thiet ke he thong nhung truong quang vinh 229652352 tim hieu ve vi dieu khien pic 16f877a va ung dung 1 cuuduongthancong com

đồ án thiết kế hệ thống nhung, thiet ke he thong nhung truong quang vinh 229652352 tim hieu ve vi dieu khien pic 16f877a va ung dung 1 cuuduongthancong com thiet ke he thong nhung truong quang vinh 229652352 tim hieu ve vi dieu khien pic 16f877a va ung dung 1 cuuduongthancong com

cuu duong than cong com

Lời nói đầu

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, thì kỹ thuật số đã đem lại cho con người những thành tựu to lớn giúp cho con người

dễ dàng đạt được mục đích của mình trong mọi thiết kế Hòa nhập cùng xu hướng đó vi điều khiển đã khẳng định được vị thế vững chắc của mình trong mọi ứng dụng Điển hình trong công nghệ đo lường và điều khiển bằng máy tính đặc biệt là việc đo nhiệt độ và điều khiển các hệ thống Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp nhiệt độ có tác động trự c tiếp đến chất lượng đầu ra như trong quá trình gia công vậ liệu nhiệt độ ảnh hưởng đến độ chính xác tính giãn nở vật liệu Trong quá trình nung sấy như nung gạch thì nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Trong y học nhiệt độ ảnh hưởng tới kết quả nghiên cứu.Trong cuộc sống nhiệt độ ảnh hưởng tới chất lượng và bảo quản lương thực Với các yêu cầu đó em xin thiết kế đề tài: “ Đọc nhiệt độ hiển thị lên led 7 thanh” dùng cảm biến IC tích hợp LM35

cuu duong than cong com

Chương I: Tìm hiểu chung về vi điều khiển

Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chip, nó thường được

sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử Vi điều khiển thực chất là một hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu xuất đủ dùng và giá thành thấp ( khác với các bộ vi xử lý đa năng dùng trong máy tính) kêt hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các mô đun vào/ ra, các mô đun biến đổi số sang tương tự và tương tự sang số,… Ở máy tính thì các mô đun thường được xây dựng bởi các chip và mạch ngoài

1.1 Cấu trúc vi điều khiển

Hầu hết các vi điều khiển ngày nay được xây dựng dựa trên kiến trúc Von Neumann, kiến trúc này định nghĩa bốn thành phần cần thiết của một hệ thống nhúng Những thành phần này là lõi CPU, bộ nhớ chương trình (thông thường là ROM hoặc bộ nhớ Flash ) bộ nhớ dữ liệu (RAM ), một hoặc vài bộ định thời và các cổng vào/ra để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi và các môi trường bên ngoài – tât cả các khối này được thiết kế trong một vi mạch tích hợp Vi điều khiển khác với các bộ vi xử lý đa năng ở chỗ là nó có thể hoạt động chỉ với vài vi mạch hỗ trợ bên ngoài

Ngoài cấu trúc Von Neumann còn có cấu trúc Harvard, cấu trúc Harvard tách rời bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình, nên tốc độ xử lý cao hơn và dung lượng của 2 đường truyền có thể khác nhau

Vi điều khiển thường được sử dụng để xây dựng các hệ thống nhúng Nó xuất hiện khá nhiều trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu lọc DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động 1.2 Phân loạị

1.2.1 Độ dài thanh ghi

Dựa vào độ dài của các thanh ghi các lệnh của VĐK mà người ta chia ra các loại VĐK 8bít, 16bít hay 32bit…

Các loại VĐK 16bit do có độ lệch lớn hơn lên các tập lệnh cũng nhiều hơn phong phú hơn Tuy nhiên bất cứ chương trình nào viết bằng VĐK 16 bit

cuu duong than cong com

1.2.2 Cấu trúc RISC và CISC

VXL hoặc VĐK CISC là VĐK có tập lệnh phức tạp Các VĐK này có một

số lượng lớn các lệnh nên giúp cho người lập trình có thể linh hoạt và dễ dàng hơn khi viết chương trình

VĐK RISC là VĐK có tập lệnh đơn giản Chúng có một số lương nhỏ các lệnh đơn giản Do đó, chúng đòi hỏi phần cứng ít hơn, giá thành thấp hơn, và nhanh hơn so với CISC Tuy nhiên nó đòi hỏi người lập trình phải viết các chương trình phức tạp hơn nhiều lệnh hơn

1.2.3 Kiến trúc Harvard và kiến trúc Vonneumann

Kiến trúc Harvard sử dụng bộ nhớ riêng biệt cho chương trình và dữ liệu Bus địa chỉ và bus dữ liệu độc lập với nhau nên quá trình truyền nhận dữ liệu đơn giản hơn

Kiến trúc Vonneumann sử dụng chung bộ nhớ cho chương trình và dữ liệu Điều này làm cho VĐK gọn nhẹ hơn, giá thành nhẹ hơn

1.3 Chức năng của vi điều khiển

1.3.1 Chức năng của vi xử lý

Trong những thập niên cuối thế kỉ XX, từ sự ra đời của công nghệ bán dẫn,

kĩ thuật điện tử đã có sự phát triển vượt bậc Các thiết bị điện tử sau đó đã được tích hợp với mật độ cao và rất cao trong các diện tích nhỏ, nhờ vậy các thiết bị điện tử nhỏ hơn và nhiều chức năng hơn Các thiết bị điện tử ngày càng nhiều chức năng trong khi giá thành ngày càng rẻ hơn, chính vì vậy điện

tử có mặt khắp mọi nơi Bước đột phá mới trong công nghệ điện tử, công ty trẻ tuổi Intel cho ra đời bộ vi xử lý đầu tiên Đột phá ở chỗ: "Đó là một kết cấu logic mà có thể thay đổi chức năng của nó bằng chương trình ngoài chứ không phát triển theo hướng tạo một cấu trúc phần cứng chỉ thực hiện theo một số chức năng nhất định như trước đây Tức là phần cứng chỉ đóng vai trò thứ yếu, phần mềm (chương trình) đóng vai trò chủ đạo đối với các chức năng cần thực hiện Nhờ vậy vi xử lý có sự mềm dẻo hóa trong các chức năng

cuu duong than cong com

Vi xử lý có các khối chức năng cần thiết để lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu và xuất dữ liệu ra ngoài sau khi đã xử lý Và chức năng chính của Vi xử lý chính

là xử lý dữ liệu, chẳng hạn như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v Vi xử lý không có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị ngoại vi, nó chỉ có khả năng nhận và xử lý dữ liệu mà thôi

Để vi xử lý hoạt động cần có chương trình kèm theo, các chương trình này điều khiển các mạch logic và từ đó vi xử lý xử lý các dữ liệu cần thiết theo yêu cầu Chương trình là tập hợp các lệnh để xử lý dữ liệu thực hiện từng lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ, công việc thực hành lệnh bao gồm:

Nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã lệnh và thực hiện lệnh sau khi đã giải mã Để thực hiện các công việc với các thiết bị cuối cùng, chẳng hạn điều khiển động

cơ, hiển thị kí tự trên màn hình…đòi hỏi phải kết hợp vi xử lý với các mạch điện giao tiếp với bên ngoài được gọi là các thiết bị I/O ( nhập/xuất ) hay còn gọi là các thiết bị ngoại vi Bản than các vi xử lý khi đứng một mình không

có nhiều hiệu quả sử dụng, nhưng khi là một phần của của một máy tính thì hiệu quả sử dụng của Vi xử lý là rất lớn, phức tạp đòi hỏi phải xử lý một lượng lớn các phép tính phức tạp, có tốc độ nhanh Chẳng hạn như các hệ thống sản xuất tự động trong công nghiệp, các tổng đài điện thoại, hoặc ở các robot có khả năng hoạt động phức tạp v.v

1.3.2 Từ Vi xử lý đến Vi điều khiển

Bộ Vi xử lý có khả năng vượt bậc so với các hệ thống khác về khả năng tính toán, xử lý, và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán và hệ thống lớn.Tuy nhiên đối với các ứng dụng nhỏ, tầm tính toán không đòi hỏi khả năng tính toán lớn thì việc ứng dụng vi xử lý cần cân nhắc Bởi vì hệ thống dù lớn hay nhỏ, nếu dùng vi

xử lý thì cũng đòi hỏi các khối mạch điện giao tiếp phức tạp như nhau Các khối này bao gồm bộ nhớ để chứa dữ liệu và chương trình thực hiện, các mạch điện giao tiếp ngoại vi để xuất nhập và điều khiển trở lại, các khối này cùng liên kết với vi xử lý thì mới thực hiện được công việc Hệ thống được

cuu duong than cong com

tạo ra khá phức tạp, chiếm nhiều không gian, mạch in phức tạp và vấn đề chính là trình độ người thiết kế Kết quả là giá thành sản phẩm cuối cùng rất cao, không phù hợp để áp dụng cho các hệ thống nhỏ

Vì một số nhược điểm trên nên các nhà chế tạo tích hợp một ít bộ nhớ và một số mạch giao tiếp ngoại vi cùng với vi xử lý vào một IC duy nhất được gọi là Microcontroller-Vi điều khiển Vi điều khiển có khả năng tương tự như khả năng của vi xử lý, nhưng cấu trúc phần cứng dành cho người dùng đơn giản hơn nhiều Vi điều khiển ra đời mang lại sự tiện lợi đối với người dùng,

họ không cần nắm vững một khối lượng kiến thức quá lớn như người dùng vi

xử lý, kết cấu mạch điện dành cho người dùng cũng trở nên đơn giản hơn nhiều và có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị bên ngoài Vi điều khiển tuy được xây dựng với phần cứng dành cho người sử dụng đơn giản hơn, nhưng thay vào lợi điểm này là khả năng xử lý bị giới hạn (tốc độ xử lý chậm hơn và khả năng tính toán ít hơn, dung lượng chương trình bị giới hạn) Thay vào đó, Vi điều khiển có giá thành rẻ hơn nhiều so với vi xử lý, việc sử dụng đơn giản, do đó nó được ứng dụng rộng rãi vào nhiều ứng dụng có chức năng đơn giản, không đòi hỏi tính toán phức tạp

1.4 Ngôn ngữ lập trình, công cụ lập trình

1.4.1 Ngôn ngữ lập trình

Lập trình vi xử lý ngôn ngữ thường dùng là ngôn ngữ lập trình ASM và ngôn ngữ C Ngôn ngữ lập trình ASM hay lập trình hợp ngữ là ngôn ngữ lập trình trực tiếp cho vi điều khiển ( lập trình trực tiếp ) còn ngôn ngữ C hay còn gọi là lập trình hướng đối tượng nó gần với ngôn ngữ con người hơn Điều này có nghĩa là với ASM người lập trình ra lệnh trực tiếp thông qua ngôn ngữ câu lệnh có tính ràng buộc còn ngôn ngữ C sử dụng các cấu trúc điều kiện và vòng lặp theo ý muốn Nói về ngôn ngữ C thì ưu điểm của ngôn ngữ C là nó

dễ hiểu nhưng cấu trúc lại dài và phức tạp so với ngôn ngữ ASM

cuu duong than cong com

1.4.2 Công cụ lập trình

a) Về phần cứng:

Một điều không thể thiết đó là một bộ timer tích hợp trong VĐK.Nó có nhiệm vụ tạo đơn vị thời gian.(Có nghĩa là một chu kì hoạt động của hệ thống được chia nhỏ thành các đơn vị thời gian).Bộ nhớ chương trình đủ lớn để chứa các mã lệnh Ngoài mã lệnh của các task cong mã lệnh của Kernel Bộ nhớ RAM cũng là một vấn đề rất hạn chế của VĐK vì mỗi lần chuyển ngữ cảnh thì toàn bộ ngữ cảnh của một Task được lưu vào một ngăn xếp trong RAM.Chúng ta có càng nhiều task thì cần cành nhiều ngăn xếp kiểu này b) Về phần mềm:

Có hai công cụ để lập trình cho VĐK đó là ngôn ngữ bậc thấp

(Assembly) và ngôn ngữ bậc cao (C ,basic…)

cuu duong than cong com

a) Chương II: Tìm hiểu vi điều khiển Pic 16F877A và ứng dụng

Khối điều khiển Pic 16F877A PIC là viết tắt của “ Programable Intelligent Computer ” có thể tạm dịch là máy tính thông minh khả trình do hãng General Instrument đặt tên cho

vi điều khiển đầu tiên của họ: PIC 1650 được thiết kế dùng để làm các thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP 1600 Vi điều khiển này sau đó được nghiên cứu phát triển thêm và từ đó hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày nay

Pic 16F877A là dòng Pic phổ biến nhất hiện nay ( đủ mạnh về tính năng, 40 chân, bộ nhớ đủ cho hầu hết các ứng dụng thông thường ) cấu trúc tổng quát của Pic 16F877A:

+ 8K Plash Rom + 368 byte Ram + 256 byte EEPROM + 5 port ( A,B,C,D,E ) vào ra với tín hiệu độc lập

+ 2 bộ định thời 8 bit ( timer0 và timer2 ) + 1 bộ định thời 16 bit ( timer 1 ) có thể hoạt động trog chế độ tiết kiệm năng lượng ( Sleep mode ) với xung clock bên ngoài

+ 2 bộ CCP ( Capture/Compare/PWM) + 1 bộ biến đổi AD 10 bit với 8 ngõ vào + 2 bộ so sánh tương tự ( compartor ) + 1 bộ định thời giám sát ( Watchdog timer ) + 1 cổng song song 8 bit với các tín hiệu điều khiển + 1 cổng nối tiếp

+ 15 nguồn ngắt + Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP ( In-Circuit Serial Programming )

+ Được chế tạo bằng công nghệ CMOS + 35 tập lệnh có độ dài 14 bit

cuu duong than cong com

+ Để Pic hoạt động ta cần cấp nguồn cho Pic ngoài ra có thể thêm vào

bộ dao động thạch anh và nút reset

2.1 Sơ đồ khối vi điều khiển Pic 16F877A

cuu duong than cong com

Sơ đồ khối của PIC16F877A gồm các khối

+ ALU – Arithmetic Logic Unit

+ Khối bộ nhớ chứa chương trình – Flash Program Memory

+ Khối bộ nhớ chứa dữ liệu EPROM – Data EPROM

+ Khối bộ nhớ file thanh ghi RAM – RAM file Resgiter

+ Khối giải mã lệnh và điều khiển – Instruction Decode Control

+ Khối thanh ghi đặc biệt

+ Khối ngoại vi timer

+ Khối giao tiếp nối tiếp

+ Khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số - ADC

+ Các khối port xuất nhập

2.2 Đặc điểm vi điều khiển Pic 16F877A

Đây là vi điều khiển thuộc họ Pic16Fxxx gồm 35 lệnh với độ dài 14 bit Mỗi lệnh đều được thực hiện trong 1 chu kỳ xung clock, tốc độ hoạt động tối

đa cho phép là 20MHz với 1 chu kỳ lệnh là 200ns Bộ nhớ chương trình 8Kx

14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte Số PORT I/O là 5 với 33 pin I/O Có 8 kênh chuyển đổi A/D

2.2.1 Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng:

+ Timer0: Bộ đếm 8 bit với bộ chia tầng 8 bit

+ Timer1: Bộ đếm 16 bit với bộ chia tầng có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep + Timer2: Bộ đếm 8 bit với bộ chia tầng số, bộ postcaler

o Hai bộ capture , so sánh, điều chế độ rộng xung

o Các chuẩn giao tiếp nối SSP ( Synchronous serial port ), SPI và I2C

o Chuẩn giao tiếp nối tiếp song song PSP ( Parallel Slave Port ) với các chân điều khiển RD, WR, CS ở bên ngoài

cuu duong than cong com

2.2.2 Các đặc tính Analog:

8kênh chuyển đổi ADC 10 bit

2bộ so sánh

Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần

Bộ nhớ EEPROM vói khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần

Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm

Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm

Nạp chương trình ngay trên mạch điện ICSP ( In Circuit Serial Programming ) thông qua 2 chân

Watchdog timer với bộ dao động trong

Chức năng bảo mật mã chương trình

Chế độ sleep

Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau

2.2.3 Các cổng xuất nhập của Pic 16F877A

Cổng xuất nhập chính là phương tiện ma vi điều khiển dùng để tương tác với thế giới bên ngoài Sự tương tác này rất đa dạng và thông qua sự tương tác đó,chức năng của vi điều khiển được thể hiện rõ ràng

Vi điều khiển PIC 16F877A có 5 cổng xuất nhập PORTA, PORTB, PORTC, PORTD và PORTE

PORT A (RPA) bao gồm 6 I/O đây là các chân 2 chiều có thể xuất và

nhập,chức năng xuất nhập được điều khiển bởi thanh ghi TRISA (địa chỉ 85h) Muốn xác lập 1 chân trong thanh ghi TRISA là input ta “set” bit tương ứng trong thanh ghi TRISA và mún có 1 chân output ta “clear”bit tương ứng trong thanh ghi Thao tác này hoàn toàn tương tự với PORT và các thanh ghi điều khiển tương ứng

Bên cạnh đó PORTA còn là ngõ ra của bộ ADC,bộ so sánh,ngõ vào Analog,ngõ vào xung clock Timer0 và ngõ vào của bộ giao tiếp MSSP Các thanh ghi TRISA bao gồm:

PORTA (địa chỉ 05h):chứa giá trị các chân I/O trong PORTA

cuu duong than cong com

TRISA (địa chỉ 85h): điều khiển xuất nhập

CMCON (địa chỉ 9Ch): thanh ghi điều khiển bộ so sánh

ADCON1 (địa chỉ 9Fh):thanh ghi điều khiển ADC

PORTB

PORTB(RPB) bao gồm 8 chân I/O,thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISB Bên cạnh đó có 1 số chân của PORTB dùng để nạp chương trình cho vi điều khiển với các chế độ nạp khác nhau PORTB còn liên quan đến ngắt ngoại vi và Timer0 PORTB còn được tích hợp chức năng điện trở kéo lên được điều khiển bởi chương trình

Các thanh ghi PORTB bao gồm:

PORTB (địa chỉ 06h,106h):chứa giá trị các chân trong PORTB

TRISB (địa chỉ 86h,186h):điểu khiển xuất nhập

OPTION_REG (địa chỉ 81h,181h):điểu khiển ngắt ngoại vi toàn bộ Timer0

PORTC

PORTC(RPC)gồm 8 chân I/O,thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISC,bên cạnh đó PORTC còn chứa các chân chức năng của bộ so sánh,Timer1,bô PWM,và các chuẩn giao tiếp nối tiếp I2C,SPI,SSP,USART Các thanh ghi điều khiển:

PORTC (địa chỉ 07h):chứa giá trị các chân trong PORTC

TRISC (địa chỉ 87h):điều khiển xuất nhập

PORTD

PORTD(RPD) gồm 8 chân I/O,thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISD,PORTD còn là cổng xuất dữ liệu của chuận giao tiếp PSP

Các thanh ghi:

Thanh ghi PORTD (địa chỉ 08h):chứa giá trị các chân trong PORTD

TRISD (địa chỉ 88h)điều khiển xuất nhập

cuu duong than cong com

PORTE

PORTE(RPE) gồm 3 chân I/0,thanh ghi điều khiển xuất nhập tương ứng là TRISE Các chân PORTE có ngõ vào analog,bên cạnh đó PORTE còn là các chân điều khiển của chuẩn giao tiếp PSP

Các thanh ghi:

PORT (địa chi 09h) chứa giá trị các chân trong PORTE

TRISE (địa chỉ 89h) điều khiển xuất nhập và xác lập các thông số cho chuẩn PSP

ADCON1 thanh ghi điều khiển khối ADC

2.3 Các thiết bị ngoại vi

2.3.1 Cảm biến LM35

a)Cảm biến LM35 là bộ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao

mà điện áp đầu ra của nó tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ

Celsius Chúng cũng không yêu cầu cân chỉnh ngoài vì vốn chúng đã được cân chỉnh

b) Đặc điểm chính của cảm biến LM35 + Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V

+ Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/oC

số và kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn rất ít tài nguyên hệ thống và giá thành rẻ…

cuu duong than cong com

2.4 Chức năng các chân của vi điều khiển Pic 16F877A

o Chân OSC1/CLK1 (13): Ngõ vào kết nối với dao động thạch anh hoặc gõ vào nhận xung clock từ bên ngoài

o Chân OSC1CLK1 (14): Ngõ ra dao động thạch anh hoặc ngõ ra cấp xung clock

o Chân (1) có 2 chức năng: ngõ vào reset tích cực ỏ mức thấp

o Chân OSC1/CLK1 (13) : Ngõ vào kết nối với dao động thạch anh hoặc vào nhận xung clock từ bên ngoài

cuu duong than cong com

o Chân OSC2/CLK (14) : ngõ ra dao động thạch anh hoặc ngõ ra cấp xung clock

o Chân MCLR/Vpp(1) có 2 chức năng: MCLR ngõ vào reset tích cực thấp, Vpp ngõ vào nhận điện áp lập trình khi lập trình cho PIC

o Chân RA0/AN0(2), RA1/(3),RA2/An2(3): có 2 chức năng là RA0,1,2 xuất/nhập số; AN 0,1,2 ngõ vào tương tự của kênh thứ 0,1,2

o Chân RA2/AN2/VREF-/CVREF+(4): Xuất nhạp số/ ngõ vào tương tự của kênh thứ 2/ ngõ vào điện ap chuẩn thấp của bộ AD/ ngõ vào điện áp chuẩn cao của bộ AD

o Chân RA3/AN3/VREF+(5):xuất nhập số/ ngõ vào tương tự kênh 3/ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ AD

o Chân RA4/TOCK1/C1OUT(6): xuất nhập số/ ngõ vào xung clock bên ngoài cho Timer 0/ ngõ ra bộ so sánh 1

o Chân RA5/AN4/SS/C2OUT(7): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự kênh 4/ ngõ vào chọn lựa SPI phụ/ ngõ ra bộ so sánh 2

o Chân RB0/INT(33): xuất nhập số/ ngõ tín hiệu ngắt ngoài

o Chân RB1(34), RB2(35): xuất nhập số

o Chân RB3/PGM (36); xuất nhập số/ cho phép lập trình điện áp thấp ICSP

o Chân RB4(37), RB5(38): xuất nhập số

o Chân RB6/PGC(39): xuất nhập số/ mạch gỡ rối và xung clock lập trình ICSP

o Chân RB7/PGD(40): xuất nhập số/ mạch gỡ rối và dữ liệu lập trình ICSP

o Chân RC1/T1OSI/CCP2(16): xuất nhập số/ ngõ vào bộ dao động Timer 1/ ngõ vòa Capture 2, ngõ ra compare2, ngõ ra PWM2

o Chân RC2/CCP1(17): xuất nhập số/ ngõ vào Capture1, ngõ ra compare1, ngõ

o Chân RC5/SDO (24):xuất nhập số/ dữ liệu ra SPI

o Chân RC6/TX/CK(25): xuất nhập số/ truyền bất động bộ USART/ xung đồng

bộ USART

o Chân RC7/RX/DT(26): xuất nhập số/ nhận bất đồng bộ USART

o Chân RD0-7/PSP0-7(19-30): xuất nhập số/ dữ liệu port song song

o Chân RE0/ RD/AN5(8): xuất nhập số/ điều khiển port song song/ ngõ vào tương tự 5

o Chân RE1/WR/AN6(9): xuất nhập số/ điều khiển khi port song song/ ngõ vào tương tự kênh thứ 6

o Chân RE2/CS/AN7(10): xuất nhập số/ chân chọn lựa điều khiển port song song/ngõ vào tương tự kênh thứ 7

o Chân VĐ (11,32) và Chân RB4(37), RB5(38): xuất nhập số

o Chân RB6/PGC(39): xuất nhập số/ mạch gỡ rối và xung clock lập trình ICSP

2.5 Thanh ghi

2.5.1 Thanh ghi chức năng đặc biệt SFR

Đây là các thanh ghi được sử dụng bởi CPU hoặc được dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng được tích hợp bên trong vi điều khiển Có thể phân thanh ghi SFR làm 2 loại: thanh ghi SFR liên quan đến các chức năng bên trong ( CPU )và thanh ghi SCF dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng bên ngoài (ví dụ như ADC, PWM,…) Phần này sẽ đề cập đến các

thanh ghi liên quan đến các thanh ghi liên quan đến các chức năng

bên trong Các thanh ghi dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng sẽ được nhắc đến khi ta đề cập tới các khối chức năng đó

cuu duong than cong com

Thanh ghi STATUS ( 03h, 83h, 103h, 183h ): thanh ghi chứa kết quả thực

hiện phép toán của khối ALU, trạng thái reset và các bit chọn bank cần truy xuất trong bộ nhớ dữ liệu

Thanh ghi OPTION_RED (81h, 181h ): thanh ghi này cho phép đọc và

ghi, điều khiển chức năng pull-up của các chân trong PORTB, xác lập các tham số về xung tác động, cạnh tác động của ngắt ngoai vi và bộ đếm Timer0

Thanh ghi INTCON (0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh ): thanh ghi cho phép đọc và

ghi, chứa các bit điều khiển và các bit cờ hiệu khi Timer0 bị tràn, ngắt ngoại

vi RB0/INT và ngắt interput on change tại các chân của PORTB

Thanh ghi PIE1 (8Ch): chứa các bit điều khiển chi tiết ngắt của các khối chức năng ngoạiThanh ghi PIR1 (0Ch ) chứa cờ ngắt của các khối chức năng

Thanh ghi PIR2 (0Dh ) chứa các cờ ngắt của các khối chức năng ngoại vi, các cờ ngắt này cho phép bởi các bit điều khiển chứa trong thanh ghi PIE2

2.5.2 Thanh ghi mục đích chung GPR

Các thanh ghi này có thể được truy xuất trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua thanh ghi FSG ( File Select Register ) Đây là các thanh ghi dữ liệu thông thường người sử dụng có thể tùy theo mục đích chương trình mà có thể dùng các thanh ghi này để chứa các biến số, hằng số, kết quả hoặc các tham số phục vụ cho chương trình

cuu duong than cong com

Chương III: Các loại cảm biến và ứng dụng trong

hệ thống điều khiển công nghiệp và nhiều ứng dụng như nghiên cứu khoa học

o Thông số kỹ thuật: các thông số ( tại 1kHz ) đơn vị: ohm tầm hoạt động 20 95%rh 0 60? Độ ẩm phát hiện chính xác của

&Plusmn, 5%rh

Mô tả

kỹ thuật số điều chỉnh )

3 Điện áp hoạt động 3.3v-5v

4 Đầu ra từ a) 5 điện áp đầu ra tương tự

5 Kỹ thuật số chuyển đổi kết quả đầu ra ( 0 và 1)

Sử dụng để hiển thị nhiệt độ và độ ẩm, khí quyển, giám sát môi trường, điều khiển quá trình công nghiệp, nông nghiệp, khỏ sát công cụ vv

các mô đun d0 đầu ra thấp

3 dO kỹ thuật số đầu ra có thê được kết nối trực tiếp với vi điều khiển để phát hiện cao và thấp, do đó phát hiện môi trường độ ẩm thay đổi

gồm ướt kiểm soát chuyển đổi

Nguyên lý hoạt động: Cảm biến HS1101 là cảm biến điện

dung Khi độ ẩm thay đổi điện dung của HS1101 thay đổi Do vậy, để đo được độ ẩm ngừời ta thường ghép nối HS1101 và IC NE555 Khi đó giá trị điện dung của HS1101 thay đổi thì làm thay đổi tần số đầu ra của IC555 Như vậy chỉ cần đo tần số đầu

ra là có thể đo được điện dung của HS1101

cuu duong than cong com

Sơ đồ ghép nối HS1101 với NE555

cuu duong than cong com

3.2 Cảm biến nhiệt độ

3.2.1 LM35

Cảm biến LM 35

Gồm 3 chân: + chân 1: chân nguồn đầu vào Vcc

+ chân 2: chân đầu vàoVout

+ chân 3: chân nối đất GNDCảm biến LM35 là bộ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao mà điện áp đầu ra củanó tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng cũng không yêu cầu cânchỉnh ngoài vì vốn chúng đã được cân chỉnhĐặc điểm chính của cảm biến LM35+ Điện áp đầu vào từ 4V đến 30V+ Độ phân giải điện áp đầu ra là 10mV/oC+ Độ chính xác cao ở 25 C là

cuu duong than cong com

0.5 C+ Trở kháng đầu ra thấp 0.1 cho 1mA tảiDải nhiệt độ đo được của LM35 là từ -55 C - 150 C với các mức điện áp ra khác nhau.Xét một số mức điện áp sau :- Nhiệt độ -55 C điện áp đầu ra -550mV- Nhiệt độ 25 C điện áp đầu ra 250mV- Nhiệt độ 150 C điện áp đầu ra 1500mV

3.2.2 Cảm biến PT100

1.Các thông số kĩ thuật của dây đo nhiệt PT100

a-Các thông số cơ bản :

Dây cảm biến nhiệt PT100 bao gồm một đầu dò ống trụ có đường kính 4mm và chiều dài ống trụ là 30mm ,2 dây đầu ra có chiều dài 70cm

Dải nhiệt độ đo được là từ -200ºC đến 500ºC

b-Sơ đồ cấu tạo bên trong của đầu dò hình trụ

cuu duong than cong com

RPT100 =107,6 Ω Khi tăng 1ºC thì RPT tăng sấp xỉ 0,4Ω

Chương IV: Thiết kế hệ thống đo nhiệt độ dùng Pic 877A và

cuu duong than cong com

b) Lựa chọn linh kiện

Mạch nguồn cung cấp điện áp cho hệ thống hoạt động trong đó:

+ Biến áp dùng để biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp xoay chiều điện áp thấp cấp cho mạch chỉnh lưu

+ Chỉnh lưu cầu làm nhiệm vụ biién đổi điện áp xoay chiêu thành 1 chiều

cuu duong than cong com