Đồ Án Vi Điều Khiển Giao Tiếp Vi Điều Khiển Qua Sóng nRF (điều khiển thiết bị qua đường cho người mù) Người Thực Hiện Đoàn Thị Hồng Phấn MSSV: 0309171072 Bộ Mơn Tự Động Hóa Khoa Điện-Điện Lạnh Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng Tháng 12 năm 2019 Giao tiếp Vi điều khiển qua sóng nRF (điều khiển thiết bị qua đường cho người mù) Giáo viên hướng dẫn: Th.s Cù Minh Phước Người Thực Hiện Đoàn Thị Hồng Phấn Giao tiếp Vi điều khiển qua sóng nRF (điều khiển thiết bị qua đường cho người mù) Người thực Đoàn Thị Hồng Phấn Hội Đồng Chấm Bảo Vệ: (Trưởng Ban )TS Đặng Đắc Chi (Thành Viên) (Thành Viên) (Thành Viên) (Thành Viên) (Thành Viên) (Thành Viên) (Thành Viên) (Thành Viên) Tháng 12 năm 2019 Lời Cảm Ơn Đồ án môn học tảng hướng đến đồ án Tốt nghiệp.Trong thời gian làm đồ án môn học, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến hướng dẫn nhiệt tình Thầy (Cơ) bạn bè Em xin chân thành cảm ơn Thầy (Cơ) mơn Tự Động Hóa khoa Điện - Điện Lạnh, trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng bảo tận tình kiến thức mơn học mơn chun ngành, giúp em có sở lí thuyết vững vàng tạo điều kiện hoàn thành tốt đồ án Em chân thành cảm ơn Thầy Đặng Đắc Chi, đặc biệt Thầy Cù Minh Phước tận tình giúp đỡ, nhiệt tình hỗ trợ để em hồn thành đề tài Do thời gian làm đồ án có giới hạn, trình độ cịn hạn chế nên có nhiều sai sót mong dẫn, góp ý Thầy (Cơ) bạn Người thực đề tài xin chân thành cảm ơn! Mục Lục Lời Cảm Ơn Mục Lục Danh sách hình Danh sách bảng Các từ viết tắt Các ký hiệu Chương Giới Thiệu 1.1 Tổng quan đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Cấu trúc đồ án 1.4 Kế hoạch thực Chương Lý thuyết 2.1 Giới thiệu sóng RF 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Hoạt động 2.1.3 Ưu điểm 2.1.4 Nhược điểm 2.2 Giới thiệu module truyền phát nRF24L01 .4 2.2.1 Thông số kỹ thuật .4 2.2.2 Sơ đồ chân nRF24L01 2.2.3 Phân tích 2.3 Giới thiệu PIC 16F877A 2.3.1 Tổng quan 2.3.2 Sơ đồ chân PIC 16F877A 2.3.3 Các chân SPI PIC16F877A 2.4 Giới thiệu LCD 16x2 2.4.1 Sơ đồ chân LCD 16x2 2.4.2 Thông số kỹ thuật .8 2.5 Giới thiệu cảm biến siêu âm SRF05 .9 2.5.1 Tổng quan 2.5.2 Các đặc tính siêu âm SRF05 10 2.5.3 Các đặc tính khác 13 2.6 Giới thiệu phần mềm mô Protues 15 2.7 Giới thiệu CSS .15 2.8 Giới thiệu Module L298N .16 Chương Thiết kế sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý 18 3.1 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống 18 3.1.1 Sơ đồ khối hệ thống truyền 18 3.2 Sơ đồ khối hệ thống nhận .18 3.3 Chức khối .19 3.3.1 Hệ thống truyền .19 3.3.2 Hệ thống nhận 19 3.4 Sơ đồ nguyên lý 20 3.4.1 Hệ thống truyền .20 3.4.2 Hệ thống nhận 20 3.4.3 Hệ thống nguồn 21 3.5 Sơ đồ mạch in .22 3.5.1 Hệ thống truyền .22 3.5.2 Hệ thống nhận 22 3.5.3 Hệ thống nguồn 5VDC 23 3.5.4 Hệ thống nguồn 12VDC 23 3.6 guyên lý hoạt động .24 3.6.1 Hệ thống truyền .24 3.6.2 Hệ thống nhận 25 Chương Chương trình điều khiển 26 4.1 Lưu đồ thuật giải 26 4.1.1 Hệ thống truyền .26 4.1.2 Hệ thống nhận 27 4.2 Chương trình điều khiển 31 4.2.1 Hệ thống truyền .31 4.2.2 Hệ thống nhận 34 Chương Kết đạt hướng phát triển 45 5.1 Kết đạt 45 5.2 Nhận xét kết 46 5.3 Quy trình vận hành .46 5.4 Hướng phát triển 46 Tài liệu tham khảo 47 Bảng tính vật tư 48 Danh sách hình Hình 2.1 Sơ đồ khối truyền nhận .3 Hình 2.2 Module nRF24L01 Hình 2.3 Sơ đồ chân nRF24L01 Hình 2.4 Hệ thống vi xử lí .6 Hình 2.5 VĐK tích hợp từ vi xử lý, nhớ ngoại vi Hình 2.6 Sơ đồ chân Pic 16F877A Hình 2.7 Sơ đồ chân LCD 16x2 .8 Hình 2.8 Cảm biến siêu âm SRF05 10 Hình 2.9 Giản đồ định thời chế độ 10 Hình 2.10 Sơ đồ chân chế độ 11 Hình 2.11 Giản đồ định thời chế độ 11 Hình 2.12 Sơ đồ chân chế độ 12 Hình 2.13 Nguyên lý TOF .13 Hình 2.14 Góc qt cảm biến 13 Hình 2.15 Chùm tia cảm biến 14 Hình 2.16 Mức độ cảu sóng âm hồi tiếp 14 Hình 2.17 Vùng phát SRF05 15 Hình 2.18 Vùng phát gắn hai cảm biến SRF05 15 Hình 2.19 Module L298N 16 Hình 3.1Sơ đồ khối hệ thống truyền 18 Hình 3.2 Sơ đồ khối hệ thống nhận 18 Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền 20 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống nhận 21 Hình 3.5: Hệ thống nguồn 5VDC 21 Hình 3.6: Hệ thống nguồn 12VDC 22 Hình 3.7 Sơ đồ mạch in hệ thống nhận 22 Hình 3.8 Sơ đồ mạch in hệ thống nhận 23 Hình 3.9 Sơ đồ mạch in nguồn 5VDC 23 Hình 3.10 Sơ đồ mạch in nguồn 12VDC .24 Hình 4.1:Lưu đồ thuật giải truyền 26 Hình 4.2: Lưu đồ giải thuật nhận 27 Hình 4.3: Lưu đồ giải thuật ngắt timer 28 Hình 4.4: Lưu đồ giải thuật nút nhấn 28 Hình 4.5: Lưu đồ giải thuật nút nhấn 29 Hình 4.6: Lưu đồ thuật giải đọc khoảng cách .30 Hình 4.7: Lưu đồ thuật giải đọc khoảng cách .30 Hình 5.1 Phần cứng hệ thống truyền 45 Hình 5.2 Phần cứng hệ thống nhận 45 Danh sách bảng Bảng 1.1 Kế hoạch thực đồ án Bảng 5.1 Bảng tính vật tư 49 #include #FUSES HS #use delay (crystal=20000000) #USE SPI(FORCE_SW , DI=PIN_C4, DO=PIN_C5, CLK=PIN_C3, MASTER, BAUD=10000000, MODE=0, BITS=8, MSB_FIRST, STREAM=STREAM_SPI) // khai báo sử dụng chân giao tiếp SPI #define RF24_SPI_DISABLE_WARNING #define SPI_MISO PIN_C4 #define SPI_MOSI PIN_C5 #define SPI_CLK PIN_C3 #define RF24_IRQ PIN_D1 #define RF24_CS PIN_D0 #define RF24_CE PIN_D2 #define RF24_PERFORMANCE_MODE #define RF24_SPI STREAM_SPI #include //Khai báo thư viện nRF24L01 #DEFINE LED PIN_c0 #DEFINE COI PIN_B2 #DEFINE TRIGGER1 #DEFINE ECHO1 #DEFINE TRIGGER2 #DEFINE ECHO2 PIN_c6 PIN_c7 PIN_e1 PIN_e2 35 FLOAT KCSA1, KCSB1,KCSA2, KCSB2; UNSIGNED INT8 GT_TRAN1,GT_TRAN2; signed int16 kc1,kc2; int RXbuffer1[4]; // gia tri nhan int RXdatasize, RXpipe; int1 tt,tt1; #int_timer1 void interrupt_timer1() { GT_TRAN1++; GT_TRAN2++; } VOID TAO_XUNG_TRIGGER1() { Delay_ms(50); Output_high(TRIGGER1); DELAY_MS(1); OUTPUT_LOW(TRIGGER1); SET_TIMER1(0); WHILE(!(INPUT(ECHO1))); SETUP_TIMER_1(T1_INTERNAL); WHILE(INPUT(ECHO1)==1); KCSA1 = GET_TIMER1(); SETUP_TIMER_1(T1_DISABLED); } VOID TAO_XUNG_TRIGGER2() 36 //Khai báo biến { DELAY_MS(50); OUTPUT_HIGH(TRIGGER2); DELAY_MS(1); OUTPUT_LOW(TRIGGER2); SET_TIMER1(0); WHILE(!(INPUT(ECHO2))); SETUP_TIMER_1(T1_INTERNAL); WHILE(INPUT(ECHO2)==1); KCSA2 = GET_TIMER1(); SETUP_TIMER_1(T1_DISABLED); } VOID DOC_KHOANG_CACH1() { GT_TRAN1=0; TAO_XUNG_TRIGGER1(); KCSB1 = KCSA1 +GT_TRAN1*65536; KCSB1 = KCSB1/5; KCSB1 = (KCSB1/58); kc1=kcsb1; } VOID DOC_KHOANG_CACH2() { GT_TRAN2=0; TAO_XUNG_TRIGGER2(); 37 KCSB2 = KCSA2 +GT_TRAN2*65536; KCSB2 = KCSB2/5; KCSB2 = (KCSB2/58); kc2=kcsb2; } void nn1() { if(input(pin_a2)==0) { delay_ms(20); if(input(pin_a2)==0) { tt=~tt; while(!input(pin_a2)); } } } void nn2() { if(input(pin_a3)==0) { delay_ms(20); if(input(pin_a3)==0) { tt1=~tt1; while(!input(pin_a3)); 38 } } } void main() { set_tris_b(0x00); Set_tris_d(0x00); set_tris_a(0xff); set_tris_c(0x00); set_tris_e(0x00); SETUP_TIMER_1(T1_DISABLED); ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER1); RF24_initPorts(); // khởi tạo port NRF RF24_default_config(); if(RF24_RX_SET()==1) // kiểm tra có NRF khơng, có báo ok { output_high(led); } delay_ms(1000); tt=0;tt1=0; output_low(COI); while(true) { nn1(); nn2(); 39 if(tt1==1) { DOC_KHOANG_CACH1(); if(kc1