Đang tải... (xem toàn văn)
báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD báo cáo thực hành đồng hồ số hiển thị LCD
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BCVT CS TP.HCM KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ II ĐỒ ÁN THỰC HÀNH CƠ SỞ ĐỀ TÀI: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân SVTH MSSV 1.Nguyễn Ngọc Hà N102102011 2.Trần Nguyên Hoàng N102102025 3. Trần Hữu Lục N102102032 TP.HCM THÁNG 4 NĂM 2013 PHẦN A GIỚI THIỆU LỜI CẢM ƠN Để đề tài được hoàn thành theo đúng thời gian qui định đồng thời đạt được kết quả đề ra không chỉ là sự nỗ lực của bản thân người thực hiện đề tài mà còn có sự giúp đỡ, sự chỉ bảo của thầy cô giáo và chia sẻ kinh nghiệm từ các bạn sinh viên. Người thực hiện đề tài xin chân thành cảm ơn : Sự chỉ dẫn và góp ý chân thành của thầy Nguyễn Trọng Huân. Cám ơn thầy đã nhiệt tình cung cấp thông tin hướng dẫn và hỗ trợ kiểm tra, khắc phục các thông tin chưa chính xác. Các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ rất nhiều về mặt phương tiện, sách vở, ý kiến . . . Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù người thực hiện đề tài đã rất cố gắng, song sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý, phê bình, chỉ dẫn của quý thầy cô và các bạn sinh viên. Người thực hiện đề tài: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TP HCM, ngày … tháng … năm 2013 Ký tên: NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN: ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… TP HCM, ngày … tháng … năm 2013 Ký tên: LỜI NÓI ĐẦU Bộ vi xử lý ngày càng phát triển và được sử dụng trong hầu hết các hệ thống điều khiển trong công nghiệp cũng như các thiết bị dân dụng. Chính nhờ vai trò và chức năng của vi điều khiển đã đem lại nhiều ưu điểm và các tính năng đặc biệt cho các hệ thống điều khiển.Trong thực tế, các ứng dụng của vi điều khiển rất đa dạng và phong phú. Dưới đây sẽ trình bày ứng dụng nhỏ của vi điều khiển, thiết kế đồng hồ thời gian thực hiển thị trên LCD. MỤC LỤC PHẦN A: GIỚI THIỆU Trang bìa……………………………………………………………………… Lời cảm ơn Phiếu giao đề tài Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Nhận xét của giáo viên phản biện Lời nói đầu Mục lục Liệt kê hình Liệt kê bảng PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 02 1.1 Lý do chọn đề tài 02 1.2 Mục đích của đề tài 02 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 02 1.4 Hướng nghiên cứu và phát triển 02 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 03 2.1 Vi điều khiển ATmega16 03 2.2 IC thời gian thực DS1307 18 2.3 Cảm biến nhiệt độ LM35 26 2.4 Màn hình LCD1602 27 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 31 3.1 Sơ đồ các khối 31 3.1.1 Khối MCU 31 3.1.2 Khối LCD 32 3.1.3 Khối RTC 32 3.1.4 Khối cảm biến nhiệt độ 33 3.1.5 Khối cài đặt 33 3.1.6 Khối chuông báo 33 3.2 Sơ đồ mạch in 33 3.3 Các linh kiện sử dụng trong mạch 36 CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 38 4.1 Kết quả của đề tài 38 4.2 Hạn chế của đề tài 38 4.3 Hướng phát triển đề tài 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 LIỆT KÊ HÌNH Hình 2.1.1 Vi điều khiển ATMega16 3 Hình 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc ATmega16 4 Hình 2.1.3 Sơ đồ cấu trúc CPU của ATmega16 5 Hình 2.1.4 Thanh ghi trạng thái SREG 5 Hình 2.1.5 Thanh ghi chức năng chung 6 Hình 2.1.6 Thanh ghi con trỏ sắp xếp 6 Hình 2.1.7 Bản đồ bọ nhớ chương trình 8 Hình 2.1.8 Bản đồ bộ nhớ SRAM 8 Hình 2.1.9 Sơ đồ cấu trúc bộ định thời 10 Hình 2.1.10 Đơn vị đếm 10 Hình 2.1.11 Sơ đồ đơn vị so sánh ngõ ra 11 Hình 2.1.12 Thanh ghi điều khiển bộ định thời 11 Hình 2.1.13 Thanh ghi bộ định thời 12 Hình 2.1.14 Thanh ghi so sánh ngõ ra 12 Hình 2.1.15 Thanh ghi mặt nạ ngắt 13 Hình 2.1.16 Thanh ghi cờ ngắt bộ định thời 13 Hình 2.1.17 Sơ đồ bộ biến đổi A/D 14 Hình 2.1.18 Thanh ghi ADMUX 14 Hình 2.1.19 Thanh ghi điều khiển và trạng thái ADC 15 Hình 2.1.20 Thanh ghi dữ liệu ADC 16 Hình 2.2.1 IC thời gian thực DS1307 18 Hình 2.2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch IC DS1307 19 Hình 2.2.3 Sơ đồ khối DS1307 20 Hình 2.2.4 Sơ đồ địa chỉ RAM và RTC 21 Hình 2.2.5 Thanh ghi thời gian thực 22 Hình 2.2.6 Sơ đồ đồng bộ 24 Hình 2.2.7 Đặc tính và thời gian thực hiện 25 Hình 2.3.1 Sơ đồ chân LM35 26 Hình 2.4.1 Màn hình hiển thị LCD 27 Hình 2.4.2 Sơ đồ chân LCD1602 27 Hình 2.4.3 Sơ đồ địa chỉ DDRAM của LCD 1602 29 Hình 2.4.4 Các ký tự hiển thị trên LCD1602 29 Hình 3.1 Sơ đồ các khối 31 Hình 3.2 Khối MCU 31 Hình 3.3 Mạch reset 32 Hình 3.4 Mạch dao động 32 Hình 3.5 Khối hiển thị LCD 32 Hình 3.6 Khối thời gian thực DS1307 32 Hình 3.7 Khối cảm biến nhiệt độ LM35 33 Hình 3.8 Khối nút nhấn 33 Hình 3.9 Khối chuông báo 33 Hình 3.10 Lớp TOP 34 Hình 3.11 Lớp BOTTOM 34 Hình 3.12 Lớp SSTOP 34 Hình 3.13 Lớp SSBOT 35 Hình 3.14 Mạch thực tế mặt sau 35 Hình 3.15 Mạch thực tế mặt trước 35 LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1 Các chân chức năng của LCD1602 28 Bảng 2.2 Các tập lệnh của LCD1602 30 Bảng 3.1 Các kinh kiện sử dụng trong mạch 36 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân SVTH: Nguyễn Ngọc Hà 1 Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục PHẦN B NỘI DUNG [...]... Đọc dữ liệu-chế độ slave phát - - Thời gian thực hiện việc đọc,ghi dữ liệu của DS1307: sơ đồ đồng bộ Hình 2.2.6 Sơ đồ đồng bộ SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 24 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân Hình 2.2.7 Đặc tính và thời gian thực hiện SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 25 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân 2.3 Cảm biến... Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân 2.4 Màn hình LCD1 602 Hình 2.4.1 Màn hình LCD1 602 Khái niệm LCD 1602 Là một thiết bị thông dụng dùng để hiển thị thông tin,đặc biệt là hiển thị các chữ cái .LCD1 602 có 16 cột và 2 hàng,nó có thể hiện thị tối đa 32 ký tự cùng lúc(16 ký tự hàng trên và 16 ký tự hàng dưới) sơ đồ chân và bố trí chân của Atmega16 Hình 2.4.2 Sơ đồ chân của LCD1 602... Lục 3 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân Hình 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc ATmega16 SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 4 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân Cấu trúc nhân AVR CPU của AVR có chức năng bảo đảm sự hoạt động chính xác của các chương trình Do đó nó phải có khả năng truy cập bộ nhớ, thực hiện các quá trình tính toán, điều khiển các thiết... kế vào ứng dụng cụ thể mà ở đây là đồng hồ số Nắm bắt được cấu trúc phần cứng, sơ đồ khối, bố trí chân, tập lệnh điều khiển cho AVR ATMega16 Tìm hiểu giao tiếp I2C để thực hiện giao tiếp với IC thời gian thực DS1307, tìm hiểu về chuyển đổi tín hiệu ADC nhằm đọc nhiệt đọ từ LM35 và đưa ra màn nhình hiển thị, … Kết quả cuối cùng sẽ có được mạch đồng hố số hoàn chỉnh, có báo thức, đo nhiệt độ,… SVTH: Nguyễn... các thông số cho ADC Tốc độ chuyển đổi thông qua xung nhip chuyển đổi Chế độ chuyển đổi : đơn hoặc tự động Sử dụng ngắt hoặc không Bƣớc 4: Bắt đầu chuyển đổi và đọc dữ liệu SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 17 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân 2.2 IC Thời gian thực DS1307 Hình 2.2.1 IC thời gian thực DS1307 Giới thiệu chung về DS1307 IC thời gian thực là họ... trên đường bus nối tiếp.Việc truy cập được thi hành với chỉ thị start và một mã thiết bị nhất định được cung cấp bởi địa chỉ các thanh ghi Tiếp theo đó các thanh ghi sẽ được truy cập liên tục đến khi chỉ thị stop đươc thực thi Cơ chế hoạt động và chức năng của DS1307 SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 18 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân Hình 2.2.2 Sơ đồ nguyên... trò slave trên đường bus nối tiếp Việc truy cập được thi hành với chỉ thị START và một mã thiết bị nhất định được cung cấp bởi địa chỉ các thanh ghi Tiếp theo đó các thanh ghi sẽ được truy cập liên tục đến khi chỉ thị STOP được thực thi Sơ đồ khối của DS1307: SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 19 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân Hình 2.2.3 Sơ đồ khối DS1307 ... chỉnh, có báo thức, đo nhiệt độ,… SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 2 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân CHƢƠNG 2 : LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 2.1 Vi điều khiển ATMega 16 Hình 2.1.1 Vi điều khiển ATMega16 ATmega16 là vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC Với khả năng thực hiện mỗi lệnh trong vòng một chu kỳ xung clock, ATmega16 có thể đạt được tốc độ 1MIPS trên... động sản xuất, kinh tế và đời sống xã hội Từ những hệ thống máy tính lớn đến những hệ thống máy tính cá nhân, từ những việc điều khiển các máy công nghiệp đến các thiết bị phục vụ đời sống hằng ngày của con người Với mong muốn tìm hiểu nguyên lý, kỹ thuật trong các hệ thống điều khiển được sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Trọng Huân nhóm đã chọn đề tài : “ Đồng hồ số hiển thị LCD “ 1.2 Mục đích của đề tài... bit này lên 1, một báo hiệu so sánh bắt buộc xuất hiện tại đơn vị tạo dạng sóng SVTH: Nguyễn Ngọc Hà Trần Nguyên Hoàng Trần Hữu Lục 11 Đề tài: ĐỒNG HỒ SỐ HIỂN THỊ LCD GVHD: Nguyễn Trọng Huân Bit 6, 3-WGM01:0: Chế độ tạo dạng song Các bit này điều khiển đếm thứ tự của bộ đếm, nguồn cho giá trị lớn nhất của bộ đếm (TOP) và kiểu tạo dạng sóng sẽ được sử dụng Bit 5:4-COM01:0: Chế độ báo hiệu so sánh ngõ