Thiết kế hệ thống điều khiển và giám sát bật tắt thiết bị điện trong nhà sử dụng sóng RF

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Các loại điều khiển từ xa-Trong cuộc sống hiện đại, những thiết bị điều khiển từ xa để điềukhiển các thiết bị gia đình như đóng mở cửa, ti vi, quạt ,máy

LỜI CẢM ƠN

Thời gian qua, bằng sự nỗ lực tìm hiểu và sự hướng dẫn tận tình tỉ mỉ củacác thầy hướng dẫn em đã hoàn thành nội dung đề tài tốt nghiệp của mình Emxin chân thành cảm ơn Quý thầy cô khoa Điện - Điện Tử, đặc biệt là quý thầy côthuộc bộ môn Điện Tử Viễn Thông, những người đã truyền đạt cho em nhữngkiến thức cơ sở và chuyên ngành bổ ích trong thời gian học tập tại trường

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Ngô Xuân Hường và thầy VũXuân Hậu đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện và tạo điều kiện tốt nhất cho emhoàn thành tốt đề tài này Cũng đồng thời cảm ơn các bạn trong lớp đã trao đổi,góp ý cho tôi trong thời gian qua

Tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức bản thân còn nhiều hạn chếnên đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sựthông cảm, góp ý từ Quý thầy cô và các bạn sinh viên để đồ án tốt nghiệp của

em đươc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Vũ Hoàng Sơn

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan về nội dung được đưa ra trong đồ án này dựa trên các kếtquả thu được trong quá trình nghiên cứu của riêng, không sao chép bất kỳ kếtquả nghiên cứu nào của các tác giả nào khác.Một số nội dung được tham khảo

từ nhủng nguồn công khai hoặc được thu thập và khai thác khi có sự cho phépcủa tác giả.Em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu vi phạm quyền tác giả

Sinh viên

Vũ Hoàng Sơn

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI NÓI ĐẦU viii

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1

1.1 Các loại điều khiển từ xa 1

1.1.1 Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR) 1

1.1.2 Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF) 1

1.2 Sóng RF 3

1.2.1 Cách tạo ra sóng RF 3

1.2.2 Phương thức điều khiển vô tuyến 3

CHƯƠNG 2: 4TÌM HIỂU VỀ CÁC LINH KIỆN SỬ DUNG TRONG BÀI 4

2.1 Sơ lược về module thu phát RF nRF24L01 4

2.1.1 Thông số kỹ thuật: 4

2.1.2 Phân tích: 5

2.1.3 Chuẩn truyền thông SPI 7

2.2 Vi Điều Khiển ATEMEGA 16 11

2.2.1 Giới thiệu AVR: 11

2.3 LCD 16x2 15

2.4 IC đệm 18

2.5 IC tạo điện áp chuẩn 18

2.6 Relay12v/5 chân 19

2.7 Một số linh kiên khác 20

CHƯƠNG 3 :THIẾT KẾ HỆ THỐ và THI CÔNG MẠCH 23

3.1 Sơ đồ khối 23

3.2 Chức năng các khối 24

3.3 Thiết kế các khối 25

3.4 Sơ đồ nguyên lý và mạch in của một trạm 30

3.5 Lưu đồ thuật toán 33

CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT 42

4.1 Kết quả thi công 42 4.2 Nhận xét 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.4 Sơ đồ kết nối với modul thu phát 24L01 25

LỜI NÓI ĐẦU

Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ, đã đáp ứng đượcnhững đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến nhữngnhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hằng ngày, đem lai cho conngười cuộc sống tiện lợi và vui vẻ hơn Một trong những ứng dụng đang ngàycàng được quan tâm chú trọng phát triển của ngành công nghệ điện tử là điềukhiển và giám sát các thiết bị từ xa Xuất phát từ những lợi ích lớn lao và hiệuquả mà công nghệ điều khiển từ xa mang lại kết hợp với chuyên ngành điện tử

mà em đã được học ở trường lớp em đã quyết định chọn đây là hướng nghiêncứu cho đề tài tốt nghiệp của em Với sự tư vấn của thầy Ngô Xuân Hường vàthầy Vũ Xuân Hậu em đã chọn cho mình đề tài tốt nghiệp là:”Thiết kế hệ thốngđiều khiển và giám sát bật tắt thiết bị điện trong nhà sử dụng sóng RF ”

Nội Dung đề tài gồm 4 chương:

Chương 1: Cơ sở lý thuyết

Chương 2: Tìm hiểu về các linh kiện được sử dụng trong bài

Chương 3: Thiết kế hệ thống và thi công mạch

Chương 4: Tổng kết

Quá trình nghiên cứu đề tài này giúp em hiểu rõ hơn về nguyên lý thu phát

và ứng dụng những lý thuyết được học vào thực tế đồng thời tìm hiểu thêm đượcnhững điều chưa được học và nâng cao kỹ năng thực hành cũng như là nhữngứng dụng của mạch trong thực tế Tuy đã cố gắng thực hiện đồ án trong sựnghiêm túc và trách nhiệm nhất, nhưng do khả năng nghiên cứu cũng như kiếnthức bản thân còn nhiều hạn chế nên đề tài tốt nghiệp của em không thể tránhkhỏi những sai phạm và thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đónggóp tích cực từ quý thầy cô và các bạn

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất tới toàn thểquý Thầy cô trong khoa Điện – Điện Tử, và nhất là quý Thầy cô thuộc bộ mônĐiện Tử Viễn Thông đã giảng dạy và truyền đạt kiến thức chuyên ngành cho emtrong thời gian vừa qua

Sinh viên

Vũ Hoàng Sơn

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Các loại điều khiển từ xa

-Trong cuộc sống hiện đại, những thiết bị điều khiển từ xa để điềukhiển các thiết bị gia đình như đóng mở cửa, ti vi, quạt ,máy điều hòa… làrất cần thiết, vậy điều khiển từ xa có các loại cơ bản nào và chúng hoạtđộng ra sao để điều khiển được các vật dụng ở đằng xa một cách chínhxác?

-Ban đầu, người ta dùng điều khiển từ xa sử dụng công nghệ tần số

vô tuyến RF (Radio Frequency) và sau đó bắt đầu ứng dụng công nghệ

hồng ngoại IR(Infrared Remote) vào điều khiển từ xa và cho đến ngàynay thì con người sử dụng cả hai loại này như một tiện ích không thểthiếu Dù có chức năng như nhau nhưng chúng cũng có những điểm khácnhau căn bản

1.1.1 Điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại (IR)

-Với loại điều khiển này, nó lại sử dụng ánh sáng hồng

ngoại của quang phổ điện từ mà mắt thường không thấy được để chuyển

tín hiệu đến thiết bị cần điều khiển Nó đóng vai trò như một bộ phát tínhiệu, sẽ phát ra các xung ánh sáng hồng ngoại mang một mã số nhị phân

cụ thể Bộ phận thu tín hiệu hồng ngoại trên thiết bị được điều khiển nhậntín hiệu và giải mã nó

-Đặc điểm của loại điều khiển này la chúng rất bền, tuy nhiên lại cóhạn chế là chỉ truyền theo đường thẳng do bản chất của ánh sáng Do đó,loại điều khiển IR có tầm hoạt động chỉ có khoảng 10 mét và cũng khôngthể truyền qua các bức tường hoặc vòng qua các góc Chúng chỉ hoạtđộng tốt khi ta trỏ thẳng hay gần vị trí bộ thu của vật dụng cần điều khiển

-Ngoài ra, nguồn ánh sáng hồng ngoại có ở khắp nơi như ánh sángmặt trời, bóng đèn huỳnh quang, từ cơ thể con người… nên có thể làmcho điều khiển IR bị nhiễu sóng

1.1.2 Điều khiển từ xa bằng tần số vô tuyến (RF)

-Một chiếc điều khiển RF sẽ gồm các bộ phận cơ bản như: Các nútbấm; một bảng mạch tích hợp; các núm tiếp điểm; bộ phận thu hoặc phátsóng RF hoặc cả thu và phát sẽ được tích hợp trên cùng một mạch vàthường chúng sẽ được đóng trong một hộp một cách cẩn thận để tăng tínhthẩm mỹ của sản phẩm

-Đây là loại điều khiển từ xa xuất hiện đầu tiên và đến nay vẫn giữmột vai trò quan trọng và phổ biến trong đời sống Nếu điều khiển IRthường chỉ dùng trong nhà do một số hạn chế về cự ly, vật cản thì điềukhiển RF lại có thể dùng được cho cả trong nhà và cho nhiều vật dụng bênngoài như các thiết bị mở cửa gara xe, hệ thống báo hiệu cho xem các loại

đồ chơi điện tử từ xa thậm chí kiểm soát vệ tinh và các hệ thống máy tínhxách tay và điện thoại thông minh…

-Nó cũng sử dụng nguyên lý tương tự như điều khiển IR nhưngthay vì gửi đi các tín hiệu ánh sáng, thì nó lại truyền đi sóng vô

tuyến tương ứng với các lệnh nhị phân để chuyển tín hiệu đến thiết bị cần

điều khiển Khi ta ấn một nút phía bên ngoài thì sẽ vận hành một chuỗicác hoạt động khiến các thiết bị cần điều khiển sẽ thực hiện lệnh của nútbấm đó

Về phía bộ phận cần điều khiển, nó sẽ cần một bộ thu sóng vô tuyến Sau khi đãxác minh mã địa chỉ này xuất phát đúng từ chiếc điều khiển của mình, chúng sẽgiải mã các sóng vô tuyến thu được thành các dữ liệu nhị phân để bộ vi xử lýcủa thiết bị có thể hiểu được và thực hiện các lệnh tương ứng

-So với loại điều khiển IR, lợi thế của loại này là phạm vi truyền tảirộng, có thể sử dụng cách thiết bị cần điều khiển đến hơn 30 mét đồngthời có thể điều khiển xuyên tường, kính…

Tuy nhiên, nó cũng có hạn chế đó là tín hiệu vô tuyến cũng có mặt khắp nơitrong không gian do hàng trăm loại máy móc thiết bị dùng các tín hiệu vô tuyếntại các tần số khác nhau Do đó, người ta tránh nhiễu sóng bằng cách truyền ở

các tần số đặc biệt và nhúng mã kỹ thuật số địa chỉ của thiết bị nhận trong cáctín hiệu vô tuyến Điều này giúp bộ thu vô tuyến trên thiết bị hồi đáp tín hiệutương ứng một cách chính xác Để hiểu rõ hơn về loại này em xin trình bày thêmmột số vấn đề sau.

1.2.2 Phương thức điều khiển vô tuyến

Người ta tạo các mã lệnh điều khiển, gắn các mã lệnh điều khiển này vàosóng mang bằng các phương pháp điều chế rồi phát chúng vào không gian.Đâychính là cách điều khiển các thiết bị bằng sóng vô tuyến và nó được thực hiệnnhư sau:

Bước 1: Ở bên phát: Người ta dùng mạch cộng hưởng LC tạo ra sóng có tần số

ổn định dùng làm sóng mang Dùng mạch tạo ra tín hiệu mã lệnh và cho mã lệnhđiều chế vào sóng mang rồi cho phát vào không gian

Bước 2: Ở bên thu: Người ta dùng mạch LC làm bẩy sóng để bắt thu sóng điện

từ có trong không gian, nó đã được phát ra từ bên phát, cho giải mã để lấy ra tínhiệu mã lệnh có trong sóng mang và dùng tín hiệu này để điều khiển các thiết bị

 Có thể cài đặt được 4 công suất nguồn phát: 0,-6,-12,-18dBm.

 Thu: Có bộ lọc nhiễu tại đầu thu

 Giao tiếp:4 pin SPI

GND

- Modul khả năng thay đổi công suất phát bằng chương trình, điều này giúp nó

có thể hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng lượng

- Một điểm chú ý của modul này là nguồn hoạy động là 1.9V-3.6V nhưngthường cung cấp là 3.3V Các chân IO tương thích với chuẩn 5V điều này giúp

nó giao tiếp rộng dãi với các dòng vi điều khiển

Hình 2.3 Sơ đồ kết nối vi điều khiển:

Bảng 2.1: Chức năng các chân của modul thu phát

Mức cao: thiết lập radio sang Mode receive/transmit

Đưa về mức cao để hoàn tất giao dịch

Slave (nRF24L01)

tới Master (MCU)

interrupt

Để hiểu rõ hơn về cách giao tiếp giũa vi điều khiển và modul nRF24l01 qua chuẩn SPI thì em xin được giới thiệu vài điều cơ bản về chuẩn giao tiếp này

2.1.3 Chuẩn truyền thông SPI.

- “SPI (Serial Peripheral Bus) là một chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao.Đây là kiểu truyền thông Master-Slave, trong đó có 1 chip Master điều phối quá

trình tuyền thông và các chip Slaves được điều khiển bởi Master vì thế truyềnthông chỉ xảy ra giữa Master và Slave SPI là một cách truyền song công (fullduplex) nghĩa là tại cùng một thời điểm quá trình truyền và nhận có thể xảy rađồng thời SPI đôi khi được gọi là chuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đườnggiao tiếp trong chuẩn này đó là SCK (Serial Clock), MISO (Master Input SlaveOutput), MOSI (Master Ouput Slave Input) và SS (Slave Select)”.

SCK: Xung giữ nhịp cho giao tiếp SPI, vì SPI là chuẩn truyền đồng bộ nên

cần 1 đường giữ nhịp, mỗi nhịp trên chân SCK báo 1 bit dữ liệu đến hoặc đi Sựtồn tại của chân SCK giúp quá trình tuyền ít bị lỗi và vì thế tốc độ truyền củaSPI có thể đạt rất cao Xung nhịp chỉ được tạo ra bởi chip Master

MISO – Master Input / Slave Output : Nếu là chip Master thì đây là đường

Input còn nếu là chip Slave thì MISO lại là Output MISO của Master và cácSlaves được nối trực tiếp với nhau

MOSI – Master Output / Slave Input: Nếu là chip Master thì đây là đường

Output còn nếu là chip Slave thì MOSI là Input MOSI của Master và các Slavesđược nối trực tiếp với nhau

SS – Slave Select: SS là đường chọn Slave cần giap tiếp, trên các chip Slave

đường SS sẽ ở mức cao khi không làm việc Nếu chip Master kéo đường SS củamột Slave nào đó xuống mức thấp thì việc giao tiếp sẽ xảy ra giữa Master vàSlave đó Chỉ có 1 đường SS trên mỗi Slave nhưng có thể có nhiều đường điềukhiển SS trên Master, tùy thuộc vào thiết kế của người dùng Hình ảnh dưới đâythể hiện một kết SPI giữa một chip Master và 3 chip Slave thông qua 4 đường

Hình 2.4 Giao diện SPI

Hoạt động: Mỗi chip Master hay Slave có một thanh ghi dữ liệu 8 bít Cứ

mỗi xung nhịp do Master tạo ra trên đường giữ nhịp SCK, một bit trong thanhghi dữ liệu của Master được truyền qua Slave trên đường MOSI, đồng thời mộtbit trong thanh ghi dữ liệu của chip Slave cũng được truyền qua Master trênđường MISO Do 2 gói dữ liệu trên 2 chip được gởi qua lại đồng thời nên quátrình truyền dữ liệu này được gọi là “song công” Hình 2 mô tả quá trình truyền

1 gói dữ liệu thực hiện bởi module SPI trong AVR, bên trái là chip Master vàbên phải là Slave

Hình 2.5 Truyền dữ liệu SPI

Truyền thông SPI trên AVR “Module SPI trong các chip AVR gần như

giống hoàn toàn với chuẩn SPI mô tả trong phần trên Các chân giao tiếp SPIcũng chính là các chân PORT thông thường, vì thế nếu muốn sử dụng SPI chúng

ta cần xác lập hướng cho các chân này Khi chip AVR được sử dụng làm Slave,bạn cần set các chân SCK input, MOSI input, MISO output và SS input Nếu làMaster thì SCK output, MISO output, MOSI input và khi này chân SS khôngquan trọng, chúng ta có thể dùng chân này để điều khiển SS của Slaves hoặc bất

kỳ chân PORT thông thường nào SPI trên AVR được vận hành bởi 3 thanh ghibao gồm thanh ghi điều khiển SPCR , thanh ghi trạng thái SPSR và thanh ghi dữliệu SPDR.”

SPCR (SPI Control Register): là 1 thanh ghi 8 bit điều khiển tất cả hoạt

* Bit 4 – MSTR (Master/Slave Select) Nếu MSTR =1 thì chip được nhậndiện là Master, ngược lại MSTR=0 thì chip là Slave

* Bit 3 và 2 – CPOL và CPHA Đây chính là 2 bit xác lập cực của xung giữnhịp và cạnh sample dữ liệu mà chúng ta đã khảo sát trong phần đầu Sự kết hợp

2 bit này tạo thành 4 chế độ hoạt động của SPI Một lần nữa, chọn chế độ nàokhông quan trọng nhưng phải đảm bảo Master và Slave cùng chế độ hoạt động

Vì thế có thể để 2 bit này bằng 0 trong tất cả các chip

* Bit 1:0 – CPR1:0 Hai bit này kết hợp với bit SPI2X trong thanh ghi SPSRcho phép chọn tốc độ giao tiếp SPI, tốc độ này được xác lập dựa trên tốc độnguồn xung clock chia cho một hệ số chia Bảng 1 tóm tắt các tốc độ mà SPItrong AVR có thể đạt Thông thường, tốc độ này không được lớn hơn 1/4 tốc độxung nhịp cho chip

Bảng 2.2 Tóm tắt các tốc độ mà SPI trong AVR có thể đạt

SPSR (SPI Status Register): là 1 thanh ghi trạng thái của module SPI.

Trong thanh ghi này chỉ có 3 bit được sử dụng Bit 7 – SPIF là cờ báo SPI, khimột gói dữ liệu đã được truyền hoặc nhận từ SPI, bit SPIF sẽ tự động được setlen 1 Bit 6 – WCOL là bít báo va chạm dữ liệu (Write Colision), bit này đượcAVR set lên 1 nếu chúng ta cố tình viết 1 gói dữ liệu mới vào thanh ghi dữ liệuSPDR trong khi quá trình truyền nhận trước chưa kết thúc Bit 0 – SPI2X gọi làbit nhân đôi tốc độ truyền, bit này kết hợp với 2 bit SPR1:0 trong thanh ghi điềukhiển SPCR xác lập tốc độ cho SPI

SPDR (SPI Data Register): là thanh ghi dữ liệu của SPI Trên chip Master,

ghi giá trị vào thanh ghi SPDR sẽ kích quá trình tuyền thông SPI Trên chipSlave, dữ liệu nhận được từ Master sẽ lưu trong thanh ghi SPDR, dữ liệu được

lưu sẵn trong SPDR sẽ được truyền cho Master

Sử dụng SPI trên AVR: “Vận hành SPI trên AVR được thực hiện dựa

trên việc ghi và đọc 3 các thanh ghi SPCR, SPSR và SPDR Trước khi truyềnnhận bằng SPI chúng ta cần khởi động SPI, quá trình khởi động thường bao gồmchọn hướng giao tiếp cho các chân SPI, chọn loại giao tiếp: Master hay Slave,chọn chế độ SPI (SPOL, SPHA) và chọn tốc độ giao tiếp Truyền thông SPIluôn được khởi xướng bởi chip Master, khi Master muốn giao tiếp với 1 Slavenào đó, nó sẽ kéo chân SS của Slave xuống mức thấp (gọi là chọn địa chỉ) vàsau đó viết dữ liệu cần truyền vào thanh ghi dữ liệu SPDR, khi dữ liệu vừa đượcviết vào SPDR xung giữ nhịp sẽ được tự động tạo ra trên SCK và quá trìnhtruyền nhận bắt đầu Đối với các chip Slave, khi chân SS bị kéo xuống nó sẽ sẵnsàng cho quá trình truyền nhận Khi phát hiện xung giữ nhịp trên SCK, Slave sẽbắt đầu sample dữ liệu đến trên đường MOSI và gởi dữ liệu di trên MISO”

2.2 Vi Điều Khiển ATEMEGA 16

2.2.1 Giới thiệu AVR:

- “Vi điều khiển AVR do hãng Atmel ( hoa kỳ ) sản xuất được giớithiệu lần đầu tiên năm 1996 AVR có rất nhiều dòng khác nhau bao gồmdòng Tiny ( như At tiny 13, At tiny 22…) có kích thước bộ nhớ nhỏ, ít bộphận ngoại vi , rồi đến dòng AVR ( chẳng hạn AT90S8535,AT90S8515…) có kích thước bộ nhớ vào loại trung bình và mạnh hơn làdòng Mega ( như ATmega 16, Atmega 32, ATmega 128… ) với bộ nhớ

có kích thước vài Kbyte đến vài trăm Kb cùng với bộ ngoại vi đa dạng

được tích hợp cả bộ LCD trên chip ( dòng LCD AVR) Tốc độ của dòngMega cũng cao hơn so với các dòng khác Sự khác nhau cơ bản giữa cácđòng chính là cấu trúc ngoại vi, còn nhân thì vẫn như nhau.

- ATmega16 là một lọai Vi điều khiển có nhìều tính năng đặc biệtthích hợp cho việc giải quyết những bài tóan điều khiển trên nền vi xửlý.”

2.2.2 Các tính năng của Atmega16 :

- ATmega16 là vi điều khiển 8bit với khả năng thực hiện mỗi lệnh trong vongmột chu kỳ xung clock, các lệnh được xử lý nhanh hơn,tiêu thụ năng lượng thấp

o 130 lệnh thực thi trong vòng 1 chu kì chip

o Hỗ trợ 16 MIPS khi hoạt động ở tần số 16 MHz

o Tích hợp bộ nhân 2 thực hiện trong 2 chu kì chip

- Bộ nhớ chương trình và dữ liệu không bay hơi

o 16k byte trong hệ thống flash khả trình có thể nạp và xóa 1,000lần

o Tùy chọn khởi động phần mã với các bit nhìn độc lập trong hệthống bằng cách vào chương trình khởi động chip

o 512 byte EEPROM có thể ghi và xóa 100,000 lần

o 1k byte ram nhớ tĩnh trong

o Lập trình khóa cho phần mềm bảo mật

○ 8 kênh ADC 10 bit

○ Giao tiếp USART nối tiếp khả trình

○ Giao tiếp SPI nối tiếp

○ Bộ định thời khả trình giám sát xung nhịp của chip 1 cách riêng

rẽ

○ Tích hợp bộ so sánh tín hiệu tương tự

- Các tính năng đặt biệt của vi điều khiển

○ Chế độ bật nguồn reset và phát hiện Brown-out khả trình

○ Tích hợp mạch dao động RC bên trong

- Tiêu hao năng lượng:

○ Khi họat động tiêu thụ dòng 1,1mA

○ Ở mode Idle tiêu thụ dòng 0.35mA

○ Ở chế độ Power_down tiêu thụ dòng nhỏ hơn 1uA

Hình 2.6 Sơ đồ chân Atmega16 loại dán

- Chân 4 : RESET để đưa chip về trạng thái ban đầu Khi cấp điện mạch phải tựđộng reset

- Chân 5,17,38 : VCC cấp nguồn nuôi cho vi điều khiển

- Chân 6,18,28,39 : GND các chân này được nối chung với đất

- Chân 7,8 : 2 chân XTAL2 và XTAL1 dùng để đưa xung nhịp từ bên ngoài vàochip

- Chân 9 đến 16, chân 19 đến 26, chân 1 đến 3 và 41 đến 44 : Lần lượt là cáccổng nhập xuất dữ liệu song song D( PORTD ), C( PORTC ), B ( PORTB),nó

có thể được sử dụng cho các chức năng đặc biệt thay vì nhập xuất dữ liệu

- Chân 27 : AVCC cấp điện áp so sánh cho bộ ADC

- Chân 29 : AREF điện áp so sánh tín hiệu vào ADC

- Chân 30 đến 37 : Cổng vào ra dữ liệu song song A ( PORTA ).Bên trong cósẵn các điện trở kéo, khi PORTA là output thì các điện trở kéo ko hoạt động, khiPORTA là input thì các điện trở kéo được kích hoạt Ngoài ra nó còn đc tích hợp

bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số ADC

- Các chân 1,2,3,4: Được dùng để làm các chân cho mục đích nạp chương trình

2.3 LCD 16x2

LCD là từ viết tắt của Liquid Crystal Display (màn hình tinh thể lỏng) Cónhiều loại màn hình LCD với các kích cỡ khác nhau, ví dụ như LCD 16x1 (16cột và 1 hàng), LCD 16x2 (16 cột và 2 hàng), LCD 20x2 (20 cột và 2 hàng)…Trong đồ án này em sử dụng loại LCD 16x2- loại bán phổ biến trên thị trường

Hình 2.7 Hình dạng và sơ đồ chân LCD 16x2

Dưới đây là các bảng thể hiện chức năng các chân và tập các mã lệnh thường được sử dụng với àn hình lcd 16x2

Bảng 2.4 Tập lệnh LCD 16x2

2.4 IC đệm

Hình 2.8 IC đệm uln 2803Đăc điểm của ic 2803:

- Nó đệm được 8 đường riêng biệt (nối trược tiếp được với 8 chân của vi điều khiển 5V)

- Dòng ra tới 500 mA/ 50 V đủ để kích các Relay

2.5 IC tạo điện áp chuẩn

Hình 2.9 LM 7805

Một vài thông tin cơ bản về LM7805:

-Dòng cực đại có thể duy trì 1A

-Dòng đỉnh 2.2A

-Với 7805 thì cần có lối vào ít nhất là 7V,đầu ra cho điện áp 5V

- Công suất tiêu tán max 2W

Hình 2.10 IC lm 7805-Cũng tương tự như ic lm7805 Đây là ic dùng dể ổn áp tạo ra điện áp 3.3VDCvới đầu vào khoảng 5VDC và một chân nối đất

2.6 Relay12v/5 chân

Hình 2.11 Relay Cấu tạo: Rơ-le là loại linh kiện đóng ngắt điện cơ đơn giản Nó gồm 2 phần

Nguyên lý hoạt động của rơ le như sau: Khi có dòng điện chạy quacuộn dây ,nam châm điện sẽ hút thanh sắt làm đóng tiếp điểm 3 và 4.Ngược lại khi không có dòng điện thi thanh sắt sẽ bị lò xo kéo trở lại làmđóng tiếp điểm 3 và 5 Nhìn chung, công dụng của rờ-le là "dùng mộtnăng lượng nhỏ để đóng cắt nguồn năng lượng lớn hơn.

 Điện Trở:

Hình 2.13 Hình ảnh một loại điện trởĐiện trở là linh kiện thụ động có tác dụng khống chế dòng điện qua tảicho phù hợp, mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo