Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả đo ra màn hình máy tính và LCD Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả đo ra màn hình máy tính và LCD Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả đo ra màn hình máy tính và LCD Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả đo ra màn hình máy tính và LCD Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả đo ra màn hình máy tính và LCD Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả đo ra màn hình máy tính và LCD
Trang 1GVHD : Ths Lê Thị Thanh Hà
1
BÁO CÁO MÔN HỌC ĐỒ ÁN I
Đề tài: Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm gửi kết quả
đo ra màn hình máy tính và LCD
Trang 2Đặt vấn đề
01
Trang 3Ứng dụng hàng ngày
Nhu cầu theo dõi nhiệt độ và độ ẩm ngày càng trở nên phổ biến.
Sử dụng trong sản xuất trong chế biến nông nghiệp
Theo dõi môi trường, chế độ làm việc của một số các dây chuyền, thiết bị có yêu cầu cao
Hiển thị và thực thi điều khiển: quạt gió, máy sấy, điều hòa,… hay báo động
Thiết kế mạch đo và xử lý nhiệt độ , độ ẩm.
Tạo động lực và cảm hứng cho sinh viên tìm tòi và nghiên cứu.
Thấy được tầm quan trọng của tự động hóa
Yêu cầu thiết kế
Mạch đo nhiệt độ và độ ẩm cho kết quả trên màn hình LCD
Lưu giữ liệu lên máy tính.
Lưu trữ và hiển thị lên web server
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trang 4Tổng quan đề tài
02
Trang 5TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
• 1.Giới thiệu hệ thống đo
CHUYỂN ĐỔI MẠCH ĐO HIỂN THỊ
Trang 7TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
• 1.Giới thiệu hệ thống đo
+Tính toán quy đổi tín hiệu phụ hợp
với bộ chỉ thị
MẠCH ĐO
Trang 8TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
• 1.Giới thiệu hệ thống đo
+Biến đổi tín hiệu điện nhận được
từ mạch đo để thể hiện kết quả đo.
HIỂN THỊ
Trang 9TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
•2.Phương pháp đo nhiệt độ
ĐO ?
Trang 10TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
•2.Phương pháp đo nhiệt độ
Chỉ có thể đo gián tiếp trên cơ sở tính chất của vật phụ thuộc nhiệt độ
Chỉ có thể đo gián tiếp trên cơ sở tính chất của vật phụ thuộc nhiệt độ
Trang 11TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
Phương pháp đo
Đo tiếp xúc Đo không tiếp xúc
Dải đo Dải nhiệt độ thấp và trung bình Dải nhiệt độ cao
Thiết kế Lắp đặt trực tiếp ngay trong môi trường đo Lắp đắt ngoài môi trường đo
Thiết bị + Nhiệt điện trở + Cặp nhiệt ngẫu
+ Bán dẫn
+ Cảm biến quang + Hỏa quang kế phát xạ + Hỏa quang kế cường độ sáng + Hỏa quang kế màu sắc
Trang 12Độ ẩm
TỔNG QUAN ĐỀ
TÀI
Trang 13Độ ẩmMáy móc
Sức khỏe con người
Học tập
Hàng hóa,vật dụng
Sinh vật
Sinh hoạt
TỔNG QUAN ĐỀ
TÀI
Trang 15Lựa chọn thiết bị phần cứng
03
Trang 16LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
•1.Sơ đồ tổng quan đề tài :
Khối cảm biến nhiệt độ,
độ ẩm
Khối cảm biến nhiệt độ, độ ẩm Vi điều khiển Khối hiển thị
Đo độ ẩm và nhiệt độ sau đó
đưa vào vi điều khiển
Đọc giá trị nhiệt độ từ cảm biến xử lý thông tin để đưa ra khối hiển thị.
Hiển thị độ ẩm và nhiệt ra LCD
và trên máy tinh cá nhân
Trang 17LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
•2.Khối cảm biến
*)Cảm biến đo nhiệt độ, độ âm DHT11
Trang 18
Nguồn: từ 3-5 VDC
Tần số lấy mẫu tối đa 1Hz (1 giây 1 lần )
Đo tốt ở nhiệt độ 0º to 50ºC với sai số ± 2%
DHT11
04
0 1
0
0 3
0 6
LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN
CỨNG
Trang 19LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
• *)Nguyên lý hoạt động của DHT11
+ Nhận tín hiệu từ 8051(Request)
+DHT11 Gửi tín hiệu phản hồi(Response)
+Thực hiện qua trình truyền 40 bit dữ liệu
*Nó sẽ dựa vào thời gian để xác định
truyền ra bit 0 hoặc là bit 1
Trang 20LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
•3.Vi điều khiển 8051 (AT89C52)
*)Sơ đồ chân
Trang 21LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
*)Cấu trúc bên trong của AT89C52
Trang 22LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
*) Hoạt động định thời của AT89C52
-AT89C52 có 3 bộ định thời 16 bit :
-Ta xét các thanh ghi của Timer0 và Timer1 :
Timer0 và Timer1 Timer2
4 chế độ hoạt động 3 chế độ hoạt động
Trang 23LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
+Thanh ghi Tmod
• Thanh ghi TMOD có 2 nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0 và Timer 1
Bit Kí hiệu Chức năng
7 GATE1 Bit điều khiển cổng
Trang 25LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
+Thanh ghi TCON :
• Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho Timer 0 và Timer 1
Bit Kí hiệu Chức năng
TCON.7 TF1 Cờ tràn của bộ định thờiTCON.6 TR1 Bit điều khiển hoạt động của bộ định thờiTCON.5 TF0 Cờ tràn bộ định thời 0
TCON.4 TR0 Bit điều khiển hoạt động của bộ định thờiTCON.3 IE1 Cờ ngắt bên ngoài (kích khởi cạnh)
TCON.2 IT1 Cờ ngắt bên ngoài (kích khởi cạnh hoặc mức )TCON.1 IE0 Cờ ngắt bên ngoài 0 (kích khởi cạnh)
TCON.0 IT1 Cờ ngắt bên ngoài 0 (kích khởi cạnh hoặc mức )
Trang 26LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
*) Tổ chức ngắt ở AT89C52
• Tổng hợp các ngắt trong AT89C52 :
Trang 27+Thanh ghi cho phép ngắt IE :
Bit Kí hiệu Địa chỉ bit Mô tả
IE.7 EA AFH Cho phép / cấm toàn bộIE.6 AEH Non used
IE.5 ADH Non usedIE.4 ES ACH Cho phép ngắt từ port nối tiếpIE.3 ET1 ABH Cho phép ngắt Timer1
IE.2 EX1 AAH Cho phép ngắt ngoài 1IE.1 ET0 A9H Cho phép ngắt từ Timer0IE.0 EX0 A8H Cho phép ngắt ngoài 0
LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
Trang 28LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
Ngắt do các Timer (Timer 0, Timer1 và Timer2) Ngắt do cổng nối tiếp
+ Đều là Timer 16 bit nên giá trị đếm từ 0 đến 65535
+ Các ngắt do các bộ Timer xảy ra do sự kiện tràn ở các Timer, khi
đó các cờ tràn TFx sẽ đươc đặt bằng 1.Khi ISR được đáp ứng, các
cờ TFx sẽ tự động được xóa bởi phần mềm.
+ Ba timer có nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống nhau và độc
lập
+ Xảy ra khi hoặc cờ phát ngắt (TI) hoặc cờ ngắt thu (RI) được đặt bằng 1
+ Ngắt phát xảy ra khi bộ đệm truyền rỗng
+ Ngắt thu xảy ra khi 1 ký tự đã được nhận xong và đang đợi trong SBUF để được đọc.
Các ngắt do cổng nối tiếp khác các ngắt do timer cờ gây ra ngắt do PORT nối tiếp không bị xoá bằng phần cứng khi CPU chuyển tới ISR do có 2 nguồn ngắt do cổng nối tiếp TI và RI,
nguồn ngắt phải được xác định trong ISR và cờ tạo ngắt sẽ được xoá bằng phần mềm
Trang 29LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
•4.Khối hiển thị
*) Màn hình LCD
Trang 30LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
• Cấu tạo và các chức năng
Chân Chức năng
-Đọc thông tin từ nó khi R/W = 1.
Trang 31LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHẦN CỨNG
• Vi điều khiển giao tiếp với máy tinh và hiển thị
• AT89C52 giao tiếp với cổng nối tiếp của máy
tính thông qua bộ UART, với hai chân TxD và
RxD của cổng P3 (đó là P3.0 - chân 10 và P3.1 -
chân 11)
Trang 32Chương trình phần mềm
04
Trang 33CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM
• 1 Sơ đồ nguyên lí mạch vẽ trên proteus
Trang 34CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM
• 2.Lưu đồ thuật toán
Trang 35Kết quả và hoàn thiện
05
Trang 36KẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ PHƯƠNG HƯỚNG HOÀN THIỆN
• I Kết quả thu được
-Biết được quy định trình bày đồ án.
-Có kiến thức và kỹ năng sử dụng các phần mềm hỗ trợ làm mạch.
- Hiểu biết nhiều hơn về các loại vi điều khiển và cảm biến.
- Có được các kênh tìm hiểu thông tin, kiến thức để nghiên cứu.
- Có thêm kỹ năng làm việc nhóm, phân chia công việc
Trang 37KẾT QUẢ THU ĐƯỢC VÀ PHƯƠNG HƯỚNG HOÀN THIỆN
•II Phương hướng cải thiện
• -Sẽ cố gắng hoàn thành mạch thật và chạy trong thực tế
• -Cải thiện mạch sử dụng những cảm biến có sai số nhỏ để kết quả đo có sự chuẩn xác cao nhất
Trang 38Chúng em cảm ơn cô và các bạn đã theo dõi!
38