUẤN NGUYỄN BÁ GIANG 08DD3D 081396D TP Hồ Chí Minh tháng năm 2011 i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …… 000 …… Tp.HCM, Ngày ….Tháng… Năm 2011 GVHD iii LỜI CẢM ƠN Là lần thực đồ án, thiết kế, gia công mạch điện tử nên từ lúc bắt đầu đến trình thực em bối rối gặp nhiều vấn đề Em khó khăn để thực đồ án khơng có giúp đỡ thầy bạn Đồ án hoàn thành tốt đẹp thời gian quy định khoa Điện – Điện tử Kết không nỗ lực cá nhân em mà có giúp đỡ, đóng góp ý kiến chân thành quý báu quý thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa điện tử đặc biệt thầy Lê Anh Tuấn giúp đỡ đóng góp nhiều ý kiến quý báu để em hồn thành tốt đồ án lần Xin cảm ơn bạn lớp tận tình giúp đỡ, đóng góp ý kiến cung cấp phương tiện, tài liệu,… để thực tốt đồ án lần TP Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng năm 2011 SVTH iv MỤC LỤC Đề mục Trang Trang tựa i Nhiệm vụ đồ án môn học ii Nhận xét GVHD iii Lời cảm ơn v Mục lục .vi Liệt kê hình viii Lời mở đầu ix Chương I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I.1 Tổng quan vi điều khiển PIC PIC 16F877A .2 I.2 Tụ điện thường dùng mạch điện tử .9 I.3 Các điện trở thường dùng mạch điện tử I.4 Led đơn .11 Chương II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH “HIỆU ỨNG LED ĐƠN DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC” II.1 Nội dung thiết kế .15 II.2 Giới thiệu linh kiện điện tử dùng mạch .15 II.3 Sơ đồ nguyên lý mạch “hiệu ứng led dùng vi điều khiển PIC” 18 II.4 Sơ đồ mạch in 19 II.5 Mạch nạp chương trình nạp cho PIC 16F877A 20 II.6 chương trình dịch cho hiệu ứng 23 Chương III: MẠCH SAU KHI HOÀN THÀNH 26 Chương IV: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ 27 Tài liệu tham khảo 28 Phụ lục 29 Thông tin cá nhân 30 v LIỆT KÊ HÌNH Hình Trang I.1-PIC 16F877A I.2, H II.1- Sơ đồ chân PIC 16F877A .5, 15 I.3-Sơ đồ mạch giao tiếp với LED đơn dùng cho PIC 16F877A I.4-Các tụ điện thường dùng mạch điện tử I.5-Các điện trở thường dùng mạch điện tử .10 I.6-Các loại LED đơn thường dùng 11 II.2-Điện trở 10K .16 II.3-Tụ thạch anh 20 MHz 16 II.4-Tụ gốm 33pF 16 II.5-Tụ 33pF mắc phối hợp với tụ thạch anh .17 II.6-LED đơn màu đỏ 17 II.7-Điện trở 0.3K 17 II.8-Sơ đồ nguyên lý mạch hiệu ứng LED đơn dùng vi điều khiển PIC 16F877A 18 II.9-Sơ đồ mạch in .19 II.10-Sơ đồ thiết kế mạch nạp PIC – GTP USB 20 II.11-Sơ đồ mạch in mạch nạp GTP USB 21 II.12-Mạch nạp GTP USB 22 II.13-Hình ảnh giao diện WinPIC 800 23 II.14a-Mạch sau hoàn thành 26 vi LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển khoa học công nghệ, thiết bị điện tử đã, tiếp tục ứng dụng ngày rộng rãi mang lại hiệu hầu hết lĩnh vực khoa học kỹ thuật đời sống xã hội Trong đó, vi điều khiển đóng vai trò then chốt đa số vi mạch điện tử, đặc biệt trong điều khiển tự động Hiện thị trường có nhiều họ vi điều khiển Sự lựa chọn Vi điều khiển PIC để thực đồ án em vài nguyên nhân sau: Hiện Việt Nam giới, họ vi điều khiển sử dụng rộng rãi Điều tạo nhiều thuận lợi trình tìm hiểu phát triển ứng dụng như: số lượng tài liệu, số lượng ứng dụng mở phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm dẫn gặp khó khăn,…Những điều đặc biệt có ý nghĩa người lần tìm hiểu ứng dụng em Họ vi điều khiển dễ dàng tìm mua thị trường Việt Nam Giá thành khơng q đắt Vì lần tìm hiểu lần em tự tay thiết kế, gia công mạch điện tử nên em nghĩ nên chọn đồ án nằm khả tìm hiểu thực thi thân, để thơng qua hiểu thêm ứng dụng vi điều khiển, linh kiện điện tử, đặc biệt biết bước thiết kế, gia công mạch điện tử, cách thực đồ án Em chọn đồ án mạch hiệu ứng LED dùng vi điều khiển PIC Đây mạch đơn giản, nhiên lần thực làm sản phẩm nên em vất vả để hồn thành Là đồ án nên em bối rối, kiến thức nông cạn, nhiều vấn đề chưa nắm bắt Nên chắn cịn nhiều thiếu sót Kính mong thầy tận tình bảo thêm kính mong bạn chân thành góp ý kiến vii Chương I CƠ SỞ LÝ THUYẾT II.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH HIỆU ỨNG LED ĐƠN DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC: H II.8-Sơ đồ nguyên lý mạch hiệu ứng LED dùng vi điều khiển PIC 16F877A 19 II.4 SƠ ĐỒ MẠCH IN: H II.9-Sơ đồ mạch in 20 II.5 MẠCH NẠP VÀ CHƯƠNG TRÌNH NẠP CHO VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A: II.5.1.Mạch nạp: -Tên mạch nạp: GTP USB GTP-USB loại mạch nạp cổng USB hỗ trợ PIC dsPIC, có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, nạp nhanh ổn định GTB-USB tương thích với phần mềm Winpic800 -Sơ đồ thiết kế: H II.10-Sơ đồ thiết kế mạch nạp PIC – GTP USB 21 -Sơ đồ mạch in: H II.11-Sơ đồ mạch in mạch nạp GTP USB -mạch nạp hoàn thành: 22 H II.12-Mạch nạp GTP USB II.5.2 Chương trình nạp: Dùng chương trình nạp WINPIC 800 Phần mềm WINPIC800 dùng để nạp CODE cho IC khả lập trình dịng họ PIC 23 H II.13-Hình ảnh giao diện WinPIC 800 II.6 CHƯƠNG TRÌNH DỊCH CHO HIỆU ỨNG: -Dùng trình dịch CCS (CCS PCWH 3.236) để viết chương trình cho hiệu ứng Đây đoạn code viết cho hiệu ứng trên: #include #fuses nowdt,noprotect,nolvp,xt,put #use delay(clock=20000000) #use fast_io(b) #use fast_io(d) void main() { set_tris_b(0); output_b(1); set_tris_d(0); output_d(1); while(true) { output_b(0b00000000); delay_ms(0); output_d(0b00000001); delay_ms(200); 24 output_d(0b00000010); delay_ms(200); output_d(0b00000000); delay_ms(0); output_b(0b00000001); delay_ms(200); output_b(0b00000010); delay_ms(200); output_b(0b00000100); delay_ms(200); output_b(0b00001000); delay_ms(200); output_b(0b00010000); delay_ms(200); output_b(0b00100000); delay_ms(200); output_b(0b01000000); delay_ms(200); output_b(0b10000000); delay_ms(200); output_b(0b01000000); delay_ms(200); output_b(0b00100000); delay_ms(200); output_b(0b00010000); delay_ms(200); output_b(0b00001000); delay_ms(200); output_b(0b00000100); delay_ms(200); output_b(0b00000010); delay_ms(200); output_b(0b00000001); delay_ms(200); output_b(0b00000000); delay_ms(000); output_d(0b00000010); delay_ms(200); output_d(0b00000001); delay_ms(200); output_b(0b11111111); delay_ms(00); output_d(0b11111111); delay_ms(200); output_b(0b00000000); delay_ms(000); output_d(0b00000000); delay_ms(200); output_b(0b11111111); delay_ms(00); output_d(0b11111111); delay_ms(200); output_b(0b00000000); delay_ms(000); output_d(0b00000000); delay_ms(200); output_b(0b11111111); delay_ms(00); 25 output_d(0b11111111); delay_ms(200); output_b(0b00000000); delay_ms(000); output_d(0b00000000); delay_ms(200); output_b(0b11111111); delay_ms(00); output_d(0b11111111); delay_ms(200); output_b(0b00000000); delay_ms(000); output_d(0b00000000); delay_ms(200); output_b(0b11111111); delay_ms(00); output_d(0b11111111); delay_ms(200); output_b(0b00000000); delay_ms(000); output_d(0b00000000); delay_ms(200); output_b(0b10000000); delay_ms(000); output_d(0b00000001); delay_ms(200); output_b(0b01000000); delay_ms(0); output_d(0b00000010); delay_ms(200); output_b(0b00100001); delay_ms(00); output_d(0b00000000); delay_ms(200); output_b(0b00010010); delay_ms(200); output_b(0b00001100); delay_ms(250); } } 26 III MẠCH SAU KHI HOÀN THÀNH: Mặt trước board mạch Mặt sau board H II.14-Mạch sau hoàn thành 27 IV KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ: Sau thời gian tìm hiểu thực hiện, đề tài kết đặt hiển thị hiệu ứng mong muốn Và rút vài kinh nghiệm nhỏ sau: - Mắc điện trở nối tiếp LED để hạn dòng cho LED, nhiên lớn - làm mờ hiệu ứng Dùng tụ thạch anh < 4MHz tần sô dao động khơng thích hợp làm hiệu ứng khơng hiển thị ta nên chọn giá trị thích hợp tụ thạch anh vùng – 20MHz tùy theo loại PIC mạch - Định thời gian chuyển đổi hiệu ứng đủ ngắn để hiệu ứng liên tục thấy rõ hiệu hiệu ứng Tuy nhiên mạch vài mặt hạn chế mong đóng góp ý kiến quý thầy bạn sinh viên để em hoàn thiện mạch rút nhiều kinh nghiệm trình học tập sau Qua đồ án này, em bổ sung thêm cho thân nhiều kiến thức bổ ích mới, biết cách thức, qui trình thực đồ án công đoạn tạo board mạch điện tử Qua đồ án này, em bước khám phá ứng dụng vi điều khiển Đây sở để em phát triển đồ án thành đồ án lớn là: hiển thị nhấp nháy dãy LED đơn theo nhiều chế độ tùy chỉnh công tắc, hiển thị hiệu ứng chạy chữ theo nhiều chế độ LED đoạn vi điều khiển PIC Tuy nhiên vốn kiến thức em hạn hẹp, chưa đủ để thực đề tài lớn Do em mong bảo thầy cô để em phát triển thêm đồ án thực tốt đồ án sau 28 • TÀI LIỆU THAM KHẢO:  PIC16F877A DATASHEET WWW.MICROCHIP.COM  MIDRANGE PICmicro FAMILY WWW.MICROCHIP.COM  HD lập trình cho PIC CCS http://hoiquandientu.com  CÁC TRANG WEB • WWW.MICROCHIP.COM • WWW.DIENDANDIENTU.COM • WWW.PICVIETNAM.NET • VÀ CÁC TRANG WED KHÁC 29 PHỤ LỤC Danh sách chíp nạp mạch GTP USB : PIC C: PIC16C61, PIC16C62, PIC16C62A/B, PIC16C63, PIC16C63, PIC16C63A, PIC16C64, PIC16C64A, PIC16C65, PIC16C65A/B, PIC16C66, PIC16C67, PIC16C620/A, PIC16C621/A, PIC16C622/A, PIC16CE623, PIC16CE624, PIC16CE625, PIC16C71, PIC16C72, PIC16C73, PIC16C73A/B, PIC16C74, PIC16C74A/B, PIC16C76, PIC16C77, PIC16C710, PIC16C711, PIC16C712, PIC16C716, PIC16C745, PIC16C765, PIC16C773, PIC16C774, PIC16C923, PIC16C924, PIC16C925, PIC16C926 PIC F: PIC10F200, PIC10F202, PIC10F204, PIC10F206, PIC12F629, PIC12F635, PIC12F675, PIC12F683, PIC16F627/A, PIC16F628/A, PIC16F630, PIC16F636, PIC16F639, PIC16F648A, PIC16F676, PIC16F684, PIC16F688, PIC16F73, PIC16F74, PIC16F76, PIC16F77, PIC16F716, PIC16F737, PIC16F747, PIC16F767, PIC16F777, PIC16F83, PIC16F84/A, PIC16F87, PIC16F88, PIC16F818, PIC16F819, PIC16F870, PIC16F871, PIC16F872, PIC16F873/A, PIC16F874/A, PIC16F876/A, PIC16F877/A, PIC18F242-2439, PIC18F248, PIC18F252-2539, PIC18F258, PIC18F442-4439, PIC18F448, PIC18F452-4539, PIC18F458, PIC18F1220, PIC18F1320, PIC18F2220, PIC18F2320, PIC18F4220, PIC18F4320, PIC18F2331, PIC18F2431, PIC18F4331, PIC18F4431, PIC18F6520, PIC18F6620, PIC18F6720, PIC18F8520, PIC18F8620, PIC18F8720, PIC18F2410, PIC18F2420, PIC18F2455, PIC18F2480, PIC18F2510, PIC18F2515, PIC18F2520, PIC18F2525, PIC18F2550, PIC18F2580, PIC18F2585, PIC18F2610, PIC18F2620, PIC18F2680, PIC18F4410, PIC18F4420, PIC18F4455, PIC18F4480, PIC18F4510, PIC18F4515, PIC18F4520, PIC18F4525, PIC18F4550, PIC18F4580, PIC18F4585, PIC18F4610, PIC18F4620, PIC18F4680 dsPIC: PIC30F2010, PIC30F2011, PIC30F2012, PIC30F3010, PIC30F3011, PIC30F3012, PIC30F3013, PIC30F3014, PIC30F4011, PIC30F4012, PIC30F4013, PIC30F5011, PIC30F5013, PIC30F5015, PIC30F6010, PIC30F6011/A, PIC30F6012, PIC30F6013/A, PIC30F6014/A, PIC30F6015 Flash i2c: 24C01, 24C02, 24C04, 24C08, 24C16, 24C32, 24C64, 24C128, 24C256, 24C512 30 • THƠNG TIN CÁ NHÂN:  Họ tên svth: Nguyễn Bá Giang  MSSV: 081396D Lớp: 08DD3D  Số điện thoại: 0974824679  Địa email: nguyenbagiang081396d@gmail.com 31 ... II THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG “MẠCH HIỆU ỨNG LED ĐƠN DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC? ?? 14 II.1.NỘI DUNG THIẾT KẾ: Thiết kế mạch hiệu ứng cho 10 LED đơn sau: - Trạng thái ban đầu: 10 LED không sáng - Hiệu ứng. .. dùng mạch điện tử I.4 Led đơn .11 Chương II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH “HIỆU ỨNG LED ĐƠN DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC? ?? II.1 Nội dung thiết kế .15 II.2 Giới thiệu linh kiện điện. .. sáng theo chiều ngược lại hiệu ứng sáng hết LED - Hiệu ứng 3: kết thúc hiệu ứng 2, 10 LED lại trở trạng thái đầu, sau LED biên sáng di chuyển dần vào LED kề bên Hiệu ứng tiếp diễn sáng LED - Hiệu