Điều khiển động cơ dùng 16f887 theo nhiệt độ dùng Lm35 và hiển thị lên LCD

Bài viết nêu lên thực trạng ngày nay khoa học kỹ thuật đã phát triển hết sức mạnh mẽ, đã có rất rất nhiều thiết bị phục vụ cho cuộc sống dựa trên các ứng dụng của khoa học công nghệ như máy giặt, tủ lạnh, máy điện thoại,... tuy nhiên bên cạnh nhận thấy vẫn còn nhiều công việc có thể áp dụng khoa học công nghệ nhưng lại chưa có được áp dụng rộng rãi. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều khiển động cơ dùng 16f887 theo nhiệt độ dùng Lm35 và hiển thị lên LCD ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG Ơ DÙNG 16F887 THEO NHIỆT ĐỘ DÙNG LM35 VÀ HIỂN THỊ LÊN LCD Bạch Hữu Nhân, Nguyễn Hiên Chi Bảo Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP.Hồ Chí Minh GVHD: ThS. Nghiêm Hoàng HảiTÓM TẮTNgày nay khoa học kỹ thuật đã phát triển hết sức mạnh mẽ, đã có rất rất nhiều thiết bị phục vụ chocuộc sống dựa trên các ứng dụng của khoa học công nghệ như máy giặt, tủ lạnh, máy điện thoại…tuy nhiên bên cạnh đó tôi nhận thấy vẫn còn nhiều công việc có thể áp dụng khoa học công nghệnhưng lại chưa có được áp dụng rộng rãi. Một ứng dụng nhỏ trong đó vẫn chưa được chế tạo sửdụng đó là một hệ thống điều khiển động cơ dựa vào nhiệt độ xuất phát từ ý tưởng đó nên tôi quyếtđịnh chọn thực hiện đề tài ‚Thiết kế hệ thống điều khiển động cơ bằng cảm biến nhiệt‛ [4-6].1 GIỚI THIỆUCảm biến nhiệt độ LM35 là một loại cảm biến tương tự rất hay được ứng dụng trong các ứng dụngđo nhiệt độ thời gian thực. Vì nó hoạt động khá chính xác với sai số nhỏ, đồng thời với kích thướcnhỏ và giá thành rẻ là một trong những ưu điểm của nó. Vì đây là cảm biến tương tự (analogsensor) nên ta có thể dễ dàng đọc được giá trị của nó [3-6].2 CẤU TẠO+ Cảm biến nhiệt độCảm biến nhiệt độ này có cấu tạo khá đơn giản gồm các phần cứng như Breadboard, dây cắmbreadboard, Arduino UNO và quan trọng nhất là cảm biến LM35. Cảm biến LM35 là loại cảmbiến nhiệt độ analog. Nguyên lý hoạt động của thiết bị là đo hiệu điện thế đầu ra của LM35để đo nhiệt độ.Khi sử dụng, cảm biến LM35 không dùng để điều chỉnh nhiệt độ cho thiết bị. Trong thực tế thì độchính xác của cảm biến sẽ khác nhau khi ở các môi trường làm việc khác nhau. Cụ thể là: ở nhiệtđộ phòng độ chính xác là ¼ oC, nhiệt độ ngoài khoảng từ 2 đến 150 oC thì độ chính xác là ¾ oC.Lý do cảm biến LM35 được sử dụng phổ biến là do có hiệu suất rất cao, công suất tiêu thụ là 60 uA.LM35 sẽ cho ra giá trị hiệu điện thế tại chân thiết bị, hiệu điện thế này sẽ tương ứng với mức nhiệtđộ nhất định. Từ đây có thể cho ra kết quả đo nhiệt độ tại môi trường hay thiết bị mong muốn.Khi có trong tay cảm biến LM35, chúng ta hoàn toàn có thể tạo ra cảm biến nhiệt độ bằng cáchlắp đặt mạch và lập trình cho thiết bị khá đơn giản. Đồng thời, có thể tự động ngắt điện khi nhiệt độquá giới hạn cho phép do cảm biến này thay đổi nhiệt độ nhanh và rất chính xác[1-3].122 Hình 1. Hình ảnh LM35+ Pic16F887A – Sơ đồ chức năng gồm 40 chân [1-4]. – 8K x 14 words Flash ROM. – 368 x 8 Bytes RAM. – 256 x 8 Bytes EEPROM. – 5 Port xuất/nhập (A, B, C, D, E) tương ứng 33 chân. – 2 bộ định thời 8 bit Timer 0 và Timer 2. – 1 bộ định thời 16 bit Timer 1, có thể hoạt động ở chế độ tiết kiệm năng lượng. – 2 bộ Capture/compare/PWM. – 1 bộ biến đổi Analog sang Digital 10 bit, 8 ngõ vào. – 2 bộ so sánh tương tự. – 1 bộ định thời gian giám sát. – 1 cổng giao tiếp song song 8 bit. – 1 port nối tiếp. – 15 nguồn ngắt. – Tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit. – Tần số hoạt động tối đa là 20 MHZ. 123 Hình 2. Cấu tạo tổng quát của Pic16F887A3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Hình 3. Nguyên lý hoạt động của Pic16F887A và LM35[5,6]124Nhiệt độ LM35 giao tiếp với vi điều khiển Pic16F877A đọc giá trị ADC sau đó xử lý và hiển thị lên LCD16*2 đồng thời tự động kích các thiết bị như đèn,… có thể ghi/xóa lớn tới 1 triệu lần; Moudule điềukhiển động cơ, đọc encoder… đầu ra tuyến tính theo nhiệt độ thường được sử dụng để đo nhiệt độcủa động cơ [1-4].Khi cấp điện hệ thống hoạt động, vi điều khiển Pic16F877A gửi tín hiệu cho LCD 16*2 hiển thị thôngtin ban đầu và kích các thiết bị tắt. Lúc này vi điều khiển chờ tín hiệu từ cảm biến LM35 gửi vào khinhận được vi điều khiển xử lý và đưa giá trị nhiệt độ lên LCD 16*2 đồng thời kiểm tra vượt giới hạnkhông để kích thiết bị khi cần thiết [1-4].4 KẾT LUẬNĐề tài này thực hiện việc tính toán, thiết kế mạch cảm biến nhiệt độ này có thể ứng dụng rất nhiềutrong nông nghiệp, công nghiệp giúp kiểm soát được nhiệt độ thích hợp cho cây trồng, vật nuôi.Thiết bị có chi phí rất thấp, phù hợp với khả năng kinh tế của người Việt Nam.TÀI LIỆU THAM KHẢO[1] Vi điều khiển: Cấu trúc - lập trình và ứng dụng/Kiều Xuân Thực. Giáo dục Việt Nam, 2008.[2] Vi điều khiển: Giáo trình/Phạm Hùng Kim Khánh. Hutech, 2008.[3] Vi điều khiển nâng cao/Phạm Quốc Phương. Hutech, 2017.[4] Designing embedded systems with PIC microcontrollers : principles and applications/Wilmshurst Tim. Elsevier, 2010.[5] https://www.youtube.com/watch?v=GUaA8LlzVy8&t=343s[6] https://www.youtube.com/watch?v=sTSFFvzLdVA&t= ...