Tải bản đầy đủ - 56 (trang)
3 Thiết kế các khối

3 Thiết kế các khối

Tải bản đầy đủ - 56trang

-Dùng bộ module thu phát NRF 24L01 với tần số 2.4 GHz giao tiếp 4 pin SPI.

Đây là bộ module khá thông dụng, dễ mua, phù hợp với quy mô và yêu cầu đề

tài.





Khối điều khiển:



Hình 3.5 Sơ đồ khối điều khiển

-Các loại vi điều khiển PIC hay AVR có nhiều ưu điểm hơn so với 8051

như hỗ trợ kết nối ngoại vi tốt hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn, lập trình đơn giản

hơn. Chính vì vậy trong đề tài này em đã sử dụng vi điều khiển ATMEGA 16

lập trình chuyên dụng, phổ thông, phù hợp với yêu cầu đề tài.

-Trên hình vẽ các chân từ PB.0 đến PB.7 tương ứng với key1 đến key8,

đây là các chân kết nối với các nút bấm để nhận tín hiệu từ các nút này rồi đua ra

bộ phát nhằm điều khiển 8 thiết bị tương ứng của mạch cần điều khiển.Đồng

thời các chân PB.0 đến PB.5 cùng với chân reset còn được dùng cho mục đích

nạp chương trình.

-Các chân từ PA.0 đến PA.7 là các đầu ra. Sau khi thu được tín hiệu từ

khối thu vi điều khiển sẽ xử lý rồi đưa ra tín hiệu đóng ngắt các relay tương ứng

và các chân này được kết nối với bộ đệm để tăng dòng điều khiển relay. Các đèn

led cung được nối vơi những chân này để thể hiện trạng thái thiết bị.

33



-Một số chân còn lại dùng cho ghép nối với modul thu phát và báo động

chuông.

-Các chân PC.0 đến PC.2 được dùng là các chân điều khiển màn hinh lcd,

còn PC.4 đến PC.7 là các chân dữ liệu đưa đến màn hình lcd để hiển thị trạng

thái của các thiết bị.

-Các chân Vcc được nôi với nguôn 5v để cung cấp cho vi điều khiển hoạt

động còn các chân GND sẽ được nối với nhau và nối đất.

-Chân reset sẽ được kết nối như hình sau:



Hình 3.6 Mạch Reset vi điều khiển

Chân 4 : RESET để đưa chip về trạng thái ban đầu.Khi không bấm nút thi

chân resaet ở mức cao mạch hoạt động bình thường,còn ngược lại khi nút này

được bấm thi chân reset ở mức thấp khi ấy mạch sẽ được khởi đông lại từ đầu.

Các ngõ vào bộ dao động X1, X2: Được nối với mạch như sau:



34



Hình 3.7 Mạch kết nối thạch anh cho vi điều khiển

-Trong đó tần số thạch anh tùy thuộc vào mục đích của người sử dụng, giá

trị tụ thường được chọn là 33p.





Khối chấp hành:



Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý khối chấp hành

-Trong phạm vi đồ án môn học này, trên mỗi mạch em đã sử dụng 8 relay

để đảm nhận chức năng đóng ngắt 8 thiết bị điện.Relay loại 12VDC/5 chân với

ưu điểm: dễ sử dụng, thông dụng trên thị trường, phù hợp với mức điện áp khối

nguồn và có thể chịu được dòng làm việc lớn.

-Chân số 3 được dùng để nối với một đầu nguồn 220VAC, chân số 4 thì

nối với thiết bị cần điều khiển và thiết bị này một đầu nữa sẽ được nối với đầu

còn lại của nguồn 220v, khi ấy relay và thiết bị sẽ là mắc nối tiếp với nhau.

Relay như là một khóa dóng mở dòng điện cấp cho thiết bị và sự điều khiển này

được thực hiện nhờ tín hiệu từ vi điều khiển đưa tới chân số 2 của relay kết hợp

với nguồn 12VDC đã được nối vào chân số 1 của relay. Khi điện áp trên chân số

35



2 và 1 chênh lệch nhau là 12v thì relay sẽ đong tiếp điểm 3-4 để cung cấp điện

cho thiết bị, ngược lại relay sẽ mở tiếp điểm này để ngắt điện cung cấp thiết bị

làm thiết bị ngừng hoạt động.





Khối hiển thị:



Hình 3.9 Sơ đồ khối hiển thị

-Để hiển thị được nhiều thông tin tăng tính trực quan và dễ dàng trong

việc ghép nối với vi điều khiển em đã lựa chọn dùng LCD.Cụ thể trong hệ thống

này là LCD 16x2.

-Trong đó biến trở R2 được dùng điều mức sáng tối cho màn hình, còn R1

điều chỉnh độ tương phản của màn hình và được nối với chân Vo.

-Các chân D4 đến D7 được ghép nối với chân vi điều khiền để xuất dữ

liệu ra màn hình.Chân A(anot) được nối với dương nguồn và K(knot) được nối

với đất để phân cực thuận cho các led bên trong màn hình.Chân Vcc được nối

nguồn và GND được nối đất để cấp nguồn cho màn hình. Các chân RS,R/W,E là

những chân dùng để điều khiển hoạt động của màn hình và chức năng cụ thể đã

được giợi thiệu ở chương 2.



36



3.4 Sơ đồ nguyên lý và mạch in của một trạm

5V



12V



12V

R3

10K



LS11

5V



C1

C



J1

3

2

1



2.2 K s m d



re s e t



C2

1n



C 10

10uf



U7

lm 1 1 7



1



IN O U T



4



D2

LED



2

12V



IN O U T



c01



c02



c03



c04



c05



c06



3



R5

100



2



J2



XTA L1

3

2

1



C8

33



C9

33



Z TA



C 12

104



phat 433

5V

SW 1



key 1



J3



den1



den4

SW 5



5



M IS O



L2



R E L A Y 1 2 V /5 C H A N



L4



R E L A Y 1 2 V /5 C H A N

R E L A Y 1 2V /5 C H A N

CON8



5V

C5

104



L7



4

1

2



c03



1

2



4

1

2



c06



3

12V



4



5V



C E 0 C S N 0 S C K 0 M O S I0



LCD



R2



th u4 3 3



10K

R 32 R 28 R 29 R 30

1 .8 K 1 .8 K 1 .8 K 1 .8 K



key 4



R 27

120

5V



10

11

12

13

14

15

16



Sd eWn 43



key 3



AC2



3



c01



5

3

12V



5



AC2

12V



LS15



AC2



5V



GND

VCC

V0

RS

R /W

E

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

A

K



den2

SW 3



4

3

2

1



key 2



LC D



L6



LS12



1

2

3

4

5

6

7

8

9



SW 2



U2



4

1

2



L1



R E L A Y 1 2 V /5 C H A N

LS10



1

2

3

4

5

6

7

8



L5



R E L A Y 1 2 V /5 C H A N



R E L A Y 1 2 V /5 C H A N

J5



4

1

2



5



c05



AC1



L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

L8



12V

c04



12V



1

2



c00



CON3



XTA L2



M O S I0



L8



AC2



4



Y1

C3

C



1

2



3



R E L A Y 1 2 V /5 C H A N

LS14



5



3

2

1



C4

1n



c07



5

4



L3



3

12V

AC2



LS13



3



c07



J4



GND



1



c00



3



LS9



AC2



AC2

5



AC2

12V



R E L A Y 1 2V /5 C H A N



10uF



U4

LM 7805



1

2



D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

LED LED LED LED LED LED LED



5V

12V



3



c02



C 13



12Vdc



5



12V AC 2



R 20 R 21 R 22 R 23 R 24 R 25 R 26

R

R

R

R

R

R

R



3 .3 V



3



GND



SW 12

R eset



R19



LS16



R1



key 5



5V



c0c1c2



10K



c4c5c6c7



CE



J6



CSN SCK MOSI



U6

1

2

3



8



Sd eWn 65



key 7



RO



R 17

120

CSN0



1



BU S 485



5



M A X485



key 8



6

A 7

B



DI



3

2 DE

RE



SCK0



R4

1k



den7

SW 8



4



VCC



CE0

R 34 R 35 R 36 R 37

3 .3 K 3 .3 K 3 .3 K 3 .3 K



GND



key 6

den6

SW 7



R 18

120



den8

D1

LED



set



U8

key 6

key 7

key 8

re s e t



5V



acess



access



C 11

104



o n /o f f

J7

key 6



re s e t

key 8

key 7



5V

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10



c0

c1

c2

set



22



XTA L1

XTA L2

CSN0

CE0

b u zz

M IS O

a ll

M O S I0

SCK0

acess



SW 11

a ll



1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



J8

1

3 .3 V 2

CE

3

CSN 4

SCK 5

MOSI 6

M IS O 7

IR Q 8



J10

b u zz

IR Q



1

2



A T M e g a 1 6 -S M D



44

P B 5 (M O S I)

P B 4 (S S ) 4 3

P B 6 ( M I S O ) P B 3 (A I N 1 / O C 0 ) 4 2

P B 7 ( S C K ) P B 2 (A I N 0 / I N T 2 ) 4 1

RESET

P B 1 (T 1 ) 4 0

VCC

P B 0 (X C K /T O ) 3 9

GND

G N D 38

XTA L2

VC C 37

XTA L1

P A 0 (A D C 0 ) 3 6

P D 0 (R X D )

P A 1 (A D C 1 ) 3 5

P D 1 (T X D )

P A 2 (A D C 2 ) 3 4

P D 2 (I N T 0 )

P A 3 (A D C 3 ) 3 3

P D 3 (I N T 1 )

P A 4 (A D C 4 ) 3 2

P D 4 (O C 1 B )

P A 5 (A D C 5 ) 3 1

P D 5 (O C 1 A )

P A 6 (A D C 6 ) 3 0

P D 6 (I C P )

P A 7 (A D C 7 ) 2 9

P D 7 (O C 2 )

AR EF 28

VCC

G N D 27

GND

AVC C 26

P C 0 (S C L )

P C 7 (T O S C 2 ) 2 5

P C 1 (S D A )

P C 6 (T O S C 1 ) 2 4

P C 2 (T C K )

P C 5 (T D I )

P C 3 (T M S )



P C 4 (T D O )



23



key 5

key 4

key 3

key 2

key 1



5V



U5

1

2

3

4

5

6

7

8

12V

10

c7

c6

c5

c4



IN 1

IN 2

IN 3

IN 4

IN 5

IN 6

IN 7

IN 8



O U T1

O U T2

O U T3

O U T4

O U T5

O U T6

O U T7

O U T8



c00

c01

c02

c03

c04

c05

c06

c07



18

17

16

15

14

13

12

11



J9

b u zz 1

b u zz0 2



COM



GND



s e t t in g

SW 10



ju m p e r

U LN 2803



LS4



9



SW 9



b u zz0



1

T it le

2



N a p c t r in h



BUZZER

CON2



< T it le >

S iz e

B



D ocum ent N um ber





R ev





SPI

D a te :



37



S a t u rd a y , S e p t e m b e r 2 6 , 2 0 1 5



Sheet



1



of



1



Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý của một trạm.

-Từ sơ đồ nguyên lý trên ta có thể hiểu tổng quát mạch hoạt động như sau:

-Nguồn 12 VDC được cấp vào mạch qua J1 sau đó được lọc san phẳng

nhờ hai tụ loc C1,C2 va cung cấp cho các relay.Sau đó từ 12VDC này đưa vào

đầu vào của ic ổn áp lm 7805 để lấy ra điện áp 5VDC cung cấp cho vi điều

khiển cũng như màn lcd. Đồng thời cũng từ nguồn này để tạo điện áp 3.3VDC

cung cấp cho modul thu phát thì ta đưa vào đầu vào ic lm 117. Quá trình hoạt

động của hệ thống trước tiên ta phải cài đặt địa chỉ cho từng trạm bằng việc sử

dụng nút bấm set. Khi muốn điều khiển một trạm ta truy cập vào địa chỉ trạm đó

thông qua nút acess, sau đó người sử dụng bấm các nút bấm,mỗi nút bấm tương

ứng với một thiết bị được điều khiển. Tín hiệu từ nút bấm được vi điều khiển xử

lý và gửi ra modul phát qua chuẩn giao tiếp SPI, tín hiệu này gồm địa chỉ trạm

bị điều khiển và thiết bị nào được điều khiển. Khi thu,tín hiệu nhận được từ

modul thu sẽ được vi điều khiển xử lý để kiểm tra xem có đúng địa chỉ của mình

không, nếu đúng sẽ thực hiện đóng mở các relay thông qua ic đệm 2803, đồng

thời các led sẽ sáng tối đúng theo trạng thái của các relay. Bên cạnh đó, trạng

thái các thiết bị cũng được hiển thị trên màn hình lcd của trạm điều khiển để thể

hiện trực quan nhất trạng thái thiết bị giúp ngừơi dùng giám sát dễ dàng.



38



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

3 Thiết kế các khối

Tải bản đầy đủ ngay(56 tr)

×