Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Trƣờng đại học sƣ phạm hà nội Khoa vật lý - - Nguyễn thị ngát Sensor sht7x vi điều khiển at89c52 ứng dụng đo độ ẩm Khóa luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Vật lý kĩ thuật Hà nội - 2009 Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 A Lời nói đầu * Lý chọn đề tài Trong năm gần với phát triển vượt bậc khoa học công nghệ kỹ thuật, đặc biệt ngành điện tử, tin học, khoa học kỹ thuật có chuyển đổi từ dùng kỹ thuật tương tự (Analog) sang kỹ thuật số (Digital) Sự đời phát triển mạnh mẽ môn kỹ thuật số, đáp ứng nhu cầu tiếp cận kỹ thuật đại, kỹ thuật máy tính, tin học điều khiển tự động, đo lường điện tử Ngày với phát triển mạnh mẽ công nghệ MEMS (vi điện tử) Những mạch tích hợp cao, xử lý thông minh với giá thành hạ, ngày ứng dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống Để thoả mãn yêu cầu thực tế, đo thông số môi trường nghiên cứu, sử dụng rộng rãi, mang lại nhiều ứng dụng cho người Ví dụ thiết kế mạng cảm nhận không dây, hệ thống bơm nước tự động, mái hiên che mưa thông minh Một thông số môi trường cần đo độ ẩm ta sử dụng SENSOR độ ẩm Đây loại SENSOR số (có độ xác cao, nhỏ gọn, giá thành vừa phải…) mạnh dạn đưa nghiên cứu đề tài: “Sensor SHT7X vi điều khiển AT89C52 ứng dụng đo độ ẩm” * Mục đích nhiệm vụ đề  Mục đích - Khai thác sử dụng SENSOR đo độ ẩm SHT7X - Tìm hiểu sơ hiển thị LCD loại LMB162A - Tìm hiểu sơ vi điều khiển AT89C52  Nhiệm vụ Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 - Nghiên cứu lý thuyết tài liệu SHT7X - Nghiên cứu lý thuyết tài liệu LCD họ vi điều khiển AT89C52 - Thiết kế phần cứng mạch điện đo độ ẩm dùng SHT7X, AT89C52 LMB162A - Thiết kế phần mềm nhúng cho AT89C52 * Đối tƣợng nghiên cứu  Sensor SHT1X/SHT7X  Vi điều khiển AT89C52  Màn hiển thị LMB162A * Phạm vi nghiên cứu  Đo độ ẩm dùng SHT7X * ý nghĩa nghiên cứu  Giúp người học nắm kiến thức sensor độ ẩm SHT7X họ vi điều khiển * Phƣơng pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm * Cấu trúc nội dung  Chương Tổng quan họ SHT1X/SHT7X  Chương Giới thiệu họ vi điều khiển AT89C52 hiển thị LMB162A  Chương Thực nghiệm Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 B Nội Dung Chƣơng Tổng quan họ SHT1X/SHT7X Tổng quát sản phẩm SHT1X/SHT7X SHTXX module sensor đo độ ẩm nhiệt độ tương đối chip đơn gồm đầu số chuẩn hóa ứng dụng trình CMOS công nghiệp với chế siêu nhỏ cấp sáng chế (công nghệ CMOSens) đảm bảo độ tin cậy cao độ ổn định dài hạn tốt Thiết bị gồm thành phần cảm nhận điện dung polymer dùng làm sensor đo độ ẩm dải nhiệt độ tương đối Cả hai nối với chuyển đổi tương tự - số 14 bit mạch giao tiếp nối tiếp chip Như thu chất lượng tín hiệu tốt, thời gian phản hồi nhanh khả chống nhiễu từ bên tốt mà giá thành rẻ Mỗi SHTXX chuẩn hóa riêng với dải độ ẩm xác với ẩm kế thử nghiệm làm tham chiếu Các hệ số chuẩn hóa lập trình nhớ OTP Các hệ số dùng đo để chuẩn hóa tín hiệu từ sensor Giao diện nối tiếp - wire việc điều chỉnh điện cho phép ghép nối hệ thống nhanh chóng dễ dàng Kích thước nhỏ tiêu tốn lượng tạo thuận lợi cho hầu hết ứng dụng cần thiết Thiết bị có giao diện LCC (sóng mang chip không định hướng) cắm hay thành phần cắm nóng chân đơn đường Các tùy chọn gói sử dụng khách hàng làm theo yêu cầu Đầu đo nhiệt độ độ ẩm: - Đặc tính kĩ thuật + Sensor đo độ ẩm nhiệt độ tương đối + Điểm sương Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 + Đầu số chuẩn hóa toàn phần + Độ ổn định dài hạn cao + Không yêu cầu thành phần gắn + Tiêu thụ lượng + Giao diện cắm hay nối toàn phần chân + Kích thước nhỏ + Tự động ngắt nguồn Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Các thông số kết nối 2.1 Các chân nối nguồn SHTXX yêu cầu điện từ 2.4V đến 5.5V Sau bật nguồn, thiết bị cần 11ms để thoát khỏi trạng thái “sleep” Trước thời gian này, lệnh không gửi Các chân nguồn (VDD, GND) nối với tụ điện 100nF 2.2 Giao diện kết nối (2 - wire hai chiều trực tiếp) Giao diện nối tiếp SHTXX đánh giá số liệu đầu sensor lượng tiêu thụ không tương thích với giao diện PC 2.2.1 Dữ liệu đầu vào (SCK) SCK dùng để đồng hóa truyền thông vi điều khiển SHT1X/SHT7X Do giao diện gồm logic tĩnh đầy đủ nên tần số SCK tối thiểu 2.2.2 Dữ liệu nối tiếp (DATA) Chân ba trạng thái DATA dùng để truyền liệu vào thiết bị DATA chuyển sau sườn xung xuống hoạt động sườn xung lên xung nối tiếp SCK Trong trình truyền thông, đường DATA phải giữ ổn định với mức SCK cao Để tránh nhiễu tín hiệu, vi điều khiển nên giữ DATA mức Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 thấp Cần điện trở lớn gắn (ví dụ 10kOhm) để giữ cho tín hiệu mức cao (xem hình 2) Điện trở lớn thường gắn kênh vào/ra vi điều khiển Hình 2.2.3 Truyền lệnh Để khởi tạo đợt truyền, chuỗi “bắt đầu truyền” sinh Nó thành phần xung xuống DATA SCK mức cao, theo sau xung thấp SCK tăng DATA trở lại SCK mức cao (xem hình 3) Hình Lệnh tiếp gồm bit địa (hiện có "000") bit lệnh SHT1X/SHT7X định việc thu xác lệnh việc chuyển chân DATA xuống mức thấp (bit ACK) sau sườn xung xuống xung SCK thứ Đường DATA hoạt động (lên mức cao) sau sườn xung xuống xung SCK thứ 2.2.4 Chuỗi đo (RH T) Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Sau phát sinh lệnh đo ('00000101' cho độ ẩm tương đối, '00000011' cho nhiệt độ), vi điều khiển phải đợi đến đo xong Mất khoảng 11/55/210 ms cho phép đo 8/12/14 bit Thời gian xác biến thiên lên đến  15% với tốc độ tạo dao động Để báo hiệu đo xong, SHT1X hạ đường liệu xuống Vi điều khiển phải đợi báo hiệu "dữ liệu sẵn sàng" trước bắt đầu thay đổi xung SCK tiếp byte liệu đo byte mã kiểm tra tổng CRC truyền sau uC phải nhận biết byte cách hạ đường DATA xuống thấp Tất giá trị MSB bên phải tính trước (ví dụ xung SCK thứ MSB với giá trị 12 bit, với bit byte không sử dụng) Việc truyền thông kết thúc sau bit nhận biết liệu CRC Nếu chuỗi CRC không sử dụng vi điều khiển kết thúc việc truyền thông sau LSB liệu đo cách giữ ack mức cao Thiết bị tự động trở lại chế độ “sleep” sau trình đo truyền thông kết thúc Chú ý: Để giữ độ ổn định nhiệt độ 0.10C, SHTXX không nên hoạt động 15% thời gian (ví dụ tối đa lần đo/giây cho độ xác 12 bit) Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 2.2.5 Chuỗi khởi tạo lại kết nối Nếu truyền thông với thiết bị bị mất, chuỗi tín hiệu sau khởi tạo lại giao diện nối tiếp Khi để DATA mức cao, thay đổi SCK từ lần trở lên Sau phải chuỗi “bắt đầu khởi tạo” trước thực lệnh Chuỗi khởi tạo lại giao diện Thanh ghi trạng thái giữ nguyên nội dung (xem hình 4) 2.2.6 Tính chuỗi kiểm tra tổng CRC Việc truyền thông số đảm bảo chuỗi kiểm tra tổng bit Nó đảm bảo liệu sai tìm loại bỏ Nguyễn Thị Ngát K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 2.3 Thanh ghi trạng thái Một số chức tiên tiến SHTXX có sẵn ghi trạng thái Phần nêu tổng quát ngắn gọn đặc tính 2.3.1 Độ xác đo Độ xác đo mặc định với 14 bit (nhiệt độ) 12 bit (độ ẩm) giảm xuống 12 hay bit Như đặc biệt hữu dụng với ứng dụng tốc độ cao hay có lượng tiêu thụ thấp 2.3.2 Hết pin Chức hết pin thông báo điện VDD 2.47V Độ xác  0.05V Chuyển đổi đầu thành giá trị vật lý 3.1 Độ ẩm tương đối Để bù cho không tuyến tính sensor độ ẩm để đạt độ xác hoàn toàn, nên chuyển đổi giá trị đầu theo công thức sau: RHtuyến tính = C1 + C2 * SO RH + C3 * SO RH SO RH C1 C2 C3 12 bít bít -4 -4 0,0405 0,648 -2,8.10 6 -7,2.10 4 Table Humidity conversion coefficients (Trích dẫn tài liệu trang: http://www.sensirion.com) Để đơn giản, đỡ phải tính toán xem công thức chuyển đổi ý ứng dụng “bù không tuyến tính độ ẩm tương đối nhiệt độ” Sensor đo độ ẩm không phụ thuộc nhiều vào điện Nguyễn Thị Ngát 10 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 - Không gian nhớ chương trình (mã) 64K - Không gian nhớ liệu 64K - Bộ xử lý bít (thao tác bít riêng rẽ) - 210 vị trí nhớ định địa chỉ, vị trí bít - Nhân/chia s 1.1.2 Sơ đồ chân 8051 a) Chân VCC: Chân số 40 chân VCC cấp điện nguồn cho vi điều khiển Nguồn điện cấp +5V  0.5 b) Chân GND: Chân số 20 nối GND (hay nối mass) Khi thiết kế cần sử dụng mạch ổn áp để bảo vệ cho vi điều khiển, cách đơn giản sử dụng IC ổn áp 7805 1.2 Các chân (PINOUT) Các chân mô tả tóm tắt chức sau: Nguyễn Thị Ngát 17 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Chip 8051 có 40 chân, 32 40 chân làm nhiệm vụ xuất/nhập, nhiên 24 32 đường có mục đích Mỗi đường hoạt động xuất/nhập hoạt động đường điều khiển hoạt động đường địa chỉ/dữ liệu bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp 32 chân chia làm port – bit Với thiết kế yêu cầu mức tối thiểu nhớ thành phần bên khác, ta sử dụng port làm nhiệm vụ xuất/nhập liệu đường cho port xử lý đơn vị giao tiếp với thiết bị song song máy in, biến đổi D - A vv…, đường hoạt động độc lập giao tiếp với thiết bị đơn bit chuyển mạch, LED, cuộn dây, động cơ… 1.2.1 Port Port (từ chân 32 đến chân 39 8051) có công dụng Các chân port ký hiệu P0.0, P0.1…, P0.7 Trong thiết kế có tối thiểu thành phần, port sử dụng làm nhiệm vụ xuất/nhập Trong thiết kế lớn có nhớ ngoài, port trở thành bus địa bus liệu đa hợp 1.2.2 Port Port có công dụng xuất/nhập (các chân từ đến chíp 8051) Các chân port ký hiệu P1.0, P1.1…, P1.7 dùng để giao tiếp với thiết bị bên có yêu cầu chúng sử dụng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi 1.2.3 Port Port (các chân từ 21 đến 28 8051) có công dụng, làm nhiệm vụ xuất/nhập byte địa cao bus địa 16 bit cho thiết kế có nhớ chương trình thiết kế có nhiều 256 byte nhớ liệu 1.2.4 Port Nguyễn Thị Ngát 18 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Port (các chân từ 10 đến 17 chíp 8051) có hai công dụng Khi không hoạt động xuất/nhập, chân port có nhiều chức riêng (mỗi chân có chức riêng liên quan đến đặc trưng cụ thể 8051) Bit Tên Địa bit Chức P3.0 RxD B0H Chân nhận liệu port nối tiêp P3.1 TxD B1H Chân phát liệu port nối tiếp P3.2 INT0 B2H Ngõ vào ngắt P3.3 INT1 B3H Ngõ vào ngắt P3.4 T0 B4H Ngõ vào định thời/đếm P3.5 T1 B5H Ngõ vào định thời/đếm P3.6 WR B6H Điều khiển ghi nhớ liệu P3.7 RD B7H Điều khiển đọc nhớ liệu P1.0 T2 90H Ngõ vào nhớ định thời/đếm P1.1 T2EX 91H Nạp lại/thu nhận định thời Bảng : Chức chân port port 1.2.5 Các chân cho phép nhớ chương trình PSEN 8051 cung cấp cho ta tín hiệu điều khiển bus Tín hiệu cho phép nhớ chương trình PSEN (program storeenable) tín hiệu xuất chân 29 Đây tín hiệu điều khiển cho phép ta truy xuất nhớ chương trình Chân thường nối với chân cho phép OE (output enable) EPROM (hoặc ROM) phép đọc byte lệnh Nguyễn Thị Ngát 19 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Tín hiệu PSEN logic suốt thời gian tìm nạp lệnh Các mã nhị phân chương trình hay opcode (mã thao tác) đọc từ EPROM, qua bus liệu chốt vào ghi lệnh IR 8051 để giải mã Khi thực thi chương trình chứa ROM nội, PSEN trì logic không tích cực (logic 1) 1.2.6 Chân cho phép chốt địa ALE 8051 sử dụng chân 30, chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa ALE (address latch enable) để giải đa hợp (demultiplexing) bus liệu bus địa Khi port sử dụng làm bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp, chân ALE xuất tín hiệu để chốt địa (byte thấp địa 16 bit) vào ghi suốt 1/2 đầu chu kỳ nhớ (memory cycle) Sau điều thực hiện, chân porst xuất/nhập liệu hợp hệ suốt 1/2 thứ chu kỳ nhớ Tín hiệu ALE có tần số 1/6 tần số mạch dao động bên chíp vi điều khiển dùng làm xung clock cho phần lại hệ thống Nếu mạch dao động có tần số 12 MHz, tín hiệu ALE có tần số 2MHz Ngoài hệ thời gian thực thi lệnh MOVX, xung ALE bị bỏ qua Chân ALE dùng để nhận xung ngõ vào lập trình cho EPROM chíp phiên 8052 có EPROM 1.2.7 Chân truy xuất EA Ngõ vào (chân 31) nối với 5V (logic 1) với GND (logic 0) Nếu chân nối lên 5V, 8051/8052 thực thi chương trình ROM nội (chương trình nhỏ 4K/8K) Nguyễn Thị Ngát 20 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Nếu chân nối với GND (và chân PSEN logic 0), chương tình cần thực thi chứa nhớ Các phiên EPROM 8051 sử dụng chân EA làm chân nhân điện áp cấp điện 21V (V PP ) cho việc lập trình EPROM nội (nạp EPROM) 1.2.8 Chân RESET (RST) Ngõ vào RST (chân 9) ngõ vào xóa (master reset) 8051 dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt reset hệ thống Khi ngõ vào treo mức logic tối thiểu hai chu kỳ máy, ghi bên 8051 nạp giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống 1.2.9 Các chân XTAL1 XTAL2 Mạch dao động bên chíp 8051 ghép với thạch anh bên hai chân XTAL1 XTAL2 (chân 18 chân 19) Tần số danh định thạch anh 12 MHz cho hầu hết chíp họ MCS - 51 (80C31BH – sử dụng thạch anh 16 MHz bên trong, mạch dao động bên chíp không cần thạch anh bên ngoài) Màn hiển thị LMB162A 2.1 Hình dáng kích thước Có nhiều loại LCD có hình dáng kích thước khác nhau, loại LCD thông dụng: Nguyễn Thị Ngát 21 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất tích hợp chíp điều khiển bên lớp vỏ đưa chân giao tiếp cần thiết Các chân đánh số thứ tự đặt sau: 11 12 13 14 15 16 10 2.2 Chức chân Chân số Tên Chức VSS Chân nối đất cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với GND mạch điều khiển VDD Chân cấp nguồn cho LCD, thiết kế mạch ta nối Nguyễn Thị Ngát 22 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 chân với VCC = 5V mạch điều khiển Vee Chân dùng để điều chỉnh độ tương phản LCD RS Chân chọn ghi Báo cho LCD biết tới hiển thị liệu hay thực thi lệnh điều khiển (mức 0: Lệnh , mức 1: Hiển thị liệu) R/W Chân chọn chế độ đọc/ghi Có tác dụng cho LCD biết vi điều khiển muốn đọc hay ghi (mức 0: LCD hoạt động chế độ ghi, mức 1: LCD hoạt động chế độ đọc) E Chân cho phép (enable): Chân cho biết vi điều khiển liên lạc với nó, mức tích cực mức Chân dùng để điều khiển trạng thái đường truyền liệu - 14 DB0- Tám đường bus liệu dùng để trao đổi thông tin DB7 với MPU, có chế độ sử dụng đường bus này: + Chế độ bit: Dữ liệu truyền đường, với bit MSB (bít có trọng số lớn) bit DB7 + Chế độ bit: Dữ lệu truyền đường từ DB4 tới DB7, bit MSB DB7 Chi tiết sử dụng giao thức đề cập phần sau Nguyễn Thị Ngát 23 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp 15 - 16 A-K Sensor độ ẩm SHT71 Là chân Anode Cathode LED backlight Do chất cấu tạo, ta nhìn theo kí tự LCD nguồn sáng xung quanh Trong điều kiện ánh sáng môi trường yếu không có, LCD muốn hiển thị phải tự tạo ánh sáng cho riêng Các LED backlight thiết kế bên LCD để thực nhiệm vụ Muốn cho LCD tự phát sáng, cần đặt điện áp phân cực thuận vào chân AK Có thể sử dụng transistor để điều khiển tắt bật theo ý muốn Bảng: Chức chân LCD Ghi chú: chế độ “đọc”, MPU đọc thông tin từ LCD thông qua chân DBx chế độ “ghi”, MPU xuất thông tin điều khiển cho LCD thông qua chân DBx Nguyễn Thị Ngát 24 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 CHƢƠNG THựC NGHIệM Thiết kế phần cứng 1.1 Mạch ổn áp 5V IC 7805 có chân:  Chân số chân IN (hình vẽ dưới)  Chân số chân GND (hình vẽ dưới)  Chân số chân OUT (hình vẽ dưới) Ngõ OUT ổn định 5V dù điện áp nguồn thay đổi Mạch dùng để bảo vệ mạch điện hoạt động điện áp 5V (các lọai IC thường hoạt động điện áp này) Nếu nguồn điện có cố đột ngột: Điện áp tăng cao mạch điện hoạt động ổn định nhờ có IC 7805 giữ điện áp ngõ OUT 5V không đổi Nguồn cung cấp nguồn chiều lấy từ máy biến áp với điện áp từ 5V đến 15V để đưa vào ngõ IN Sơ đồ chân IC7805 Nguyễn Thị Ngát 25 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 1.2 Mạch điện a) Mạch nguồn ổn áp 5V Mạch điện sử dụng nguồn chiều ổn định có điện áp +5V nên ta dùng mạch ổn áp với IC7805 vi mạch có đầu ổn định Uvào = 5V đến 15V Ura = 5V R = 330  C1 = C2 = 100  F + Uvào C1 7805 78778 77770 R Ura C2 - - - Nguyễn Thị Ngát + 26 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 b) Sơ đồ mạch nguyên lý 5V P0.1 P0.0 Dưới sơ đồ mạch nguyên lý: AT89C52 + SHT71 + LMB162A SHT71 Nguyễn Thị Ngát 27 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Thiết kế phần mềm Khởi tạo Đọc nhiệt độ đọc độ ẩm Hiển thị Kết thúc Trên sơ đồ tổng quát Toàn nội dung phần mềm viết ngôn ngữ ASM đề cập phần phụ lục Thử nghiệm Nguyễn Thị Ngát 28 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Chúng tiến hành lắp ráp, đo đạc giá trị nhiệt độ, độ ẩm môi trường sử dụng Sensor SHT71 phòng thực hành kĩ thuật điện tử cho kết tốt Nguyễn Thị Ngát 29 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 C kết luận khoá luận vào tìm hiểu ứng dụng Sensor SHT7X để đo độ ẩm nhiệt độ thông qua điều khiển 89C52 Khoá luận khai thác sử dụng nhiều ứng dụng công nghệ đại mang tính thời công nghệ vi điện tử, công nghệ tin học cụ thể là: - Hiểu nguyên lý hoạt động sensor độ ẩm SHT7X ứng dụng - Đã tìm hiểu sơ họ vi điều khiển AT89C52, họ vi điều khiển ứng dụng rộng rãi có xu hướng phát triển mạnh - Đã tìm hiểu sơ hiển thị LMB162A Nó sử dụng nhiều ứng dụng vi điều khiển Đề tài thực có ý nghĩa áp dụng vào mục đích cụ thể, ví dụ cảm biến trời mưa mở tự động thiết bị che mưa Vì mong góp ý cộng tác quan tâm Nguyễn Thị Ngát 30 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 tài liệu tham khảo Tống Văn On ( chủ biên), Hoàng Đức Hải (2004), Thiết kế hệ thống với họ 8051, nhà xuất Phương Đông Tống Văn On, Hoàng Đức Hải (2008), Họ vi điều khiển 8051, nhà xuất Lao Động – Xã Hội Wedside: http://www.sensirion.com wedside: http://www.8052.com/tutlcd.phtml wedside: http://vagam.dieukhien.net wedside: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/H/D/4/4/HD44780U.s html Nguyễn Thị Ngát 31 K31D_ Cử nhân lý [...]... tiến hành lắp ráp, đo đạc giá trị nhiệt độ, độ ẩm của môi trường sử dụng Sensor SHT71 trên phòng thực hành kĩ thuật điện tử và cho kết quả tốt Nguyễn Thị Ngát 29 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 C kết luận khoá luận đã đi vào tìm hiểu và ứng dụng Sensor SHT7X để đo độ ẩm và nhiệt độ thông qua sự điều khiển của 89C52 Khoá luận đã khai thác sử dụng được nhiều ứng dụng của các công... tính thời sự như công nghệ vi cơ điện tử, công nghệ tin học cụ thể là: - Hiểu được nguyên lý hoạt động của sensor độ ẩm SHT7X và ứng dụng của nó - Đã tìm hiểu sơ bộ về họ vi điều khiển AT89C52, đây là họ vi điều khiển đang được ứng dụng rộng rãi và có xu hướng phát triển mạnh - Đã tìm hiểu sơ bộ về màn hiển thị LMB162A Nó được sử dụng trong rất nhiều các ứng dụng của vi điều khiển Đề tài thực sự có...Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Bù độ phụ thuộc độ ẩm tương đối/nhiệt độ Với nhiệt độ, đặc biệt khác nhau từ 25 0 C (khoảng 77F), hệ số nhiệt độ của sensor đo độ ẩm tương đối được tính theo: RH thực = (T 0 C - 25)* (t 1 + t 2 *SO RH ) + RH tuyến tính Công thức trên ứng với độ ẩm tương đối cỡ 0.12% /độ C /độ ẩm tương đối 50% SO RH 12 bít 8 bít t1 0,01 0,01 t2 0,00008... trong 24h để sản phẩm nhả khí nhiễm bẩn trước khi đóng gói Nguyễn Thị Ngát 15 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 CHƢƠNG 2 GIớI THIệU Về Họ VI ĐIềU KHIểN AT89C52 Và MàN HIểN THị LMB162A 1 Giới thiệu về họ vi điều khiển AT89C52 1.1 Sơ đồ khối của chíp 8051 INT1 INT2 T2 Điều khiển ngắt RAM Các thanh ghi ROM T0 T1 T2EX Bộ định thời CPU Dao động Bus điều khiển EA RST Cổng vào/ ra P0 P3... phức tạp hơn 3.3 Điểm sương Do độ ẩm và nhiệt độ đều được đo trên cùng một chip, SHTXX cho phép đo điểm sương chính xác Nhờ so sánh các giá trị nhiệt độ và độ ẩm trước và sau khi bật bộ tăng nhiệt, tính chính xác của cả hai sensor có thể thay đổi Với môi trường có độ ẩm tương đối cao (hơn 95%) thì vi c làm nóng sensor sẽ ngăn sự đọng nước làm thay đổi thời gian phản hồi và độ chính xác Chú ý: Khi được... thị dữ liệu hay thực thi các lệnh điều khiển (mức 0: Lệnh , mức 1: Hiển thị dữ liệu) 5 R/W Chân chọn chế độ đọc/ghi Có tác dụng cho LCD biết vi điều khiển muốn đọc hay ghi (mức 0: LCD hoạt động ở chế độ ghi, mức 1: LCD hoạt động ở chế độ đọc) 6 E Chân cho phép (enable): Chân này cho biết là vi điều khiển đang liên lạc với nó, mức tích cực là mức 1 Chân này dùng để điều khiển trạng thái đường truyền dữ... thạch anh 16 MHz bên trong, mạch dao động bên trong chíp không cần thạch anh bên ngoài) 2 Màn hiển thị LMB162A 2.1 Hình dáng và kích thước Có rất nhiều loại LCD có hình dáng và kích thước khác nhau, đây là một loại LCD thông dụng: Nguyễn Thị Ngát 21 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Khi sản xuất LCD, nhà sản xuất đã tích hợp chíp điều khiển bên trong lớp vỏ và chỉ đưa các chân... nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 4.2 Thông tin về hàn gắn Tiêu chuẩn SHT7X được hàn trong khoảng thời gian giới hạn là 20 giây cho nhiệt độ lớn nhất là 2350C Phương pháp hàn gắn thông thường, chỉ được hàn trong thời gian giới hạn là 5 giây ở nhiệt độ lên tới 3500C Nguyễn Thị Ngát 14 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Sau khi hàn thiết bị phải được bảo quản tại giá trị >74%RH ít nhất trong. .. mạch nguyên lý: AT89C52 + SHT71 + LMB162A 4 SHT71 2 3 Nguyễn Thị Ngát 27 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 2 Thiết kế phần mềm Khởi tạo Đọc nhiệt độ đọc độ ẩm Hiển thị Kết thúc Trên đây là sơ đồ tổng quát Toàn bộ nội dung phần mềm được vi t bằng ngôn ngữ ASM được đề cập trong phần phụ lục 3 Thử nghiệm Nguyễn Thị Ngát 28 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Chúng... của địa chỉ 16 bit) vào một thanh ghi ngoài trong suốt 1/2 đầu của chu kỳ bộ nhớ (memory cycle) Sau khi điều này đã được thực hiện, các chân của porst 0 sẽ xuất/nhập dữ liệu hợp hệ trong suốt 1/2 thứ 2 của chu kỳ bộ nhớ Tín hiệu ALE có tần số bằng 1/6 tần số của mạch dao động bên trong chíp vi điều khiển và có thể được dùng làm xung clock cho phần còn lại của hệ thống Nếu mạch dao động có tần số 12 MHz, ... tài: Sensor SHT7X vi điều khiển AT89C52 ứng dụng đo độ ẩm * Mục đích nhiệm vụ đề  Mục đích - Khai thác sử dụng SENSOR đo độ ẩm SHT7X - Tìm hiểu sơ hiển thị LCD loại LMB162A - Tìm hiểu sơ vi điều. .. hoạt động sensor độ ẩm SHT7X ứng dụng - Đã tìm hiểu sơ họ vi điều khiển AT89C52, họ vi điều khiển ứng dụng rộng rãi có xu hướng phát triển mạnh - Đã tìm hiểu sơ hiển thị LMB162A Nó sử dụng nhiều... đổi ý ứng dụng “bù không tuyến tính độ ẩm tương đối nhiệt độ Sensor đo độ ẩm không phụ thuộc nhiều vào điện Nguyễn Thị Ngát 10 K31D_ Cử nhân lý Khoá luận tốt nghiệp Sensor độ ẩm SHT71 Bù độ phụ