Đang tải... (xem toàn văn)
mạch sử dụng IC 89S52 bật tắt thiết bị tự động khi có người ở trong phòng Hệ thống bật tắt đèn thông minh dành cho các phòng họp sử dụng thu phát hồng ngoại và vi xử lý Pic cơ bản đáp ứng được yêu cầu môn học. Hệ thống hoạt động tương đối ổn định và có khả năng nâng cấp cải tiến hoặc dùng cho các mục đích khác : chiếu sáng cầu thang, hành lang, chống trộm... Tuy nhiên, hệ thống vẫn còn những khuyết điểm chưa thể khắc phục được: khi có hơn 1 người đi vào (ra) song song với nhau thì vẫn chỉ nhận biết được 1 người. Hay những trường hợp người đi chưa vào hẳn đã quay ra hoặc chưa ra hẳn đã trở vào thì hệ thống sẽ bị lỗi. Để hệ thống này ứng dụng được trong thực tiễn thì còn nhiều vấn đề cần giải quyết : các lỗi nhận biết kể trên, chống nhiễu cho Sensor, đảm bảo khả năng đóng cắt nguồn xoay chiều 220V hoặc cao hơn... Nếu giải quyết được những vấn đề này thì khả năng ứng dụng của hệ thống là rất lớn phù hợp với yêu cầu tự động ngày càng cao của đời sống cũng như việc tiết kiệm điện trong hoàn cảnh thiếu điện hiện nay.
Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân LỜI CẢM ƠN -Để đề tài hoàn thành theo thời gian yêu cầu nhà trường khoa Và đạt kết không nỗ lực thân chúng em mà có giúp đỡ gia đình, bảo thầy giáo bạn sinh viên Chúng em xin chân thành cảm ơn : • Sự dẫn góp ý thầy Th.S Nguyễn Trọng Huân Cám ơn thầy nhiệt tình cung cấp thông tin hướng dẫn hỗ trợ chúng em kiểm tra, khắc phục số thông tin chưa xác • Xin cảm ơn bạn sinh viên lớp giúp đỡ nhiều mặt phương tiện, sách vở, ý kiến Nhóm Sinh viên thực hiện: Nhóm Họ tên SV: Lê Thừa Sinh MSSV: N14DCDT249 Họ tên SV: Phạm Thanh Tâm MSSV: N14DCDT254 MỤC LỤC Lời cảm ơn Mục lục Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Lời nói đầu Nhận xét giáo viên hướng dẫn CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Lý chọn đề tài .5 1.2 Lựa chọn giải pháp HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG 1.2.1 Giải pháp cơng nghệ CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 1.2.2 Giải pháp thiết kế 1.2.3 Các yêu cầu KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1.2.4 Giới hạn hạn định 1.3 Ý nghĩa nghiên cứu _ CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Sơ đồ tổng quát .8 2.2 Các module hệ thống 2.2.1 Module khối nguồn .8 2.2.2 Module cảm biến 2.2.3 Module điều khiển trung tâm 2.2.4 Module tương tác điều khiển (hiển thị) .10 2.2.5 Module chấp hành .11 CHƯƠNG III:CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG Đềkhiển tài:AT89S52 12 3.1 Vi điều 3.2 Led Hồng Ngoại 14 3.3 Led 7HỆ đoạn 15 THỐNG KHÓA CỬA BẰNG THẺ TỪ CÓ BÁO ĐỘNG 3.4 Cấu tạo BJT 16 3.5 Relay chân Sinh 5viên thực12V 17 hiện: Nhóm 3.6 IC ổn áp LM7805 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ tên SV: Nguyễn Đặng Hoàng Nam MSSV: N14DCDT158 3.7 Một số linh kiện khác 18 Họ tên SV: Nguyễn Huỳnh Thành Nhân MSSV: N14DCDT308 CHƯƠNG THIẾT Họ vàIV: tên SV: Lê ThừaKẾ SinhVÀ MÔ PHỎNG MSSV: N14DCDT249 tên SV: Phạm Thanh Tâm MSSV: N14DCDT254 4.1 Sơ Họ đồvànguyên lý mạch 19 4.2 Thuật toán điều khiển 19 4.3 Đoạn Code mô Proteus 20 Ngành : Kỹ thuật điện tử Lớp : D14CQDT02-N 4.3.1 Đoạn Code 20 4.2.2 Mô Phỏng Proteus .22 TÀI LIỆU KHẢO 24 Giáo THAM viên hướng dẫn: ThS Trân Quang Thu ân LỜI NÓI ĐẦU Trang 3/2017 TP.HCM – 2017 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Ngày nay, việc ứng dụng cho hệ thống nhúng ngày trở nên phổ biến: từ ứng dụng đơn giản điều khiển chốt đèn giao thông định thời, đếm sản phẩm dây chuyền sản xuất, điều khiển tốc độ động điện chiều, thiết kế biển quảng cáo dùng Led ma trận, đồng hồ thời gian thực….đến ứng dụng phức tạp hệ thống điều khiển robot, kiểm soát nhà máy hệ thống kiểm soát máy lượng hạt nhân Các hệ thống tự động trước sử dụng nhiều công nghệ khác hệ thống tự động hoạt động nguyên lý khí nén, thủy lực, rơle điện, mạch điện tử số, thiết bị máy móc tự động cam chốt khí thiết bị, hệ thống có chức xử lý mức độ tự động thấp so với hệ thống tự động đại xây dựng tảng hệ thống nhúng Với mong muốn giới thiệu ứng dụng hệ thống nhúng đời sống đại, nhóm chúng em đưa mơ hình thiết kế hệ thống điều khiển đèn thơng minh dùng cho phòng họp Trong q trình thực đồ án mơn học, nhóm chúng em cố gắng thiết kế cho mơ hình đơn giản nhất, ổn định Tuy nhiên vấn đề thời gian kinh nghiệm nên mơ hình gặp phải vấn đề chưa thể khắc phục Trân trọng chân thành cảm ơn! Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… TP HCM, ngày … tháng … năm 2017 Ký tên: CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG Trang Thực hành sở 1.1 GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Lý chọn đề tài Hiện hầu hết việc giám sát điều khiển chiếu sáng phòng cơng cộng điều khiển tay thơng qua đóng mở công tắc, aptomat, cầu dao Điều thuận lợi đơn giản ta bật tắt đèn theo nhu cầu sử dụng Tuy nhiên, phòng cơng cộng nên việc bật tắt đèn người trực khu nhà làm Vì họ khơng biết xác có người tới người hết khỏi phòng họ biết phải quản lý nhiều phòng nên họ để điện đến hết ca trực, điều gây lãng phí điện lớn, đặc biệt hoàn cảnh nước ta thiếu điện cách trầm trọng Trên thị trường có số thiết bị bật tắt đèn thông minh, SmartLight Hàn Quốc sản xuất: Được tích hợp sensor cảm ứng hồng ngoại thân nhiệt, đèn tự động bật có người vào vùng cảm ứng tắt khơng có người Tuy nhiên thiết bị tích hợp ln điều khiển với đèn sản phẩm Do giá thành cao khơng thích hợp cho phòng cần lượng chiếu sáng lớn, không thay đổi loại bóng đèn theo u cầu Hình 1.1: Đèn thơng minh Smartlight Hệ thống giám sát điều khiển chiếu sáng sử dụng camera kết nối với máy tính để kiểm sốt số người phòng, qua phát lệnh đóng mở cơng tắc tơ bật tắt bóng đèn Hình 1.2: Hệ thống camera giám sát Hệ thống giúp việc bật tắt đèn nơi lắp đặt cách xác, tự động bán tự động Tuy nhiên sử dụng máy tính nên giá thành hệ thống cao, mặt khác không giải vấn đề tiết kiệm điện Vì thường sử Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Hn dụng tòa nhà cơng nghệ cao, khu vực cần điều chỉnh chiếu sáng khơng phải mục đích tiết kiệm điện Hệ thống bật tắt đèn tự động sử dụng IC số mạch Logic cho phép ta dựa vào lượng người vào để đóng ngắt cơng tắc cách tự động Hệ thống có cấu tạo đơn giản, rẻ, khơng phải lập trình mà dựa vào mạch Logic… tính linh động khơng cao, khó chỉnh định điều kiện làm việc thay đổi, có khả nâng cấp mở rộng hệ thống 1.2 Lựa chọn giải pháp 1.2.1 Giải pháp công nghệ Qua phân tích trên, nhóm chúng em đưa giải pháp xây dựng hệ thống điều khiển đèn thông minh cho phòng họp: điều khiển bật tắt đèn qua việc kiểm sốt lượng người vào phòng Thu nhận tín hiệu xử lý tín hiệu, có người vào phòng, đèn bật bật, đèn chưa bật bật đèn lên; người hết khỏi phòng tắt đèn Trong q trình làm việc hệ thống ln hiển thị số người phòng để tiện cho việc kiểm tra, theo dõi 1.2.2 Giải pháp thiết kế ∙ Để phát người ta dùng thu phát hồng ngoại mắc gần đặt cửa vào ∙ Xử lý, điều khiển dùng vi điều khiển: lập trình để nhận tín hiệu vào từ Led hồng ngoại, tính tốn xử lý để đưa lệnh bật tắt đèn ∙ Để hiển thị ta dùng Led thanh: lấy tín hiệu từ VDK để thơng báo xem phòng có người ∙ Điều khiển tắt/mở bóng đèn nhờ transistor cấp dòng cho rơ le 1.2.3 Các yêu cầu ∙ Hệ thống điều khiển đèn thông minh áp dụng cho phòng họp: ➢ Số lượng người phòng tối đa khơng q 99 người ➢ Phòng có cửa vào ➢ Ở thời điểm có người qua cửa ∙ Có người vào bật đèn hết tắt đèn ∙ Hệ thống có chế độ làm việc tự động ∙ Làm việc với điện áp 24V/50Hz, 12V DC ∙ Có khả nâng cấp, cải tiến Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân 1.2.4 Giới hạn hạn định ∙ Làm việc ban ngày lẫn ban đêm ∙ Thu nhận tín hiệu liên tục có người vào ∙ Hệ thống cấp điện từ đầu 1.3 Ý nghĩa nghiên cứu - Kết đề tài Với mục tiêu đặt ban đầu đồ án Hệ thống hoàn thành phần lớn mục tiêu hoạt động mong muốn bên cạnh q trình thi cơng nhóm nghiên cứu thêm hay để từ cải tiến cho mơ hình trở nên hồn thiện cách đáng kể tương lai Thông qua trình thực đề tài thành viên nhóm trau dồi rèn luyện thêm kỹ bước đầu làm quen với đồ án cấp sở - Hạn chế đề tài Đề tài bước đầu thực chức đặt chưa đạt u cầu tính thẩm mỹ mơ hình chưa thật gọn gàn chưa bắt mắt độ bền tính phổ biến chưa cao Vì cần phải cải tiến thay giải pháp khí thích hợp có hướng phát triển thật tốt để mai đưa mơ hình với chức vào thực tế phục vụ cho người cách tối ưu - Hướng phát triển đề tài Đề tài cần tiếp tục khắc phục nhược điểm khí, yếu tố nhiễu ảnh hưởng đến đồ án, đưa biện pháp, giải thuật nhằm tối ưu hóa chức nâng cấp thêm chức cho mơ hình Bổ sung chức khác cho đề tài điều khiển hệ thống hệ thống không cần hoạt động tự động trường hợp khẩn cấp camera quan sát thêm vào chức tự động reset lại hệ thống có dấu hiệu tải dễ bị tắt nghẽn Xây dựng kết hợp phần mềm để quan sát trực tuyến hay điều khiển thông qua apps smartphone nhằm kịp thời sửa chửa lỗi hệ thống từ xa thay phải đến tân nơi sửa mơ hình đưa vào thực tế Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Sơ đồ tổng quát Hệ thống điều khiển đèn thơng minh gồm có khối KHỐI NGUỒN KHỐI CẢM BIẾN KHỐI KHỐI CHẤP HÀNH XỬ KHỐI LÝ HIỆN THỊ Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống bật tắt đèn thông minh ∙ Khối Nguồn: Cung cấp nguồn cho hệ thống ∙ Khối Cảm biến: Sử dụng sensor hồng ngoại dùng để thu nhận tín hiệu người vào phòng, đưa tín hiệu thu vào chân VDK để xử lý Để nhận biết người vào hay ta dùng thu phát hồng ngoại mắc gần ∙ Khối Xử lý: Dùng VDK AT89S52 để lấy tín hiệu từ cảm biến, tính toán, lưu trữ đưa khối hiển thị khối chấp hành ∙ Khối Hiển thị: Lấy tín hiệu từ chân Pic để hiển thị số lượng người phòng Led Khối Chấp hành: Nhận tín hiệu từ khối xử lý để thực đóng cắt tiếp điểm mạch động lực 2.2 Các module hệ thống 2.2.1 Module khối nguồn Module tạo điện áp chiều từ nguồn xoay chiều 24V nguồn chiều 12V để cung cấp cho linh kiện hệ thống Dùng chỉnh lưu từ 24V xoay chiều sang 12V chiều, dùngIC 7805 ổn áp để lấy điện áp ổn định 5V ngõ Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Hình 2.1: Module nguồn cấp 2.2.2 Module cảm biến Bộ phận cảm biến hệ thống sử dụng mạch thu phát hồng ngoại phát ánh sáng hồng ngoại truyền tới Led thu Led thu hồng ngoại có nối với nguồn chiều qua điện trở R17, R18, chân lại lần nượt nối với chân chân LM358 Ở trạng thái bình thường, tín hiệu hồng ngoại truyền từ khối phát Led thu thu nhận, đầu tín hiệu mức cao (mức 1); có người cắt qua khiến Led thu tín hiệu, đầu cho tín hiệu mức thấp (mức 0) Để phân biệt người vào hay ta mắc Thu- Phát song song đặt cạnh Tín hiệu thu từ đầu Led thu đưa vào chân Vi xử lý để thực trình tính tốn, kiểm tra, lưu trữ… Hình 2.2: Module thu phát hồng ngoại 2.2.3 Module điều khiển trung tâm Khối điều khiển trung tâm dùng vi điều khiển AT89S52 Khi có tín hiệu ngắt từ thu hồng ngoại qua chân P3.1 P3.2 Vi điều khiển kích hoạt ngắt cổng P2.0 >> P2.7, qua thuật tốn nạp thực chương trình điều khiển đưa tới cổng A>>H tín hiệu để điều khiển khối hiển thị (Led thanh) khối chấp hành (module động lực) Bộ tạo dao động dùng thạch anh 12kMhz cung cấp ngồn dao động cho Pic Bộ Reset cấp nguồn 5V xác lập trạng thái ban đầu cho Pic Trang Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Hình 2.3: Module điều khiển trung tâm 2.2.4 Module tương tác điều khiển (hiển thị) Để tiện cho việc kiểm tra theo dõi số người phòng, ta sử dụng Led mắc chung Anot với số người hiển thị tối đa 99 người Tín hiệu điều khiển từ Vi xử lý đưa cổng B để bật tắt Led từ đến (tích cực mức dương) tương ứng với số từ đến cần hiển thị Để hiển thị hai Led ta dùng thuật tốn qt Led với tín hiệu đưa từ cổng A định Led hay Led bật Hình 2.4: Module hiển thị 2.2.5 Module chấp hành Trang 10 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Bộ phận chấp hành có Role nối với thiết bị điện Vi xử lý sau xử lý tín hiệu gửi lệnh điều khiển để đóng mở Transistor cấp nguồn cho cuộn dây Role (dòng áp) Đèn điện nối với nguồn 220V xoay chiều qua tiếpđiểm Role, Role tác động đèn bật lên ngược lại đèn tắt Role tác động Để đảm bảo cho hệ thống làm việc hai chế độ tay tự động ta dùng cơng tắc vị trí: vị trí chế độ làm việc tự động, vị trí tươngứng với tắt/ bật đèn Hình 2.5: Module chấp hành hệ thống bật tắt đèn thông minh CHƯƠNG III:CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH 3.1 Vi điều khiển AT89S52 Sơ đồ chân Trang 11 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Hình 3.1 sơ đồ chân AT89S52 – Nhóm chân nguồn: VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC GND: chân 20(hay nối Mass) Nhóm chân dao động: gồm chân 18 chân 19 (Chân XTAL1 XTAL2), cho phép ghép nối thạch anh vào mạch dao động bên vi điều khiển, sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên để hoạt động, thường ghép nối với thạch anh tụ để tạo nguồn xung clock ổn định XTAL 1: Ngõ vào đến mạch khuếch đại dao động đảo ngõ vào đến mạch tạo xung clock bên XTAL 2: Ngõ từ mạch khuếch đại dao động đảo Chân chọn nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP): dùng để xác định chương trình thực lấy từ ROM nội hay ROM ngoại Chân 31 nối mass: sử dụng nhớ chương trình bên vi điều khiển Chân 31 nối VCC: sử dụng nhớ chương trình (4Kb) bên vi điều v RST(Chân RESET): Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống thiết lập lại giá trị ban đầu ngõ mức tối thiểu chu kì máy Chân cho phép nhớ chương trình PSEN: PSEN ( program store enable) tín hiệu xuất chân 29 dùng để truy xuất nhớ chương trình ngồi Chân thường nối với chân OE (output enable) ROM Khi vi điều khiển làm việc với nhớ chương trình ngồi, chân phát tín hiệu kích hoạt mức thấp kích hoạt lần chu kì máy Trang 12 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Khi thực thi chương trình ROM nội, chân trì mức logic khơng tích cực (logic 1)(Khơng cần kết nối chân không sử dụng đến) Chân ALE :(chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30)Khi Vi điều khiển truy xuất nhớ từ bên ngoài, port vừa có chức bus địa chỉ, vừa có chức bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa đường liệu kết nối chúng với IC chốt.Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động đưa vào Vi điều khiển, dùng tín hiệu ngõ ALE làm xung clock cung cấp cho phần khác hệ thống - Nhóm chân điều khiển vào/ra: Port 0: Gồm chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng: Chức xuất/nhập :các chân dùng để nhận tín hiệu từ bên ngồi vào để xử lí, dùng để xuất tín hiệu bên ngồi, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt Chức bus liệu bus địa (AD7-AD0) : chân (hoặc Port 0) làm nhiệm vụ lấy liệu từ ROM RAM ngoại (nếu có kết nối với nhớ ngồi), đồng thời Port dùng để định địa nhớ Port (P1): Gồm chân (từ chân đến chân , có chức làm đường xuất/nhập, khơng có chức khác Port (P2) :Gồm chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng: Chức xuất/nhập Chức bus địa cao (A8-A15): kết nối với nhớ ngồi có dung lượng lớn,cần byte để định địa nhớ, byte thấp P0 đảm nhận, byte cao P2 đảm nhận Port (P3):gồm chân (từ chân 10 đến 17):Chức xuất/nhập Với chân có chức riêng: P3.0 RxD : Ngõ vào nhận liệu nối tiếp P3.1 TxD : Ngõ xuất liệu nối tiếp P3.2 INT0: Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1: Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.5 T1 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.6 WR : Ngõ điều khiển ghi liệu lên nhớ P3.7 RD : Ngõ điều khiển đọc liệu từ nhớ bên P1.0 T2 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P1.1 T2X : Ngõ Nạp lại/thu nhận Timer/Counter thứ Trang 13 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Chức năng: Là vi điều khiển mạch KB EPROM bên 256 Byte RAM nội Port xuất /nhập I/O bít định thời 16 bit.Watch dog timer.Các đặc điểm khác giống AT89C51 3.2 Led Hồng Ngoại a Led phát Diode quang thường chế tạo gecmani silic Hình 3.2: Cấu tạo diode hồng ngoại Led hồng ngoại làm việc hai chế độ: chế độ biến đổi quang điện chế độ nguồn quang điện Nguyên lý chế độ biến đổi quang điện: Lớp p mắc vào cực âm nguồn điện, lớp n mắc vào cực dương Phân cực ngược nên chưa chiếu sang có dòng điện nhỏ bé chạy qua ứng với dòng điện ngược (còn gọi dòng điện tối) Khi có quang thơng dòng điện qua mối nối p-n tăng lên gọi dòng điện sáng b Led thu Cấu tạo: Hình 3.3: Cấu tạo led thu Nguyên lý: Giả sử điều kiện phân cực cho IC hoàn chỉnh, IC nhận tín hiệu điều khiển từ diode phát quang, mạch khuếch đại OP-amp của IC biến đổi dòng điện thu từ diode điện áp (điện áp đươc khuếch đại) Tín hiệu điện áp đưa Trang 14 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân đến Smith triger để tạo xung vuông, xung có nhiệm vụ kích transistor ngõ hoạt động, lúc ngõ chân số IC mức thấp, tín hiệu ngõ tác động mức 0, dùng đẻ điều khiển gián tiếp tải Khi ngăn ánh sáng chiếu vào ngược lại khơng hoạt động dẫn dòng 3.3 Led đoạn a Các khái niệm Trong thiết bị, để báo trạng thái hoạt động thiết bị cho người sử dụng với thơng số dãy số đơn thuần, thường người ta sử dụng “ Led đoạn ” Led đoạn sử dụng thơng số khơng đòi hỏi phức tạp, cần hiển thị số đủ, chẳng hạn Led đoạn sử dụng để hiển thị nhiệt độ phòng, đồng hồ đồng hồ treo tường điện tử, hiển thị số lượng sản phẩm kiểm tra sau công đoạn … b Sơ đồ vị trí Led : Các điện trở 330Ω điện trở bên ngồi kết nối để giới hạn dòng điện qua Led Led đoạn nối với nguồn 5V Hình 3.4: Sơ đồ chân SEG-COM-ANODE hình ảnh minh họa c Kết nối với Vi điều khiển: Ngõ nhận tín hiệu điều khiển Led đoạn có đường, dùng Port Vi điều khiển để điều khiển Led đoạn Như Led đoạn nhận liệu bit từ Vi điều khiển để điều khiển hoạt động sáng tắt Led đơn nó, liệu xuất điều khiển Led đoạn thường gọi "mã hiển thị Led đoạn" Có hai kiểu mã hiển thị Led đoạn: mã dành cho Led đoạn có Anode(cực +) chung mã dành cho Led đoạn có Cathode(cực -) chung 3.4 Cấu tạo BJT Trang 15 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Hình 3.5: Sơ đồ chân BJT Gồm phiến bán dẫn ghép lại với tạo thành hai loại BJT loại PNP BJT loại NPN Trong đó, phiến bán dẫn cực E có nồng độ điện tích cao (P + N+) so với phiến bán dẫn cực C nên điện tích dịch chuyển từ cực E sang cực C Vì vậy, cực E gọi cực phát (phát điện tích), cực C gọi cực thu cực B gọi cực - Hình dạng – Ký hiệu – Tên gọi BJT Hình 3.6:Hình dạng ký hiệu BJT loại PNP - Chiều dòng điện chạy BJT Hình 3.7: Chiều dòng điện chạy BJT Ta có IE = IB + IC IC= IB + Dòng điện IB dòng điều khiển có giá trị nhỏ + Dòng điện IC, IE dòng điện có giá trị lớn Trang 16 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân IE = IB + IC IC>> IB => IE IC 3.5 Relay chân 12V Rơ-le loại linh kiện điện tử thụ động hay gặp ứng dụng thực tế Khi bạn gặp vấn đề liên quan đến cơng suất cần ổn định cao, ngồi dễ dàng bảo trì, rơ-le bạn cần tìm Vì vậy, hơm nay, tìm hiểu relay ứng dụng sống! Rơ-le cơng tắc (khóa K) Nhưng khác với cơng tắc chỗ bản, rơle kích hoạt điện thay dùng tay người Chính lẽ đó, rơ-le dùng làm cơng tắc điện tử! Vì rơ-le cơng tắc nên có trạng thái: đóng mở Relay chân SRD-12VDC: loại linh kiện đóng ngắt điện đơn giản Nó gồm phần cuộn hút tiếp điểm Cấu tạo relay mơ tả hình Hình 3.8 : Sơ đồ kích thước Relay 12V chân Nguyên lý hoạt động: Chân chân nối vào cuộn hút, có điện vào cuộn hút hút tiếp điểm chuyển từ vị trí xuống tiếp điểm Chân 3: đặt điện áp (nếu loại Relay 12V đặt 12V DC vào đây) - Chân 4, chân 5: tiếp điểm Trang 17 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Hình 3.9: Sơ đồ chân Relay Chân : chân cuộn dây, cấp nguồn ni cho cuộn dây cuộn dây hút kim loại làm đóng mở tiếp điểm, chân tiếp điểm thượng đóng có nguồn điện chạy cuộn dây làm cho nhả chân chân làm đóng chân chân lại nguồn ni trở lại trạng thái ban đầu chân chân đóng, chân chân nhả - Ứng dụng rờ-le: Nhìn chung, cơng dụng rờ-le "dùng lượng nhỏ để đóng cắt nguồn để đóng ngắt nguồn lượng lớn hơn” Rờ-le dùng thông dụng ứng dụng điều khiển động chiếu sáng.Khi cần đóng cắt nguồn lượng lớn, rờ-le thường ghép nối tiếp Nghĩa rờ-le nhỏ điều khiển rờ-le lớn hơn, rơ-le lớn điều khiển nguồn công suất 3.6 IC ổn áp LM7805 7805 mạch tích hợp điều chỉnh điện áp Đây dòng IC họ 78xx điều chỉnh điện áp tuyến tính cố định Nguồn điện áp mạch có biến động không cho lượng điện áp cố định Các vi mạch điều chỉnh điện áp trì điện áp đầu giá trị không đổi Các xx 78xx cho biết lượng điện áp cố định thiết kế để cung cấp: 7805 cung cấp nguồn +5 V Hình 3.10: IC ổn áp 7805 3.7 Một số linh kiện khác Ngoài mạch sử dụng số linh kiện khác điện trở, LED, LM358, biến trở, domino đế tản nhiệt cho LM7805 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG 4.1 Sơ đồ nguyên lý mạch Các module kết nối với theo sơ đồ hình vẽ Trang 18 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân Hình 4.1 Sơ đồ mạch nguyên lý 4.2 Thuật toán điều khiển Chương trình có nhiệm vụ: ∙ Kiểm tra xem người vào phòng hay khỏi phòng ∙ Vi điều khiển thực ngắt cổng P0để chuơng trình điều khiển thực ❖ Giải thuật: Chương trình điều khiển thực dựa ngắt INTERRUPT vi điều khiển Chương trình hồn tồn khơng tham gia vào việc thực điều khiển, chương trình có chức thực ngắt mạch cổng P0 thực điều khiển Các cổng P0 thực ngắt từ P0.4 - >BP.0 Đầu tiên ta bố trí thu phát hồng ngoại gần theo phương tạo thành mặt phẳng song song với mặt đất, thu phát nối với cổng P0.4 vi xử lý, thu phát thứ nối tới cổng P0.5 vi xử lý Khi có người qua, để biết người vào hay khỏi phòng Ta cần xem xét xem tín hiệu thu phát thứ bị gián đoạn trước hay tín hiệu thu phát hồng ngoại thứ Nếu mà tín hiệu thu phát thứ bị gián đoạn trước có nghĩa người vào phòng, tín hiệu thu phát thứ bị gián đoạn trước có nghĩa người khỏi phòng Vi xử lý ( cụ thể chương trình ) thực ngắt cổng B để thực đoạn chương trình 4.3 Đoạn Code mô Proteus 4.3.1 Đoạn Code #include Trang 19 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân unsigned char code number[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; // Mang luu ma so tu den //******************** Dinh nghia chan *****************// sbit chuc = P0^7; sbit dvi = P0^6; sbit ctr = P0^4; sbit in1 = P3^1; sbit in2 = P3^2; char ram = 0, value = 0; // Bien toan cuc luu so void delay_ms(int t){ // Ham Delay tre t mS khong tra ve du lieu int y,x;{ for(x=1;x8; // Nap bit cao cho ghi TH0 // TImer0 cu moi 10mS ngat xay lan de quet hien thi LED TL0 = (65536-1000)&0x00FF; //Nap bit thap cho ghi TL0 TR0 = 1; //Cho phep Timer0 bat dau dem } void display() interrupt 1{ // ham ngat Timer0 hien thi so tren LED doan unsigned char j; // Khai bao bien cuc bo su dung ham chuc = dvi = 1; // Keo chan dieu khien chan Anot LED len cao qua A1015 xuong thap for (j = 0; j < 5; j++){ // Lap lai 25 lan moi lan ngat de tao thoi gian mat du nhin duoc so ( 25 x 2mS = 50mS ) P2 = number[value%10]; // Gan gia tri Port xuat du lieu so hang don vi dvi = 0; // Cho phep chan Anot Led hang don vi sang delay_ms(5); // Tre mS dvi = 1; // Tat led hang don vi P2 = number[value/10]; // Gan gia tri Port xuat du lieu so hang chuc chuc = 0; // Cho phep chan Anot Led hang chuc sang delay_ms(5); // Tre 1mS chuc = 1; // Tat led hang chuc di} TH0 = (65536-1000)>>8; // Nap bit cao cho ghi TH0 de tiep tuc dem va ngat o cac lan tiep theo TL0 = (65536-1000)&0x00FF; //Nap bit thap cho ghi TL0 de tiep tuc dem va ngat o cac lan tiep theo } int count(){ // ham quet trang thai chan de phat hien nguoi di hay di vao if(in2==1){ delay_ms(1); while(in2==1); if(in1==1){ delay_ms(1); Trang 20 Thực hành sở GVHD: ThS Nguyễn Trọng Huân while(in1==1); ram+=1; if(ram