Khoa: Điện - Điện Tử ---CHUYÊN ĐỀ/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỂ Tài : Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
Trang 1Khoa: Điện - Điện Tử
-CHUYÊN ĐỀ/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỂ Tài : Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mô hình giao tiếp và truyền dữ
liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Duệ Sinh viên thực hiện :Lê Văn Đạt
Phạm Quang Hoàn Đào Duy Hưng Lớp: LDD_CLC Khóa: 9 Nghề : Lắp đặt và điều khiển điện trong công nghiệp
HÀ NỘI :2021
MỤC LỤC
Trang 2LỜI CẢM ƠN
CHƯƠNG I : TỔNG QUÁT VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1 tông quan
2 Tên đề tài đăng ký
- Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu
kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
3 Mục đích
4 Tóm tắt nội dung (bố cục, dữ liệu……)
5 Kết quả tối thiểu phải có (sản phẩm, báo cáo chuyên đề/khóa luận, bản thiết kế )
CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1 .mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển Atmega
1.1 Master-Slave là gì ? 1.2 Vi Điều Khiển.
CHƯƠNG III : NỘI DUNG
1.Thành phần Arduino Mega
UBND THÀNH PHỐ HÀ NỘI
TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ
CÔNG NGHỆ CAO HÀ NỘI
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Hà Nội, ngày tháng năm 2020 PHIẾU GIAO CHUYÊN ĐỀ, KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài:
Trang 3STT viên Họ và tên Lớp Khóa
2 09060320104 Phạm Quang Hoàn LDD_CLC 9
2 Tên đề tài đăng ký: Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
3 Mục
đích:
4 Tóm tắt nội dung (bố cục, dữ liệu……):
- Kết nối và test mạnh giao tiếp giữa các mạch atmega 2560 với nhau -
5.Kết quả tối thiểu phải có (sản phẩm, báo cáo chuyên đề/khóa luận, bản thiết kế):
1) atmega 2560 master có thể giao tiêp với các modun atmega khác 2)
Lời Mở Đầu
Xu thế phát triển của khoa học kĩ thuật nói chung và ngành điện tử, tự động hóa nói riêng hiện nay đó là nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu của công nghệ vi điện tử, vi sử lý nhằm tiến tới tự động hóa các quá trình công nghệ, nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm Các bộ vi
sử lý, vi điều khiển thông minh có nhiều tính năng vượt trội, đáp ứng các nhu cầu của sản xuất công nghiệp đang được các hãng sản xuất ra đời ngày càng nhiều đem lại sự lựa chọn đa dạng cho người sử dụng Một trong các ứng dụng chính của các bộ vi sử lý, vi điều khiển đó là thực hiện việc tính toán, sử lý số liệu trong các bài toán đo lường trong công nghiệp.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế nhóm chúng em dã quyết định lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển ATmega
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, và bạn bè.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Ngọc Duệ - giảng viên bộ môn điện Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao
Hà Nội người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em t rong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Chúng em cũng xin chân thành cản ơn các thầy cô giáo trong Trường Cao Đẳng Nghề Công Nghệ Cao Hà Nội nói chung, các thầy cô trong Bộ môn Lắp Đặt Điện, khoa Điện – Điện tử nói riêng đã giảng dạy kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên nghành, giúp chúng em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ trong suốt quá trình học tập.
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp lần này dù bản thân các thành viên trong nhóm rất nỗ lực nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót.Vì vậy, kính mong được thầy cô và các bạn góp ý để đồ án được hoàn thiện Đối với chúng em, đồ án rất quan trong và là cánh cửa để chúng em hoàn thiện những ước mơ và mục tiêu đã đặt ra.
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
1 mô hình giao tiếp và truyền dữ liệu kiểu Master-Slave ứng dụng vi điều khiển Atmega
1.1 Master-Slave là gì ?
-Trong phương pháp ( Master/Slave) hay còn gọi phưng pháp chủ/tớ, một trạm chủ (master) có trách nhiệm chủ động phân chia quyền truy nhập bus cho các trạm tớ (slave) Các trạm tớ đóng vai trò bị động, chỉ có quyền truy nhập bus và gửi tín hiệu đi khi có yêu cầu Trạm chủ có thể dùng phương pháp hỏi tuần tự (polling) theo chu kỳ để kiểm soát toàn bộ hoạt động giao tiếp của cả hệ thống Nhờ vậy, các trạm tớ có thể gửi các
dữ liệu thu thập từ quá trình kỹ thuật tới trạm chủ (có thể là một PLC, một PC, v.v ) cũng như nhận các thông tin điều khiển từ trạm chủ.
Trang 5-Trong một số hệ thống, thậm chí các trạm tớ không có quyền giao tiếp trực tiếp với nhau, mà bất cứ dữ liệu cần trao đổi nào cũng phải qua trạm chủ Nếu hoạt động giao tiếp diễn ra theo chu kỳ, trạm chủ sẽ có trách nhiệm chủ động yêu cầu dữ liệu từ trạm tớ cần gửi và sau đó sẽ chuyển tới trạm tớ cần nhận Trong trường hợp một trạm tớ cần trao đổi
dữ liệu bất thường với một trạm khác phải thông báo yêu cầu của mình khi được trạm chủ hỏi đến và sau đó chờ được phục vụ.
-Trình tự được tham gia giao tiếp, hay trình tự được hỏi của các trạm tớ
có thể do người sử dụng qui định trước (tiền định) bằng các công cụ tạo lập cấu hình Trong trường hợp chỉ có một trạm chủ duy nhất, thời gian cần cho trạm chủ hoàn thành việc hỏi tuần tự một vòng cũng chính là thời gian tối thiểu của chu kỳ bus Do vậy, chu kỳ bus có thể tính toán trước được một cách tương đối chắc chắn Đây chính là một trong những yếu tố thể hiện tính năng thời gian thực của hệ thống
-Phương pháp chủ/tớ có một ưu điểm là việc kết nối mạng các trạm tớ đơn giản, đỡ tốn kém bởi gần như toàn bộ “trí tuệ” tập trung tại trạm chủ Một trạm chủ thường lại là một thiết bị điều khiển, vì vậy việc tích hợp thêm chức năng xử lý truyền thông là điều không khó khăn.
1.2 Vi Điều Khiển
Lựa chọn thiết bị : Arduino mega 2560
I Giới thiệu
Trang 6III Nội dung
1 Thành phần Arduino Mega
Arduino Mega2560 là một vi điều khiển bằng cách sử dụng ATmega2560 Bao gồm:
Trang 7 16 đầu vào analog,
4 UARTs (cổng nối tiếp phần cứng),
1 thạch anh 16 MHz,
1 cổng kết nối USB,
1 jack cắm điện,
1 đầu ICSP,
1 nút reset.
Nó chứa tất cả mọi thứ cần thiết để hỗ trợ các vi điều khiển.
Arduino Mega2560 khác với tất cả các vi xử lý trước giờ vì không sử dụng FTDI chip điều khiển chuyển tín hiệu từ USB để xử lý Thay vào
đó, nó sử dụng ATmega16U2 lập trình như là một công cụ chuyển đổi tín hiệu từ USB Ngoài ra, Arduino Mega2560 cơ bản vẫn giống Arduino Uno R3, chỉ khác số lượng chân và nhiều tính năng mạnh mẽ hơn, nên các bạn vẫn có thể lập trình cho con vi điều khiển này bằng chương trình lập trình cho Arduino Uno R3.
2 Sơ đồ các linh kiện của Arduino Mega
Arduino Megas có sơ đồ linh kiện như các hình sau đây (hơi nhiều chân)
Trang 10 5 Chân GND
3 chân 5V
1 chân 3.3v
1 nút reset
16 chân analog
4 chân UART
54 Chân digital trong đó có 15 chân chúng ta có thể sử dụng như PWM
6 Chân lập trình ISP