KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HĨA

--------

ĐỒ ÁN :

MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ
GIÁM SÁT BƠM NƯỚC

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2021


KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA

--------

ĐỒ ÁN:

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT BƠM NƯỚC

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2021


KHOA CN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

BỘ MƠN: TỰ ĐỘNG HĨA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày….tháng 7 .năm 2021

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH TỰ ĐỘNG HÓA
CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Tên đồ án:
Mơ hình hệ thống báo cháy tự động.
Sinh viên thực hiện:

Giảng viên hướng dẫn:

Đánh giá đồ án
1. Về cuốn báo cáo:
Số trang:
Số bảng số liệu:

_________

Số chương: _________

_________

Số hình vẽ: _________

Số tài liệu tham khảo: _________

Sản phẩm:

_________


Một số nhận xét về hình thức cuốn báo cáo:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
2. Về nội dung đồ án:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
3. Về tính ứng dụng:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................


............................................................................................................................................
4. Về thái độ làm việc của sinh viên:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Đánh giá chung:
Điểm từng sinh viên: :………../10

Họ tên sinh viên

Người nhận xét

(Ký tên và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Lời nói đầu tiên, em xin cảm chân thành cảm ơn thầy đã hỗ trợ trong học phần đồ án
chun ngành tự động hóa.
Trong q trình thực hiện đồ án, được sự giúp đỡ của thầy …em đã rút ra cho mình
nhiều bài học quý giá, giúp em rất nhiều trong quá trình học tập và làm việc của em trong
tương lai.
Trong quá trình thực hiện đồ án , do kinh nghiệm em còn nhiều hạn chế nên khơng
tránh khỏi những sai sót. Mong nhận được sự góp ý của thầy để hồn thiện hơn.

TP. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 6 năm 2021
Tác giả


KHOA CN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MƠN: TỰ ĐỘNG HĨA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

TP. HCM, ngày….tháng 7 .năm 2021

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
TÊN ĐỒ ÁN: Mơ hình hệ thống điều khiển và giám sát hoạt động bơm nước
Giảng viên hướng dẫn:
Thời gian thực hiện:
Sinh viên thực hiện:
Nội dung đề tài:

-

Sử dụng được esp8266.

-

Xuất dữ liệu ra LCD.

-

Viết webserver.

-

Đọc giá trị cảm biến lưu lượng.

Kế hoạch thực hiện:
- Ngày 10/03/2020: thực hiện :nhận đề tài.
- Từ ngày 15/03/2020 đến ngày 20/03/2020: thực hiện: chuẩn bị linh kiện.
- Từ ngày 01/04/2020 đến ngày 14/04/2020:thực hiện: xây dựng phần cứng.
- Từ ngày 15/04/2020 đến ngày 14/05/2020:thực hiện: soạn thảo phần code.
- Từ ngày 15/05/2020 đến ngày 01/06/2020: thực hiện: chuẩn bị báo cáo.
Xác nhận của giảng viên hướng dẫn

TP. HCM, ngày 10 tháng 12 năm 2020
Sinh viên


ĐỒ ÁN


GVHD:

Mục Lục
DANH MỤC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT.......................................................iii
DANH MỤC HÌNH ẢNH........................................................................................iv
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.................................................................1
1.1 Đặt vấn đề......................................................................................................................1
1.2 Mục tiêu đề tài...............................................................................................................1
1.3 Phương pháp thực hiện và nghiên cứu...........................................................................1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..........................................................................3
2.1 ESP8266 nodeMCU.......................................................................................................3
2.1.1Giới thiệu về ESP8266 NodeMCU...........................................................................3
2.1.2SDK...........................................................................................................................3
2.1.3 Thơng số kĩ thuật......................................................................................................5
2.2 Màn Hình LCD (16x2)..................................................................................................6
2.2.1 Giới thiệu..................................................................................................................6
2.2.2 Thông số kỹ thuật.....................................................................................................7
2.2.3 Sơ đồ chân LCD.......................................................................................................7
2.2.4 Địa chỉ ba vùng nhớ..................................................................................................8
2.2.5 Các lệnh điều khiển của LCD...................................................................................8
2.3 Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc XKC-Y25-V................................................11
2.4 I2C...............................................................................................................................13
2.5 Cảm biến lưu lượng Sea YF-S401...............................................................................14
2.6 Bơm..............................................................................................................................15
2.7 Nguồn tổ ong 12V 5A..................................................................................................16
2.8 Mạch giảm áp DC LM2596.......................................................................................17

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ THỰC HIỆN.........................................................................18
3.1 Lưu đồ giải thuật..........................................................................................................18

3.2 Sơ đồ kết nối của mơ hình...........................................................................................19
3.3 Sơ đồ khối của hệ thống bơm.....................................................................................20

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM.............................................................21

SVTH:

1


ĐỒ ÁN

GVHD:

4.1 Ảnh chụp bên trong mơ hình.......................................................................................21
4.2 Ảnh chụp mơ hình bên ngồi.......................................................................................22
4.3 Ảnh app inventer..........................................................................................................23
4.4 Ảnh webserver của hệ thống........................................................................................24

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỊNH HƯỚNG ĐỀ TÀI........................................25
5.1 Kết quả đạt được........................................................................................................25
5.2 Hạn chế......................................................................................................................25
5.3 Hướng phát triển của đề tài........................................................................................25

PHỤ LỤC................................................................................................................ 27
I Code chương trình Web server........................................................................................27
II Code app inventor..........................................................................................................31
III Code ESP8266..............................................................................................................33

TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................41


SVTH:

2


ĐỒ ÁN

GVHD:

DANH MỤC KÝ HIỆU, CỤM TỪ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU

THUẬT NGỮ

LCD

liquid crystal display

IoT

Internet of Things

I/O

Input/output

IDE


Integrated Development Environment

PWM

Pulse Width Modulation

GSM

Grams per square Meter

GPRS

General Packet Radio Service

RAM

Random Access Memory

SVTH:

3


ĐỒ ÁN

GVHD:

DANH MỤC HÌNH ẢNH
HÌNH 2.1: HÌNH ESP8266 NODEMCU..................................................................3
HÌNH 2.2: HÌNH CÁC CHÂN CỦA ESP8266 NODEMCU....................................5

HÌNH 2.3: MÀN HÌNH LCD....................................................................................7
HÌNH 2.4: HÌNH CẢM BIẾN XKC-Y25-V...........................................................11
HÌNH 2.5: CÁC CHÂN CẢM BIẾN XKC-Y25-V.................................................12
HÌNH 2.6 MODULE I2C........................................................................................13
HÌNH 2.7: CẢM BIẾN SEA YF-S401....................................................................14
HÌNH 2.8: HÌNH BƠM NƯỚC 365........................................................................15
HÌNH 2.9: NGUỒN TỔ ƠNG 12V 5A...................................................................16
HÌNH 2.10: GIẢM ÁP DCLM2596........................................................................17
HÌNH 3.1 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MƠ HÌNH........................................................19
HÌNH 4.1: HÌNH CHỤP BÊN TRONG MƠ HÌNH................................................21
HÌNH 4.2: HÌNH CHỤP TỪ PHÍA TRƯỚC MƠ HÌNH.........................................22
HÌNH 4.3: HÌNH CHỤP MƠ HÌNH TỪ PHÍA SAU..............................................22
HÌNH 4.4 HÌNH CHỤP APP INVENTER TRÊN ĐIỆN THOẠI...........................23
HÌNH 4.5 HÌNH WEBSERVER..............................................................................24

SVTH:

4


ĐỒ ÁN

GVHD:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Đặt vấn đề
Trong quá trình phát triển con người hện nay, những cuộc phát triển
cơng nghệ đóng vai trị rất quan trọng, chúng làm thay đổi từng ngày từng
giờ cược sống của con người theo hướng hiện đại hơn. Đi đôi với q trình
phát triển con người, những thay đổi do chính tác động con người trong tự

nhiên, trong môi trường sống cũng đang diễn ra, tác động trở lại chúng ta
như ô nhiễm môi trường , khí hậu thay đổi, v.v... Dân số tăng, nhu cầu công
nghệ tăng theo, các dịch vụ, các tiện ích từ đó cũng được hình thành và phát
triển theo. Đặc biệt là áp dụng các công nghệ của các ngành điện tử, tự động
hóa, cơng nghệ thông tin và truyền thông vào trong thực tiễn cuộc sống con
người. Cơng nghệ Internet of Thing (IoT) nói chung và cơng nghệ cảm biến
khơng dây (Wireless Sensor) nói riêng được tích hợp từ các kỹ thuật điện từ,
tin học và viễn thơng tiên tiến vào trong mục đích nghiên cứu, giải trí, sản
xuất, kinh doanh, v.v..., phạm vi này ngày càng được mở rộng, để tạo ra các
ứng dụng đáp ứng cho các nhu cầu lĩnh vực khác nhau.
Hiện nay, mặc dù khái niệm IoT và công nghệ cảm biến không dây đã trở
nên khá quen thuộc và được ứng dụng khá nhiều trong cuộc sống, đặc biệt
là ở các nước phát triển có nền khoa học tiên tiến. Tuy nhiên, những công
nghệ này chưa được áp dụng một các rộng rãi ở nước ta, do những điều kiện
về kỹ thuật kinh tế, nhu cầu sử dụng... Song nó vẫn hứa hẹn là một đích đến
tiêu biểu cho các nhà nghiên cứu, cho những mục điích phát triển đầy tiềm
năng.
Có được sự định hướng và chỉ dẫn của ThS. Dương Văn Khải về nhu
cầu xã hội đó, em đã chọn đề tài “ điều khiển và giám sát hoạt động của
bơm nước thông qua esp8266” cho đồ án chuyên ngành tự động hóa.

1.2 Mục tiêu đề tài
-

Sử dụng được esp8266.

-

Xuất dữ liệu ra LCD.


-

Viết webserver và app inventer.

SVTH:

Trang 1


ĐỒ ÁN

-

GVHD:

Đọc giá trị cảm biến lưu lượng.

Để từ đó xây dựng được hệ thống điều khiển và giám sát bơm nước

1.3 Phương pháp thực hiện và nghiên cứu
a) Phương pháp thực hiện là dùng esp8266 để xây dựng thành một khối điều
khiển trung tâm, dùng 2 module cảm biến : cảm biến lưu lượng và cảm
biến phát hiện nước để lấy thông tin từ hệ thống gửi về esp8266 , từ đó so
sánh với các yêu cầu đặt trước để điều khiển thiết bị ngoại vi. Bên cạnh đó
esp8266 sẽ gửi dữ liệu lên webserver và app inventer để điều khiển hệ
thống từ xa.
b) Phương pháp nghiên cứu:
Tham khảo tài liệu: tài liệu tham khảo được thu thập chủ yếu qua Internet.
Tự nghiên cứu: từ nguồn tài liệu thu thập được, quá trình thực hiện đồ án bắt
buộc phải trải qua việc nghiên cứu nguồn tài liệu, chắt lọc những thơng tin có

giá trị, đồng thời tự suy nghĩ tìm ra cách giải quyết vấn đề.
Thực tế làm việc: Từng bước thực hiện giải quyết vấn đề đã đặt ra.Trong q
trình thực hiện nảy sinh những vấn đề khó khăn mà người nghiên cứu phải trực
tiếp giải quyết mới có thể tìm ra cách giải quyết đúng đắn.

SVTH:

Trang 2


ĐỒ ÁN

GVHD:

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 ESP8266 nodeMCU
ESP8266, hay gọi đầy đủ là ESP8266EX là một vi mạch Wi-Fi giá rẻ, có hỗ
trợ bộ giao thức TCP/IP và có thể tích hợp vào thành phần của vi điều khiển,
được sản xuất bởi hãng Espressif Systems ở Thượng Hải, Trung Quốc.
Chip ESP8226 lần đầu tiên được các nhà sản xuất phương Tây chú ý vào
tháng 8 năm 2014 với module ESP-01, do nhà sản xuất bên thứ ba là AiThinker sản xuất. Module này cho phép các vi điều khiển kết nối với mạng WiFi và thực hiện các kết nối TCP/IP đơn giản bằng cách sử dụng các lệnh kiểu
Hayes (tập lệnh AT). Tuy nhiên, ban đầu hầu như khơng có tài liệu tiếng Anh
nào về chip và các tập lệnh của nó.Vì mức giá rất thấp với rất ít thành phần bên
ngoài khác trên module, các module ESP8266 đã thu hút nhiều hacker khám
phá nó và các phần mềm trên đó, cũng như việc dịch thuật các tài liệu tiếng
Trung Quốc của chip.

2.1.1Giới thiệu về ESP8266 NodeMCU
ESP8266 là một mạch vi điều khiển có thể giúp chúng ta điều khiển các
thiết bị điện tử.Thêm vào đó nó được tích hợp wi-fi 2.4GHz có thể dùng cho

lập trình.

Hình 2.1: Hình ESP8266 NodeMCU

2.1.2SDK
Vào tháng 10 năm 2014, Espressif Systems đã phát hành bộ công cụ phát
triển phần mềm (SDK), giúp ESP8266 có thể hoạt động như là một vi điều
khiển riêng biệt chứ không cần phải sử dụng như là một module hỗ trợ giao
SVTH:

Trang 3


ĐỒ ÁN

GVHD:

tiếp WiFi cho một vi điều khiển khác như trước đó. Kể từ đó, đã có nhiều bản
phát hành SDK chính thức từ Espressif; Espressif duy trì hai phiên bản của
SDK, ESP8266 NonOS SDK và ESP8266 RTOS SDK[(dựa trên FreeRTOS).
Một phiên bản SDK thay thế cho SDK chính thức của Espressif là bộ SDK
mã nguồn mở ESP-Open-SDKdựa trên Bộ trình dịch GNU (GCC), hiện được
Max Filippov duy trì. Một SDK thay thế khác là bộ "Unofficial Development
Kit" (tạm dịch: "Bộ cơng cụ phát triển khơng chính thức") của Mikhail
Grigorev.
Các SDK khác, chủ yếu là mã nguồn mở, bao gồm:
Arduino - Bộ firmware dựa trên C++. Với lõi này, CPU ESP8266 và các
thành phần Wi-Fi của nó có thể được lập trình giống như bất kỳ thiết bị
Arduino nào khác. Mã nguồn của ESP8266 Arduino Core có sẵn trên GitHub.
ESP8266 BASIC - Một trình thơng dịch mã nguồn mở giống BASIC được

thiết kế riêng cho các ứng dụng Internet of Things (IoT). Mơi trường phát triển
dựa trên trình duyệt tự lưu trữ.
ESP Easy - Được phát triển bởi cộng đồng kỹ sư phát triển nhà thông minh.
ESPHome - ESPHome là hệ thống để điều khiển các board ESP8266 hoặc
ESP32 bởi các file cấu hình đơn giản nhưng hiệu quả và điều khiển các board
này từ xa thông qua hệ thống nhà thông minh.
Tasmota - phần mềm mã nguồn mở, rất phổ biến với những người phát triển
nhà thông minh.
ESP-Open-RTOS - Phần mềm mã nguồn mở cho ESP8266 dựa trên
FreeRTOS.
ESP-Open-SDK - SDK tích hợp miễn phí và mở mã nguồn (càng nhiều càng
tốt) cho các chip ESP8266 và ESP8285.
Espruino - Một Javascript SDK đang được phát triển, mô phỏng giống
với Node.js. Hỗ trợ một số MCU, bao gồm cả ESP8266.
ESPurna - Phần mềm mã nguồn mở cho ESP8285 và ESP8266.
Forthright - Dự án mã nguồn mở của Jones Forth cho vi điều khiển ESP8266.
SVTH:

Trang 4


ĐỒ ÁN

GVHD:

MicroPython - Một dự án MicroPython cho nền tảng ESP8266 (nằm trong dự
án triển khai Python cho các thiết bị nhúng)
Moddable SDK bao gồm ngôn ngữ JavaScript và hỗ trợ thư viện cho
ESP8266
Mongoose OS - Hệ điều hành mã nguồn mở cho các sản phẩm được kết nối.

Hỗ trợ ESP8266 và ESP32. Phát triển bằng C hoặc JavaScript.[20]
NodeMCU - Phần mềm dựa trên ngôn ngữ Lua.
PlatformIO - Một IDE và trình gỡ lỗi hợp nhất đa nền tảng, hỗ trợ mã nguồn
và các thư viện Arduino, cùng nhiều framework khác cho nhiều dòng vi điều
khiển khác nhau, bao gồm cả ESP8266.
Punyforth - Ngơn ngữ lập trình lấy cảm hứng từ Forth cho ESP8266.
Sming - Một framework C/C++ bất đồng bộ đang được phát triển tích cực
với hiệu suất vượt trội và hỗ trợ nhiều tính năng mạng.
uLisp - Một phiên bản của ngơn ngữ lập trình Lisp được thiết kế đặc biệt để
chạy trên các bộ vi xử lý có bộ nhớ RAM hạn chế.
ZBasic cho ESP8266 - Một phần mềm từ Visual Basic 6 của Microsoft, đã
được điều chỉnh để làm ngôn ngữ điều khiển cho họ vi điều khiển ZX và
ESP8266.
Zerynth - Một IoT framework để lập trình ESP8266 và các vi điều khiển khác
bằng Python.

SVTH:

Trang 5


ĐỒ ÁN

GVHD:

2.1.3 Thơng số kĩ thuật

Hình 2.2: Hình các chân của ESP8266 NodeMCU
-WiFi: 2.4 GHz hỗ trợ chuẩn 802.11 b/g/n
-Điện áp hoạt động: 3.3V

-Điện áp vào: 5V thông qua cổng USB
-Số chân I/O: 11 (tất cả các chân I/O đều có Interrupt/PWM/I2C/One-wire, trừ
chân D0)
-Số chân Analog Input: 1 (điện áp vào tối đa 3.3V)
-Bộ nhớ Flash: 4MB
-Giao tiếp: Cable Micro USB ( tương đương cáp sạc điện thoại )
-Hỗ trợ bảo mật: WPA/WPA2
SVTH:

Trang 6


ĐỒ ÁN

GVHD:

-Tích hợp giao thức TCP/IP
-Lập trình trên các ngơn ngữ: C/C++, Micropython,…
NodeMCU có tổng cộng 13 chân GPIO tuy nhiên một số chân được dùng cho
những mục đích quan trọng khác vì vậy chúng ta phải lưu ý khi sử dụng như
sau:
Tất cả các GPIO đều có trở kéo lên nguồn bên trong (ngoại trừ GPIO16 có
trở kéo xuống GND). Người dùng có thể cấu hình kích hoạt hoặc khơng kích
hoạt trở kéo này.
GPIO1 và GPIO3: hai GPIO này được nối với TX và RX của bộ UART0,
NodeMCU nạp code thông qua bộ UART này nên tránh sử dụng 2 chân GPIO
này.
GPIO0, GPIO2, GPIO15: đây là các chân có nhiệm vụ cấu hình mode cho
ESP8266 điều khiển quá trình nạp code nên bên trong NodeMCU (có tên gọi là
strapping pins) có các trở kéo để định sẵn mức logic cho chúng như sau:

GPIO0: HIGH, GPIO2: HIGH, GPIO15: LOW. Vì vậy khi muốn sử dụng các
chân này ở vai trò GPIO cần phải thiết kế một nguyên lý riêng để tránh xung
đột đến quá trình nạp code.
GPIO9, GPIO10: hai chân này được dùng để giao tiếp với External Flash của
ESP8266 vì vậy cũng khơng thể dùng được (đã test thực nghiệm).
Như vậy, các GPIO còn lại: GPIO 4, 5, 12, 13, 14, 16 có thể sử dụng bình
thường.

2.2 Màn Hình LCD (16x2)
2.2.1 Giới thiệu
Màn hình text LCD1602 xanh lá sử dụng driver HD44780, có khả năng hiển
thị 2 dịng với mỗi dịng 16 ký tự, màn hình có độ bền cao, rất phổ biến, nhiều
code mẫu và dễ sử dụng thích hợp cho những người mới học và làm dự án.

SVTH:

Trang 7


ĐỒ ÁN

GVHD:

Hình 2.3: Màn hình LCD

2.2.2 Thơng số kỹ thuật


Điện áp hoạt động là 5 V.




Kích thước: 80 x 36 x 12.5 mm



Chữ đen, nền xanh lá



Khoảng cách giữa hai chân kết nối là 0.1 inch tiện dụng khi kết nối với
Breadboard.



Tên các chân được ghi ở mặt sau của màn hình LCD hổ trợ việc kết nối,
đi dây điện.



Có đèn led nền, có thể dùng biến trở hoặc PWM điều chình độ sáng để
sử dụng ít điện năng hơn.



Có thể được điều khiển với 6 dây tín hiệu

SVTH:

Trang 8



ĐỒ ÁN

GVHD:

Có bộ ký tự được xây dựng hổ trợ tiếng Anh và tiếng Nhật, xem thêm
HD44780 datasheet để biết thêm chi tiết.



2.2.3 Sơ đồ chân LCD
Số chân
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Ký hiệu chân

Vss
Vcc
V0
RS
RW
EN
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
A

16

K

Mô tả chân
Cấp điện 0v
Cấp điện 5v
Chỉnh độ tương phản
Lựa chọn thanh ghi địa chỉ hay dữ liệu
Lựa chọn thanh ghi Đọc hay Viết
Cho phép xuất dữ liệu
Đường truyền dữ liệu 0
Đường truyền dữ liệu 1
Đường truyền dữ liệu 2

Đường truyền dữ liệu 3
Đường truyền dữ liệu 4
Đường truyền dữ liệu 5
Đường truyền dữ liệu 6
Đường truyền dữ liệu 7
Chân dương đèn màn hình
Chân âm đèn màn hình

Trong 16 chân của LCD được chia ra làm 3 dạng tín hiệu như sau:


Các chân cấp nguồn: Chân số 1 là chân nối mass (0V), chân thứ 2 là
Vdd nối với nguồn+5V. Chân thứ 3 dùng để chỉnh contrast thường nối
với
biến
trở.



Các chân điều khiển: Chân số 4 là chân RS dùng để điều khiển lựa chọn
thanh ghi. ChânR/W dùng để điều khiển quá trình đọc và ghi. Chân E là
chân cho phép dạng xung chốt.

SVTH:

Trang 9


ĐỒ ÁN




GVHD:

Các chân dữ liệu D7÷D0: Chân số 7 đến chân số 14 là 8 chân dùng để
trao đổi dữ liệu giữa thiết bị điều khiển và LCD.

2.2.4 Địa chỉ ba vùng nhớ
Bộ điều khiển LCD có ba vùng nhớ nội, mỗi vùng có chức năng riêng. Bộ
điều khiển phải khởi động trước khi truy cập bất kỳ vùng nhớ nào.
Bộ nhớ chứa dữ liệu để hiển thị (Display Data RAM: DDRAM) lưu trữ
những mã ký tự để hiển thị lên màn hình. Mã ký tự lưu trữ trong vùng
DDRAM sẽ tham chiếu với từng bitmap kí tự được lưu trữ trong CGROM đã
được định nghĩa trước hoặc đặt trong vùng do người sử dụng định nghĩa.
Bộ phát kí tự ROM ( Character Generator ROM: CGROM ) chứa các kiểu
bitmap cho mỗi kí tự được định nghĩa trước mà LCD có thể hiển thị, như được
trình bày bảng mã ASCII. Mã kí tự lưu trong DDRAM cho mỗi vùng kí tự sẽ
được tham chiếu đến một vị trí trong CGROM.
Ví dụ: mã kí tự số hex 0x53 lưu trong DDRAM được chuyển sang dạng nhị
phân 4 bit cao là DB[7:4] = “0101” và 4 bit thấp là DB[3:0] = “0011” chính
là kí tự chữ ‘S’ sẽ hiển thị trên màn hình LCD.
Bộ phát kí tự RAM ( Character Generator RAM: CG RAM ) cung cấp vùng
nhớ để tạo ra 8 kí tự tùy ý. Mỗi kí tự gồm 5 cột và 8 hàng.

2.2.5 Các lệnh điều khiển của LCD
LỆNH
1.NOP

RS RW D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Mô tả

clock
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 No operation
0
Clear display &
2.Clear
1.52m
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 sets address
display
s
counter to zero
3.Cursor home 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Sets address 39µs
counter to
zero,returns
shifted display
to original
SVTH:

Trang 10


ĐỒ ÁN

GVHD:

4.Entry mode
0
set

0


0 0 0 0

0

0

0

0 0 0 0

1 D C B

6.Cursor/displa
0
y shift

0

0 0 0 1 S/C R/L 0

0

7.Function set 0

0

0 0 1 DL N M G

0


0

0 1

0

1 Display data ram address

5.Display
control

8.Set CGRAM
0
addr
9.Set DDRAM
0
addr
10.Buzy flag &
0
Addr
11.Read data
SVTH:

1

0 BF
1

1 I/D S


Character Generator
RAM

Address counter
Read data

position.
DDRAM
contens remain
unchanged.
Sets cursor
move
direction,and
specifies
automatic shift.
Turns display
(D), cursor
on/off (C) or
cursor
blinking(B).
Move cursor
and shift
display.
DDRAM
contents remain
unchanged.
Sets interface
data width
(DL), number
of display lines

(N,M) and
voltage generat
or control (G).
Sets CGRAM
addres
Sets DDRAM
addres
Reads buzy flag
& address
counter
Reads data from

39µs

39µs

39µs

39µs

39µs
39µs
0
43µs
Trang 11


ĐỒ ÁN

GVHD:


12.Write data

1

0

Write data

CCGRAM or
DDRAM
Write data to
CCGRAM or
DDRAM

43µs

 Lệnh thiết lập chức năng giao tiếp “Function set”:
- Bit DL (data length) = 1 thì cho phép giao tiếp 8 đường data D7 ÷ D0, nếu
bằng 0 thì cho phép giao tiếp 4 đường D7 ÷ D4.
- Bit N (number of line) = 1 thì cho phép hiển thị 2 hàng, nếu bằng 0 thì cho
phép hiển thị 1 hàng.
- Bit F (font) = 1 thì cho phép hiển thị với ma trận 5×8, nếu bằng 0 thì cho
phép hiển thị với ma trận 5×11.
- Các bit cao cịn lại là hằng số khơng đổi.
 Lệnh xố màn hình “Clear Display”: khi thực hiện lệnh này thì LCD sẽ
bị xố và bộ đếm địa chỉ được xoá về 0.




Lệnh di chuyển con trỏ về đầu màn hình “Cursor Home”: khi thực hiện
lệnh này thì bộ đếm địa chỉ được xố về 0, phần hiển thị trở về vị trí gốc
đã bị dịch trước đó. Nội dung bộ nhớ RAM hiển thị DDRAM không bị
thay
đổi.



Lệnh thiết lập lối vào “Entry mode set”: lệnh này dùng để thiết lập lối
vào cho các kí tự hiển thị,

- Bit I/D = 1 thì con trỏ tự động tăng lên 1 mỗi khi có 1 byte dữ liệu ghi vào
bộ hiển thị, khi I/D = 0 thì con trỏ sẽ tự động giảm đi 1 mỗi khi có 1 byte dữ
liệu ghi vào bộ hiển thị.

SVTH:

Trang 12


ĐỒ ÁN

GVHD:

- Bit S = 1 thì cho phép dịch chuyển dữ liệu mỗi khi nhận 1 byte hiển thị.


Lệnh điều khiển con trỏ hiển thị “Display Control”:

- Bit D: cho phép LCD hiển thị thì D = 1, khơng cho hiển thị thì bit D = 0.

- Bit C: cho phép con trỏ hiển thị thì C= 1, khơng cho hiển thị con trỏ thì bit
C = 0.
- Bit B: cho phép con trỏ nhấp nháy thì B= 1, khơng cho con trỏ nhấp nháy
thì bit B = 0.
- Với các bit như trên thì để hiển thị phải cho D = 1, 2 bit cịn lại thì tùy
chọn, trong thư viện thì cho 2 bit đều bằng 0, không cho phép mở con trỏ và
nhấp nháy, nếu bạn khơng thích thì hiệu chỉnh lại.


Lệnh di chuyển con trỏ “Cursor /Display Shift”: lệnh này dùng để điều
khiển di chuyển con trỏ hiển thị dịch chuyển

- Bit SC: SC = 1 cho phép dịch chuyển, SC = 0 thì khơng cho phép.
- Bit RL xác định hướng dịch chuyển: RL = 1 thì dịch phải, RL = 0 thì dịch
trái. Nội dung bộ nhớ DDRAM vẫn không đổi.
- Vậy khi cho phép dịch thì có 2 tùy chọn: dịch trái và dịch phải.


Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự “Set CGRAM Addr”:
lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM phát kí tự.



Lệnh thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM hiển thị “Set DDRAM Addr”:
lệnh này dùng để thiết lập địa chỉ cho bộ nhớ RAM lưu trữ các dữ liệu
hiển thị.

SVTH:

Trang 13



ĐỒ ÁN

GVHD:

2.3 Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc XKC-Y25-V

Hình 2.4: Hình cảm biến XKC-Y25-V
 Thơng số kỹ thuật của Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc XKCY25-V










SVTH:

Model: XKC-Y25-V
Điện áp sử dụng: 5 – 24VDC.
Dòng tiêu thụ: 200mA
Độ dày thành bồn có thể xuyên qua: 0~20mm.
Chất liệu bồn chứa có thể cảm biến được: Phi Kim.
Ngõ ra: mức cao, mức thấp
Nhiệt độ hoạt động: -20~100 độ C.
Độ ẩm hoạt động: 5%~100%

Kích thước: 29 x 29 x 16mm

Trang 14


ĐỒ ÁN

GVHD:

 Sơ đồ chân

Hình 2.5: Các chân cảm biến XKC-Y25-V





Màu nâu: VCC (Cấp nguồn từ 5~24VDC).
Màu vàng: OUTPUT SIGNAL, mức cao = điện áp đầu vào, mức thấp =
0V
Màu xanh dương: GND, Chân mass 0VDC.
Màu Đen: Mode, chân chọn mức tín hiệu kích ngõ ra lúc Active
o
Mức thấp (nếu nối Mode xuống GND)
o
Mức cao (nếu nối Mode với VCC).

SVTH:

Trang 15