Tiểu luận
Thiết kế mạch hiển thị cân điện
tử từ 0 đến 2kg hiển thị bằng
LCD
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 2
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Contents
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, công cuộc công
nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang phát triển mạnh mẽ. Trước tình hình đó đã có
khá nhiều yêu cầu cấp bách và cũng là những thách thức được đặt ra cho giới trí thức.
Để tiếp tục dẫn dắt sự phát triển của đất nước ngày càng giàu mạnh, thì phải đầu
tư cho giáo dục, đào tạo thế hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao
của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo, thì phải đưa các phương tiện
dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ con người
ngày càng cao đáp ứng được yêu cầu của xã hội.
Để làm quen với công việc thiết kế, chế tạo và tìm hiểu các về các loại linh
kiện điện tử, chúng em đã được các thầy cô trong khoa Đi ện - Điện tử giao cho
đồ án môn học :Thiết kế mạch hiển thị cân điện tử từ 0 đến 2kg hiển thị
bằng LCD nhằm củng cố về kiến thức trong quá trình thực tế.
Sau khi nhận được đề tài, với sự hướng dẫn của thầyĐỗ Tuấn Anhcùng với sự nỗ
lực của bản thân, sự tìm tòi nghiên cứu tài liệu đến nay đồ án của chúng em về
mặt cơ bản đã hoàn thành. Trong quá trình thực hiện dù đã có gắng nhưng do
thời gian cũng như trình độ vẫn còn hạn chế nên không thể tránh khỏi sai sót.
Vậy em kính mong sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy để đồ
án của em được hoàn thiện hơn.

Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 4
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 5
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Phần 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
1 .Cơ sở lựa chọn đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số
các hệ thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến
như vi điều khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống
điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay thế
bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập
trước.
Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống
chế nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng. Vì nắm bắt được
nhiệt độ làm việc của cả một hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được
tình trạng làm việc của hệ thống. Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được những hư
hỏng có thể xảy ra.
Đối với vấn đề sử dụng cân điện tử thì trong các hệ thống điều khiển trong công
nghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh
nhất bởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những vi điều khiển .

-Điện trở
- LCD
- Tổng quan lý thuyết vi điều khiển PIC
- Khảo sát và mô phỏng
- Kết luận.
Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 4 phần:
Phần1:Giới thiệu đề tài
Phần2: Tổng quan về họ vi điều khiển PIC
Phần 3: Thiết kế và thi công.
Phần4: Giới thiệu một số loại cân trên thị trường.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
+ Thiết kế khối nguồn.
+ Nghiên cứu về đối tượng điều khiển .
+ Viết chương trình điều khiển.
+ Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển PIC
+ Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển.
5. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển.
- Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết.
- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu.
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 7
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Phần 1:GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI
1:Cơ sở lựa chọn đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số các hệ
thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi
điều khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống điều

Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
2: Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là cân điện tử : Trong thực tế về cuộc sống và trong
công nghiệp nhiều vị trí cần và thường dùngcảm biến trọng lượng hoặc điện trở tinh .
Khi điều khiển trọng lượng, đặc tính cần chú ý là nhận và sử lý thông tin nhanh từ
cảm biến tới bộ sử lý trung tâm .
3: Nội dung và phạm vi nghiên cứu.
Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau:
-Điện trở
- LCD
- Tổng quan lý thuyết vi điều khiển PIC
- Khảo sát và mô phỏng
- Kết luận.
Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 4 phần:
Phần1:Giới thiệu đề tài
Phần2: Tổng quan về họ vi điều khiển PIC
Phần 3: Thiết kế và thi công.
Phần4: Giới thiệu một số loại cân trên thị trường.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
+ Thiết kế khối nguồn.
+ Nghiên cứu về đối tượng điều khiển .
+ Viết chương trình điều khiển.
+ Nghiên cứu lý thuyết vi điều khiển PIC
+ Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển.
5. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển.
- Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết.
- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu.

khiển PIC ngày nay.
1.2 TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHÔNG LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC??
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều họ vi điều khiển như 8051, Motorola 68HC,
AVR,
ARM, Ngoài họ 8051 được hướng dẫn một cách căn bản ở môi trường đại học, bản
thân
người viết đã chọn họ vi điều khiển PIC để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các
ứng
dụng trên công cụ này vì các nguyên nhân sau:
Họ vi điều khiển này có thể tìm mua dễ dàng tại thị trường Việt Nam.
Giá thành không quá đắt.
Có đầy đủ các tính năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập.
Là một sự bổ sung rất tốt về kiến thức cũng như về ứng dụng cho họ vi điều
khiển
mang tính truyền thống: họ vi điều khiển 8051.
Số lượng người sử dụng họ vi điều khiển PIC. Hiện nay tại Việt Nam cũng như
trên
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 11
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
thế giới, họ vi điều khiển này được sử dụng khá rộng rãi. Điều này tạo nhiều thuận lợi
trong
quá trình tìm hiểu và phát triển các ứng dụng như: số lượng tài liệu, số lượng các ứng
dụng
mở đã được phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập, dễ dàng tìm được sự chỉ
dẫn khi
gặp khó khăn,…
Sự hỗ trợ của nhà sản xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương

Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách ra thành hai bộ
nhớ
riêng biệt. Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai bộ nhớ,
như vậy
tốc độ xử lí của vi điều khiển được cải thiện đáng kể.
Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúc Havard có thể được tối ưu tùy theo
yêu
cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ thuộc vào cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối
với vi
điều khiển dòng 16F, độ dài lệnh luôn là 14 bit (trong khi dữ liệu được tổ chức thành
từng
byte), còn đối với kiến trúc Von-Neuman, độ dài lệnh luôn là bội số của 1 byte (do dữ
liệu
được tổ chức thành từng byte). Đặc điểm này được minh họa cụ thể trong hình 1.1.
1.5 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC
Ngôn ngữ lập trình cho PIC rất đa dạng. Ngôn ngữ lập trình cấp thấp có MPLAB
(được cung
cấp miễn phí bởi nhà sản xuất Microchip), các ngôn ngữ lập trình cấp cao hơn bao
gồm C,
Basic, Pascal, … Ngoài ra còn có một số ngôn ngữ lập trình được phát triển dành
riêng cho
PIC như PICBasic, MikroBasic,…
1.6 MẠCH NẠP PIC
Đây cũng là một dòng sản phẩm rất đa dạng dành cho vi điều khiển PIC. Có thể sử
dụng các
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 13
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK

Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Mạch nạp Universal của Williem: đây không phải là mạch nạp chuyên dụng dành
cho
PIC như P16PRO40.
Các mạch nạp kể trên có ưu điểm rất lớn là đơn giản, rẻ tiền, hoàn toàn có thể tự lắp
ráp
một cách dễ dàng, và mọi thông tin về sơ đồ mạch nạp, cách thiết kế, thi công, kiểm
tra và
chương trình nạp đều dễ dàng tìm được và download miễn phí thông qua mạng
Internet. Tuy
nhiên các mạch nạp trên có nhược điểm là hạn chế về số vi điều khiển được hỗ trợ,
bên cạnh
đó mỗi mạch nạp cần được sử dụng với một chương trình nạp thích hợp.
CHƯƠNG 2 VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
2.1 MỘT VÀI THÔNG SỐ VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A
Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh có độ dài 14 bit.
Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock. Tốc độ hoạt động tối đa cho
phép là
20 MHz với một chu kì lệnh là 200ns. Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu
368x8
byte RAM và bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte. Số PORT I/O là 5
với 33
pin I/O.
Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng sau:
Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.
Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 15
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh

Chế độ Sleep.
Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator kha3. Khối LCD
3.1.Hoạt động của LCD.
Trong những năm gần đây LCD đang ngày càng được sử dụng rộng rãi thay thế dần
cho các đèn LED (các đèn LED 7 đoạn hay nhiều đoạn). Đó là vì các nguyên nhân
sau:
-Các LCD có giá thành hạ.
-Khả năng hiển thị các số, các ký tự và đồ hoạ tốt hơn nhiều so với các đèn LED (vì
các đèn LED chỉ hiển thị được các số và một số ký tự).
Nhờ kết hợp một bộ điều khiển làm tươi vào LCD làm giải phóng cho CPU công việc
làm tươi LCD. Trong khi đèn LED phải được làm tươi bằng CPU (hoặc bằng cách nào
đó) để duy trì việc hiển thị dữ liệu.
-Dễ dàng lập trình cho các ký tự và đồ hoạ.
3. 2 .Mô tả các chân của LCD.
-LCD được nói trong mục này có 14 chân, chức năng của các chân được cho trong
bảng 3. Vị trí của các chân được mô tả trên hình 12 cho nhiều LCD khác nhau.
- Chân V
CC
, V
SS
và V
EE
: Các chân V
CC
, V
SS
và V
EE
: Cấp dương nguồn - 5v và đất tương
ứng thì V

SS
- Đất
2 V
CC
- Dương nguồn 5v
3 V
EE
- Cấp nguồn điều khiển phản
4 RS I RS = 0 chọn thanh ghi lệnh. RS = 1 chọn
thanh dữ liệu
5 R/W I R/W = 1 đọc dữ liệu. R/W = 0 ghi
6 E I/O Cho phép
7 DB0 I/O Các bít dữ liệu
8 DB1 I/O Các bít dữ liệu
9 DB2 I/O Các bít dữ liệu
10 DB3 I/O Các bít dữ liệu
11 DB4 I/O Các bít dữ liệu
12 DB5 I/O Các bít dữ liệu
13 DB6 I/O Các bít dữ liệu
14 DB7 I/O Các bít dữ liệu
Bảng : Mô các chân của LCD
Mã (Hex) Lệnh đến thanh ghi của LCD
1 Xoá màn hình hiển thị
2 Trở về đầu dòng
4 Giảm con trỏ (dịch con trỏ sang trái)
6 Tăng con trỏ (dịch con trỏ sang phải)
5 Dịch hiển thị sang phải
7 Dịch hiển thị sang trái
8 Tắt con trỏ, tắt hiển thị
A Tắt hiển thị, bật con trỏ

14
21
DMC20261
DMC24227
DMC24138
DMC32132
DMC32239
DMC40131
DMC40218
DMC1610A
DMC1606C
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 19
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
DMC16117
DMC16128
DMC16129
DMC1616433
DMC20434
DMC16106B
DMC16207
DMC16230
DMC20215
DMC32216
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 20
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến

Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN
ĐỒ ÁN MÔN HỌC VĐK
Sơ đồ Bo
Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Tuấn Anh trang 25
Sinh viên thực hiện: Lê Đức Anh
Trần Thị Ánh
Vũ Văn Chiến