Đồ án, Review Đồ án

XKC-Y25 giao tiếp STM32, Cảm biến mực nước không tiếp xúc + Loa

Posted on by Điện tử Nhật Tùng
cam-bien-muc-nuoc-khong-tiep-xuc-xkc-y25-giao-tiep-stm32-kich-loa-canh-bao

XKC-Y25 giao tiếp STM32 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 STM32

1.1 Vi điều khiển STM trong mạch đọc cảm biến mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 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. review-do-an-stm-stm32f103

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, … các ứng dụng của vi điều khiển

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.
review-do-an-stm-stm32f103-nguyen-bang

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 mực nước không tiếp xúc XKC-Y25 giao tiếp STM32

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 STM32

  • 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 STM32

  • 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 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.

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 STM32

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 STM32 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 STM32

Chúc các bạn thành công…!!!

Điện tử Nhật Tùng

Trả lời

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