1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời

53 22 0

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên Cứu Chế Tạo Bộ Điều Khiển Đèn Led Sử Dụng Năng Lượng Mặt Trời
Tác giả Nguyễn Văn Thọ
Người hướng dẫn ThS. Phan Duy Tùng, PGS.TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa
Trường học Trường Đại Học Vinh
Chuyên ngành Khoa Vật Lý Và Công Nghệ
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp Đại Học
Năm xuất bản 2017
Thành phố Nghệ An
Định dạng
Số trang 53
Dung lượng 1,86 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG (11)
    • 1.1. Vi điều khiển PIC 16F877A (11)
      • 1.1.1. Tổng quan về PIC 16F877A (11)
      • 1.1.2. Tổ chức bộ nhớ PIC 16F877A (14)
      • 1.1.3 Các cổng xuất nhập của PIC 16F877A (17)
      • 1.1.4. Các bộ định thời (18)
      • 1.1.5. Ngắt (22)
      • 1.1.6 Các thanh ghi đặc biệt (22)
      • 1.1.7. Stack (24)
    • 1.2. IC thời gian thực DS1307 (25)
      • 1.2.1. Giới thiệu chung DS1307 (25)
      • 1.2.2. Ghép nối DS1307 với vi điều khiển (26)
      • 1.2.3. Tổ chức thanh ghi trong DS1307 (26)
    • 1.3. Bộ thu phát RF (29)
      • 1.3.1. Bộ phát (30)
      • 1.3.2. Bộ thu (30)
    • 1.4. Cảm biến chuyển động (30)
      • 1.4.1. PIR (30)
      • 1.4.2. Module cảm biến chuyển động HC-SR501 (31)
    • 1.5. Cảm biến ánh sáng (32)
      • 1.5.1. Quang trở (32)
      • 1.5.2. Nguyên lý hoạt động (33)
    • 1.6. Kết luận chương (33)
  • CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐÈN LED (34)
    • 2.1. Thiết kế bộ điều khiển đèn LED (34)
      • 2.1.1. Sơ đồ khối hệ thống chiếu sáng LED (34)
      • 2.1.2. Xây dựng sơ đồ thuật toán (35)
      • 2.1.3. Xây dựng sơ đồ nguyên lý (39)
      • 2.1.4. Thiết kế mạch in (41)
    • 2.2. Chế tạo và khảo sát (42)
      • 2.2.1. Chế tạo (42)
      • 2.2.2. Đo đạc và khảo sát (43)
    • 2.3 Kết luận chương (44)
  • KẾT LUẬN (45)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (46)
  • PHỤ LỤC (47)

Nội dung

GIỚI THIỆU VỀ PHẦN CỨNG CỦA HỆ THỐNG

Vi điều khiển PIC 16F877A

PIC, viết tắt của "Programable Intelligent Computer", là tên gọi của vi điều khiển đầu tiên do hãng General Instrument phát triển Với khả năng hoạt động độc lập, PIC sở hữu đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển và được hỗ trợ phát triển liên tục từ nhà sản xuất Sản phẩm này nổi bật với tính đa dạng và thường xuyên được cập nhật các công cụ hỗ trợ, giúp lập trình trở nên dễ dàng hơn cho người dùng.

Hiện nay, dòng vi điều khiển PIC đang phát triển mạnh mẽ với nhiều loại khác nhau, bao gồm PIC 12 (mã lệnh 12 bit) như PIC 12Cxxx (ví dụ: PIC 12F50x, PIC 12F675), PIC 5x (16F54), PIC 14 với dòng PIC 16Fxxx (16F84, 16F818, 16F877A, 16F872) và PIC 18 như dòng PIC 18Fxxx (PIC 18F4520, 18F2550).

PIC 16F877A là một vi điều khiển phổ biến thuộc họ PIC 16Fxxx, với tập lệnh 35 lệnh độ dài 14 bit Mỗi lệnh được thực thi trong một chu kỳ xung clock, cho phép tốc độ hoạt động tối đa lên đến 20 MHz và chu kỳ lệnh 20 ms Vi điều khiển này có bộ nhớ chương trình Flash 8k x 14 words, bộ nhớ dữ liệu (RAM) 368 x 8 byte, và bộ nhớ EEPROM 256 x 8 byte Nó hỗ trợ 5 port I/O với tổng cộng 33 chân I/O.

Sơ đồ chân với chip loại cắm 40 chân:

Hình 1.1 Sơ đồ chân PIC 16F877A

Các thông số kỹ thuật của PIC 16F877A đƣợc thể hiện trong bảng sau:

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của PIC 16F877A

Chủng loại Mạch tích hợp

Họ Nhúng- Vi điều khiển

Tốc độ xử lý 20MHz

Giao tiếp I²C, SPI, UART/USART

Thiết bị ngoại vi Brown-out Detect/Reset, POR, PWM, WDT

Số đầu vào/ đầu ra (I/O) 33

Kích thước bộ nhớ chương trình 14KB (8K x 14)

Loại bộ nhớ chương trình FLASH

Tên gọi khác PIC16F877AI/P

Các đặc tính ngọai vi bao gồm các khối chức năng sau:

- Timer0: bộ đếm 8 bit bộ đếm với hệ số tỉ lệ trước

Timer1 là một bộ đếm 16 bit với hệ số tỉ lệ trước, cho phép tăng đếm thông qua xung clock hoặc xung clock thạch anh ngoài Nó hoạt động hiệu quả trong chế độ phương thức cất giữ sleep.

- Timer2: bộ đếm 8 bit với thanh ghi chu kì 8 bit, bộ đếm 8 bit của hệ số tỉ lệ trước, hệ số tỉ lệ sau

- Có hai bộ bắt giữ/so sánh/điều rộng xung

- Các cổng giao tiếp nối tiếp đồng bộ (SSP) với SPI phương thức chủ và I2C

- Bộ truyền nhận nối tiếp đồng bộ, không đồng bộ (UASRT/SCL) có khả năng phát hiện 9 bit địa chỉ

- Cổng phụ song song với 8 bit mở rộng, với các chân điều khiển RD, WR, CS Các đặc tính analog:

- Bộ chuyển đổi tương tự-số 10 bit trên chip với 8 kênh vào

Bên cạnh đó là một vài đặc tính của vi điều khiển nhƣ:

- Bộ nhớ Flash với khả năng ghi xóa đƣợc 100000 lần

- Bộ nhớ dữ liệu EEPROM với khả năng ghi xóa đƣợc 1000000 lần

- Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ được 40 năm

- Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm

- Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ISP thông qua 2 chân

- Bộ đếm xung thời gian (WDT-Watch dog timer) với dao động RC bên trong

- Có mã chương trình bảo vệ (chức năng bảo mật mã chương trình)

- Có thể hoạt động hiều dạng dao động khác nhau

- Chế độ sleep (phương thức cất giữ) tiết kiệm năng lượng

- Công nghệ CMOS Flash/ eeprom với nguồn mức thấp, tốc độ cao

- Dải điện thế hoạt động rộng: 2V 5,5 V

- Công suất tiêu thụ thấp:

Ngày đăng: 01/08/2021, 10:55

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
5. World energy outlook 2020 And Global Electricity Investment Challenges, World Energy Outlook 2002. Renewables Global Status Reprot 2006, REN21,2006. ON semiconductor, “Driving High Brightness LEDs” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Driving High Brightness LEDs
7. Dương Ngọc Huyền và các cộng sự, Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống chiếu sáng thông minh, tiết kiệm năng lượng sử dụng điốt phát quang (LED) và nguồn cấp điện pin mặt trời, Đại học Bách Khoa Hà Nội, KC.05.07/11-15 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống chiếu sáng thông minh, tiết kiệm năng lượng sử dụng điốt phát quang (LED) và nguồn cấp điện pin mặt trời
8. Lê Trung Kiên, Trần Thanh Hải, "Sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng không dây gsm/gprs quản lý và vận hành trung tâm điều khiển chiếu sáng đô thị", Tự động hóa ngày nay, Số 109(10/2009) Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sử dụng công nghệ truyền thông qua mạng không dây gsm/gprs quản lý và vận hành trung tâm điều khiển chiếu sáng đô thị
1. Satwinder singh, Review of an energy effcient Smart Street Lighting System, International Journal of Research(IJR) Vol-1, Issus-5, June 2014,1018-1023 Khác
2. M. Popa and A. Marcu, A. Solution for Street Lighting in Smart Cities, Carpathian Journal of Electronic and Computer Engineerin 5 (2012) 91-96 Khác
3. T.M.Razykov, C.S. Ferekides, D.Morel, E. Stefanakor, H.S. Ullal, H.M. Upadhyaya, Solar photovoltaie electricity: Current status and future prospects, Solar Energy 85 (2011) 1580-1608 Khác
4. Golbal market outlook for photovoltaics until 2014, European Photovoltaic Industry, Assocciation Report, 2010 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1 Sơ đồ chân PIC16F877A - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.1 Sơ đồ chân PIC16F877A (Trang 11)
Các thông số kỹ thuật của PIC16F877A đƣợc thể hiện trong bảng sau: Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của PIC 16F877A  - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
c thông số kỹ thuật của PIC16F877A đƣợc thể hiện trong bảng sau: Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật của PIC 16F877A (Trang 12)
Hình 1.2 Sơ đồ khối PIC16F877A - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.2 Sơ đồ khối PIC16F877A (Trang 14)
Hình 1.3 Sơ đồ bộ nhớ chƣơng trình - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.3 Sơ đồ bộ nhớ chƣơng trình (Trang 15)
Hình 1.4 Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu  File Address     File  Address     File  Address     File  Address  - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.4 Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu File Address File Address File Address File Address (Trang 16)
Bảng 1.2 Bảng chọn bank ghi - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Bảng 1.2 Bảng chọn bank ghi (Trang 17)
Hình 1.5 Cấu tạo và hình dáng chíp DS1307 Các chân của DS1307 đƣợc mô tả nhƣ sau:  - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.5 Cấu tạo và hình dáng chíp DS1307 Các chân của DS1307 đƣợc mô tả nhƣ sau: (Trang 25)
Nhìn vào bảng trên chúng ta thấy các thanh ghi thời gian thực nó đƣợc sắp sếp theo thứ tự: giây, phút, giờ, thứ, ngày, tháng, năm và bắt đầu từ thanh ghi Giây (0x00)  và kết thúc bằng thanh ghi năm (0x06) - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
h ìn vào bảng trên chúng ta thấy các thanh ghi thời gian thực nó đƣợc sắp sếp theo thứ tự: giây, phút, giờ, thứ, ngày, tháng, năm và bắt đầu từ thanh ghi Giây (0x00) và kết thúc bằng thanh ghi năm (0x06) (Trang 27)
Bảng 1.3 Thanh ghi thời gian thực trong bộ nhớ DS1307 - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Bảng 1.3 Thanh ghi thời gian thực trong bộ nhớ DS1307 (Trang 27)
Hình 1.7 Bộ thu phát RF - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.7 Bộ thu phát RF (Trang 29)
Hình 1.8 Module cảm biến chuyển động HC-SR501 - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.8 Module cảm biến chuyển động HC-SR501 (Trang 31)
Hình 1.9 Quang trở - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 1.9 Quang trở (Trang 32)
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống chiếu sáng bằng LED sử dụng năng lƣợng mặt trời Bài  toán  đặt  ra  là  nghiên  cứu  chế  tạo  bộ  điều  khiển  đèn  LED  sử  dụng  năng  lƣợng mặt trời - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống chiếu sáng bằng LED sử dụng năng lƣợng mặt trời Bài toán đặt ra là nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn LED sử dụng năng lƣợng mặt trời (Trang 34)
Lƣu đồ kết hợp 4 chế độ nhƣ hình 2.2. - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
u đồ kết hợp 4 chế độ nhƣ hình 2.2 (Trang 35)
Hình 2.3 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo thời gian thực - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.3 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo thời gian thực (Trang 36)
Hình 2.4 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo thời gian thực và cảm biến chuyển động  - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.4 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo thời gian thực và cảm biến chuyển động (Trang 37)
Hình 2.5 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo cảm biến ánh sáng - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.5 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo cảm biến ánh sáng (Trang 38)
Hình 2.6 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo cảm biến ánh sáng và cảm biến chuyển động  - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.6 Lƣu đồ thuật toán chế độ điều khiển theo cảm biến ánh sáng và cảm biến chuyển động (Trang 39)
Hình 2.7 Sơ đồ khối hệ thống - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.7 Sơ đồ khối hệ thống (Trang 40)
Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển đèn LED - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển đèn LED (Trang 41)
Hình 2.9 Sơ đồ mạch in mạch điều khiển đèn LED - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.9 Sơ đồ mạch in mạch điều khiển đèn LED (Trang 41)
Hình 2.10 Board điều khiển LED đƣợc chế tạo - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.10 Board điều khiển LED đƣợc chế tạo (Trang 42)
Hình 2.11 Bộ điều khiển đèn LED hoàn chỉnh - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.11 Bộ điều khiển đèn LED hoàn chỉnh (Trang 42)
Hình 2.12 Kết quả khảo sát hoạt động của bộ điều khiển theo thời gian thực Khi bật chế độ điều khiển theo thời gian thực, tôi kiểm tra trong 2 thời điểm là  12h25’  và  19h50’ - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.12 Kết quả khảo sát hoạt động của bộ điều khiển theo thời gian thực Khi bật chế độ điều khiển theo thời gian thực, tôi kiểm tra trong 2 thời điểm là 12h25’ và 19h50’ (Trang 43)
Hình 2.13 Kết quả khảo sát hoạt động của bộ điều khiển theo cảm biến ánh sáng Khi  bật  chế  độ  điều  khiển  theo  cảm  biến  ánh  sáng  tôi  xét  trong  2  điều  kiện  cƣờng độ ánh sáng yếu (hình a) lấy tay che cảm biến và điều kiện ánh sáng mạnh (hình  - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Hình 2.13 Kết quả khảo sát hoạt động của bộ điều khiển theo cảm biến ánh sáng Khi bật chế độ điều khiển theo cảm biến ánh sáng tôi xét trong 2 điều kiện cƣờng độ ánh sáng yếu (hình a) lấy tay che cảm biến và điều kiện ánh sáng mạnh (hình (Trang 43)
Bảng 2.1 Kết quả khảo sát chế dộ thời gian thực và cảm biến chuyển động - Nghiên cứu chế tạo bộ điều khiển đèn led sử dụng năng lượng mặt trời
Bảng 2.1 Kết quả khảo sát chế dộ thời gian thực và cảm biến chuyển động (Trang 44)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w