1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Đồ án: Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị bằng LCD

Đồ án: Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị bằng LCD

Trong những năm gần đây theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang phát triển mạnh mẽ. Trước tình hình đó đã có khá nhiều yêu cầu cấp bách và cũng là những thách thức được đặt ra cho giới trí thức. Tiểu luận Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị bằng LCD TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 2 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPK

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 35

Ngày tạo 8/29/2018 8:40:24 PM +00:00

Loại tệp DOCX

Kích thước

Tên tệp

Tải Đồ án: Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến... (.docx) Tải Đồ án: Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến... (.pdf)

Xem mẫu

  1. Tiểu luận Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị bằng LCD
  2. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 2 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  3. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Contents Phần 1:GIỚ I THIỆU V Ề ĐỀ TÀI .................................................................. 7 1 .Cơ sở lựa chọn đề tài.................................................................................... 7 2 . Đối tượng nghiên cứu.................................................................................. 8 3: Nội dung và phạ m vi nghiên cứu. ............................................................... 8 4. Nhiệm vụ nghiên cứu. ................................................................ .................. 8 5. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................................ 8 Phần 1:GIỚI THIỆU VỀ Đ Ề TÀI ................................ ...................................... 9 1:Cơ sở lựa chọn đề tài. ..................................................................................... 9 2: Đối tượng nghiên cứu. ................................................................................. 10 3: Nội dung và phạm vi nghiên cứu. ................................................................ 10 4. Nhiệm vụ nghiên cứu. .................................................................................. 10 5. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 10 1.1 PIC LÀ GÌ ?? ............................................................................................. 10 1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC?? ......................................................................................................................... 10 1.3 KIẾN TRÚC PIC ....................................................................................... 10 1.4 CÁC DÒNG PIC VÀ CÁCH LỰA CHỌN VI ĐIỀU KHIỂN PIC ............. 10 1.5 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC ........................................................ 10 1.6 MẠCH N ẠP PIC ....................................................................................... 10 CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A ................................................... 10 2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A ..................... 11 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ V I ĐIỀU KHIỂN PIC ................................... 11 1.1 PIC LÀ GÌ ?? ............................................................................................. 11 1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC?? ......................................................................................................................... 11 1.3 KIẾN TRÚC PIC ....................................................................................... 12 Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 3 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  4. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A ................................................... 14 2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A ..................... 14 3.1.Hoạt độ ng của LCD. .................................................................................. 15 3. 2 .Mô tả các chân của LCD........................................................................ 15 3.3. Sơ đồ mạch .............................................................................................. 20 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang phát triển mạnh mẽ. Trước tình hình đó đ ã có khá nhiều yêu cầu cấp bách và cũng là những thách thức được đặt ra cho giới trí thức. Để tiếp tục dẫn dắt sự phát triển củ a đ ất nước ngày càng giàu mạnh, thì phải đầu tư cho giáo dục, đào tạo th ế h ệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Đòi hỏ i phải nâng cao chất lư ợng đào tạo, thì phải đưa các phương tiện dạy học hiện đ ại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ con người ngày càng cao đáp ứng được yêu cầu của xã hội. Đ ể l àm quen v ớ i công vi ệ c thi ết k ế , ch ế t ạo và tìm h i ểu các v ề c ác lo ại linh k i ệ n đi ện tử , chúng em đ ã đ ư ợ c các th ầ y cô trong khoa Đi ện - Điện tử g iao cho đ ồ án môn h ọ c : Thi ết kế mạ ch hi ển th ị c ân đi ện t ử t ừ 0 đ ến 2kg hi ể n th ị b ằ ng LCD n h ằm củ ng c ố v ề k i ến th ứ c trong quá trình th ự c t ế. Sau khi nh ận được đề tài, với sự hướng dẫn của th ầyĐỗ Tuấn Anhcùng v ớ i s ự n ỗ l ự c c ủ a b ản thân, s ự t ìm tòi nghiên cứ u tài li ệu đ ến nay đ ồ án củ a chúng em v ề m ặt cơ b ản đ ã hoàn thành. Trong quá trình th ự c hi ện dù đ ã có g ắ ng nhưng d o th ờ i gian c ũng nh ư tr ình đ ộ v ẫ n còn h ạn ch ế n ên không th ể t ránh kh ỏ i sai s ót. Vậ y em kính mong s ự ch ỉ b ảo giúp đ ỡ v à đóng góp ý k i ến c ủ a các th ầ y đ ể đ ồ án c ủ a em đư ợ c hoàn thi ện hơn. Chúng em xin chân thành cám ơn thầ yĐỗ Tuấn Anhcùng các thầy cô trong khoa đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 4 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  5. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Nhóm sinh viên thực hiện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................................................... ............. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. .................................................................................................... ............. .................................................................................................... ............. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. .................................................................................................... ............. .................................................................................................... ............. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 5 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  6. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. ................................................................................................................. .................................................................................................... ............. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 6 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  7. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Phần 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1 .Cơ sở lựa chọn đề tài. Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số các hệ thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi điều khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay thế bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước. Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống chế nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng . Vì nắm bắt được nhiệt độ làm việc của cả một hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được tình trạng làm việc của h ệ thống. Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được những hư hỏng có thể xảy ra. Đối với vấn đề sử dụng cân điện tử thì trong các hệ thống điều khiển trong công nghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh nhất bởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những vi điều khiển . Để đáp ứng được theo yêu cầu thì có rất nhiều phương pháp để thực hiện, qua quá trình học và nghiên cứu khảo sát vi điều khiển PIC thì thấy rằng vi điều khiển có ứng dụng rất tốt như yêu cầu của đề tài và muốn hệ thống chính xác đạt được hiệu quả nhanh nhất thì cần phải có bộ sử lý tín hiệu tốt. Được sự đồng ý của khoa Điện - Điện tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên. Nhóm chúng em tiến hành thực hiện đề tài: Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2 kg hiển thị bằng LCD Các hệ thống điều khiển khi thiết kế đều yêu cầu thỏa mãn chất lượng đặt ra, các chỉ tiêu chất lượng phải tốt nhất theo một nghĩa n ào đó. Trong trường hợp tổng quát, các chỉ tiêu tối ưu của một hệ thống điều khiển thường đ ược gọi là tiêu chuẩn tối ưu, các tiêu chu ẩn tối ưu đó là: + Thời gian hiệu chỉnh ngắn nhất. + Tốc độ điều chỉnh nhanh nhất. + Cấu trúc nhỏ nhất. + Năng lượng tiêu thụ trong hệ thống ít nhất Việc nâng cao ch ất lượng hệ thống điều khiển tự động luôn là ch ỉ tiêu quan tâm đầu tiên củ a các nhà thiết kế. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 7 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  8. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK 2 . Đối tượng nghiên cứu. Đối tư ợng nghiên cứu trong đề tài là cân điện tử : Trong th ực tế về cuộc sống và trong công nghiệp nhiều vị trí cần và thường dùngcảm biến trọng lượng hoặc điện trở tinh . Khi điều khiển trọng lượng, đặc tính cần chú ý là nhận và sử lý thông tin nhanh từ cảm biến tới bộ sử lý trung tâm . 3: Nội dung và phạm vi nghiên cứu. Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau: -Điện trở - LCD - Tổng quan lý thuyết vi điều khiển PIC - Kh ảo sát và mô phỏng - Kết luận. Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 4 phần: Phần1:Giới thiệu đề tài Phần2: Tổng quan về họ vi điều khiển PIC Phần 3 : Thiết kế và thi công. Phần4 : Giới thiệu một số loại cân trên thị trường . 4. Nhiệm vụ nghiên cứu. + Thiết kế khối nguồn. + Nghiên cứu về đối tượng điều khiển . + Viết chương trình điều khiển. + Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển PIC + Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển. 5. Phương pháp nghiên cứu. - Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thu ật toán điều khiển. - Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết. - Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 8 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  9. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Ph ần 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1:Cơ sở lựa chọn đề tài. Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số các hệ thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi điều khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay thế bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước. Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống chế nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng. Vì nắm bắt được nhiệt độ làm việc của cả một hệ thống, d ây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được tình trạng làm việc của h ệ thống. Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được những hư hỏng có thể xảy ra. Đối với vấn đề sử dụng cân điện tử thì trong các hệ thống điều khiển trong công nghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh nhất bởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những vi điều khiển . Để đáp ứng được theo yêu cầu thì có rất nhiều phương pháp để thực hiện, qua quá trình học và nghiên cứu khảo sát vi điều khiển PIC thì thấy rằng vi điều khiển có ứng dụng rất tốt như yêu cầu của đề tài và muốn hệ thống chính xác đạt được hiệu quả nhanh nhất thì cần phải có bộ sử lý tín hiệu tốt. Được sự đồng ý của khoa Điện - Điện tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên. Nhóm chúng em tiến hành thực hiện đề tài: Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2 kg hiển thị bằng LCD Các hệ thống điều khiển khi thiết kế đều yêu cầu thỏa mãn chất lượng đặt ra, các chỉ tiêu chất lượng phải tốt nhất theo một nghĩa n ào đó. Trong trường hợp tổng quát, các chỉ tiêu tối ưu của một hệ thống điều khiển thường đ ược gọi là tiêu chuẩn tối ưu, các tiêu chu ẩn tối ưu đó là: + Thời gian hiệu chỉnh ngắn nhất. + Tốc độ điều chỉnh nhanh nhất. + Cấu trúc nhỏ nhất. + Năng lượng tiêu thụ trong hệ thống ít nhất Việc nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động luôn là ch ỉ tiêu quan tâm đầu tiên của các nh à thiết kế. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 9 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  10. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK 2: Đối tượng nghiên cứu. Đối tư ợng nghiên cứu trong đề tài là cân điện tử : Trong th ực tế về cuộc sống và trong công nghiệp nhiều vị trí cần và thường dùngcảm biến trọng lượng hoặc điện trở tinh . Khi điều khiển trọng lượng, đặc tính cần chú ý là nhận và sử lý thông tin nhanh từ cảm biến tới bộ sử lý trung tâm . 3: Nội dung và ph ạm vi nghiên cứu. Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau: -Điện trở - LCD - Tổng quan lý thuyết vi điều khiển PIC - Kh ảo sát và mô phỏng - Kết luận. Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 4 phần: Ph ần1:Giới thiệu đề tài Ph ần2: Tổng quan về họ vi điều khiển PIC Ph ần 3: Thiết kế và thi công. Ph ần4: Giới thiệu một số loại cân trên thị trư ờng. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu. + Thiết kế khối nguồn. + Nghiên cứu về đối tượng điều khiển . + Viết chương trình điều khiển. + Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển PIC + Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển. 5. Phương pháp nghiên cứu. - Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển. - Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết. - Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu. CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 1.1 PIC LÀ GÌ ?? 1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC?? 1.3 KIẾN TRÚC PIC 1.4 CÁC DÒNG PIC VÀ CÁCH LỰA CHỌN VI ĐIỀU KHIỂN PIC 1.5 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC 1.6 MẠCH NẠP PIC CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 10 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  11. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK 2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 1.1 PIC LÀ GÌ ?? PIC là viết tắt của “Programable Intelligent Computer”, có thể tạm dịch là “máy tính thông minh khả trình” do hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC1650 được thiết kế để dùng làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP1600. Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay. 1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC?? Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC, AVR, ARM,... Ngoài họ 8051 được hướng dẫn một cách căn bản ở môi trường đại học, bản thân người viết đã chọn họ vi điều khiển PIC để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các ứng dụng trên công cụ này vì các nguyên nhân sau: Họ vi điều khiển n ày có thể tìm mua d ễ dàng tại thị trường Việt Nam. Giá thành không quá đắt. Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập. Là một sự bổ sung rất tốt về kiến thức cũng như về ứng dụng cho họ vi điều khiển mang tính truyền thống: họ vi điều khiển 8051. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 11 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  12. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Số lượng người sử dụng họ vi điều khiển PIC. Hiện nay tại Việt Nam cũng như trên thế giới, họ vi điều khiển này được sử dụng khá rộng rãi. Điều n ày tạo nhiều thuận lợi trong quá trình tìm hiểu và phát triển các ứng dụng như: số lư ợng tài liệu, số lượng các ứng dụng mở đã được phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ dẫn khi gặp khó khăn,… Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, n ạp ch ương trình từ đơn giản đến phức tạp,… Các tính năng đa dạng của vi điều khiển PIC, và các tính năng này không ngừng được phát triển. 1.3 KIẾN TRÚC PIC Cấu trúc phần cứng của một vi điều khiển được thiết kế theo hai dạng kiến trúc: kiến trúc Von Neuman và kiến trúc Havard. Tổ chức phần cứng của PIC được thiết kế theo kiến trúc Havard. Điểm khác biệt giữa kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman là cấu trúc bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình. Đối với kiến trúc Von-Neuman, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằm chung trong một bộ nhớ, do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt bộ nhớ chương trình và bộ nh ớ dữ liệu. Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lí của CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó, trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thể tương tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nh ớ chương trình. Nh ư vậy có thể nói kiến trúc Von-Neuman không thích hợp với cấu trúc của một vi điều khiển. Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành hai bộ nh ớ riêng biệt. Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai bộ nhớ, như vậy tốc độ xử lí của vi điều khiển được cải thiện đáng kể. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 12 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  13. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúc Havard có thể được tối ưu tùy theo yêu cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối với vi điều khiển dòng 16F, độ dài lệnh luôn là 14 bit (trong khi dữ liệu được tổ chức thành từng b yte), còn đối với kiến trúc Von-Neuman, độ dài lệnh luôn là bội số của 1 byte (do dữ liệu được tổ chức th ành từng byte). Đặc điểm này được minh họa cụ thể trong hình 1.1. 1.5 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC Ngôn ngữ lập trình cho PIC rất đa dạng. Ngôn ngữ lập trình cấp thấp có MPLAB (đư ợc cung cấp miễn phí bởi nhà sản xuất Microchip), các ngôn ngữ lập trình cấp cao h ơn bao gồm C, Basic, Pascal, … Ngoài ra còn có một số ngôn ngữ lập trình được phát triển dành riêng cho PIC như PICBasic, MikroBasic,… 1.6 MẠCH NẠP PIC Đây cũng là một dòng sản phẩm rất đa dạng dành cho vi điều khiển PIC. Có thể sử dụng các mạch nạp được cung cấp bởi nhà sản xuất là hãng Microchip như: PICSTART plus, MPLAB ICD 2, MPLAB PM 3, PRO MATE II. Có thể dùng các sản phẩm này đ ể nạp cho vi điều khiển khác thông qua chương trình MPLAB. Dòng sản phẩm chính thống n ày có ưu thế là nạp được cho tất cả các vi điều khiển PIC, tuy nhiên giá thành rất cao và thường gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình mua sản phẩm. Ngoài ra do tính năng cho phép nhiều chế độ nạp khác nhau, còn có rất nhiều mạch nạp được thiết kế dành cho vi điều khiển PIC. Có thể sơ lư ợc một số mạch nạp cho PIC như sau: JDM programmer: m ạch nạp này dùng chương trình n ạp Icprog cho phép nạp các vi điều khiển PIC có hỗ trợ tính năng nạp chương trình đ iện áp thấp ICSP (In Circuit Serial Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 13 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  14. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Programming).Hầu hết các mạch nạp đều hỗ trợ tính năng nạp chương trình này. WARP-13A và MCP-USB: hai m ạch nạp này giống với mạch nạp PICSTART PLUS do nhà sản xuất Microchip cung cấp, tương thích với trình biên dịch MPLAB, nghĩa là ta có thể trực tiếp dùng chương trình MPLAB để nạp cho vi đ iều khiển PIC m à không cần sử dụng một chương trình nạp khác, chẳng hạn như ICprog. P16PRO40: mạch nạp này do Nigel thiết kế và cũng khá nổi tiếng. Ông còn thiết kế cả chương trình nạp, tuy nhiên ta cũng có thể sử dụng chương trình nạp Icprog. Mạch nạp Universal của Williem: đây không phải là m ạch nạp chuyên dụng d ành cho PIC như P16PRO40. Các m ạch nạp kể trên có ưu điểm rất lớn là đơn giản, rẻ tiền, hoàn toàn có thể tự lắp ráp một cách dễ dàng, và mọi thông tin về sơ đồ mạch nạp, cách thiết kế, thi công, kiểm tra và chương trình n ạp đều dễ dàng tìm đ ược và download miễn phí thông qua mạng Internet. Tuy nhiên các mạch nạp trên có nhược điểm là h ạn chế về số vi điều khiển được hỗ trợ, bên cạnh đó mỗi mạch nạp cần được sử dụng với một chương trình n ạp thích hợp. CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit. Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock. Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20 MHz với một chu kì lệnh là 200ns. Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 b yte RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lư ợng 256x8 byte. Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O. Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng sau: Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 14 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  15. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep. Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler. Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rông xung. Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C. Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ. Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD, WR, CS ở bên ngoài. Các đặc tính Analog: 8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit. Hai bộ so sánh. Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như: Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần. Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần. Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm. Khả năng tự nạp ch ương trình với sự điều khiển của phần mềm. Nạp đ ược chương trình n gay trên m ạch điện ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân. Watchdog Timer với bộ dao động trong. Chức năng bảo mật mã chương trình. Chế độ Sleep. Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator kha3. Khối LCD 3.1.Hoạt động của LCD. Trong những năm gần đây LCD đang ngày càng được sử dụng rộng rãi thay th ế dần cho các đèn LED (các đèn LED 7 đoạn hay nhiều đoạn). Đó là vì các nguyên nhân sau: -Các LCD có giá thành hạ. -Khả năng hiển thị các số, các ký tự và đồ hoạ tốt hơn nhiều so với các đèn LED (vì các đèn LED chỉ hiển thị được các số và một số ký tự). Nhờ kết hợp một bộ điều khiển làm tươi vào LCD làm giải phóng cho CPU công việc làm tươi LCD. Trong khi đèn LED phải được làm tươi b ằng CPU (hoặc bằng cách nào đó) để duy trì việc hiển thị dữ liệu. -Dễ d àng lập trình cho các ký tự và đồ hoạ. 3. 2 .Mô tả các chân của LCD. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 15 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  16. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK -LCD được nói trong mục n ày có 14 chân, chức năng của các chân được cho trong bảng 3. Vị trí của các chân được mô tả trên hình 12 cho nhiều LCD khác nhau. - Chân VCC, VSS và VEE: Các chân VCC, VSS và VEE: Cấp dương nguồn - 5v và đất tương ứng thì VEE được dùng để điều khiển độ tương phản của LCD. - Chân chọn thanh ghi RS (Register Select): Có hai thanh ghi rất quan trọng bên trong LCD, chân RS được dùng để chọn các thanh ghi này như sau: Nếu RS = 0 thì thanh ghi mà lệnh được chọn để cho phép người dùng gửi một lệnh chẳng hạn như xoá màn hình, đưa con trỏ về đầu dòng v.v… Nếu RS = 1 th ì thanh ghi dữ liệu được chọn cho phép người dùng gửi dữ liệu cần hiển thị trên LCD. - Chân đọc/ ghi (R/W):Đầu vào đọc/ ghi cho phép người dùng ghi thông tin lên LCD khi R/W = 0 ho ặc đọc thông tin từ nó khi R/W = 1. - Chân cho phép E (Enable):Chân cho phép E được sử dụng bởi LCD để chốt thông tin hiện hữu trên chân dữ liệu của nó. Khi dữ liệu được cấp đến chân dữ liệu th ì một xung mức cao xuống thấp phải được áp đến chân n ày để LCD chốt dữ liệu trên các chân dữ liêu.Xung này phải rộng tối thiểu là 450ns. - Chân D0 - D7:Đây là 8 chân dữ liệu 8 bít, được dùng để gửi thông tin lên LCD hoặc đọc nội dung của các thanh ghi trong LCD.Để hiển thị các chữ cái và các con số, chúng ta gửi các mã ASCII của các chữ cái từ A đến Z, a đến f và các con số từ 0 - 9 đến các chân n ày khi bật RS = 1.Cũng có các m ã lệnh m à có thể được gửi đến LCD để xoá màn hình hoặc đưa con trỏ về đầu dòng hoặc nhấp nháy con trỏ. Chúng ta cũng sử dụng RS = 0 để kiểm tra bít cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhân thông tin. Cờ bận là D7 và có th ể đượcđọc khi R/W = 1 và RS = 0 như sau: Nếu R/W = 1, RS = 0 khi D7 = 1 (cờ bận 1) th ì LCD bận bởi các công việc bên trong và sẽ không nhận bất kỳ thông tin mới n ào. Khi D7 = 0 thì LCD sẵn sàng nh ận thông tin mới. Lưu ý chúng ta nên kiểm tra cờ bận trước khi ghi bất kỳ dữ liệu nào lên LCD. Ký hiệu Mô tả hân I/O Đất 1 VSS - Dương nguồn 5 v 2 VCC - Cấp nguồn điều khiển phản 3 VEE - RS = 0 chọn thanh ghi lệnh. RS = 1 chọn 4 RS I thanh dữ liệu R/W = 1 đọc dữ liệu. R/W = 0 ghi 5 R/W I 6 E I/O Cho phép Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 16 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  17. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Các bít dữ liệu 7 DB0 I/O Các bít dữ liệu 8 DB1 I/O Các bít dữ liệu 9 DB2 I/O Các bít dữ liệu 10 DB3 I/O Các bít dữ liệu 11 DB4 I/O Các bít dữ liệu 12 DB5 I/O Các bít dữ liệu 13 DB6 I/O Các bít dữ liệu 14 DB7 I/O Bả ng : Mô các chân của LCD Lệnh đến thanh ghi của LCD Mã (Hex) Xoá màn hình hiển thị 1 Trở về đầu dòng 2 Giảm con trỏ (dịch con trỏ sang trái) 4 Tăng con trỏ (dịch con trỏ sang phải) 6 Dịch hiển thị sang phải 5 Dịch hiển thị sang trái 7 Tắt con trỏ, tắt hiển thị 8 Tắt hiển thị, bật con trỏ A Bật hiển thị, tắt con trỏ C Bật hiển thị, nhấp nháy con trỏ E Tắt con trỏ, nhấp nháy con trỏ F Dịch vị trí con trỏ sang trái 10 Dịch vị trí con trỏ sang phải 14 Dịch toàn bộ hiển thị sang trái 18 Dịch toàn bộ hiển thị sang phải 1C Ép con trỏ về đầu dòng thứ nhất 80 Ép con trỏ về đầu dòng thứ hai C0 38 Hai dòng và ma trận 5  7 Bảng : Các mã lệnh LCD. Khi cần RS R/W Ghi vào thanh nghi IR đ ề ra lệnh cho LCD 0 0 Đọc cờ bận DB7 và giá trị của bộ đếm ở địa chỉ DB0-DB6 0 1 1 0 Ghi vào thanh ghi DR Đọc giữ liệu từ DR 1 1 Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 17 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  18. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK Bảng : Tóm tắt giữa RS và R/W theo mục đích sử dụng Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 18 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
  19. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK 1 1 1 1 1 2 1 DMC16 2 DMC161 DMC202 0A 106B 61 DMC160 DMC16 DMC242 6C 27 Trong sơ đồ khối LCD Port P2 (các chân từ P2.0 đến P2.7) nối với các chân dữ liệu từ DB0 đến DB7 ứng với các chân từ B1 đến B8 của IC74AC245N ứng với các chân từ7 đến chân14của LCD. Dữ liệu trên cổng P2 được xuất ra trên LCD. Chân6(E) chân cho phép nối với chân P3.4 của VDK. Chân R/W (chân đoc/ghi) của LCD nối với chân 13 của VDK. Chân RS của LCD nối với chân 12 của VDK. Cách kết nối LCD như h ình 9. Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 19 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Thị Ánh V ũ Văn Chiến
  20. TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK 3.3. Sơ đồ mạch Sơ đồ nguyên lý mạ ch Giáo viên hướng d ẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 20 Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh Trần Th ị Ánh Vũ Văn Chiến
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược