TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
Khoa Công nghệ Ô tô

ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN
ATMEGA1280 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ ĐỌC
TÍN HIỆU CỦA CẢM BIẾN KHOẢNG CÁCH
TRÊN Ô TÔ


1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.

Thành viên nhóm
Nguyễn Viết Đông
Bùi Văn Đức
Nguyễn Trung Đức
Phạm Văn Đức
Hoàng Mạnh Dũng

kiến đóng góp của thầy và các bạn.


1.
2.

THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
Các bộ phận cấu thành lên bộ đọc tín hiệu cảm biến:
Vi điều khiển ATMEGA1280.
Tụ đầu vào.


3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Tụ đầu ra.
IC ổn áp: Dòng tối đa 1000mA.
Bộ phận cấp nguồn.
Bộ chiết áp chỉnh dòng 5V.
Nút reset chương trình.
Màn hình hiển thị khoảng cách.
Một số điện trở.
I. CẢM BIẾN
1.Giới thiệu về cảm biến.
Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật

nếu xác định được khoảng thời gian từ lúc phát sóng siêu âm tới lúc nó phản xạ về đầu
thu sẽ quy đổi được khoảng cách từ cảm biến tới vật thể.
Khoảng cách đo : 3cm- 4m.
Tổng quan
SRF05 có thể thiết lập cách hoạt động thông qua các chân điều khiển MODE.
Nối hoặc không nối chân MODE xuống GND cho phép cảm biến được điều khiển
thông qua giao tiếp dùng 1 chân hay 2 chân IO.
Cách 1 – Tách riêng chân TRIGGER và ECHO (tương thích với cảm biến
SRF04)
Module cảm biến SRF05 có hai chân TRIGGER và ECHO riêng biệt. Khi chân
MODE để trống (chân MODE có điện trở kéo lên VCC, khi để trống nó sẽ nhận mức
điện áp VCC) SRF05 sẽ sử dụng cả 2 chân chức năng TRIGGER và ECHO cho việc
điều khiển hoạt động của cảm biến.

Từ hình vẽ mô tả trên, để điều khiển SRF05 ở MODE1 cần cấp cho chân
TRIGGER một xung điều khiển với độ rộng tối thiểu 10uS. Sau đó một khoảng thời
gian, đầu phát sóng siêu âm sẽ phát ra sóng siêu âm, vi xử lý tích hợp trên modun sẽ tự
xác định thời điểm phát sóng siêu âm và thu sóng siêu âm. Vi xử lý tích hợp này sẽ đưa


kết quả thu được ra chân ECHO. Độ rộng xung vuông tại chân ECHO tỉ lệ với khoảng
cách từ cảm biến tới vật thể.
Cách 2: Sử dụng một chân cho cả TRIGGER và ECHO
Ở chế độ này, một chân của vi xử lý sẽ điều khiển quá trình phát xung của cảm
biến siêu âm và việc đọc tín hiệu trả về. Yêu cầu lúc đó chân MODE cần được nối đất
(GND). Đầu tiên xuất một xung với độ rộng tối thiểu 10uS vào chân TRIGGERECHO (chân số 3) của cảm biến. Sau đó vi xử lý tích hợp trên cảm biến sẽ phát ra tín
hiệu điều khiển đầu phát siêu âm. Sau 700uS kể từ lúc kết thúc tín hiệu điều khiển, từ
chân TRIGGER-ECHO có thể đọc ra một xung mà độ rộng tỉ lệ với khoảng cách từ
cảm biến tới vật thể.


Chân đọc sóng âm dội lại.
Không sử dụng
Nguồn GND

Ứng dụng của cảm biến khoảng cách trên ô tô
Đo khoảng cách. Giúp người lái xe có thể phát hiện được những vật cản mà không
quan sát được bằng gương khi lùi hoặc khi tầm nhìn bị tre khuất. Tạo khoảng cách an
toàn cho xe khi tham gia giao thông.
Tuy nhiên, không nên phụ thuộc quá nhiều vào hệ thống này vì hầu hết các loại
cảm biến không phát hiện được các vật thể sắc nhọn hoặc có bề mặt có tính phản
chiếu. Nói chung, với điều kiện đường xá và văn hóa giao thông của chúng ta hiện nay
thì hệ thống cảm biến khoản cách chủ yếu có tác dụng khi cần đỗ xe vào khoảng cách
hẹp và khi cần luồn lách tránh tắc đường.
II. VI ĐIỀU KHIỂN
1. Giới thiệu vi điều khiển.
Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chíp, nó thường được sử
dụng để điều khiển các thiết bị điện tử. Vi điều khiển, thực chất, là một hệ thống bao
gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với các bộ vi xử lý đa
năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các mô đun
vào/ra, các mô đun biến đổi số sang tương tự và tương tự sang số,... Ở máy tính thì các
mô đun thường được xây dựng bởi các chíp và mạch ngoài.
Vi điều khiển thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng. Nó xuất hiện
khá nhiều trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu
đọc DVD,thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động, v.v.

2.Vi điều khiển: ATmega1280
- Điện áp đầu vào: 7 ~ 12V
- Digital I / O Pins: Số 54 (14 PWM đầu ra)
- Analog Pins Input: 16
- Flash Memory: 128KB

tắt IC, còn gọi là chip theo thuật ngữ tiếng Anh) là tập cácmạch điện chứa các linh
kiện bán dẫn (như transistor) và linh kiện điện tử thụ động (như điện trở) được kết
nối với nhau, để thực hiện được một chức năng xác định. Tức là mạch tích hợp
được thiết kế để đảm nhiệm một chức năng như một linh kiện phức hợp. Các linh
kiện kích thước cỡ micrômét (hoặc nhỏ hơn) chế tạo bởi công nghệ silicon.
Mạch tích hợp giúp giảm kích thước của mạch điện đi rất nhiều, bên cạnh đó là
độ chính xác tăng lên. IC là một phần rất quan trọng của các mạch logic. Có nhiều
loại IC, lập trình được và cố định chức năng, không lập trình được. Mỗi IC có tính
chất riêng về nhiệt độ, điện thế giới hạn, công suất làm việc, được ghi trong bảng
thông tin (datasheet) của nhà sản xuất.[2]
Hiện nay, công nghệ silicon đang tính tới những giới hạn của vi mạch tích hợp
và các nhà nghiên cứu đang nỗ lực tìm ra một loại vật liệumới có thể thay thế công
nghệ silicon này.

V.ĐIỆN TRỞ
Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện có biểu tượng

Điện trở kháng là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng
điện của điện trở. Điện trở kháng được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa
hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó.

trong đó:
U: là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).
I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A).
R: là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).
Thí dụ như có một đoạn dây dẫn có điện trở là 1Ω và có dòng điện 1A
chạy qua thì điện áp giữa hai đầu dây là 1V.




1.25
1.25
0.357
0.3125
1.667
3.75