BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỒ ÁN MÔN HỌC VI XỬ LÝ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN Giảng viên hướng dẫn : TS... Các bộ vi điề
TỔNG QUAN VỀ LINH KIỆN SỬ DỤNG
Board Arduino Uno R3
Hình 1: Cấu tạo của board Arduino Uno R3
● Vi điều khiển ATmega 328 8 bit
● Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB)
● Tần số hoạt động 16 MHz
● Điện áp vào khuyên dùng 7 - 12 VDC
● Điện áp vào giới hạn 6 - 20 VDC
● Số chân Digital I/O 14 (6 chân Hardware PWM)
● Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA
● Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA
● Bộ nhớ flash 32 KB (ATmega 328) với 0.5
Chân 0 và chân 1 là hai chân TX và RX, có thể sử dụng như một chân I/O thông thường Tuy nhiên, thực tế ít người sử dụng chúng cho mục đích này vì chúng thường được giữ trống để phục vụ cho chức năng UART.
- Chân PWM: 3, 5, 9, 10, 11: Cho phép xuất xung PWM với độ phân giải 8 bit.
- Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK): dùng trong giao tiếp SPI.
Chân 13 trên Board (ký hiệu chữ L) được sử dụng để kết nối và điều khiển LED, giúp người dùng dễ dàng thao tác với đèn LED Tuy nhiên, không nên dùng chân này để điều khiển các thiết bị ngoại vi khác vì khi mở nguồn, chân 13 có thể chớp chớp do hiện tượng bootloader hoạt động, gây ảnh hưởng đến hoạt động của các thiết bị điều khiển khác.
- Chân A0-> A5: là các chân đọc ADC (độ phân giải 10 bit).
- Chân A4 (SDA), A5(SCL): dùng trong giao tiếp I2C.
- Tất cả các chân kể trên đều có thể sử dụng chức năng I/O (ngõ vào/ra) bình thường.
Keypad 4*4
Hình 2: Cấu tạo của Keypad 4*4
Module bàn phím ma trận 4x4 loại phím mềm.
Nhiệt độ hoạt động 0 ~ 70oC.
Kích thước bàn phím 77 x 69 mm
Màn hình LCD 16*2
Hình 23:Cấu tạo của màn hình LCD 16*2
● LCD 16×2 có 16 chân trong đó 8 chân dữ liệu (D0 – D7) và 3 chân điều khiển (RS, RW, EN).
● 5 chân còn lại dùng để cấp nguồn và đèn nền cho LCD 16×2.
● Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD ở chế độ lệnh hoặc chế độ dữ liệu.
● Chúng còn giúp ta cấu hình ở chế độ đọc hoặc ghi.
● LCD 16×2 có thể sử dụng ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit tùy theo ứng dụng ta đang làm.
- Chức năng của các chân
Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển
Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với VCC=5V của mạch điều khiển
3 V ee Chân này dùng để điều chỉnh độ tương phản của LCD.
Chân chọn thanh ghi (Register select) Nối chân RS với logic
“0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi.
Trong chế độ ghi, bus dữ liệu từ DB0 đến DB7 sẽ được kết nối với thanh ghi lệnh IR của LCD để gửi lệnh điều khiển Ngược lại, ở chế độ đọc, bus này sẽ kết nối với bộ đếm địa chỉ của LCD để lấy dữ liệu cần thiết.
+ Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD.
Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc.
Chân cho phép (Enable) Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E.
Trong chế độ ghi, dữ liệu trên bus sẽ được LCD chuyển vào thanh ghi bên trong khi phát hiện một xung chuyển từ mức cao sang thấp của tín hiệu chân E Quá trình này đảm bảo dữ liệu được ghi chính xác và đồng bộ, giúp hệ thống hoạt động ổn định Hiểu rõ cơ chế này là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của thiết bị LCD trong các ứng dụng điện tử.
+ Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh lên (low- to-high transition) ở chân E và được
LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp.
Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này :
+ Chế độ 8 bit : Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB là bit DB7.
+ Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới DB7, bit MSB là DB7 Chi tiết sử dụng 2 giao thức này được đề cập ở phần sau.
15 Nguồn dương cho đèn nền
Bảng 1: Bảng chức năng các chân của LCD
Một số linh kiện khác dùng trong đề tài
2.4.1.Module I2C cho màn hình LCD 16*2.
Hình 4: Module I2C Thông Số Kỹ Thuật:
Kích thước: 41,5 mm ×19 mm ×15,3 mm
Jump chốt: Cung cấp đền cho LCD hoặc ngắt
Biến trở xoay độ tương phản cho LCD.
Tiết kiệm chân Input/ Output cho Vi điều khiển.
Đơn giản hóa việc điều khiển màn hình LCD
Động cơ Servo SG90 là loại động cơ phổ biến trong các mô hình điều khiển nhỏ và đơn giản như cánh tay robot, nhờ tốc độ phản ứng nhanh và khả năng điều chỉnh góc quay chính xác Động cơ này tích hợp sẵn driver điều khiển, giúp việc vận hành trở nên dễ dàng hơn Phương pháp điều khiển chính của Servo SG90 là điều xung rộng PWM, cho phép điều chỉnh góc quay một cách linh hoạt và chính xác.
Thông Số Kỹ Thuật Động Cơ Servo SG90
Kích thước: 23mmX12.2mmX29mm
Tốc độ hoạt động: 60 độ trong 0.1 giây
Nhiệt độ hoạt động: 0 ºC – 55 ºC
Module buck DC-DC LM2596 là module giảm điện áp đầu vào hiệu quả, có thể điều chỉnh điện áp đầu ra rộng từ 1.23V đến 30V Thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng, phù hợp để biến đổi nguồn DC-DC và sửa đổi mức điện áp trong các mạch điện tử Đây là lựa chọn lý tưởng cho các dự án yêu cầu giảm điện áp nhanh chóng và ổn định.
Thông Số Kỹ Thuật Của Module Hạ Áp Buck DC-DC LM2596 3A:
Hiệu suất chuyển đổi: 92% (tối đa)
Tần số hoạt động module hạ áp: 150kHz
Nhiệt độ hoạt động: -40 ℃ đến + 85 ℃
Downloaded by v? ngoc (vuchinhhp10@gmail.com)
Hình 7: Module Wifi ESP8266 Đặc tính nổi bật Module thu phát Wifi ESP8266
Tích hợp chip chuyển usb – uart CH340
Full IO : 10 GPIO, 1 Analog, 1SPI , 2 UART, 1 I2C/I2S, PWM,v.v….
Được hỗ trợ bởi cộng đồng lớn mạnh Nodemcu
Tương thích các chuẩn wifi : 802.11 b/g/n
Hỗ trợ: Wi-Fi Direct (P2P), soft-AP
Tích hợp TCP/IP protocol stack
Tích hợp TR switch, balun, LNA, power amplifier and matching network
Tích hợp bộ nhân tần số, ổn áp, DCXO and power management units
+25.dBm output power in 802.11b mode
Power down leakage current of 0; pos ){ myservo.write(pos); delay(5);
} void opendoor(){ for(pos=mypos; pos