Thực hiện adc hiện thị lên led 7 thanh và đọc giá trị các kênh

Hiểu rõ về cách hoạt động của ADC được ứng dụng rất nhiều như đo nhiệt độ, đọc giá trị điện áp, cường độ dòng điện, đọc phím nhấn, đọc giá trị biến trở, bảo vệ động cơ…, ADC có số bit càng cao tức là độ phân giải của bộ ADC càng lớn. Sử dụng ADC của STM32F103R6 để đọc giá trị của biến trở sau đó hiển thị lên LED7thanh. Thay đổi giá trị của ADC bằng cách thay đổi vị trí của con trỏ ở biến trở. Làm rõ về ADC trên STM32F103R6, lập trình giao tiếp với led 7 thanh.

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 1

***

BÁO CÁO BÀI TẬP

HỆ THỐNG NHÚNG

Thực hiện ADC hiện thị lên led 7 thanh và

đọc giá trị các kênh

Giảng viên: Nguyễn Ngọc Minh

Mục lục

LỜI NÓI ĐẦU 2 LỜI CẢM ƠN 15

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, các hệ thống nhúng trở nên phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người Ví dụ quanh ta có rất nhiều sản phẩm nhúng như lò vi sóng, nồi cơm điện, điều hòa, điện thoại di động, ô tô, máy bay, tàu thủy, các đầu

đo, cơ cấu chấp hành thông minh, robot v.v ta có thể thấy hiện nay hệ thống nhúng có mặt ở mọi lúc mọi nơi trong cuộc sống của chúng ta

Qua môn học hệ thống nhúng, chúng em đã hiểu thêm về các hệ thống nhúng trong thực tế, về đặc điểm, tính ưu việt cũng như tính ứng dụng của chúng đối với con người Với mong muốn làm rõ các kiến thức đã học và giới thiệu các ứng dụng cơ bản của hệ thống nhúng, nhóm chúng em đưa ra mô hình thiết kế 2 kênh ADC đọc giá trị của 2 cảm biến hoặc 2 biến trở và hiển thị lên 4 con led 7 thanh và có nút nhấn chọn cảm biến hiển thị – một sản phẩm rất quen thuộc và cần thiết trong đời sống

Do thời gian thực hiện và kiến thức còn hạn chế nên còn nhiều sai sót trong quá trình thực hiện đề tài, rất mong được sự bổ sung đóng góp của các thầy cô và các bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa điện tử, cảm ơn thầy Minh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em thực hoàn thành đề tài này

I Giới thiệu đề tài

- Hiểu rõ về cách hoạt động của ADC được ứng dụng rất nhiều như đo nhiệt độ, đọc giá trị điện áp, cường độ dòng điện, đọc phím nhấn, đọc giá trị biến trở, bảo vệ động cơ…, ADC có số bit càng cao tức là độ phân giải của bộ ADC càng lớn

- Sử dụng ADC của STM32F103R6 để đọc giá trị của biến trở sau đó hiển thị lên LED7thanh Thay đổi giá trị của ADC bằng cách thay đổi vị trí của con trỏ ở biến trở

- Làm rõ về ADC trên STM32F103R6, lập trình giao tiếp với led 7 thanh

II Sơ đồ nguyên lý

1 Mạch nguyên lý mô phỏng trên proteus

2 Mạch nguyên lý mô phỏng bằng fritzing

H/a: Mạch nguyên lý mô phỏng bằng fritzing

III Linh kiện sử dụng

1 STM32F103C8T6

STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0,F1,F2,F3,F4… Stm32f103 thuộc họ F1 với lõi là ARM COTEX M3 STM32F103 là vi điều khiển 32 bit, tốc độ tối đa

là 72Mhz Giá thành cũng khá rẻ so với các loại vi điều khiển có chức năng tương tự Mạch nạp cũng như công cụ lập trình khá đa dạng và dễ

sử dụng

Sơ lược về Board trên:

 1 cổng Mini USB dùng để cấp nguồn, nạp cũng như debug

 2 MCU bao gồm 1 MCU nạp và 1 MCU dùng để lập trình

 Có chân Output riêng cho các chân mạch nạp trên MCU1

 Có chân Output đầy đủ cho các chân MCU2

 Chân cấp nguồn ngoài riêng cho MCU2 nếu không sử dụng nguồn từ

USB

 Thạch anh 32,768khz dùng cho RTC và Backup

 Chân nạp dùng cho chế độ nạp boot loader

 Nút Reset ngoài và 1 led hiển thị trên chân PB9, 1 led báo nguồn cho

MCU2

Datasheet:

 Cấu hình chi tiết :

 ARM 32-bit Cortex M3 với clock max là 72Mhz

voltage detector (PVD)

o Sử dụng thạch anh ngoài từ 4Mhz -> 20Mhz

lưu trữ data khi mất nguồn cấp chính

quá sâu của CPU

ngắt input, dead-time

Delay…

control)

2 Module led 7 thanh 4 số TM1637

Led 7 thanh 4 số là một trong những led 7 thanh được dùng nhiều trong các mô hình điện tử, các thiết bị cần hiển thị thông số: điện áp vào, điện áp ra

Led 7 đoạn 4 số có 4 chân với kích thước nhỏ gọn, màu hiển thị dễ dàng cho việc lắp đặt trên các mạch điện tử

 Datasheet

 Thông số kỹ thuật

- 4 số

- Số chân: 4 chân

 Thứ tự chân và cách kết nối với Arduino:

- VCC : nối với chân 5V

- GND : nối với chân GND

- CLK và DIO gắn vào chân digital

3 Module cảm biến hồng ngoại LM393:

Cảm biến vật cản hồng ngoại có khả năng thích nghi với môi trường, có một cặp truyền và nhận tia hồng ngoại Tia hồng ngoại phát ra một tần

số nhất định, khi phát hiện hướng truyền có vật cản (mặt phản xạ), phản

xạ vào đèn thu hồng ngoại, sau khi so sánh, đèn màu xanh sẽ sáng lên, đồng thời đầu cho tín hiệu số đầu ra (một tín hiệu bậc thấp) Khoảng cách làm việc hiệu quả 2 ~ 5cm, điện áp làm việc là 3.3 V đến 5V Độ nhạy sáng của cảm biến vật cản hồng ngoại được điều chỉnh bằng chiết

áp, cảm biến dễ lắp ráp, dễ sử dụng,… Có thể được sử dụng rộng rãi trong robot tránh chướng ngại vật, xe tránh chướng ngại vậtvà dò đường…

 Thông số kỹ thuật LM393:

Bộ so sánh sử dụng LM393, làm việc ổn định -Điện áp làm việc: 3.3V – 5V DC -Khi bật nguồn, đèn báo nguồn màu đỏ sáng -Lỗ vít 3 mm, dễ dàng

cố định, lắp đặt -Kích thước: 3.2cm * 1.4cm -Các mô-đun đã được so sánh điện áp ngưỡng thông qua chiết áp, nếu sử dụng ở chế độ thông thường, xin vui lòng không tự ý điều chỉnh chiết áp Cổng giao tiếp: -VCC: điện áp chuyển đổi từ 3.3V đến 5V (có thể được kết nối trực tiếp đến vi điều khiển5V và 3.3V) -GND: GND ngoài -OUT: đầu ra kỹ thuật số (0 và 1)

 Datasheet:

4 Biến trở volume

Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện

Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt

độ thay đổi, ánh sáng hoặc bức xạ điện từ,

nguyên lý hoạt động chủ yếu của biến trở là các dây dẫn được tách rời dài ngắn khác nhau Trên các thiết bị sẽ có vi mạch điều khiển hay các núm vặn Khi thực hiện điều khiển các núm vặn các mạch kín sẽ thay đổi chiều dài dây dẫn khiến điện trở trong mạch thay đổi

Thực tế việc thiết kế mạch điện tử luôn có một khoảng sai số, nên khi thực hiện điều chỉnh mạch điện người ta phải dùng biến trở, lúc này biến trở có vai trò phân áp, phân dòng trong mạch

 Datasheet:

IV Nguyên lý hoạt động

a) Code Keic:

5.Button:

Button này cũng có các kính thước cạnh 6mm hoặc 12m Loại 6mm hay

được dùng trong các dự án nhỏ và loại còn lại dùng cho các dự án bự hơn

và cần nút to để ngầu hơn Mình thì cực thích loại 12mm vì nó to, dễ hàn và

bấm sướng tay, không đau tay như loại 6mm Và giá thành thì khá rẻ, loại

6mm có giá khoảng 1500 dồng và 2500 đồng cho loại 12mm

Cấu hình chi tiết:

V Ứng dụng và hướng phát triển

VI Tài liệu tham khảo

- Bài tập được tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau:

https://www.wonderfulpcba.com/components/STM32F103C8T6.html?btm_keyword=

stm32f103c8t6&network=g&targetid=kwd-6742264157&matchtype=p&device=c&adposition=&loc_interest_ms=&loc_physical _ms=9040331&utm_term=stm32f103c8t6&utm_campaign=%E5%85%83%E5%99% A8%E4%BB%B6&utm_source=adwords&utm_medium=ppc&hsa_acc=5927385594

&hsa_cam=12052073449&hsa_grp=116593610336&hsa_ad=490946972837&hsa_src

=g&hsa_tgt=kwd-6742264157&hsa_kw=stm32f103c8t6&hsa_mt=p&hsa_net=adwords&hsa_ver=3&gcl id=CjwKCAiAzrWOBhBjEiwAq85QZybgFPCB1NeBwSMeQI6mRl7ylvWUcGT8Td NPxRATM9BKlmhimnGUihoCPnIQAvD_BwE

https://dientutuonglai.com/bo-chuyen-doi-adc-la-gi.html

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn tới nhà trường “Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông” khi đã đưa môn học Phương pháp luận nghiên cứu khoa học vào

chương trình giảng dạy Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn Giảng viên bộ môn –Thầy Minh đã giảng dạy, hướng dẫn, truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức

bổ ích trong môn Hệ thống nhúng Trong thời gian học tập, lắng nghe thầy giảng dạy, em đã được tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích, học tập được tinh thần làm việc hiệu quả, nghiêm túc Đây thực sự là những điều rất cần thiết cho quá trình học tập và công việc sau này của em

Hệ thống nhúng là một môn học bổ ích và cần thiết, gắn liền với những nhu cầu thực tiễn của mỗi chúng ta Mặc dù đã được học tập và tìm hiểu song thời gian học tập không nhiều nên những hiểu biết về môn Hệ thống nhúng của nhóm

em vẫn còn hạn chế Vậy nên, bài tập nhóm cuối kỳ của em vẫn sẽ có những thiếu sót và chưa chính xác, nhóm em rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía thầy để bài làm của nhóm được hoàn thiện hơn

Lời cuối cùng, em xin kính chúc thầy nhiều sức khỏe, thành công và hạnh phúc trong công việc và cuộc sống!

Hà Nội, ngày 26 tháng 12 năm 2021

Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Tiến Việt