Nội dung đề tài Điều khiển bóng đèn dựa vào mức sáng Sử dụng cảm biến ánh sáng để bật đèn Khi mức ánh sáng thấp bật đèn, khi mức ánh sáng cao tắt đèn Trong thời buổi khoa học công nghệ phát triển không ngừng với sức sáng tạo không giới hạn của con người đã làm ra nhứng cuộc cách mạng vĩ đại về công nghệ. Ngành điện tử cũng là một ngành khoa học nên cũng không nằm ngoài sứ phát triển đó. Các thiết bị điện tử không còn qua xa với với con người mà nó ngày càng được sử dụng vào các nhu cầu của con người. Đơn giản như hệ thống đền đường tự bật tắt khi trời sáng hoặc trời tối.
Trang 1ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN
KHOA ĐIỆN TỬ
- -BÀI TIỂU LUẬN CUỐI KỲ
MÔN HỌC: HỆ THỐNG NHÚNG
ĐỀ TÀI: BẬT TẮT ĐÈN DỰA VÀO NGƯỠNG ÁNH SÁNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN
MSSV
: PHAN ĐỨC ANH : K175520114137
THÁI NGUYÊN – 6/2021
Trang 2TRƯỜNG ĐHKTCN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
- -TIỂU LUẬN CUỐI KÌ
Sinh viện thực hiện : Phan Đức Anh MSSV : K175520114137
Giáo viên hướng dẫn : Tăng Cẩm Nhung
1.Tên đề tài : BẶT TẮT ĐÈN DỰA VÀO NGƯỠNG ÁNH SÁNG
2 Nội dung đề tài
- Điều khiển bóng đèn dựa vào mức sáng
- Sử dụng cảm biến ánh sáng để bật đèn
- Khi mức ánh sáng thấp bật đèn, khi mức ánh sáng cao tắt đèn
3 Các hình vẽ, chương trình và mô phỏng
Sử dụng phần mềm mô phỏng Proteus,phần mềm tin học văn phòng Word,phần mềm lập trình pic c compiler, phần mềm
4.Kết quả cần đạt được:
- Vẽ sơ đồ khối trên visio
- Lập trình trên pic c compiler
- Mô phỏng trên proteus
- Video thuyết minh
TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
ThS Tăng Cẩm Nhung
Trang 4Mục lục
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 3
1.1 Tổng quan hệ thống 3
1.2 Mục đích của đề tài 3
1.3 Giới hạn của đề tài 3
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 4
2.1 Khảo sát sơ đồ khối của hệ thống 4
2.2 Mô phỏng hệ thống 5
2.2.1 Lựa chọn các linh kiện cần sử dụng 5
2.2.2 Đấu nối các linh kiện và hiệu chỉnh 7
2.3 Lập trình cho hệ thống 7
2.4 Mô phỏng 10
2.5 Đánh giá hệ thống 11
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 12
3.1 Kết luận 12
3.2 Hướng phát triển trong tương lai 12
TÀI LIỆU THAM KHẢO 12
Trang 5Danh mục hình ảnh
Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống trên Visio 5
Hình 2.5 Hệ thống sau khi được đấu nối hoàn chỉnh 8
Hình 2.8 Lựa chọn VĐK sử dụng và chọn tần số thạnh anh 10
Hình 2.11 Nạp file hex và chọn tần số thạnh anh cho hệ thống 11
Trang 6CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan hệ thống
Trong thời buổi khoa học công nghệ phát triển không ngừng với sức sáng tạo không giới hạn của con người đã làm ra nhứng cuộc cách mạng vĩ đại
về công nghệ Ngành điện tử cũng là một ngành khoa học nên cũng không nằm ngoài sứ phát triển đó Các thiết bị điện tử không còn qua xa với với con người
mà nó ngày càng được sử dụng vào các nhu cầu của con người Đơn giản như
hệ thống đền đường tự bật tắt khi trời sáng hoặc trời tối
Chính vì dể đáp ứng được nhu cầu đó em đã được giao đề tài bật tắt đèn dựa vào ngưỡng ánh sáng
Ý tưởng:
Vì môn hệ thống nhúng trong kì vừa rồi em được học về vi xử lí pic16f877a nên em sẽ dùng nó làm vi xử lí trung tâm, yêu cầu của đề bài là dùng ngưỡng ánh sáng để điều khiển bóng đèn nên em sẽ dùng thêm cảm biến ánh sáng và cuối cùng là led Vi xử lí sẽ nhận tín hiệu của cảm biến và em sẽ chia tín hiệu thành 2 mức thấp và cao, khi ở mức thấp vi xử lí sẽ điều khiển led bật đèn, ở mức cao đèn sẽ tắt
1.2 Mục đích của đề tài
Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về Led, cảm biến quang, lập trình PIC
Tăng khả năng tự tìm hiểu nghiên cứu học tập tự lập
Tiếp cận gần hơn với công nghệ điện tử trong đời sống
Vận dụng những kiến thức đã có đồng thời tìm tòi những kiến thức mới để hiểu sâu sắc hơn trong lĩnh vực này
Để thiết kế đề tài như đã nêu ở trên thì nhóm chúng em phải nắm vững kiến thức chuyên ngành điện tử, tìm hiểu qua sách vở, tài liệu nước ngoài, phần mềm
để viết chương trình
1.3 Giới hạn của đề tài
Các thông số giới hạn của đề tài:
o Linh kiện chính sử dụng: Pic16f877a, cảm biến quang ldr ,led red,lcd 1602
o Phần hiển thị: lcd
o Đầu vào:cảm biến quang
o Nội dung hiển thị gồm giá trị của cảm biến quang nhận vào
Trang 7CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Khảo sát sơ đồ khối của hệ thống
Theo yêu cầu của đề tài thì nhóm chúng em tiến hành thiết kế sơ đồ khối của hệ thống
Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống
Từ ý tưởng đã nêu trên, chúng ta dễ dàng xác định được sơ đồ khối cho hệ thống, từ sơ đồ khối này chúng ta có thể phân chia nhiệm vụ, chọn linh kiện cho từng khối chức năng
Chức năng từng khối:
o Bộ xử lý trung tâm: có chức năng xử lý các yêu cầu đầu vào để cho ra đầu ra như đã lập trình
o Khối đầu vào: cảm biến quang
o Khối nguồn: cấp nguồn điện cho hệ thống
o Khối hiển thị: lcd1602 hiển thị giá trị cảm biến
o Led: cơ cấu chấp hành
Khi hoạt động thực tế, các khối chức năng phối hợp với nhau theo một quy luật nhất định, bất kỳ khối nào xảy ra lỗi đều khiến hệ thống hoạt động không chính xác
Trang 82.2 Mô phỏng hệ thống
Nhóm em đã sử dụng phần mềm Proteus để vẽ mạch và mô phỏng hệ thống Đây là công cụ hữu ích cho các bạn sinh viên có thể tiếp cận, làm quen với các vi xử
lý, vi điều khiển, trước khi làm sản phẩm thật
Hình 2.2 Giao diện chính của Proteus 8.9
Quá trình vẽ mô phỏng tên Proteus
o Lựa chọn linh kiện cần dùng
o Đấu nối các linh kiện vừa chọn với nhau
o Hiệu chỉnh, bố trí mạch cho phù hợp
o Nạp chương trình cho Vi điều khiển và tiến hành mô phỏng
2.2.1 Lựa chọn các linh kiện cần sử dụng
Tất cả các linh kiện được chọn đều phổ biến và tìm hiểu dễ dàng
Trang 9Hình 2.3 Tap Pick Diviecs
Để có thể tìm chính xác linh kiện cần sử dụng thì ta nên cài đầy đủ thư viện của linh kiện đó
Hình 2.4 Các linh kiện cần sử dụng
Danh sách linh kiện đã chọn:
o Cảm biến quang Ldr1
o Led red
o Res (Điện trở)
o Biến trở POT-HG
o PIC 16F877A (Vi điều khiển)
o LCD1602
Trang 102.2.2 Đấu nối các linh kiện và hiệu chỉnh
Tiến hành tìm hiểu các linh kiện và đấu nối sao cho chính xác
Hình 2.5 Hệ thống sau khi được đấu nối hoàn chỉnh
Khi đấu nối trong Proteus ta có thể đánh nhãn cho dây dẫn để cho mạch nhìn gọn gàng hơn Bố trí các linh kiện sao cho phù hợp và đẹp mắt nhất có thể Sau khi hoàn thành mô phỏng ta tiến hành lập trình cho hệ thống trên phần mềm CCS
2.3 Lập trình cho hệ thống
Với việc sử dụng Vi điều khiển PIC cho hệ thống nên phần mềm lập trình sẽ là phần mềm CCS
Trang 11Hình 2.6 Giao diện chính phần mềm CCS
Các bước để lập trình cho PIC
1 Tạo một Project Wizard mới
2 Viết chương trình
3 Build (kiểm tra lỗi) Compile để tạo file hex
Hình 2.7 Tạo project mới cho CCS
Trang 12Hình 2.8 Lựa chọn VĐK sử dụng và chọn tần số thạnh anh
Hình 2.9 chương trình chính
Trang 13Hình 2.10 thư viện LCD được sử dụng trong chương trình
2.4 Mô phỏng
Quay lại Proteus để mô phỏng hệ thống
Hình 2.11 Nạp file hex và chọn tần số thạnh anh cho hệ thống
Trang 14Hình 2.12 Hệ thống sau khi được mô phỏng
Sau khi chạy mô phỏng ta kiểm tra hết tất cả các yêu cầu đề tài đề ra, hệ thống hoạt động chính xác hoàn thành đề tài
2.5 Đánh giá hệ thống
Các vấn đề đã nghiên cứu:
o Tìm hiểu vi điều khiển PIC 16F877A
o Tìm hiểu cách sử dụng cảm biến, led
o Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình CCS
Các vấn đề đã thực hiện:
o Lập trình điều khiển vi điều khiển PIC 16F877A bằng ngôn ngữ CCS
o Lập trình điều khiển led dựa vào mức ánh sáng
Trang 15CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG
TƯƠNG LAI 3.1 Kết luận
Đề tài: “Điều khiển led dựa vào mức ánh sáng” đã trình bày được
nguyên tắc hoạt động cơ bản của Led giao tiếp với cảm biến quang và vi xử lí để hiển thị sáng tắt theo ý muốn
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô cùng các bạn sinh viên,
đã đóng góp rất nhiều ý kiến, công sức quý báu trong quá trình nhóm thực hiện đề tài này
Đặc biệt, chúng em xin cảm ơn cô Tăng Cẩm Nhung đã nhiệt tình hướng
dẫn, chỉ bảo những kinh nghiệm, kiến thức thực tế để đề tài được hoàn thành đúng thời gian quy định
Tuy nhiên, do còn hạn chế về thời gian và trình độ nên đề tài không tránh khỏi nhiều sai sót, nhóm rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến chân tình của quý thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh hơn
3.2 Hướng phát triển trong tương lai
Thế giới ngày càng phát triển mọi thứ đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa và đèn chiếu sáng tự động theo mức sáng tuy không phải chủ đề mới nhưng vẫn chưa được ứng dụng phổ biến vậy nên đây cũng là 1 điểm
có tiềm năng khai thác Ngoài ra từ đó chúng ta cũng có thể khai thác theo nhiều hướng ví dụ:
Sử dụng mức ánh sáng để thiết kế bảng quảng cáo ban ngày sáng 1 kiểu tối sáng 1 kiểu
Sử dụng đèn tự động trong chăn nuôi để tăng sản lượng sản phẩm trong chăn nuôi
TÀI LIỆU THAM KHẢO
o Giáo trình Hệ thống nhúng – TNUT
o Giáo trình vi điều khiển PIC (
Trang 16https://dientuviet.com/giao-trinh-vi-dieu-o https://dientu360.com/