Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Điện, Trường Cao
đẳng Công nghệ đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá
trình học tập. Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc đến thầy giáo
Ths. Trần Quốc Ân , người thầy đã tận tình, hướng dẫn, giúp đỡ, động viên tôi
trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, đã động
viên, khích lệ để tôi có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 17 tháng 01 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ tên sinh viên:
Lớp: Mã SV: Khoa: Khoa Điện
Ngành:
Tên đề tài:
I. Nhận xét GVHD:
1. Ưu điểm:
2. Nhược điểm:
II. Điểm đánh giá:
Ngày….tháng……năm 2015
Giảng viên hướng dẫn
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 2
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
MỤC LỤC
Thiết kế hệ thống ổn dịnh nhiệt độ lò ấp trứng
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỷ 21 mở ra một thời đại mới , thời đại khoa học công nghệ đòi hỏi
con người luôn luôn không ngừng tìm tòi học tập để tiến bộ .Với sự nhảy vọt
của khoa học, kỹ thuật điện tử là nghành mới phát triển chỉ trong thời gian ngắn
nó đã đạt được những thành tựu to lớn ở hầu hết các lĩnh vực khác nhau trong
đời sống xã hội.
Thiết bị và công nghệ luôn được đổi mới tiên tiến hiện đại để góp phần
nâng cao chất lượng cũng như các máy móc ,thiết bị hoạt động có hiệu quả , an
toàn ổn định . Ngày nay các bộ vi điều khiển đang có ứng dụng ngày càng rộng
rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội, đặc biệt là trong kỹ thuật tự
động hóa và điều khiển từ xa.
Giờ đây với nhu cầu chuyên dụng hóa, tối ưu (thời gian ,không gian ,giá
thành) bảo mật, tính chủ động trong công việc…ngày càng đòi hỏi khắt khe.việc
đưa ra công nghệ mới trong lĩnh vực chế tạo mạch điện tử để đáp ứng những
nhu cầu trên là hoàn toàn cấp thiết mang tính thực tế cao.
Kỹ thuật vi điều khiển hiện nay rất phát triển, nó được ứng dụng vào rất
nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp, tự động hóa, trong đời sống và còn nhiều
lĩnh vực khác nữa. So với kỹ thuật số thì kỹ thuật vi điểu khiển nhỏ gọn hơn rất
nhiều do nó được tích hợp lại và có khả năng lập trình được để điều khiển nên
rất tiện dụng và cơ động. Với tính ưu việt của vi điều khiển thì trong phạm vi đồ
án nhỏ này, em chỉ dùng vi điều khiển để đo và khống chế nhiệt độ, đồng thời
cho hiển thị lên led.
Đồ án này được thực hiện bằng các kiến thức đã học ,một số sách tham
khảo và một số nguồn tài liệu khác .Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn
nên em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy rất mong được sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để em có thể hoàn thành đồ án của mình
một cách tốt nhất.
Em xin chân thành cảm ơn
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Ngọc Sơn
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 4
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
CHƯƠNG I : VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG
MẠCH
1.1. Giới thiệu về vi điều khiển
1.1.1 Lịch sử phát triển của bộ vi xử lý và bộ vi điều khiển
Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ thuật vi điện tử mà đặc trung
là kỹ thuật vi xử lý đã tạo ra một bước ngoặt quan trọng trong sự phát triển của
khoa học tính toán, điều khiển và xử lý thông tin.
Năm 1971, hãng Intel đã cho ra đời bộ vi xử lý (microprocessor) đầu tiên
trên thế giới tên gọi là Intel-4004, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết của một công
ty kinh doanh là hãng truyền thông BUSICOM.
Sau đó các bộ vi xử lý mới liên tục được đưa ra thị trường và ngày càng
được phát triển, hoàn thiện hơn trong các thế hệ sau:
- Năm 1971, hãng Intel đưa ra bộ vi xử lý 8 bit đầu tiên với tên Intel-
8008.
- Năm 1975, Intel chế tạo bộ vi xử lý 8 bit 8088 và 8085.
Cũng vào khoảng thời gian 1975, một loạt các hãng khác trên thế giới
cũng đã giới thiệu các bộ vi xử lý tương tự: 6800 của Motorola với 5000
tranzitor, Signetics 6520, 1801 của RCA, kế đến là 6502 cùa hãng MOS
Technology và Z80 của hãng Zilog.
Vào năm 1976 Intel giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroller) 8748,
một chip tương tự như các bộ vi xử lý và là chip đầu tiên trong họ vi điều khiển
MCS-48. 8748 là một vi mạch chứa trên 17000 Transistor, bao gồm một CPU,
1K byte EPRAM, 64 byte RAM, 27 chân nhập xuất và một bộ định thời 8 bit.
Năm 1978 xuất hiện Intel 8086 là loại bộ vi xử lý 16 bit với 29.000
tranzitor, Motorola 68.000 tích hợp 70.000 tranzitor, APX 432 chứa 120.000
tranzitor. Bộ vi xử lý của Hewlet Pakard có khoảng 450.000 tranzitor. Từ năm
1974 đến 1984 số tranzitor tích hợp trong một chip tăng khoảng 100 lần.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Năm 1983, Intel đưa ra bộ vi xử lý 80268 dùng trong các máy vi tính họ
AT ( Advanced Technology). Chip này sử dụng I/O 16 bit, 24 đường địa chỉ và
không gian nhớ điạ chỉ thực 16 MB.
Năm 1987,Intel đưa ra bộ vi xử lý 80386 32-bit.
Năm 1989 xuất hiện bộ vi xử lý Intel 80486 .
Năm 1992 đến nay , xuất hiện Intel 80586 còn gọi là Pentium 64 bit chứa
4 triệu tranzitor.
1.1.2. Ưu và khuyết điểm của các bộ vi điều khiển
Các công việc được thực hiện bởi các bộ vi điều khiển thì không mới.
Điều mới là các thiết kế hiện thực với ít thành phần hơn so với các thiết kế trước
đó. Các thiết kế trước đó đòi hỏi phải vài chục hoặc vài trăm IC để thực hiện nay
chỉ cần một ít thành phần trong đó bao bộ vi điều khiển. Số thành phần được
giảm bớt, hiệu quả trực tiếp của tính khả lập trình của các bộ vi điều khiển và
độ tích hợp cao trong công nghệ chế tạo vi mạch, thường chuyển thành thời gian
phát triển ngắn hơn, giá thành khi sản xuất thấp hơn, công suất tiêu thụ thấp hơn
và độ tin cậy cao hơn.
Vấn đề ở đây là tốc độ. Các giải pháp dựa trên bộ vi điều khiển không bao
giờ nhanh bằng giải pháp dựa trên các thành phần rời rạc. Những tình huống đòi
hỏi phải đáp ứng thật nhanh (cỡ nsec) đối với các sự kiện (thường chiếm thiểu
số trong các ứng dụng) sẽ được quản lý tồi khi dựa vào các bộ vi điều khiển.
Tuy nhiên trong vài ứng dụng, đặc biệt là các ứng dụng liên quan đến con
người, các khoảng thời gian trễ tính bằng nsec, µsec hoặc thậm chí msec là
không quan trọng. Việc giảm bớt các thành phần là một điều lợi như đã đề cập,
các thao tác trong chương trình điều khiển làm cho thiết kế có thể thay đổi bằng
cách thay đổi phần mềm. Điều này có ảnh hưởng tối thiểu đến chu kỳ sản xuất.
Do đó các bộ vi điều khiển có thể được ứng dụng rộng rãi trong các ứng dụng
phục vụ con người.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Để có thể hiểu rõ hơn về các bộ vi điều khiển, chúng ta sẽ tìm hiểu về một
số các họ vi điều khiển của một số hãng điện tử điển hình đang được sử dụng
rộng rãi trong khoa học kỹ thuật và đời sống.
1.2 Tổng quan về vi điều khiển 89S52
AT89S52 là họ IC vi điều khiển do hang Atmel sản xuất . Các sản phẩm
AT89S52 thích hợp chp những ứng dụng điều khiển . Việc xử lý trên byte và các
toán số học ở cấu trúc dữ liệu nhỏ được thực hiện bằng nhiều chế độ truy xuất
dữ liệu nhanh trên RAM nội . Tập lệnh cung cấp một bản tiện dụng của những
lệnh số học 8 bit gồm cả lệnh nhân và lệnh chia . Nó cung cấp những hổ trợ mở
rộng trên chip dùng cho những biến một bit như là kiểu dữ liệu riêng biệt cho
phép quản lí và kiểm tra các bit trực tiếp trong hệ thống điều khiển.
AT89S52 cung cấp những đặc tính chuẩn sau : 8Kbyte bộ nhớ chỉ đọc có
thể xóa và lập trình nhanh (EPROM ) , 128 byte RAM , 32 đường I/O , 5 vector
ngắt có cấu trúc 2 mức ngắt , 1 port nối tiếp bán song công , 1 mạch dao động
tạo xung Clock và ộ dao động ON-CHIP , 3 timer/counter 16 bit.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Sơ lược về các chân của AT89S52
1.2.1 Chức năng các chân AT89S52
Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong
các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường
IO, đối với thiết kế lớn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và
bus dữ liệu.
Port 1: từ chân 1 đến chân 8 (P1.0 _ P1.7). Port 1 chỉ có chức năng dung
làm các đường điều khiển xuất nhập IO
Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Nếu không dùng bộ nhớ mở
rộng bên ngoài thì port 2 dùng làm các đường điều khiển IO.Nếu dung bộ nhớ
mở rộng bên ngoài thì port 2 có chức năng là bus địa chỉ cao A0 – A15.
Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có 2 chức
năng.Các chân port này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 8
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
hệ đặc biệt của AT89S52 như ở bảng sau:
P3.0 RXD Ngõ vào dữ liệu nối tiếp
P3.1 TXD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp
P3.2 INT0 Ngõ vào ngắt cứng thứ 0
P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt cứng thứ 1
P3.4 T0 Ngõ vào Timer/Counter thứ 0
P3.5 T1 Ngõ vào Timer/Counter thứ 1
P3.6 WD Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài
P3.7 RD Tín hiệu đọc dữ liệu bộ nhớ ngoài
• PSEN (Program store enable):
PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương
trình mở rộng thường được nối đến chân OE\ của Eprom cho phép đọc các byte
mã lệnh.
PSEN ở mức thấp trong thời gian AT89S52 lấy lệnh. Các mã lệnh của
chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh
bên trong AT89S52 để giải mã lệnh. Khi 89S52 thi hành chương trình trong
EPROM nội PSEN ở mức logic 1.
• ALE (Address Latch Enable):
Khi AT89S52 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus địa
chỉ và dữ liệu (AD7 – AD0) do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ. Tín
hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các
đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt.
Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai
trò là địa chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động.
• EA\ (External Access):
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0.
Nếu ở mức 1 thì vi điều khiển thực hiện chương trình từ bộ nhớ nội.
Nếu ở mức 0 thì vi điều khiển thực hiện chương trình từ bộ nhớ ngoại.
• RST (Reset):
• Ngõ vào chân 9 là ngõ vào Reset.Khi cấp điện cho hệ thống hoặc nhấn nút reset
thì mạch sẽ reset vi điều khiển.Khi reset thì tín hiệu reset phải ở mức cao ít nhất
2 chu kì máy.
• Các ngõ vào bộ dao động Xtal1, Xtal2:
Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong AT89S52. Khi sử dụng AT89S52,
người ta chỉ cần nối thêm tụ thạch anh và các tụ. Tần số tụ thạch anh thường là
12 Mh – 24 Mh.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 10
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
1.2.2. Sơ đồ khối bên trong AT89S52 :
Hình 2-2. Cấu trúc bên trong của vi điều khiển
1.2.3. Tổ chức bộ nhớ.
Bộ nhớ bên trong AT89S52 được phân chia như sau:
Các bank thanh ghi có địa chỉ từ 00H đến 1FH.
RAM địa chỉ hóa từng bit có địa chỉ từ 20H đến 2FHRAM đa dụng từ 30H đến
7FH. Các thanh ghi chức năng từ 80H đến FFH.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Cấu trúc bộ nhớ Ram bên trong vi điều khiển
Địa chỉ Địa chỉ
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 12
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Bảng tóm tắt các vùng nhớ AT89S52
- Bộ nhớ trong AT89S52 bao gồm ROM và RAM. RAM trong AT89S52 bao
gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit,
các bank thanh ghi và các thanh ghi chức năng đặc biệt.
- AT89S52 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng bộ nhớ riêng biệt
cho chương trình và dữ liệu. Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong
AT89S52 nhưng AT89S52 vẫn có thể kết nối với 64K byte bộ nhớ chương trình
và 64K byte dữ liệu.
- Bộ nhớ bên trong AT89S52 bao gồm ROM và RAM. RAM bao gồm nhiều
thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank
thanh ghi và các thanh ghi chức năng đặc biệt.
- AT89S52 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng nhớ riêng biệt cho
chương trình và dữ liệu. Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong AT89S52
nhưng AT89S52 vẫn có thể kết nối với 64 k byte bộ nhớ chương trình và 64 k
byte bộ nhớ dữ liệu mở rộng.
• Ram đa dụng:
Vùng nhớ Ram đa dụng gồm có 80 byte địa chỉ từ 30H – 7FH .Vùng nhớ
bank thanh ghi 32 byte từ 00H – 1FH cũng có thể dung làm vùng nhớ Ram đa
dụng. Mọi địa chỉ trong vùng Ram đa dụng đều có thể truy xuất tự do dùng kiểu
địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp. Bộ nhớ ngăn xếp của vi điều khiển dùng bộ nhớ
Ram nội nên dung lượng bộ nhớ ngăn xếp nhỏ trong khi đó các bộ vi xử lý bên
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 14
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
ngoài làm bộ nhớ ngăn xếp nên dung lượng tùy ý mở rộng.
• Ram có thể truy xuất từng bit:
AT89S52 chứa 210 bit được địa chỉ hóa từng bit, trong đó 128 bit chứa ở các
byte có địa chỉ từ 20H đến 2FH, các bit còn lại chứa trong nhóm thanh ghi chức
năng đặc biệt.
Ý tưởng truy xuất từng bit bằng phần mềm là một đặc tính mạnh của vi điều
khiển nói chung. Các bit có thể được đặt, xóa, and, or,… với 1 lệnh đơn. Ngoài
ra các port cũng có thể truy xuất được từng bít làm đơn giản phần mềm xuất
nhập từng bit.
• Các bank thanh ghi:
Bộ lệnh AT89S52 hỗ trợ 8 thanh ghi có tên là R0 đến R7 và theo mặc định
(sau khi reset hệ thống), các thanh ghi nàyở các địa chỉ 00H đến 07H.
Đây là lệnh 1 byte dùng địa chỉ thanh ghi. Tuy nhiên có thể thi hành bằng
lệnh 2 byte dùng địa chỉ trực tiếp nằm trong byte thứ 2: MOV A, 05H.
Lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 thì sẽ ngắn hơn và nhanh hơn nhiều
so với lệnh tương ứng dùng địa chỉ trực tiếp.
Bank thanh ghi tích cực bằng cách thay đổi các bit trong từ trạng thái
chương trình (PSW). Giả sủ thanh ghi thứ 3 đang được truy xuất, lệnh sau đây sẽ
di chuyển nội dung của thanh ghi A vào ô nhớ ram có địa chỉ 18H: MOV
R0, A.
• Các thanh ghi có chức năng đặc biệt:
AT89S52 có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion
Register) ở vùng trên của RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH.
Chú ý: tất cả 128 địa chỉ từ 80H đến FFH không được định nghĩa, chỉ có 21
thanh ghi chức năng đặc biệt được định nghĩa sẵn các địa chỉ.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 15
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
1.3. Cảm biến nhiệt độ DS18B20
Cảm biến nhiệt độ DS18B20 còn được gọi là cảm biến một dây.
Do những tiến bộ của công nghệ, các cảm biến không chỉ được nâng cao
về mặt chất lượng mà nhiều loại cảm biến mới đã lần lượt ra đời, cảm biến một
dây là một thí dụ. Trước hết xin nói về tên gọi: cảm biến một dây không có
nghĩa là cảm biến này chỉ có một dây ra mà thuật ngữ một dây (1 wire) được
dùng chỉ để nhấn mạnh một đặc điểm của loại cảm biến này là đường dẫn tín
hiệu lối ra và đường dẫn điện áp nguồn nuôi có thể dùng chung trên một dây dẫn
và không chỉ chung cho một cảm biến mà nhiều cảm biến có thể sử dụng chung
một đường dẫn
Do sử dụng chung đường số liệu đo lường với đường cấp điện áp nguồn
nên các cảm biến một dây đặc biệt thích hợp với các ứng dụng đo lường đa
điểm, khi mà số lượng các đường dẫn số liệu đo lường và đường cấp điện áp
nguồn trở thành một con số rất lớn.
DS18B20 là một sản phẩm của công ty Dallas (Mỹ), đâu cũng là công ty
đóng góp nhiều vào việc ra đời Bus-1Wire và các cảm biến 1 dây. Hình dạng
bên ngoài của cảm biến một dây DS18B20 được mô tả dưới hình vẽ, trong đó
dạng vỏ TO-92 với 3 chân là dạng thường gặp và được dùng trong nhiều ứng
dụng, còn dạng vỏ SOIC với 8 chân được dùng để đo nhiệt độ bề mặt, kể cả da
người.
Hình dạng của DS18B20:
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 16
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Các đặc điểm kĩ thuật của cảm biến DS18B20 :
- Sử dụng giao diện một dây lên chỉ cần có 1 chân ra để truyền thông.
- Độ phân giải khi đo nhiệt độ là 9-12Bit.
- Dải đo nhiệt độ -55 độ C đến +125 độ C , từng bậc 0,5 độ C có thể đạt độ
chính xác đến 0,1 độ C bằng việc hiệu chỉnh qua phần mềm . Rất thích hợp với
các ứng dụng đo lường vì nhiều đầu có thể được nối trên 1 Bus , Bus này được
gọi là Bus 1 dây (1-wirebus) giống hình dưới đây :
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Hình v trên là ph ng pháp u n i c a DS18S20, tuy nhiên c ng có thẽ ươ đấ ố ủ ũ ể
áp d ng cho DS18B20.ụ
Không c n thêm kinh ki n thêm bên ngoài, i n áp ngu n nuôi có thầ ệ đệ ồ ể
thay i trong kho ng r ng, t 3,0V-5,5V m t chi u và có th c c p thôngđổ ả ộ ừ ộ ề ể đượ ấ
qua ng c p d li u. Dòng i n tiêu th t i ch ngh c c nh . Th i gian l yđườ ấ ữ ệ đệ ụ ạ ế độ ỉ ự ỏ ờ ấ
m u và bi n i thành s t ng i nhanh, không quá 200 ms. M i c m bi n cóẫ ế đổ ố ươ đố ỗ ả ế
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
m t mã nh danh duy nh t 64 bit ch a trong b nh ROM trên chip (on chip),ộ đị ấ ứ ộ ớ
giá tr nh phân c kh c b ng tia laze.ị ị đượ ắ ằ
u o nhi t s DS18B20 a ra s li u bi u th nhi t o cĐầ đ ệ độ ố đư ố ệ để ể ị ệ độ đ đượ
d i d ng mã nh phân 9 bit. Các thông tin c g i n và nh n v t DS18B20ướ ạ ị đượ ử đế ậ ề ừ
trên giao di n 1-wire, do ó ch c n hai ng d n g m m t ng tín hi u vàệ đ ỉ ầ đườ ẫ ồ ộ đườ ệ
m t ng làm dây t là k t n i vi i u khi n n i m o. Ngu n nuôiộ đườ đấ đủđể ế ố đề ể đế để đ ồ
cho các thao tác ghi/ c/chuy n i có th c trích t ng tín hi u, khôngđọ ể đổ ể đượ ừ đườ ệ
c n có thêm ng dây riêng c p i n áp ngu n. M i vi m ch o nhi t ầ đườ để ấ đệ ồ ỗ ạ đ ệ độ
DS18B20 có m t mã s nh danh duy nh t, c kh c b ng Laser trong quáộ ố đị ấ đượ ắ ằ
trình ch t o vi m ch nên nhi u m ch DS1820 có th cùng k t n i vào m t busế ạ ạ ề ạ ể ế ố ộ
1-wire mà không có s nh m l n. c i m này làm cho vi c l p t nhi u c mự ầ ẫ Đặ để ệ ắ đặ ề ả
bi n nhi t t i nhi u v trí khác nhau tr nên d dàng và v i chi phí th p. Theoế ệ độ ạ ề ị ở ễ ớ ấ
chauanr 1 wire dài t i a cho phân gi i trên 12 bit ta ph i tính toán thêm b ngđộ ố đ ả ả ằ
ph n m m d a trên các s li u l u tr trên các thanh ghi nhi t ầ ề ự ố ệ ư ữ ệ độ
COUNTREMAIN và COUNT PER C trong nhóm thanh ghi nháp (scratchpad).
S chânơ đồ
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Chân GND : chân nối đất
Chân DQ : chân trao đổi dữ liệu , đồng thời là chân cấp nguồn cho toàn bộ hoạt
động của IC nếu sử dụng chế độ nguồn kí sinh. Khi kết nối với vi điều khiển thì
cần phải có điện trở kéo lên khoảng 4.7k
Chân Vcc : chân cấp nguồn .
1.4. Led 7 đoạn
Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 Led đơn có dạng thanh và có thêm 1 Led
đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới , bên phải của Led 7
thanh , 8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode (cực +) và cathode ( cực -) được nối
chung với nhau vào 1 điểm , được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện ,
8 cự còn lại trên mỗi Led đơn được đưa thành 8 chân riêng .
- Nếu Led 7 đoạn có Anode ( cực +) chung , đầu chung này được nối với +Vcc ,
các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các Led đơn , Led chỉ
sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
- Nếu Led 7 đoạn có Cathode ( cực - ) chung , đầu chung này được nối xuống
Ground ( hay mass) , các chân còn lại dung để điều khiển trạng thái sáng tắt của
các Led đơn , Led chỉ sáng khi tín hiệ đặt vào các chân này ở mức 1.
Bảng mã hiển thị Led 7 đoạn dành cho Led 7 đoạn có Cathode chung ( các
Led đơn sáng ở mức 1 )
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 21
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Bảng mã hiển thị Led 7 đoạn dành cho Led 7 đoạn có Aode chung ( các Led
đơn sáng ở mức 0 )
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
1.5. Một số linh kiện điện tử khác .
1.5.1. Điôt chỉnh lưu.
Điốt chỉnh lưu sử dụng trong mạch là điôt chỉnh lưu loại Silic: Là các điốt được
chế tạo từ chất bán dẫn Si Phần ngược của đặc tuyến V-A của điốt Si không có
đoạn bão hòa rõ rệt. Điện áp ngược tối đa cho phép cao hơn nhiều so với điốt Ge
và khi chưa bị đánh thủng thì làm việc khá ổn định. Nhiệt độ làm việc giới hạn
của điốt Silic là 125°C.
Điốt Silic có điện áp đánh thủng có thể lên tới 2500 V và hiện tượng đánh thủng
về điện là chủ yếu.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 23
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
1.5.2.Tìm hiểu IC LM 2576
LM2576 gồm một họ IC có thể tạo điện áp ngõ ra cố định với 3.3V, 5V, 12V,
15V và điện áp điều chỉnh được. LM2576 có những đặc điểm tối ưu như: điện
áp vào mở rộng đến 40V, dòng ra tải tương đối lớn (có thể tối đa là 3A).
1.5.3. Rơle(Relay): Relay được phân loại theo nguyên lý làm việc:
Relay có tiếp điểm: Loại này tác động lên mạch bằng cách đống mở các
tiếp điểm.
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Trần Quốc Ân
Relay không tiếp điểm (relay tĩnh): Loại này tác động bằng cách thay đổi
đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như:
Điện cảm, điện dung, điện trở…
Relay điện từ có cá đặc điểm:
Công suất điều khiển P
đk
từ vài W điến hàng nghìn W.
Công suất tác động P
tđ
từ vài phần W đến hàng trăm W.
Nhược điển của relay điện từ: Công suất tác động P
tđ
tương đối lớn, độ
nhạy thấp, hệ số điều kiển nhỏ K
đk
. Hiện nay có xu hướng cải tiến ứng dụng vật
liệu sắt từ để sản xuất relay để tăng K
đk
. Relay này khi đống tiếp điểm thì phát ra
tiếng kêu tách tách.
1.5.4. ULN 2803 :
Sơ đồ chân
Chân 9 ,10 là các chân cấp nguồn
Chân 1. 8 là các chân ngõ vào
Chân 11 .18 là các ngõ ra đảo
Thông số ULN 2803
SVTH : Nguyễn Ngọc Sơn 25