Đồ án Mạch đo và khống chế nhiệt độ hiển thị led 7 đoạn

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 Đề Tài: Mạch đo và khống chế nhiệt độ hiển thị led 7 đoạn Sinh viên :Châu Quốc Khánh-DV12 I.TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.Giới thiệu đề tài Đề tài sử dụng vi điều khiển dùng để điều khiển hoạt động của hệ thống. Theo các tập lệnh của người lập trình, bộ vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin, đo lường thời gian và tiến hành đọc mở một cơ cấu nào đó. 2.Ý NGHĨA ĐỀ TÀI - Mạch đo nhiệt độ có dải đo nhiệt độ lớn từ 0°C đến 99°C -Khả năng đáp ứng nhanh với sự thay đổi của môi trường -Mạch đặt được nhiệt độ khống chế dể so sánh với nhiệt độ môi trường bên ngoài -Mạch có đèn báo tương ứng khi nhiệt độ môi trường thay đổi so với nhiệt độ khống chế,có đèn báo để xác định đang tang nhiệt độ khống chế hay giảm nhiệt độ khống chế. -Mạch hiển thị led 7 đoạn nên dễ dàng cho người sử dụng -Mạch được thiết kế nhỏ dọn ,dễ sử dụng,tiện lợi -Mạch có thể áp dụng,cải tiến thêm để sử dụng cho nhiều sản phẩm: (vd:đo nhiệt độ điều khiển tự dộng tắt/mở điều hòa,đóng/mở cửa,kéo/mở rèmđể nhiệt độ trong phòng phù hợp với người sử dụng hoặc đo nhiệt độ lò nhiệt ..v.v ) 3.Đề tài sử dụng them IC a. IC vi điều khiển 8052 thuộc họ MCS51 có các đặc điểm sau : -8 kbyte ROM (được lập trình bởi nhà sản xuất chỉ có ở 8052 ) -256 byte RAM -4 Port I/0 8 bit -3 bộ định thời 16 bit -Giao tiếp nối tiếp -64 KB không gian bộ nhớ chương trình mở rộng -64 KB không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng - Một bộ vi xử lí(thao tác trên các bit đơn) -210 bit được địa chỉ hoá -Bộ nhân/chia 4us b.CHIP ADCO8O4 Chip ADC0804 là bộ chuyển đổi tương tự sang số. Chip có điện áp nuôi +5V và độ phân giải 8 bit. Ngoài độ phân giải thì thời gian chuyển đổi cũng là một tham số quan trọng khi đánh giá bộ ADC. Thời gian chuyển đổi được định nghĩa là thời gian mà bộ ADC cần để chuyển một đầu vào tương tự thành một số nhị phân. Đối với ADC0804 thời gian chuyển đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ được cấp tới chân CLKR và CLK IN và không bé hơn 110ms C.IC Cảm biến nhiệt LM35 LM35 là họ cảm biến nhiệt mạch tích hợp chính xác cao có điện áp đầu ra tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius. Họ cảm biến này không yêu cầu căn chỉnh ngoài vì vốn nó đã được căn chỉnh. Họ này cho ra điện áp 10mV ứng với thay đổi nhiệt độ là 10C. Một số thông số kỹ thuật chính của họ LM35. Dòng làm việc 400mA – 5mA. Dòng thuận : 10mA Dòng ngược: 15mA Điện áp VS=4V-30V Điện áp ra 10mV/ 0C Phối hợp tín hiệu và nối ghép LM35 với 8051 II.Nguyên lý hoạt động của mạch Cảm biến LM35 biến đổi nhiệt độ môi trường thành giá trị điện áp xuất ra tại chân 2 đưa vào ADC. Thao tác chuyển đổi nhiệt độ đo được thành điện áp cấp vào chân IN của ADC, từ điện áp cấp vào ADC lại được chuyển qua các chân BD để truyền sang cổng P1 của Vi diều khiển dưới dạng các bít 0 và 1 Điều khiển các chân WR, RD, INT0 của vi mạch biến đổi tương tự – số ADC0804 để ADC biến đổi điện áp được lấy từ chân 2 của IC cảm biến nhiệt độ LM35: - WR=0: cho phép ADC biến đổi. - WR=1:không cho phép ADC biến đổi. - Chân RD và INT0 luôn = 0: luôn cho phép ADC xuất ra giá trị ra cổng và VDK luôn nhận được. - Điện áp tham chiếu tại chân 9 của ADC được hiệu chỉnh thành 1.28V như vậy ta có kích thước bước là 10mV.Như vậy giá trị nhỏ nhất mà ADC có thể nhận biết được là 10mV tương ứng với 1 độ C. -Giá trị nhiệt độ khống chế được thay đổi bằng 2 phím và được đưa vào ngắt ngoài INT0 và INT1 của VDK. Đợi sau khi đã biến đổi xong thực hiện đọc dữ liệu từ ADC vào Port 1 của vi điều khiển, gán giá trị đọc được cho biến temp. Qua chương trình chuyển đổi lại chuyển đổi ngược lại từ dạng bít nhận được sang dạng điện áp và rồi chuyển từ điện áp sang nhiệt độ rồi được hiển thị trên 2Led 7 thanh.(Q1 và Q2) Ta có thể điều chỉnh nhiệt độ khống chế tăng lên hoặc giảm xuống bằng phím nhấn. Thao tác khống chế ở đây được thực hiện mô phỏng qua 3 led là đỏ, vàng, xanh. Để tiện cho việc thay đổi giá trị khống chế nhiệt độ,chúng em để 2LED 7 thanh (Q3 và Q4) để hiển thị giá trị nhiệt độ khống chế . III.NHẬN XÉT GIÁO VIÊN(Đề tài sinh viên chọn) ................................................