Thiết kế và thi công mạch led sử dụng vi điều khiển stm32



Cụm  từ  Hologram   ã  xuất  hiện  vài  năm  trước   ây,  và sau    trở  thành một “hiện  tượng”  trên  các  sân  khấu  biểu  diễn  lớn  của  thế  giới.  Người  ta ngạc nhiên và ngỡ  ngàng trước cái gọi lại công nghệ  Holographic, kỹ  thuật sử  dụng  ể  tạo  ảnh  ảo 3D Hologram.

Những  ứng dụng của công nghệ  này tiếp tục xuất hiện sau    v ới những thiết kế   ơn  giản hơn thu hút sự  chú ý của dư luận  ặc biệt những ai  ang quan tâm  ến nền  công  nghiệp  quảng  cáo  3D.  Nhiều  mẫu  quảng  cáo  cho  phép  tái  hiện  hình  ảnh v ật thể  ảo trong không gian ba chiều  ược thiết kế  ở  mức  ộ   ơn giản bằng thủ  công 

cho   ến  những  dàn  dựng  phức  tạp  cần  sự  hỗ  trợ  của  máy  móc hiện  ại ra   ời v ới sức  sáng  tạo  tuyệt  v ời,   ơn  c ử  như  dự  án  kính  thực  tại  ảo HoloLens  ấn tượng của Microsoft trên sân khấu  Ted Talk  hồi tháng  2 v ừa  rồi.

Chính  vì  thế,  nhóm  lựa  chọn   ề  tài  quạt  Led, là bước  ầu tìm hiểu thêm v ềcông  nghệ  mới  này,    ồng  thời  cũng  là  nơi  rèn  luyện  lại những kiến thức  ã học  ở trường.


NỘI DUNG:


Chƣơng 1. TỔNG QUAN ..............................................................................................1

1.1. GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY ..................................1

1.1.1. Đ ặt vấn ề ..................................................................................................................1

1.1.2. Tính c ấp thiết c ủa ề tài ...........................................................................................1

1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.....................................................................................1

1.3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU .................................................................................1

1.4. PH Ạ M VI NGHIÊN CỨ U .......................................................................................1

1.5. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI ..................................................................................................1

1.6. BỐ CỤC ĐỒ ÁN ........................................................................................................2

Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................3

2.1. Kit ARM STM32F103C8T6 ....................................................................................3

2.1.1. Bộ ịnh thời Timer ...................................................................................................4

2.1.2. Ngắt và sự kiện..........................................................................................................4

2.2. CHU ẨN TRUYỀN SPI .............................................................................................5

2.3. IC 74HC595 .................................................................................................................7

2.4. Đ ỊNH LUẬT HALL ..................................................................................................9

2.4.1. Khái niệm...................................................................................................................9

2.4.2. Cơ chế ho ạt ộng ......................................................................................................9

2.4.3. C ảm biến A3144 .................................................................................................... 10

2.5. NGUYÊN LÝ TRUYỀN ĐIỆ CHO CƠ CẤU QUAY .................................... 10

2.5.1. C ấu tạo ổ bi (B ạc ạn) ........................................................................................... 10

2.5.2. Truyền iện bằng ổ bi ........................................................................................... 11

2.6. KHÁI NIỆM MÀU ẢNH ...................................................................................... 12

2.6.1. Điểm ảnh ................................................................................................................. 12

2.6.2. Màu ảnh .................................................................................................................. 13

2.7. TÍNH TOÁN TỌA ĐỘ ĐIỂM TRÊN ĐƢ ỜNG TRÒN ................................. 13

2.8. IC LM2576 ............................................................................................................... 14

2.9. DIODE 1N5822 ........................................................................................................ 15

2.10. NGUYÊN LÝ QUẠT LED ................................................................................. 16

2.10.1. Khái niệm lưu ảnh võng m ạc ............................................................................. 16

2.10.2. Lý thuyết về hiệu ứng POV ................................................................................ 16

2.10.3. Kết hợ p ứng dụng vào ề tài .............................................................................. 16

viii

2.11. LẬ P TRÌNH NGÔN NG Ữ C CƠ B ẢN............................................................ 17

Chƣơng 3. THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG .................................... 21

3.1. CÁC PHƢƠNG ÁN THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI ...................................................... 21

3.1.1. Led xoay trong thực tế .......................................................................................... 21

3.1.2. Các phương án th ực hiện ề án ............................................................................ 21

3.2. SƠ ĐỒ KHỐI H Ệ THỐNG .................................................................................. 22

3.3. THIẾT KẾ CÁC KHỐI C ỦA HỆ THỐNG...................................................... 23

3.3.1. Khối hiển thị ........................................................................................................... 23

3.3.2. Khối dịch dữ liệu ................................................................................................... 23

3.3.3. Khối cảm biến ........................................................................................................ 24

3.3.4. Khối iều khiển trung tâm .................................................................................... 25

3.3.5. Khối nguồ n ............................................................................................................. 26

3.3.6. Sơ ồ nguyên lý toàn hệ thống............................................................................. 27

3.3.7 Thiết kế PCB hệ thống: .......................................................................................... 27

Chƣơng 4. CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .................................................... 29

4.1. GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 29

4.2. CÀI Đ ẶT VÀ TẠO MỘT PROJECT B Ằ NG KEILC.................................... 29

4.2.1. Cài ặt chương tr nh KeilC................................................................................... 29

4.2.2 T ạo một project mới ............................................................................................... 29

4.2.3. N ạp chương tr nh và debug .................................................................................. 31

4.3. PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ......................................................................... 33

4.3.1 Xác ịnh màu từng pixel ........................................................................................ 33

4.3.2 Viết chương tr nh bằng Visual studio .................................................................. 40

4.3.3. Chương tr nh iều khiể n chính ............................................................................ 42

Chƣơng 5.KẾT QUẢ, TH ỰC NGHIỆN, PHÂN TÍCH, TỔNG HỢP ...... 44

5.1. K ẾT QUẢ ................................................................................................................. 44

5.2. NH ẬN XÉT KẾT QUẢ ......................................................................................... 48

Chƣơng 6.KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ...................................... 50

6.1. K ẾT QUẢ ................................................................................................................. 50

6.2. HẠ N CHẾ VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƢƠNG LAI

GẦN ................................................................................................................................... 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 51

PHỤ LỤC


LƯU Ý:

Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Nguyễn Duy Long" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.



LINK DOWNLOAD



Cụm  từ  Hologram   ã  xuất  hiện  vài  năm  trước   ây,  và sau    trở  thành một “hiện  tượng”  trên  các  sân  khấu  biểu  diễn  lớn  của  thế  giới.  Người  ta ngạc nhiên và ngỡ  ngàng trước cái gọi lại công nghệ  Holographic, kỹ  thuật sử  dụng  ể  tạo  ảnh  ảo 3D Hologram.

Những  ứng dụng của công nghệ  này tiếp tục xuất hiện sau    v ới những thiết kế   ơn  giản hơn thu hút sự  chú ý của dư luận  ặc biệt những ai  ang quan tâm  ến nền  công  nghiệp  quảng  cáo  3D.  Nhiều  mẫu  quảng  cáo  cho  phép  tái  hiện  hình  ảnh v ật thể  ảo trong không gian ba chiều  ược thiết kế  ở  mức  ộ   ơn giản bằng thủ  công 

cho   ến  những  dàn  dựng  phức  tạp  cần  sự  hỗ  trợ  của  máy  móc hiện  ại ra   ời v ới sức  sáng  tạo  tuyệt  v ời,   ơn  c ử  như  dự  án  kính  thực  tại  ảo HoloLens  ấn tượng của Microsoft trên sân khấu  Ted Talk  hồi tháng  2 v ừa  rồi.

Chính  vì  thế,  nhóm  lựa  chọn   ề  tài  quạt  Led, là bước  ầu tìm hiểu thêm v ềcông  nghệ  mới  này,    ồng  thời  cũng  là  nơi  rèn  luyện  lại những kiến thức  ã học  ở trường.


NỘI DUNG:


Chƣơng 1. TỔNG QUAN ..............................................................................................1

1.1. GIỚI THIỆU TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY ..................................1

1.1.1. Đ ặt vấn ề ..................................................................................................................1

1.1.2. Tính c ấp thiết c ủa ề tài ...........................................................................................1

1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.....................................................................................1

1.3. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU .................................................................................1

1.4. PH Ạ M VI NGHIÊN CỨ U .......................................................................................1

1.5. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI ..................................................................................................1

1.6. BỐ CỤC ĐỒ ÁN ........................................................................................................2

Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................................3

2.1. Kit ARM STM32F103C8T6 ....................................................................................3

2.1.1. Bộ ịnh thời Timer ...................................................................................................4

2.1.2. Ngắt và sự kiện..........................................................................................................4

2.2. CHU ẨN TRUYỀN SPI .............................................................................................5

2.3. IC 74HC595 .................................................................................................................7

2.4. Đ ỊNH LUẬT HALL ..................................................................................................9

2.4.1. Khái niệm...................................................................................................................9

2.4.2. Cơ chế ho ạt ộng ......................................................................................................9

2.4.3. C ảm biến A3144 .................................................................................................... 10

2.5. NGUYÊN LÝ TRUYỀN ĐIỆ CHO CƠ CẤU QUAY .................................... 10

2.5.1. C ấu tạo ổ bi (B ạc ạn) ........................................................................................... 10

2.5.2. Truyền iện bằng ổ bi ........................................................................................... 11

2.6. KHÁI NIỆM MÀU ẢNH ...................................................................................... 12

2.6.1. Điểm ảnh ................................................................................................................. 12

2.6.2. Màu ảnh .................................................................................................................. 13

2.7. TÍNH TOÁN TỌA ĐỘ ĐIỂM TRÊN ĐƢ ỜNG TRÒN ................................. 13

2.8. IC LM2576 ............................................................................................................... 14

2.9. DIODE 1N5822 ........................................................................................................ 15

2.10. NGUYÊN LÝ QUẠT LED ................................................................................. 16

2.10.1. Khái niệm lưu ảnh võng m ạc ............................................................................. 16

2.10.2. Lý thuyết về hiệu ứng POV ................................................................................ 16

2.10.3. Kết hợ p ứng dụng vào ề tài .............................................................................. 16

viii

2.11. LẬ P TRÌNH NGÔN NG Ữ C CƠ B ẢN............................................................ 17

Chƣơng 3. THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG .................................... 21

3.1. CÁC PHƢƠNG ÁN THỰ C HIỆN ĐỀ TÀI ...................................................... 21

3.1.1. Led xoay trong thực tế .......................................................................................... 21

3.1.2. Các phương án th ực hiện ề án ............................................................................ 21

3.2. SƠ ĐỒ KHỐI H Ệ THỐNG .................................................................................. 22

3.3. THIẾT KẾ CÁC KHỐI C ỦA HỆ THỐNG...................................................... 23

3.3.1. Khối hiển thị ........................................................................................................... 23

3.3.2. Khối dịch dữ liệu ................................................................................................... 23

3.3.3. Khối cảm biến ........................................................................................................ 24

3.3.4. Khối iều khiển trung tâm .................................................................................... 25

3.3.5. Khối nguồ n ............................................................................................................. 26

3.3.6. Sơ ồ nguyên lý toàn hệ thống............................................................................. 27

3.3.7 Thiết kế PCB hệ thống: .......................................................................................... 27

Chƣơng 4. CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN .................................................... 29

4.1. GIỚI THIỆU ............................................................................................................ 29

4.2. CÀI Đ ẶT VÀ TẠO MỘT PROJECT B Ằ NG KEILC.................................... 29

4.2.1. Cài ặt chương tr nh KeilC................................................................................... 29

4.2.2 T ạo một project mới ............................................................................................... 29

4.2.3. N ạp chương tr nh và debug .................................................................................. 31

4.3. PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ......................................................................... 33

4.3.1 Xác ịnh màu từng pixel ........................................................................................ 33

4.3.2 Viết chương tr nh bằng Visual studio .................................................................. 40

4.3.3. Chương tr nh iều khiể n chính ............................................................................ 42

Chƣơng 5.KẾT QUẢ, TH ỰC NGHIỆN, PHÂN TÍCH, TỔNG HỢP ...... 44

5.1. K ẾT QUẢ ................................................................................................................. 44

5.2. NH ẬN XÉT KẾT QUẢ ......................................................................................... 48

Chƣơng 6.KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ...................................... 50

6.1. K ẾT QUẢ ................................................................................................................. 50

6.2. HẠ N CHẾ VÀ PHƢƠNG HƢỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƢƠNG LAI

GẦN ................................................................................................................................... 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 51

PHỤ LỤC


LƯU Ý:

Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Nguyễn Duy Long" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.



LINK DOWNLOAD

M_tả

M_tả

Không có nhận xét nào: