Báo cáo 6 bài thực hành cảm biến và bộ edibon

Quy trình thực hiện : ● Bước 1 : Kiểm tra tất cả các khóa an toàn trên module , đảm bảo rằng tất cả đang ở vị trí OFF ● Bước 2 : Kết nối module với nguồn điện thông qua cáp 6 chân được c

Trang 1

Báo cáo 6 bài thực

hành cảm biến và bộ edibon

Trang 2

I CẢM BIẾN ÁNH SÁNG ANALOG LM393

1,Mục tiêu

 Nắm được nguyên lý, cách thức hoạt động của cảm biến

 Đấu nối cảm biến với Arduino để hiển thị kết quả

 Phát hiện độ sáng của môi trường xung quanh và cường độ ánh sáng từ đó ứng dụng cảm biến vào thực tế

2 Dụng cụ cần chuẩn bị

a, dụng cu thực hành

Trang 3

 Phần mềm Proteus

 Phần mềm matlap

 Phần mềm lapview

b,dụng cu mô phỏng

Trang 4

3 Nguyên lý đo

Trang 5

Phương pháp đọc và xử lý tín hiệu cảm biến với vi điều khiển:

- Cảm biến ánh sáng sử dụng quang trở có khả năng thay đổi điện trở theo cường độ ánh sáng chiếu vào Khi điện trở thay đổi điện áp lối ra A0 cũng thay đổi theo (mạch phân áp)

- - Tín hiệu điện áp xuất ra của cảm biến qua cổng analog sẽ được vi xử lý đọc hiển thị dưới dạng DEC

4 Lắp mạch và lập trình

Trang 6

5, chạy mô phỏng proteus gửi dữ liêu maplap,lapview a,Code adruino;

Trang 7

lcd.clear();

}quidCrystal lcd(12, 11, 5,4, 3,2);int quangtro= A0;

Trang 8

b,Mô phỏng proteus với aduino

1,Khi đèn ở xa quang trở

2,khi đèn ở gần quang trở

Trang 10

3, gửi dữ liệu matlap

Trang 11

4,code matlap

-tham khao code tao đây:

https://drive.google.com/file/d/1ep3hYxS7KfNwdz- 56v9JEOI6IdsniYgu/view?usp=sharing

5, hiện thi lapview

Trang 12

II,CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ LM-35

+Vcc(4-30v)

10mv/C

Trang 13

Cảm biến LM35 hoạt động bằng cách cho ra một giá trị hiệu điện thế nhất định tại chân Vout ứng với mỗi mức nhiệt độ.

- Với độ nhạy của cảm biến LM35 là 10mV/1oC nên ta có thể đọc nhiệt độ từ chân Vout của LM35 theo công thức sau :

Trang 15

int tempAnalog = analogRead(A0);

int voltage = ((float)tempAnalog/1023)*5000; float nhietdo = analogRead(A0)*500/1023; Serial.println(nhietdo);

Trang 17

Sơ đồ mạch

Trang 18

Gửi dữ liệuProteusLên matlap

Trang 19

1DIbwlCxfnzezsUjfUGbwm7Qvm3OJhS3C/view?usp=sharing

Code matlap

Gửi dư lieu proteus lên lapview

Gửi dữ liệu lapview

Trang 20

III CẢM BIẾN DÒNG ĐIỆN ACS712

Trang 21

 Phần mềm Proteus

 Phần mềm matlap

 Phần mềm lapview

Cảm biến dòng điện ACS712 là một IC cảm biến dòng tuyến tính dựa trên hiệu ứng Hall

- Đầu tiên đo tín hiệu Analog từ đầu ra của cảm biến, Vout biến đổi tuyến tính theo sự thay đổi của dòng điện được lấy mẫu thứ cấp DC ( hoặc AC) trong phạm vi đã cho

- Từ số liệu đo được tính hiệu điện thế từ đầu ra cảm biến với công thức:

Với:

• V là điện áp cấp cho Arduino

• 1024: bộ chuyển đổi ADC gồm 10bit (210 = 1024 mức)

Trang 22

Đo dòng điện DC qua tải với ACS712-5A:

 -Điện áp đầu ra từ 2.5 – 5(V) tương ứng dòng 0-5(A), nếu mắc ngược điện áp sẽ ra 2.5 – 0(V) tương ứng với 0A đến -5A

 Để đổi điện áp ra dòng điện trong lập trình Arduino, cần offset điện áp lúc đầu là 2.5V ( lúc chưa có tải); lấy độ nhạy cảm biến ACS712 – 5A là 185 mV/A Tức là tính từ mức 2.5V mỗi lần tăng lên 185mV ta được 1A Có công thức dòng điện sẽ là:

Trang 23

5,Mô phỏng proteus gửi dữ lieu matlap, lapview

Code adruino mô

Phỏng

Trang 24

Cảm biến dòng

điện

Adruinouno

Lcd16*2

Trang 25

2,Gưi dư liệu lên matlap

Trang 26

Code matlap

https://drive.google.com/file/d/

1Km8h7q4LudMGcOJAqZgq3kntczJSZmnN/view?usp=sharing

Trang 27

3-gưi dữ lieu lapview

Trang 28

IV,CÔNG TẮC HÀNH TRÌNH

1 Mục tiêu

• Cung cấp phương thức hoạt động của công tắc hành trình

• Thực hiện nối dây công tắc hành trình với Arduino Uno

• Quan sát hiện tượng và tín hiệu của công tắc hành trình - Dựa trên hoạt động của công tắc hành trình để phát triển ứng dụng thực tế

2.Dụng cụ cần chuẩn bị

-phần mềm proteus

-phần mềm matlap

-phần mềm lapview

Trang 29

Phương pháp đọc tín hiệu: đọc tín hiệu

analog và tín hiệu digital thông thường Xét lối ra (OUTPUT) hoạt động ở 2 mức

: HIGH – mức giá trị 1

LOW – mức giá trị 0

Thực hiện kiểm tra trạng thái nút bấm bằng hàm digitalRead() trong đoạn chương trình loop() Sử dụng LED để kiểm tra Nếu OUT = 1 mức HIGH đèn sáng Ngược lại, OUT = 0 mức LOW đèn tắt

Trang 30

Tuy nhiên, để tiết kiệm thời gian thì người ta sử dụng phương pháp ngắt (Interrupt):

Sử dụng phương thức ngắt (interrupt) gọi hàm tự động khi hệ thống sinh ra 1 sự kiện những sự kiện này được thiết lập bằng phần cứng và cấu hình trong phần mềm

Ngắt sẽ giúp chương trình gọn và xử lý nhanh hơn Cài đặt ngắt sẽ sinh ra khi trạng thái nút chuyển từ HIGH LOW Phương thức này giúp tắt bật và chuyển trạng thái nhanh hơn, đồng thời vẫn cho ta biết được trạng thái của công tắc

Với Arduino Uno có 2 ngắt Cú pháp:

attachinterrupt(interrupt, ISR, mode) attachinterrupt(digitalPinToInterrupt(pin), ISR, mode)

Thông số: Interrupt: số thứ tự ngắt Trên Arduino Uno có 2 ngắt với số thứ tự là 0 và 1 Ngắt số 0 với chân digital

số 2, ngắt số 1 với chân digital số 3

Trang 31

digitalPinToInterrupt(pin): để dịch mã kỹ thuật số thực tế sang số ngắt cụ thể.

ISR: tên hàm gọi khi ngắt được sinh ra

Mode: kiểu kích hoạt, bao gồm:

-LOW: kích hoạt liên tục trạng thái chân digital khi ở mức thấp

- HIGH: kích hoạt liên tục trạng thái chân digital khi ở mức cao

- RISING: kích hoạt trạng thái của chân digital chuyển từ mức điện áp thấp sang mức điện áp cao

- FALLING: kích hoạt trạng thái của chân digital chuyển từ mức điện áp cao sang mức điện áp thấp

- CHANGE: không phân biệt mức điện áp cao hay thấp

Trang 32

Code tham khảo

Trang 33

Mô phhỏng proteus

Trang 34

gửi dữ liệu từ proteus lên matlab

Trang 35

gửi dữ liệu từ proteus lên matlab

Trang 36

gửi dữ liệu từ proteus lên labview

Trang 37

V ĐỘNG CƠ GIẢM TỐC G12-N20 + ENCODER

1 Mục tiêu

• Nắm được nguyên tắc làm việc của encoder từ ư

• Thực hành đo được vận tốc, chiều quay, góc quay của động cơ

• Giới thiệu về thuật toán điều khiến chính xác vận tốc và góc quay động cơ với encoder

2 Dụng cụ chuẩn bị

-phần mềm proteus

-phần mềm matlap

-phần mềm lapview

Trang 38

- Cảm biến dòng điện ACS712 là một IC cảm biến dòng tuyến tính dựa trên hiệu ứng Hall Đầu tiên đo tín hiệu

Analog từ đầu ra của cảm biến, Vout biến đổi tuyến tính theo sự thay đổi của dòng điện được lấy mẫu thứ cấp DC ( hoặc AC) trong phạm vi đã cho Từ số liệu đo được tính hiệu điện thế từ đầu ra cảm biến với công thức:

• Để xác định vị trí động cơ, ta đếm số chu kỳ xung, mỗi chu kỳ xung tương ứng với 360/7 độ trước giảm tốc hay 360/350 độ sau giảm tốc Để xác định chiều quay của động cơ, ta so sánh trạng thái giữa 2 xung, ví dụ, tại thời điểm tín hiệu pha A chuyển tù 0 lên 1 (RISING), tín hiệu pha B ở mức 1 nếu động cơ quay cùng chiều kim đồng hồ

và ở mức 0 nếu động cơ xoay ngược chiều kim đồng hồ Do tốc độ quay của động cơ lớn (tối đa 15.000rpm), do vậy để đảm bảo đo đạc chính xác chu kỳ xung, ta sử dụng các chân ngắt của vi điều khiển (chân D2 và D3)

Trang 39

Code adruino tham

khảo

Trang 40

Mô phỏng proteus

Trang 41

kết nối proteus với guide matlab

Trang 42

gửi dữ liệu từ

proteus lên labview

Trang 43

VI CẢM BIẾN KHOẢNG CÁCH SIÊU ÂM HC-SR04

1 Mục tiêu

 Hiểu rõ cấu tạo nguyên lý hoạt động của cảm biến khoảng cách HCSR04

 Thực hành lắp và giao tiếp xuất tín hiệu với Arduino

 Xác định được khoảng cách trong phạm vi nhỏ bằng cách phát sóng

Trang 44

2 Dụng cụ chuẩn bị

-phần mềm proteus-phần mềm matlap-phần mềm lapview

Trang 45

- - Khoảng cách tính theo công thức:

Trong đó: : thời gian sóng siêu âm phát ra đến khi gặp vật 𝑻: thời gian sóng siêu âm phát ra đến khi gặp vật

cản = 2 𝑇 = 𝑡 2 𝑡 2

𝑽: vận tốc sóng siêu âm trong không khí (340m/s=0.034cm/uS)

4 Lắp mạch và lập trình

Trang 46

Code tham khoa

Trang 47

Mô phỏng proteus

Trang 48

kết nối proteus với guide matlab

Trang 49

gửi dữ liệu từ proteus lên labview

Trang 50

I Báo cáo bộ thực hành edibon

1 Kiểm tra module nguồn cung cấp chính N-AL102

a Mục đích

● Mục tiêu của bài thực hành này là để biết cách sử dụng module N-AL102 và đo giá trị của điện thế lối ra bằng đồng hộ vạn năng

a Quy trình thực hiện :

● Bước 1 : Kiểm tra tất cả các khóa an toàn trên module , đảm bảo rằng tất cả đang ở vị trí OFF

● Bước 2 : Kết nối module với nguồn điện thông qua cáp 6 chân được cung cấp

● Bước 3: kích hoạt thiết bị ngắt từ động được đặt ở module , đèn đỏ bên trái sẽ sáng lên

● Bước 4: XOay chìa khóa sang vị trí ON

● Bước 5 : Sử dụng đồng hồ đo vạn năng đo điện áp ở 2 đầu ra

● Bước 6 : Ấn nút dừng khẩn cấp để kiểm tra khả năng cắt điện trong trường hợp khẩn cấp Đo điện áp ở 2 đầu ra

Bước 7 : Đưa tất cả ra các khóa an toàn trở về vị trí OFF , nhả nút dừng khẩn cấp , rút cáp điện và các dây nối khỏi module

Kết quả :

Trang 52

● Đầu ra đo được điện áp =199.7V~220V

1 Kiểm tra nguồn cấp điện xoay chiều phụ N-ALI03

a Mục đích

● Kiểm tra hoạt động của của module nguồn cung cấp điện xoay chiều AL103 Giá trị điện áp đầu ra của module sẽ được ddo bằng 1 đồng hồ vạn năng

N-a Quy trình thực hiện

● Bước 1: kiểm tra tất cả các khóa an toàn trên module nguồn cung cấp chính , đảm bảo rằng tất cả đang ở vị trí OFF

● Bước 2 : kết nối các module như hướng dẫn

● Bước 3 : Kết nối module với nguồn điện thông qua cáp 6 chân được cung cấp

● Bước 4 : Xoay chìa khóa sang vị trí ON

● Bước 5 : sử dụng đồng hồ đo vạn năng kiểm tra giá trị điện áp cấp ,giá trị điện áp ở các đầu ra tương ứng Quan sát giá trị đo được

● Bước 6 : đưa tất cả các khóa an toàn trở về vị trí OFF , nhả nút dừng khẩn cấp , rút cáp điện và các dây nối khỏi module

a Kết quả :

Trang 53

Hình ảnh đo điện áp 24V

Trang 54

Hình ảnh đo điện áp 12V

Trang 55

● Đo được điện áp nguồn cấp điện xoay chiều 24V-12V

1 Kiểm tra hoạt động của module chuông và còi báo N-TIME05

a Mục đích :

● Kiểm tra hoạt động của chuông và còi báo trên module N-TIME05

a Trình tự thực hiện

● Bước 1 : kiểm tra tất cả các khóa an toàn trên module N-ALI02 , đảm bảo rằng tất cả đang ở vị trí OFF

● Bước 2 :Kết nối các module như hướng dẫn

● Bước 3 : Kích hoạt thiết bị ngắt tự động được đặt ở module N-ALI02 , đèn đỏ bên trái sẽ sáng lên

● Bước 4 : Xoay chìa khóa lên trên module N-ALI02 sang vị trí ON

● Bước 5:Sử dụng đồng hồ đo vạn năng kiểm tra điện áp cấp trên module N-ALI02

● Bước 6 : Kiểm tra trạng thái của chuông và còi báo

● Bước 7 :Đưa tất cả các khóa an toàn trở về vị trí OFF , nhả nút dừng khẩn cấp , rút cáp điện và các dây nối khỏi module

a Kết quả:

Trang 56

Hình ảnh kiểm tra chuông báo trên module

Trang 57

1 Kiểm tra hoạt động của module đèn báo N-SEL01

● Bước 2: Kết nối các module như hướng dẫn

● Bước 3: Kích hoạt thiết bị ngắt tự động được đặt ở module N-ALI02 , đèn đỏ bên trái sẽ sáng lên

● Bước 4: Xoay chìa khóa trên module N-ALI02 sang vị trí ON

● Bước 5: Sử dụng đồng hồ đo vạn năng kiểm tra điện áp trên module N-ALI02

● Bước 6: Quan sát trạng thái của các đèn báo Đèn sáng , thiết bị hoạt động bình thường

● Bước 7: Đưa tất cả các khóa an toàn trở về vị trí OFF , nhả nút dừng khẩn cấp , rút cáp điện và các dây nối khỏi module

a Kết quả:

Trang 58

Hình ảnh cắm nối dây của hệ thống

Trang 59

1 Xây dựng hệ thống báo động sử dụng nút bấm khẩn cấp không dây N-Delta14

a Mục đích

● Xây dựng 1 hệ thống báo động với nút bấm khẩn cấp không dây Kiểm tra hoạt động của hệ thống

a Trình tự thực hiện

● Bước 1 : Kiểm tra tất cả các khóa an toàn trên module N-ALI02, đảm bảo rằng tất cả đang ở vị trí OFF

● Bước 2 : Kết nối các module như hướng dẫn Lưu ý : Điện áp đầu ra ở Module N-ALI02 phải ở 12VDC

● Bước 3 : Kết nối module N-ALI02 với nguồn điện thông qua cáp 6 chân được cung cấp

● Bước 4 : Xoay chìa khóa trên module N-ALI02 sang vị trí ON

● Bước 5 : Sử dụng đồng đo vạn năng kiểm tra điện áp cấp trên module N-ALI02 và module N-ALI03 Lưu

ý đảm bảo rằng điện áp cấp cho bộ nhận tín hiệu 1 kênh không dây là 12 VDC

Trang 60

● Bước 6 : Nhấn nút khẩn cấp trên module N-DET14 Quan sát đèn đỏ trên module N-SEL01 Đèn sáng Như vậy hệ thống hoạt động bình thường

● Bước 7 : Đưa tất cả các khóa an toàn trở về vị trí OFF , nhả nút dừng khẩn cấp , rút cáp điện và các dây nối khỏi module

Kết quả

Trang 61

1 Xây dựng hệ thống phát hiện xâm nhập với module N-DET13

a Mục đích:

● Xây dựng 1 hệ thống báo động phát hiện xâm nhập với module N-DET13 Kiểm tra hoạt động của hệ thống

a Trình tự thực hiện:

● Bước 3: Kích hoạt thiết bị ngắt tự động được đặt ở module N-ALI02 , đèn đỏ bên trái sẽ sáng lên

● Bước 4: Xoay chìa khóa trên module N-ALI02 sang vị trí ON

● Bước 5: Sử dụng đồng đo vạn năng kiểm tra điện áp cấp trên module N-ALI02 và module N-ALI03 Lưu ý đảm bảo rằng điện áp cấp cho bộ nhận tín hiệu 1 kênh không dây là 12 VDC

● Bước 6: Có 2 chế độ hoạt động của module N-DET13

❖ Tháo nắp của thiết bị phát hiện âm nhập Chuông và còi sẽ được kích hoạt Âm thanh báo động

❖ Sử dụng 1 mẫu giấy chắn vùng hoạt động của cảm biến trên module N-DET13 Sau khoảng 1 phút , bỏ mẩu giấy đi , Chuông và còi sẽ được kích hoạt Âm thanh báo động

a Kết quả :

Trang 62

Trang 63

1 Xây dựng một ứng dụng thực tế của trạm điều khiển không dây

a Mục đích :

● Xây dựng một ứng dụng thực tế của trạm điều khiển không dây Kiểm tra hoạt động của hệ thống

● Sau khi sử dụng 1 mẩu giấy để che khoảng 1p , rồi bỏ giấy ra , chuông vào còi được kích hoạt

a Trình tự thực hiện :

● Bước 3 : Kích hoạt thiết bị ngắt tự động được đặt ở module N-ALI02 , đèn đỏ bên trái sẽ sáng lên

● Bước 4 : Xoay chìa khóa trên module N-ALI02 sang vị trí ON

● Bước 5 : Sử dụng đồng đo vạn năng kiểm tra điện áp cấp trên module N-ALI02 và module N-ALI03 Lưu ý đảm bảo rằng điện áp cấp cho bộ nhận tín hiệu 1 kênh không dây là 12 VDC

● Bước 6 :

❖ Sau 1 phút , sử dụng tay che thiết bị phát hiện xâm nhập trong khoảng 10s để giả định có kẻ xâm nhập Hệ thống sẽ kích hoạt chuông và còi báo

❖ Trong trường hợp người dùng phát hiện có kẻ xâm nhập có thể trực tiếp bấm nút khẩn cấp trên module N-DET13 Chuông

và còi báo cũng được kích hoạt tương ứng

a Kết quả:

Trang 64

Trang 65

● Sau khi che tay , hệ thống được kích hoạt , chuông báo kêu.

● Sử dụng nút ngắt khẩn cấp , hệ thống dừng hoạt động

8 Nhận xét tổng quát :

● Do chân các linh kiện không tiếp xúc đồng nhất , dây nối có trường hợp bị lỗi , đứt dẫn đến việc đo điện áp đầu vào còn xảy ra sai số

● Vôn kế đo được điện áp vẫn còn sai số - Không chính xác đúng như lí thuyết

● Cảm biến còn chưa thực sự nhạy , phải thực hiện 2~3 lần mới cho ra đc kết quả

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	41,27 MB