TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ I: MẠCH ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 11. Mục đích thực tâp12. Nội dung các bài thực tập1Bài 1: Hướng dẫn sử dụng đồng hồ đo1Bài 2: Thực hiện và kiểm tra mạch nguồn sử dụng 78xx, 79xx 1Bài 3: Khuếch đại thuật toán và các mạch ứng dụng cơ bản11Bài 4: Mạch cầu H, mạch xung áp 1 chiều sử dụng Transistor21Bài 5: Mạch chỉnh lưu 1 pha, điện áp xoay chiều 1 pha sử dụng Thyristor27 CHUYÊN ĐỀ II: MÁY ĐIỆN VÀ LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN 311. Mục đích thực tập312. Nội dung các bài thực tập31Bài 1: Sử dụng đồng hồ vạn năng31Bài 2: Tìm hiểu về máy điện và khí cụ điện31Bài 3: Lắp sơ đồ mạch điện41Bài 4: Lắp đặt tủ điện48CHUYÊN ĐỀ III: VI ĐIỀU KHIỂN521. Mục đích các bài thực tập522. Nội dung các bài thực tập52Bài 1: Làm việc với tín hiệu số52Bài 2: Giao tiếp giữa vi điều khiển với LED 7 thanh66Bài 3: Giao tiếp giữa vi điều khiển với LCD 16282 Bài 4: Đọc tín hiệu điện áp Analog từ biến trở95
TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP ==========o0o========== BÁO CÁO THỰC TẬP Mã: 13354 Học kỳ: – Năm học: Nhóm: HỌ VÀ TÊN MSV LỚP NHIỆM VỤ Ngành Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Chuyên ngành Điện tự động công nghiệp MỤC LỤC MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ I: MẠCH ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Mục đích thực tập - Giúp sinh viện củng cố kiến thức linh kiện điện tử điện tử cơng suất từ úng dụng linh kiện để bước đầu thực thiết kế , triển khai, lắp ráp, cách kiểm tra thử nghiệm mạch điện tử điện tử công suất thực chức công nghệ cụ thể Nội dung thực tập Bài 1: Hướng dẫn sử dụng đồng hồ đo - Sử dụng đồng hồ đo để đo : điện áp chiều, điện áp xoay chiều, dòng điện chiều - Sử dụng đồng hồ đo để đo : điện trở, kiểm tra thông mạch - Sử dụng đồng hồ đo để kiểm tra linh kiện : diode, tụ điện, led Bài 2: Thực kiểm tra mạch nguồn sử dụng 78xx, 79xx 2.1 Thực kiểm tra mạch nguồn sử dụng 78xx Bảng datasheet 7805 I NCHANGE isc Three Terminal Positive Voltage Regulator Semiconductor 7805 FEATURES · · · · · · Output currentin excess of 5A Output voltageof 5V Internal thermal overload protection Output transition Safe-Area compensation 100% avalanche tested Minimum Lot-to-Lot variationsfor robust device performanceand reliable operation ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(Ta =25℃) SYMBOL PARAMETER RATING Vi DC input voltage 35 Io Output current internally limited P tot Power dissipation internally limited UNIT V T OP Operating junction temperature 0~150 ℃ T stg Storage temperature -55~150 ℃ THERMAL CHARACTERISTICS SYMBOL PARAMETER MAX UNIT R th j-c ThermalR esistance, J unctionto C ase ℃/W R th j-a ThermalR esistance,J unctionto A mbient 50 ℃/W isc website isc & iscsemi is registeredtra demark I NCHANGE Semiconductor isc Three Terminal Positive Voltage Regulator ELECTRICAL · 7805 CHARACTERISTICS Tj = 25℃ (Vi = 10V, I O =0.5A, Ci = 0.33μ F, C O = 0.1 μ F unless otherwise specified) SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN MAX UNIT 4.8 5.2 V VO Output Voltage Vin =20V; IO =500mA △VV Line Regulation 7.5V ≤ Vin ≤ 20V; IO= 0.5A 50 mV △Vi Load Regulation 5.0 mA ≤ IO ≤ 1.5 A;Vin=10V 100 mV Quiescent Current Vin=10 V; IO=1.5A 6.0 mA △q1 Quiescent Current Change 5.0mA ≤ IO ≤ 1.0 A;Vin=10V 0.5 mA △q2 Quiescent Current Change 7V ≤ Vin ≤ 25 V; IO =500mA 1.3 mA Iq isc website isc & iscsemi is registeredtra demark a Các thông số: - Sơ đồ chân LM7805 + Chân 1: Là chân Input dùng để cấp điện áp DC đầu vào + Chân : Là chân GND dùng để đấu với mass + Chân 3: Là chân Ouput chân ngõ điện áp ổn áp - Điện áp vào: -> 35 V - Điện áp ra: 4,8 -> 5.2V - Dòng cho phép: nhỏ 1,5A b Sơ đồ mạch lắp mạch nguồn 7805 - Sơ đồ mạch nguồn - Các linh kiện : IC7805, led, điện trở, tụ hóa, diode - Lắp ráp mạch: Hình 1.1: Mạch nguồn sử dụng 7805 - Đo đạc: + Điện áp cấp vào 7805: 17V + Điện áp cấp 7805 : 5V + Điện áp xoay chiều: 12V c Đo kiểm tra, đánh giá mạch lắp: I (mA) 50 100 250 500 - Nhân xét: Các thơng số đo có giá trị gần giá trị tính tốn phù hợp với thơng số datasheet 7805 => mạch hoạt động tốt Nguyên nhân sai số: + Do sai số thiết bị đo làm trịn đọc thơng số + Do tác động nhiệt độ mơi trường bên ngồi 2.2 Thực kiểm tra mạch nguồn sử dụng 79xx Bảng datasheet 7905 I NCHANGE isc Three Terminal Negative Voltage Regulator Semiconductor 79 05 FEATURES · · · · · Output currentin excess of A Output voltageof -5V Internal thermal overload protection Output transition Safe-Area compensation Minimum Lot-to-Lot variationsfor robust device performanceand reliable operation ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(Ta =25℃) SYMBOL PARAMETER RATING Vi DC input voltage Io Output current internally limited P tot Power dissipation internally limited T OP Operating junction temperature T stg Storage temperature THERMAL - 35 UNIT V ~1 25 ℃ - 55 ~150 ℃ CHARACTERISTICS SYMBOL PARAMETER MAX UNIT R th j-c ThermalR esistance, J unctionto C ase ℃/W R th j-a ThermalR esistance,J unctionto A mbient 65 ℃/W isc website 18 isc & iscsemi is registeredtra demark I NCHANGE Semiconductor isc Three Terminal Negative Voltage Regulator ELECTRICAL · CHARACTERISTICS Tj = 25℃ ( Vi = -10V, I O =0.5A, Ci = 2.2 μ F, C O = μ F SYMBOL 79 05 unless PARAMETER otherwise specified) CONDITIONS MIN MAX UNIT VO Output Voltage Vin= - 10V; IO= 500mA - 4.8 -5.2 V VO Output Voltage IO =5 mA to A; Vin =-7V to -20V - 4.75 - 5.25 V △VV Line -7V ≤ Vin ≤ - 25V 100 mV △ Vi Load mA ≤ IO ≤ 1.5A 100 mV Regulation Regulation Iq Quiescent Current Vin= 10 V; IO= 5A mA △q1 Quiescent Current Change mA ≤ IO ≤ A; Vin= 10V 0.5 mA △q2 Quiescent Current Change -8V ≤ Vin ≤ -25V 0.8 mA isc website 29 isc & iscsemi is registeredtra demark a Các thông số: - Sơ đồ chân LM7905 + Chân : Là chân GND dùng để đấu với mass + Chân 2: Là chân Input dùng để cấp điện áp DC đầu vào + Chân 3: Là chân Ouput chân ngõ điện áp ổn áp - Điện áp vào: -7 -> -35 V - Điện áp ra: -4,8 -> -5.2V - Dòng cho phép: nhỏ 1,5A b Thiết kế mạch nguồn sử dụng 7905 - Sơ đồ mạch nguồn - Nguyên lý mạch Từ 220VAV xoay chiều qua biến áp hạ áp thành cịn 12VAC sau qua mạch chỉnh lưu biến thành -17 VDC(do tụ phóng điện ) sau qua ic 7915 lúc điện áp ổn áp -5V c Lắp mạch nguồn sử dụng 7905 - Liệt kệ linh kiện: IC7905, led, điện trở, tụ hóa,diode - Lắp ráp mạch: Hình 2.1: Mạch nguồn sử dụng 7905 10 • c) Chương trình điều khiển • #include • LiquidCrystal lcd(7,6,5,4,3,2); • int i; • void setup() { • // put your setup code here, to run once: • lcd.begin(16,2); • lcd.print("Hello!"); • delay(500); • } • void loop() { • // put your main code here, to run repeatedly: • for (i=0;i RX < RXD TXD SIMULINO UNO RTS CTS • • • • • • • b) Thuật toán điều khiển • • Bắt đầu • • • Khởi tạo cổng truyền thơng nối tiếp • tốc độ 9600bit/s • • • • Đọc giá trị điện áp value (0-1023) • chân A0 In giá trị • • • Chuyển đổi giá trị value sang giá trị • điện áp 0-5V • In giá trị lên hình • • Xuống dịng • Trễ 1s • Hình 30.3: Thuật tốn đọc tín hiệu điện áp 0-5V biên trở truyền máy tính • c) Chương trình điều khiển • void setup() { • // put your setup code here, to run once: • Serial.begin(9600); • analogReference(DEFAULT); • } • void loop() { • // put your main code here, to run repeatedly: • int value = analogRead(A0); • Serial.println(value); • float volt = value / 1023.0*5.0; • Serial.println(volt); • Serial.println(); • delay(1000); • } d) Mơ • • • • • • • Hình 31.3: Đọc tín hiệu điện áp 0-5V biên trở truyền máy tính • • SIM1 • 4.2 Điều khiển độ sáng đèn led PWM AREF ATMEL www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com SIMULINO UNO ~6 ~5 ~3 TX > RX < DIGITAL (PWM~) ANALOG IN A0 A1 A2 A3 A4 A5 SIMULINO GND ATMEGA328P 5V POWER a) Sơ đồ mạch • 13 12 ~11 ~10 ~9 ARDUINO RESET R1 220 D1 LED-BLUE • • • • • • • • b) Thuật toán điều khiển • • Bắt đầu • • • Khai báo khởi tạo chân kết nối • với Led • • • Xuất tín hiệu chân điều khiển • PWM với độ rộng xung 100% • • • Trễ 1s • • Xuất tín hiệu chân điều khiển • PWM với độ rộng xung 50% • • • Trễ 1s • • Xuất tín hiệu chân điều khiển • PWM với độ rộng xung 0% • • • Trễ 1s • • Hình 32.3: Thuật tốn điều khiển độ sáng đèn led PWM c) Chương trình điều khiển • int led = 9; • void setup() { • // put your setup code here, to run once: • pinMode(led,OUTPUT); • } • void loop() { • // put your main code here, to run repeatedly: • analogWrite(led,255); • delay(1000); • analogWrite(led,128); • delay(1000); • analogWrite(led,0); • delay(1000); • } d) Mơ • • • • • • • • Hình 33.3: Điều khiển độ sáng đèn led PWM • 4.3 Xác định giá trị dịng điện (0-20mA), hiển thị LCD AREF 82% RESET 13 12 ~11 ~10 ~9 ATMEGA328P www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com SIMULINO UNO DIGITAL (PWM~) SIMULINO 250 A0 A1 A2 A3 A4 A5 ANALOG IN R1 GND POWER 1k 5V ~6 ~5 ~3 TX > RX < D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 10 11 12 13 14 RS RW E VSS VDD VEE LM016L ARDUINO • RV1 • • • b) Thuật tốn điều khiển LCD1 • • • SIM1 a) Sơ đồ mạch • • • • ATMEL • • • Bắt đầu • • • • Khai báo thư viện LiquidCrystal.h • Khai báo chân kết nối với LCD • • Khởi tạo cổng truyển thơng nối tiếp • tốc độ 9600bit/s • • Khai báo LCD 16*2 • Đọc giá trị chân A0 • • Chuyển đổi sang mức điện áp 0-5V • Chuyển đổi sang giá trị dòng điện • • Đưa trỏ vị trí hàng 0, cột • • • c) Chương trình điều khiển Trễ 0.1s • #include • LiquidCrystal lcd(7,6,5,4,3,2); • void setup() { • // put your setup code here, to run once: • Serial.begin(9600); • analogReference(DEFAULT); • lcd.begin(16,2); • } • • void loop() { // put your main code here, to run repeatedly: • int value = analogRead(A0); • float u = value / 1023.0*5000.0; • float i = u/250; • lcd.setCursor(0,0); • lcd.print(i); • lcd.setCursor(5,0); • lcd.print("mA"); • delay(100); • } • • d) Mơ Hình 34.3: Xác định giá trị dịng điện (0-20mA), hiển thị LCD • 4.4 Đo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ LM35, hiển thị LCD a) Sơ đồ mạch • • • • • • • • D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 10 11 12 13 14 SIM1 AREF LM35 A0 A1 A2 A3 A4 A5 ~6 ~5 ~3 TX > RX < DIGITAL (PWM~) ANALOG IN VOUT SIMULINO GND ATMEGA328P 5V ATMEL U1 13 12 ~11 ~10 ~9 ARDUINO RESET 7.0 • RS RW E VSS VDD VEE LM016L POWER • LCD1 b) Thuật tốn điều khiển • • • • Bắt đầu • • • Khai báo thư viện LiquidCrystal.h • Khai báo chân kết nối với LCD • • • Khởi tạo cổng truyển thơng nối tiếp • tốc độ 9600bit/s • Khai báo LCD 16*2 • Đọc giá trị chân A0 (0-1023) • • • Chuyển đổi sang mức điện áp 0-5V • Chuyển đổi sang giá trị nhiệt độ dựa theo • tỉ lệ 10mV/1 độ C • • • • In “Nhiet do” • Đưa trỏ vị trí hàng 0, cột In giá trị nhiệt độ lên LCD • • • Trễ 1s • Hình 35.3: Thuật tốn đo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ LM35 www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com SIMULINO UNO c) Chương trình điều khiển • #include • LiquidCrystal lcd(7,6,5,4,3,2); • void setup() { • // put your setup code here, to run once: • Serial.begin(9600); • analogReference(DEFAULT); • lcd.begin(16,2); • } • void loop() { • // put your main code here, to run repeatedly: • int cam_bien = analogRead(A0); • float dien_ap = (cam_bien/1023.0)*5.0; • float nhiet_do = dien_ap*100.0; • lcd.setCursor(0,0); • lcd.print("nhiet do:"); • lcd.print(nhiet_do); • delay(1000); • } d) Mơ Hình 36.3: Đo nhiệt độ cảm biến nhiệt độ LM35 hiển thị LCD • • • • • • • • • • • • 4.5 Điều khiển tốc độ động PWM (nâng cao) nút ấn: Khi ấn nút động quay với tốc độ ω1, ấn nút động đảo chiều với tốc độ quay ω2 Khi ấn nút động ngừng U1(VS) 10 12 11 15 VS SENSA SENSB ATMEL www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com SIMULINO UNO • ~6 ~5 ~3 TX > RX < OUT2 OUT3 OUT4 BTN1 BUTTON BTN2 BUTTON BUTTON D1 1N4001 C1 13 14 GND BTN3 b) Thuật toán điều khiển • • U1 OUT1 13 12 ~11 ~10 ~9 DIGITAL (PWM~) ANALOG IN SIMULINO POWER • ATMEGA328P 5V A0 A1 A2 A3 A4 A5 VCC AREF RESET GND IN1 IN2 IN3 IN4 ENA ENB ARDUINO a) Sơ đồ mạch • • • • • • • • • SIM1 • • • • • L298 100nF • • • • • • • • • Bắt đầu • • • Khai báo •các chân điều khiển động IN1=9, IN2=8 • Khai báo•các chân kết nối với nút ấn TIEN=4; • LUI=3; DUNG=2 • W1=0 độ rộng cung 0%; • W2=128 độ rộng cung 50% • • Nút TIEN ấn Đ • • • • S Motor_Tien: • Đ IN1=HIGH • • IN2=w1 • S • S Nút đượcấnấn Đ • NútDUNG LUI Motor_Dung: Motor_Lui: • IN1=HIGH • IN1=LOW IN2=HIGH • tốn điều khiển tốc độ động PWM Hình 37.3:Thuật (nâng cao) nút ấn IN2=w2 • c) Chương trình điều khiển • #define IN1 • #define IN2 • #define TIEN • #define LUI • #define DUNG • const int w1=0; • const int w2=128; • void setup() { • pinMode(IN1, OUTPUT); • pinMode(IN2, OUTPUT); • pinMode(TIEN, INPUT_PULLUP); • pinMode(LUI, INPUT_PULLUP); • pinMode(DUNG, INPUT_PULLUP); • } • void loop() { • if (digitalRead(TIEN)==0){motor_Tien(w1); delay(500); • delay (1000); • } • if (digitalRead(LUI)==0){motor_Lui(w2); delay(500); • delay (1000);} • if (digitalRead(DUNG)==0){motor_Dung(); delay(500); • delay (1000); • } • } • void motor_Tien(int w1) { • digitalWrite(IN1, HIGH); • analogWrite(IN2, w1);} • void motor_Lui(int w2) { • digitalWrite(IN1, LOW); • analogWrite(IN2, w2);} • void motor_Dung() { • digitalWrite(IN1, HIGH); • digitalWrite(IN2, HIGH);} d) Mơ • • • • • • • • • - Khi ấn nút 1: Động xoay từ trái sang phải Khi ấn nút : Động xoay từ phải sang trái Khi ấn nút : Động dừng • 4.6 Đo áp suất từ cảm biến áp suất xuất máy tính a) Sơ đồ mạch • • • • • • • SIM1 U1 AREF MPX4115 ARDUINO 109.6 RESET ATMEL www.arduino.cc blogembarcado.blogspot.com SIMULINO UNO DIGITAL (PWM~) • ANALOG IN • A0 A1 A2 A3 A4 A5 SIMULINO • POWER GND ATMEGA328P 5V 13 12 ~11 ~10 ~9 ~6 ~5 ~3 TX > RX < RXD TXD RTS CTS • • • b) Thuật tốn điều khiển • Bắt đầu • • • • • Khởi tạo cổng truyển thơng nối tiếp • tốc độ 9600bit/s • • • Đọc giá trị chân A0 • • Chuyển đổi sang mức điện áp 0-5V • Chuyển đổi sang giá trị áp suất • • • In “Áp suất ” • In giá trị áp suất lên máy tính • • Trễ 1s • • Hình 38.3: Thuật toán đo áp suất từ cảm biến áp suất xuất máy tính c) Chương trình điều khiển • void setup() { • Serial.begin(9600); • } • void loop() { • int cam_bien = analogRead(A0); • float dien_ap = (cam_bien / 1024.)*5000.0; • float ap_suat = (dien_ap/5000+0.095)/0.009; • Serial.println(ap_suat); • Serial.println("P"); • delay(1000); • } d) Mơ • • • • • • • • • • • • • Hình 39.3: Đo áp suất từ cảm biến áp suất xuất máy tính ... nghiệm mạch điện tử điện tử công suất thực chức công nghệ cụ thể Nội dung thực tập Bài 1: Hướng dẫn sử dụng đồng hồ đo - Sử dụng đồng hồ đo để đo : điện áp chiều, điện áp xoay chiều, dòng điện chiều... LỤC MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ I: MẠCH ĐIỆN TỬ VÀ ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT Mục đích thực tập - Giúp sinh viện củng cố kiến thức linh kiện điện tử điện tử công suất từ úng dụng linh kiện để bước đầu thực thiết... dịng điện điện áp kích mở thrystor với tải trở biết dòng tải I, điện áp nguồn U Chọn => a Chọn CHUYÊN ĐỀ II: MÁY ĐIỆN VÀ LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN Mục đích thực tập - Giúp sinh viên củng cố kiến thức máy điện,