XKC-Y25 giao tiếp Atmega, Cảm biến mực nước không tiếp xúc + Loa

cam-bien-muc-nuoc-khong-tiep-xuc-xkc-y25-giao-tiep-atmega-kich-loa-canh-bao

XKC-Y25 giao tiếp Atmega là dùng Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc được sử dụng để xác định mực chất lỏng đạt tới vị trí đặt cảm biến, xuất tín hiệu ngõ ra mức cao hoặc thấp kèm đèn báo. Cảm biến có thể xuyên qua các thành bình phi kim loại, vì không không tiếp xúc với chất lỏng hoặc đặt phía trong bồn nên có độ bền cao, sử dụng được lâu dài. Cảm biến mực chất lỏng cho độ chính xác và độ nhạy tốt. Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc Y25 Non-contact Liquid Level Sensor được sử dụng để gắn lên thành bồn, bình, hồ cá bằng phi kim, giúp xác định mực chất lỏng đạt tới vị trí đặt cảm biến, cảm biến có khả năng xuyên qua các thành phi kim dày, vì không không tiếp xúc với chất lỏng hoặc đặt phía trong bồn nên có độ bền và độ an toàn cao, thường được dùng để xác định mực nước hoặc chất lỏng bất kỳ.  

 
Liên hệ làm Đồ án và Mạch điện tử

 

1. Linh kiện cần thiết làm mạch đọc cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

1.1 Vi điều khiển AVR trong mạch đọc cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Atmega16 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ MegaAVR. Atmega16 là một bộ vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 16KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, 512B EEPROM, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit (1KB SRAM) Với 32 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI, I2C. Ngoài ra có thể sử dụng bộ biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới 8 kênh, khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn, có thể sử dụng tới 6 kênh điều chế độ rộng xung (PWM), hỗ trợ bootloader. review-do-an-avr-atmega
các ứng dụng của vi điều khiển

b. Chức năng của Atmega:

  • PORTA: Các chân từ 33 đến 40 thuộc PORTA. Nó hoạt động giống như đầu vào analog cho bộ chuyển đổi A / D. Tuy nhiên, trong trường hợp không có bộ chuyển đổi A / D, PORTA được sử dụng làm cổng I / O hai chiều 8 bit. Nó đi kèm với điện trở kéo bên trong.
  • PORTB: Các chân từ 1 đến 8 thuộc về PORTB. Đây là các chân hai chiều I / O. Cổng này cũng bao gồm các điện trở kéo lên bên trong.
  • PORTC: PORTC là cổng I / O hai chiều bao gồm 8 chân. Chân từ 22 đến 29 thuộc về cổng này, tương tự như các cổng khác, nó đi kèm với điện trở kéo bên trong.
  • PORTD: Chân từ 14 đến 21 thuộc về cổng này. Đây là cổng hai chiều trong đó mỗi chân có thể được sử dụng làm chân đầu vào hoặc đầu ra. Tuy nhiên, có các tính năng bổ sung liên quan đến cổng này như ngắt, giao tiếp nối tiếp, bộ hẹn giờ và PWM.

Các chức năng khác

  • Reset: Chân 9 là chân reset mức thấp đang hoạt động. Xung mức thấp dài hơn độ dài xung tối thiểu sẽ tạo ra reset. Các xung ngắn không có khả năng tạo ra reset.
  • VCC: Chân 10 là chân cấp nguồn cho bộ điều khiển này. Nguồn điện của cần phải có 5 V để đặt bộ điều khiển này trong điều kiện đang chạy. 
  • GND: Chân 11 là chân nối đất.
  • AREF: Chân 32 là chân tham chiếu tương tự chủ yếu được sử dụng cho bộ chuyển đổi A / D .
  • AVCC: Chân 30 là AVCC là chân điện áp cung cấp cho PORTA và ADC. Nó được kết nối với VCC thông qua bộ lọc thông thấp khi có ADC. Tuy nhiên, trong trường hợp không có ADC, AVCC được kết nối bên ngoài với VCC. 
  • Chân 12 & 13: Một bộ dao động tinh thể được kết nối với các chân này. Atmega16 hoạt động ở tần số bên trong 1MHZ; bộ dao động được thêm vào để tạo ra xung clock và tần số cao.

c.Thông số kỹ thuật Atmega (Dip)

DatasheetsAtmega16
Standard Package27
CategoryIntegrated Circuits (ICs)
FamilyEmbedded – Atmel
SeriesAtmega
PackagingTube
Core ProcessorAVR
Core Size8-Bit
Speed16MHz
ConnectivityI²C, SPI, UART / USART, USB
PeripheralsBrown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR, PWM, WDT
Number of I /O32
Program Memory Size16KB
Program Memory TypeFLASH
EEPROM Size512B
RAM Size1K
Voltage – Supply (Vcc/Vdd)4.2 V ~ 5.5 V
Data ConvertersA/D 8 x 10bit
Oscillator TypeInternal
Operating Temperature-40°C ~ 85°C
Package / Case28-SOIC (0.295″, 7.50mm Width)
Other NamesAtmega16

d. Power

  • 5V: Điện áp ra 5V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 500mA).
  • GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
  • IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên AVR và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn.

e.Bộ nhớ

Vi điều khiển ATmega:
  • 16 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
  • 2 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.
  • 512B 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.

f. Kiến trúc của Atmega16

Kiến trúc của Atmega16 dựa trên Kiến trúc Harvard và đi kèm với các bus và bộ nhớ riêng biệt. Các lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ chương trình.
  1. CPU
CPU giống như bộ não của vi điều khiển giúp thực hiện một số lệnh. Nó có thể xử lý các ngắt, thực hiện các phép tính và điều khiển các thiết bị ngoại vi với sự trợ giúp của các thanh ghi. Atmega16 đi kèm với hai bus gọi là bus hướng dẫn và bus dữ liệu. CPU đọc lệnh trong bus hướng dẫn trong khi bus dữ liệu được sử dụng để đọc hoặc ghi dữ liệu tương ứng. CPU chủ yếu bao gồm bộ đếm chương trình, các thanh ghi mục đích chung, stack pointer, thanh ghi lệnh và bộ giải mã lệnh.
  1. ROM
Chương trình điều khiển được lưu trữ trong ROM, còn được gọi là bộ nhớ flash lập trình không bay hơi. Bộ nhớ flash có độ phân giải ít nhất 10.000 chu kỳ ghi / xóa. Bộ nhớ flash chủ yếu được chia thành hai phần được gọi là phần flash ứng dụng và phần flash booth. Chương trình của bộ điều khiển được lưu trữ trong phần flash ứng dụng. Trong khi phần flash booth được tối ưu hóa để hoạt động trực tiếp khi bộ điều khiển được bật nguồn.
  1. RAM
SRAM (bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên tĩnh) được sử dụng để lưu trữ thông tin tạm thời và đi kèm với các thanh ghi 8-bit, giống như một RAM máy tính thông thường được sử dụng để cung cấp dữ liệu thông qua thời gian chạy.
  1. EEPROM

EEPROM (Bộ nhớ chỉ đọc có thể xóa bằng điện tử) là bộ nhớ không thay đổi được sử dụng như một bộ lưu trữ thời gian dài. Nó không liên quan đến việc thực thi chương trình chính. Nó được sử dụng để lưu trữ cấu hình của hệ thống và các thông số thiết bị tiếp tục hoạt động trong thiết lập lại bộ xử lý ứng dụng. EEPROM đi kèm với chu kỳ ghi giới hạn lên đến 100.000 trong khi chu kỳ đọc là không giới hạn. Trong khi sử dụng EEPROM, hãy viết các lệnh tối thiểu theo yêu cầu, để bạn có thể nhận được lợi ích từ bộ nhớ này trong thời gian dài hơn.
  1. Ngắt
Ngắt được sử dụng cho trường hợp khẩn cấp đặt chức năng chính ở trạng thái chờ và thực hiện các lệnh cần thiết tại thời điểm đó. Khi ngắt được gọi và thực thi, mã sẽ chuyển trở lại chương trình chính.
  1. Module I / O analog và kỹ thuật số
Module I / O kỹ thuật số được sử dụng để thiết lập giao tiếp kỹ thuật số giữa bộ điều khiển và các thiết bị bên ngoài. Trong khi module I / O analog được sử dụng để truyền thông tin analog. Bộ so sánh analog và ADC thuộc loại module I / O analog.
  1. Bộ định thời / Bộ đếm

Bộ định thời được sử dụng để tính toán tín hiệu bên trong bộ điều khiển. Atmega16 đi kèm với hai bộ định thời 8 bit và một bộ định thời 16 bit. Tất cả bộ định thời này hoạt động như một bộ đếm khi chúng được tối ưu hóa cho các tín hiệu bên ngoài.
  1. Watchdog timer
Watchdog timer là một bổ sung đáng chú ý trong bộ điều khiển này được sử dụng để tạo ngắt và đặt lại bộ định thời. Nó đi kèm với nguồn CLK riêng biệt 128kHz.
  1. Giao tiếp nối tiếp
Atmega16 đi kèm với các đơn vị USART và SPI được sử dụng để phát triển giao tiếp nối tiếp với các thiết bị bên ngoài.

1.2 Cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

a. Giới thiệu

Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc được sử dụng để xác định mực chất lỏng đạt tới vị trí đặt cảm biến, xuất tín hiệu ngõ ra mức cao hoặc thấp kèm đèn báo. Cảm biến có thể xuyên qua các thành bình phi kim loại, vì không không tiếp xúc với chất lỏng hoặc đặt phía trong bồn nên có độ bền cao, sử dụng được lâu dài. Cảm biến mực chất lỏng cho độ chính xác và độ nhạy tốt.

Cảm biến mực chất lỏng không tiếp xúc Y25 Non-contact Liquid Level Sensor được sử dụng để gắn lên thành bồn, bình, hồ cá bằng phi kim, giúp xác định mực chất lỏng đạt tới vị trí đặt cảm biến, cảm biến có khả năng xuyên qua các thành phi kim dày, vì không không tiếp xúc với chất lỏng hoặc đặt phía trong bồn nên có độ bền và độ an toàn cao, thường được dùng để xác định mực nước hoặc chất lỏng bất kỳ. XKC-Y26-NPN là một cảm biến mực chất lỏng được thiết kế với đầu dò uốn dẻo chuyên dụng ôm khít xung quanh thành ống để xác định mực chất lỏng trong ống khi đạt tới vị trí đặt cảm biến, cảm biến mực nước này có khả năng xuyên qua các thành phi kim dày.

cam-bien-muc-nuoc-khong-tiep-xuc-xkc-y25-giao-tiep-arduino-kich-loa-canh-bao-1

 

b. Thông số kỹ thuật mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

  • Model: XKC-Y25-V
  • Điện áp sử dụng: 5 – 24VDC.
  • Dòng tiêu thụ: 200mA
  • Độ dày thành bồn có thể xuyên qua: 0~20mm.
  • Chất liệu bồn chứa có thể cảm biến được: Phi Kim.
  • Ngõ ra: mức cao, mức thấp
  • Nhiệt độ hoạt động: -20~100 độ C.
  • Độ ẩm hoạt động: 5%~100%
  • Kích thước: 29 x 29 x 16mm
  • Nhiệt Độ: 0 – 85 Độ C. 
  • Chiều dài dây: 45cm
  • Chất liệu nhựa: ABS
  • Thời gian đáp ứng: 500ms
  • Chống nước IP65
  • MODE Nối vào GNG => Phát hiện có nước OUT mức 0v, Không có nước mức cao (5 -24V )
  • MODE Không nối GND => Phát hiện có nước OUT mức Cao (5 – 24V ), Không có nước mức

c. Chức năng các chân mực nước không tiếp xúc XKC-Y25

  • Màu nâu: VCC (Cấp nguồn từ 5~24VDC).
  • Màu vàng: OUTPUT SIGNAL, mức cao = điện áp đầu vào, mức thấp = 0V
  • Màu xanh dương: GND, Chân mass 0VDC.
  • Màu Đen: Mode, chân chọn mức tín hiệu kích ngõ ra lúc Active
    • Mức thấp (nếu nối Mode xuống GND)
    • Mức cao (nếu nối Mode với VCC).

d. Ứng dụng cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

  • Xác định mực chất lỏng trong bể chứa, các ứng dụng y tế, công nghiệp,…

1.3 Loa 5V cho đề tài đọc cảm biến mực nước không tiếp xúc XCK-Y25 giao tiếp Atmega

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.

cam-bien-lua-flame-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602-1

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 mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng

cam-bien-muc-nuoc-khong-tiep-xuc-xkc-y25-giao-tiep-arduino-kich-loa-canh-bao-1 cam-bien-muc-nuoc-khong-tiep-xuc-xkc-y25-giao-tiep-arduino-kich-loa-canh-bao

Phần mềm

#define pinobuzzer 7
#define pinosensor 5
int valor;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(7, OUTPUT);
  pinMode(5, INPUT_PULLUP);
}
void loop()
{
  //Faz a leitura do sensor de liquido
  valor = digitalRead(pinosensor);
  //Caso seja 0, aciona o buzzer
  if (valor <= 0)
  {
    digitalWrite(pinobuzzer, HIGH);
  }
  else
  {
    digitalWrite(pinobuzzer, LOW);
  }
  //Mostra o valor do sensor no Serial Monitor
  Serial.print("Sensor: ");
  Serial.println(valor);
  //Aguarda 200ms e repete o processo
  delay(200);
}

3. Hoạt động của mạch đọc cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25

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 cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega trả về tín hiệu thông qua chuẩn giao tiếp IO với vi điều khiển, Khi nhận tín hiệu vi điều khiển tính toán, xử lý dữ liệu và xuất tín hiệu ra loa cảnh báo theo yêu cầu của người lập trình.

4. Cụ thể hoạt động của mạch đọc cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp Atmega

Chúc các bạn thành công…!!!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *