BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN CƠ SỞ Đề tài: THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM BẰNG NÚT ẤN HIỂN THỊ TRÊN LED ĐOẠN Khoa: CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Giảng viên hướng dẫn : Phan Trịn Sinh viên thực Trương Quang Thông MSSV: 1411050210 : Lớp: 14DTD02 TP Hồ Chí Minh, KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Đề số: ……… PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM BẰNG NÚT ẤN HIỂN THỊ TRÊN LED ĐOẠN Họ tên sinh viên: Trương Quang Thông MSSV: 1411050210 Lớp: 14DTD02 Tên đề tài : THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM BẰNG NÚT ẤN HIỂN THỊ TRÊN LED ĐOẠN Các liệu ban đầu : - Sử dụng IC PIC 16F877A, BUTTON, LED đoạn - Nguyên lý sử dụng PIC 16F877A - Nguyên lý sử dụng LED đoạn Sơ đô chân PIC 16F877A LED đoạn - Nội dung nhiệm vụ : Nghiên cứu, thiết kế thi công mạch Đếm Sản Phẩm Sử Dụng nút nhấn hiển thị led đoạn Yêu cầu nhấn nút ấn BUTTON giá trị hiển thị LED đoạn phải nhảy lên đơn vị có giá trị từ 00 đên 99 Kết tối thiểu phải có: 1) Thiết kế sơ đồ nguyên lý vẽ mạch in 2) Hiểu rõ nguyên lý hoạt động mạch 3) Mạch hoạt động tốt Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /……… TP HCM, ngày … tháng … năm ……… Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) KHOA CƠ – ĐIỆN – ĐIỆN TỬ PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: ………………………………… Họ tên SV: ……………………………………… MSSV:……………………Lớp:…………………… Tuần Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày Ca Ngày 10 Ca Ngày Nội dung hướng dẫn Nội dung thực Ký tên LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển mạnh mẽ giới mặt, khoa khoa học cơng nghệ nói chung ngành cơng nghệ kỹ thuật điện tử nói riêng có nhiều phát triển vượt bậc, góp phần làm cho giới ngày đại văn minh Sự phát triển kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị với đặc điểm xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ hoạt động ổn định Là yếu tố cần thiết làm cho hoạt động người đạt hiệu cao Việc sản suất hàng loạt sản phẩm với số lượng lớn đòi hỏi người cần có cơng cụ cần thiết để kiểm sốt số lượng sản phẩm Chính em chọn đề tài “MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM BẰNG NÚT ẤN HIỂN THỊ TRÊN LED ĐOẠN” Nội dung báo cáo gồm chương : CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG 2: CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MƠ HÌNH CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MƠ HÌNH CHƯƠNG 4: THI CƠNG-KẾT QUẢ THỰC HIỆN CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN Mặc dù cố gắng hồn thành báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót mong q thầy, bạn đóng góp ý kiến để đồ án hoàn thiện LỜI CẢM ƠN e&f Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Tròn người nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian làm đồ án để em hoàn thành với thời gian sớm hoàn chỉnh BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (cỡ chữ 14pt, in đậm, viết hoa, đặt giữa) Giáo viên hướng dẫn : Phan Tròn Họ tên sinh viên : Trương Quang Thông Lớp : 14DTD02 MSSV :1411050210 Tên đề tài : THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM BẰNG NÚT ẤN HIỂN THỊ TRÊN LED ĐOẠN Điểm đánh giá : Xếp loại : TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (ký tên ghi rõ họ tên) BẢN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN (cỡ chữ 14pt, in đậm, viết hoa, đặt giữa) Giáo viên phản biện : Họ tên sinh viên : Trương Quang Thông Lớp : 14DTD02 MSSV : 1411050210 Tên đề tài : THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM BẰNG NÚT ẤN HIỂN THỊ TRÊN LED ĐOẠN Điểm đánh giá : Xếp loại : TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện (ký tên ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ĐẶT VẤN ĐỀ: Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà kỹ thuật số đóng vai trị quan trọng lĩnh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, cơng nghiệp tự động hóa, cung cấp thơng tin Do phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng Trong q trình sản xuất nhiều khâu tự động hóa Một khâu đơn giản dây chuyền sản xuất tự động hóa số lượng sản phẩm làm đếm cách tự động Tuy nhiên doanh nghiệp vừa nhỏ việc tự động hóa hồn tồn chưa áp dụng khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà cịn sử dụng nhân cơng MỤC TIÊU ĐỀ TÀI: Từ điều thấy khả em, em muốn làm điều nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo độ xác cao Nên em định thiết kế mạch đếm sản phẩm gần gũi với thực tế thật có ý nghĩa em làm phần nhỏ đóng góp cho xã hội NỘI DUNG ĐỀ TÀI: Đề tài chọn mạch đếm sản phẩm sữ dụng nút hiển thị LED đoạn tác dụng giảm bớt khó khăn quản lý số lượng sản phẩm sản xuất với số lượng lớn PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Sử dụng kiến thức học môn kỹ thuật số vi điều khiển điện tử để vẽ sơ đồ nguyên lý Sử dụng phần mềm protues 8.6 để mô thiết kế mạch in Sử dụng phần mềm CCS để lập trình code cho PIC 16F877A Sử dùng phần mềm PICKIT2 để nạp code cho PIC 16F877A KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN: Đồ án gồm có chương chính: - TỔNG QUANG VỀ ĐỀ TÀI - CỞ SỞ LÝ THUYẾT - TÍNH TỐN THIẾT KÊT - THI CƠNG MƠ HÌNH ( MÔ PHỎNG) - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Vi điều khiển PIC16F877A PIC 16F877A dòng PIC phổ biến (đủ mạnh tính năng, 40 chân, nhớ đủ cho hầu hết ứng dụng thông thường) Cấu trúc tổng quát PIC 16F877A sau: - K Flash ROM - 368 Bytes RAM - 256 Bytes EEPROM - ports (A, B, C, D, E) vào với tín hiệu điều khiển độc lập - định thời bits (Timer Timer 2) - Một định thời 16 bits (Timer 1) hoạt động chế độ tiết kiệm lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock - bô CCP( Capture / Compare/ PWM) - biến đổi AD 10 bits, ngõ vào - so sánh tương tự (Compartor) - định thời giám sát (WatchDog Timer) - Một cổng song song bits với tín hiệu điều khiển - Một cổng nối tiếp - 15 nguồn ngắt - Nạp chương trình cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming) - Được chế tạo cơng nghệ CMOS - 35 tập lệnh có độ dài 14 bits - Tần số hoạt động tối đa 20MHz 10 Ví dụ 1: State = input(PIN_E0); // State biến nhị phân (intl State) Ví dụ 2: #define SW1 PIN_D4 #define LED PIN C1 If (!input(SW1)) { output_toggle(LED); delay_ms(300);} - input_x(): x a, b, c,d, e (port a, b, c,d, e) Ví dụ: Unsigned char a; a = input_d(); // đọc byte từ port d gán vào a 25 Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ 3.1 SƠ ĐỒ KHỚI CỦA HỆ THỚNG: KHỐI NGUỒN KHỐI PHÍM NHẤN KHỐI XỬ LÝ KHỐI HIỂN THỊ Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống • Khối nguồn: có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện chiều cho mạch • Khối xử lý: IC xử lý tín hiệu theo chương trình nạp sẵn • Khối hiển thị: LED đoạn hiển thị thông tin theo mã code lập trình khối xử lý 26 3.2 Sơ đồ nguyên lý: Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý 3.3 Giá trị điện trở hạn dòng led đoạn Trong mạch thường dùng nguồn 5V nên để tránh việc đốt cháy led cách đơn giản mắc thêm trở hạn dịng Thơng số làm việc LED đoạn là: Điện áp = 2V Dòng = 20mA Vậy dùng nguồn 5V , áp rơi trở = -2 = V R = U / I = 3/(20*10^-3) = 150 ôm, chọn giá trị điên trở thực tế gần với yêu câu 220 Ohm 27 3.4 Sơ đồ luận lý Bắn Đầu Dem =0 Sai Dem < 100 Đúng Dem=Dem + + Xuất giá trị Dem 28 3.5 Code vi điều khiển #include Hình 3.2 Sơ đồ luận lý #FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOPROTECT, NODEBUG, NOBROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT #use delay(clock=8000000) int8 array[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; #DEFINE SW PIN_C0 void main() { int16 DEM=0; output_b(0xFF); output_d(0xFF); while(TRUE) { if(!input (PIN_C0)) { if(DEM