Thiết kế, thi công bộ phát sóng sin, bộ điều chế xung PWM,PFM dùng vi điều khiển

MỤC LỤC Trang bìa……………………………………………………………………………… i Nhiệm vụ đồ án……………………………………………………………………… ii Lịch trình …………………………………………………………………………… iii Cam đoan …………………………………………………………………………… iv Lời cảm ơn…………………………………………………………………………… v Mục lục……………………………………………………………………………… vi Liệt kê hình vẽ…………………………………………………………………………ix Liệt kê bảng vẽ……………………………………………………………………… xi Tóm tắt ……………………………………………………………………………….xii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề………………………………………………………………………….1 1.2 Mục tiêu……………………………………………………………………………1 1.3 Nội dung nghiên cứu………………………………………………………………2 1.4 Giới hạn……………………………………………………………………………2 1.5 Bố cục………………………………………………………………………… .2 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu vi điều khiển…………………………………………………………….4 2.1.1 So đồ chân hình dạng thực tế PIC 16F887……………………… 2.1.2 Một vài thông tin vi điều khiển…………………………………………… 2.1.3 Sơ đồ khổi vi điều khiển……………………………………………………7 2.1.4 Cổng vào pic……………………………………………………… 2.1.5 Timer……………………………………………………………………………9 2.2 Bộ chuyển đổi DAC………………………………………………………………12 2.2.1 Độ phân giải… ………………………………………………………………13 2.2.2 Độ xác………………………………………………………………… 15 2.2.3 Sai số lệch…………………………………………………………………… 15 2.2.4 Thời gian ổn định…………………………………………………………… 15 2.2.5 Trạng thái đơn điệu……………………………………………………………16 2.2.6 DAC0808…………………………………………………………………… 17 2.3 Bộ khuếch đại…………………………………………………………………… 19 2.3.1 Giới thiệu chung LM324………………………………………………….20 2.3.2 Ứng dụng mạch khuếch đại thuật toán……………………………………….25 2.4 IC HEF 4528………………………………………………………….………… 26 2.4.1 Giới thiệu IC HEF 4528…………………………………………………… 26 2.4.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt IC HEF 4528…………………………………….26 2.4.3 Sơ đồ chân thông số kỹ thuật…………………………………………27 2.5 Khối băm xung cách ly……………………………………………………… 29 2.5.1 Sơ lược transitor trường MOSFET IFR 840…………………………… 29 2.5.2 Sơ lược opto………………………………………………………………30 2.5.3 Phương án cách ly điện áp biến áp xung………………………………….31 2.6 Mạch nguồn……………………………………………………………………….32 2.6.1 Ổn áp 7805………………………………………………………………… 33 2.6.2 Thành phần lọc nguồn lọc nhiễu………………………………………….34 2.6.3 Thành phần bảo vệ chống ngược dòng……………………………………35 2.7 Mạp nạp kit……………………………………………………………………… 35 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 37 3.1 Giới thiệu………………………………………………………………………….37 3.2 Tính tốn thiết kế………………………………………………………………37 3.2.1 Bộ tạo sóng sin pha… …………………………………………………… 37 3.2.2 Bộ điều chế xung PWM,PFM……………………………………………… 46 3.2.3 Khối băm xung cách ly……………………………………………………55 3.2.4 Mạch nguồn………………………………………………………………… 56 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG 58 4.1 Giới thiệu………………………………………………………………………….58 4.2 Thi công hệ thống ……………………………………………………………… 58 4.2.1 Thi công phát sóng sin pha…………………………………………… 58 4.2.2 Thi cơng điều chế xung PWM, PFM…………………………………… 63 4.2.3 Mạch nguồn………………………………………………………………… 74 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 75 5.1 Kết nghiên cứu……………………………………………………………….75 5.1.1 Vi xử lý( pic 16F887)……………………………………………………… 75 5.1.2 Bộ chuyển đổi DAC………………………………………………………….77 5.1.3 Biến trở…………………………………………………………………….77 5.2 Đánh giá kết quả……………………………………………………………… 78 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 82 6.1 Kết luận 6.2 Hướng phát triển CHƯƠNG 7.TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………….83 PHU LỤC LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình 2.1:Sơ đồ chân hình dạng thực tế Pic 16F887 Error! Bookmark not defined Hình 2.2 : Sơ đồ khối vi điều khiển 16F887 Error! Bookmark not defined Hình 2.3 :Sơ đồ khối DAC Error! Bookmark not defined Hình 2.4 :Độ phân giải DAC Error! Bookmark not defined Hình 2.5 :Sơ đồ khối DAC0808 Error! Bookmark not defined Hình 2.6 : Sơ đồ rút gon DAC0808 Error! Bookmark not defined Hình 2.7 Ứng dụng DAC0808 Error! Bookmark not defined Hình 2.8 : LM324 thực tế Error! Bookmark not defined Hình 2.9: Sơ đồ chân LM324 Error! Bookmark not defined Hình 2.10 :Sơ đồ mạch nguyên lý rút gọn LM324 Error! Bookmark not defined Hình 2.11 : Tầng khuếch đại vi sai Error! Bookmark not defined Hình 2.12 :Tầng khuếch đại điện áp Error! Bookmark not defined Hình 2.13 : Tầng khuếch đại công suất Error! Bookmark not defined Hình 2.14 : Mạch tích phân Error! Bookmark not defined Hình 2.15: Cấu tạo IC HEF4528 Error! Bookmark not defined Hình 2.16 : Giản đồ xung IC HEF4528 Error! Bookmark not defined Hình 2.17 : Sơ đồ chân IC HEF4528 Error! Bookmark not defined Hình 2.18 : Mối quan hệ độ rộng xung với giá trị tụ điện Error! Bookmark not defined Hình 2.19: Ký hiệu sơ đồ chân IRF840 Error! Bookmark not defined Hình 2.20: Đặc tính IRF840 làm việc với nguồn kích xung Error! Bookmark not defined Hình 2.21 : Cấu tạo Opto Error! Bookmark not defined Hình 2.22: Cấu tạo biến áp xung Error! Bookmark not defined Hình 2.23 :Ổn áp 7805 Error! Bookmark not defined Hình 2.24: Mạch nạp thực tế Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Sơ đồ khối tạo sóng sin Error! Bookmark not defined Hình 3.2 : Dạng sóng sin Error! Bookmark not defined Hình 3.3 : Phân tích hình sin Error! Bookmark not defined Hình 3.4 : Nhập số điểm tạo sóng sin excel Error! Bookmark not defined Hình 3.5 : Tính tốn giá trị góc =0 excel Error! Bookmark not defined Hình 3.6 : Tính tốn giá trị góc =120 excel Error! Bookmark not defined Hình 3.7 : Tính tốn giá trị góc = 240 excel Error! Bookmark not defined Hình 3.8 : Sơ đồ chuyển đổi DAC port Error! Bookmark not defined Hình 3.9 : Sơ đồ nguyên lý khối tạo sóng sin pha Error! Bookmark not defined Hình 3.10 : Dạng sóng ngõ theo khối Error! Bookmark not defined Hình 3.11: Sơ đồ khối điều chế xung PWM, PFM Error! Bookmark not defined Hình 3.12: Giản đồ xung PWM Error! Bookmark not defined Hình 3.13 : Sóng điều chế xung PWM Error! Bookmark not defined Hình 3.14 : Sơ đồ khối PWM Error! Bookmark not defined Hình 3.15 : Nguyên lý điều chế xung PWM Error! Bookmark not defined Hình 3.16 : Sơ đồ nguyên lý khối tạo xung PWM Error! Bookmark not defined Hình 3.17: Giản đồ xung PFM Error! Bookmark not defined Hình 3.18 : Sơ đồ nguyên lý khối điều chế PFM Error! Bookmark not defined Hình 3.19 : Sơ đồ nguyên lý khối băm xung cách lyError! Bookmark not defined Hình 3.20 : MOSFET Error! Bookmark not defined Hình 3.21: Sơ đồ nguyên lý nguồn điều khiển Error! Bookmark not defined Hình 3.22: Sơ đồ khối khối nguồn điều khiển Error! Bookmark not defined Hình 4.1 :Mặt nạ module 58 Hinh 4.2 : Mặt nạ thực tế 59 Hình 4.3 : Mặt bên module phát sóng sin 60 Hình 4.4 : Mạch in phát sóng sin khối vi xử lý 61 Hình 4.5 : Mạch in khối chuyển đổi DAC mạch tích phân 61 Hình 4.6 : Kết đo sóng sin 62 Hình 4.7 : Mặt nạ thí nghiệm điểu chế PWM,PFM 63 Hình 4.8 : Kích thướt vỏ hộp module 64 Hình 4.9 : Bộ mặt thực tế module 65 Hình 4.10 : Mặt bên điều chế xung PWM,PFM 66 Hình 4.11 :Mạch in khối điều chế PWM,PFM 68 Hình 4.12 : Mạch in phần thay đổi PFM 68 Hình 4.13:Xung khối PWM tần số 20Hz 69 Hình 4.14: Xung PWM 20Hz thay đổi độ rộng 69 Hình 4.15: Xung PWM 20Hz sau băm xung cách ly điện áp 70 ii Hình 4.16 :Xung khối PWM tần số 200Hz 70 Hình 4.17: Xung PWM 200Hz thay đổi độ rộng 71 Hình 4.18: Xung PWM 200Hz sau băm xung cách ly điện áp 71 Hình 4.19: Xung khối PFM độ rộng 5µs 72 Hình 4.20: Xung PFM độ rộng 5µs sau băm xung cách ly điện áp 73 Hình 4.21: Xung khối PFM độ rộng 50µs 73 Hình 4.22: Xung PFM độ rộng 50µs sau băm xung cách ly điện áp 74 Hình 4.23: Xung khối PFM độ rộng 500µs 74 Hình 4.24 : Mạch in khối nguồn 75 Hình 4.25 : Bố trí linh kiện khối nguồn 75 Hình 5.1 :Pic 16F887 76 Hình 5.2: Kết nối pic DAC 77 Hình 5.3 : Phần mềm PIC C 78 Hình 5.4 : Kết đo sóng sin pha 79 Hình 5.6 : Kết đo sóng sin lệch pha 80 Hình 5.5 : Kết đo xung PWM 5% 80 Hình 5.6 : Kết đo xung PWM 95% 81 Hình 5.7 : Kết đo PFM 81 iii LIỆT KÊ BẢNG Bảng 2.1: Thông tin sơ lược pic 16F887: Error! Bookmark not defined Hình 2.2 : Sơ đồ khối vi điều khiển 16F887 Error! Bookmark not defined Bảng 2.2 :Thanh ghi điểu khiển xuất nhập port D: Error! Bookmark not defined Bảng 2.3 :Thanh ghi port D chứa giá trị chân port D:Error! Bookmark not defined Bảng 2.4 :Thanh ghi điều khiển timer2: Error! Bookmark not defined Bảng 2.5 :Bảng trạng thái IC HEF4528 Error! Bookmark not defined Bảng 2.6 :Các thông số kỹ thuật IC HEF4528 Error! Bookmark not defined Bảng 2.7 :Thông số kỹ thuật IRF840 Error! Bookmark not defined Bảng 3.1: Liệt kê thông số HEF 4528 Error! Bookmark not defined Bảng 4.1: Danh sách linh kiện Error! Bookmark not defined Bảng 5.1 :Thanh ghi ANSEL 78 Bảng 5.2 : Thanh ghi ANSELH 78 TÓM TẮT Dùng vi điều khiển để tạo sóng sin hay điều chế xung điều hiệu dụng tối ưu Đề tài nhằm chuyển đổi lượng DC sang AC để hoạt động cho thiết bị sống, hay chuyển đổi mức công suất nhỏ thành lớn Hay việc điều khiển thiết bị theo mong muốn củan gười dùng tốc độ động cơ,cường độ sáng đèn…là việc điều chế mức xung PWM, PFM Đề tài tạo hai module, tạo sóng sin 3pha gồm hai khối điều chế xung pwm pfm Việc chuyển đổi từ tín hiệu số sang analog hay chuyển đổi lượng DC sang AC giúp vận hành số thiết bị thay đổi mức lượng để thiết bị hoạt động theo yêu cầu sống Từ tín hiệu số ta đưavào vi điều khiển xử lý xuất port ,sau qua chuyển đổi DAC ta thu tín hiệu analog hình sin cách điều chế sóng sin Trong pic có khối điều chế xung PWM, việc lập trình để vi xử lý hiểu thực điều chế, với việc thay đổi độ rộng xung khoảng chu kỳ xung( thay đổi Ton, Toff) từ điện áp trung bình đầu tải thay đổi theo mức thay đổi độ rộng xung đồng thờigiữ nguyên tần số chu kỳ Ngược lại điều chế PFM ta phải thay đổi tần số chu kỳ xung vuông giữ nguyên độ rộng xung điện áp trung bình đầu tải thay đổi CHƯƠNG TỔNG QUAN Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Công nghệ ngày tân tiến đáp ứng nhu cầu sống người, phát triển không ngừng kỹ thuật, đặc biệt làng ngành điện tử ứng dụng nhiều sống Công nghệ ngày tân tiến đáp ứng nhu cầu sống người, phát triển không ngừng kỹ thuật, đặc biệt làng ngành điện tử ứng dụng nhiều sống Vi điều khiển ứng dụng rộng rãi kỹ thuật điện đạt hiệu cao.Tạo mạch phát sóng sin mạch điều chế xung pwm,pfm ta dùng linh kiện điện tử IC, linh kiện điện tử cơng suất ,khi mạch khơng tối ưu , thay vào ta sử dụng vi xử lý đạt lợi việc thi cơng, kinh phí , tính tốn Đề tài tạo module dùng cho thí nghiệm, thực hành phục vụ cho việc nghiên cứu ,học tập Mạch chuyển đổi lương dc sang ac khuếch đại công suất giúp áp dụng vận hành thiết bị điện theo nhu cầu sử dụng điện người máy cấp điện tạm thời, hay chuyển điện áp từ 12VDC từ acquy sang thiết bị,dùng tạo tín hiệu chuẩn đo lường, thường dùng làm nguồn tín hiệu để kiểm tra đặc tính linh kiện.Mạch điều chế xung giúp điều khiển động hay ổn định động thiết bị điện,tham gia điều chế mạch nguồn boot, buck , nghịch lưu pha, nghịch lưu pha, điều khiển phần tử điện tử công suất … Vì số điều kiện khách quan mà phịng thí nghiệm Thực Tập trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM chưa trang bị thí nghiệm điều khiển cho mạch biến đổi điện áp Từ gợi ý thầy Hồng Ngọc Văn (giảng viên mơn Điện Tử Cơng Suất Thí Nghiệm Điện Tử Cơng Suất) nhóm định chọn đề tài “Thiết Kế, Thi Công Bộ Phát Sóng Sin, Bộ Điều Chế Xung PWM, PFM Dùng Vi Điều Khiển” 1.2 MỤC TIÊU Nhóm thực đề tài với mục tiêu thiết kế thi công chuyển đổi điện áp bao gồm module Một module tạo sóng sin pha module kết hợp hai khối điều chế xung PWM (Pulse Width Modulation) thay đổi độ rộng xung điều chế xung PFM (Pulse Frequency Modulation) thay đổi tần số xung thông qua vi điều khiển BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG TỔNG QUAN lập trình xử lý,với điện áp điều khiển từ 0V đến 10V Trong điều chế độ rộng xung có phạm vi tần số: 20…200Hz/0.2…2 kHz/2…20 kHz, tỉ lệ Ton /T: 0…0.95, điều chế tần số xung có phạm vi độ rộng xung: 5…50µs/50…500 µs/0.5…5ms, tần số: 20Hz… 20kHz 1.3 NỘi DUNG NGHIÊN CỨU  NỘI DUNG 1: Nghiên cứu, thiết kế, thi công phát sóng sin pha dùng pic 16F887  NỘI DUNG 2: Nghiên cứu, thiết kế, thi công điều chế xung PWM, PFM dùng pic 16F887  NỘI DUNG 3: Thiết kế sơ hàng vỏ hộp module  NỘI DUNG 4: Đo đạt kiểm tra sóng sin xung  NỘI DUNG 5: Tiến hành sửa lỗi điều khiển thiết bị  NỘI DUNG 6: Viết luận văn 1.4 GIỚI HẠN  Phạm vi thay đổi tần số chưa rộng, 20Khz  Bộ module tạo sóng sin giới hạn chiều dài khoảng 25 đến 28 cm, chiều rộng khoảng 15 cm, chiều cao khoảng 10cm Module điều chế xung PWM, PFM gồm hai khối thí nghiệm nên kích thước lớn kích thước module sóng sin, chiều dài 30 cm, chiều rộng 28 cm , chiều cao 10cm  Trong module phá sóng sin pha có gồm vi xử lý phá sóng Cịn module điều chế xung gồm xử lý 1.5 BỐ CỤC Bài báo cáo trình bày nội dung đề tài tốt nghiệp ,bao gồm chương phân định rõ ràng, nhằm giúp việc nghiên cứu dễ dàng hiệu - Chương giới thiệu tổng quan nội dung đề tài ,về lý chọn đề tài giới hạn đề tài BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Thao tác thực vặn công tắc S1 thang X1 vặn biến trở S2 đến vị trí 200 Ta có dạng xung ngõ khối PWM sau: Hình 4.16 :Xung khối PWM tần số 200Hz Thay đổi giá trị điện áp tham chiếu 0-10V cách vặn biến trở S1 ta có dạng xung sau: Hình 4.17: Xung PWM 200Hz thay đổi độ rộng Trên hình giao động kí giá trị độ rơng t thay đổi từ 0-4.8ms tương ứng với chu kì xung PWM 20kHz 5ms giá trị tỉ lệ độ rộng xung chu kì thay đổi từ 0-0.96 Dạng xung ngõ PWM tần số 200Hz sau băm cách ly điện áp: BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 70 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Hình 4.18: Xung PWM 200Hz sau băm xung cách ly điện áp Dạng xung ngõ chân R1, R2 (màu xanh) S1, S2 (màu tím) sau băm với tần số 60kHz cho điện áp đỉnh 30V Ở tần số cao ta thấy rõ tần số xung băm 60kHz hình dạng xung có tượng bị méo đỉnh  PFM  Dạng xung PFM đo độ rộng xung 5µs: Thao tác thực vặn cơng tắc S3 vị trí X1 biến trở S4 vị trí Dạng xung PFM thu được: Hình 4.19: Xung khối PFM độ rộng 5µs BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 71 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Dạng xung khối PFM độ rộng xung 5µs sau băm xung cách ly điện áp: Hình 4.20: Xung PFM độ rộng 5µs sau băm xung cách ly điện áp Dạng xung kênh R1, R2 (màu xanh) dạng xung đảo có xung ngõ vào mức nên nhìn vào dao động kỹ ta thấy xung băm tần số 60kHz chu kì 16.7µs cịn kênh S1, S2 (màu tím) độ rộng 5µs nên xung bang khơng thể băm  Dạng xung PFM đo độ rộng xung 50µs: Thao tác thực vặn cơng tắc S3 vị trí X2 biến trở S4 vị trí Dạng xung PFM thu được: Hình 4.21: Xung khối PFM độ rộng 50µs BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 72 CHƯƠNG THI CÔNG HỆ THỐNG Dạng xung khối PFM độ rộng xung 5µs sau băm xung cách ly điện áp Hình 4.22: Xung PFM độ rộng 50µs sau băm xung cách ly điện áp Dạng xung ngõ S1, S2 (màu tím) R1, R2 (màu xanh) sau băm với tần số 60kHz có biên độ 30V ngược pha R1, R2 có thời gian TOFF khơng đổi S1, S2 có thời gian TON không đổi  Dạng xung PFM đo độ rộng xung 500µs: Thao tác thực vặn cơng tắc S3 vị trí X3 biến trở S4 vị trí Dạng xung PFM thu được: Hình 4.23: Xung khối PFM độ rộng 500µs Dạng xung ngõ khối điều chế PFM R1, R2 (màu xanh) S1, S2 (màu tím) có biên độ áp 30V chu kì xung băm 16.6µs lệch pha BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 73 CHƯƠNG THI CƠNG HỆ THỐNG Kết đo xác, đạt yêu cầu Ở kết đo xung PWM xác , thay đổi độ rộng xung tần số giữ nguyên ta thu dạng xung khác với mức Ton ,Toff khác , kết ta thấy rõ ràng Ở điều chế xung PFM sau thay đổi tần số, giữ nguyên độ rộng xung dạng xung thay đổi theo , kết xác đạt yêu cầu 4.2.2 Mạch nguồn Hình 4.24 : Mạch in khối nguồn Hình 4.25 : Bố trí linh kiện khối nguồn BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 74 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Trong xuyên suốt 12 tuần nhận ghiên cứu ,thực đề tài đồ án tốt nghiệp , em am hiểu thi cơng vân hành tốt nội dung đề tài Sau trình nghiên cứu, em thu thập trau dồi cho nhiều kiến thức liên quan đến kỹ thuật điện tử ,cơng nghệ Hiểu cách tạo sóng sin để chuyển đổi lượng DC sang AC cách điểu chế xung PWM, PFM vi xử lý Các thiết bị điện vận hành với mức cơng suất phù hợp dịng điện tương ứng để đáp ứng nhu cầu sử dụng người thông qua việc chuyển đổi lượng khuếch đại cơng suất thơng qua sóng sin, hiểu cách điều khiển thiết theo mong muốn tốc độ, cường độ…bằng việc điều khiển xung PWM, PFM 5.1 KIẾN THỨC NGHIÊN CỨU 5.1.1 Vi xử lý( PIC 16F887) Với tảng học PIC 16F887 qua mơn Vi Xử Lý tìm hiểu mạng, nắm bắt kiến thức tôt cấu trúc hay chức vi điểu khiển, biết cách lập trình xử lý cho pic Trong pic 16F887 có khối PWM thiết kế sẵn nhà lập trình ,và TMR2 để điều chế độ rộng xung Điều khiển chân analog để thay đổi mức lượng vào khác BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 75 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.1 :pic 16F887 Các chân tô màu vàng chân có tính analog nghĩa ngõ vào module ADC Theo ghi : Bảng 5.1 :Thanh ghi ANSEL R/W-1 ANS7 R/W-1 R/W-1 ANS6 ANS5 R/W-1 ANS4 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 ANS3 ANS2 ANS1 ANS0 Bit7 bit0 Bảng 5.2 :Thanh ghi ANSELH U-0 U-0 - - R/W-1 R/W-1 ANS13 ANS12 R/W-1 R/W-1 R/W-1 R/W-1 ANS11 ANS10 ANS9 ANS8 Bit7 bit0 Tương ứng với chân ANx( tô màu vàng hình 5.1) bit ANSx ( x =0- 13) định chân Anx có tính analog hay digital, giá trị ghi chân ANSx xóa chân AN tương ứng chân digital ( xuất , đọc mức logic từ port), ANSx gán thìchân AN tương ứng chân BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 76 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Analog , có tính analog input cho ADC Vì muốn thay đổi mức điện áp hay vào ta cấu hình chân analog tương ứng Hiểu ngun lý điều chế sóng sin thơng qua việc đưa bảng giá trị sin ( tín hiệu số ) vào pic để xử lý sau xuất port nốivới DAC chuyển đổi tín hiệu số sang analog tạo sóng hình sin , bit ngun lý chế tạo xung thơng qua lập trình tính tốn có so sánh ghi PWM pic 16F887cũng điều chế xung PFM 5.1.2 Bộ chuyển đổi DAC: Hoạt động chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự Sau pic xử lý tín hiệu số đầu vào xuất dạng tín hiệu số port ( bit), ngõ port nối với ngõ vào DAC Ta biết đầu vào số chuyển thành dòng (Iout) việc nối điển trở tới chân Iout ta chuyển kết thành điện áp Dòng tổng cấp chân Iout hàm số nhị phân đầu vào D0 – D7 Hình 5.2: kết nối pic DAC 5.1.3 Biến trở : Biến trở loại điện trở thay đổi Bằng núm xoay biến trở, ta thay đổi giá trị điện trở vào tương ứng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 77 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Module phát sóng sin pha sử dụng núm xốy ( biến trở) đển thay đổi tần số biên độ sóng sin Thay đổi từ giá trị Min đến Max tương sóng sin có biên độ tần số thay đổi từ Min đến Max Ở module điều chế xung , khối xử lý (PWM,PFM ) có núm xoay để thay đổi, núm có giá trị nhân làm thay đổi tăng lên cấp độ hàng đơn vị , chục , trăm Ta thay đổi tần số từ 20hz đến 200khz, thay đổi độ rộng xung từ 5µs đến 50ms  Phần mềm viết chương trình: Trong trình học môn Vi Xử Lý trường , giảng dạy giáo viên , nhóm biết sử dụng phần mềm PC để viết chương trình nạp cho pic Hình 5.3 : Phần mềm PIC C 5.2 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Tạo sóng sin pha kết từ port pic xuất mà chuyển đổi DAC kết nối port Vì giá trị bảng sin lấy nhiều điểm nên sóng sin tương đối mịn Mức thay đổi sóng sin từ núm vặn thay đổi tần số biên độ từ đến max rõ ràng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 78 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.4 : Kết đo sóng sin pha Kết đo sóng sin pha tương đối xác, dạng sóng ổn định , sóng sin khơng bị méo dạng, đạt u cầu Hình 5.6 : kết đo sóng sin lệch pha BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 79 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Kết thu sóng sin lệch pha nhau, khơng bị chồng hay bị nhiễm tín hiệu , kết tương đối xác , với mức biên độ tần số , hai sóng sin có pha lệch nhau, kết đạt yêu cầu Điều chế xung PWM,PFM đạt kết tương đối xác, mức thay đổi độ rộng xung tần số cao, tạo điều kiện điều khiển động với nhiều mức khác Biến trở thay đổi từ hàng đơn vị sang chục trăm Hình 5.5 : Kết đo xung PWM 5% Hình 5.6 : kết đo xung PWM 95% BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 80 CHƯƠNG KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ Hình 5.7 : kết đo PFM BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 81 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN Sau thực đề tài , chúng em hoàn thành xong module , phát sóng sin điều chế xung PWM, PFM với thông số kỹ thuật tính thiết kế ban đầu Đảm bảo thu dạng sóng sin pha hình sin chưa thật mịn lý thuyết Xung PWM PFM phù hợp với yêu cầu thiết kế, mức thay đổi tần số thay đổi độ rộng xung hạn chế Do thời gian thực đề tài giới hạn, việc thi công mạch chưa đảm bảo tất linh kiện hoạt động tốt , sóng xung mức chấp nhận 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đặc thù để tài tạo phát sóng sin pha để chuyển đổi lượng khuếch đại công suất mức lượng lên để điều khiển cho thiết bị hoạt động tương thích mức , phát xung thay đổi mức lượng , nhằm mục đích tập trung vào giảng dạy nghiên cứu nên hướng phát triển đề tài tập trung vào ứng dụng thí nghiệm, phát triển thêm thí nghiệm sử dụng nguồn xung từ đề tài để so sánh, kiểm nghiệm hiệu phương pháp điều chế xung Để phát triển cần khắc phục hạn chế nêu BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn Đình Phú,“Giáo trình vi xử lý II”,NXB ĐH Quốc Gia Tp.HCM, 2007 [2] Hồng Ngọc Văn “ Điện tử cơng xuất “ Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật 4/2008 http://www.dientuchiase.com : “ Hướng dẫn CCS cho pic , chuyển đổi ADC” Trần Xuân Trường 19/5/2014 http://codientu.org : “ Tạo sóng sin dùng vi điều khiển” yeuthichdientu 11/11/2014 http://www.academia.edu : “ Khuếch đại dùng vi mạch khuếch đại thuật toán” Phong http://www.academia.edu : “Pic 16F887” https://vi.scribd.com : “Ic khuếch đại thuật toán LM324” Nguyễn Tiến Anh, Tạ Văn Biên, Phạm Thị Huế https://electrosome.com: “ Generating PWM with Pic Microcontroller using CCP module”Ligo George BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 83 PHỤ LỤC PHỤ LỤC ĐƯA VÀO DATASHEET TOÁN HỌC CƠ BẢN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ĐOẠN CODE CHƯƠNG TRÌNH CON BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 84 ... TÍNH TOÁN VÀ THI? ??T KẾ 3.1 GIỚI THI? ??U Đề tài thi? ??t kế phát sóng sin 3pha điều chế xung PWM, PFM dùng vi điều khiển , đề tài hữu dụng sống cho thi? ??t bị điện Thi? ??t kế module tạo sóng pha để chuyển... thi? ??t kế, thi công điều chế xung PWM, PFM dùng pic 16F887  NỘI DUNG 3: Thi? ??t kế sơ hàng vỏ hộp module  NỘI DUNG 4: Đo đạt kiểm tra sóng sin xung  NỘI DUNG 5: Tiến hành sửa lỗi điều khiển thi? ??t. .. Hồng Ngọc Văn (giảng vi? ?n mơn Điện Tử Cơng Suất Thí Nghiệm Điện Tử Cơng Suất) nhóm định chọn đề tài ? ?Thi? ??t Kế, Thi Cơng Bộ Phát Sóng Sin, Bộ Điều Chế Xung PWM, PFM Dùng Vi Điều Khiển? ?? 1.2 MỤC TIÊU