ĐỒ ÁN - Cân điện tử sử dụng mạch arduino có kết nối với giao diện máy tính


Để tạo cơ hội thực hành nắm rõ hơn những kiến thức về ngành học, tác giả đã chọn nghiên cứu và thực hiện đề tài: Cân điện tử sử dụng mạch arduino có kết nối với giao diện máy tính. Trong khuôn khổ đề tài, tác giả sẽ thực hiện làm mạch phần cứng, phần mềm và giao diện như sau:
Mục tiêu của đề tài: tạo cơ hội tìm hiểu và thực hành một cách thiết thực những nội dung lý thuyết trong các môn đã học, đặc biệt là môn Cấu trúc máy tính và giao diện môn Đo lường va điều khiển bằng máy tính. Và kế đó, áp dụng những nghiên cứu này vào một bài thực hành cụ thể để hiểu rõ hơn lý thuyết và thu góp kinh nghiệm thực hành thực tế.
Đối tượng và phạm vi đề tài: Sử dụng mạch arduino, loadcell cùng với các thiết bị điện khác để làm một cái cân có thể cân được một số vật dụng thông thường có những đặc điểm sau:

- Cân được vật nặng tối đa 5kg
- Sử dụng led đơn và led 7 đoạn hiển thị cân nặng đơn vị lạng (100 gam)
- Có nút nhấn dùng để lấy lại mức không (reset zero) khi sử dụng thêm đĩa cân hoặc vật chứa những gì cần cân trọng lượng
- Có thể kết nối với máy tính để theo dõi cân nặng, lấy lại mức không cho cân và gửi tín hiệu điều khiển xuống cơ cấu chấp hành của cân
Phương pháp nghiên cứu: Dựa trên những kiến thức đã học kết hợp với những kiến thức trong môn học cấu trúc máy tính và giao diện về mạch arduino và giao diện máy tính cùng với sự tìm tòi, tổng hợp kiến thức từ các nguồn khác để phân tích và chọn lựa những cách thức ứng dụng phù hợp phục vụ cho thực hiện đề tài.
Ý nghĩa của đề tài: Đề tài là một cây cầu gắn kết giữa lý thuyết học được và với việc thực hiện, tạo ra các sản phẩm thực tế để tăng kiến thức và tay nghề của học viên. Mặt khác, đề tài cũng là tài liệu tham khảo cho những nghiên cứu co liên quan hoặc áp dụng cho thực tế.

NỘI DUNG:

LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI CÂN ĐIỆN TỬ 2
1.1. Giới thiệu sơ lược về đề tài cân điện tử 2
1.2. Giới thiệu các thiết bị phân cứng sử dụng cho cân điện tử 3
1.2.1. Máy vi tính 3
1.2.2. Mạch Arduino Uno R3 3
1.2.3. Loadcell và mạch khuếch đại tín hiệu cân Hx711 5
1.2.4. Mạch hiển thị -nút nhấn 7
1.2.5. Động cơ servo 7
CHƯƠNG 2: VIẾT GIAO DIỆN MÁY TÍNH CHO CÂN 9
2.1. Giới thiệu chung về giao diện máy tính cho cân điện tử 9
2.1.1. Giới thiệu phần mềm Visual studio 2012 9
2.1.2. Giới thiệu chung về giao diện cho cân điện tử 9
2.2. Lập trình chung cho form 10
2.3. Nhận và sử lý dữ liệu đến và xuất ra màn hình 11
2.4. Gửi tín hiệu điều khiển xuống Arduino 12
2.5. Hiển thị trạng thái của cân bằng hình ảnh 13
2.6. Tạo menuscrip và form thông tin 14
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, THỰC HIỆN PHẦN CỨNG VÀ LẬP TRÌNH CHO ARDUINO 16
3.1. Thiết kế phần cứng 16
3.1.1. Mạch hiển thị - nút nhấn 16
3.1.2. Lắp ráp loadcell 20
3.1.3. Lắp động cơ servo để điều khiển van 21
3.2. Lập trình cho arduino 21
3.2.1. Khái quát về lập trình cho mạch arduino 21
3.2.2. Sơ đồ khối của chương trình 23
3.2.3. Khai báo các hằng, biến và tạo lập các giá trị ban đầu 24
3.2.4. Chương trình chính 25
3.2.5. Kiểm tra thời gian nhấn nút và xử lý các trường hợp 27
3.2.6. Nhận giá trị cân nặng, đặt góc cho động cơ servo 28
3.2.7. Tính trung bình và hiển thị giá trị cân nặng, gửi dữ liệu quan cổng serial 29
3.2.8. Xử lý tín hiệu điến 31
CHƯƠNG 4: BÀI HỌC KINH NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 34
4.1. Những kinh nghiệm thu thập được trong quá trình thực hiện đề tài 34
4.1.1. Những kinh nghiệm về sử dụng arduino 34
4.1.2. Kinh nghiệm về truyền dữ liệu 34
4.1.3. Những kinh nghiệm về viết giao diện 35
4.2. Kết luận 35
Tài liệu tham khảo

LINK DOWNLOAD


Để tạo cơ hội thực hành nắm rõ hơn những kiến thức về ngành học, tác giả đã chọn nghiên cứu và thực hiện đề tài: Cân điện tử sử dụng mạch arduino có kết nối với giao diện máy tính. Trong khuôn khổ đề tài, tác giả sẽ thực hiện làm mạch phần cứng, phần mềm và giao diện như sau:
Mục tiêu của đề tài: tạo cơ hội tìm hiểu và thực hành một cách thiết thực những nội dung lý thuyết trong các môn đã học, đặc biệt là môn Cấu trúc máy tính và giao diện môn Đo lường va điều khiển bằng máy tính. Và kế đó, áp dụng những nghiên cứu này vào một bài thực hành cụ thể để hiểu rõ hơn lý thuyết và thu góp kinh nghiệm thực hành thực tế.
Đối tượng và phạm vi đề tài: Sử dụng mạch arduino, loadcell cùng với các thiết bị điện khác để làm một cái cân có thể cân được một số vật dụng thông thường có những đặc điểm sau:

- Cân được vật nặng tối đa 5kg
- Sử dụng led đơn và led 7 đoạn hiển thị cân nặng đơn vị lạng (100 gam)
- Có nút nhấn dùng để lấy lại mức không (reset zero) khi sử dụng thêm đĩa cân hoặc vật chứa những gì cần cân trọng lượng
- Có thể kết nối với máy tính để theo dõi cân nặng, lấy lại mức không cho cân và gửi tín hiệu điều khiển xuống cơ cấu chấp hành của cân
Phương pháp nghiên cứu: Dựa trên những kiến thức đã học kết hợp với những kiến thức trong môn học cấu trúc máy tính và giao diện về mạch arduino và giao diện máy tính cùng với sự tìm tòi, tổng hợp kiến thức từ các nguồn khác để phân tích và chọn lựa những cách thức ứng dụng phù hợp phục vụ cho thực hiện đề tài.
Ý nghĩa của đề tài: Đề tài là một cây cầu gắn kết giữa lý thuyết học được và với việc thực hiện, tạo ra các sản phẩm thực tế để tăng kiến thức và tay nghề của học viên. Mặt khác, đề tài cũng là tài liệu tham khảo cho những nghiên cứu co liên quan hoặc áp dụng cho thực tế.

NỘI DUNG:

LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI CÂN ĐIỆN TỬ 2
1.1. Giới thiệu sơ lược về đề tài cân điện tử 2
1.2. Giới thiệu các thiết bị phân cứng sử dụng cho cân điện tử 3
1.2.1. Máy vi tính 3
1.2.2. Mạch Arduino Uno R3 3
1.2.3. Loadcell và mạch khuếch đại tín hiệu cân Hx711 5
1.2.4. Mạch hiển thị -nút nhấn 7
1.2.5. Động cơ servo 7
CHƯƠNG 2: VIẾT GIAO DIỆN MÁY TÍNH CHO CÂN 9
2.1. Giới thiệu chung về giao diện máy tính cho cân điện tử 9
2.1.1. Giới thiệu phần mềm Visual studio 2012 9
2.1.2. Giới thiệu chung về giao diện cho cân điện tử 9
2.2. Lập trình chung cho form 10
2.3. Nhận và sử lý dữ liệu đến và xuất ra màn hình 11
2.4. Gửi tín hiệu điều khiển xuống Arduino 12
2.5. Hiển thị trạng thái của cân bằng hình ảnh 13
2.6. Tạo menuscrip và form thông tin 14
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, THỰC HIỆN PHẦN CỨNG VÀ LẬP TRÌNH CHO ARDUINO 16
3.1. Thiết kế phần cứng 16
3.1.1. Mạch hiển thị - nút nhấn 16
3.1.2. Lắp ráp loadcell 20
3.1.3. Lắp động cơ servo để điều khiển van 21
3.2. Lập trình cho arduino 21
3.2.1. Khái quát về lập trình cho mạch arduino 21
3.2.2. Sơ đồ khối của chương trình 23
3.2.3. Khai báo các hằng, biến và tạo lập các giá trị ban đầu 24
3.2.4. Chương trình chính 25
3.2.5. Kiểm tra thời gian nhấn nút và xử lý các trường hợp 27
3.2.6. Nhận giá trị cân nặng, đặt góc cho động cơ servo 28
3.2.7. Tính trung bình và hiển thị giá trị cân nặng, gửi dữ liệu quan cổng serial 29
3.2.8. Xử lý tín hiệu điến 31
CHƯƠNG 4: BÀI HỌC KINH NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN 34
4.1. Những kinh nghiệm thu thập được trong quá trình thực hiện đề tài 34
4.1.1. Những kinh nghiệm về sử dụng arduino 34
4.1.2. Kinh nghiệm về truyền dữ liệu 34
4.1.3. Những kinh nghiệm về viết giao diện 35
4.2. Kết luận 35
Tài liệu tham khảo

LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: