ĐẾM SỐ LẦN NHẤN NÚT HIỂN THỊ LÊN LED MATRIX có file code

⮚ Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của thế giới về mọi mặt, trong đó khoa học công nghệ nói chung và ngành công nghệ điện tử nói riêng có nhiều phát triển vượt bậc, góp phần làm cho thế giới ngày càng tốt hiện đại và văn minh hơn. ⮚ Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt các thiết bị với các điểm đặc biệt như cao chính xác, tốc độ nhanh, nhẹ và hoạt động ổn định. Là những phần tử cần thiết để làm hoạt động cho người đạt hiệu quả cao. ⮚ Công ty sản xuất hàng loạt sản phẩm với số lượng lớn yêu cầu người dùng có công cụ cần thiết để kiểm tra số lượng sản phẩm. ⮚ Trong kỷ nguyên công nghệ hiện nay, sự phát triển rất mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các mô hình đếm sản phẩm, băng truyền đếm sản phẩm ra đời dựa vào công nghệ chế tạo vi mạch và lập trình nhúng cho vi điều khiển. ⮚ Vi điều khiển tích hợp nhỏ gọn, giá thành thấp, tính linh động cao, tiết kiệm nguồn năng lượng.

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Trang 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU YÊU CẦU-GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI 1

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH VÀ ĐIỀU KHIỂN 3

a) Khối hiển thị (LED Matrix) 4

c) Khối tạo xung (nhận tín hiệu BUTTON) 12

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN 19

Trang 3

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU YÊU CẦU-GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu đề tài

⮚ Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của thế giới về mọi mặt, trong đó khoa họccông nghệ nói chung và ngành công nghệ điện tử nói riêng có nhiều phát triểnvượt bậc, góp phần làm cho thế giới ngày càng tốt hiện đại và văn minh hơn

⮚ Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt các thiết bị với các điểmđặc biệt như cao chính xác, tốc độ nhanh, nhẹ và hoạt động ổn định Là nhữngphần tử cần thiết để làm hoạt động cho người đạt hiệu quả cao

⮚ Công ty sản xuất hàng loạt sản phẩm với số lượng lớn yêu cầu người dùng cócông cụ cần thiết để kiểm tra số lượng sản phẩm

⮚ Trong kỷ nguyên công nghệ hiện nay, sự phát triển rất mạnh mẽ của khoa học

kỹ thuật, các mô hình đếm sản phẩm, băng truyền đếm sản phẩm ra đời dựa vàocông nghệ chế tạo vi mạch và lập trình nhúng cho vi điều khiển

⮚ Vi điều khiển tích hợp nhỏ gọn, giá thành thấp, tính linh động cao, tiết kiệmnguồn năng lượng

Hình 1.1: Mô hình đếm sản phẩm bằng cảm biến hồng ngoại trên thực tế

1.2 Mục đích đề tài

⮚ Hiện nay, ở Việt Nam và thế giới có rất nhiều loại mô hình đếm sản phẩm, băngtruyền đếm sản phẩm đã được thiết kế thi công giúp con người giảm chi phí

Trang 4

nhân công, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin Mô hình đếmsản phẩm tự động, giúp bớt được nhiều sức lao động và thời gian, giúp tănghiệu suất lao động, đồng thời đảm bảo độ chính xác

⮚ Ngày nay, các vi điều khiển đã có một bước phát triển mạnh với mật độ tíchhợp cao, khả năng xử lý mạnh, tiêu thụ năng lượng ít và giá thành thấp Khiđược nạp phần mềm nhúng, các vi điều khiển này sẽ hoạt động độc lập theoứng dụng cụ thể

⮚ Xuất phát từ những bài học thực tập trên lớp và tham quan các doanh nghiệpsản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trìnhsản xuất Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự độnghóa đó là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động

⮚ Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàntoàn chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫncòn sử dụng nhân công

⇨ Từ những điều đã được thấy và khả năng của em, em muốn làm một điều gì nhỏ

để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phéptăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chínhxác Nên chúng em quyết định thiết kế mô hình mạch đếm sản phẩm vì nó rấtgần gũi với thực tế

⇨ Việc sử dụng Led Matrix để hiển thị sẽ rất đa dạng về sự hiển thị có thể là: chữ,

Trang 5

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH VÀ ĐIỀU KHIỂN

2.1 Giới thiệu

⮚ Từ những ý tưởng thiết kế trên, nhóm chúng em chọn đề tài nghiên cứu

“THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM HIỂN THỊ SỐ LƯỢNG LÊN LEDMATRIX” với mong muốn đề tài có thể ứng dụng tốt trong cuộc sống thực tế.Chính vì thế ý tưởng tìm hiểu và nghiên cứu mô hình đếm sản phẩm ra đờinhằm để:

● Ứng dụng thực tiễn được những kiến thức đã học ở trường

● Tìm hiểu cách thức hoạt động của các module trong mô hình đếm sản phẩm

● Nghiên cứu phát triển đưa vào thực tế

● Phát triển thêm những kiến thức còn hạn hẹp của bản thân

⮚ Hiện nay, trong và ngoài nước đã phát triển và thương mại hóa các mô hìnhđếm sản phẩm, máy đếm tiền, máy đếm số lượng xe ra vào cung cấp cho doanhnghiệp có nguyên dây chuyền sản xuất tự động hóa hoàn toàn

⮚ Hiện tại các mô hình đếm sản đã được thương mại hóa ra thị trường ưa chuộng

⮚ Em đã tìm hiểu và nghiên cứu nguyên lý hoạt động của từng module mô hìnhmạch đếm sản phẩm, mô hình hóa mạch đếm sản phẩm và đi đến khắc phụcmột số lỗi còn mắc phải Từ đó phát triển mô hình mạch đếm sản phẩm, thươngmại hóa mô hình mạch đếm sản phẩm và ứng dụng mô hình trong thực tế

⮚ Mô hình mạch đếm sản phẩm giúp doanh nghiệp, cơ quan xí nghiệp giảm chiphí nhân công, quản lý, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin

⮚ Những yếu tố này đã đảm bảo mục tiêu ban đầu đặt ra với đề tài đó chính là:

● Tối ưu hóa mô hình mạch đếm sản phẩm độ chính xác cao

● Giảm chi phí công nhân cho doanh nghiệp, mô hình mạch đếm sản phẩm hoàntoàn tự động hóa, quản lý, cung cấp thông tin theo yêu cầu

● Nâng cao kiến thức bản thân

● Thực nghiệm các kiến thức đã học được ở trường

2.2 Thiết kế sơ đồ khối

Hình 2.1: Mô hình đếm sản phẩm bằng cảm biến hồng ngoại trên thực tế

Trang 6

Chức năng từng khối:

● Khối nguồn: có chức năng cấp nguồn cho toàn bộ mạch để hoạt động.

● Khối tạo xung khi phát hiện có sản phẩm: có chức năng tạo 1 xung khi

nhấn nút 1 lần

● Khối xử lý: có chức năng xử lý đếm xung trong phạm vi từ 000 đến 999.

● Matrix: Có chức năng chuyển đổi dãy mã hiển thị lên các Led matrix theo

đúng như yêu cầu

2.3 Thiết kế sơ đồ nguyên lý

a) Khối hiển thị (LED Matrix)

⮚ Led Matrix được cấu tạo từ 8 Led đơn (8 chân kết nối đến Cột và 8 chân kết nốiđến Hàng) => cần 8 chân của vi điều khiển để kết nối đến hàng, 8 chân vi điều khiển kết nối đến cột

Hình 2.2: Cấu tạo bên trong Led Matrix

o Để 1 Led sáng: cấp điện áp VCC và GND vào 2 chân của Led đó

o Trong 1 thời điểm chỉ điều khiển được 8 Led

Trang 7

o Do ở đây em lựa chọn 3 Led Matrix nên em sẽ sử dụng bộ chia 74HC245

Hình 2.3: IC 74HC245

o Thông số kỹ thuật:

● Điện áp cung cấp: 2V đến 6V

● Điện áp đầu ra bằng Vcc

● Điện áp đầu vào tối thiểu: 0.8V

● Điện áp đầu vào tối đa: 4.2V

● Điện áp đầu ra tối thiểu: 1.9V

● Điện áp đầu ra tối đa: 5,4V

● Dòng đầu ra: 35mA

● Dòng ra trạng thái tắt: 10uA

● Không đảo ngược

o 74HC245 là một IC thu phát 8 bit với đầu ra 3 trạng thái Có nghĩa là nó

có hai bộ chân (A0-A7 và B0-B7), trong đó mỗi bộ có 8 chân Trong số hai bộ này, một bộ có thể được sử dụng làm đầu vào và bộ còn lại có thể được sử dụng làm đầu ra Vì IC là IC thu phát, dữ liệu có thể truyền từ bus đầu vào đến bus đầu ra và cũng từ bus đầu ra đến bus đầu vào, chỉ cần bật tắt chân định hướng (DIR) theo yêu cầu Nó cũng có dòng điện đầu ra khá tốt là 35mA và do đó có thể được sử dụng để điều khiển tải danh định

Trang 8

o Vì vậy, nếu bạn đang tìm một IC để hoạt động như một bộ đệm hoặc nhưmột bộ thu phát cho địa chỉ hoặc bus dữ liệu Hoặc nếu bạn đang tìm một

IC để hoạt động như một bộ chuyển đổi mức logic 8-bit thì IC 74HC245

là sự lựa chọn phù hợp Cũng có thể sử dụng IC này để thiết lập các bus giao thức truyền thông (SPI, IIC, ) giữa hai vi điều khiển hoặc vi xử lý khác nhau với điện áp hoạt động khác nhau vì IC có bộ đệm tốc độ cao

Ba trạng thái mà IC 74HC245 có thể hoạt động được mô tả trong bảng, các chân OE và DIR có thể được sử dụng như sau để thiết lập trạng thái:

Hình 2.4: Bảng trạng thái của IC 74HC245

o 74HC245 IC có ứng dụng rất rộng Tuy nhiên để đơn giản, chúng ta hãy xem xét sử dụng IC để làm bộ chuyển đổi mức logic Nhiều phần cứng như Raspberry Pi, MSP430 hoạt động với điện áp 3,3V, nhưng các cảm biến hoặc IC khác như cảm biến siêu âm, màn hình TFT LCD, hoạt động ở 5V Vì vậy, trong những trường hợp này, chúng ta phải chuyển một bộ điện áp hoạt động (3.3V) sang một bộ khác (5V) Trong trường hợp này, chúng ta sử dụng một bộ chuyển đổi mức logic; bộ chuyển đổi mức logic đơn giản nhất là một bộ chia điện thế Nhưng nó không hiệu quả đối với hoạt động tốc độ cao hoặc đối với bus truyền thông hai chiều Do đó IC thu phát hai chiều như 74HC245 là một lựa chọn lý tưởng

Trang 9

o Ở đây chúng ta đang chuyển đổi các đường dữ liệu 3.3V sang các đường

dữ liệu 5V Dữ liệu có thể được thực hiện theo cả hai hướng bằng cách điều khiển DIR (AB / BA) như thể hiện trong bảng trên Ngoài ra, chúng

ta có thể giảm dòng rò đầu vào bằng cách tắt các đầu vào bằng cách sử dụng chân OE như trong bảng trên Điện áp đầu ra sẽ luôn bằng điện áp Vcc, vì vậy ở đây vì chúng ta đang chuyển đổi 3.3V thành 5V, chúng ta nên cấp nguồn cho chân Vcc với + 5V như hình trên

⮚ Sơ đồ đấu nối trong mạch mô phỏng:

Trang 10

⮚ Chương trình điều khiển:

o Khai báo mã hàng và mã hiển thị ký tự số từ 1-9:

int8 hang[]=

{0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};int8 so0[]={255,195,189,126,126,189,195,255};int8 so1[]={255,251,61,60,0,63,63,255};

int8 so2[]={255,121,62,94,110,118,121,255};int8 so3[]={255,185,126,126,102,102,153,255};int8 so4[]={239,231,235,237,6,239,239,255};int8 so5[]={255,255,176,118,118,118,142,255};int8 so6[]={195,173,110,110,110,141,255,255};int8 so7[]={255,254,14,246,250,252,254,255};int8 so8[]={255,153,102,102,102,153,255,255};int8 so9[]={255,179,109,94,94,109,131,255};

o Hiển thị led Matrix tương ứng với chữ số hàng trăm, chục, đơn vị:void tram(){

Trang 11

}

else if(htram==3){ OUTPUT_C(so3[j]);

}

delay_us(1);

}

for(a=0;a<5;a++){

Trang 12

chuc();

output_D(hang[j]); if(hchuc==0){

}

else if(hchuc==3){ OUTPUT_C(so3[j]);

}

Trang 13

}

else if(hdvi==3){ OUTPUT_C(so3[j]);

}

delay_us(1);

}

Trang 14

b) Khối xử lý

● Đây chính là khối trung tâm, có chức năng điều hành toàn bộ sự hoạt động của hệ thống, nhờ có vi điều khiển thông minh thì hệ thống mới hoạt động hiệu quả Các dòng vi điều khiển thường được sử dụng như:

Vi điều khiển ARM, AVR, vi điều khiển PIC, vi điều khiển 8051,

Arduino

● Ở đây em sử dụng vi điều khiển PIC 16F877A để lập trình:

Hình 2.7: Cấu trúc tổng quát của PIC16F877A trong phần mềm Proteus

được nối với các chân của Led Matrix và IC 74HC245

với các chân của BUTTON

c) Khối tạo xung (nhận tín hiệu BUTTON)

● Chân SW được nối đến chân của vi điều khiển nên SW=0, chân còn lại được

nối Mass

● Khi nhấn phím, chân SW sẽ được nối Mass và SW=0

● Cách đấu nối Keypad trong mạch mô phỏng:

⮚ Sơ đồ đấu nối BUTTON trong Proteus:

Trang 15

Hình 2.8: Cấu trúc tổng quát của PIC16F877A trong phần mềm Proteus

⮚ Chương trình điều khiển:

Trang 16

2.4 Sơ đồ nguyên lý toàn mạch

Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch

2.5 Chương trình điều khiển

int8 so2[]={255,121,62,94,110,118,121,255};int8 so3[]={255,185,126,126,102,102,153,255};int8 so4[]={239,231,235,237,6,239,239,255};int8 so5[]={255,255,176,118,118,118,142,255};int8 so6[]={195,173,110,110,110,141,255,255};int8 so7[]={255,254,14,246,250,252,254,255};int8 so8[]={255,153,102,102,102,153,255,255};int8 so9[]={255,179,109,94,94,109,131,255};void tram(){

output_LOW(pin_A0);

output_HIGH(pin_A1);

Trang 17

output_HIGH(pin_A2);}

void chuc(){

output_LOW(pin_A1);

output_HIGH(pin_A0); output_HIGH(pin_A2);}

void dvi(){

output_LOW(pin_A2);

output_HIGH(pin_A1); output_HIGH(pin_A0);}

tram();

output_D(hang[j]); if(htram==0){

OUTPUT_C(so0[j]); }

Trang 18

}

Trang 19

}

Trang 20

OUTPUT_C(so2[j]);

}

Trang 21

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN

● Module hiển thị: Led Matrix hiển thị sản phẩm đi qua băng truyền bằng phươngpháp chốt dữ liệu

● Module vi xử lý: PIC16F877A hoạt động tốt trong việc giao tiếp với các

module mạch tạo xung vuông hiển thị qua Led Matrix, các chân VO hoạt động tốt Tần số để vi điều khiển PIC16F877A hoạt động 20MHz

⮚ Mạch đếm sản phẩm ngày càng được sử dụng rộng rãi, và được ứng dụng trong các thiết bị như: máy đếm tiền, máy đếm xe ra vào

Hạn chế của đề tài: Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên mạch chỉ dừng lại ở mức độ hiển thị sản phẩm, giá thành cao

3.2 Hướng phát triển

⮚ Hướng phát triển với đề tài là có thể thiết kế giao diện trên Led Matrix và có thểthiết kế thêm nhiều tác vụ hơn cho hệ thống ngoài việc đếm sản phẩm và việc hiển thị đa dạng hơn trên Led Matrix

⮚ Phát triển thêm nhiều linh kiện đi kèm để tăng tính linh hoạt, chính xác và đa dạng

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	729,17 KB
File đính kèm	code.rar (22 KB)