Hà Nội -2019 LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là một đất nước đi lên từ nông nghiệp, quá trình hiện đại hóa công nghiệp hóa đang ngày càng được chú trọng phát triển đặc biệt trong nền nông nghiệp..
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VIỆN ĐIỆN TỬ- VIỄN THÔNG
BÁO CÁO CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ
ĐỀ TÀI: MẠCH ĐO NHIỆT ĐỘ MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : Hoàng Quang Huy
Thành viên nhóm- MSSV : Nguyễn Anh Tuấn- 20172900
Phan Quang Tâm- 20172800
Trang 2
Hà Nội -2019
LỜI NÓI ĐẦU
Nước ta là một đất nước đi lên từ nông nghiệp, quá trình hiện đại hóa công nghiệp hóa đang ngày càng được chú trọng phát triển đặc biệt trong nền nông nghiệp Ngày nay do sự biến đổi khí hậu làm cho thời tiết ngày một phức tạp, có những đợt nắng nóng gay gắt, lũ lụt thường xuyên diễn ra Nhu cầu thực phẩm là
vô cùng quan trọng, đặc biệt là nguồn thực phẩm sạch đảm bảo chất lượng còn vô cùng hạn chế Đảng và nhà nước ta đang cố gắng công nghiệp hóa nghành nông nghiệp giảm bớt sức lao động tạo ra nguồn sản phẩm nông nghiệp dồi dào đắp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu Với ý tưởng tạo ra nguồn thực phẩm sạch, đa dạng, phong phú và đáp ứng cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu nhóm chúng tôi
đã nghĩ ra một ý tưởng đó là Máy Đo Nhiệt Độ Môi Trường.
Máy Đo Nhiệt Độ Môi Trường được ứng dụng trong nghành nông nghiệp công
nghệ cao sản xuất trong nhà kính Giúp cho người nông dân có thể biết được nhiệt
độ môi trường trong nhà kính từ đó có thể điều chỉnh nhiệt độ trong nhà kính nhằm
có một môi trường tốt nhất cho thực vật, động vật phát triển tạo ra được những sản phẩm đảm bảo chất lượng để có thể đáp ứng nhu cầu trong nước và ngoài nước
Nhóm sinh viên chúng em chân thành cảm ơn thầy Hoàng Quang Huy đã nhiệt tình giúp đỡ và hưỡng dẫn nhóm để hoàn thành tốt đề tài Máy Đo Nhiệt Độ Môi Trường.
Trang 3
Mục Lục
LỜI NÓI ĐẦU 2
Mục Lục 3
Danh sách hình ảnh: 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 4
1.1 Lý do chọn đề tài 4
CHƯƠNG 2: Các linh kiện trong mạch 5
2.1: Khối nguồn: Cục sạc pin 5
2.2: Khối cảm biến LM35 6
2.3: Khối điều khiển 6
2.4: Khối hiển thị 7
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 9
3.1: Sơ đồ khối của mạch 9
3.2 : Khối nguồn : 9
3.2: Khối cảm biến 10
3.2.1: Các linh kiện của khối cảm biến 10
3.3 Khối điều khiển 12
3.3.1 Cấu tao và chức năng 12
3.3.2: Sơ đồ nguyên lý của khối điều khiển 12
3.3.3 Các linh kiện của khối điều khiển 13
3.5: Khối hiển thị: 14
Tài liệu kham khảo: 15
Trang 4Danh sách hình ảnh:
Hình 2 1: Củ sạc 5
Hình 2 2: LM35A 6
Hình 2 3: Vi điều khiển AT98S52 7
Hình 2.4 1: LCD 7
Hình 2.4 2: LED 8
Hình 3 1: Sơ đồ khối của mạch 8
Hình 3 2: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 9
Hình 3 3sơ đồ nguyên lý khối cảm biến 9
Hình 3.2 1: Biến trở 10
Hình 3.2 2: Cảm biến nhiệt LM35 11
Hình 3.3 1: Sơ đồ cấu tạo khối điều khiển 11
Hình 3.3 2: Sơ đồ nguyên lí của khối điều khiển 12
Hình 3.3 3: Hình ảnh tụ 22µF, thạch anh 12M, tụ 100pF 12
Hình 3.3 4: Hình ảnh bên ngoài PIC16F877A và trở 10kΩ 13
Hình 3.4 1 : Sơ đồ nguyên ý khối hiển thị 14
Hình 5 1: Sản phẩm mẫu 15
Trang 5CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Lý do chọn đề tài
Trải qua các cuộc cách mạng làm cho nền kinh tế càng phát triển giúp cho đời sống con người được cải thiện Nhưng đi kèm vời sự phát triển đó là vấn đề ô nhiễm môi trường Mà ô nhiễm môi trương là một trong những nguyên nhân dẫn đến việc biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu làm cho nhiều thứ thay đổi thất thường một trong nhưng cái ta có thể thấy rõ đó là nhiệt độ Nhiệt độ thay đổi thất thường làm ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của con người và ảnh hưởng cả đến sự phát triển của cây trồng vật nuôi Đây cũng là một lý do làm cho nghành nông nghiệp cao đang phát triển mạnh, ta có thế nói đến một số ví dụ như: trồng cây trong nhà kính sử dụng công nghệ để kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm tạo điều kiện thích hợp cho cây trồng phát triển tốt,… Không chỉ ngày nay do biến đổi khí hậu mà ta mới cần kiểm soát nhiệt độ mà nó đã có từ rất lâu Nhưng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật ngày nay thì nhiệt độ được xác định và xử lý dựa vào các linh kiện điện tử để giúp đạt hiệu quả cao nhất đặc biệt, sau những ngày tìm hiểu nhu cầu ,chúng em nhận thấy hiện nay nhu cầu về giám sát nhiệt độ có nhiều ứng dụng trong cuộc sống như: giám sát nhiệt độ của của lò sấy, phòng thí nghiệm…nơi mà có những yêu cầu cao
về tính ổn định của nhiệt độ Chính vì vậy, nhóm chúng em đã chọn đề tài : ‘‘Máy
đo nhiệt độ môi trường’’
Trong báo cáo, chúng em chọn đối tượng đo là nhiệt độ và trình bày một mạch
đo nhiệt độ phòng sử dụng IC tích hợp LM35
Trang 6CHƯƠNG 2: Các linh kiện trong mạch
2.1: Khối nguồn: Cục sạc pin
*Đặc điểm: Điện áp ổn định, bền, đẹp, nhỏ gọn, giá
thành phải trăng
Giá: 50k
2.2: Khối cảm biến LM35
*Đặc điểm: Độ chính xác cao, tốc độ xử lý
nhanh, khoảng đo rộng, Sai số: ± 0,5 ℃,
Khoảng đo: -55 –150℃, Nguồn: 4 –30V
*Giá: 20k
2.3: Khối điều khiển
2.3.2: Vi điều khiển AT98s52
Hình 2 2: LM35A Hình 2 1: Củ sạc
Trang 7*Đặc điểm: Tốc độ xử lý nhanh nhưng kết hợp ADC phức tạp…
*Giá: 20k
2.4: Khối hiển thị
2.4.1: Màn hình LCD 1602
*Đặc điểm: chất lượng tốt, dễ làm, …
* Giá: 33k
2.4.2: Sử dụng Led
*Đặc điểm: Giá thành rẻ, chất lượng tốt, khố làm, mất nhiều diện tích…
Hình 2 3: Vi điều khiển AT98S52
Hình 2.4 1: LCD
Trang 8*Giá: 10k
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 3.1: Sơ đồ khối của mạch
Hình 3 1: Sơ đồ khối của mạch
Hình 2.4 2: LED
Trang 9Quá trình thực hiện đo là: Nhiệt độ môi trường là tín hiệu tương tự thông qua khối cảm biến thu nhận tín hiệu và chuyển thành tín hiệu điện tương tự gửi đến khối điều khiển Qua khối điều khiển tín hiệu chuyển đổi thành tín hiệu số rồi khối điều khiển xử lý và truyền ra khối hiển thị.
3.2 : Khối nguồn :
Hình 3 2: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn
3.2.1 : Các linh kiện khối nguồn :
Gồm có : tụ, biến trở, LM7805, LED Ic LM7805 có tác dụng ổn định điện áp đầu ra dương và có giá trị là 5v
3.3: Khối cảm biến
Trang 10Hình 3 3sơ đồ nguyên lý khối cảm biến
3.2.1: Các linh kiện của khối cảm biến
Linh kiện của khối cảm biến gồm có: Cảm biến ADC0808, biến trở 100K Cảm biến ADC0808 có chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số (Analog to Digital Converters)
Trang 11
Hình 3.2 1: Biến trở
Đầu số 3 của biến trở được nối với chân RA0 của PIC có tác dụng thay đổi điện trở
Hình 3.2 2: Cảm biến nhiệt LM35
LM35 gồm 3 chân Chân 1 (VCC) được nối với nguồn 3-5.5 V hay chính là cực dương của tụ 100nF ta xét ở trên, chân 3 (GND) nối đất thì ta nối với cực âm của tụ trên, chân 2 (Vout) hay còn gọi là (chân giữa) là chỗ mà cảm biến cho ra 1 hiệu điện nhất định ứng với mỗi nhiệt độ xác định Nhiệt độ cứ tăng thì điện áp sẽ tăng 10mV [4]
Trang 123.3 Khối điều khiển
3.3.1 Cấu tao và chức năng
Khối điều khiển gồm hai khối con là khối reset và khối xử lý Khối reset có chức năng reset lại hệ thống, giúp hệ thống làm việc từ đầu Khối xử lý có chức năng tiếp nhận tín hiêu gửi đến sau đó xử lý để đưa ra khối hiển thị
Hình 3.3 1: Sơ đồ cấu tạo khối điều khiển
3.3.2: Sơ đồ nguyên lý của khối điều khiển
Hình 3.3 2: Sơ đồ nguyên lí của khối điều khiển
Trang 13
3.3.3 Các linh kiện của khối điều khiển
Linh kiện của khối điều khiển gồm có: AT89S52, tụ điện các loại, thạch anh, nút ấn, điện trở AT89S52 có chức năng nhận tín hiệu từ cảm biến rồi chuyển đổi từ tín hiệu analog sang digtial; sau đó điều khiển, xử lý rồi đưa tối khối hiện thị Điện trở và nút ấn có chức năng để tạo RESET cho IC Thạch anh để tạo dao động và các
tụ để lọc nhiễu
Hình 3.3 3: Hình ảnh tụ 22µF, thạch anh 12M, tụ 100pF
Hình 3.3 4: Hình ảnh bên ngoài PIC16F877A và trở 10kΩ
Trang 143.4: Khối hiển thị:
3.4.1: Sơ đồ nguyên lý:
Hình 3.4 1 : Sơ đồ nguyên ý khối hiển thị
3.4.2: Các linh kiện:
Bao gồm: biến trở, điện trở và màn hình LDC Sau khi tín hiệu được xử lý sẽ được hiển thị qua màn hình LCD
Trang 15Chương 5: Sản phẩm demo
Hình 5 1: Sản phẩm mẫu
Trang 16Tài liệu kham khảo:
Tài liệu internet:
WWW.LINHKIEN3M.COM
WWW.ĐIENTUVIETNAM.NET