Đang tải... (xem toàn văn)
MẠCH đếm sản PHẨM có cài đặt số LIỆU DÙNG 89c51 (có code và layout) MẠCH đếm sản PHẨM có cài đặt số LIỆU DÙNG 89c51 (có code và layout) MẠCH đếm sản PHẨM có cài đặt số LIỆU DÙNG 89c51 (có code và layout) MẠCH đếm sản PHẨM có cài đặt số LIỆU DÙNG 89c51 (có code và layout) MẠCH đếm sản PHẨM có cài đặt số LIỆU DÙNG 89c51 (có code và layout) MẠCH đếm sản PHẨM có cài đặt số LIỆU DÙNG 89c51 (có code và layout)
ĐỒ ÁN MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CÓ CÀI ĐẶT SỐ LIỆU THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2017 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DC Direct Current ĐỒ ÁN trang / 18 CHƯƠNG GIỚI THIỆU MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM 1.1 Tính quan trọng sản phẩm: • Tiết kiệm lượng điện cách tối ưu • Quản lý sản phẩm cách hiệu nâng cao suất • Đáp ứng nhu cầu học sinh giảng viên • Giúp phát triển tư duy, tính sáng tạo làm tảng để nghiên cứu, khai thác ứng dụng phức tạp 1.2 Phương pháp nghiên cứu: • Tìm hiểu chế cấu tạo nguyên lý hoạt động: AT89C51, bàn phím cài đặt sản phẩm, module bluetooth hc-05, cảm biến hồng ngoại, led đoạn, số linh kiện khác, … • Phát triển mạch tìm hiểu viết code C++ giao tiếp qua module Bluetooth HC-05 • Thiết kế, thi cơng, xếp hồn thiên boarch để có sản phẩm hồn chỉnh tỉ mỹ • Có thể áp dụng đưa thực tế làm sản phẩm sử dụng 1.3 Thành nghiên cứu: • Tạo sản phẩm hồn chỉnh sử dụng thực tế đáp ứng yêu cầu đặt đồ án 1.4 Yêu cầu đề tài: • Display lên led đoan • Bàn phím cài đặt thơng số MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang / 18 • Sensor phát sản phẩm • Thiết kế thi công phần cứng MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang / 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 2.1 Sơ đồ khối: 2.1.1 Sơ đồ khối: LED đoạn Cảm biến hồng ngoại Khối Vi Xử lý Sensor cài đặt thông số Modul blutooth Khối nguồn Thiết bị đầu cuối Hình 2.1: Sơ đồ khối Lời giải thích: Khi khối nguồn cấp điện vào khối vi xử lý khối vi xử lí cấp nguồn vào khai thác vận hành khối khác,, ta đặt thông số cho sản phẩm đưa vào khối vi xử lý đồng thời khối khác khối cảm biến quang khối cảm biến hồng ngoại trả kết khối vi xử lí, khối vi xử lý tính tốn thiết kế đưa kết khối thị LED đoạn, LED đoạn xuất kết cần thị số sản phẩm vào nhà máy, module bluetooth HC-05 thông qua cổng UART báo lên MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CÓ CÀI ĐẶT THÔNG SỐ ĐỒ ÁN trang / 18 điện thoại lúc điện thoại số sản phẩm cần đếm, đến sản phẩm đủ dùng lại hiển thị đèn không đếm 2.1.2 Chức khối: • Khối nguồn: cấp nguồn chiều từ 5-12V DC dùng để cung cấp nguồn • • • • điện cho linh kiện mạch vận hành Khối vi xử lý: tính tốn xử lý xuất cần mong muốn Khối điều khiển:nhập số sản phẩm cần đáp ứng cho Vi xử lí Khối hiển thị (LCD): dùng LED đoạn để thị yêu cầu đề tài Module Bluetooth Hc-05: dùng module bluetooth để xác định xác sản phẩm qua cảm biến hồng ngoại để vi xử lí xử lý • Khối cảm biến hồng ngoại: đếm số mức cao để at89c51 xử lý dùng để xác số sản phẩm vào nhà máy 2.1.3 Linh kiện khối: • Khối vi xử lí: AT89c51 • Khối cảm biến: cảm biến hồng ngoại, module bluetooth • Khối thị: Led đoạn 2.2 Tìm hiểu linh kiện: 2.2.1 AT89C51 (khối vi xử lí): Hình 2.2: Chip AT89C51 MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CÓ CÀI ĐẶT THÔNG SỐ ĐỒ ÁN trang 10 / 18 At89c51 chíp vi điều khiển sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ MegaAVR có sức mạnh hẳn Atmega8 Atmega 89c51 vi điều khiển bít dựa kiến trúc RISC nhớ chương trình 32KB ISP flash ghi xóa hàng nghìn lần, 1KB EEPROM, nhớ RAM vô lớn giới vi xử lý bít (2KB SRAM) Hình 2.3: Sơ đồ chân AT89C51 Thơng số At89c51-PU: • Chân 30 (ALE: Adress Latch Enable) tín hiệu điều khiển xuất ra, • cho phép phân kênh bus địa bus liệu port Chân 31 (EA: Eternal Acess) đưa xuống thấp cho phép chon nhớ • mã ngồi 32 chân lại chia làm cổng vào ra: • Vào tức dùng chân để đọc mức logic P0 từ chân 39 đến chân 32 tương ứng chân P0_0 đến P0_7 • P1 từ chân đến chân tương ứng chân P1_0 đến P1_7 • P2 từ chân 21 đến chân 28 tương ứng chân P2_0 đến P2_7 • P3 từ chân 10 đến chân 17 tương ứng chân P3_0 đến P3_7 2.2.2 IC tạo ổn áp 7805 (IC ổn áp 5V): MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CÓ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 11 / 18 Hình 2.4: Sơ đồ IC 7805 Với mạch điện không đòi hỏi độ ổn định điện áp cao, sử dụng IC ổn áp thường người thiết kế sử dụng mạch điện đơn giản Các loại ổn áp thường sử dụng IC 7805, với 05 điện áp cần ổn áp Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V Việc dùng loại IC ổn áp 7806 tương tự nhau, minh họa cho IC ổn áp 7805: Thông số kỹ thuật • Chân số chân IN • Chân số chân GND • Chânsố chân OUT 2.2.3 Module bluetooth : MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 12 / 18 Hình 2.5: Module Bluetooth HC-05 2.2.4 LED đoạn (khối thị Led): Hình 2.6: LED đoạn LED đoạn (Seven Segment display) linh kiện phổ dụng , dùng công cụ hiển thị đơn giản Trong LED đoạn bao gồm LED mắc lại với , mà có tên LED đoạn ,7 LED đơn mắc cho hiển thị số từ - , vài chữ thơng dụng, để phân cách người ta dùng thêm led đơn để hiển thị dấu chấm Các led đơn gọi tên theo chữ A- B -C-D-E-F-G, dấu chấm Như muốn hiển thị ký tự ta cần cấp nguồn vào chân led sáng mong muốn 2.2.5 khối cảm biến thu phát hồng ngoại (khối cảm biến): Cảm biến hồng ngoại có chức phát vật cản đồng thời xuất mức cao mức thấp trả vi xử lý từ dùng để đếm số sản phẩm MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 13 / 18 Thộng số kỹ thuật • Sử dụng led phát hồng ngoại • led thu hồng ngoại • Led nguồn báo sáng • Biến trở điều chỉnh độ chỉnh VR vng 10K • Chân AO - DO- GND - VCC • Điện áp hoạt động : 3.3 đến 5VDC • VCC= 3-5VDC • GND = 0V • D0 = tín hiệu 1, MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 14 / 18 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 3.1 Sơ đồ nguyên lý mạch: Hình 3.1: Sơ đồ ngun lý Giải thích sơ đồ: • Khối nguồn: J1 để lấy nguồn vào cung cấp cho mạch,D1 chỉnh lưu bán kì để biến đổi dòng AC thành DC,Tụ C! tụ có điện dung đủ lớn lọc nguốn đầu vào giảm áp giúp nguồn phẳng cho 7805,giá trị thông thường MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 15 / 18 C1=1000uF,C2 la lọc nguồn đầu cho 7805.Chọn C2=10uF,2 tụ đểốngống nhiễu • Khối đếm sản phẩm: gán vào chân PB1 PB0 phát vật cản qua cảm biến trả mức cao mức thấp vi xử lý, từ vi xử lý tính tốn số vật cản qua tức số sản phẩmra vào nhà máy trả kết thị LED đoạn • Khối vi điề khiển gắn vào chân vi xử lý sau nhận tín hiệu cảm biến hồng ngoại có sản phẩm vàosẽ tạo mức cao ngược tạo mức thấp, trả kết vi xử lý vi xử lý biết kết mà tạo mức cao hay thấp để biết sản phẩm vào hay • LED đoạn nhận mã lấy liệu xuất yêu cầu vi xử lý số sản phẩm qua cảm biến hồng ngoại modul Blutooth HC-05 • Ngoài chân Vcc chân GND linh kện cấp nguồn từ khối nguồn để hoạt động 3.2 Sơ đồ mạch in: MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 16 / 18 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THI CƠNG 4.1Điều kiện mơ phỏng: 4.1.1 Điều kiện mơ phỏng: • Cảm biến hoạt động lấy liệu gửi về vi xử lí • vi xử lí điều khiển gữi liệu lên Led đoạn theo yêu cầu • thị đếm số sản phẩm,ra vào qua bluetooth • nhập sản phẩm theo yêu cầu 4.1.2 Kết quả: Từng phần yêu cầu đạt chạy đạt điều kiện mô mong muốn 4.2 Thi cơng: 4.2.1 Kết quả: • Cảm biến hồng ngoại hoạt động tốt gữi liệu xác vi xử lý thị kết mong muốn lên Led đoạn • Bluetooth đáp ứng kịp thời đạt điều kiện cho phép • Số sản phẩm vào trả kết • Module Bluetooth HC-05 đếm sản phẩm thơng qua UART để thị lên hình điện thoại có tất sản phẩm cần đếm MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 17 / 18 CHƯƠNG KẾT LUẬN CHUNG 5.1 Ưu điểm: • Hoạt động linh hoạt, xác dễ sử dụng, khơng tốn nhiều lượng • Mạch đơn giản dễ chế tạo, tốn chi phí • Có thể áp dụng vào thực tiễn đưa vào nhà máy 5.2 Khuyết điểm: • Chưa đáp ứng tốt số sản phẩm vào lúc khơng nhận diện sản phẩm • Cảm biến hồng ngoại đơi bị xử cố • Module bluetooth HC-05 đáp ứng chậm 5.3 Những vấn đề đạt khơng đạt được: • Khi thiết kế thi cơng mạch mạch chạy xác kết phù hợp yêu cầu đồ án giao, gặp phải khó trong vấn đề làm mạch • Trả kết LED sơ sài chưa tỷ mỷ • Cảm biến hồng ngoại vẵn bị nhầm lẫn 5.3 Hướng phát triển: Có thể thêm vào số phần cảm biến màu sắc, nhận biết sản phẩm màu sắc thay để tự động hoạt động, trả kết giao tiếp qua smart phone hay máy tính để phòng quản lý giám sát tốt MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 18 / 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Datasheet AT89C51, IC 7805 [2] Giáo trình vi xử lý vi điều khiển_ Thầy Phạm Hùng Kim Khánh [3] Bài giảng Điện Tử Số Thầy giáo Nguyễn Minh Tùng (Học viện hàng không Việt Nam) [4].Bài giảng Mạch Điện Tử thầy giáo Nguyễn Thanh Dũng (Học viện hàng không Việt Nam) [5].Bài giảng Linh Kiện Điện Tử , cô giáo Lê Thị Hồng Thắm ( Đại học công nghiệp Tp.Hồ Chí Minh) MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 19 / 18 PHỤ LỤC Code chương trình: #include #include #include #include #include // p1 ma led p0 quet led #define l1 P2_5 #define l2 P2_6 #define l3 P2_7 #define led1 P3_0 #define k1 P1_2 #define k2 P1_1 #define k3 P1_0 #define k4 P1_3 #define k5 P1_4 MẠCH ĐẾM SẢN PHẨM CĨ CÀI ĐẶT THƠNG SỐ ĐỒ ÁN trang 20 / 18 #define cb P3_4 char str[15]; unsigned int sodem,sodat; unsigned char tram,chuc,dvi; unsigned char so[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}; // ma doan //unsigned char so[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //unsigned char so_1[10]={0xBF,0x86,0xDB,0xCF,0xE6,0xED,0xFD,0x87,0xFF,0xEF}; void hienthi() { int i; P0 = so[sodem%10]; l1 = 0; for (i = 0;i