thiết kế bộ điều khiển bám dàn pin theo hướng ánh sáng mặt trời theothời gian thực

Là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa hàng năm nước ta nhận đượcmột lượng bức xạ mặt trời lớn, cường độ ánh sáng mặt trời trung bình khá cao do đóviệt nam có rất nhiều lợi thế

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

PHẦN MỞ ĐẦU 2

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ PIN NĂNG LƯƠNG MẶT TRỜI 3

1.1 Pin mặt trời, cấu tạo và nguyên lý hoạt động 3

1.1.1 Cấu tạo pin mặt trời 3

1.1.2 Nguyên lý hoạt động 4

1.2 xây dựng mô hình pin mặt trời 6

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BÁM CHO MODUL PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 16

2.1 đặt vấn đề 16

2.2 ý tưởng thiết kế và cơ sở lý thuyết cho việc thiết kế 16

2.2.2 Cơ sở lý thuyết 17

2.2.3 Thiết kế phần cứng 25

2.2.4 thiết kế phần mềm 30

2.3 Thiết kế phần cơ khí 41

2.3.1 thiết kế 41

2.3.2 chế tạo 42

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 45

4.1 kết quả mạch phần cứng 45

4.2 kêt quả khảo sat thực nghiệm bằng các máy đo 45

4.3 nhận xét 45

4.4 hướng phát triển của đề tài 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHẦN MỞ ĐẦU

Nhu cầu về năng lượng của con người trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triểnngày càng tăng Trong khi nhiên liệu dự trữ như than đá, dầu mỏ, khí thiên nhiên vàngay cả thủy điện cũng có hạn nên cả nhân loại đang đứng trước nguy cơ thiếu hụtnăng lượng Việc tìm kiếm và khai thác các nguồn nhiên liệu mới như hạt nhân, nănglượng địa nhiệt, năng lượng gió, năng lượng mặt trời là hướng quan trọng trong kếhoạch phát triển năng lượng

Việc nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời ngày càng được quan tâm nhất làtrong tình trạng thiếu hụt năng lượng và vấn đề cấp bách về môi trường hiện nay, đây

là nguồn năng lượng sạch, thân thiện với môi trường trữ lượng gần như vô tận Dovây năng lượng mặt trời ngày càng được sử dụng rộng dãi nhiều nước trên thế giới

Là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa hàng năm nước ta nhận đượcmột lượng bức xạ mặt trời lớn, cường độ ánh sáng mặt trời trung bình khá cao do đóviệt nam có rất nhiều lợi thế cho việc phát triển công nghệ này tuy nhiên vì điều kiệnkinh tế nước ta chưa phát triển nên công nghệ này còn khá mới mẻ và chưa thực sựphát triển mạnh ở nước ta để góp phần nhỏ bé của mình vào việc phát triển và phổbiến công nghệ này tại Việt Nam chúng em đã nghiên cứu và thực hiện đề tài“ thiết

kế chế tạo điều khiển định hướng pin năng lượng mặt trời ”

Là một đề tài chỉ nghiên cứu về một mảng nhỏ trong hệ thống pin mặt trời đó làphần nâng cao hiệu suất hoạt động của pin năng lượng mặt trời

Đồ án gồm 2 phần chính

Phần mô phỏng : mô phỏng đặc tuyến của pin mặt trời trên nền Matlab/Simuilkgồm có: vẽ đăci tuyến volt-ampe của tấm pin mặt trời, khỏa sát sự thay đổi của nhiệt

độ và cường độ ánh sáng tới đặc tuyến của pin

Phần thi công:, thiết kế bộ điều khiển bám dàn pin theo hướng ánh sáng mặt trờitheo thời gian thực

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ PIN NĂNG LƯƠNG MẶT TRỜI.

1.1 Pin mặt trời, cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Pin năng lượng mặt trời (hay pin quang điện, tế bào quang điện), là thiết bị bán dẫnchứa lượng lớn các diod p-n, duới sự hiện diện của ánh sáng mặt trời có khả năng tạo radòng điện sử dụng được

Hình 1.1 một cell pin mặt trời

1.1.1 Cấu tạo pin mặt trời

Hình 1.2: cấu tạo của tấm pin mặt trời Cấu tạo của pin mặt trời là một lớp tiếp xúc bán dẫn p-n có khả năng biến đổi trực tiếpnăng lượng bức xạ mặt trời thành điện năng nhờ hiệu ứng quang điện bên trong Cho tớihiện tại thì vật liệu chủ yếu cho pin mặt trời (và cho các thiết bị bán dẫn) là các silic tinhthể

Khi để trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời, một pin silic có đường kính 6 cm có thể sảnxuất dòng điện khoảng 0,5 ampe ở 0,5 volt

Các tấm tinh thể mỏng hình đĩa, được đánh bóng để loại bỏ các khuyết tật trong quátrình cắt, chất kích thích được dùng cho các pin, và các tấm kim loại dẫn truyền đặt vào

một mặt: một lưới mỏng trên bề mặt chiếu ánh sáng mặt trời, và mặt phẳng trên mặt cònlại Tấm năng lượng mặt trời tạo thành từ các pin như vậy cắt theo hình dạng thích hợp,được bảo vệ khỏi tia bức xạ và hư hại trên mặt trước bằng các miếng gương, dán vào chấtnền Sự liền mạch được tạo nên thành các dãy song song để quyết định năng lượng tạo ra.Chất keo và chất nền phải có tính dẫn nhiệt, vì khi các pin được làm nóng khi hấp thụnăng lượng hồng ngoại, vốn không thể chuyển hóa thành năng lượng Một khi các pin bịlàm nóng thì giảm hiệu suất hoạt động vì thế nên phải làm giảm thiểu nhiệt năng.

1.1.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời.

Hình 1.4 sơ đồ hai mức năng lượng Bình thường điện tử chiếm mức năng lượng thấp hơn E1 Khi chiếu sáng hệ thống,lượng tử ánh sáng (photon) mang năng lượng hv (h là hằng số Plank và v là tần số ánh

hv = E1-E2 (1.3) Trong các vật rắn ,do tương tác rất mạnh của mạng tinh thể lên điện tử vành ngoài nêncác năng lượng của nó bị tách ra nhiều mức năng lượng con rất sát nhau và tạo thànhvùng năng lượng Vùng năng lượng thấp bị các điện tử chiếm đầy khi ở trạng thái cânbằng gọi là vùng hoá trị mà bên trên của nó có năng lượng EV Vùng năng lượng phíatrên tiếp đó hoàn toàn trống hoặc chỉ bị chiếm một phần gọi là vùng dẫn, bên dưới củavùng có năng lượng là EC, cách ly giữa vùng hóa trị và vùng dẫn đó gọi là một vùng cấm

có độ rộng năng lượng là Eg, trong đó không có mức năng lượng cho phép nào của điện

tử Khi ánh sáng chiếu đến vật rắn có vùng năng lượng nói trên, photon có năng lượng hvtới hệ thống , bị điện tử của vùng hoá trị hấp thụ và nó có thể chuyển lên vùng dẫn để trởthành điện tử tự do e-,lúc này vùng hoá trị sẽ có một lỗ trống có thể di chuyển như “hạt“mang điện tích dương nguyên tố (kí hiệu h+) Lỗ trống này có thể di chuyển và tham giavào quá trình dẫn điện

Phương trình hiệu ứng lượng tử:

eV+hv→ e- + h+ Điều kiện để điện tử có thể hấp thụ năng lượng của photon và chuyển từ vùng hoá trịlên vùng dẫn, tạo ra căp điện tử –lỗ trống là:

hv > Eg = EC - EV

Suy ra bước sóng tới hạn λC của ánh sáng để có thể tạo ra cặp e- - h+ là:

λC = hc/( EC – EV)

Vậy khi chiếu sáng vào vật rắn, điện tử ở vùng hoá trị hấp thụ năng lượng photon hv

và chuyển lên vùng dẫn tạo ra cặp hạt dẫn điện tử – lỗ trống e-- h+, tức là tạo ra một điệnthế Hiện tượng đó gọi là hiện tượng quang điện bên trong

Nguyên lý hoạt động của pin mặt trời chính là hiện tượng quang điện xảy ra trên lớptiếp xúc p-n

Hình 1.6 Các vùng năng lượngKhi photon chạm vào mảnh SILIC xảy ra mooti trong hai hiện tượng sau

Photon truyền trực xuyên qua mảnh silic Điều này thường xảy ra khi năng lượng củaphoton thấp hơn năng lượng đủ để đưa các hạt electron lên mức năng lượng cao hơn Năng lượng của photon được hấp thụ bởi silic Điều này thường xảy ra khi năng lượngcủa photon lớn hơn năng lượng để đưa electron lên mức năng lượng cao hơn

Khi photon được hấp thụ, năng lượng của nó được truyền đến các hạt electron trongmàng tinh thể Thông thường các electron này lớp ngoài cùng, và thường được kết dínhvới các nguyên tử lân cận vì thế không thể di chuyển xa Khi electron được kích thích, trởthành dẫn điện, các electron này có thể tự do di chuyển trong bán dẫn Khi đó nguyên tử

sẽ thiếu 1 electron và đó gọi là lỗ trống Lỗ trống này tạo điều kiện cho các electron củanguyên tử bên cạnh di chuyển đến điền vào lỗ trống, và điều này tạo ra lỗ trống chonguyên tử lân cận có "lỗ trống" Cứ tiếp tục như vậy lỗ trống di chuyển xuyên suốt mạchbán dẫn

Một photon chỉ cần có năng lượng lớn hơn năng luợng đủ để kích thích electron lớpngoài cùng dẫn điện Tuy nhiên, tần số của mặt trời thường tương đương 6000°K, vì thếnên phần lớn năng lượng mặt trời đều được hấp thụ bởi silic Tuy nhiên hầu hếtnăng

1.2 xây dựng mô hình pin mặt trời

Có thể thấy rằng khi được chiếu sáng, nếu ta nối các bán dẫn p và n của một tiếpxúc p-n bằng một dây dẫn, thì pin Mặt Trời phát ra một dòng quang điện Iph Vìvậytrước hết pin mặt trời có thể xem như một nguồn dòng

Lớp tiếp xúc bán dẫn p-n có tính chỉnh lưu tương đương như một diode Tuy

điện được gọi là dòng rò qua nó Đặt trưng cho dòng rò qua lớp tiếp xúc p-n người tađưa vào đại lượng điện trở shunt Rsh Dòng quang điện chạy trong mạch phải đi quacác lớp bán dẫn p và n, các điện cực, các tiếp xúc,…Đặt trưng cho tổng các điện trởcủa các lớp đó là một điện trở RS nối tiếp trong mạch (có thể coi là nội trở của pin mặttrời).

Hinh 2.3 : sơ đồ tương đương pin mặt trời Hinh trên là sơ đồ tương đương của dàn pin năng lượn mặt trời theo Zhao zhengMing, Liu Jian Zheng, Sun Xiao Ying và Li Ji Yong từ sơ đồ tương đương của dànpin năng lượng mặt trời ta có phương trình đặc tuyến Volt-Ampere của pin mặt trời là

I = Iph – IS(expq(V +I R S ¿ ¿NKT−1)¿-¿¿ (1.6)

Trong đó:

Iph : dòng điện do ánh sáng mặt trời và dàn pin năng lượng mặt trời sinh ra (A)

ID: dòng điện chảy qua DIODE

ISH : dòng điện chạy qua nội trở song song RSH

I: dòng điện chạy qua tải và nội trở nối tiếp RS(A)

IS: dòng điện bão hòa của diode D ( thường lấy IS=8*10^(-4)(A))

Rsh, Rs : là nội trở song song và nội trở nối tiếp của dàn pin năng lượng

mặt trời

V: điện áp trên tải (V)

I = Iph – IS(expqI R S

NKT−1¿-I R S

Rsh (1.7) Trong điều kiện chiếu sáng bình thường ( không có hội tụ) thì hiệu ứng điện trởnối tiếp RS có thể bỏ qua, và Id=0 và do đó có thể suy ra:

Áp hở mạch VOC là hiệu điện thế đo được khi mạch ngoài của pin mặt trời hởmạch Khi đó dòng điện mạch ngoài I=0 Đặt giá trị này vào đặc tuyến U_I vá giả thiếtrằng RSH rất lớn ta được điện áp hở mạch như sau

Voc= nKT q ln(I ph

I S +1) (1.9)

- Công suất cực đại

Ta xét một tấm pin mặt trời trong điều kiện chuẩn Trong trường hợp hở mạch, áp racủa pin mặt trời là áp hở mạch VOC, nhưng dòng I=0 nên công suất của pin P = 0.Trong trường hợp ngắn mạch, V = 0, I = ISC nên công suất của pin P = 0 Khi mắc tảivào pin thì giá trị dòng, áp khác 0 hay pin cấp nguồn cho tải với công suất là P

Hình 2.7 đồ thị V-A và đồ thị công suất của pin mặt trời

Đồ thị trên ta thấy, tại hai điểm đầu cuối của đồ thị V – A ứng với hai điểm ISC

và VOC , P = 0 Điểm công suất cực đại (MPP) nằm gần đoạn gấp khúc của đồ thị V–A, là điểm mà tại đó tích của giá trị điện áp và dòng điện là cực đại Giá trị điện

áp và dòng điện tại điểm công suất cực đại được ký hiệu là Vm và Im trong tất cả cácđiều kiện khảo sát, VR và IR(rated voltage : áp định mức và rated current : dòngđịnh mức) trông điều kiện khảo sát lý tưởng

Hình 2.8 xác đinh điểm MPP Một cách khác để hình dung ra được vị trí của điểm công suất cực đại là đi tìmhình chữ nhật nằm dưới đường đồ thị V – A có diện tích lớn nhất có thể như ở hình 2.Diện tích của những hình chữ nhật đó chính là công suất ứng với một đỉnh nằm trênđường đồ thị V – A trời :

P= V*I = V[ISC- I0 (expqI R S

NKT -1)] (1.11)Tại điểm công suất cực đại công thức tính công suất của pin mặt

>> ylabel ('CONG SUAT (P)');

>> title ('DAC TINH P-U ');

Đặc tuyến U-I của pin mặt trời khi cường độ ánh sáng thay đổi

Đặc tuyến U-P của pin mặt trời khi cường độ ánh sáng thay đổi

Qua các đặc tuyến biểu diễn ở hình trên ta thấy rằng cường độ I cung cấp cho tải sẽ giảm tuyến tính theo cường độ ánh sáng nghĩa là ánh sáng càng tăng dòng càng lớn

 Để khảo sat sự thay đổi của nhiệt độ tới đường đặc tuyến U-I của hệ thống ta cũnglần lượt cho giá trị nhiệt độ thay đổi sau khi khảo sát ta dược đặc tuyến sau

Đặc tuyến U- của pin mặt trời khi nhiệt độ thay đổi

Đặc tuyến U-P của pin mặt trời khi nhiệt độ sáng thay đổi

Từ đặc tuyến trên ta nhận thấy rằng khi nhiệt độ tăng cao thì điện áp giảm khá lớn và

dòng điện tăng lên nhưng lượng tăng lên không đáng kể

Việc khảo sát sự phụ thuộc của nhiệt độ và cường độ ánh sáng vào đặc tuyến của pin mặt trời giúp ta có thể tính toán và điều chỉnh câc thông số ảnh hưởng để làm sao thu được điểm công suất cự đại của tấm pin

Từ đồ thi đặc tuyến ta có thể thiết kế các bài điều khiển phù hợp để có thể nâng cao hiệusuất của tấm pin tới mức tối đa

Trong đồ án này để nâng cao hiệu suất cho tấm pin chúng em thiết kế thuật toán điều khiển bám tấm pin theo mặt trời, dựa vào thời gian thực để bám theo sự di chuyển của mặt trời trong một ngày

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỊNH HƯỚNG CHO

MODUL PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI

2.1 đặt vấn đề

Trong hệ thống pin mặt trời thành phần quan trọng nhất là giàn pin tùy thuộc vàocông suất mà giàn pin có kích thước khác nhau từ 0.5m2 tới hàng trăm m2 Việc địnhhướng pin mặt trời là công việc được quan tâm đặc biệt vi nó ảnh hưởng đến điện năng

mà giàn pin sản suất ra trong hằng ngày Về mặt lý thuyết để thu được năng lượng mặttrời một cách triệt để tức là làm cho năng lượng mặt trời chiếu vào dàn pin là tối đa tạimọi thời điểm vào ban ngày thì phải làm cho dàn pin mặt trời luôn hướng về phía mặttrời do vậy ta phải thiết kế một hệ thống có thể tự động quay dàn pin bám theo hướng dichuyển của mặt trời để nhận được lược bức xạ là cực đại

2.2 ý tưởng thiết kế và cơ sở lý thuyết cho việc thiết kế

Hình 4.2 mô hình hệ thống thiết kế trên phần mềm inventer

2.2.1 ý tưởng thiết kế

Ta sẽ thiết kế mạch bám pin mặt trời theo thời gian thực Tính theo tọa độ địa lý tại vị

trí tỉnh Hưng Yên với vĩ độ: 20°36′-21°01′ bắc, kinh độ: 105°53′-106°17′ Đông vào những ngày tháng 6 thì cứ 3 phút mặt trời lại quay một góc 0.7 độ Vậy cứ một tiếng mặttrời chuyển động trên mặt trời một góc 15 độ Từ cơ sở này ta định góc quay tấm pin theo thời gian thực

2.2.2 Cơ sở lý thuyết

a tổng quan về PIC 16F877A

hình 2.2.2 sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F887APIC16F887 là vi điều khiển 8-bit có kiến trúc Harvard của Microchip có những thông số

kỹ thuật như sau:

Clock hoạt động tối đa 20MHz

Chu kỳ máy bằng bốn lần chu kỳ xung clock

Chip có nhiều dạng vỏ khác nhau, loại chip được sử dụng trong đề tài là loại 40 chân PDIP.Điện áp hoạt động rộng từ 2V đến 5.5V

Bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách biệt nhau, bus địa chỉ cũng như bus dữ liệu là riêng biệt Bộ nhớ chương trình Flash 8K ô nhớ cho phép ghi 100,000 lần Mỗi ô nhớ có 14 bit Bộ nhớ dữ liệu RAM có 512 Byte gồm các thanh ghi chức năng đặc biệt

và các thanh ghi đa mục đích Ngoài ra PIC16F887 được tích hợp 256 Byte EEPROM chophép ghi đến 1,000,000 lần

35 chân I/O của 5 port điều khiển là PortA, PortB, PortC, PortD, PortE Bộ chuyển đổiADC 10-bit với 14 kênh

3 bộ timer Bộ timer0 8-bit, bộ timer1 16-bit và bộ timer2 8-bit Module Capture, Compare và PWM

Module Enhanced USART hỗ trợ RS-485, RS-232.

PIC 16F887 có 3 loại bộ nhớ: ROM, RAM, EEPROM Tất cả chúng đều có đặc điểm,

tổ chức và chức năng đặc thù

Rom: PIC 16F887 có 8 Kb flash rom

EEProm: giống như bộ nhớ chương trình, dữ liệu chứa trong EEProm được lưu vĩnh cửu thậm chí khi mất nguồn điện không giống Rom, dữ liệu trong Eeprom có thể thay đổitheo hoạt động của vi điều khiển

Ram: đây là bộ nhớ thứ 3 và cũng là 1 phần trong bộ nhớ vi điều khiển, nó gồm 2 phần: thanh ghi dùng chung và thanh ghi có chức năng đặc biệt (SFR), tất cả thanh ghi đều được chia thành 4 bank thanh ghi

2.2.3 sơ đồ các bank nhớ

b chuẩn giao tiếp I2C

Hình 2.1 giao thức I2C Giao thức ưu tiên truyền thông nối tiếp được phát triển bởi Philips Semiconductor vàđược gọi là bus I2C

Đường bus thực hiện truyền thông nối tiếp I2C gồm hai đường là đường truyền dữ

liệu nối tiếp SDA và đường truyền nhịp xung đồng hồ nối tiếp SCL Vì cơ chế hoạt

động là đồng bộ nên nó cần có một nhịp xung tín hiệu đồng bộ Các thiết bị hỗ trợ I2Cđều có một địa chỉ định nghĩa trước, trong đó một số bit địa chỉ là thấp có thể cấu hình.Đơn vị hoặc thiết bị khởi tạo quá trình truyền thông là đơn vị Chủ và cũng là đơn vị tạoxung nhịp đồng bộ, điều khiển cho phép kết thúc quá trình truyền Nếu đơn vị Chủmuốn truyền thông với đơn vị khác nó sẽ gửi kèm thông tin địa chỉ của đơn vị mà nómuốn truyền trong dữ liệu truyền Đơn vị Tớ đều được gán và đánh địa chỉ thông qua đóđơn vị Chủ có thể thiết lập truyền thông và trao đổi dữ liệu Bus dữ liệu được thiết kế đểcho phép thực hiện nhiều đơn vị Chủ và Tớ ở trên cùng Bus

Hình 2.3 mô hình master-slave

Quá trình truyền thông I2C được bắt đầu bằng tín hiệu start tạo ra bởi đơn

vị Chủ Sau đó đơn vị Chủ sẽ truyền đi dữ liệu 7 bit chứa địa chỉ của đơn vị

Tớ mà nó muốn truyền thông, theo thứ tự là các bit có trọng số lớn nhất MSB

sẽ được truyền trước Bit thứ tám tiếp theo sẽ chứa thông tin để xác định đơn vị

Tớ sẽ thực hiện vai trò nhận (0) hay gửi (1) dữ liệu Tiếp theo sẽ là một bit ACKxác nhận bởi đơn vị nhận đã nhận được 1 byte trước đó hay không Đơn vịtruyền (gửi) sẽ truyền đi 1 byte dữ liệu bắt đầu bởi MSB Tại điểm cuối củabyte truyền, đơn vị nhận sẽ tạo ra một bit xác nhận ACK mới Khuôn mẫu 9 bitnày (gồm 8 bit dữ liệu và 1 bit xác nhận) sẽ được lặp lại nếu cần truyền tiếpbyte nữa Khi đơn vị Chủ đã trao đổi xong dữ liệu cần nó sẽ quan sát bit xácnhận ACK cuối cùng rồi sau đó sẽ tạo ra một tín hiệu dừng STOP đểkết thúc quá trình truyền thông

b IC thơì gian thực

IC thời gian thực là họ vi điều khiển của hãng DALLAS DS1307 có một

số đặc trưng cơ bản sau:

thời gian và ngày tháng SRAM :56bytes Địa chỉ và dữ liệu được truyền nối tiệpqua 2 đường bus 2 chiều DS1307 có môt mạch cảm biến điện áp dùng để dòcác điện áp lỗi và tự động đóng ngắt với nguồn pin cung cấp 3V.

DS1307 có 7 byte dữ liệu nằm từ địa chỉ 0x00 tới 0x06, 1 byte điểu khiển,

và 56 byte lưu trữ ( dành cho người sủ dụng ) Địa chỉ của DS1307là 0xD0

Hình 4.2 mạch kết nối IC thời gian thưc DS1307

Cơ chế hoạt động : DS1307 hoạt động với vai trò slave trên đường busnối tiếp.Việc truy cập được thi hành với chỉ thị start và một mã thiết bị nhất địnhđược cung cấp bởi địa chỉ các thanh ghi Tiếp theo đó các thanh ghi sẽ đượctruy cập liên tục đến khi chỉ thị stop được thực thi

DS1307 là một IC thời gian thực với nguồn cung cấp nhỏ, dùng để cậpnhật thời gian và ngày tháng với 56 bytes SRAM Địa chỉ và dữ liệu đượctruyền nối tiếp qua 2 đường bus 2 chiều Nó cung cấp thông tin về giờ,phút,giây,thứ,ngày ,tháng, năm.Ngày cuối tháng sẽ tự động được điều chỉnh với các thángnhỏ hơn 31 ngày,bao gồm cả việc tự động nhảy năm Đồng hồ có thể hoạt động

ở dạng 24h hoặc 12h với chỉ thị AM/PM DS1307 có một mạch cảm biến điện ápdùng để dò các điện áp lỗi và tự động đóng ngắt với nguồn pin cung cấp

DS 1307 hoạt động với vai trò slave trên đường bus nối tiếp Việc truycập được thi hành với chỉ thị START và một mã thiết bị nhất định được cungcấp bởi địa chỉ các thanh ghi Tiếp theo đó các thanh ghi sẽ được truy cập liêntục đến khi chỉ thị STOP được thực thi

c Thuật toán giao tiếp I2C với vi điều khiển PIC16F877A

Điều kiện START và STOP

START và STOP là những điều kiện bắt buộc phải có khi một thiết bị chủmuốn thiết lập giao tiếp với một thiết bị nào đó trong mạng I2C START làđiều kiện khởi đầu, báo hiệu bắt đầu của giao tiếp, còn STOP báo hiệu kết thúcmột giao tiếp Hình 11 mô tả điều kiệnSTART và điều kiện STOP khi giao tiếpI2C giữa DS1307 với Vi Điều Khiển

Hình2.3.4: Điều kiện START và STOP

Ban đầu khi chưa thực hiện quá trình giao tiếp, cả hai đường SDA vàSCL đều ở mức cao (SDA = SCL = HIGH) Lúc này bus I2C được coi là

“rỗi” (“bus free”), sẵn sàng cho một giao tiếp Hai điều kiện START và STOP

là không thể thiếu trong việc giao tiếp giữa các thiết bị I2C, tất nhiên là tronggiao tiếp này cũng không ngoại lệ

Điều kiện START: một sự chuyển đổi trạng thái từ cao xuống thấp trên

đường SDA trong khi đường SCL đang ở mức cao (cao = 1; thấp = 0) báo hiệumột điều kiện START

Điều kiện STOP: Một sự chuyển đổi trạng thái từ mức thấp lên cao trên đường

SDA trong khi đường SCL đang ở mức cao

Cả hai điều kiện START và STOP đều được tạo ra bởi thiết bị chủ Sautín hiệu START, bus I2C coi như đang trong trạng thái làm việc (busy) Bus I2C

sẽ rỗi, sẵn sàng cho một giao tiếp mới sau tín hiệu STOP từ phía thiết bị chủ.Sau khi có một điều kiện START, trong qua trình giao tiếp, khi có mộttín hiệu START được lặp lại thay vì một tín hiệu STOP thì bus I2C vẫn tiếp tụctrong trạng thái bận Tín hiệu START và lặp lại START đều có chức nănggiống nhau là khởi tạo một giao tiếp

Chế độ hoạt động