Đồ án điện tử viễn thông : hệ thống đo mực nước và bơm nước tự động sử dụng vi điều khiển PIC 16f887

63 1.1K 13
Đồ án điện tử viễn thông : hệ thống đo mực nước và bơm nước tự động sử dụng vi điều khiển PIC 16f887

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đồ án hệ thống đo mực nước và bơm nước tự động sử dụng vi điều khiển PIC 16f887 + Module cảm biến SRF05 + module điều khiển động cơ L298 + module hiển thị LCD + các nút nhấn điều khiển và led báo hiệu.

BỘ BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠIĐẠI HỌC PHẠM KỸ KỸ THUẬT TP TP HỒ HỒ CHÍCHÍ MINH TRƯỜNG HỌC PHẠM THUẬT MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ TỬ KHOA ĐIỆN ĐIỆN BỘ BỘ MƠN KỸ KỸ THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THƠNG MƠN THUẬT MÁY TÍNH - VIỄN THƠNG - ĐỒ ÁN MÔN HỌC NGÀNH : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌCĐIỆN Đề tài : NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Đề tài: MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG HIỂN THỊ MỰC NƯỚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY BƠM NƯỚC TỰ ĐỘNG DÙNG VI ĐIỀU HIỂN THỊ MỰCKHIỂN NƯỚC 16F887 DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 16F887 Giảng viên hướng dẫn: ThS HUỲNH THỊ THU HIỀN Giảng viên hướng dẫn: ThS HUỲNH THỊ THU HIỀN Sinh viên thực hiện: LÃ PHƯƠNG DUY MSSV: DUY 14141038 Sinh viên thực hiện: LÃ PHƯƠNG MSSV: 141410382 LẠI THỊ THU THẢO MSSV: 14141286 LẠI THỊ THU THẢO 14141286 TP HỒ CHÍ MINH – 06/2017 LỜI CẢM ƠN Em xin tỏ lòng kính trọng cảm ơn tới Cơ ThS Huỳnh Thị Thu Hiền chấp nhận, cải tiến đề tài tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô Khoa Điện – Điện tử truyền đạt cho em kiến thức cần thiết để em vận dụng thực tiễn, thực đồ án Em trân trọng giúp đỡ bạn bè lớp thời gian thực đồ án thời gian lượng kiễn thức có hạn nên việc thực đồ án khơng thể tránh khỏi việc có số sai sót, mong thầy thơng cảm Em xin chân thành cảm ơn! PHIẾU THƠNG TIN ĐỒ ÁN Thơng tin sinh viên Họ tên: 1.Lã Phương Duy MSSV: 14141038 Mail: 14141038@student.hcmute.edu.vn SĐT: 0905452796 2.Lại Thị Thu Thảo MSSV: 14141286 Mail: 14141286@student.hcmute.edu.vn SĐT: 01656417729 Thông tin đề tài Tên đề tài: Thiết kế thi công mạch điều khiển máy bơm nước tự động hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887 Đồ án môn học thực tại: Bộ mơn Kỹ Thuật Máy Tính- Viễn Thông, Khoa Điện - Điện Tử, Trường Đại học Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Thời gian thực hiện: Từ ngày 27/3/2017 đến 15/6/2017 Các nhiệm vụ cụ thể đề tài  Tìm hiểu tình hình nhu cầu thực tiễn Thực mạch điều khiển đèn máy bơm nước tự động hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887  Trình bày báo cáo nộp sản phẩm Lời cam đoan sinh viên Tơi xin cam đoan lí thuyết trình bày tham khảo tài liệu sách, tài liệu mạng có nguồn gốc rõ ràng việc thiết kế, thi công mạch thực hiện, khơng có chép nguồn Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 SV thực đồ án Lã Phương Duy Lại Thị Thu Thảo Giáo viên hướng dẫn xác nhận mức độ hoàn thành cho phép bảo vệ: …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… Xác nhận Bộ Môn Tp.HCM, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên học hàm học vị) BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Đề tài: Thiết kế thi công mạch điều khiển máy bơm nước tự động hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887 Sinh viên thực hiện: 1.Lã Phương Duy 2.Lại Thị Thu Thảo Giảng viên hướng dẫn: Ths Huỳnh Thị Thu Hiền MSSV: 14141038 MSSV: 14141286 Nhận xét bao gồm nội dung sau đây: Tính hợp lý cách đặt vấn đề giải vấn đề; ý nghĩa khoa học thực tiễn: Phương pháp thực hiện/ phân tích/ thiết kế: Kết thực hiện/ phân tích đánh giá kết quả/ kiểm định thiết kế: Kết luận đề xuất: Hình thức trình bày bố cục báo cáo: Kỹ chuyên nghiệp tính sáng tạo: Tài liệu trích dẫn: Đánh giá trùng lặp đề tài: Những nhược điểm thiếu sót, điểm cần bổ sung chỉnh sửa* 10 Nhận xét tinh thần, thái độ học tập, nghiên cứu sinh viên: Đề nghị giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày … tháng … năm 20… Người nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN (Dùng cho giảng viên phản biện) Đề tài: Thiết kế thi công mạch điều khiển máy bơm nước tự động hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887 Sinh viên thực hiện: 1.Lã Phương Duy 2.Lại Thị Thu Thảo MSSV: 14141038 MSSV: 14141286 Giảng viên hướng dẫn: Ths Huỳnh Thị Thu hiền Nhận xét bao gồm nội dung sau đây: Tính hợp lý cách đặt vấn đề giải vấn đề; ý nghĩa khoa học thực tiễn: Phương pháp thực hiện/ phân tích/ thiết kế: Kết thực hiện/ phân tích đánh giá kết quả/ kiểm định thiết kế: Kết luận đề xuất: Hình thức trình bày, bố cục chất lượng báo cáo: Tài liệu trích dẫn: Đánh giá trùng lặp đề tài: Những nhược điểm thiếu sót, điểm cần bổ sung chỉnh sửa* Câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng* Đánh giá chung - Điểm (Quy thang điểm 10 không làm tròn): …………./10 - Xếp loại chung (Xuất sắc, Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu, Kém): …………………………………………………… …………………………………… Đề nghị giảng viên phản biện Tp HCM, ngày … tháng … năm 20… Người nhận xét (Ký ghi rõ họ tên) MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN…………………………………………………………………….I PHIẾU THÔNG TIN ĐỒ ÁN……………………………………………………II BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN….……………………………………………………III MỤC LỤC….…………………………………………………………………….IV DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ …………… ………………… ……… V DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT…………………………………………… VI Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ 1.2.1 Mục tiêu đề tài 1.2.2 Nhiệm vụ đề tài 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu.………………………………………… 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp tài liệu 1.4.2 Phương pháp thực nghiệm 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn……………… ……………………………2 1.5.2 Ý nghĩa khoa học…………………………………………………….2 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn………………………………… …………… 1.6 Cấu trúc đồ án Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT………………………………………………… 2.1 Giới thiệu linh khiện sử dụng……………………………………….4 2.1.1 Vi điều khiển PIC16F887 2.1.1.1 Giới thỉệu vỉ điều khiển PIC16F887.4 2.1.1.2 Sơ đồ chân PIC16F887 hãng Microchip 2.1.5 2.1.1.3 Sơ đồ khối……………………………… 2.1.1.4 Tổ chức nhớ……………………………………………… 2.1.1.5 Điều chế độ rộng xung PWM…………………………………… 12 2.1.2 Module cảm biến siêu âm SRF0516 2.1.2.1 Nguyên lý hoạt động cấu tạo………………………………….16 2.1.2.2 Sơ đồ chân 18 2.1.2.3 Chức mạch 18 2.1.3 LCD 16x2… 18 2.1.3.1 Chức LCD……… 18 2.1.3.2 Sơ đồ chân 29 2.1.3.3 Chức mạch…… 20 2.1.4 Module điều khiển động DC L298 20 2.1.4.1 Chức năng………………… 20 2.1.4.2 Sơ đồ chân ……………… 21 2.1.4.3 Chức mạch…… 21 2.1.5 Nút nhấn đơn chân…………………………………………… … 21 2.1.6 Led đơn………………………………………………………… 22 2.1.6.1 Chức năng………………… 22 2.1.6.2 Sơ đồ chân………………… 23 2.1.6.3 Chức mạch………………… .23 2.1.7 Máy bơm nước………………… 23 2.1.8 Điện trở………………… 24 2.1.9 Biến trở………………… 26 Chương 3: MÔ PHỎNG-THIẾT KẾ THI CÔNG……………………………… 27 3.1 Sơ đồ khối……………………………………………………………… 27 3.1.1 Danh sách khối 27 3.1.2 Chức khối .28 3.2 Thiết kế phần cứng……………………………………………………… 29 3.2.1 Khối nguồn .29 3.2.2 Khối xử lý trung tâm .30 3.2.3 Khối cảm biến 31 3.2.4 Khối điều khiển động DC: 34 3.2.5 Khối led báo hiệu nút nhấn 36 3.2.6 Khối hiển thị 36 3.3 Lưu đồ chương trình…………………………………………………….37 Chương KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM…………………………………….38 4.1 Kết mô phỏng-nhận xét……………………………………………38 Đồ án mơn học Trang 37 Hình 3.14 Lưu đồ chương trình Chương 3: Mơ phỏng-Thiết kế thi cơng Đồ án môn học Trang 38 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THI CÔNG 4.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Hình 4.1: Mơ mạch Proteus Hình 4.2: Vẽ mạch in từ mạch mô Proteus Chương 4: Kết mô thi công Đồ án môn học Trang 39 4.2 KẾT QUẢ THI CÔNG – NHẬN XÉT -Trong q trình thực đề tài nhóm thực gặp nhiều khó khắn thực tế thi cơng mạch khó nhiều so với việc lên ý tưởng mơ mạch Tuy vậy, nhóm cuối hoàn thành khối hệ thống như: khối nguồn, khối xử lý trung tâm, khối cảm biến, khối điều khiển động DC, khối hiển thị, khối nút nhấn led báo hiệu thành công việc thi công “mạch điều khiển máy bơm nước tự động hiển thị mực nước dùng vi điều khiển PIC16f887” Trong lúc thi cơng, nhóm gom khối như: khối xử lý trung tâm, khối điều khiển động DC, khối hiển thị, khối nút nhấn led báo hiệu module kết nối với khối nguồn -Nhóm có đăng video clip cách hoạt động đề tài đường link: https://drive.google.com/file/d/0B88H0M0MxL5rSDM2S2ozVnNwWUU/view Hình 4.3: Bản vẽ mạch in Chương 4: Kết mô thi công Đồ án môn học Trang 40 Hình 4.4: Mạch thực tế Hình 4.5: Mặt sau mạch Chương 4: Kết mô thi công Đồ án môn học Trang 41 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận  Ưu điểm: -Mạch thiết kế nhỏ gọn, hoạt động ổn định theo yêu cầu đề ra, giá thành rẻ, trang bị vào bể chứa, hồ cá với chiều cao tương đối  Nhược điểm : -Hệ thống không hoạt động bể chứa có độ sâu lớn 400m -Một số port vi điều khiển module L298 trống, chưa sử dụng hết khả -Hệ thống báo hiệu đơn giản -Mỗi lần thay đổi hình dáng bể chưa phải thay đổi giá trị phần mềm (mã nguồn hệ thống) để hệ thống tính tốn xác 5.2 Hướng phát triển -Đề tài có nhiều hướng phát triển rộng Ta nâng cấp thành máy bơm nước chiều bơm xả nước theo u cầu, ngồi kết hợp thêm cánh tay robot đảm nhiệm vai trò lau chùi dọn dẹp bể chứa -Ngồi thêm module sim kết hợp với hệ thống giúp ta điều khiển hệ thống cách gián tiếp thông qua điện thoại di động -Đề tài sử dụng cho mục đích đo khoảng cách cải tiến thêm phần động để trở thành robot đường Chương 5: Kết luận hướng phát triển Đồ án môn học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Đình Phú (8/2016), Vi điều khiển PIC, TP.HCM [2] Nguyễn Đình Phú (8/2016), Thực hành vi điều khiển PIC, TP.HCM [3] http://www.alldatasheet.com/ [4] https://www.robot-electronics.co.uk/htm/srf05tech.htm/ Tài liệu tham khảo Trang 42 Đồ án môn học Trang 43 PHỤ LỤC Mã nguồn:  Thư viện TV_16F887.C #INCLUDE #FUSES NOLVP, NOPROTECT, HS, NOWDT, PUT #USE DELAY(CLOCK=20000000) ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  Thư viện TV_LCD.c #IFNDEF LCD_RS #DEFINE LCD_RS PIN_E0 #ENDIF #IFNDEF LCD_RW #DEFINE LCD_RW PIN_E1 #ENDIF #IFNDEF LCD_E #DEFINE LCD_E PIN_E2 #ENDIF #IFNDEF OUTPUT_LCD #DEFINE OUTPUT_LCD OUTPUT_D #ENDIF #DEFINE FUNCTION_SET #DEFINE DISPLAY_CONTROL 0X0F #DEFINE CLEAR_DISPLAY 0X01 #DEFINE ENTRY_MODE 0X06 #DEFINE SHIFT_LEFT 0X18 #DEFINE SHIFT_RIGHT 0X1C #DEFINE ADDR_LINE1 0X80 #DEFINE ADDR_LINE2 Phụ lục 0X38 0XC0 Đồ án môn học Trang 44 UNSIGNED INT16 NG3, TR3, CH3, DV3, TR, CH, DV, D,VT,TIME,A,I; VOID LCD_COMMAND(UNSIGNED CHAR MDK) //RS=0 { OUTPUT_LOW(LCD_RS); OUTPUT_LCD(MDK); OUTPUT_HIGH(LCD_E); DELAY_US(20); OUTPUT_LOW(LCD_E); DELAY_US(20); } VOID LCD_DATA(UNSIGNED CHAR MHT) //RS=1 { OUTPUT_HIGH(LCD_RS); OUTPUT_LCD(MHT); OUTPUT_HIGH(LCD_E); DELAY_US(20); OUTPUT_LOW(LCD_E); DELAY_US(20); } VOID LCD_SETUP() { OUTPUT_LOW(LCD_E); OUTPUT_LOW(LCD_RS); OUTPUT_LOW(LCD_RW); LCD_COMMAND(FUNCTION_SET); DELAY_MS(1); LCD_COMMAND(DISPLAY_CONTROL); LCD_COMMAND(CLEAR_DISPLAY); DELAY_MS(2); LCD_COMMAND(ENTRY_MODE); } VOID GIAIMA_LCD() { DV3 = VT%10 + 0X30; CH3 = VT/10%10 + 0X30; Phụ lục Đồ án môn học Trang 45 TR3 = VT/100%10 + 0X30; NG3 = VT/1000%10 + 0X30; IF (NG3 == 0x30) { NG3 = ' '; IF (TR3 == 0x30) { TR3 = ' '; IF (CH3 == 0x30) CH3 = ' '; } } DV = D%10 + 0X30; CH = D/10%10 + 0X30; TR = D/100%10 + 0X30; IF (TR == 0x30) { TR = ' '; IF (CH == 0x30) CH = ' '; } } VOID HT_LCD() { LCD_COMMAND(0XC0); LCD_DATA("V: ml D: cm"); LCD_COMMAND(0XC2); LCD_DATA(NG3); LCD_DATA(TR3); LCD_DATA(CH3); Phụ lục Đồ án môn học Trang 46 LCD_DATA(DV3); LCD_COMMAND(0XCB); LCD_DATA(TR); LCD_DATA(CH); LCD_DATA(DV); } VOID HT_LCD_STOP() { LCD_COMMAND(0X80); LCD_DATA(" DUNG HOAT DONG "); GIAIMA_LCD(); HT_LCD(); } VOID HT_LCD_START() { LCD_COMMAND(0X80); LCD_DATA(" HT HOAT DONG "); GIAIMA_LCD(); HT_LCD(); ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  File mã nguồn để nạp vào vi điều khiển 16F887 #INCLUDE "TV_16F887.C" #INCLUDE "TV_LCD.C" #DEFINE LED1 PIN_B0 #DEFINE LED2 PIN_B1 #DEFINE ON PIN_B4 #DEFINE TRIG PIN_A1 #DEFINE ECHO PIN_A0 Phụ lục Đồ án môn học UNSIGNED INT1 TT=1; UNSIGNED INT8 CAPDO=0; VOID CAM_BIEN_HOAT_DONG() { OUTPUT_HIGH(PIN_A1); DELAY_US(15); OUTPUT_LOW(PIN_A1); WHILE(!INPUT(ECHO)) {} SET_TIMER1(0); WHILE(INPUT(ECHO)) {} TIME=GET_TIMER1(); A=TIME/58 +1 ; D=15-A; VT=D*3.14*4*4; DELAY_MS(50); } VOID KT_PHIM() { IF(INPUT(ON) == 0) { DELAY_MS(20); IF(INPUT(ON) == 0) { TT=~TT; WHILE(!INPUT(ON)); Phụ lục Trang 47 Đồ án môn học } } } VOID MAIN() { SET_TRIS_B(0XF0); SET_TRIS_D(0X00); SET_TRIS_E(0X00); LCD_SETUP(); TT=1; SETUP_TIMER_1(T1_INTERNAL|T1_DIV_BY_8); SET_TRIS_C(0X00); SETUP_TIMER_2(T2_DIV_BY_16,249,1); SETUP_CCP1(CCP_PWM); SETUP_CCP2(CCP_PWM); SET_PWM1_DUTY(CAPDO*10); SET_PWM2_DUTY(0); SETUP_TIMER_0(T0_INTERNAL|T0_DIV_8); SET_TIMER0(3036); ENABLE_INTERRUPTS(INT_TIMER0); ENABLE_INTERRUPTS(GLOBAL); WHILE(TRUE) { KT_PHIM(); CAM_BIEN_HOAT_DONG(); GIAIMA_LCD(); HT_LCD(); IF (TT==1) Phụ lục Trang 48 Đồ án môn học Trang 49 { HT_LCD_START(); OUTPUT_HIGH(PIN_B0); OUTPUT_LOW(PIN_B1); SET_PWM1_DUTY(4*10); IF(D>=15) { FOR(I=0;I

Ngày đăng: 15/01/2018, 17:59

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • 1.4.2 Phương pháp thực nghiệm

  • 1.6 CẤU TRÚC ĐỒ ÁN

    • d) Tính hệ số chu kỳ xung PWM

  • CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG-THIẾT KẾ THI CÔNG

  • 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI

    • 3.2 Thiết kế phần cứng

  • CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan