Giới thiệu dự án

Trong kỷ nguyên tự động hóa công nghiệp và giám sát thông minh, việc kiểm soát chính xác thông số nhiệt độ đóng vai trò quyết định đến hiệu suất vận hành, tuổi thọ thiết bị và an toàn hệ thống. Theo các thống kê công nghiệp, hơn 65% sự cố trong các hệ thống truyền động điện tử, tủ phân phối công nghiệp và dây chuyền sấy bắt nguồn từ việc quá nhiệt không được kiểm soát kịp thời.

Đề tài "Thiết kế hệ thống Vi điều khiển PIC 16F877A đo nhiệt độ dùng cảm biến bán dẫn" do sinh viên Đặng Văn Thoan thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Đỗ Anh Dũng tại Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng (Chuyên ngành Điện Tự Động Công Nghiệp) đã giải quyết bài toán thiết kế một hệ thống thu thập, xử lý và cảnh báo nhiệt độ tự động với độ ổn định cao, thời gian đáp ứng nhanh và chi phí sản xuất thấp.

+---------------+      Điện áp Analog      +-----------------------+      Bus dữ liệu 4-bit      +--------------------+
|  Cảm biến     | -----------------------> |  Vi điều khiển        | --------------------------> |  Màn hình LCD 1602 |
|  LM35 / LM335 |     (10 mV / °C)         |  Microchip PIC16F877A |                             |  (Hiển thị °C)     |
+---------------+                          +-----------------------+                             +--------------------+
                                                      |
                                                      | Tín hiệu I/O điều khiển
                                                      v
                                           +-----------------------+
                                           |  Mạch cảnh báo        |
                                           |  LED / Relay ngưỡng   |
                                           +-----------------------+

Vấn đề thực tiễn và Pain Points

  • Sai số tích lũy của cảm biến truyền thống: Các giải pháp đo nhiệt độ sử dụng nhiệt điện trở kim loại hoặc cặp nhiệt ngẫu (Thermocouple) thường yêu cầu mạch khuếch đại vi sai phức tạp, dễ bị trôi điểm không và nhiễu đường truyền.
  • Chi phí triển khai cao: Các thiết bị điều khiển nhiệt độ chuyên dụng (như Autonics, Omron) có giá thành cao, khó tùy biến thuật toán cảnh báo riêng biệt cho các quy mô vừa và nhỏ.
  • Độ trễ và phức tạp trong xử lý: Việc sử dụng các dòng vi điều khiển 8-bit cũ (như họ 8051 tiêu chuẩn) đòi hỏi phải ghép nối thêm IC chuyển đổi tương tự - số (ADC - Analog-to-Digital Converter) ngoại vi như ADC0804/ADC0808, làm tăng kích thước mạch in (PCB) và giảm độ tin cậy.

Mục tiêu dự án

  1. Nghiên cứu đặc tính vật lý và phương trình truyền đạt của cảm biến nhiệt bán dẫn LM35/LM335 với độ nhạy $10\text{ mV}/^\circ\text{C}$.
  2. Thiết kế khối xử lý trung tâm sử dụng vi điều khiển Microchip PIC16F877A, khai thác module ADC tích hợp 10-bit đa kênh.
  3. Lập trình hệ thống bằng ngôn ngữ C trên trình biên dịch CCS C Compiler (PCM 14-bit opcodes), tối ưu hóa giao tiếp LCD 1602 chế độ 4-bit để tiết kiệm chân I/O.
  4. Xây dựng thuật toán chuyển đổi điện áp - nhiệt độ chính xác và điều khiển ngõ ra cảnh báo ngưỡng ($T \ge 35^\circ\text{C}$).
  5. Chế tạo và kiểm thử mô hình thực tế, đánh giá độ trễ và sai số so với thiết bị đo chuẩn.

Giải pháp kỹ thuật và Phạm vi

  • Tiếp cận: Ứng dụng cảm biến bán dẫn Silic LM35 ghép trực tiếp với kênh đầu vào tương tự AN0/RA0 của PIC16F877A, sử dụng điện áp tham chiếu nội $V_{\text{ref}+} = 5.0\text{V}$, $V_{\text{ref}-} = \text{GND}$, giúp tối giản phần cứng mà vẫn đảm bảo độ phân giải đo lường.
  • Kết quả kỳ vọng: Dải đo hoạt động từ $0^\circ\text{C}$ đến $150^\circ\text{C}$, sai số đo lường $< 0.5^\circ\text{C}$, thời gian lấy mẫu $< 20\mu\text{s}$ và tần suất cập nhật dữ liệu hiển thị $500\text{ms}/lần$.
  • Phạm vi & Giới hạn: Hệ thống tập trung vào giám sát nhiệt độ cục bộ hiển thị trên LCD và điều khiển rơ-le/LED chỉ thị, chưa tích hợp giao thức truyền thông không dây tầm xa (LoRa, Wi-Fi IoT).

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Giải pháp công nghệ Ưu điểm Nhược điểm Chi phí ước tính Độ phức tạp
Cặp nhiệt điện (Type K + MAX6675) Dải đo rất rộng ($-200^\circ\text{C} \div 1200^\circ\text{C}$), chịu nhiệt cao Cần bù nhiệt đầu lạnh, phi tuyến tính, chi phí IC giải mã cao Cao (~150.000 - 250.000 VNĐ) Trung bình
Nhiệt điện trở PT100 + Cầu Wheatstone Độ chính xác cao, chuẩn công nghiệp Cần mạch khuếch đại thuật toán (Op-Amp) tuyến tính hóa tín hiệu Trung bình (~120.000 VNĐ) Cao
Hệ thống PIC16F877A + LM35 (Đề tài) Tín hiệu điện áp ra tuyến tính ($10\text{mV}/^\circ\text{C}$), không cần mạch đệm, ADC 10-bit nội Dải đo giới hạn ($-55^\circ\text{C} \div 150^\circ\text{C}$), phụ thuộc độ ổn định nguồn nuôi Thấp (~80.000 VNĐ) Thấp

Ma trận yêu cầu người dùng (MoSCoW)

  • Must have (Bắt buộc): Đọc tín hiệu Analog chính xác từ LM35 qua kênh AN0; chuyển đổi ADC 10-bit; hiển thị giá trị nhiệt độ tức thời lên LCD 1602; ngắt kích hoạt tín hiệu cảnh báo tại chân RB0/RB1 khi nhiệt độ vượt $35^\circ\text{C}$.
  • Should have (Nên có): Bộ ổn áp nguồn tuyến tính 7805 bảo vệ quá áp; tụ lọc nhiễu tần số cao cho đường tín hiệu tương tự.
  • Could have (Có thể có): Cho phép người dùng cấu hình ngưỡng nhiệt độ cảnh báo qua nút bấm ma trận.
  • Won't have (Chưa thực hiện): Kết nối giám sát từ xa qua giao diện SCADA/Web Server.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc phần cứng và Stack công nghệ

  • Vi điều khiển: Microchip PIC16F877A (Kiến trúc RISC 35 lệnh 14-bit, bộ nhớ Flash 8K x 14-bit, RAM 368 bytes, EEPROM 256 bytes, tần số thạch anh dao động 12 MHz / 20 MHz).
  • Cảm biến: LM35 vỏ nhựa TO-92, điện áp làm việc 4V - 20V DC, công suất tiêu thụ cực thấp ($60\mu\text{A}$).
  • Hiển thị: LCD 1602A (Driver HD44780 Hitachi), cấu hình bus 4-bit dữ liệu (D4 - D7) nối trực tiếp với Port D (RD4 - RD7).
  • Khối nguồn: Nguồn vào 9V - 12V DC qua IC ổn áp LM7805 tạo điện áp chuẩn $+5.0\text{V}\pm 2%$ cung cấp cho toàn mạch, tụ lọc $100\mu\text{F}$ và $0.1\mu\text{F}$ khử sóng hài.
  • Phần mềm: Trình biên dịch CCS C Compiler IDE v5.083, phần mềm mô phỏng mạch điện Proteus 8.13 Professional.
       +----------------------------------------------------------------+
       |                  SƠ ĐỒ CHÂN KẾT NỐI PHẦN CỨNG                  |
       +----------------------------------------------------------------+
       |  LM35 Sensor (Vout)  ----->  PIC16F877A Pin 2 (RA0 / AN0)      |
       |  LCD1602 RS          ----->  PIC16F877A Pin 19 (RD0)           |
       |  LCD1602 EN          ----->  PIC16F877A Pin 20 (RD1)           |
       |  LCD1602 Data D4-D7  ----->  PIC16F877A Pins 27-30 (RD4-RD7)   |
       |  Alert Normal Output ----->  PIC16F877A Pin 34 (RB1 - Green)   |
       |  Alert Overheat Out  ----->  PIC16F877A Pin 33 (RB0 - Red)     |
       |  Oscillator (12MHz)  ----->  PIC16F877A Pins 13, 14 (OSC1/OSC2)|
       +----------------------------------------------------------------+

Cơ chế tính toán và độ phân giải ADC

Điện áp bước lượng tử hóa (Step Voltage) của bộ chuyển đổi ADC 10-bit với nguồn tham chiếu $V_{\text{ref}} = 5\text{V}$:

$$V_{\text{step}} = \frac{V_{\text{ref}+} - V_{\text{ref}-}}{2^{10} - 1} = \frac{5.000\text{ V}}{1023} \approx 4.8876\text{ mV}$$

Vì cảm biến LM35 có hàm truyền tuyến tính $V_{\text{out}} = 10\text{ mV}/^\circ\text{C}$, nhiệt độ thực tế $T$ ($^\circ\text{C}$) được tính toán trực tiếp từ giá trị số nhị phân đọc được từ ADC ($\text{ADC}_{\text{val}}$):

$$T = \frac{V_{\text{out}}}{10\text{ mV}} = \frac{\text{ADC}{\text{val}} \times 4.8876\text{ mV}}{10\text{ mV}/^\circ\text{C}} = \frac{\text{ADC}{\text{val}} \times 500.0}{1023.0} \approx \text{ADC}_{\text{val}} \times 0.48876$$

Phương pháp nghiên cứu và Triển khai (Methodology)

Dự án áp dụng mô hình phát triển chữ V (V-Model) kết hợp kiểm thử mô phỏng:

  • Giai đoạn 1 (Tuần 1 - 3): Khảo sát lý thuyết cảm biến nhiệt bán dẫn Silic (hệ số $\alpha$), vi điều khiển PIC16F877A và tập lệnh CCS C.
  • Giai đoạn 2 (Tuần 4 - 6): Thiết kế sơ đồ nguyên lý trên phần mềm CAD, tính toán thông số thạch anh ($12\text{MHz}$ gắn tụ $33\text{pF}$ lọc pha), thiết kế mạch in PCB 1 lớp.
  • Giai đoạn 3 (Tuần 7 - 9): Lập trình module điều khiển ADC, thư viện giao tiếp LCD 4-bit, viết giải thuật lọc và xử lý logic ngưỡng.
  • Giai đoạn 4 (Tuần 10 - 12): Gia công mạch thực tế, hàn linh kiện, nạp code qua mạch nạp ICSP (In-Circuit Serial Programming) Pickit 2/3, hiệu chuẩn nhiệt độ và đánh giá sai số.
+------------------------------------+------------------------------------+----------------------------------------+
| Rủi ro kỹ thuật                    | Mức độ ảnh hưởng                   | Giải pháp khắc phục                    |
+------------------------------------+------------------------------------+----------------------------------------+
| Nhiễu nguồn làm sai lệch Vref ADC  | Cao (Sai số đo > 2°C)              | Lắp mạch lọc LC, bổ sung tụ gốm 100nF  |
| Đụng độ chân I/O trên PORTD        | Trung bình                         | Chuyển giao tiếp LCD sang chế độ 4-bit |
| Trôi nhiệt do tự phát nhiệt LM35   | Thấp (Dòng tiêu thụ 60uA)          | Đặt cảm biến cách ly nguồn phát nhiệt  |
+------------------------------------+------------------------------------+----------------------------------------+

Implementation và kết quả

Quy trình phát triển phần mềm

Chương trình điều khiển được xây dựng trên nền tảng CCS C Compiler, tối ưu hóa các hàm trích xuất thanh ghi ADRESH:ADRESL và quản lý chu kỳ quét hiển thị.

#include <16F877A.h>
#device ADC=10
#fuses HS, NOWDT, NOPUT, NOPROTECT, NOLVP
#use delay(clock=20000000)

// Định nghĩa các chân giao tiếp LCD 1602 ở chế độ 4-bit
#define LCD_RS PIN_D0
#define LCD_EN PIN_D1
#define LCD_B4 PIN_D4
#define LCD_B5 PIN_D5
#define LCD_B6 PIN_D6
#define LCD_B7 PIN_D7

#include <stddef.h>

// Hàm gửi xung chốt tín hiệu cho LCD
void LCD_PulseEnable(void) {
    output_high(LCD_EN);
    delay_us(10);
    output_low(LCD_EN);
    delay_ms(2);
}

// Khởi tạo LCD chế độ 4-bit
void LCD_Init(void) {
    output_low(LCD_RS);
    delay_ms(20);
    
    // Chuỗi khởi tạo chuẩn HD44780 chế độ 4-bit
    output_d(0x30); LCD_PulseEnable(); delay_ms(5);
    output_d(0x30); LCD_PulseEnable(); delay_us(200);
    output_d(0x30); LCD_PulseEnable();
    output_d(0x20); LCD_PulseEnable(); // Chuyển sang 4-bit
    
    LCD_PutCmd(0x28); // 2 dòng, font 5x8
    LCD_PutCmd(0x0C); // Bật hiển thị, tắt con trỏ
    LCD_PutCmd(0x06); // Tự động tăng con trỏ
    LCD_PutCmd(0x01); // Xóa màn hình
    delay_ms(2);
}

void main() {
    float NhietDo;
    unsigned int16 GiaTri_ADC;

    // Cấu hình ADC: Clock nội RC, kênh AN0
    setup_adc_ports(AN0);
    setup_adc(ADC_CLOCK_INTERNAL);
    set_adc_channel(0);
    delay_us(20); // Thời gian nạp tụ lấy mẫu (Tacq)

    LCD_Init();
    set_tris_b(0x00); // Cấu hình Port B làm đầu ra cảnh báo

    while(TRUE) {
        GiaTri_ADC = read_adc(); // Đọc giá trị 10-bit (0 - 1023)
        
        // Chuyển đổi sang nhiệt độ Celsius
        // (GiaTri_ADC * 5000mV) / (1023 * 10mV/C)
        NhietDo = (float)GiaTri_ADC * 0.488758;

        // Xuất thông tin lên màn hình LCD
        lcd_gotoxy(1, 1);
        printf(lcd_putc, "DO AN TOT NGHIEP");
        lcd_gotoxy(1, 2);
        printf(lcd_putc, "Nhiet Do: %02.1f%cC", NhietDo, 223);

        // Logic so sánh và kích hoạt cảnh báo ngưỡng
        if(NhietDo >= 35.0) {
            output_high(PIN_B0); // Bật LED đỏ / Còi báo động quá nhiệt
            output_low(PIN_B1);  // Tắt trạng thái bình thường
        } else {
            output_high(PIN_B1); // Bật LED xanh (An toàn)
            output_low(PIN_B0);  // Tắt cảnh báo
        }
        
        delay_ms(300); // Chu kỳ quét hiển thị 300ms
    }
}

Kiểm thử và Đánh giá thực nghiệm

Hệ thống được đưa vào kiểm thử thực nghiệm trong buồng gia nhiệt có giám sát đối chứng với nhiệt kế điện tử Fluke 51 II:

+------------------+---------------------+-----------------------+--------------------+--------------------+
| Nhiệt độ chuẩn   | Điện áp LM35 ngõ ra | Giá trị ADC quy đổi   | Kết quả hiển thị   | Sai số tuyệt đối   |
+------------------+---------------------+-----------------------+--------------------+--------------------+
| 0.0 °C           | 0.0 mV              | 0                     | 0.0 °C             | 0.0 °C             |
| 25.0 °C          | 250.2 mV            | 51                    | 24.9 °C            | -0.1 °C            |
| 35.0 °C (Ngưỡng) | 350.5 mV            | 72                    | 35.1 °C (Kích ngắt)| +0.1 °C            |
| 50.0 °C          | 501.1 mV            | 103                   | 50.3 °C            | +0.3 °C            |
| 85.0 °C          | 849.0 mV            | 174                   | 85.0 °C            | 0.0 °C             |
| 100.0 °C         | 1002.4 mV           | 205                   | 100.2 °C           | +0.2 °C            |
+------------------+---------------------+-----------------------+--------------------+--------------------+
  • Sai số trung bình: $\pm 0.14^\circ\text{C}$ trên toàn dải đo kiểm thử.
  • Thời gian chuyển đổi ADC: $16\mu\text{s}$ (đáp ứng vượt trội so với yêu cầu $< 50\mu\text{s}$).
  • Tốc độ kích hoạt cảnh báo: Trễ $< 1.2\text{ms}$ kể từ thời điểm điện áp vượt mức $350\text{mV}$.

Đổi mới và đóng góp

  1. Tối ưu hóa kiến trúc điều khiển LCD 4-bit: Thay vì dùng toàn bộ 8 chân dữ liệu Port D, giải pháp phân tách 2 chu kỳ truyền Nibble (4-bit cao và 4-bit thấp) giúp giải phóng 4 chân I/O (RD0 - RD3), tạo tài nguyên để mở rộng nút nhấn và ngõ ra cảnh báo.
  2. Khai thác trực tiếp ADC 10-bit tích hợp: Giảm bớt IC chuyển đổi rời (như ADC0804), tiết kiệm $45%$ diện tích bo mạch PCB, giảm thiểu hiện tượng suy hao tín hiệu trên đường mạch đồng.
  3. Mô hình hóa hoàn chỉnh trên CCS C: Khai thác tối đa trình biên dịch CCS với cấu trúc PIC Wizard linh hoạt, hỗ trợ tái sử dụng mã nguồn cho các dòng vi điều khiển 16F/18F khác.
+--------------------------+-----------------------+-----------------------+-----------------------+
| Tiêu chí kỹ thuật        | Họ 8051 + ADC0804     | Arduino Uno (ATmega)  | Hệ thống PIC16F877A   |
+--------------------------+-----------------------+-----------------------+-----------------------+
| Kiến trúc CPU            | CISC 8-bit            | RISC 8-bit (AVR)      | RISC 8-bit (Harvard)  |
| ADC tích hợp             | Không có (Phải lắp rời| 10-bit (6 kênh)       | 10-bit (8 kênh)       |
| Điện năng tiêu thụ       | Cao (~25mA)           | Trung bình (~20mA)    | Thấp (~12mA tại 5V)   |
| Khả năng chống nhiễu     | Trung bình            | Trung bình            | Cao (Chuẩn công nghiệp|
| Chi phí phần cứng BOM    | Cao (~110.000 VNĐ)    | Cao (~130.000 VNĐ)    | Thấp (~75.000 VNĐ)    |
+--------------------------+-----------------------+-----------------------+-----------------------+

Ứng dụng thực tế và triển khai

  • Giám sát nhiệt độ trạm biến áp và tủ phân phối: Cảnh báo nguy cơ cháy nổ do quá tải thanh cái (busbar) bằng cách dán cảm biến LM35 trực tiếp lên điểm tiếp xúc.
  • Hệ thống ấp trứng gia cầm và nhà màng nông nghiệp: Duy trì dải nhiệt độ tối ưu ($37.2^\circ\text{C} - 37.8^\circ\text{C}$) thông qua ngõ ra điều khiển quạt thông gió và sợi đốt nhiệt.
  • Quy trình đóng gói linh kiện (BOM - Bill of Materials):
+-----------------------------------+--------------------+----------+--------------------+
| Tên linh kiện                     | Thông số kỹ thuật  | Số lượng | Đơn giá ước tính   |
+-----------------------------------+--------------------+----------+--------------------+
| Vi điều khiển PIC16F877A-I/P      | DIP-40, 20MHz      | 01       | 45.000 VNĐ         |
| Cảm biến nhiệt LM35DZ             | TO-92 (0-100°C)    | 01       | 15.000 VNĐ         |
| Màn hình LCD 1602                 | Kèm đèn nền xanh   | 01       | 25.000 VNĐ         |
| IC ổn áp LM7805                   | TO-220, 5V 1.5A    | 01       | 5.000 VNĐ          |
| Thạch anh + Tụ gốm                | 12MHz + 33pF (x2)  | 01 bộ    | 4.000 VNĐ          |
| Mạch in PCB + Trở + LED báo       | FR4 đơn lớp        | 01 bộ    | 15.000 VNĐ         |
| TỔNG CỘNG                         |                    |          | 109.000 VNĐ        |
+-----------------------------------+--------------------+----------+--------------------+

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật: Độ chính xác của phép đo phụ thuộc chặt chẽ vào nguồn cấp $+5\text{V}$; nếu điện áp vào sụt giảm, $V_{\text{ref}}$ thay đổi dẫn đến sai lệch kết quả ADC. Cảm biến LM35 dạng chân cắm không kháng nước nếu không được đổ keo bảo vệ chuyên dụng.
  • Hướng phát triển:
    1. Thay thế cảm biến analog bằng cảm biến kỹ thuật số giao tiếp 1-Wire như DS18B20 hoặc chuẩn I2C SHT30 để truyền khoảng cách xa $>50\text{m}$.
    2. Bổ sung module truyền thông công nghiệp RS-485 Modbus RTU hoặc vi điều khiển tích hợp Wi-Fi (ESP8266/ESP32) để gửi dữ liệu về Dashboard Web IoT.
    3. Lập trình thuật toán lọc số (Moving Average Filter / Kalman Filter) nhằm triệt tiêu hoàn toàn dao động số ở phần thập phân.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện / Tự động hóa: Làm tài liệu tham khảo mẫu mực về quy trình thiết kế hệ thống nhúng từ sơ đồ khối, vẽ mạch Altium/Proteus đến lập trình vi điều khiển PIC bằng CCS C.
  • Kỹ sư bảo trì nhà máy: Có ngay sơ đồ thiết kế module cảnh báo quá nhiệt nhỏ gọn, bền bỉ để lắp bổ sung vào các tủ điện công nghiệp hiện hữu.
  • Doanh nghiệp chế tạo thiết bị vừa và nhỏ: Sở hữu thiết kế phần cứng giá thành chỉ ~100.000 VNĐ, tối ưu hóa chi phí sản xuất thương mại hàng loạt.
  • Nhà nghiên cứu cảm biến: Dữ liệu thực nghiệm về độ nhạy và thời gian đáp ứng của cảm biến bán dẫn Silic trong các môi trường công nghiệp thực tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật tối thiểu để triển khai và nạp code cho PIC16F877A là gì?

Hệ thống cần nguồn điện DC từ $7\text{V} - 12\text{V}$ (dòng tối thiểu $500\text{mA}$), mạch nạp chuẩn ICSP như PICKit 2, PICKit 3 hoặc K150, phần mềm biên dịch CCS C (phiên bản PCM hỗ trợ PIC16F) và phần mềm nạp PICkit Programmer.

2. Giới hạn thang đo của hệ thống là bao nhiêu và cách khắc phục nếu muốn đo nhiệt độ âm?

Khi mắc mạch theo sơ đồ cơ bản (chân âm cảm biến nối GND), cảm biến LM35 chỉ đo được từ $2^\circ\text{C}$ đến $150^\circ\text{C}$. Để đo được nhiệt độ âm (xuống tới $-55^\circ\text{C}$), cần bổ sung một điện trở kéo xuống nguồn âm $-5\text{V}$ hoặc mắc thêm 2 Diode 1N4148 để nâng mức điện áp mass ảo cho cảm biến.

3. Có thể tích hợp thêm còi buzzer và relay đóng cắt tải lớn (220V) vào hệ thống được không?

Hoàn toàn được. Tín hiệu kích từ chân RB0 của PIC16F877A có thể đưa qua một mạch đệm transistor (như NPN 2N2222 hoặc C1815) kết hợp Diode dập xung ngược (Flyback Diode) 1N4007 để kích đóng cắt cuộn hút Relay 5VDC/10A hoặc còi báo chíp 5V.

4. Hệ thống có cần bảo trì, hiệu chuẩn định kỳ không?

Cảm biến bán dẫn LM35 có độ trôi nhiệt cực thấp ($< 0.08^\circ\text{C}$ sau 1000 giờ hoạt động). Tuy nhiên, cần kiểm tra định kỳ 6 tháng một lần đối với khối nguồn 7805 để đảm bảo điện áp ngõ ra luôn chuẩn $5.00\text{V} \pm 0.05\text{V}$.

5. Chi phí đầu tư và thời gian hoàn vốn (ROI) khi ứng dụng trong xưởng sản xuất?

Với chi phí sản xuất chỉ khoảng 110.000 VNĐ/bộ, việc lắp đặt thiết bị để bảo vệ động cơ hoặc tủ điện (tránh nguy cơ cháy động cơ công nghiệp có giá trị từ 5 - 20 triệu VNĐ) mang lại thời gian hoàn vốn đầu tư ngay lập tức (ngăn ngừa 100% sự cố hỏng hóc do quá nhiệt).

Kết luận

Đồ án "Thiết kế hệ thống Vi điều khiển PIC 16F877A đo nhiệt độ dùng cảm biến bán dẫn" của sinh viên Đặng Văn Thoan đã giải quyết trọn vẹn và chuẩn xác yêu cầu kỹ thuật đặt ra: thiết kế mạch phần cứng tối ưu, khai thác triệt để module ADC 10-bit nội và giao tiếp LCD 4-bit thông minh trên nền trình dịch CCS C. Hệ thống hoạt động tin cậy, phản ứng tức thời với sự cố quá nhiệt ($T \ge 35^\circ\text{C}$), mở ra hướng đi khả thi cho việc ứng dụng vi điều khiển Microchip trong các bài toán đo lường và điều khiển tự động hóa công nghiệp chi phí thấp.