Table of Contents
1. Linh kiện cần thiết làm mạch cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32
1.1 Vi điều khiển STM cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32
a. Giới thiệu
STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0,F1,F2,F3,F4….. Stm32f103 thuộc họ F1 với lõi là ARM COTEX M3. STM32F103 là vi điều khiển 32 bit, tốc độ tối đa là 72Mhz. Giá thành cũng khá rẻ so với các loại vi điều khiển có chức năng tương tự. Mạch nạp cũng như công cụ lập trình khá đa dạng và dễ sử dụng. Một số ứng dụng chính: dùng cho driver để điều khiển ứng dụng, điều khiển ứng dụng thông thường, thiết bị cầm tay và thuốc, máy tính và thiết bị ngoại vi chơi game, GPS cơ bản, các ứng dụng trong công nghiệp, thiết bị lập trình PLC, biến tần, máy in, máy quét, hệ thống cảnh báo, thiết bị liên lạc nội bộ… Phần mềm lập trình: có khá nhiều trình biên dịch cho STM32 như IAR Embedded Workbench, Keil C… Ở đây mình sử dụng Keil C nên các bài viết sau mình chỉ đề cập đến Keil C.
Thông tin khác
Vi xử lý có rất nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử lý 4 bit hiện nay không còn nhưng vi xử lý 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi xử lý 64 bit. Lý do sự tồn tại của vi xử lý 8 bit là phù hợp với một số yêu cầu điều khiển trong công nghiệp. Các vi xử lý 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho các máy tính vì khối lượng dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt. Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất, …
b. Sơ lược về STM32:
- 1 cổng Mini USB dùng để cấp nguồn, nạp cũng như debug.
- 2 MCU bao gồm 1 MCU nạp và 1 MCU dùng để lập trình.
- Có chân Output riêng cho các chân mạch nạp trên MCU1.
- Có chân Output đầy đủ cho các chân MCU2.
- Chân cấp nguồn ngoài riêng cho MCU2 nếu không sử dụng nguồn từ USB.
- Thạch anh 32,768khz dùng cho RTC và Backup.
- Chân nạp dùng cho chế độ nạp boot loader.
- Nút Reset ngoài và 1 led hiển thị trên chân PB9, 1 led báo nguồn cho MCU2.
c.Thông số kỹ thuật STM32
- Vi điều khiển: STM32F103C8T6.
- Điện áp cấp 5VDC qua cổng Micro USB sẽ được chuyển đổi thành 3.3VDC qua IC nguồn và cấp cho Vi điều khiển chính.
- Tích hợp sẵn thạch anh 8Mhz.
- Tích hợp sẵn thạnh anh 32Khz cho các ứng dụng RTC.
- Ra chân đầy đủ tất cả các GPIO và giao tiếp: CAN, I2C, SPI, UART, USB,…
- Tích hợp Led trạng thái nguồn, Led PC13, Nút Reset.
- Kích thước: 53.34 x 15.24mm
- Sử dụng với các mạch nạp:
- ST-Link Mini
- J-link
- USB TO COM
- Kết nối chân khi nạp bằng ST-Link Mini
- Nạp theo chuẩn SWD
- TCK — SWCLK
- TMS — SWDIO
- GND — GND
- 3.3V — 3.3V
d. Cấu hình
- ARM 32-bit Cortex M3 với clock max là 72Mhz.
- Bộ nhớ:
- 64 kbytes bộ nhớ Flash(bộ nhớ lập trình).
- 20kbytes SRAM.
- Clock, reset và quản lý nguồn.
- Điện áp hoạt động 2.0V -> 3.6V.
- Power on reset(POR), Power down reset(PDR) và programmable voltage detector (PVD).
- Sử dụng thạch anh ngoài từ 4Mhz -> 20Mhz.
- Thạch anh nội dùng dao động RC ở mode 8Mhz hoặc 40khz.
- Sử dụng thạch anh ngoài 32.768khz được sử dụng cho RTC.
- Trong trường hợp điện áp thấp:
- Có các mode :ngủ, ngừng hoạt động hoặc hoạt động ở chế độ chờ.
- Cấp nguồn ở chân Vbat bằng pin để hoạt động bộ RTC và sử dụng lưu trữ data khi mất nguồn cấp chính.
- 2 bộ ADC 12 bit với 9 kênh cho mỗi bộ.
- Khoảng giá trị chuyển đổi từ 0 – 3.6V.
- Lấy mẫu nhiều kênh hoặc 1 kênh.
- Có cảm biến nhiệt độ nội.
- DMA: bộ chuyển đổi này giúp tăng tốc độ xử lý do không có sự can thiệp quá sâu của CPU.
- 7 kênh DMA.
- Hỗ trợ DMA cho ADC, I2C, SPI, UART.
- 7 timer.
- 3 timer 16 bit hỗ trợ các mode IC/OC/PWM.
- 1 timer 16 bit hỗ trợ để điều khiển động cơ với các mode bảo vệ như ngắt input, dead-time..
- 2 watdog timer dùng để bảo vệ và kiểm tra lỗi.
- 1 sysTick timer 24 bit đếm xuống dùng cho các ứng dụng như hàm Delay….
- Hỗ trợ 9 kênh giao tiếp bao gồm:
- 2 bộ I2C(SMBus/PMBus).
- 3 bộ USART(ISO 7816 interface, LIN, IrDA capability, modem control).
- 2 SPIs (18 Mbit/s).
- 1 bộ CAN interface (2.0B Active)
- USB 2.0 full-speed interface
- Kiểm tra lỗi CRC và 96-bit ID.
e.Bộ nhớ
Vi điều khiển ATmega328:- 64 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
- 20 KB cho SRAM: (Static Random Access Menory): giá trị các biến khai báo sẽ được lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng tốn nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất nguồn dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
- 1 KB cho EEPROM: (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): Là nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây và không bị mất dữ liệu khi mất nguồn.
1.2 Cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32
a. Giới thiệu
Mạch cảm biến góc nghiêng SW520 được sử dụng để phát hiện góc nghiêng (tilt) hoặc rung động (vibration) của vật thể, cảm biến góc nghiêng sw520 xuất tín hiệu dạng Digital với biến trở điểu chỉnh độ nhạy cảm biến rất dễ sử dụng. Cảm biến có thể nhận được những thay đổi góc của các đối tượng (chính xác có thể đạt 15-45 độ). Điều chỉnh độ nhạy (hiển thị trong điều chỉnh chiết áp kỹ thuật số)
b. Thông số kỹ thuật
- Điện áp làm việc 3.3~5VDC
- Sử dụng IC so sánh LM393.
- Sử dụng cảm biến có độ nhạy cao SW-520.
- Tín hiệu so sánh đầu ra rõ, dễ dàng điều chỉnh độ nhạy qua biến trở.
- Dạng tín hiệu đầu ra: Digital TTL.
- Một lỗ bulông dễ dàng cho việc lắp đặt cố định.
- Kích thước PCB nhỏ: 3 x 1.6 cm.
c. Ứng dụng
- Hệ thống giám sát áp suất lốp (TPMS).
- Đèn xe đạp.
- Khung ảnh kỹ thuật số có thể xoay.
- Xoay màn hình.
- Máy quay video flip.
- Hệ thống chống trộm.
d. Sơ đồ chân của cảm biến
- VCC –> 3.3V ~ 5.3V
- AO: Tín hiệu Analog
- DO: Tín hiệu ra 0.1
- GND
1.3 Còi Buzzer 5V cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32
a. Giới thiệu
Còi Buzzer 5VDC có tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, được sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với các mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động.
b. Thông số kỹ thuật
- Nguồn : 3.5V – 5.5V
- Dòng điện tiêu thụ: <25mA
- Tần số cộng hưởng: 2300Hz ± 500Hz
- Biên độ âm thanh: >80 dB
- Nhiệt độ hoạt động:-20 °C đến +70 °C
- Kích thước : Đường kính 12mm, cao 9,7mm
2. Hướng dẫn đồ án cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32 điều khiển còi Buzzer
Phần này chưa được chia sẻ.
LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.
Phần cứng
Phần mềm
Đọc tín hiệu Digital
const int statusLED = 13;
const int switchTilt = 2;
int val = 0;
void setup(){
pinMode (statusLED,OUTPUT);
pinMode (switchTilt,INPUT);
}
void loop(){
val = digitalRead(switchTilt);
if (val == HIGH){
digitalWrite(statusLED,HIGH);
}
else {
digitalWrite(statusLED,LOW);
}
}
Đọc tín hiệu Analog
int lightPin = 13;
int tiltPin = 0;
void setup() {
}
void loop() {
int analogValue = analogRead(tiltPin);
if (analogValue<512) {
analogWrite(lightPin, 0);
}
else {
analogWrite(lightPin, analogValue);
delay(1000);
}
}3. Hoạt động của mạch cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32
Khi cấp điện hệ thống hoạt động, vi điều khiển hiển thị thông tin ban đầu. lúc này vi điều khiển chờ tín hiệu từ module cảm biến góc nghiêng SW520 gửi vào. Khi nhận tín hiệu từ cảm biến thì kích buzzer theo yêu cầu đã được lập trình quy định.4. Hoạt động mạch cảm biến góc nghiêng SW520 giao tiếp STM32các bạn xem video:
Ngoài ra còn nhiều Phần và các môn khác
Đồ án điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 1 Mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 2 Thiết kế mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 3 Vi xử lý, Lập trình vi điều khiển Pic – 8051 – Avr – Phần 4 Tổng hợp File ĐỒ ÁN Điện tử cơ bản Tổng hợp File ĐỒ ÁN Viễn thông Tổng hợp File ĐỒ ÁN PLC Tổng hợp File ĐỒ ÁN Cung cấp điện
Chúc các bạn thành công…!!!
