Đồ án: Xây dựng hệ thống đo mức chất lỏng trong bình chứa sử dụng cảm biến siêu âm (có code đầy đủ)

Nhằm ứng dụng các kiến thức đã được trang bị trong quá trình học tập vàothực tế dựa trên cơ sở môn học “Cảm biến và hệ thống đo”, nhóm em đã lựa chọn đề tài “Xây dựng hệ thống đo mức chấ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

Khoa Cơ khí

- -BÁO CÁO

ĐỒ ÁN ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

Đề tài : Xây dựng hệ thống đo mức chất lỏng trong

bình chứa sử dụng cảm biến siêu âm

Giáo viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Văn Trường

Sinh viên thực hiện :

Lớp : Cơ điện tử

Khóa : 13

Hà Nội- 2020

Mục lục

Mục lục 1

Chương 1: Tổng quan hệ thống 2

1.1 Giới thiệu chung 2

1.2 Các yêu cầu cơ bản 3

1.3 Phương pháp, phạm vi và giới hạn nghiên cứu 3

1.4 Ý nghĩa thực tiễn 3

Chương 2 : Xây dựng mô hình hệ thống 5

2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 5

2.2 Phân tích và lựa chọn cảm biến 6

2.2.1 Ưu nhược điểm của cảm biến siêu âm 6

2.2.2 Cảm biến siêu âm 7

2.2.3 Cấu tạo cảm biến siêu âm 8

2.2.4 Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm 9

2.2.5 Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm 10

2.2.6 Bộ phận hiển thị 11

2.2.7 Bộ phận điều chỉnh 14

2.3 Phân tích và lựa chọn bộ điều khiển 16

2.3.1 Ưu nhược điểm của Arduino Uno 17

2.3.2 Năng lượng 17

2.3.3 Thông số kĩ thuật 18

2.4 Thiết kế mạch đo và xử lý tín hiệu 19

2.5 Mô hình hóa và mô phỏng hệ thống 20

2.5.2 Mô phỏng trên Proteus 21

Chương 3: Chế tạo và thử nghiệm hệ thống 23

3.1 Chế tạo các bộ phận cơ khí 23

3.2 Chế tạo các bộ phận điện - điện tử 26

3.3 Xây dựng chương trình điều khiển: 26

3.4 Thử nghiệm và đánh giá hệ thống 28

Phụ lục 29

Chương 1: Tổng quan hệ thống

1.1 Giới thiệu chung

Tự động hóa quá trình công nghệ đã thực sự phát triển và ứng dụng mạnh mẽtrong công nghiệp, là sự lựa chọn tối ưu trong mọi lĩnh vực nhằm tạo ra sảnphẩm chất lượng cao, tiết kiệm chi phí sản xuất tạo khả năng cạnh tranh mạnh

mẽ trên thị trường

Khoa học kỹ thuật, cách mạng công nghiệp đang đang từng bước phát triển

và chúng ta - những con người của kỹ thuật cũng phải thay đổi tầm nhìn củamình để theo kịp công nghệ hiện đại Trọng tâm của khoa học kỹ thuật trong nềnvăn minh công nghiệp này đặt vào 5 lĩnh vực chính đó là công nghệ thông tin,công nghệ vật liệu, nguồn năng lượng, công nghệ sinh học và công nghệ kỹthuật điều khiển tự động Từ khi Arduino ra đời, nó đã tạo nên một bước ngoặcmới cho sự phát triển của tự động hóa trong công nghiệp Arduino là công cụ hỗtrợ đắc lực cho công việc lập trình Điểm hấp dẫn ở Arduino với người đam mêlập trình là ngôn ngữ dễ học khá giống C/C++, các ngoại vi trên bo mạch đều đãđược chuẩn hóa nên không cần biết nhiều về điện tử, chúng ta cũng có thể lậptrình được những ứng dụng thú vị Thêm nữa Arduino là một platform đã đượcchuẩn hóa nên đã có rất nhiều các bo mạch mở rộng (shield) để cắm chồng lên

bo mạch Arduino, có thể hình dung dễ hiểu là "library" của các ngôn ngữ lậptrình

Với Arduino bạn có thể ứng dụng vào những mạch đơn giản như mạch cảmbiến ánh sáng bật tắt đèn, mạch điều khiển động cơ, hoặc cao hơn nữa bạn cóthể làm những sản phẩm như: máy in 3D, Robot, khinh khí cầu, máy bay khôngngười lái, Chính vì tính tiện lợi và đơn giản cho người sử dụng mà Arduino đãtrở thành một hiện tượng trong ngành điện tử thế giới Những sản phẩm củacộng đồng người dùng Arduino cũng như những thiết bị hỗ trợ Arduino lớn đếnmức không thể thống kê được

Arduino được cấu tạo từ phần cứng và phần mềm IDE Phần cứng hay ta vẫnnghe một cái tên quen thuộc là vi điều khiển, board mạch mã nguồn mở

Nhằm ứng dụng các kiến thức đã được trang bị trong quá trình học tập vàothực tế dựa trên cơ sở môn học “Cảm biến và hệ thống đo”, nhóm em đã lựa

chọn đề tài “Xây dựng hệ thống đo mức chất lỏng trong bình chứa sử dụng

cảm biến siêu âm” Nội dung chính của hệ thống là xử lý tín hiệu từ cảm biến

siêu âm đo mức để điều khiển hoạt động của hệ thống bơm ổn định mực chấtlỏng trong bồn Hệ thống này có khả năng ứng dụng rộng rãi trong các hệ thốngnhư hệ thống chiết rót chai tự động, hệ thống pha trộn nguyên liệu chất lỏng, cáctrạm chứa nước cung cấp cho sinh hoạt và sản xuất Ngoài ra, nó còn có thể làmnền tảng để ứng dụng các thuật toán điều khiển vào các hệ thống khác như hệthống ổn định lò nhiệt, hệ thống ổn định lưu lượng đường ống dẫn chất lỏng…Những kiến thức, năng lực đạt được trong quá trình học tập ở trường sẽ đượcđánh giá qua bài báo cáo với đợt bảo vệ đồ án cuối khóa Vì vậy, nhóm đã cốgắng tận dụng những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi, nghiên cứu

và hướng dẫn tận tình của Thầy Nguyễn Văn Trường cùng các Thầy/Cô thuộc

Khoa Cơ Khí – Bộ Môn Cơ Điện Tử-Trường ĐHCNHN để có thể hoàn thànhtốt đồ án này.

Mặc dù, trong quá trình thực hiện đồ án nhóm em đã cố gắng hoàn thànhnhiệm vụ đề tài đặt ra nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót,mong các quý Thầy/Cô và các bạn thông cảm và rất mong nhận được những ýkiến đóng góp từ quý Thầy/Cô và các bạn

1.2 Các yêu cầu cơ bản

● Hệ thống phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng, của các doanh nghiệp

● Hệ thống đảm bảo được độ chính xác

● Giá thành của hệ thống phù hợp và kết cấu nhỏ gọn

● Hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường

1.3 Phương pháp, phạm vi và giới hạn nghiên cứu

b) Phạm vi đề tài và giới hạn nghiên cứu

Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong các hộ gia đình để phục vụ

an toàn cho các bình chứa, bể chứa trong các hộ gia đình khi có sự cố tràn gâynguy hiểm

1.4 Ý nghĩa thực tiễn

Ngày nay, cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ,nhu cầu của con người đặt ra ngày càng cao Để đánh giá được chất lượng sảnphẩm thì không thể thiếu phương pháp sản xuất đo lường Vì vậy dụng cụ đolường là một trong những công cụ lao động tạo ra chất lượng cao và tạo ra cácsản phẩm tốt

Một trong những dụng cụ đo đó là thiết bị đo lưu lượng Đo lưu lượng có tầmquan trọng đặc biệt trong công nghiệp như khi cần khống chế lượng chất lỏngtham gia vào quán trình ở lò phản ứng hóa học, nhà máy sản xuất xi măng, động

cơ đốt,…

Vận dụng một cách tổng hợp những kiến thức đã học để tiến hành thiết kế,thi công mạch để từ đó có thể đào sâu, mở rộng và hoàn thiện vốn hiểu biết củabản thân

Kết quả thiết kế và thi công mạch giúp cho việc đơn giản hóa nhu cầu về tựđộng hóa và thiết bị thông minh

Ngoài ra, đề tài còn có thể giúp cho người mới học về điện, điện tử, cơ điệntử, có thể tiếp thu thêm những kiến thức mới về lập trình Arduino để ứng dụngvào các nhu cầu của mình trong sinh hoạt đời sống và làm việc

Chương 2 : Xây dựng mô hình hệ thống

2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

Chú thích : : Nguồn áp

: Tín hiệu

2.2 Phân tích và lựa chọn cảm biến

Khối nguồn Khối xử lý trung tâm

Khối hiển thị

Khối điều khiển động cơ DC

Khối cảm biến siêu âm

Khối nút nhấn và led báo hiệu

Hình 1 : Sơ đồ khối hệ thống

Trên thị trường tồn tại khá nhiều loại cảm biến dùng trong việc đo khoảngcách Tùy vào nhu cầu về tính chính xác, giá thành, mục đích sử dụng, môitrường xung quanh mà có những loại cảm biến đặc thù Có 4 loại cảm biếnthường được dùng để đo khoảng cách:

- Cảm biến laser :

Dùng trong đo khoảng cách dựa trên nguyên lý phản xạ của tia laser Được

ưa chuộng bởi tính ứng dụng cao trong nhiều môi trường Đây là loại cảm biếnkhá phổ biển vì độ chính xác cao, sở hữ đa tính năng,kích thước nhỏ gọn dễdàng và tiết kiệm được thời gian và có thể đo trên phạm vi diện rộng các vật tuynhiên Các loại máy sử dụng cảm biến đo khoảng cách bằng laser thường sửdụng pin cần phải nạp năng lượng thường xuyên, khi xảy ra sự cố thì khó sửachữa, phải thực hiện nhiều thao tác trên các nút bấm bằng tay

- Cảm biến từ :

Cảm biến từ thuộc nhóm cảm biến tiệm cận, là thiết bị dựa trên nguyên

lý cảm ứng điện từ có khả năng nhận biết phát hiện vật mang từ tính (chủ yếu làsắt), không tiếp xúc, ở khoảng cách gần (khoảng vài mm đến vài chục mm) hoạtđộng được ngay cả trong môi trường khắc nghiệt tuổi thọ của nó cao và dễ dàngtrong việc lắp đặt tuy nhiên trong môi trường chất lỏng thì cảm biến hoạt độngkém hiệu quả hơn đưa ra những số liệu tương đối

- Cảm biến điện dung:

Thiết bị cảm biến điện dung được dùng để phát hiện chất lỏng, chất rắn; hoặc

đo mức liên tục ngõ ra tín hiệu 4-20mA, 0-10v bên cạnh đó cảm biến điện dungcòn có khả năng nhạn biết được vật không phải làm từ kim loại… cảm biến hoạtđộng dựa trên nguyên lý thay đổi điện dung của tụ điện bên trong cảm biến.Cảm biến điện dung hoạt động tốt trong các môi trường khắc nghiệt như : môitrường dễ cháy nổ, nhiệt độ và áp suất cao,…tuy nhiên cảm biến này lại bị giớihạn về khoảng cách nhận biết của vật, nó khá nhạy cảm khi môi trường thay đổi

- Cảm biến siêu âm :

Cảm biến siêu âm là loại cảm biến có độ chính xác rất cao, nó có thể nhận

biết được mọi nguyên vật liệu Đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm có nhiềucông dụng và mức độ sử dụng rộng rãi trong y học, công nghiệp,

=>> Sau quá trình tìm hiểu đánh giá về các loại cảm biến sử dụng để đokhoảng cách trên thị trường.Nhóm thực hiện chúng em đã lựa chọn sử dụng cảmbiến siêu âm để thực hiện đề tài vì nguyên lý của nó đáp ứng đầy đủ nhất nhữngyêu cầu mà nhóm đang thực hiện

2.2.1 Ưu nhược điểm của cảm biến siêu âm

Ưu điểm :

 Cảm biến siêu âm đo mức nước không tiếp xúc với môi chất cần đo Đây chính là ưu điểm lớn nhất của cảm biến siêu âm Chính vì thế mà tuổi thọ của cảm biến siêu âm sẽ bền hơn rất nhiều so với các loại cảm biến tiếp xúc trực tiếp

 Thiết kế nhỏ gọn nhưng vẫn đạt chuẩn công nghiệp

 Điều chỉnh được khoảng cách bất kỳ trong khoảng cách mà cảm biến

đo được

 Độ chính xác cao so với cảm biến điện dung

 Thời gian đáp ứng nhanh

 Giá thành cạnh tranh

 Đo được hầu hết các loại chất rắn và chất lỏng

 Lắp đặt dể dàng

Nhược điểm :

 Cảm biếu siêu âm sẽ có điểm chết không đo được nằm gần cảm biến

 Khoảng cách lắp đặt với thành bồn phải có một khoảng cách phù hợp với khoảng cách đo của cảm biến

 Không thể đo được khi có vật cản trong phạm vi đo

 Nhiệt độ max 80oC và áp suất làm việc thấp max 1 bar

 Các trường hợp có bọt thì cảm biến không phân biệt được

 Để đo chính xác chúng ta cần phải cài đặt lại theo khoảng cách đo

2.2.2 Cảm biến siêu âm

Lựa chọn module cho cảm biến siêu âm:

-Góc quét: <15 độ

-Số cổng : 5

-Sai số: 0,3 cm-Khoảng cách đo: 2-400cm

2 HC-SR04 -Tần số hoạt động: 40Khz

-Điện áp hoạt động: 5V-Dòng tiêu thụ: 10-40mA

-Góc quét: <15 độ

-Số cổng : 4

-Sai số: 0,3 cm-Khoảng cách đo: 2-400cm

Bảng 1 : So sánh 2 module cảm biến siêu âm

=>>Về cơ bản thông số kĩ thuật cũng như nguyên lí hoạt động của 2 modulecảm biến siêu âm là giống nhau nhưng Module HC-SR04 có giá thành thấp hơngiúp tiết kiệm chi phí trong việc thực hiện đề tài

Cảm biến siêu âm HC-SR04 là một dạng cảm biến module Cảm biến nàythường chỉ là một bản mạch, hoạt động theo nguyên lý thu phát sóng siêu âmbởi 2 chiếc loa cao tần

Cảm biến siêu âm HC-SR04 thường được kết hợp với các bộ arduino, PIC,AVR,… để chạy một số ứng dụng như : phát hiện vật cản trên xe robot, đokhoảng cách vật,…

Hình 5 : Module cảm biến siêu âmChính vì là một cảm biến siêu âm dạng module, cho nên hầu như ứng dụnghay độ chính xác của cảm biến đều phụ thuộc vào phần code mà người sử dụnglập trình và nạp vào bản mạch điều khiển

2.2.3 Cấu tạo cảm biến siêu âm

Cấu tạo của cảm biến siêu âm HC-SR04 gồm 3 phần:

Bộ phận phát sóng siêu âm

Cấu tạo của các đầu phát và đầu thu siêu âm là các loa gốm đặc biệt, phátsiêu âm có cường độ cao ở tần số thường là 40kHz cho nhu cầu đo khoảng cách

Hình 6 : Phát sóng trên cảm biến siêu âm

Về nguyên lý, các loa này cần có nguồn điện áp cao mới phát tốt được Trênmạch công suất sử dụng IC MAX232 làm nhiệm vụ đệm IC này sẽ lấy tín hiệu

từ bộ điều khiển, khuếch đại biên độ lên mức +/-30V cấp nguồn cho bộ loa trên

IC này sẽ được đóng ngắt qua một transistor để hạn chế việc tiêu thụ dòng

Bộ phận thu sóng siêu âm phản xạ

Thiết bị thu là dạng loa gốm có cấu tạo chỉ nhạy với một tần số chẳng hạnnhư 40KHz Qua một loạt các linh kiện như OPAM TL072, transistor NPN…Tín hiệu này liên tục được khuếch đại biên độ và cuối cùng là đưa qua một bộ sosánh, kết hợp với tín hiệu từ bộ điều khiển để đưa về bộ điều khiển

Bộ phận xử lý, điều khiển tín hiệu

Vi điều khiển (PIC16F688, PIC18F4520, 8051,…) được sử dụng làm nhiệm

vụ phát xung, xử lý tính toán thời gian từ khi phát đến khi thu được sóng siêu

âm nếu nhận được tín hiệu TRIG

2.2.4 Nguyên lý hoạt động cảm biến siêu âm

Để đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm HC-SR04, ta sẽ phát 1 xung rấtngắn (5 microSeconds) từ chân Trig Tiếp theo, 1 xung HIGH ở chân Echo sẽđược cảm biến tạo ra và phát đi cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở chânnày Lúc này, độ rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từcảm biến và phản xạ lại

Trong không khí, tốc độ âm thanh đạt mức 340 m/s (hằng số), tương đươngvới 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100))

Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho 29,412 để ra giá trị khoảng cách

Hình 7 : Kích thước và sóng của cảm biến siêu âmTuy nhiên trong điều kiện bình thường để cảm biến cho kết quả chính xácnhất thì nên thực hiện ở khoảng cách <100cm, khoảng cách càng gần bề mặt vậtthể càng phẳng thì sai số càng nhỏ.

2.2.5 Thông số kỹ thuật cảm biến siêu âm

Trước khi đi vào tìm hiểu các phần tiếp theo của dòng cảm biến này, chúng tacùng điểm qua một vài thông số kỹ thuật nổi bật của cảm biến siêu âm HC-SR04như sau:

 Tín hiệu đầu ra: Xung mức cao 5V, mức thấp 0V

 Góc cảm biến: Không quá 15 độ

 Độ chính xác cao: Lên đến 3mm

 Chế độ kết nối: VCC / Trig (T-Trigger) / Echo (R-Receive) / GND

Module cảm biến có 4 chân:

 Chân VCC: Dùng để cấp nguồn 5 V

 Chân Trig: Chân digital output

 Chân Echo: Chân digital input

LCD 16x2 được sử dụng để hiển thị trạng thái hoặc các thông số

 LCD 16x2 có 16 chân trong đó 8 chân dữ liệu (D0 - D7) và 3 chân điều khiển (RS, RW, EN)

 5 chân còn lại dùng để cấp nguồn và đèn nền cho LCD 16x2

 Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD ở chế độ lệnh hoặc chế độ dữ liệu

 Chúng còn giúp ta cấu hình ở chế độ đọc hoặc ghi

LCD 16x2 có thể sử dụng ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit tùy theo ứng dụng ta đanglàm

Chức năng các chân của LCD:

+ Chân 1: (Vss) Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển

+ Chân 2: VDD Là chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với VCC = 5V của mạch điều khiển

+ Chân 3: VEE là chân điều chỉnh độ tương phản của LCD

+ Chân 4: RS Là chân chọn thanh ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi

- Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ

“đọc” - read)

- Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong

+ Chân 5: R/W là chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/

W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc

+ Chân 6: E Là chân cho phép (Enable) Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi có 1 xung cho phép của chân E

- Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào(chấp nhận) thanh ghi bên trong nó khi phát hiện một xung (high-to-low transition) củatín hiệu chân E

- Ở chế độ đọc: Dữ liệu sẽ được LCD xuất ra DB0-DB7 khi phát hiện cạnh lên (low-to-high transition) ở chân E và được LCD giữ ở bus đến khi nào chân E xuống mức thấp

+ Chân 7 - 14: DB0 - DB7 - Tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này:

- Chế độ 8 bit: Dữ liệu được truyền trên cả 8 đường, với bit MSB là bit DB7

- Chế độ 4 bit: Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới DB7, bit MSB là DB7

+ Chân 15: Nguồn dương cho đèn nền

+ Chân 16: GND cho đèn nền

2.2.6.2 Module I2C

Hình 9 : Module I2CLCD có quá nhiều chân gây khó khăn trong quá trình kết nối và chiếm dụng nhiều chân của vi điều khiển nên việc sử dụng Module chuyển đổi I2C cho LCD

sẽ giải quyết vấn đề này, thay vì sử dụng tối thiểu 6 chân của vi điều khiển để kết nối với LCD (RS, EN, D7, D6, D5 và D4) thì với module chuyển đổi ta chỉ cần sử dụng 2 chân (SCL, SDA) để kết nối Module chuyển đổi I2C hỗ trợ các loại LCD sử dụng driver HD44780(LCD 1602, LCD 2004, … ), kết nối với vi

điều khiển thông qua giao tiếp I2C, tương thích với hầu hết các vi điều khiển hiện nay.

 Giao tiếp: I2C

 Địa chỉ mặc định: 0X27 (có thể điều chỉnh bằng ngắn mạch chân A0/A1/A2)

 Kích thước: 41.5mm(L)x19mm(W)x15.3mm(H)

 Trọng lượng: 5g

 Tích hợp Jump chốt để cung cấp đèn cho LCD hoặc ngắt

 Tích hợp biến trở xoay điều chỉnh độ tương phản cho LCD

Sơ đồ chân :

Hình 10 : Module của LED đơnGiống như nhiều loại điot bán dẫn khác tùy theo mức năng lượng giải phóngcáo hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau( tức màu sắc của Led sẽ

khác nhau).Mức năng lượng (và màu sắc của Led) hoàn toàn phụ thuộc vào cấutrúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn

Tùy vào từng loại Led mà điện áp phân cực thuận khác nhau Đối với Ledthường thì điện áp phân cực thuận khoảng 1,5 đến 2,5V Còn đối với Led siêusáng thì điệ áp phân cực thuận có thể lên tới 5V

Khi Led hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện từ 10mA đến 50mA

Bảng 2 : Thông số kĩ thuật module SN74LS11N

2.3 Phân tích và lựa chọn bộ điều khiển

 Một số loại bộ điều khiển

Việc đưa ra công nghệ mới trong lĩnh vực thiết kế mạch điện tử điều khiểnnhững hệ thống từ đơn giản đến phức tạp là yếu tố cần thiết và mang tính thực tếcao trong đó khối xử lí trung tâm đóng một vai trò rất quan trọng trong hệ thống

nó sẽ làm nhiệm vụ tiếp nhận và xử lí các dữ liệu đến và truyền đi 1 cách tựđộng.Để xây dựng được một hệ thống điều khiển thông minh,việc lựa chọn bộđiều khiển là yếu tố cần thiết cấu thành nên thành công của đề tài

• Một số loại bộ điều khiển được sử dụng trong đo khoảng cách mực chất lỏng:

- Vi điều khiển PIC 16F887A: có tất cả 40 chân được chia thành 5 PORT, 2chân cấp nguồn, 2 chấn GND, 2 chân thạch anh và 1 chân dùng để RESET viđiều khiển

Tính năng và chức năng của nó được xem là vượt trội hơn nhiều so vớimodule khác đã được tích hợp sẵn như ADC 10BIT, PWM 10BIT, EEPROM256BYTE, ngoài ra PIC 16F887A mang đến cho ta nhiều thuận lợi hơn trongviệc thiết kế board mạch, PIC có ngôn ngữ hỗ trợ cho việc lập trình ngoài ngônngữ Asembly còn có ngôn ngữ C sử dụng tích hợp mới MPLAB IDE

-Vi điều khiển 8051: các đặc tính cơ bản như ROM trên chip 4K byte, RAM

128 byte, 2 bộ định thời, 32 chân vào- ra tín hiệu, 1 cổng nối tiếp và 6 nguồnngắt Tuy nhiên 8051 có những hạn chế nhất định như:

+ Bộ nhớ Ram có dung lượng thấp, chí có 128 byte điều này gây trở ngại lớnkhi thực hiện các dự án lớn, nếu cần thiết người ta phải mở rộng thêm làm hạnchế số chân dành cho các ứng dụng của nó

+ Số lượng các bộ giao tiếp với ngoại vi được tích hợp sẵn muốn sử dụngthì người ta phải thêm các IC bên ngoài gây tốn kém và khó thực hiện,

+ Số lượng của Timer của 8051 ít (chỉ có 2 Timer) làm khó khăn cho việcgiải thuật khi viết chương trình

+ Phần cứng của 8051 phức tạp giả sử nếu muốn đo hiệu điện thế hiển thịtrên LED hoặc LCD thì mạch 8051 phải có con ADC bên ngoài

+ Trong một số môi trường làm việc nhất định 8051 dễ bị nhiễu nếu khôngbiết cách chống nhiễu tốt

- Arduino Uno R3 : Đây chính là loại board đơn giản nhất nên rất phù hợpvới những người mới bắt đầu tìm hiểu về lĩnh vực này

Arduino Uno là một bảng mạch vi điều khiển nguồn mở dựa trên vi điềukhiển Microchip ATmega328 Bảng mạch được trang bị các bộ chân đầu vào/đầu ra Digital và Analog có thể giao tiếp với các bảng mạch mở rộng khác nhau

Dữ liệu số bao gồm 14 chân, đầu vào gồm 6 chân 5V, khả năng phân giải là

1024 mức, tốc độ 16MHz, điện áp từ 7V đến 12V Kích thước của Board này là5,5x7cm

=>> Trong quá trình tìm kiếm 1 bộ điều khiển để đáp ứng tốt nhu cầu mànhóm em đang thực hiện đề tài Chúng em nhận thấy những ưu điểm vượt trội