HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHÒNG THEO SỐ NGƯỜI TRONG PHÒNG HỆ THỐNG NHÚNG(CODE PIC+MÔ PHỎNG PROTEUS).HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHÒNG THEO SỐ NGƯỜI TRONG PHÒNG HỆ THỐNG NHÚNG(CODE PIC+MÔ PHỎNG PROTEUS)
Trang 1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA ĐIỆN TỬ
BÁO CÁO TIỂU LUẬN
ĐỀ TÀI:
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHÒNG
THEO SỐ NGƯỜI TRONG PHÒNG
Thái nguyên, Ngày 05 Tháng 07 Năm 2021
Bộ môn: Hệ Thống Nhúng Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
Trang 2
o0o TIỂU LUẬN MÔN HỌC
ĐỀ TÀI:
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ PHÒNG NHỜ VÀO SỐ
NGƯỜI TRONG PHÒNG
Đề tài: Hệ thống kiểm soát thiết bị chiếu sáng dựa vào số người Nội dung thực hiện:
• Giới thiệu tổng quan hệ thống.
• Giới thiệu đề tài.
• Lên phương án, lưu đồ thực hiện hệ thống.
• Lập trình và mô phỏng bằng phần mềm proteus
và PICC.
Giảng Viên HD
Ký tên:
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2021
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
LỜI CẢM ƠN
Vậy là đã qua thời gian vất vả Cô dạy dỗ chúng em, 5 tháng không phải là một khoảng thời gian quá dài nhưng đủ để chúng em cảm nhận được sự tâm huyết của Cô dành cho chúng em, mặc dù có nhiều khó khăn nhưng Cô vẫn luôn cố gắng cho chúng
em những bài học chất lượng nhất Qua bài luận này em xin cảm ơn Cô đã vất vả vì chúng em trong suốt thời gian qua, chúc Cô luôn mạnh khỏe và thành công
Xin chân thành cảm ơn Cô!
Trang 4PHỤ LỤC
Trang 5DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang 6CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ
TÀI
1.1 Giới thiệu đề tài.
Trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa ngày nay điện năng đóng một vai trò
vô cùng quan trọng cho mọi ngành nghề trong cuộc sống, không có một lĩnh vực nào
mà không cần đến điện, vì vậy vấn đề tiết kiệm năng lượng đang là một vấn đề nóng lên của toàn cầu, những thiết bị máy móc tiết kiệm năng lượng ngày càng được phổ biến, càng được phát minh nhiều nhằm mục đích giảm tối đa lượng tiêu thụ năng lượng để đảm bảo cho sự tồn tại lâu dài của quốc gia
Trong quá trình học tập tại trường, dưới sự chỉ dẫn nhiệt tình của Cô giáo Tăng Cẩm Nhung, chúng em đã có những kiến thức nền tảng về những thiết bị như vậy, nên chúng em đã quyết định thực hiện đề tài: “ Hệ thống điều khiển thiết bị trong phòng dựa vào số lượng người ra vào phòng”
1.2 Mục đích đề tài.
Đề tài: “ Hệ thống điều khiển thiết bị trong phòng dựa vào số lượng người ra vào phòng” được thực hiện với mục tiêu mong muốn giảm chi phí điện năng cho văn phòng, công sở, những nơi có lượng tiêu thụ điện vô cùng lớn và là vấn đề bài toán lớn cần giải quyết cho ngành điện
Đề tài này thực hiện mong muốn được áp dụng vào thực tiễn cuộc sống và giải quyết một số vấn đề thực tế trong xã hội
1.3 Phạm vi nghiên cứu.
Trong đề tài này nhóm chúng em chỉ dừng lại ở việc lên kế hoạch, xác định lưu đồ và lập trình – mô phỏng, do hạn hẹp về kiến thức và điều kiện kinh tế nên nhóm sẽ thực hiện sản phẩm thực và phát triển sản phẩm thực trong tương lai
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 6 | P a g e
Trang 7CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ - SƠ ĐỒ KHỐI
2.1 Giới thiệu về hệ thống.
Hệ thống chiếu sáng tiết kiệm điện năng dựa vào số người sử dụng là một hệ thống được sử dụng rộng rãi từ rất lâu, nó có lợi ích vô cùng lớn trong việc tiết kiệm điện năng, giảm vấn đề quá tải và thiếu điện năng cũng như giảm được gánh nặng về chi phí điện năng cho doanh nghiệp và hộ gia đình
Hệ thống này thực hiện nhiệm vụ điều khiển các thiết bị trong phòng như quạt, đèn, điều hòa sao cho phù hợp với số lượng người sử dụng
2.2 Yêu cầu hệ thống.
Hệ thống bật tắt thiết bị trong phòng của nhóm chúng em thực hiện được những yêu cầu sau:
Hiển thị số người ra vào phòng trên led Matrix
Xác định số người ra vào phòng bằng cảm biến hồng ngoại
Bật, tắt thiết bị theo số người, cụ thể như sau:
1 ≤ Số người ≤ 5: Bật 1 quạt, 1 đèn
6 ≤ Số người ≤ 8: Bật 1 quạt, 2 đèn
9 ≤ Số người ≤ 10: Bật 2 quạt, 2 đèn
2.3 Phương pháp thực hiện.
2.3.1 Lên ý tưởng, danh sách thiết bị vào ra:
Từ yêu cầu bài toán, ta có danh sách thiết bị vào ra như sau:
Bảng 1: Danh sách đầu vào, đầu ra cần thiết.
3 PIC16F877A Bộ xử lý trung tâm Xử lý tín hiệu lập trình
SENSOR
khiển và sau đó gửi dữ liệu này qua các chân song song – dịch bít
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 7 | P a g e
Trang 82.3.2 Lưu đồ:
Hình 1 Lưu đồ hệ thống
2.3.3 Giải thích lưu đồ:
Từ lưu đồ và yêu cầu công nghệ ta có thể giải thích nguyên lý hoạt động như sau Cảm biến hồng ngoại gồm 2 chiếc, một xác định người vào và một xác định người đi
ra, mỗi khi có tín hiệu cảm biến vào hoặc ra gửi về bộ xử lý trung tâm thì sẽ hiển thị số người ra led Matrix thông qua 74HC595 đóng vai trò dịch bít
Đồng nghĩa với đó là động cơ hoạt động thông qua điều khiển khối mạch điều khiển cầu L298
Led sẽ sáng dựa vào số người ra vào phòng được quy định sẵn
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 8 | P a g e
Trang 92.4 Sơ đồ đấu nối mô phỏng.
Ta có sơ đồ đấu nối mô phỏng bằng phần mềm proteus như sau:
Hình 2 Sơ đồ đấu nối thiết bị P1
Hình 3 Sơ đồ đấu nối P2.
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 9 | P a g e
Trang 102.5 Chương trình lập trình.
2.5.1 Chương trình:
Hình 4 Chương trình PICC P1
Hình 5 Chương trình PICC P2
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 10 | P a g e
Trang 11Hình 6 Chương trình PICC P3
Hình 7 Chương trình PICC P4
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 11 | P a g e
Trang 122.5.2 Giải thích chương trình:
a Các lệnh khai báo:
#include <16F877A.h> //! Khai bao thu vien goc cua PIC16F877A tren CCS
#use delay(clock=20M) //! Khai bao delay su dung tan so 20Mhz
//! khai bao chan tin hieu
#define DS1 PIN_D2 //! Dat ten chan PIN_D2 la DS1
#define DS2 PIN_D3 //! Dat ten chan PIN_D3 la DS2
#define DS3 PIN_D4 //! Dat ten chan PIN_D4 la DS3
//! khai bao chan chot tin hieu
#define ST1 PIN_D5 //! Dat ten chan PIN_D5 la ST1
#define ST2 PIN_D6 //! Dat ten chan PIN_D6 la ST2
#define ST3 PIN_D7 //! Dat ten chan PIN_D7 la ST3
//! khai bao chan dich bit
#define SH1 PIN_C5 //! Dat ten chan PIN_C5 la SH1
#define SH2 PIN_C6 //! Dat ten chan PIN_C6 la SH2
#define SH3 PIN_C7 //! Dat ten chan PIN_C7 la SH3
//! Khai bao led, dong co
#define DC1 PIN_C3
#define DC2 PIN_C4
#define LED1 PIN_B6
#define LED2 PIN_B7
//! khai bao cam bien
#define CB1 PIN_D0
#define CB2 PIN_D1
//! Khai bao bien
unsigned int DV=0,HC=0;
int SL=-1;
//! Khai bao ma cot
unsigned int C[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};
//! khai bao ma hang
unsigned int H[]={255,255,129,126,126,126,129,255,//0
b Lệnh điều khiển
void hien_thi(){//! Ham ngat
int DB; //!bien trung gian
int DVD,HCD; //!bien trung gian
for(int i=0;i<8;i++){
DB=C[i]; //! Lay gia tri tu mang ma cot
DVD=H[8*DV+i]; //! lay gia tri tu mang ma hang
HCD=H[8*HC+i]; //! lay gia tri tu mang ma hang
for(int j=0;j<8;j++){
output_bit(DS1,DB%2); //xuat tin hieu ra chan DS1
output_bit(DS2,DVD%2); //xuat tin hieu ra chan DS2
output_bit(DS3,HCD%2); //xuat tin hieu ra chan DS3
DB=DB/2; //Chia 2 de lay bit nap vao chan tin hieu cho lan lap sau
DVD=DVD/2; //Chia 2 de lay bit nap vao chan tin hieu cho lan lap sau HCD=HCD/2; //Chia 2 de lay bit nap vao chan tin hieu cho lan lap sau
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 12 | P a g e
Trang 13output_bit(SH1,1); //kich Chan chuyen bit ra cac chan
output_bit(SH1,0); //dua ve muc 0
output_bit(SH2,1); //kich Chan chuyen bit ra cac chan
output_bit(SH2,0); //dua ve muc 0
output_bit(SH3,1); //kich Chan chuyen bit ra cac chan
output_bit(SH3,0); //dua ve muc 0
}
output_bit(ST1,1); //Kich chan chot tien hien ra cac chan 74HC595
output_bit(ST1,0); //dua ve muc 0
output_bit(ST2,1); //Kich chan chot tien hien ra cac chan 74HC595
output_bit(ST2,0); //dua ve muc 0
output_bit(ST3,1); //Kich chan chot tien hien ra cac chan 74HC595
output_bit(ST3,0); //dua ve muc 0
}
}
void kiem_tra(){
if(!input(CB1)){ //! neu cam bien 1 == 0
SL++; //! Tang bien dem so luong
While(!input(CB1)){} //! Cho den khi nguoi di qua
}
if(!input(CB2)){ //! neu cam bien 1 == 0
if(SL>0)
SL ; //! giam bien dem so luong
While(!input(CB2)){} //! Cho den khi nguoi di qua
}
}
//! Ham bat - tat den, dong co
void thao_tac(){
if(SL>=1 &&SL<=5){
output_bit(LED1,1);
output_bit(DC1,1);
output_bit(LED2,0);
output_bit(DC2,0);
}
else if(SL>=6 && SL<=8){
output_bit(LED1,1);
output_bit(DC1,1);
output_bit(LED2,1);
output_bit(DC2,0);
}
else if(SL>=9){
output_bit(LED1,1);
output_bit(DC1,1);
output_bit(LED2,1);
output_bit(DC2,1);
}
}
//! ham main chinh
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 13 | P a g e
Trang 14void main()
{
output_drive(DS1); //! Cau hinh chan DS1(PIN_D2) la OUTPUT
output_drive(DS2); //! Cau hinh chan DS2(PIN_D3) la OUTPUT
output_drive(DS3); //! Cau hinh chan DS3(PIN_D4) la OUTPUT
output_drive(ST1); //! Cau hinh chan ST1(PIN_D5) la OUTPUT
output_drive(ST2); //! Cau hinh chan ST2(PIN_D6) la OUTPUT
output_drive(ST3); //! Cau hinh chan ST3(PIN_D7) la OUTPUT
output_drive(SH1); //! Cau hinh chan SH1(PIN_C5) la OUTPUT
output_drive(SH2); //! Cau hinh chan SH2(PIN_C6) la OUTPUT
output_drive(SH3); //! Cau hinh chan SH3(PIN_C7) la OUTPUT
output_drive(DC1); //! Cau hinh chan DC1(PIN_C3) la OUTPUT
output_drive(DC2); //! Cau hinh chan DC2(PIN_C4) la OUTPUT
output_drive(LED1); //! Cau hinh chan LED1(PIN_B6) la OUTPUT
output_drive(LED2); //! Cau hinh chan LED2PIN_B7) la OUTPUT
setup_timer_0(T0_INTERNAL|T0_DIV_32|T0_8_BIT); //! Setup timer0 su dung thanh anh ngoai, do chia 128, che do 8 bit
enable_interrupts(INT_TIMER0|GLOBAL); //! bat ngat timer0
output_bit(LED1,0); //tat den 1
output_bit(LED2,0); //tat den 2
output_bit(DC1,0); //tat dong co 1
output_bit(DC2,0); //tat dong co 2
while(TRUE)
{
kiem_tra(); //! goi ham Kiem tra cam bien
thao_tac(); //! goi ham thuc hien bat den va quat
DV=SL%10; //! gia tri hang don vi
HC=SL/10; //! gia tri hang chuc
}
}
3.1 Kết luận mạch hoạt động.
Sau khi lập trình, đấu nối mô phỏng và chạy thử, kết luận mô hình hoạt động ổn định, có thể ứng dụng vào thực thế và xây dựng mô hình thực
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 14 | P a g e
Trang 15Hình 8 Mô phỏng hệ thống.
Hình 9 Hình ảnh hệ thống hoạt động.
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 15 | P a g e
Trang 16Hình 10 Hình ảnh chạy 2 đèn 1 động cơ khi số người = 7.
3.2 Hướng phát triển đề tài.
Mong muốn của nhóm là nếu có cơ hội phát triển sẽ xây dựng mô hình thực và ứng dụng vào thực tế các mô hình để giúp tiết kiệm năng lượng và chi phí, xây dựng tương lai ổn định hơn cho đất nước
TIEU LUAN CUOI KY – HE THONG NHUNG 16 | P a g e
