Đồ án Giải pháp IoT dùng thu thập dữ liệu, điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Giải pháp IoT dùng thu thập dữ liệu, điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - TRUYỀN THÔNG GIẢI PHÁP IoT DÙNG THU THẬP DỮ LIỆU, ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA THÔNG QUA GSM/GPRS GVHD: TS.NGUYỄN VĂN THÁI SVTH: PHẠM PHÁT ĐẠT MSSV: 15341003 SVTH: TRẦN NGỌC LÂM MSSV: 15341018 S K L 0 0 4 4 3 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 12/2016
2. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: GIẢI PHÁP IoT DÙNG THU THẬP DỮ LIỆU, ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA THÔNG QUA GSM/GPRS GVHD: Ts. Nguyễn Văn Thái SVTH: Phạm Phát Đạt MSSV: 15341003 SVTH: Trần Ngọc Lâm MSSV: 15341018 Tp. Hồ Chí Minh - 12/2016
3. BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: GIẢI PHÁP IoT DÙNG THU THẬP DỮ LIỆU, ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA THÔNG QUA GSM/GPRS GVHD: Ts. Nguyễn Văn Thái SVTH: Phạm Phát Đạt MSSV: 15341003 SVTH: Trần Ngọc Lâm MSSV: 15341018 Tp. Hồ Chí Minh - 12/2016
4. KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tp. HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Phát Đạt MSSV: 15341003 Trần Ngọc Lâm MSSV: 15341018 Chuyên ngành: CNKT Điện - Điện tử Truyền Thông Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Mã hệ: 3 Khóa: 2015 Lớp: 153410B I. TÊN ĐỀ TÀI: GIẢI PHÁP IoT DÙNG THU THẬP DỮ LIỆU, ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ TỪ XA THÔNG QUA GSM/GPRS II. NHIỆM VỤ 1. Các số liệu ban đầu: Tiến hành tìm hiểu và thu thập các số liệu từ các trang mạng và sách về điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS. Tham khảo các giải pháp trước đó để xây dựng nên hệ thống điều khiển thiết bị. Tìm hiểu các cảm biến, vi điều khiển, kết nối ngoại vi để lựa chọn ra thiết bị, linh kiện phù hợp cho việc thực hiện đề tài. 2. Nội dung thực hiện: Dùng module Arduino dùng ATMEGA2560 làm vi xử lý trung tâm, trên đó gồm các IO kết nối với module SIM900A dùng để truyền nhận dữ liệu. Thông qua đó điều khiển các thiết bị bằng khối rơle được thiết kế riêng. Viết chương trình cho vi điều khiển Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát trên Web Application. Thiết kế,thi công và lập trình khối đo nhiệt độ, độ ẩm và khí gas. Kết nối các khối vào module. Chạy thử nghiệm hệ thống, cân chỉnh hệ thống. Viết sách luận văn. Báo cáo đề tài tốt nghiệp. III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/09/2016 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/12/2016 V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ts.Nguyễn Văn Thái CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM. ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP ii
5. TRƯỜNG ĐH. SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP Tp. HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2016 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Phạm Phát Đạt Lớp: 153410B MSSV: 15341003 Họ tên sinh viên 2: Trần Ngọc Lâm Lớp: 153410B MSSV: 15341018 Tên đề tài: Giải pháp IoT dùng thu thập dữ liệu, điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS và tin nhắn SMS Xác nhận Tuần/ngày Nội dung GVHD Tìm hiểu, tham khảo và thu thập các số liệu từ 25/09/2016 02/10/2016 các trang mạng và sách về điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS. 02/10/2016 Dựa trên các thông số thu thập được, tiến hành lựa chọn giải pháp thiết kế và thi công đề tài 09/10/2016 Lựa chọn linh kiện cần thiết cho việc thực hiện 09/10/2016 đề tài như lựa chọn module vi điều khiển, cảm 19/10/2016 biến 19/10/2016 Tiến hành thiết kế cho toàn hệ thống, kết nối các 25/11/2016 module 25/11/2016 Thiết kế lưu đồ, viết chương trình điều khiển các 15/12/2016 khối 15/12/2016 Tiến hành chạy thử nghiệm cho từng khối 20/12/2016 20/12/2016 Thiết kế giao diện giám sát qua internet bằng 30/12/2016 website Applicatiom 30/12/2016 Cân chỉnh hệ thống, sữa lỗi phần mềm, phần 05/01/2017 cứng cho đạt yêu cầu 30/12/2016 Viết báo cáo đề tài 05/01/2017 GV HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ và tên) iii
6. LỜI CẢM ƠN Chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Ts.Nguyễn Văn Thái đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành tốt đề tài. Em xin gởi lời chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Điện-Điện Tử đã tạo những điều kiện tốt nhất cho chúng em hoàn thành đề tài. Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em đã gặp không ít khó khăn. Nhưng được sự giúp đỡ, hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô đã giúp chúng em khắc phục được những khó khăn đó và hoàn thành được đề tài đúng thời hạn. Chúng em cũng gửi lời đồng cảm ơn đến các bạn lớp 153410 đã chia sẻ trao đổi kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu trong thời gian thực hiện đề tài. Vì là lần đầu tiên khai thác một lĩnh vực còn khá mới mẻ, nên mặc dù chúng em đã bỏ ra rất nhiều tâm huyết, thời gian, và công sức, nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, những hạn chế, chúng em hy vọng rằng sẽ nhận được nhiều ý kiến đóng góp chân thành của quý thầy cô, các cá nhân để chúng em có thể hoàn thiện hơn cho đề tài. Xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện đề tài Phạm Phát Đạt Trần Ngọc Lâm v
7. MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v MỤC LỤC vi LIỆT KÊ HÌNH VẼ ix LIỆT KÊ BẢNG xii TÓM TẮT xiii Chương 1. TỔNG QUAN 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2. MỤC TIÊU 1 1.3. GIỚI HẠN 2 Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3 2.1 KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM 3 2.1.1 Sơ đồ các linh kiện của Arduino Atmega2560 6 2.1.2 Vi điều khiển ATmega2560 7 a. Tổng quan ATmega2560 7 b. Sơ đồ chân ATmega2560 11 c. Cách hoạt động 16 d. Cấu trúc bộ nhớ 22 2.1.2 ATmega16U2 25 2.2 MODULE SIM900A 27 2.2.1 Sơ đồ thiết kế của GSM/GPRS SIM900A Easy 28 2.2.2 Tổng quan về SIM900A 29 2.2.3 Các chế độ hoạt động của SIM900A 31 a. Chế độ NORMAL 31 b. Power down 32 c. Hạn chế chức năng 32 2.2.4 Sơ đồ khối của SIM900A 32 vi
8. 2.2.5 Sơ đồ chân SIM900A 33 2.3 CẢM BIẾN DHT11 38 2.3.1 Thông số kỹ thuật 38 2.3.2 Nguyên lý hoạt động 38 2.4 RƠLE 41 2.5 MODULE CẢM BIẾN KHÍ GA MQ2 43 2.5.1 Giới thiệu 43 2.5.2 Sơ đồ chân cảm biến khí ga MQ2 44 2.6 Opto 817 45 Chương 3. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ 47 3.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 47 3.2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 47 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 47 3.2.2 Tính toán và thiết kế mạch 49 3.2.2.1 Khối giao tiếp SMS : 49 3.2.2.2 Khối vi điều khiển ATmega2560 50 3.2.2.3 Khối cảm biến 52 3.2.2.4 Khối công suất 55 3.2.2.9 Khối nguồn 56 3.2.3 Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch 57 Chương 4. THI CÔNG HỆ THỐNG 60 4.1 THI CÔNG HỆ THỐNG 60 4.1.1 Thi công bo mạch 60 4.1.2 Kết nối các khối 62 4.2 LẮP RÁP VÀ ĐÓNG GÓI MẠCH 64 4.3 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 67 4.3.1 Lưu đồ giải thuật 67 4.3.2 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển 70 4.3.2.1 Phần mềm lập trình cho Arduino IDE 70 4.3.3 Phần mềm lập trình cho WebSever 73 4.3.3.1 Phần mềm Notepad++ 73 4.4 TẠO WEBSEVER VÀ DATABASE 75 4.5 QUY TRÌNH THAO TÁC SỬ DỤNG. 80 Chương 5. KẾT QUẢ NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ. 82 5.1 BOARD MẠCH 82 vii
9. 5.2 NGUỒN 82 5.4 KẾT QUẢ THỰC HIỆN TRÊN WEB APPLICATION 83 5.4 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ỨNG DỤNG WEB APPLICATION 84 Chương 6. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 84 6.1 TÓM TẮT ĐỀ TÀI. 84 6.2 KẾT LUẬN. 84 6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 MỘT SỐ TRANG WEB THAM KHẢO KHÁC 87 PHỤ LỤC 88 viii
10. LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1 : Arduino Atmega2560 mặt trước 3 Hình 2.2 : Arduino Atmega2560 mặt sau 4 Hình 2.3 : Sơ đồ linh kiện trong Arduino Atmega2560 6 Hình 2.4 : Sơ đồ chi tiết các chân trong khối Arduino Atmega2560 6 Hình 2.4 : Vi điều khiển Atmega2560 7 Hình 2.5 : Sơ đồ khối của Atmega2560 9 Hình 2.6 : Sơ đồ chân ATmega2560 11 Bảng 2.2 : Chi tiết các chân ATmega2560 11 Hình 2.12 : Sơ đồ khối khối ADC 19 Hình 2.13 : Sơ đồ khối đơn giản bộ ADC 20 Hình 2.14 : Sơ đồ khối của USART. 21 Hình 2.15 : Sơ đồ hệ thống xung clock cho Atmega2560 21 Hình 2.16 : Bộ nhớ chương trình 22 Hình 2.17 : Bản đồ bộ nhớ dữ liệu SRAM 23 Hình 2.18 : Thanh Ghi EEAR 23 Hình 2.19 : Thanh Ghi EEDR 24 Hình 2.20 : Thanh Ghi EECR 24 Hình 2.21 : Sơ đồ khối của Atmega16U2 26 Hình 2.22 : Module SIM900A 27 Hình 2.23 : Sơ đồ thiết kế của GSM/GPRS SIM900A Easy 28 Hình 2.24 : Chi tiết linh kiện trong Module SIM900A 29 Hình 2.25 : SIM900A 29 Hình 2.26 : Sơ đồ khối của SIM900A 32 Hình 2.27 : Sơ đồ chân cùa SIM900A 33 Hình 2.28 : Kết nối giữa Breakout SIM900A và Vi điều khiển 34 Hình 2.29 : Cảm biến DTH11 38 Hình 2.30: Gửi tín hiệu Start 39 Hình 2.31 : Đọc dữ liệu bit 0 40 Hình 2.32: Đọc dữ liệu bit 1 40 Hình 2.33 : Rơle 41 Hình 2.34 : Cấu tạo Rơle. 42 Hình 2.35 : Module cảm biến khí gas MQ2 43 ix
11. Hình 2.36 : Cấu tạo MQ2 44 Hình 2.37 : Sơ đồ chân Module khí ga MQ2 44 Hình 2.38 : Module MQ2 with NE555 45 Hình 2.39: Opto 817 45 Hình 3.1 : Sơ đồ tổng quan hệ thống 47 Hình 3.2 : Sơ đồ khối của bộ điều khiển 48 Hình 3.3 : Sơ đồ nguyên lý module SIM900A 50 Hình 3.4 : Transistor kích mở/tắt nguồn cho module SIM900A 50 Hình 3.5 : Sơ đồ nguyên lý Atmega2560 51 Hình 3.6 : Giao tiếp USB 52 Hình 3.7 : Khối tạo xung dao động 52 Hình 3.8 : Sơ đồ kết nối vi xử lý 53 Hình 3.9 : Sơ đồ kết nối vi xử lý thực tế 54 Hình 3.10 : Sơ đồ kết nối chân giữa Arduino và MQ2 54 Hình 3.11 : Khối công suất 55 Hình 3.12 : Sơ đồ nguyên lý nguồn 5V và 12V 57 Hình 3.13 : Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 58 Hình 4.1 : Sơ đồ mạch in nguồn 61 Hình 4.2 : Sơ đồ mạch in khối Rơle 61 Hình 4.3 : Kết nối Arduino Atmega2560 và module SIM900A 63 Hình 4.4 : Kết nối Arduino Atmega2560 và cảm biến, buzzer 64 Hình 4.5 : Hình thực tế mạch nguồn 65 Hình 4.6 : Hình thực tế khối công suất 65 Hình 4.7 : Đóng gói mô hình toàn mạch 66 Hình 4.8 : Cảm biến khí ga và buzzer trong mô hình 66 Hình 4.9 : Các thiết bị giả lập trong mô hình 67 Hình 4.10 : Lưu đồ giải thuật chương trình chính 68 Hình 4.12 : Lưu đồ chương trình điều khiển thiết bị 69 Hình 4.13 : Lưu đồ chương trình nhận dữ liệu 70 Hình 4.14 : Lưu đồ chương trình gửi dữ liệu 71 Hình 4.15 : Phần mềm lập trình Arduino IDE 72 Hình 4.16 : Bước chọn Board 73 Hình 4.17 : Chọn cổng giao tiếp 73 Hình 4.18 : Nạp chương trình cho Arduino 74 Hình 4.19 : Tạo New File 75 Hình 4.20 : Chọn ngôn ngữ 75 x
12. Hình 4.21 : Đăng ký Free Hosting 76 Hình 4.22 : Đăng ký thông tin 76 Hình 4.23 : Check thông tin trên email 77 Hình 4.24 : Login vào tài khoản 77 Hình 4.25 : Giao diện đăng nhập 78 Hình 4.26 : Tạo database 78 Hình 4.27 : Tạo các table để lưu các giá trị của Arduino 79 Hình 4.28 : Khai báo tên và số cột 79 Hình 4.29 : Tạo các file php để connect tới mysql và Arduino 80 Hình 4.30 : Cách upload file lên Websever 80 Hình 4.31 : Giao diện sau khi upload file 81 Hình 4.32 : Giao diện Web Application 82 Hình 5.1 : Giao diện ban đầu 83 Hình 5.2 : Giao diện sau khi các giá trị được gửi lên Web Application 83 xi
13. LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1 : Cổng Serial giao tiếp với phần cứng 4 Bảng 2.2 : Chi tiết các chân ATmega2560 11 Bảng 2.3 : APN một số nhà mạng 35 Bảng 3.1 : Sơ đồ kết nối chân giữa Arduino và MQ2 54 Bảng 4.1 : Danh sách các linh kiện. 61 xii
14. TÓM TẮT "Giải pháp IoT dùng thu thập dữ liệu, điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS" là đề tài với mục đích giám sát, điều khiển các thiết bị dựa trên các số liệu thu thập được từ các cảm biến đo được như nhiệt độ, độ ẩm, khí gas thông qua GSM/GPRS hay Web Application. Điều này sẽ giúp cho con người có khả năng theo dõi, giám sát và điều khiển các thiết bị ở bất kỳ nơi đâu một cách nhanh chóng, tiện lợi, góp phần tiết kiệm điện năng, phù hợp với sự phát triển tiên tiến của xã hội. Đề tài lấy cơ sở là mạng GSM/GPRS để điều khiển thiết bị từ xa. Việc sử dụng Web Application để điều khiển và giám sát thiết bị có thuận lợi là nhanh chóng, tiết kiệm chi phí, mang tính cạnh tranh và cơ động. Ngoài ra, sản phẩm của đề tài này có tính mở, có thể áp dụng cho nhiều đối tượng khác nhau trong dân dụng cũng như trong công nghiệp. xiii
15. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, các thiết bị điện tử ra đời ngày càng nhiều về chủng loại cũng như tính năng sử dụng. Bên cạnh đó nhu cầu sử dụng các thiết bị một cách tự động ngày càng cao, con người ngày càng muốn các thiết bị hỗ trợ nhiều hơn cho công việc của mình. Có thể ở Việt Nam chưa phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực này nhưng hiện nay ở trên thế giới, nhất là các nước có ngành công nghệ phát triển vượt bậc thì các thiết bị được điều khiển, giám sát thiết bị từ xa đã phát triển rất mạnh mẽ. Từ những yêu cầu thực tế, những đòi hỏi ngày càng cao của cuộc sống, cộng với sự hợp tác, phát triển mạnh mẽ của mạng di động cũng như internet nên chúng em đã chọn đề tài "Giải pháp IoT dùng thu thập dữ liệu, điều khiển thiết bị từ xa thông qua GSM/GPRS" để đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của con người và góp phần vào sự tiến bộ, văn minh, hiện đại của xã hội. 1.2. MỤC TIÊU Đề tài dùng module GSM/GPRS SIM900A để thu nhận dữ liệu từ xa và gửi dữ liệu về module Arduino dùng chip ATMega2560 làm vi xử lý trung tâm, các cảm biến như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, khí gas được kết nối với module này để sau đó dữ liệu sẽ được truyền về server. Trên server sẽ cài đặt một phần mềm để làm nhiệm vụ thu nhận, sau đó xử lý và lưu vào database các thông tin đo được và hiển thị bởi một Website Application.  NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu cách sử dụng GSM/GPRS thông qua module sim với Arduino Mega 2560. Viết chương trình cho vi điều khiển. Thiết kế giao diện điều khiển và giám sát trên Web Application. Thiết kế, thi công và lập trình khối đo nhiệt độ, độ ẩm và khí gas. Kết nối các khối vào module. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 1
16. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Chạy thử nghiệm hệ thống. Cân chỉnh hệ thống. Viết sách luận văn. Báo cáo đề tài tốt nghiệp. 1.3. GIỚI HẠN Trong thời gian thực hiện đề tài là có hạn, với lượng kiến thức được truyền đạt trong suốt khóa học và khả năng có hạn, nhóm thực hiện đề tài chỉ giải quyết những vấn đề sau: - Thiết lập một Web Application để điều khiển thiết bị và hiển thị trạng thái thiết bị cũng như nhiệt độ, độ ẩm, khí gas lên Web Application. - Ngoài ra, hệ thống còn có chức năng tự động phát tín hiệu cảnh báo qua chuông và hiển thị cảnh báo lên Web Sever. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 2
17. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trong phạm vi đề tài có sử dụng 3 khối module kết hợp là Arduino Mega 2560, khối module SIM90A và khối rơle dùng để điều khiển thiết bị. Arduino Mega 2560 đã và đang được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới, và ngày càng chứng tỏ được sức mạnh của chúng thông qua vô số ứng dụng độc đáo của người dùng trong cộng đồng nguồn mở (open-source). Trong khi đó Module Sim900A là Module được thiết kế tối ưu với giá thành thấp và phục vụ chủ yếu cho việc giám sát, điều khiển các thiết bị từ xa thông qua GMS/GPRS. Sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu từng khối module cũng như hoạt động của chúng để phục vụ cho việc thực hiện đề tài. 2.1 KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN TRUNG TÂM Khối điều khiển trung tâm là khối Arduino Mega 2560 với chip vi điều khiển là ATMega2560. Khối gồm 54 chân In/Out digital (trong đó có 14 ngõ ra PWM), 16 ngõ vào analog, 4 cổng giao tiếp UART, 1 kết nối USB, cổng nguồn, đầu ICSP, nút reset và hoạt động ở tốc độ 16 Mhz. Hình 2.1 : Arduino Atmega2560 mặt trước BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 3
18. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hình 2.2 : Arduino Atmega2560 mặt sau Khối Arduino Mega 2560 sử dụng chip ATmega16U2 để giao tiếp với máy tính, giúp tăng tốc độ nạp chương trình, tốc độ truyền nhận dữ liệu và tương thích với tất cả mã nguồn của Arduino Mega 2560. Arduino Mega 2560 là một vi điều khiển hoạt động dựa trên chip ATmega2560. Bao gồm: 54 chân digital (trong đó có 15 chân có thể được sử dụng như những chân PWM là từ chân số 2 → 13 và chân 44, 45, 46). 6 ngắt ngoài: chân 2 (interrupt 0), chân 3 (interrupt 1), chân 18 (interrupt 5), chân 19 (interrupt 4), chân 20 (interrupt 3), and chân 21 (interrupt 2). 16 chân vào analog (từ A0 đến A15). 4 cổng Serial giao tiếp với phần cứng: Bảng 2.1 : Cổng Serial giao tiếp với phần cứng CỔNG SERIAL CHÂN RX CHÂN TX Cổng 0 0 1 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 4
19. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỔNG SERIAL CHÂN RX CHÂN TX Cổng 1 19 18 Cổng 2 17 16 Cổng 3 15 14 1 thạch anh với tần số dao động 16 MHz. 1 cổng kết nối USB. 1 jack cắm điện. 1 đầu ICSP. 1 nút reset. BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 5
20. CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.1 Sơ đồ các linh kiện của Arduino Mega 2560 Hình 2.3 : Sơ đồ linh kiện trong Arduino Mega 2560 Hình 2.4 : Sơ đồ chi tiết các chân trong khối Arduino Mega 2560 BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 6
21. S K L 0 0 2 1 5 4