THIẾT kế và THI CÔNG MẠCH đo áp SUẤT đồ án hệ THỐNG NHÚNG kĩ THUẬT điều KHIỂN và tự ĐỘNG hóa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNGKHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ NGUYỄN TRUNG KIÊN THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐO ÁP SUẤT ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA... TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

NGUYỄN TRUNG KIÊN

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐO ÁP

SUẤT

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG NHÚNG

KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

NGUYỄN TRUNG KIÊN – 41900444

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐO ÁP

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Võ Hoàng Duy, Th.s

Nguyễn Thành Quang đã trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án lần này

Em xin trân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Tác giả

TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của TS.Võ Hoàng Duy Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo

Ngoài ra, trong Đồ án hệ thống nhúng còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

về nội dung Đồ án hệ thống nhúng Trường Đại học Tôn Đức Thắng không liên

quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Tác giả (ký tên và ghi rõ họ tên)

iii

GVHD: TS Võ Hoàng Duy Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG

KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ

-CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -

LỊCH TRÌNH LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Nguyễn Trung Kiên

Lớp : 19040302 MSSV: 41900444 Tên đề tài: Đo áp suất không khí sử dụng pic16f877a

Đã thực hiện Tiếp tục thực hiện

Kiểm tra giữa kỳ Đánh giá khối lượng hoàn thành…… %

được tiếp tục/không tiếp tục thực hiện ĐATN

ĐO ÁP SUẤẤT KHÔNG KHÍ S D NG PIC16F877A Ử Ụ

TÓM TẮT

Đồ án sử dụng cảm biến áp suất không khí BMP180 và vi điều khiểuPIC16F877A hiển thị LCD giúp ta dễ dàng quản lí , phân tích dữ liệu 1 cách nhanhchóng

MEASURE AIR PRESSURE USING PIC16F877A

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT vi

DANH MỤC HÌNH VẼ x

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1

1.1 Giới thiệu đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu 1

1.4 Phạm vi nghiên cứu 1

1.5 Dự kiến kết quả 1

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 2

2.1 Sơ đồ khối hệ thống 2

2.1.1 Khối cảm biến 2

2.1.2 Khối điều khiển 3

2.1.3 Khối hiển thị 5

2.1.4 Khối nguồn 6

2.1.5 Khối cấp xung 7

2.2 Sơ đồ nguyên lí tổng quát 9

2.3 Thiết kế mô hình 9

CHƯƠNG 3 GIẢI THUẬT VÀ ĐIỀU KHIỂN 10

3.1 Hoạt động của hệ thống 10

3.2 Lưu đồ giải thuật trên vi điều khiển 10

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM 11

4.1 Tiến trình thực nghiệm 11

4.2 Kết quả thực nghiệm 11

4.3 Kết luận thực nghiệm 12

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 12

5.1 Ưu điểm 12

5.2 Nhược điểm 12

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

PHỤ LỤC 14

DANH MỤC HÌ HÌNH 2 1: SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 2

HÌNH 2 2: CẢM BIẾN BMP180 2

HÌNH 2 3: BMP180 TRONG MÔ PHỎNG 3

HÌNH 2 4: PIC16F877A 4

HÌNH 2 5: PIC16F877A TRONG MÔ PHỎNG 5

HÌNH 2 6: LCD16X2 7

HÌNH 2 7: LCD 16X2 TRONG MÔ PHỎNG 8

HÌNH 2 8: LM7805 9

HÌNH 2 9: LM7805 TRONG MÔ PHỎNG 9

HÌNH 2 10: THẠCH ANH 10

HÌNH 2 11: THẠCH ANH TRONG MÔ PHỎNG 11

HÌNH 2 12: MẠCH NGUYÊN LÍ 11

HÌNH 2 13: MẠCH IN 12

YHÌNH 3 1: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 13Y HÌNH 4 1: MẶT TRƯỚC MÔ HÌNH 14

HÌNH 4 2: MẶT SAU MÔ HÌNH 15

HÌNH 4 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 15

ix

GVHD: TS Võ Hoàng Duy Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1Giới thiệu đề tài

Mạch sử dụng vi điều khiển PIC16F877A đóng vai trò điều khiển và xuất nhập

dữ liệu Cảm biến BMP180 được giao tiếp với vi điều khiển và xuất nhập dữ liệuđọc nhiệt độ và áp suất từ cảm biến sau đó giao tiếp với LCD hiển thị kết quả ramàn hình

1.2Mục đích nghiên cứu

Trong cuộc sống hiện nay có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản suất vàcon người Trong đó áp suất cũng là yếu tố được đề cập tới rất nhiều, vì vậy sự rađời của mạch đo áp suất là sự tất yếu Việc áp dụng trong thực tế càng phổ biếnhơn khi áp suất đóng vai trò lớn ảnh hưởng tới con người, hàng hóa, máy móc…

1.3Đối tượng nghiên cứu

Thiết bị đo áp suất cỡ nhỏ

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

HÌNH 2 3: BMP180 TRONG MÔ PHỎNGThông số kĩ thuật:

2.1.2 Khối điều khiển

HÌNH 2 5: PIC16F877A TRONG MÔ PHỎNGThông số kĩ thuật:

Bộ xử lí trung tâm PIC 8 bit

Cấu trúc vi điều khiển 8

Bộ nhớ của chương trình 14 Kbyte

EEPROM/HEF 256/HEF

Tổng chân vi điều khiển 40 chân

Tốc độ xử lí tối đa 20MHz

Chọn chân ngoại vi (PPS) Không

Bộ tạo dao động bên trong Không

Số bộ so sánh 2

Số kênh chuyển đổi tương tự( ADC) 14

Độ phân giải ADC tối đa 10 bit

ADC với tính toán Không

Độ phân giải DAC tối đa 0

Tham chiếu điện áp nội bộ Có

Zero Cross Detect Không

Bộ tạo dao động được điều khiển bằng số 0

Cap Touch Channels 11

LCD phân đoạn 0

Mức nhiệt hoạt động min -40 ĐỘ C

Mức nhiệt hoạt động max 125 ĐỘ C

Mức điện áp hoạt động min 2 V

Mức điện áp hoạt động max 5.5 V

Điện áp cao có thể Không

HÌNH 2 7: LCD 16X2 TRONG MÔ PHỎNGThông số kĩ thuật :

HÌNH 2 6: LCD16X2

Dải dòng cấp nguồn ổn định 350uA - 600uA

Dải nhiệt hoạt động ổn định - 30 - 75 độ C

HÌNH 2 9: LM7805 TRONG MÔ PHỎNGThông số kĩ thuật:

2.1.5 Khối cấp xung

Chức năng : Cung cấp xung nhịp ( tạo tần số ) cho vi điều khiển

Linh kiện chính : Thạch anh

Thông số kĩ thuật:

2.1.2 Khối điều khiển

Chức năng: Xử lí tín hiệu.

Linh kiện chính : PIC16F877A

HÌNH 2 5: PIC16F877A TRONG MÔ PHỎNG Thông số kĩ thuật:

Bộ nhớ của chương trình 14 Kbyte

ADC với tính toán Không

Số bộ chuyển đổi kĩ thuật số(DAC) 0

5GVHD: TS Võ Hoàng Duy Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐO ÁP SUẤT

Tham chiếu điện áp nội bộ Có

Bộ định thời đo tín hiệu 0

Bộ tạo dao động được điều khiển bằng số 0

Mức nhiệt hoạt động min -40 ĐỘ C

Mức điện áp hoạt động min 2 V

Mức điện áp hoạt động max 5.5 V

2.1.3 Khối hiển thị

Chức năng : Hiển thị kết quả đo lường.

Linh kiện chính : LCD16X2

6GVHD: TS Võ Hoàng Duy Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên

HÌNH 2 7: LCD 16X2 TRONG MÔ PHỎNG Thông số kĩ thuật :

7GVHD: TS Võ Hoàng Duy Sinh viên: Nguyễn Trung Kiên