điều khiển động cơ bước qua giao diện lpt trên vb6

Động cơ bước được chia làm hai loại, nam châm vĩnh cửu và biến từ trởcũng có loại động cơ hỗn hợp nữa, nhưng nó không khác biệt gì với động cơnam châm vĩnh cửu.. Nếu mất đi nhãn trên độn

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ……….2

1.1 Tổng quan về động cơ bước………2

1.2 Tổng quan về cổng LPT……… 4

1.2.1 Tên gọi……….4

1.2.2 Mức điện áp cổng……… 5

1.2.3 Khoảng cách ghép nối……… 5

1.2.4 Tốc độ truyền dữ liệu………5

1.3 Các thanh ghi cổng song song………6

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC ĐIỀU KHIỂN CAMERA……….8

2.1 Sơ đồ mạch điều khiển……… 8

2.2 Các phần tử trong sơ đồ……… 10

2.3 Nguyên lý hoạt động……… 13

CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH LẬP TRÌNH TẠO GIAO DIỆN……… 14

3.1 Giao diện……… 14

3.2 Chương trình Visual Basic………14

3.3 Kết quả……… 35

Phạm vi ứng dụng của Modul………36

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ

1.1.Tổng quan về động cơ bước.

Động cơ bước được chia làm hai loại, nam châm vĩnh cửu và biến từ trở(cũng có loại động cơ hỗn hợp nữa, nhưng nó không khác biệt gì với động cơnam châm vĩnh cửu) Nếu mất đi nhãn trên động cơ, các bạn vẫn có thể phânbiệt hai loại động cơ này bằng cảm giác mà không cần cấp điện cho chúng.Động cơ nam châm vĩnh cửu dường như có các nấc khi bạn dùng tay xoay nhẹrotor của chúng, trong khi động cơ biến từ trở thì dường như xoay tự do (mặc

dù cảm thấy chúng cũng có những nấc nhẹ bởi sự giảm từ tính trong rotor).Bạn cũng có thể phân biệt hai loại động cơ này bằng ohm kế Động cơ biến từtrở thường có 3 mấu, với một dây về chung, trong khi đó, động cơ nam châmvĩnh cửu thường có hai mấu phân biệt, có hoặc không có nút trung tâm Núttrung tâm được dùng trong động cơ nam châm vĩnh cửu đơn cực

Động cơ bước phong phú về góc quay Các động cơ kém nhất quay 90

độ mỗi bước, trong khi đó các động cơ nam châm vĩnh cửu xử lý cao thườngquay 1.8 độ đến 0.72 độ mỗi bước Với một bộ điều khiển, hầu hết các loạiđộng cơ nam châm vĩnh cửu và hỗn hợp đều có thể chạy ở chế độ nửa bước, vàmột vài bộ điều khiển có thể điều khiển các phân bước nhỏ hơn hay còn gọi là

Hình 1.1:Nguyên lý của động cơ bước đơn cực 2 pha

Động cơ bước đơn cực, cả nam châm vĩnh cửu và động cơ hỗn hợp, với

5, 6 hoặc 8 dây ra thường được quấn như sơ đồ Hình 1.1, với một đầu nối

trung tâm trên các cuộn Khi dùng, các đầu nối trung tâm thường được nối vàocực dương nguồn cấp, và hai đầu còn lại của mỗi mấu lần lượt nối đất để đảochiều từ trường tạo bởi cuộn đó

Mấu 1 nằm ở cực trên và dưới của stator, còn mấu 2 nằm ở hai cực bênphải và bên trái động cơ Rotor là một nam châm vĩnh cửu với 6 cực, 3 Nam và

3 Bắc, xếp xen kẽ trên vòng tròn

Để xử lý góc bước ở mức độ cao hơn, rotor phải có nhiều cực đối xứnghơn Động cơ 30 độ mỗi bước trong hình là một trong những thiết kế động cơnam châm vĩnh cửu thông dụng nhất, mặc dù động cơ có bước 15 độ và 7.5 độ

là khá lớn Người ta cũng đã tạo ra được động cơ nam châm vĩnh cửu với mỗibước là 1.8 độ và với động cơ hỗn hợp mỗi bước nhỏ nhất có thể đạt được là3.6 độ đến 1.8 độ, còn tốt hơn nữa, có thể đạt đến 0.72 độ

Như trong hình, dòng điện đi qua từ đầu trung tâm của mấu 1 đến đầu atạo ra cực Bắc trong stator trong khi đó cực còn lại của stator là cực Nam Nếuđiện ở mấu 1 bị ngắt và kích mấu 2, rotor sẽ quay 30 độ, hay 1 bước Để quayđộng cơ một cách liên tục, chúng ta chỉ cần áp điện vào hai mấu của đông cơtheo dãy

Hai nửa của một mấu không bao giờ được kích cùng một lúc Cả hai dãynêu trên sẽ quay một động cơ nam châm vĩnh cửu một bước ở mỗi thời điểm.Dãy bên trái chỉ cấp điện cho một mấu tại một thời điểm, như mô tả trong hìnhtrên; vì vậy, nó dùng ít năng lượng hơn Dãy bên phải đòi hỏi cấp điện cho cảhai mấu một lúc và nói chung sẽ tạo ra một moment xoắy lớn hơn dãy bên trái1.4 lần trong khi phải cấp điện gấp 2 lần.

=> Yêu cầu: Để một camera quay theo góc xác định từ trước thì ta phải điều

khiển góc quay của động cơ bước có 1 truc roto nằm ngang và trục roto còn lại

sẽ nằm dọc Do mô hình đề tài gồm 10 camera nên ta sẽ điều khiển 10 động cơbước

1.2 Tổng quan về LPT.

1.2.1 Tên gọi.

Cổng song song: Dữ liệu được truyền qua cổng này theo cách song

song, cụ thể dữ liệu được truyền 8 bit đồng thời hay còn gọi byte nối tiếp bitsong song

Cổng máy in: Lí do là hầu hết các máy in đều được nối với máy tính

qua cổng này

Cổng Centronic: Đây là tên của một công ty đã thiết kế ra cổng này.

Centronic là tên một công ty chuyên sản xuất máy in kiểu ma trận đứng hàngđầu thế giới Chính công ty này đã nghĩ ra kiểu thiết kế cổng ghép nối máy invới máy tính

1.2.2 Mức điện áp cổng.

Đều sử dụng mức điện áp tương thích TTL(Transiztor Transiztor Logic) 0v → +5v trong đó: 0v là mức logic LOW 2v → +5v là mức logicHIGH Vì vậy khi ghép nối với cổng này ta chỉ ghép nối những thiết bị ngoại

-vi có mức điện

Áp tương thích TTL Nếu thiết bị ngoại vi không có mức điện áp tươngthích TTL thì ta phải áp dụng biện pháp ghép mức hoặc ghép cách ly qua bộghép nối quang

1.2.4.Tốc độ truyền dữ liệu.

Tốc độ truyền dữ liệu qua cổng song song phụ thuộc vào phần cứng được

sử dụng Trên lý thuyết tốc độ có thể đạt đến 1Mb/s nhưng với khoảng cách truyền hạn chế trong phạm vi 1m Với nhiều mục đích sử dụng thì khoảng cáchnày hoàn toàn thỏa đáng, tuy vậy cũng có những ứng dụng đòi hỏi phải truyền trên khoảng cách xa hơn Trong trường hợp đó ta phải nghĩ ngay đến khả năng ghép nối khác (như ghép nối qua cổng RS232)

Để có thể ghép nối các thiết bị ngoại vi, các mạch điện ứng dụng trong

đo lường và điềukhiển với cổng song song ta phải tìm hiểu cách trao đỏi với các thanh ghi thông qua cách sắp xếp và địa chỉ các thanh ghi Các đường dẫn của cổng song song được nối với ba thanh ghi 8 bit khác nhau:

THANH GHI DỮ LIỆU ĐỊA CHỈ ( 278H, 378H, 2BCH, 3BC H )

THANH GHI TRẠNG THÁI ĐỊA CHỈ ( 279H, 379H, 2BDH, 3BD H )

THANH GHI ĐIỀU KHIỂN ĐỊA CHỈ ( 27AH, 37AH, 2BEH, 3BE H )

Như sơ đồ trên đã trình bày 8 đường dữ liệu dẫn tới thanh ghi dữ liệu còn

4 đường dẫn điều khiển Strobe, Auto Linefeed, Reset, Select Input dẫn tới thanh ghi điều khiển Năm đường dẫn trạng thái Acknowledge, Busy, Paper

Empty, Select, Error tới thanh ghi trạng thái Thanh ghi dữ liệu hay 8 đường

dẫn dữ liệu không phải là đường dẫn 2 hướng trong tất cả các loại máy tính nên

dữ liệu chỉ có thể được xuất ra qua các đường dẫn này cụ thể từ D0 đến D7.

Thanh ghi điều khiển hai hướng, hay nói chính xác hơn: Bốn bit có giá trị thấp

được sắp xếp ở các chân 1, 14, 16, 17 Thanh ghi trạng thái chỉ có thể được đọc

và vì vậy được gọi là một hướng

CHƯƠNG 2: MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH ĐỘNG LỰC ĐIỀU

Mạch điều khiển 10 camera

Hình trên cho thấy, ic logic 74HC245 có 8 tầng khuếch đại song hướng

IC làm việc với chân cuối của hàng dưới, chân 10, cho nối masse và chân cuốicủa hàng trên, chân 20, cho nối nguồn 5V Các tầng khuếch đại với A0 - B0,A1- B1, A2 - B2, A3 - B3, A4 - B4, A5 - B5, A6 - B6, A7 - B7 Chân 19 /OEdùng kích mở hoạt động của ic khi nó ở mức volt thấp, hay cho nối masse, khichân này treo ở mức áp cao, các ngả xuất nhập sẽ cho ở trạng thái thứ ba, nghĩa

là trạng thái có trở kháng vô cùng lớn, xem như hở mạch Chân số 1 chọnhướng đi cho tín hiệu Khi chân DIR ở mức áp cao, thì tín hiệu vào bên A rabên B và khi chân DIR ở mức áp thấp thì tín hiệu vào bên B và ra bên A Tómlại, người ta dùng ic 74HC245 để khuếch đại tăng cường cho các cổng củaLPT

 Khối cách ly quang: cách ly mạch lực động cơ và mạch điều khiển từcổng LPT, đảm bảo an toàn cho cổng máy in

1 6 2

5 4

2

5 4

2

5 4

2

5 4

2

5 4

2

5 4

V O U T 3 5 V+

- Để truyền động cho động cơ, ta sử dụng động cơ bước Theo đó, đế củaCamera được gắn trực tiếp lên trục động cơ đặt thẳng đứng Khi trục động cơquay, camera quay trong mặt phẳng ngang vuông góc với trục động cơ.

- Mạch điều khiển động cơ bước lấy xung từ cống LPT của máy tính qua cách lyquang và IC đệm công suất để cấp xung cho các cuộn dây của động cơ

CHƯƠNG 3: CHƯƠNG TRÌNH LẬP TRÌNH TẠO GIAO DIỆN

3.1 Thiết kế phần mềm điều khiển động cơ bước bằng Visual Basic

 Giao diện chương trình:

3.2 Chương trình điều khiển:

Dim t(2) As Boolean

Dim s(3) As Byte

Private Sub Check1_Click()

-If Check5.Value = 0 Then

Shape5.BackStyle = 0

Check2.Enabled = True

End Sub

Private Sub Check9_Click()

-If MsgBox("Ban co thuc su muon thoat", vbYesNo, "Exit Program") = vbYes Then

End

End If

End Sub

Private Sub cmdnguoc_Click()

-cmdthuan.Enabled = False

i = Val(txtgiatri.Text) \ 1.8

j = 0

-Timer1.Enabled = False 'Dung quay dong co

Timer2.Enabled = False

cmdthuan.Enabled = True

cmdnguoc.Enabled = True

lblvong.Caption = 0

txtgiatri.Text = "Nhap goc quay"

Shape11.BackStyle = 0 'Tat den bao quay thuan

Shape12.BackStyle = 0 'Tat den bao quay nguoc

Shape13.BackStyle = 1 'Bat den bao stop

End Sub

Private Sub cmdstop_Click()

-If kt = 0 Then

t(0) = Timer1.Enabled 'Luu gia tri enable cua timer1

t(1) = Timer2.Enabled 'Luu gia tri enable cua timer2

s(0) = Shape11.BackStyle 'Luu gia tri enable cua den quay thuan

s(1) = Shape12.BackStyle 'Luu gia tri enable cua den quay nguoc

s(2) = Shape13.BackStyle 'Luu gia tri enable den stop

Timer1.Enabled = False 'Dung quay dong co

Timer2.Enabled = False

Shape12.BackStyle = 0 'Tat den bao quay nguoc

Shape13.BackStyle = 1 'Bat den bao stop

kt = kt + 1

cmdstop.Caption = "&Start"

Else

Timer1.Enabled = t(0) 'Load gia tri enable cua timer1

Timer2.Enabled = t(1) 'Load gia tri enable cua timer2

Shape11.BackStyle = s(0) 'Load gia tri enable cua den quay thuan Shape12.BackStyle = s(1) 'Load gia tri enable cua den quay nguoc Shape13.BackStyle = s(2) 'Load gia tri enable den stop

-lblvong.Caption = 0

Shape11.BackStyle = 0

-Timer1.Interval = HScroll1.Value

Timer2.Interval = HScroll1.Value

End Sub

Private Sub Timer1_Timer()

-If i <= 0 Then

Timer1.Enabled = False

 Phạm vi ứng dụng của Modul:

Từ đề tài này ta có thể phát triển lên: Ứng dụng cho hệ thống giám sát anninh có hiệu quả trong thực tế Và từ đó ta có thể đề xuất được một số hướngphát triển sau:

• Phát triển thuật toán xử lý ảnh, sao cho nhận dạng được hình dạngđối tượng, giúp cho việc bám đối tượng thêm hiệu quả

• Tăng thêm bậc tự do cho camera giúp cho camera giám sát được linhhoạt, theo nhiều chiều trong không gian