Nhóm 3 1
Nhóm 3 2
LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường đại
học công nghiệp thưc phẩm TP. Hồ Chí Minh nói chung cũng như thầy cô ở khoa
công nghệ điện - điện tử nói riêng, đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ để chúng em
có thể hoàn thành được bài báo này. Sau thời gian học tập tại trường, chúng em đã
tiếp nhận được nhiều kiến thức bổ ích từ quý thầy cô, nó sẽ là hành trang quý báu
để ứng dụng vào cuộc sống và công việc sau này.
Đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Trọng Hiếu, thầy là
người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho chúng
em trong suốt quá trình thực hiện tiểu luận này. Để có được thành quả như ngày
hôm nay là nhờ vào sự hướng dẫn và những ý kiến đóng góp vô cùng quý báu của
thầy.
Chúng em xin cảm ơn bạn bè và người thân trong gia đình đã giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và động viên em để có thể hoàn thành đề tài và đúng như kế hoạch đã
đề ra.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô của trường, đặc
biệt là thầy Trần Trọng Hiếu người đã tận tình hướng dẫn chúng em. Cuối cùng
chúng em xin gửi lời chúc đến quý thầy cô cùng các bạn sinh viên của trường được
dồi dào sức khỏe và thành công trong công việc.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
NHÓM: 3
LỚP 03DHDT
CHƯƠNG III: THI CÔNG VÀ THIẾT KẾ MẠCH 31
3.1 Lưu đồ thuật toán 31
3.2 Lập trình và thiết kế mạch 32
3.2.1 Mã chương trình 32
3.2.2 Sơ đồ mạch nguyên lí 35
3.3 Giao diện điều khiển bng phần mềm VB 36
3.4 Sản phẩm thực tế 41
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 42
4.1 Kết luận 42
4.2 Hướng phát triển đề tài 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 Nhóm 3 5
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của
chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Với sự phát
triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã cho ra đời nhưng sản phẩm vi mạch tiên
tiến với tốc độ vượt trội.
Để tìm hiểu sâu hơn vào lĩnh vực này chúng em quyết đnh chọn đề tài: Một
trong những ứng dụng thiết thực trong đó là ứng dụng về nhiệt kế điện tử. Qua Thế kỷ XXI – Thời đại của khoa học công nghệ

Được biết đến là một board mạch nhỏ gọn, tiện lợi nhưng đầy sức mạnh.
ARDUINO UNO là một trong những sản phẩm đột phá của công nghệ vi mạch
điện tử. Đặc biệt ứng dụng trong các hệ thống tự động hóa, là một sản phẩm mã
nguồn mở nên ARDUINO dễ dàng tương tác và thân thiện với người sử dụng. Bất
cứ ai cũng có thể học nó, vận hành nó một cách trơn tru. Chúng ta sẽ cảm thấy thật
thú v khi một sản phẩm do chính mình tạo ra, rất đơn giản nhưng hiệu quả thiết
thực. Chỉ cần một cú click trên điện thoại là có thể dễ dàng điều khiển các thiết b
trong nhà, hay một chú robot tự động, một máy đo nhiệt độ cầm tay… Tất cả
không gì là không thể với chúng ta. Qủa là một điều tuyệt vời! Các nhà nhiên cứu
đã mang đến cho chúng ta một món quà, một sản phẩm công nghệ giá rẻ nhưng
đầy sức mạnh và rất thân thiện với người sử dụng.
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 nếu

Nhóm 3 7
nắm bắt được nhiệt độ làm việc của các hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp ta biết
được tình trạng làm việc của các yêu cầu và có những xử lý kiệp thời tránh được
những hư hỏng và sự cố có thể xảy ra. Nếu không có những hệ thống cảnh báo
nhiệt độ cũng như giám sát sự thay đổi phức tạp nhiệt độ của hệ thống thì sẽ làm
cho hệ thống không hoạt động hiệu quả và khi xảy ra sự cố sẽ khó phát hiện. Vì
thế yêu cầu đặt ra là phải có một hệ thống luôn giám sát sự thay đổi nhiệt độ của
dây chuyền sản xuất, khi có sự cố hệ thống sẽ cảnh báo cho chúng ta biết để tìm
hướng khắc phục. Điều tối ưu để hệ thống hoạt động tốt là sử dụng vi điều khiển
vì vi điều khiển tính toán chính xác và hoạt động tin cậy, một cảm biến nhạy với

Tìm hiểu về linh kiện,
nguyên lí hoạt động
Ứng dụng thiết kế


Board mạch ARDUINO

Arduino thật ra là một board mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương
tác với các thiết b phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết b khác.
Đặc điểm nổi bật của Arduino là môi trường phát triển ứng dụng cực kỳ dễ sử
dụng, với một ngôn ngữ lập trình có thể học một cách nhanh chóng ngay cả với
người ít am hiểu về điện tử và lập trình. Và điều làm nên hiện tượng Arduino chính

Nhóm 3 10
là mức giá rất thấp và tính chất nguồn mở từ phần cứng tới phần mềm. Chỉ với
khoảng $30, người dùng đã có thể sở hữu một board Arduino có 20 ngõ I/O có thể
tương tác và điều khiển chừng ấy thiết b.
Được giới thiệu vào năm 2005, những nhà thiết kế của Arduino cố gắng
mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích,
sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những nhiết b có khả năng tương tác
với môi trường thông qua các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Những ví dụ phổ
biến cho những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều
khiển nhiệt độ và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một môi trường phát
triển tích hợp (IDE) chạy trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép
người dùng viết các chương trình cho Aduino bng ngôn ngữ C hoặc C++.

ARDUINO MEGA2560

ARDUINO UNO
ARDUINO ETHERNET SHILE


sung giúp dễ dàng lập trình và có thể mở rộng với các mạch khác. Một khía cạnh
quan trọng của Arduino là các kết nối tiêu chuẩn của nó, cho phép người dùng kết
nối với CPU của board với các module thêm vào có thể dễ dàng chuyển đổi, được
gọi là shield. Vài shield truyền thông với board Arduino trực tiếp thông qua các
chân khác nhau, nhưng nhiều shield được đnh đa chỉ thông qua serial bus I2C-
nhiều shield có thể được xếp chồng và sử dụng dưới dạng song song. Arduino
chính thức thường sử dụng các dòng chip megaAVR, đặc biệt là ATmega8,
ATmega168, ATmega328, ATmega1280, và ATmega2560.
Một vài các bộ vi xử lý khác cũng được sử dụng bởi các mạch Aquino tương
thích. Hầu hết các mạch gồm một bộ điều chỉnh tuyến tính 5V và một thạch anh
giao động 16 MHz (hoặc bộ cộng hưởng ceramic trong một vài biến thể), mặc dù
một vài thiết kế như LilyPad chạy tại 8 MHz và bỏ qua bộ điều chỉnh điện áp
onboard do hạn chế về kích cỡ thiết b. Một vi điều khiển Arduino cũng có thể
được lập trình sẵn với một boot loader cho phép đơn giản là upload chương trình
vào bộ nhớ flash on-chip, so với các thiết b khác thường phải cần một bộ nạp bên
ngoài. Điều này giúp cho việc sử dụng Arduino được trực tiếp hơn bng cách cho
phép sử dụng 1 máy tính gốc như là một bộ nạp chương trình.

Phần cứng ARDUINO UNO Nhóm 3 13
Theo nguyên tắc, khi sử dụng ngăn xếp phần mềm Arduino, tất cả các board
được lập trình thông qua một kết nối RS-232, nhưng cách thức thực hiện lại tùy
thuộc vào đời phần cứng. Các board Serial Arduino có chứa một mạch chuyển đổi
giữa RS232 sang TTL. Các board Arduino hiện tại được lập trình thông qua cổng
USB, thực hiện thông qua chip chuyển đổi USB-to-serial như là FTDI FT232. Vài
biến thể, như Arduino Mini và Boarduino không chính thức sử dụng một board
adapter hoặc cáp nối USB-to-serial có thể tháo rời được, Bluetooth hoặc các
phương thức khác. (Khi sử dụng một công cụ lập trình vi điều khiển truyền thống

Khi không sử dụng USB làm nguồn thì chúng ta có thể sử dụng nguồn ngoài
thông qua jack cắm 2.1mm (cực dương ở giữa) hoặc có thể sử dụng 2 chân V
in
và
GND để cấp nguồn cho Arduino.
Bo mạch hoạt động với nguồn ngoài ở điện áp từ 5 – 12 volt. Chúng ta có
thể cấp một áp lớn hơn tuy nhiên chân 5V sẽ có mức điện áp lớn hơn 5 volt. Và
nếu sử dụng nguồn lớn hơn 12 volt thì sẽ có hiện tượng nóng và làm hỏng board
mạch. Khuyết cáo các nên dùng nguồn ổn đnh từ 5 đến dưới 12 volt.
 Power Supply
Chân 5V và chân 3.3V (Output voltage): các chân này dùng để lấy nguồn
ra từ nguồn mà chúng ta đã cung cấp cho Arduino. Lưu ý: không được cấp nguồn
vào các chân này vì sẽ làm hỏng Arduino.
GND: chân mass.
 Chip ATmega328:
Chip ATmega328 có 32KB bộ nhớ flash trong đó 1KB sử dụng cho bootloader.

Nhóm 3 15
 Digital I/O pins
Arduino UNO có 14 chân digital với chức năng input và output sử dụng các
hàm pinMode(), digitalWrite() và digitalRead() để điều khiển các chân.
Cũng trên 14 chân digital này chúng ta còn một số chân chức năng đó là:
Serial: 0 và 1. Dùng để truyền (Tx) và nhận (Rx) dữ liệu nối tiếp TTL. Chúng ta
có thể sử dụng nó để giao tiếp với cổng COM của một số thiết b hoặc các linh
kiện có chuẩn giao tiếp nối tiếp.
PWM (pulse width modulation): các chân 2 đến 13 trên bo mạch. Các chân
PWM giúp chúng ta có thể sử dụng nó để điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng của
đèn…
 Reset button : dùng để reset Arduino.
2.1.3.3 Thông số kỹ thuật

Mô hình hoạt động phần mềm IDE
Arduino IDE sử dụng GNU toolchain và AVR libc để biên dch chương
trình và sử dụng avrdude để tải lên các chương trình vào board mạch chủ. Do nền
tảng Arduino sử dụng vi điều khiển Atmel, môi trường phát triển của Atmel, AVR
Studio hoặc Atmel Studio mới hơn, cũng có thể được sử dụng để phát triển phần
mềm cho các Arduino.
Arduino IDE là nơi để soạn thảo code, kiểm tra lỗi và upload code cho
Arduino. Nhóm 3 17

Arduino IDE
2.1.4.1 Arduino Toolbar
Arduino Toolbar có một số button và chức năng của chúng như sau:

1 2 3 4

Arduino Toolbar Nhóm 3 18
 Verify: kiểm tra code có lỗi hay không. (1) Upload: nạp code đang soạn
thảo vào Arduino. (2)
 New, Open, Save: Tạo mới, mở và lưu sketch. (3)
 Serial Monitor: Đây là màn hình hiển th dữ liệu từ Arduino gửi lên máy
tính. (4)
2.1.4.2 Arduino IDE Menu

IDE menu

Trong Tool menu ta quan tâm các mục Board và Serial Port.
Mục Board: cần phải lựa chọn board mạch cho phù hợp với loại bo sử dụng
nếu là Arduino Mega 2560 thì phải chọn như hình: Board Arduino sử dụng Hiển thị Board và Serial Port
Nếu sử dụng loại board khác thì phải chọn đúng loại board mà mình đang
có nếu sai thì code Upload vào chip sẽ b lỗi.

Nhóm 3 22
2.1.5 Một số ứng dụng cơ bản của ARDUINO UNO
2.1.5.1 Trong công nghiệp
ARDUINO là trung tâm của bộ xử lí nên được dùng làm bộ nhớ trung tâm
trong các hệ thống điều khiển tự động như băng chuyền, hệ thống đếm hàng, hệ
thống tự động đóng chai trong các nhà máy nước ngọt….
Hệ thống đếm hàng tự động sử dụng ARDUINO
Nhỏ gọn, đơn giản nhưng nhiều ARDUINO có thể kết hợp lại với nhau
tạo nên nhưng hệ thống lớn như nhà máy điện mặt trời, các robot công nghiệp…

một trợ thủ đắc lực dành cho các bạn sinh viên muốn thỏa mãn niềm đam mê sáng
tạo với công nghệ.
Chỉ cần có một tí hiểu biết về lập trình, các bạn có thể dễ dàng tạo ra nhưng
sản phẩm đơn giản dành riêng cho mình như xe điều khiển từ xa, các demo đo
nhiệt độ, điều khiển thiết b qua điện thoại…

Nhóm 3 24
ARDUINO UNO mang lại khả năng sáng tạo không giới hạn cho các bạn
sinh viên, là môi trường học tập rèn luyện lí tưởng để nắm bắt sự phát triển vượt
bậc của công nghệ
Mô hình xe robot dò đường sử dụng ARDUINO
Mô hình cánh tay robot sử dụng ARDUINO UNO Nhóm 3 25