Ghép nối qua cổng nối tiếp RS232 là một trong những kỹthuật được sử dụng rộng rãi để ghép nối các thiết bị ngoại vi với máy tính.. Nó làmột chuẩn giao tiếp nối tiếp dùng định dạng không
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CNTT & TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HÓA
BÁO CÁO BÀI TẬP KẾT THÚC HỌC PHẦN
Đặng Văn Ngọc
Thái Nguyên, tháng 12 năm 2020
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Đo lường là việc xác định độ lớn của không chỉ các đại lượng vật lý mà còn có thế là bất cứ khái niệm gì có thể so sánh được với nhau Đo lường cung cấp các chuẩn mực về độ lớn cho giao dịch trong đời sống Đo lường nói riêng, hay quan sát
và thí nghiệm nói chung, cũng là một bước quan trọng trong nghiên cứu khoa học (khoa học tự nhiên và khoa học xã hội)
Trong vật lý và công nghệ, đo lường được thực hiện bằng cách so sánh giữa đại lượng vật lý cần đo với đại lượng vật lý cùng thể loại, nhưng ở những điều kiện tiêuchuẩn (thường là không thay đổi theo thời gian) gọi là đơn vị đo Việc đo này đem lại một con số thể hiện mối liên hệ về độ lớn giữa đại lượng cần đo và đơn vị đo Đồng thời, nếu có thể, đo lường cũng cho biết sai số của con số trên (sai số phép đo)
Đo công suất giúp ta có thông tin về giá trị điện một cách tương đối chính xác để
từ đó lựa chọn các thiết bị điện Đo công suất giúp ta lựa chọn tiết diện dây dẫn đảm bảo an toàn kỹ thuật, giúp tiết kiệm kinh tế
Sau khi nhận đề tài: “Thiết kế hệ thống đo cống suất các thiết bị”, dưới sự hướng
dẫn trực tiếp của thầy giáo Thạc sĩ Đặng Văn Ngọc cùng với sự nỗ lực của nhóm,
chúng em đã hoàn thành xong khối lượng kiến thức mà thầy đã hướng dẫn Trong quá trình làm đề tài chúng em đã tích lũy được một số kiến thức để có thể nâng caokiến thức của mình một cách chắc chắn hơn Tuy nhiên với thời gian và kiến thức
có hạn cho dù em đã cố gắng hết sức mình song khó tránh khỏi những thiếu sót Chúng Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô để báo cáo của chúng em được hoàn thiện hơn nữa
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trang 3CHƯƠNG 1: YÊU CẦU THỰC TẾ CỦA HỆ THỐNG ĐO CÔNG SUẤT CÁC
THIẾT BỊ 1.1 Yêu cầu thực tế.
1.1.1 Nhu cầu của việc đo công suất trong thực tế
Trong hệ thống điện có rất nhiều các đại lượng mà chúng ta cần phải xác định, để đưa ra được các biện pháp vận hành, bảo trì, sửa chữa hệ thống điện theo đúng các tiêu chuẩn về kinh tế và kỹ thuật của hệ thống điện đó Các đại lượng điện (điện áp,dòng điện, công suất tác dụng, công suất phản kháng) là rất quan trọng trong hệ thống điện Để xác định được các đại lượng này ta phải dùng các phương pháp đo lường phù hợp với các yêu cầu về kỹ thuật mà từng phép đo yêu cầu
1.2 Giới thiệu về chuẩn giao tiếp RS232
1.2.1 Tổng quan chuẩn RS232
Vấn đề giao tiếp giữa PC và vi điều khiển rất quan trọng trong các ứng dụngđiều khiển, đo lường Ghép nối qua cổng nối tiếp RS232 là một trong những kỹthuật được sử dụng rộng rãi để ghép nối các thiết bị ngoại vi với máy tính Nó làmột chuẩn giao tiếp nối tiếp dùng định dạng không đồng bộ, kết nối nhiều nhất là 2thiết bị , chiều dài kết nối lớn nhất cho phép để đảm bảo dữ liệu là 12.5 đến 25.4m,tốc độ 20kbit/s đôi khi là tốc độ 115kbit/s với một số thiết bị đặc biệt Ý nghĩa củachuẩn truyền thông nối tiếp nghĩa là
trong một thời điểm chỉ có một bit được gửi đi dọc theo đường truyền
Có hai phiên bản RS232 được lưu hành trong thời gian tương đối dài làRS232B và RS232C Nhưng cho đến nay thì phiên bản RS232B cũ thì ít được dùngcòn RS232C hiện vẫn được dùng và tồn tại thường được gọi là tên ngẵn gọn làchuẩn RS232 Các máy tính thường có 1 hoặc 2 cổng nối tiếp theo chuẩn RS232Cđược gọi là cổng Com Chúng được dùng ghép nối cho chuột, modem, thiết bị đolường Trên main máy tính có loại 9 chân hoặc lại 25 chân tùy vào đời máy vàmain của máy tính Việc thiết kế giao tiếp với cổng
RS232 cũng tương đối dễ dàng, đặc biệt khi chọn chế độ hoạt động là khôngđồng bộ và tốc độ truyền dữ liệu thấp
1.2.2 Ưu điểm của giao diện nối tiếp RS232
- Khả năng chống nhiễu của các cổng nối tiếp cao
Trang 4- Thiết bị ngoại vi có thể tháo lắp ngay cả khi máy tính đang được cấp điện.
- Các mạch điện đơn giản có thể nhận được điện áp nguồn nuôi qua công nối tiếp
1.2.3 Những đặc điểm cần lưu ý trong chuẩn RS232
- Trong chuẩn RS232 có mức giới hạn trên và dưới (logic 0 và 1) là +-12V Hiện nay đang được cố định trở kháng tải trong phạm vi từ 3000 ôm - 7000 ôm
- Mức logic 1 có điện áp nằm trong khoảng -3V đến -12V, mức logic 0 từ 3V đến 12V
+ Tốc độ truyền nhận dữ liệu cực đại là 100kbps (ngày nay có thể lớn hơn)
- Các lối vào phải có điện dung nhỏ hơn 2500pF
- Trở kháng tải phải lớn hơn 3000 ôm nhưng phải nhỏ hơn 7000 ôm
- Độ dài của cáp nối giữa máy tính và thiết bị ngoại vi ghép nối qua cổng nốitiếp RS232 không vượt qua 15m
+ Các giá trị tốc độ truyền dữ liệu chuẩn hay dùng: 9600, 19200, 28800, 38400 56600, 115200 bps
1.2.4 Các mức điện áp đường truyền
- RS232 sử dụng phương thức truyền thông không đối xứng, tức là sử dụngtín hiệu điện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất Do đó ngay từ đầu tiên ra đời nó đãmang vẻ lỗi thời của chuẩn TTL, nó vẫn sử dụng các mức điện áp tương thích TTL để
mô tả các mức logic 0 và 1 Ngoài mức điện áp tiêu chuẩn cũng cố định các giá trị trởkháng tải được đấu vào bus của bộ phận và các trở kháng ra của bộ phát
- Mức điện áp của tiêu chuẩn RS232C (chuẩn thường dùng bây giờ) được mô
Trang 5tối đa phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn Đa số các hệ thống hiện nay chỉ hỗ trợvới tốc độ 19,2 kBd
1.2.5 Cổng RS232 trên PC
Hầu hết các máy tính cá nhân hiện nay đều được trang bị ít nhất là 1 cổngCom hay cổng nối tiếp RS232 Số lượng cổng Com có thể lên tới 4 tùy từng loạimain máy tính Khi đó các cổng Com đó được đánh dấu là Com 1, Com 2, Com3 Trên đó có 2 loại đầu nối được sử dụng cho cổng nối tiếp RS232 loại 9 chân(DB9) hoặc 25 chân (DB25) Tuy hai loại đầu nối này có cùng song song nhưng hailoại đầu nối này được phân biệt bởi cổng đực (DB9) và cổng cái (DB25)
Ta xét sơ đồ chân cổng Com 9 chân:
Hình1.1 Sơ đồ chân cổng COM - Chức năng của các chân như sau:
+ Chân 1: Data Carrier Detect (DCD): Phát tín hiệu mang dữ liệu
+ Chân 2: Receive Data (RxD): Nhận dữ liệu
+ Chân 3: Transmit Data (TxD): Truyền dữ liệu
+ Chân 4: Data Termial Ready (DTR): Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng được kích hoạt bởi bộ phận khi muốn truyền dữ liệu
+ Chân 5: Singal Ground (SG): Mass của tín hiệu
+ Chân 6: Data Set Ready (DSR): Dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt bởi bộ truyền khi nó sẵn sàng nhận dữ liệu
Trang 6+ Chân 7: Request to Send: yêu cầu gửi, bộ truyền đặt đường này lên mức hoạt động khi sẵn sàng truyền dữ liệu
+ Chân 8: Clear To Send (CTS): Xóa để gửi, bộ nhận đặt đường này lên mứckích hoạt động để thông báo cho bộ truyền là nó sẵn sàng nhận tín hiệu
+ Chân 9: Ring Indicate (RI): Báo chuông cho biết là bộ nhận đang nhận tín hiệu rung chuông
Còn DB25 bây giờ hầu hết các main mới ra đều không có cổng này nữa
1.2.6 Quá trình truyền dữ liệu
Truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 được thực hiện không đồng bộ Dovậy nên tại một thời điểm chỉ có một bit được truyền (1 kí tự) Bộ truyền gửi mộtbit bắt đầu (bit start) để thông báo cho bộ nhận biết một kí tự sẽ được gửi đến tronglần truyền bit tiếp the Bit này luôn bắt đầu bằng mức 0 Tiếp theo đó là các bit dữliệu (bits data) được gửi dưới dạng mã ASCII (có thể là 5,6,7 hay 8 bit dữ liệu) Sau
đó là một Parity bit ( Kiểm tra bit chẵn, lẻ hay không) và cuối cùng là bit dừng - bitstop có thể là 1, 1,5 hay 2 bit dừng
1.2.7 Tốc độ Baud
Đây là một tham số đặc trưng của RS232 Tham số này chính là đặc trưngcho quá trình truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp RS232 là tốc độ truyền nhận dữ liệuhay còn gọi là tốc độ bit Tốc độ bit được định nghĩa là số bit truyền được trong thờigian 1 giây hay số bit truyền được trong thời gian 1 giây Tốc độ bit này phải đượcthiết lập ở bên phát và bên nhận đều phải có tốc độ như nhau (Tốc độ giữa vi điềukhiển và máy tính phải chung nhau 1 tốc độ truyền bit)
Ngoài tốc độ bit còn một tham số để mô tả tốc độ truyền là tốc độ Baud Tốc
độ Baud liên quan đến tốc độ mà phần tử mã hóa dữ liệu được sử dụng để diễn tảbit được truyền còn tôc độ bit thì phản ánh tốc độ thực tế mà các bit được truyền.Vìmột phần tử báo hiệu sự mã hóa một bit nên khi đó hai tốc độ bit và tốc độ baud làphải đồng nhất
Một số tốc độ Baud thường dùng: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400,
4800, 9600, 19200, 28800, 38400, 56000, 115200 … Trong thiết bị họ thường dùngtốc độ là 19200
Trang 7Khi sử dụng chuẩn nối tiếp RS232 thì yêu cầu khi sử dụng chuẩn là thời gianchuyển mức logic không vượt quá 4% thời gian truyền 1 bit Do vậy, nếu tốc độ bitcàng cao thì thời gian truyền 1 bit càng nhỏ thì thời gian chuyển mức logic càngphải nhỏ Điều này làm giới hạn tốc Baud và khoảng cách truyền.
1.2.8 Bit chẵn lẻ hay Parity bit
Đây là bit kiểm tra lỗi trên đường truyền Thực chất của quá trình kiểm tralỗi khi truyền dữ liệu là bổ xung thêm dữ liệu được truyền để tìm ra hoặc sửa một sốlỗi trong quá trình truyền Do đó trong chuẩn RS232 sử dụng một kỹ thuật kiểm trachẵn lẻ
Một bit chẵn lẻ được bổ sung vào dữ liệu được truyền để ch thấy số lượngcác bit "1" được gửi trong một khung truyền là chẵn hay lẻ
Một Parity bit chỉ có thể tìm ra một số lẻ các lỗi chả hạn như 1, 3, 5, 7, 9 Nếu như một bit chẵn được mắc lỗi thì Parity bit sẽ trùng giá trị với trường hợpkhông mắc lỗi vì thế không phát hiện ra lỗi Do đó trong kỹ thuật mã hóa lỗi nàykhông được sử dụng trong trường hợp có khả năng một vài bit bị mắc lỗi
1.2.9 Sơ đồ ghép nối
RS 232 chủ yếu được phân loại thành hai hệ thống DTE và DCE
Hình 1.2 Sơ dồ ghép nối DTE và DCE
DTE là một thiết bị đầu cuối dữ liệu như một máy tính mà xử lý giao tiếp vớimột số chức năng điều khiển và đóng vai trò chính của trạm
DCE là một thiết bị đầu cuối mạch dữ liệu được đặt ở đầu bên kia của trạm
và hiểu dữ liệu được truyền từ thiết bị DCE
Hệ thống DTE kết hợp các đầu nối DB đực trong khi đó DCE đi kèm với cácđầu DB cái
Trang 8Cáp RS232 nối chéo "No handshaking" hoán đổi dữ nhiệu nhận và phát,
đảo chân 2 và 3 cho nhau Sơ đồ tối thiểu cho một cáp RS232 nối chéo Nó kiểmsoát dòng không dùng đến trong liên kết Cáp RS232 No Hanshaking không được
sử dụng khi phần cứng yêu cầu handshaking Nó được sử dụng để kiểm soát lưulượng phần cứng, đơn giản hóa các điều khiển và trạng thái kết nối
Hình 1.3 Nối chéo "No handshaking"
Cáp RS232 Full Handshaking Giao dịch hoán đổi các dòng dữ liệu cũng
như các đường điều khiển cần thiết để kiểm soát tín hiệu bắt tay / dòng chảy Cáccặp đường cần thiết cho tín hiệu bắt tay là DTR / DSR và RTS / CTS cáp này đi quacác cặp giữa hai đầu của cáp cáp này sẽ làm việc như một cáp chéo khi kiểm soátdòng không cần thiết cho các liên kết, hoặc khi phần cứng bắt tay là bắt buộc Nó cóthể được sử dụng khi kiểm soát lưu lượng phần cứng đã được tắt trên các cổng nốitiếp có liên quan, nhưng làm như vậy chỉ đơn giản là sẽ bỏ qua các đường điềukhiển
Trang 9mở rộng và quản lý tốt hơn, cùng với thời gian chết của ứng dụng giảm.
Bản thân SQL không phải là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu, nó không thể tồn tại độc lập SQL thực sự là một phần của hệ quản trị cơ sở dữ liệu, nó xuất hiện trong các hệ quản trị cơ sở dữ liệu với vai trò ngôn ngữ và là công cụ giao tiếp giữa người
sử dụng và hệ quản trị cơ sở dữ liệu
Trong hầu hết các hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ, SQL có những vai trò như sau: SQL là ngôn ngữ hỏi có tính tương tác: Người sử dụng có thể dễ dàng thông qua các trình tiện ích để gởi các yêu cầu dưới dạng các câu lệnh SQL đến cơ sở
dữ liệu và nhận kết quả trả về từ cơ sở dữ liệu
Hình 1.5: Giao diện của SQL Sever
Trang 11CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Giới thiệu ngôn ngữ C#
- C# thường được đọc là C thăng hoặc “See Sharp” hay “C-sharp” Nó là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng được phát triển bởi Tập đoàn Microsoft Ngôn ngữ này được xem là ngôn ngữ lập trfinh hướng đối tượng trong sáng và thuần nhất Nó hiện thựchầu hết các tính chất tốt của mô hình hướng đối tượng giống như ngôn ngữ lập trình Java C# là ngôn ngữ được Microsoft phát triển dựa trên 2 ngôn ngữ huyền thoại đó là C++ và Java Và nó cũng được miêu tả là loại ngôn ngữ có được sự cân bằng giữa C++, Visual Basic, Delphi và Java
- C# làm việc chủ yếu trên bộ khung NET (.NET framework) Ngôn ngữ lập trình này có khả năng tạo ra nhiều ứng dụng mạnh mẽ và an toàn cho nền tảng Windows Các thành phần máy chủ, dịch vụ web, ứng dụng di động và nhiều khả năng khác nữa
khung NET và họ đã thành công Đó chính là ngôn ngữ C# Điều này cũng lý giải tại sao ngôn ngữ C# là chỉ chạy được trên nền Windows và có cài NET
Framework Tuy nhiên với những ứng dụng của nó thì nhược điểm này không phải
là một vấn đề quá lớn Chỉ sau một thời gian cho ra mắt, ngôn ngữ này đã trở nên nổi tiếng Và hiện nay, nó được nằm trong top 10 ngôn ngữ lập trình hàng đầu trênthế giới
2.1.3 Các ưu điểm của lập trình C#
- C# là ngôn ngữ gần gũi với các ngôn ngữ lập trình thông dụng như C++, Java hay Pascal Bởi nó được xây dưng trên nền tảng của những ngôn ngữ này Chính bởi
Trang 12vậy mà nó sẽ được kế thừa những tinh hoa của những ngôn ngữ thông dụng trên Khi C# ra đời nó đã giải quyết được các khiếm khuyết của C/C++ như con trỏ, cáchiệu ứng phụ,… Vì vậy nó dễ tiếp cận và dễ được phát triển hơn Đây cũng là mộtlợi thế cho những ai đã học và quen thuộc với C++ hay Java khi mà học ngôn ngữ C#.
- C # được hỗ trợ bởi một cộng đồng các nhà phát triển lớn Chính cộng đồng sử dụng này đã khiến cho C# trở thành ngôn ngữ đáng tin cậy và hoạt động hiệu quả hơn Cộng đồng sử dụng đóng một vai trò rất quan trọng trong một ngôn ngữ lập trình Nếu cộng đồng của một ngôn ngữ lớn hơn các mục tiêu hướng đến của các công cụ thì ngôn ngữ đó sẽ xuất hiện thường xuyên trên thị trường Cộng đồng lớn cũng có nghĩa là có rất nhiều trợ giúp và thảo luận có ích cho những người mới chân ướt chân ráo bước vào nghề
- C# có thể được sử dụng để tạo ra hầu hết mọi ứng dụng, Nhưng nó mạnh mẽ nhất
là trong việc xây dựng ứng dụng và game trên desktop của Windows C# cũng ngày càngtrở nên phổ biến cho phát triển điện thoại di động và các ứng dụng web Một số ví dụ về phát triển Game sử dụng bộ khung C# và NET là Unity, Mono Game và CryEngine
2.2 Sơ đồ khối
Hình 2.1: Sơ đồ khối tổng quát
Chức năng các khối:
- Khối cảm biến: sẽ nhận tín hiệu dòng đo được đưa đến vi điều khiển
atmega16 để tính toán giá trị công suất
- Khối xử lý trung tâm: vi điều khiển Atmega đọc dữ liệu và tính toán giá trị gửi trực tiếp đến bộ màn hình LCD
Trang 13- Khối hiển thị: qua bộ giải mã được tích hợp trong LCD thì nhiệt độ và độ
ẩm được hiển thị trên màn hình
- Nguồn được dùng để cung cấp áp cho hoạt động của vi điều khiển, Cảm biến, Màn hình LCD hoạt động ổn định
2.3 Lựa chọn thiết bị sử dụng cho toàn hệ thống.
2.3.1 Lựa chọn khối nguồn
- Hệ thống điều khiển khiển bị điện theo âm thanh gồm toàn bộ các thiết bị
sử dụng điện một chiều, vì vậy hệ thống không thể sử dụng lưới điện xoay chiều mà cần
có bộ biến đổi nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều cấp nguồn cho cả hệ thống Bộ nguồn biến đổi điện xoay chiều thành một chiều có thể tự thiết kế hoặc mua, tuy nhiên
hệ thống yêu cầu kích thước nhỏ gọn hoạt động ổn định vì vậy nguồn mua sẽ có ưu điểmvượt trội hơn hẳn cả về kích thước, giá thành và làm việc ổn định
Hình 2.2: Bộ nguồn một chiều
Trong mô hình này ta chọn nguồn 5V-2A với các thông số sau:
Trang 14Hình 2.3: Mạch nguyên lý của khối nguồn
Nguyên lý hoạt động: Dòng điện đi từ nguồn 220V qua máy biến áp, máy biến áp
sẽ chuyển đổi điện áp từ 220VAC sang 9VAC Sử dụng diode cầu 5A để chỉnh lưuđiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng ta lấy là 12V Chúng kết hợp với tụ chỉnh lưu để tạo ra điện áp DC có giá trị 15V Sử dụng IC 7805 để chuyển điện áp đầu vào 15V thành điện áp có mức 5V IC cho dòng ra định danh là 1A tuy nhiên trên thực tế thì dòng ra khoảng 500mA Do vậy, để tạo ra nguồn cung cấp 3A chúng ta cần sử dụng mạch nâng dòng
2.3.2 Lựa chọn thiết bị cho khối cảm biến
2.3.2.1 Cảm biến dòng điện ACS712
Cảm biến dòng điện ACS712 là một IC cảm biến dòng tuyến tính dựa trên hiệuứng Hall ACS xuất ra 1 tín hiệu analog, Vout biến đổi tuyến tính theo sự thay đổicủa dòng điện được lấy mẫu thứ cấp DC (hoặc AC), trong phạm vi đã cho Tụ (Cftheo sơ đồ) được dùng với mục đích chống nhiễu và có giá trị tùy thuộc vào từng mục đích sử dụng
Trang 15Hình 2.4: Modul cảm biến dòng điện ACS712
Thông số kỹ thuật
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của ACS712
Đường tín hiệu analog có độ nhiễu thấp
Độ nhạy đối với các loại module
ACS 712-05B (5Ampe): 180 – 190 mV/A
ACS 712-20A (20Ampe): 96 – 104 mV/A
ACS 712-30A (30Ampe): 64 – 68 mV/A
Trang 16Hình 2.5: Sơ đồ nguyên lý của cảm biến
ACS712 Nguyên lý hoạt động:
- Đo dòng điện DC
Khi đo DC phải mắc tải nối tiếp Ip+ và Ip- đúng chiều, dòng điện đi từ Ip+ đếnIp- để Vout ra mức điện thế 2.5 - 5V tương ứng dòng 0 - 5A, nếu mắc ngượcVout sẽ ra điện thế 2.5V đến 0V tương ứng với 0A đến -5A
Cấp nguồn 5v cho module khi chưa có dòng Ip (chưa có tải mắc nối tiếp với domino), thì Vout=2.5v Khi dòng Ip( dòng của tải) bằng 5A thì Vout=5v, Vout sẽ tuyến tính với dòng Ip , trong khoản 2.5V đến 5V tương ứng với dòng 0 đến 5A
Để kiểm tra dùng đồng hồ VOM thang đo DC đo Vout
Để kiểm tra dùng đồng hồ VOM thang đo AC đo Vout
Trang 172.3.3 Lựa chọn thiết bị cho khối Xử lý trung tâm
2.3.3.1 Sơ đồ chân vi điều khiển Atmega328 PU
Hình 2.6: Vi điều khiển Atmega328 PUvà các dạng sơ đồ chân.
2.3.3.2 Một vài thông số về vi điều khiển Atmega328 PU
Atmega328có tên đầu đủ là Atmega328P-PU là viđiều khiển thuộc họ AVRcủa hãngAtmel, có 28 chân trong đó có 20 chân I/O trong đó: có 6 chân điều chếxong PWM, 6 chânanalog và các chân digital còn lại
+ Kiến trúc: AVR 8bit
+ Xung nhịp lớn nhất: 20Mhz
+ Bộ nhớ chương trình (FLASH): 32KB
+ Bộ nhớ EEPROM: 1KB + Bộ nhớ RAM: 2KB
+ Điện áp hoạt động rộng: 1.8V - 5.5V
+ Số timer: 3 timer gồm 2 timer 8-bit và 1 timer 16-bit
+ Số kênh xung PWM: 6 kênh (1timer 2 kênh)
Phân đoạn bộ nhớ không biến đổi độ bền cao:
Trang 18- 32KBytes trong chương trình tự lập trình chương trình Flash Memory
- Ghi / xóa chu kỳ: 10,000 Flash / 100.000 EEPROM
- Lưu giữ dữ liệu: 20 năm ở 85 ° C / 100 năm ở 25 ° C
- Bộ mã khởi động tùy chọn với các khóa bảo mật độc lập
- Hai bộ hẹn giờ / bộ đếm 8
- bit với chế độ Prescaler riêng biệt và So sánh
- Một bộ hẹn giờ / bộ đếm 16
- bit với chế độ Prescaler, So sánh và Chế độ Chụp Riêng
- Bộ đếm thời gian thực với Oscillator riêng biệt
- 6 kênh PWM- 8-kênh 10-bit ADC trong gói TQFP và QFN / MLF
• Đo nhiệt độ
- 6-kênh 10-bit ADC trong Gói PDIP
• Đo nhiệt độ
- Hai giao tiếp nối tiếp Master /Slave SPI
- Một chương trình Serial USART
- Một cổng song song theo định hướng 2 byte (tương thích với Philips I2C)
- Bộ định thời Watchdog có thể Lập trình với Bộ dao động On-Chip riêngbiệt
- Một bộ kết hợp Analog On-Chip
- Ngắt và đánh thức khi thay đổi Pin
Trang 192.3.3.3 Sơ đồ khối vi điều khiển Atmega328
Hình 2.7: Sơ đồ khối vi điều khiển
Atmega328 2.3.3.4 Bộ nhớ chương trình
32KB bộ nhớ Flash: những đoạn lệnh bạn lập trình sẽ được lưu trữ trong bộnhớ Flash của vi điều khiển Thường thì sẽ có khoảng vài KB trong số này sẽ đượcdùng cho bootloader nhưng đừng lo, bạn hiếm khi nào cần quá 20KB bộ nhớ nàyđâu
2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị các biến bạn khaibáo khi lập trình sẽ lưu ở đây Bạn khai báo càng nhiều biến thì càng cần nhiều bộ
Trang 20nhớ RAM Tuy vậy, th`ực sự thì cũng hiếm khi nào bộ nhớ RAM lại trở thành thứ
mà bạn phải bận tâm Khi mất điện, dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất
1KBchoEEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): đây giống như một chiếc ổ cứng mini – nơi bạn có thể đọc và ghi dữ liệu củamình vào đây mà không phải lo bị mất khi cúp điện giống như dữ liệu trên SRAM
Hình 2.8: Sơ đồ nối dây lập trình cho Atmega328.
2.3.4 Khối hiển thị
2.3.4.1 LCD
LCD được sử dụng nhiều trong các ứng dụng của vi điêu khiên Nó có khả nănghiển thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số và kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạchứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống vàgiá thành re LCD loai nho hay con goi la TEXT LCD (đê phân biêt vơi graphicLCD - hiên thi hinh anh)
A Thông số kĩ thuật của LCD:
Bảng 2.2 Thông số kĩ thuật của LCD 1602
Trang 21Dòng điện cấp nguồn 350uA - 600uA
Hình 2.9 Sơ đồ chân LCD 1602.
Cac LCD thương co 16 chân, 2 chân nguôn va 14 chân điêu khiên
Bảng 2.3 Chức năng chân của LCD
Trang 228 DB1 0/1 Bit 1
Trang 23Dư liêu / lênh 10 DB3 0/1 Bit 3
B Bô nhơ cua LCD
- Bô nhơ ROM chưa font tao ra ky tư CGROM (character generator ROM)
- Bô nhơ RAM chưa dư liêu cân hiên thi DDRAM (display data RAM)
- Bô nhơ RAM tao ra cac symbol tuy chon cho CGRAM (character generator
RAM)
DDRAM la bô nhơ tam chưa cac ky tư cân hiên thi lên LCD, bô nhơ gôm 80 ôđươc chia thanh 2 hang, môi ô co đô rông 8 bit va đươc đanh sô tư 0 đên 39 chodong 1; tư 64 đên 103 cho dong 2 Môi ô nhơ tương ưng vơi 1 ô trên man hinhLCD LCD loai 16x2 co thê hiên thi 32 ky tư (32 ô hiên thi) , vi thê môt sô ô nhơcua DDRAM không đươc sư dung lam cac ô hiên thi
Hình 2.10 Vùng nhớ DDRAM.
Chi co 16 ô nhơ co đia chi tư 0-15 va 16 ô đia chi tư 64-79 la đươc hiên thi trênLCD Vi thê muôn hiên thi môt ky tư nao đo trên LCD chung ta cân viêt ky tư đovao DDRAM ơ 1 trong 32 đia chi trên Cac ky tư năm ngoài 32 ô nhơ se khôngđươc hiển thi, tuy nhiên vân bi mât đi, chung co thê được dung cho cac muc đichkhac nhau nêu cân thiêt
Trang 24CGROM la vung bô nhơ cô đinh chưa đinh nghia font cho cac ky tư Chung takhông trưc tiêp truy xuât vung nhơ nay ma LCD se tư thưc hiên khi co yêu cân đocfont đê hiển thi Môt điêu đang lưu y la đia chi font cua môi ky tư chinh la maASCII cua ky tư đo.
Hình 2.11 Vung nhơ CGROM
CGROM va DDRAM đươc tư đông phôi hơp trong qua trinh hiên thi LCD Gia
sư chung ta muôn hiên thi ky tư ‘a’ tai vi tri đâu tiên dong 2 cua LCD thi cac bươcthưc hiên như sau: vi tri đâu tiên cua dong thư 2 co đia chi la 64 trong bô nhơDDRAM, vi thê chung ta se ghi vao ô nhơ co đia chi 64 nay 1 gia tri la 97 (maASCII cua ky tư ‘a’) sau đo LCD đoc gia tri 97 nay coi như la đia chi cua vung nhơ
