1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ

31 51 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu, Thiết Kế Mạch Đo Nhiệt Độ, Độ Ẩm Sử Dụng Cảm Biến Không Dây Chuẩn Zigbee
Tác giả Đặng Văn Đạt, Lê Tuấn Anh, Đặng Quốc Cường
Người hướng dẫn TS. Bùi Thị Duyên
Trường học Trường Đại Học Điện Lực
Chuyên ngành Tự Động Hóa
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 31
Dung lượng 4,81 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN VI XỬ LÝ ĐỀ TÀI Nghiên cứu, thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm sử dụng cảm biến không dây chuẩn Zigbee Giảng viên hướng dẫn TS Bùi Thị Duyên Lớp Nhóm Sinh viên thực hiện D13TDHDKTBCN2 Nhóm 4 Đặng Văn Đạt – 18810430179 Lê Tuấn Anh – 18810430158 Đặng Quốc Cường 18810430250 Hà Nội, 062022 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đề tài Nghiên cứu mạch đo nhiệt độ, độ ẩm và khoảng cách từ xa sử dụng Zigbee Tóm tắt nội dung Chương 1 Đặt vấn đề và nhiệm vụ Đặt vấn đề.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

ĐỒ ÁN VI XỬ LÝ

ĐỀ TÀI:Nghiên cứu, thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm sử dụng

cảm biến không dây chuẩn Zigbee

Đặng Văn Đạt – 18810430179

Lê Tuấn Anh – 18810430158 Đặng Quốc Cường - 18810430250

Trang 2

CHƯƠNG 1 TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đề tài: Nghiên cứu mạch đo nhiệt độ, độ ẩm và khoảng cách từ xa sử dụng Zigbee

Tóm tắt nội dung:

Chương 1: Đặt vấn đề và nhiệm vụ

Đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, trình bày mục tiêu, nội dung nghiên cứu

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Giới thiệu một số lý thuyết liên quan và những phần cứng cần sử dụng cho đề tài

Chương 3: Thiết kế hệ thống

Xây dựng sơ đồ khối, trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống Thiết kế và lựachọn linh kiện phù hợp cho từng khối Xây dựng sơ đồ nguyên lý cho từng khối vàtoàn bộ hệ thống

Chương 4: Kết quả, nhận xét và đánh giá

Trình bày những kết quả đạt được (cấu trúc mô hình, giao diện phần mềm) Sau đó đưa

ra nhận xét tổng thể về đề tài cũng như những đánh giá dựa trên các mục tiêu đã đặt raban đầu

Trang 3

CHƯƠNG 2 LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, đất nước ta đang trong giai đoạn phát triển, thực hiện công cuộc côngnghiệp hóa, hiện đại hóa Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế nói chungthì nền khoa học côngnghệ ở nước ta cũng có một số tiến bộ vượt bậc hơn so với quákhứ

Môn học Vi xử lí là một trong những môn học đặc biệt quan trọng đối với tất cảcác sinh viên học ngành Tự động hóa và điều khiển thiết bị công nghiệp của trườngĐại học Điện Lực

Đây sẽ là tiền đề giúp cho sinh viên tiếp cận với những thành tựu công nghệ điện

tử tiên tiến trên thế giới và ở Việt Nam Bên cạnh đó môn học này còn là môn cơ sởcho rất nhiều môn học khác

Thông qua việc thực hiện các đồ án sẽ giúp mỗi sinh viên có thể nắm vững kiếnthức, hiểu biết sâu hơn về ngành Điện Tử nói chung và ngành Điện tử viễn thông nóiriêng Hơn hết, môn họccòn giúp sinh viên đánh giá được khả năng của bản thân vềmôn học đồng thời biết cách vận dụng môn học vào thực tế

Là sinh viên ngành Tự động hóa và điều khiển thiết bị công nghiệp của trườngĐại học Điện Lực , sau mộthọc kỳ vừa qua, dưới sự chỉ bảo tận tình của quý giảngviên bộ môn, chúng em đã học hỏi rất nhiều điều bổ ích Theo kế hoạch kết thúc môn,

đề tài đồ án của em là: “ Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm, yêu cầu vi điều khiển kếtnối với cảm biến không dây chuẩn Zigbee; đưa tín hiệu lên máy tính; hiển thị tại chỗdùng LED”

Trong quá trình thực hiện đồ án do hạn chế về thời gian và điều kiện thực tế, kinhnghiệm chuyên môn chưa đủ nên chúng em khó tránh khỏi sai sót Chúng em kínhmong sẽ nhận được những lời đóng góp chân thành từ quý thầy cô để đồ án được hoànthiện tốt nhất có thể

Lời đầu tiên em xin được gửi lời cảm ơn đến T.S Bùi Thị Duyên cô đã hướng

dẫn và giúp đỡ tận tình em nghiên cứu và hoàn thành đồ án vi xử lý này Những lờinhận xét, góp ý và hướng dẫn của cô đã giúp em có định hướng đúng đắn trong quátrình thực hiện đề tài, giúp em nhìn ra được ưu khuyết điểm của đề tài và từng bướckhắc phục để có được kết quả tốt nhất

Trang 4

CHƯƠNG 3 MỤC LỤC

Trang 5

CHƯƠNG 4 DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang 6

CHƯƠNG 5 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ NHIỆM VỤ

5.1 Đặt vấn đề

Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới đã vàđang trở nên văn minh và hiện đại hơn Trong thời đại công nghệ số này, sự chính xáccao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động củacon người đạt hiệu quả cao Các thiết bị tự động hóa áp dụng mạng viễn thông dùngtín hiệu truyền tin đã được con người áp dụngvào cuộc sống hàng ngày nhằm nâng caochất lượng cuộc sống dần trở nên phổ biến

Mạng viễn thông ngày nay không ngừng mở rộng và phát triển Các nhà khoahọc trên thế giới đang nghiên cứu để sử dụng các băng tần cao hơn, tuy nhiên việc nàyvẫn đang gặp nhiều khó khăn vì công nghệ điện tử chưa theo kịp Vì vậy một giải phápđược đưa ra là sử dụng chung kênh tần số Một trong những công nghệ mới hiện đangđược ứng dụng trong các mạng liên lạcđã đạt được hiệu quả cao đó là công nghệZigBee

Công nghệ ZigBee hoạt động ở băng tần 868/915 MHz ở Châu Âu và 2.4 GHz ở

Mỹ và Nhật, được áp dụng những hệ thống điều khiển có tốc độ truyền tin thấp và chu

kỳ hoạt động lâu dài Công nghệ này ưu việt hơn chuẩn Wifi 802.11, Bluetooth ở mức

độ tiêu hao năng lượngthấp, độ trễ truyền tin nhỏ, dễ dàng mở rộng, giá thành thấp, ítlỗi, khả năng tương thích cao

Trong đồ án này, chúng em đã nghiên cứu về công nghệ Zigbee và ứng dụngtrong truyền nhận tín hiệu cảm biến từ xa

5.2 Nhiệm vụ thư

Thiết kế mạch đo nhiệt độ:

⁻ Yêu cầu VĐK kết nối với cảm biến không dây chuẩn Zigbee

⁻ Đưa tín hiệu lên máy tính

⁻ Hiển thị tại chỗ dùng LED 7 thanh

5.3 Đối tượng nghiên cứu

- Mô hình mạch gồm các module nguồn, module cảm biến nhiệt độ , led 7 thanh,

vi xử lý arduino uno

- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế mạch đo nhiệt độ sử dụng vi điều khiển, truyền dữliệu không dây zigbee, Hiển thị thông số lên màn hình máy tính

5.4 Phương pháp nghiên cứu

 Tìm hiểu tổng quan lý thuyết của đề tài

 Đọc hiểu một số tài liệu liên quan đến đề tài

Trang 7

 Thiết kế mô hình phần cứng

 Tham khảo ý kiến giảng viên hướng dẫn

 Thực nghiệm và kiểm chứng đối tượng

 Báo cáo và nghiệm thu đề tài

Trang 8

CHƯƠNG 6 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

6.1 Giới thiệu tổng quan về Arduino

6.1.1 Lịch sử phát triển

Arduino là một bo mạch vi điều khiển do một nhóm giáo sư và sinh viên Ý thiết

kế và đưa ra đầu tiên vào năm 2005

Hiện nay Arduino được biết đến ở Việt Nam rất rộng rãi Từ học sinh trung học,đến sinh viên và người đi làm Những dự án nhỏ và lớn được thực hiện một cách rấtnhanh, các mã nguồn mở được chia sẻ nhiều trên diễn dàn trong nước và nước ngoài.Giúp ích rất nhiều cho những bạn theo đam mê nghiên cứu chế tạo những sản phẩm cóích cho xã hội

Những tính năng chính như:

 Các bo mạch Arduino có khả năng đọc các tín hiệu tương tự (analog) hoặctín hiệu số (digital) làm đầu vào từ các cảm biến khác nhau và chuyển nóthành đầu ra như kích hoạt mô-tơ quay, bật/tắt đèn LED, kế nối mạngInternet hoặc nhiều hoạt động khác nữa

 Bạn có thể điều khiển các chức năng của bo mạch của mình bằng cách nạpcác tập lệnh đến vi điều khiển trên bo mạch Thông qua phần mềm hỗ trợlàArduino IDE

 Không giống như bo mạch có khả năng lập trình trước kia, Arduino chỉ cầnbạn sử dụng cáp USB để nạp mã vào trong bo mạch

 Hơn nữa, phần mềm Arduino IDE sử dụng phiên bản giản thể của C++, làmviệc học lập trình nó trở nên dễ dàng hơn rất nhiều

Các phiên bản của Arduino:

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều phiên bản Arduino như Arduino Uno R3,Arduino Uno R3 CH340, Arduino Mega2560, Arduino Nano, Arduino Pro Mino,Arduino Lenadro, Arduino Industrial

Arduino Uno R3 chíp cắm, Arduino chíp dán.

Trang 9

 Arduino Uno R3 là một board mạch vi điều khiển được phát triển bởiArduino.cc, một nền tảng điện tử mã nguồn mở chủ yếu dựa trên vi điềukhiển AVR Atmega328P.

 Phiên bản hiện tại của Arduino Uno R3 đi kèm với giao diện USB, 6 chânđầu vào analog, 14 cổng kỹ thuật số I / O được sử dụng để kết nối với cácmạch điện tử, thiết bị bên ngoài Trong đó có 14 cổng I / O, 6 chân đầu raxung PWM cho phép các nhà thiết kế kiểm soát và điều khiển các thiết bịmạch điện tử ngoại vi một cách trực quan

 Arduino Uno R3 được kết nối trực tiếp với máy tính thông qua USB để giaotiếp với phần mềm lập trình IDE, tương thích với Windows, MAC hoặcLinux Systems, tuy nhiên, Windows thích hợp hơn để sử dụng Các ngônngữ lập trình như C và C ++ được sử dụng trong IDE

 Ngoài USB, người dùng có thể dùng nguồn điện ngoài để cấp nguồn cho bomạch

 Các bo mạch Arduino Uno khá giống với các bo mạch khác trong các loạiArduino về mặt sử dụng và chức năng, tuy nhiên các bo mạch Uno không đikèm với chip điều khiển FTDI USB to Serial

 Có rất nhiều phiên bản bo mạch Uno, tuy nhiên, Arduino Nano V3 vàArduino Uno là những phiên bản chính thức nhất đi kèm với vi điều khiểnAtmega328 8 bit AVR Atmel trong đó bộ nhớ RAM là 32KB

 Khi tính chất và chức năng của nhiệm vụ trở nên phức tạp, thẻ nhớ SD Mirco

có thể được kết nối thêm vào Arduino để lưu trữ được nhiều thông tin hơn

Hình 2 1: Board arduino uno R3

6.1.3 Phần mềm Arduino IDE

Arduino IDE là chữ viết tắt của Arduino Integrated Development Environment,một công cụ lập trình với các board mạch Arduino Nó bao gồm các phần chính là

Trang 10

Editor (trình soạn thảo văn bản, dùng để viết code), Debugger (công cụ giúp tìm kiếm

và sửa lỗi phát sinh khi build chương trình), Compiler hoặc interpreter (công cụ giúpbiên dịch code thành ngôn ngữ mà vi điều khiển có thể hiểu được và thực thi code theoyêu cầu người dùng) Hiện nay, ngoài các board thuộc họ Arduino, thì Arduino IDEcòn hỗ trợ lập trình với nhiều dòng vi điều khiển khác như ESP, ARM, PIC, …

Có rất nhiều các module Arduino như Arduino Uno, Arduino Mega, ArduinoLeonardo, Arduino Micro và nhiều module khác Mỗi module chứa một bộ vi điềukhiển trên bo mạch được lập trình và chấp nhận thông tin dưới dạng mã Mã chính,còn được gọi là sketch, được tạo trên nền tảng IDE sẽ tạo ra một file Hex, sau đó đượcchuyển và tải lên trong bộ điều khiển trên bo

Môi trường IDE chủ yếu chứa hai phần cơ bản: Trình chỉnh sửa và Trình biêndịch, phần đầu sử dụng để viết mã được yêu cầu và phần sau được sử dụng để biêndịch và tải mã lên module Arduino

Môi trường này hỗ trợ cả ngôn ngữ C và C ++

Hình 2 2: Giao diện làm việc của phần mềm Arduino IDE

Trang 11

6.2 Tổng quan về mạng zigbee

6.2.1 Khái niệm

ZigBee là một tiêu chuẩn mở toàn cầu cho công nghệ không dây được thiết kế để

sử dụng tín hiệu vô tuyến kỹ thuật số năng lượng thấp cho các mạng khu vực cá nhân– PAN (personal area network) được ZigBee Alliance phát triển vào năm1998

- ZigBee hoạt động dựa trên thông số kỹ thuật của IEEE 802.15.4 và được sửdụng để tạo các mạng yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu thấp, hiệu quả năng lượng và kếtnối mạng an toàn, sử dụng tín hiệu radio có tần số ngắn

- Chuẩn truyền thông không dây IEEE 802.15.4IEEE (Institute of Electrical andElectronics Engineers) là một tổ chức phi lợi nhuận nhằm mục đích nghiên cứu pháttriển các công nghệ liên quan đến thiết bị điện và điện tử Trong đó, nhóm 802 chuyênnghiên cứu về các công nghệ mạngvà bộ phận 802.15 được dành riêng cho các chuẩnmạng không dây

- Cái tên ZigBee được xuất phát từ cách mà các con ong mật truyền thông tin vớicác thành viên khác trong tổ ong Đó là kiểu liên lạc “Zig-Zag” của loài ong

“honeyBee” Và nguyên lý ZigBee được hình thành từ việc ghép hai chữ cái đầu vớinhau

Zigbee = ZigZag + Bee

6.2.2 Cấu trúc của mạng Zigbee

- Tầng vật lý: có trách nhiệm điều biến, hoàn điều biết và gói tín hiệu vào khônggian đồng thời giữ cho việc truyền tín hiệu được mạnh trong môi trường nhiễu

- Tầng MAC: sử dụng như công nghệ đa truy cập nhận biết sóng mang CSMAđểxác định hình dạng đường truyền để tránh va chạm và xác định hình dạng mạng,giúp hệ thống mạnh và vững chắc

- Tầng mạng: Cung cấp 2 dịch vụ là mạng và bảo mật Dịch vụ mạng sẽ thiết lập

1 mạng lưới các thành viên tham gia hoặc loại bỏ thành viên nếu được đưa vào mạngkhác, gắn địa chỉ cho hệ thống mới được kết nối, đồng bộ tín hiệu giữa các thiết bị vàđịnh tuyến các gói tin truyền đi Còn dịch vụ bảo mật thì có nhiệm vụ bảo vệ tầngMAC, các thông báo tín hiệu và khung tin xác nhận Giúp thông tin di chuyển giữa cácnốt mạng được đảm bảo

- Tầng ứng dụng: Là tầng kết nối với tầng mạng và là nơi cài đặt những ứng dụngcần cho ZigBee, giúp lọc bớt các gói dữ liệu trùng lặp từ tầng mạng

- Tầng đối tượng thiết bị: có trách nhiệm quản lý các thiết bị, định hình tầng hỗtrợ ứng dụng và tầng mạng, cho phép thiết bị tìm kiếm, quản lý các yêu cầu và xácđịnh trạng thái của thiết bị

Trang 12

- Tầng các đối tượng ứng dụng người dùng: Là tầng mà ở đây người dùng tiếpxúc với thiết bị, tầng này cho phép người dùng có thể tùy biến thêm ứng dụng vào hệthống.

6.2.3 Mô hình mạng Zigbee

ZigBee có 3 dạng hình mạng: dạng hình sao, hình lưới, và hình cây Mỗi dạnghình đều có những ưu điểm riêng và được ứng dụng trong các trường hợp khác nhau

- Hình sao (Star network): Các nút hình sao liên kết với nút trung tâm.

- Hình lưới (Mesh network): Mạng hình lưới có tính tin cậy cao, mỗi nút trong

mạng lưới đều có khả năng kết nối với nút khác, nó cho phép truyền thông liên tụcgiữa các điểm nút với nhau và bền vững Nếu có sự tác động cản trở, hệ thống có khảnăng tự xác định lại cấu hình bằng cách nhảy từ nút này sang nút khác

- Hình cây (Cluster network): Mạng hình này chính là 1 dạng đặc biệt của mạng

hình lưới, dạng mạng này có khả năng phủ sóng và mở rộng cao

6.2.4 Thành phần mạng Zigbee

ZC (Zigbee Coordinator): đây là thiết bị gốc có khả năng quyết định kết cấumạng, quy định cách đánh địa chỉ và lưu giữ bảng địa chỉ Mỗi mạng chỉ có duy nhấtmột Coordinator và nó cũng là thành phần duy nhất có thể truyền thông với cácmạngkhác

ZR (Zigbee Router): có các chức năng định tuyến trung gian truyền dữ liệu, pháthiện và lập bản đồ các nút xung quanh, theo dõi, điều khiển, thu thập dữ liệu nhưnútbình thường Các router thường ở trạng thái hoạt động (active mode) để truyền thôngvới các thành phần khác của mạng

ZED (Zigbee End Devide): các nút này chỉ truyền thông với Coordinator hoặcRouter ở gần nó, chúng được coi như điểm cuối của mạng và chỉ có nhiệm vụ hoạtđộng/đọc thông tin từ các thành phần vật lý ZED có kết cấu đơn giản và thường ởtrạng thái nghỉ (sleep mode) để tiết kiệm năng lượng Chúng chỉ được “đánh thức” khicần nhận hoặc gửi một thông điệp nào đó

Các thiết bị này thường được chia làm 2 loại là FFD (Full Function Device) vàRFD (Reduced Function Device) Trong đó FFD có thể hoạt động như mộtCoordinator,Dự án kĩ thuật Nghiên cứu thực hành công nghệ ZigbeeRouter hoặc EndDevice, còn RFD chỉ có thể đóng vai trò End Device trong một mạng ZigBee

6.2.5 Các dải tần số hoạt động của zigbee.

- Dải 868MHz ở khu vực Châu Âu và Nhật: Tron giải này chỉ có 1 kênh (kênhsố0) và tốc độ truyền khá thấp chỉ khoảng 20 kbps

- Dải 915MHz ở khu vực Bắc Mỹ: Có 10 kênh tín hiệu với dải từu 1-10 và tốc độkhoảng 40kbps

Trang 13

- Dải 2.4GHz ở các nước còn lại: có tới 16 kênh tín hiệu từ 11-26 và tốc độtruyền tải rất cao tới 250kbps.

6.2.6 Ưu nhược điểm của mạng Zigbee.

 Sử dụng mã hóa AES-128 mang đến độ bảo mật cao

 Dễ dàng mở rộng: Zigbee có thể mở rộng tới 65.000 thiết bị trong cùng một hệthống

Nhược điểm:

 Không thể phủ rộng hết toàn bộ nhà có diện tích quá rộng, chúng ta sẽ cần mộtthiết bị ZigBee Repeater để tăng độ phủ sóng

 Không xuyên tường mạnh được, nếu nhà nhiều phòng thì sẽ bị giảm tín hiệu

 Độ ổn định không bằng thiết bị đi dây Đây cũng là nhược điểm chung của tất

cả các mạng không dây khác

6.2.7 Ứng dụng

Với những ưu điểm trên, Zigbee được ứng dụng nhiều trong các ứng dụngđiềukhiển và giám sát công nghiệp Với những hệ thống đòi hỏi thời gian thực, ZigBee sẽphù hợp cho chức năng giám sát Còn ở những hệ thống chấp nhận được độ trễ nhỏ(10ms mỗi chặng), ZigBee trở nên hữu dụng cả ở tầng giám sát và tầng điều khiển

6.3 Phần mềm C# winfrom

6.3.1 Khái niệm

Winform là thuật ngữ mô tả một ứng dụng được viết dùng NET FrameWorrk và

có giao diện người dùng Windows Forms

Mỗi màn hình windows cung cấp một giao diện giúp người dùng giao tiếp vớiứng dụng Giao diện này được gọi là giao diện đồ họa (GUI) của ứng dụng

Là các ứng dụng windows chạy trên máy tính – mã lệnh thực thi ngay trên máytính: Microsoft, Word, Excel, Access, Calculator, yahoo, Mail… là các ứng dụngWindows Forms

6.3.2 Ưu nhược điểm C# winform

a Ưu điểm:

Giao diện có thể kéo thả dễ học và sử dụng

Gắn các event cho các button chỉ cần double click Hỗ trợ nhiều event như click,hover,…

Viết code trực quan hơn: Có thể lấy text từ textbox và show dữ liệu bằngmessagebox, kết nối grid bằng SQL

Trang 14

Chính vì sự dễ code khi chỉ cần kéo thả nên có nhiều component có sẵn Phù hợpvới nhiều phần mềm thống kê, quản lý, tính tiền,… Thích hợp cho nhiều doanh nghiệp

⁻ Tốc độ xử lý dữ liệu nhanh và hiệu quả

⁻ Chạy được trên nhiều phiên bản của Windows khác nhau

⁻ Có thể thao tác với nhiều giao diện

Đồ họa không cao nên giao diện sẽ thiếu đi tính trực quan, không thân thiện đốivới người dùng

6.4 Truyền nhận dữ liệu với giao tiếp Serial (UART)

UART là một giao thức truyền thông phần cứng sử dụng giao tiếp nối tiếp khôngđồng bộ với tốc độ có thể định cấu hình Không đồng bộ có nghĩa là không có tín hiệuđồng hồ để đồng bộ hóa các bit đầu ra từ thiết bị truyền đi đến bên nhận

Trong giao tiếp UART, hai UART giao tiếp trực tiếp với nhau UART truyềnchuyển đổi dữ liệu song song từ một thiết bị điều khiển như CPU thành dạng nối tiếp,truyền nó nối tiếp đến UART nhận, sau đó chuyển đổi dữ liệu nối tiếp trở lại thành dữliệu song song cho thiết bị nhận

Hai đường dây mà mỗi thiết bị UART sử dụng để truyền dữ liệu đó là:

Transmitter (Tx)

Receiver (Rx)

UART truyền dữ liệu không đồng bộ, có nghĩa là không có tín hiệu đồng hồ đểđồng bộ hóa đầu ra của các bit từ UART truyền đến việc lấy mẫu các bit bởi UARTnhận Thay vì tín hiệu đồng hồ, UART truyền thêm các bit start và stop vào gói dữ liệuđược chuyển Các bit này xác định điểm bắt đầu và điểm kết thúc của gói dữ liệu đểUART nhận biết khi nào bắt đầu đọc các bit

Trang 15

Khi UART nhận phát hiện một bit start, nó bắt đầu đọc các bit đến ở một tần số

cụ thể được gọi là tốc độ truyền (baud rate) Tốc độ truyền là thước đo tốc độ truyền

dữ liệu, được biểu thị bằng bit trên giây (bps – bit per second) Cả hai UART đều phảihoạt động ở cùng một tốc độ truyền Tốc độ truyền giữa UART truyền và nhận chỉ cóthể chênh lệch khoảng 10% trước khi thời gian của các bit bị lệch quá xa

Cả hai UART cũng phải được cấu hình để truyền và nhận cùng một cấu trúc gói

dữ liệu

Tốc độ truyền 9600, 19200, 38400, 57600, 115200,

230400, 460800, 921600, 1000000,1500000

Truyền nối tiếp hay song song? Nối tiếp

Số lượng thiết bị chủ tối đa 1

Số lượng thiết bị tớ tối đa 1

* Ưu và nhược điểm của UART

Không có giao thức truyền thông nào là hoàn hảo, nhưng UART thực hiện khátốt những gì chúng làm Dưới đây là một số ưu và nhược điểm để giúp bạn quyết địnhxem chúng có phù hợp với nhu cầu của bạn hay không

Ưu điểm:

⁻ Chỉ sử dụng hai dây để truyền dữ liệu

⁻ Không cần tín hiệu đồng hồ

⁻ Có một bit chẵn lẻ để cho phép kiểm tra lỗi

⁻ Cấu trúc của gói dữ liệu có thể được thay đổi miễn là cả hai bên được thiếtlập cho nó

⁻ Phương pháp truyền đơn giản, giá thành thấp

Nhược điểm:

⁻ Kích thước của khung dữ liệu được giới hạn tối đa là 9 bit

⁻ Không phù hợp với các hệ thống đòi hỏi nhiều thiết bị chủ và tớ

⁻ Tốc độ truyền của mỗi UART phải nằm trong khoảng 10%

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG

Ngày đăng: 01/07/2022, 15:45

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]. Lê Thanh Hùng (2011).Tìm hiểu mạng AD-HOC. Trường Đại học CôngnghiệpTP.HCM Khác
[2]. Nguyễn Văn Hùng, Lê Ngọc Linh(2018).Nghiên cứu tích hợp mạng cảm biếnkhông dây Zigbee.Tạp chí khoa học và công nghệ Khác
[3]. Trần Văn Công Thành(2013).Nghiên cứu mạng không dây vào môi trường.Trường Đại học Đà Nẵng Khác
[4].”Standard for part 15.4:Wireless MAC and PHY specification for lowrate.”IEE,New York , IEE Std 802.15.4, Oct 2003 Khác
[5]. Bob Heile, 2006.”Wireless Sensors and Control Network : Enabling new Zigbee” Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2. 1: Board arduino uno R3 - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 2. 1: Board arduino uno R3 (Trang 9)
Hình 2. 2: Giao diện làm việc của phần mềm Arduino IDE - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 2. 2: Giao diện làm việc của phần mềm Arduino IDE (Trang 10)
Hình 3. 2: Nguồn tổ ong 5V-2A Thông số kĩ thuật: - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 2: Nguồn tổ ong 5V-2A Thông số kĩ thuật: (Trang 16)
Hình 3. 1: Sơ đồ khối chức năng - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 1: Sơ đồ khối chức năng (Trang 16)
Hình 3. 3: Bo mạch Arduino R3 - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 3: Bo mạch Arduino R3 (Trang 17)
Hình 3. 4: Led 7 đoạn - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 4: Led 7 đoạn (Trang 18)
Hình 3. 5: module led 7 thanh - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 5: module led 7 thanh (Trang 19)
Hình 3. 6: Arduino kết nối module led 7 thanh - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 6: Arduino kết nối module led 7 thanh (Trang 20)
Hình 3. 8: Mạch thu phát RF Zigbee UART CC2530 - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 8: Mạch thu phát RF Zigbee UART CC2530 (Trang 21)
Hình 3. 9: Sơ đồ nguyên lí của hệ thống - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 9: Sơ đồ nguyên lí của hệ thống (Trang 23)
Hình 3. 10: Lưu đồ thuật toán khối đọc cảm biến - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 10: Lưu đồ thuật toán khối đọc cảm biến (Trang 24)
Hình 3. 11: Lưu đồ thuật toán khối nhận tín hiệu cảm biến hiển thị lên máy tính - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 11: Lưu đồ thuật toán khối nhận tín hiệu cảm biến hiển thị lên máy tính (Trang 25)
Hình 3. 13: Giao diện hiển thị trên máy tính - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 13: Giao diện hiển thị trên máy tính (Trang 26)
Hình 3. 12: Lưu đồ thuật toán giao tiếp với máy tính - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 3. 12: Lưu đồ thuật toán giao tiếp với máy tính (Trang 26)
Hình 4. 2:  Hiển thị dữ liệu nhiệt độ trên Led 7 thanh - Đồ án Vi Xử Lí mạch đo nhiệt độ
Hình 4. 2: Hiển thị dữ liệu nhiệt độ trên Led 7 thanh (Trang 29)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w