Bao cao VXL

 Đề tài: Thiết kế mạch đo nhiệt độ môi trường kết hợp điều khiển quạt dân dụng ~220v theo 2 ngưỡng nhiệt độ có thể thay đổi được..  Sơ đồ khối tổng quát của mạch:KHỐI VI XỬ LÍ TRUNG TA

- Sinh viên thực hiện: (Nhóm 3)

Nguyễn Văn Quân 1080875

Nguyễn Phùng Hưng 1080975

 Đề tài: Thiết kế mạch đo nhiệt độ môi trường kết hợp điều khiển quạt dân dụng (~220v) theo 2 ngưỡng

nhiệt độ có thể thay đổi được.

 Phân tích nhiệm vụ đề tài:

◦Khảo sát vi diều khiên MSP430.

◦Đo nhiệt độ môi trường.

◦Hiển thị nhiệt độ.

◦Chỉnh 2 ngưỡng nhiệt độ Min, Max.

◦Điều khiển quạt hoạt động theo 2 mức .

 Các bước tiến hành xây dựng đề tài:

◦Phân tích sơ đồ khối của mạch.

◦Xác định thành phần phần cứng sử dụng cho từng khối.

 Phân tích tài nguyên sủ dụng.

 Chọn Vi Xử Lí phù hợp (MSP430Gxxxx).

◦Tiến hành mô phỏng mạch trên phần mềm Protues.

◦Xây dựng giải thuật và chương trinh cho hệ thống.

◦Tiến hành làm mạch theo mạch đã mô phỏng.

◦Thực hiện test mạch và hoàn thành phần cứng.

◦Phân tích kết quả đạt được và rút ra kết luận.

◦Hệ thống được phân chia thành các khối như sau:

 Khối nguồn cấp cho toàn bộ hệ thống.

 Khối cảm biến nhiệt độ

 Khối hiển thị kết quả nhiệt độ.

 Khối điều khiển ngưỡng nhiệt độ.

 Khối điều khiển hoạt động quạt.

 Khối điều khiển trung tâm.

Phân tích sơ đồ khối của mạch.

 Sơ đồ khối tổng quát của mạch:

KHỐI VI XỬ LÍ TRUNG TAM

KHỐI ĐIỀU KHIỂN

QUAT

KHỐI CẢM BIẾN

NHIỆT ĐỘ

KHỐI HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ

KHỐI ĐIỀU KHIỂN

NGƯỠNG NĐ

KHỐI NGUỒN 5V + 3.3V

conti

◦ Do mạch cần 2 nguồn cung cấp là: 5v và 3.3v.

◦ Nguồn 5v -> IC 4511 , 74HC14 & Led 7 đoạn,…

=> sử dụng ic ổn áp LM7805

◦ Nguồn 3.3v -> MSP430 (1.8-3.6v)=> từ nguồn 5v

của LM7805 đưa qua ic ổn áp LM117 – 3.3v.

◦ Sơ đồ chi tiết:

 Có 64 bit lưu trữ mã trên bộ nhớ ROM.

Khối cảm biến nhiệt độ.

Khối cảm biến nhiệt độ.

Sơ đồ bên trong DS18B20:

SKIP ROM [CCh]: Lệnh này cho phép thiết bị điều

khiển truy nhập thẳng đến các lệnh bộ nhớ của DS1820

mà không cần gửi chuỗi mã 64 bit ROM.

 Ngoài ra còn có một số lệnh: SEARCH ROM (F0h),

ALARM SEARCH (ECh) , …

Khối cảm biến nhiệt độ.

Sơ đồ bên trong DS18B20:

Khối cảm biến nhiệt độ.

Dữ liệu trong 2 Byte bộ nhớ SCRATCHPAD:

Khối cảm biến nhiệt độ.

Cơ chế hoạt động của DS18B20:

Các bước khởi tạo thực hiện 1 lần đọc nhiệt độ.

Khối cảm biến nhiệt độ.

Cơ chế hoạt động của DS18B20:

Các bước khởi tạo thực hiện 1 lần đọc nhiệt độ.

1 lệnh 1byte => 8bit => gửi 8 lần cho 1 lệnh.

Khối cảm biến nhiệt độ.

Cơ chế hoạt động của DS18B20:

Khối cảm biến nhiệt độ.

Sơ đồ mạch khối cảm biến nhiệt độ.

ĐỌC BỘ NHỚ SCRATCHPAD END

Giải thuật khối cảm biến nhiệt độ

 Led 7 đoạn: dùng ic 4511giải mã nhị phân sang BCD.

 Sơ Đồ:

KHỐI ĐIỀU KHIỂN QUẠT VÀ

NGƯỠNG NHIỆT ĐỘ

Điều khiển quạt:

Kết nối dùng opto và triac.

Sơ đồ mạch khối kết nối.

Giải thuật chương trình điều khiển.

Điều khiển ngưỡng nhiệt độ:

Sơ đồ phím nhấn.

Giải thuật phím nhấn.

 Công suất tiêu thụ: 330mW

 Off–State Output Terminal

Voltage : 400V

 Dòng điện đặt vào diode:

60mA

SƠ ĐỒ MẠCH

KHỐI ĐiỀU KHIỂN

GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH

ĐIỀU KHIỂN QUẠT

P2.6 = 1;(tắt số 1) P2.7 =0; (bật số 2)

N

End

Sơ đồ phím nhấn

Giải thuật phím nhấn

END

NHẤN DEC

NHẤN INC

NHẤN

DEC

NHẤN INC

NHẤN MODE

GIẢM MAX TĂNG MAX

S

Đ Đ

Đ

Đ

S S

S S

 Tổng hợp các chân cấp phát cần cho việc điều khiển các khối khác hoạt động như sau:

◦1 : cho khối cảm biến nhiệt độ.

◦5 : cho khối hiển thị nhiệt độ.

◦6 : cho khối điều khiển ngưỡng nhiệt độ

◦2 : cho khối điều khiển quạt.

◦1 : cho khối vi điều khiển trung tâm (reset).

⇨Sử dụng MSP430G2553 : 16 pin I/O

Khối xử lí trung tâm.

 MSP430G2553

 Đặc điểm dặc trưng:

 Tiêu thụ năng lượng thấp

 1,8v => 3,3v

 5 chế độ hd tiết kiệm năng lượng

 Kiến trúc RISC 16bit

 Hỗ trợ giao động nội

 1MHZ => 16MHZ

 2 bộ Timer, WD_Timer 16bit

 Hỗ trợ giao tiếp các chuẩn:

 UART, IrDA, SPI, I2C

Khối xử lí trung tâm.

MSP430G2553

Sơ đồ mô phổng trên Protues

Giải thuật.

 Chương trình chính.

START

CHƯƠNG TRÌNH ĐỌC NHIỆT ĐỘ

CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN NGƯỠNG NĐ

CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN QUẠT CHƯƠNG TRÌNH HIÊN THỊ NHIỆT ĐỘ

KẾT QUẢ

 Mạch chạy ổn định và đúng theo yêu cầu đã định

 Đọc và hiển thị nhiệt độ

 Điều khiển quạt hoạt động theo nhiêt độ

 Chỉnh ngướng hoạt động của quạt

 Điều khiển quạt chế độ bằng tay

 Nhược điểm:

 Mạch thiết kế chưa tối ưu về kích thước

CÁM ƠN SỰ CHÚ Ý THEO DÕI

CỦA THẦY VÀ CÁC BẠN !