Đề tài Đo nhiệt Độ dùng cảm biến lm35 hiển thị trên màn hình lcd

ĐỀ TÀI: ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG CẢM BIẾN LM35 HIỂN THỊ TRÊN MÀN HÌNH LCD...  Thế nên nhóm em thống nhất chọn đề tài “ ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG CẢM BIẾN TRÊN LM35 HIỂN THỊ TRÊN MÀN HÌNH LCD” với board

LỚP: 24OT401-501 SINH VIÊN THỰC HIỆN:

1.LƯU QUANG HUY 2.TRẦN PHÚC AN HÒA 3.NGUYỄN VĂN QUÂN

4 NGUYỄN VĂN VŨ

L Ớ P

ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠ ĐIỆN ĐIỆN TỬ

MÔN: VI ĐIỀU KHIỂN

ĐỀ TÀI: ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG CẢM BIẾN LM35 HIỂN THỊ TRÊN MÀN HÌNH LCD

LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

 Ngày nay, với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là thành công của cuộc cách mạng kĩ thuật 4.0 làm cho thế giới chúng ta ngày càng thay đổi, cuộc sống trở nên văn minh, hiện đại hơn

 Thế nên nhóm em thống nhất chọn đề tài “ ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG CẢM BIẾN TRÊN LM35 HIỂN THỊ TRÊN MÀN HÌNH LCD” với board Arduino R3, mục tiêu thi công sản phẩm kỹ thuật số có độ chính xác cao và thêm một số tích hợp thông tin được lập trình sẵn trên sản phẩm Đề tài gắn liền với đời sống thực tế nên trang thiết bị cho phần chuẩn bị

dễ dàng tìm kiếm cũng như phần kiến thức thiếu xót để hoàn thành sản phẩm và trên hết kiến thức về đang được học tại trường lớp, đây là cơ hội cải thiện kỹ năng và bù đắp thiếu sót trong quá trình học tập về board mạch này

MỤC LỤC

I. Yêu cầu đề tài.

II. Giải pháp thực hiện và thông số kĩ thuật của

linh kiện.

III. Sơ đồ nguyên lý và hình ảnh mô hình hoàn

thiện.

IV. Nêu nguyên lý và code giải thuật.

V. Nêu ưu nhược điểm và hướng phát triển của

mô hình.

 Video hoạt động của mô hình.

Lời cảm ơn.

I Yêu cầu đề tài:

2.1 Giải pháp thực hiện

Xây dựng, hoàn thiệt và thực hiện tốt việc đo nhiệt độ đáp

ứng trong môi trường cần thiết như: y tế, điện, lao động,

Xây dựng môi trường xung quanh an toàn, sức khỏe

người dùng

Giảm thiểu rủi ro thiệt hại với những thứ liên quan.

II Giải phát thực hiện và thông số kỹ thuật

của linh kiện.

2.2 Chọn linh kiện phần cứng bao gồm:

2.2.1: Arduino UNO R3

- Nhắc tới dòng mạch Arduino dùng để lập

trình, cái đầu tiên mà người ta thường nói tới chính là dòng Arduino UNO Hiện dòng mạch này đã phát triển tới thế hệ thứ 3 (R3) Bạn sẽ bắt đầu đến với Arduino qua thứ này

Hình 2.1: Mạch Arduino UNO R3

- Thông số kỹ thuật

2.2.2: Màn hình LCD 1602 Xanh Lá.

-  Màn hình LCD 1602 xanh lá sử dụng driver HD44780, có

khả năng hiển thị 2 dòng với mỗi dòng 16 ký tự, màn hình

có độ bền cao, rất phổ biến, nhiều code mẫu và dễ dàng sử dụng hơn nếu đi kèm mạch chuyển tiếp I2C

Hình 2.2: Màn hình LCD 1602

5   R/W  Chọn thanh ghi đọc/viết

dữ liệu   R/W=0 thanh ghi viếtR/W=1 thanh ghi đọc

2.2.3: Cảm biến nhiệt độ LM35.

- Cảm biến nhiệt độ LM35 có điện áp Analog đầu ra tuyến

tính theo nhiệt độ thường được sử dụng để đo nhiệt độ của môi trường hoặc theo dõi nhiệt độ của thiết bị, , cảm biến

có kiểu chân TO-92 với chỉ 3 chân rất dễ giao tiếp và sử dụng

Hình 2.3: Cảm biến nhiệt độ LM35

Số

1 Vcc Điện áp đầu vào là + 5V cho các ứng dụng điển hình

2 Analog ouput Sẽ tăng thêm 10mV nếu cứ tăng 1 ° C Có thể dao động từ

-1V (-55 ° C) đến 6V (150 ° C)

3 ground Nối mass của mạch

- Thông số kỹ thuật

III Sơ đồ nguyên lý và hình ảnh mô hình hoàn

thiện.

3.1 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 3.1: sơ đồ đồ phần mềm của mạch cảm biến đo nhiệt độ

3.2 Hình ảnh mô hình hoàn thiện:

Hình 3.2: nút nhấn đo nhiệt độ

(C;F;K)

Hình 3.3: Màn hình led LCD 1602

Hình 3.4: Cổng nạp code Hình 3.5: Cổng nguồn

IV Nêu nguyên lý và code giải thuật.

4.1 Viết code cho hệ thống

Hình 4.1: code cho hệ thống

4.2 Phân tích chi tiết code và cách thức hoạt động của hệ thống điều khiển nhiệt độ:

lm35: Chân analog kết nối với cảm biến nhiệt độ LM35.

trangthai1, trangthai2, trangthai3: Các biến dùng để lưu

trạng thái của các nút nhấn, xác định đơn vị nhiệt độ cần hiển thị

setup(): Hàm khởi tạo, thiết lập các chân I/O, màn hình

LCD và ngắt

loop(): Vòng lặp chính, thực hiện việc đọc giá trị nhiệt độ,

xử lý các sự kiện ngắt và cập nhật hiển thị trên màn hình LCD

ngat1(), ngat2(): Các hàm xử lý ngắt, cập nhật trạng thái

của các biến trangthai khi nút nhấn được kích hoạt

Cách thức hoạt động:

Khởi tạo:

Thiết lập chân I/O: Các chân kết nối với màn hình LCD

và nút nhấn được thiết lập làm đầu vào (INPUT)

Khởi tạo màn hình LCD: Màn hình LCD được khởi tạo

với kích thước 16x2 ký tự

Thiết lập ngắt: Các ngắt phần cứng được kích hoạt trên

chân 2 và 3, khi các nút nhấn tương ứng được nhấn, hàm ngắt sẽ được gọi

Vòng lặp chính:

Đọc giá trị nhiệt độ: Đọc giá trị analog từ cảm biến

LM35, chuyển đổi thành giá trị nhiệt độ Celsius,

Fahrenheit và Kelvin

Xử lý ngắt: Kiểm tra trạng thái của các biến trangthai để

xác định đơn vị nhiệt độ cần hiển thị

Cập nhật màn hình: Hiển thị giá trị nhiệt độ tương ứng

trên màn hình LCD

Trễ: Chương trình tạm dừng 250ms trước khi lặp lại.

Chi tiết các đoạn code:

Đọc giá trị nhiệt độ:

C++

floattempCelsius=(5.0*analogRead(lm35)*100.0/1024.0);

Hãy thận trọng khi sử dụng các đoạn mã.

analogRead(lm35): Đọc giá trị analog từ chân A0.

Công thức tính toán: Chuyển đổi giá trị ADC thành điện

áp, sau đó chuyển đổi thành nhiệt độ Celsius dựa trên đặc tính của cảm biến LM35

Xử lý ngắt: Các hàm ngat1(), ngat2() đơn giản chỉ cập

nhật các biến trangthai để xác định đơn vị nhiệt độ cần hiển thị

Hiển thị trên màn hình LCD: Sử dụng hàm lcd.print() để

hiển thị văn bản và giá trị số lên màn hình LCD Ký tự char(223) được sử dụng để hiển thị ký hiệu độ

Cải tiến có thể thực hiện:

Thêm tính năng:

Lưu trữ dữ liệu nhiệt độ vào bộ nhớ.

Hiển thị đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời

gian

Thêm cảnh báo khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng cho phép.

Tối ưu hóa:

Giảm tần số cập nhật màn hình để tiết kiệm năng lượng.

Sử dụng thư viện LCD nhanh hơn.

V Nêu ưu nhược điểm và hướng phát triển

của mô hình.

5.1 Ưu và nhược điểm:

• Cảm biến Lm35 có độ chính xác cao, giúp đo nhiệt độ

một cách tin cậy và chính xác trong nhiều ứng dụng khác nhau

• Đơn giản trong thiết kế, dễ dàng lập trình và điều khiển,

nâng cao tính linh hoạt cho hệ thống

• Màn hình LCD hiển thị rõ ràng, giúp dễ dàng quang sát và theo dõi biến động nhiệt độ trong thời gian thực

Chi phí đầu tư: một số linh kiện có thể làm tăng chi phí

cho dự án

Hạn chế về khoảng đo: LM35 chủ yếu hiệu quả trong

khoảng đo từ 0 đến 1000 không phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu dải đo rộng hơn hoặc ở các nhiệt độ cực đoan

Kích thước chưa được tối ưu.

5.2 Hướng phát triển:

• Sử dụng vi điều khiển thông minh hơn kết nối khác như

mô - đun wifi để truyền dữ liệu

• Theo dõi đồng bộ hóa với các thiết bị thông minh như điện thoại, laptop, qua các app,

• Thiết kế thẩm mỹ nhỏ gọn hơn để phù hợp với người

dùng

VIDEO HOẠT ĐỘNG CỦA MÔ HÌNH

LỜI CẢM ƠN

Nhóm em xin chân thành cảm ơn tới Thầy Ngô Kim

Long, là người thầy đã dìu dắt chúng em trong khoảng

thời gian học tập ,tìm hiểu về môn học “ Vi điều khiển”, thầy đã truyền đạt kiến thức, hướng dẫn thực tế, giúp đỡ tận tình cho nhóm chúng em và cũng như cả lớp trong

việc học tập và hoàn thành đề tài Mặc dù chúng em có cố gắng nhưng do thời gian không được nhiều, kiến thức lẫn kinh nghiệm có hạn nên chưa thể tiếp xúc sâu về lĩnh vực trong môn học nên bài làm chúng em còn thiếu xót trong việc trình bày, nhóm em rất mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ thầy