Với mong muốn tìm hiểu , ứng dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật hiện đại vào phục vụ sản xuất và phục vụ đời sống con người Bằng những kiến thức đẵ học và được sự giúp đỡ của các t
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Trong mấy chục năm qua , khoa học máy tính và xử lý thông tin có những bước tiến vược bậc và ngày càng có những đóng góp to lớn vào cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật hiện đại Đặc biệt sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ thuật số làm cho ngành điện tử trở nên phong phú và đa dạng hơn Nó góp phần rất lớn trong việc đưa kỹ thuật hiện đại thâm nhập rộng rãi vào mọi lĩnh vực của hoạt động sản xuất ,kinh tế và đời sống xã hội Từ những hệ thống máy tính lớn đến nhứng hệ thống máy tính cá nhân , từ những việc điều khiển các máy công nghiệp đến các thiết bị phục vụ đời sống hằng ngày của con người Với mong muốn tìm hiểu , ứng dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật hiện đại vào phục vụ sản xuất
và phục vụ đời sống con người
Bằng những kiến thức đẵ học và được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong
bộ môn em đã hoàn thành thiết kế của mình tuy nhiên do trình độ còn hạn chế nên không tránh khơi sai sót mong quý thầ cô chỉ bảo
Sau đây em xin trình bày thiết kế của mình
Trang 2CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
1.1 Giới thiệu về chuẩn giao tiếp ISA
1.2 Giới thiệu về các linh kiện sử dụng trong sơ đồ
1.1.1 Vi mạch ADC AD574A
* Các đặc điểm đặc trưng
- Là bộ biến đổi A/D 12 bit hoàn chỉnh với nguồn tham chiếu tích hợp bên trong
- Giao diện tương thích bus của các bộ vi xử lý 8 – 16 bit
- Vùng nhiệt độ hoạt động
00C tới 700C với AD574AJ, K, L
-550C tới 1250C với AD574AS, T, U
- Thời gian biến đổi lớn nhất là 35s
- Các phiên bản khác với chân ra tương thích có thể hoạt động ở tốc độ cao như: 15
s với AD674B, 10s với AD1674
Trang 3Sơ đồ chân vi mạch AD574A
- AD574A có thể phối ghép với hầu hết các vi xử lý và các vi điều khiển 8 hoặc
16 bit Bộ đệm đầu ra ba trạng thái đa chế độ cho phép ghép trực tiếp với bus
dữ liệu trong quá trình đọc và các lệnh biến đổi nhận được từ bus điều khiển
12 bit của dữ liệu đầu ra có thể được đọc như là 1 dữ liệu 12 bit hoặc như 2 byte 8 bit (byte đầu với 8 bit dữ liệu, byte còn lại với 4 bit dữ liệu và 4 bi 0)
- Cung cấp 4 dải đo: 0 tới +10V và 0 tới +20V đơn cực, -5V tới +5V và -10V tới +10V lưỡng cực
* Đấu nối dải đo đơn cực cho AD574A
AD574A chứa tất cả phần tử tích cực cần thiết để thực hiện biến đổi A/D hoàn chỉnh Vì thế, cho tất cả các vị trí, tất cả cần được nối với nguồn cấp (+5V,
+12V/+15V, và -12V/+12V), đầu vào tương tự, và lệnh khởi tạo quá trình biến
Trang 4đổi, được thảo luận trong trang tiếp theo Sự đấu nối đầu vào tương tự và định cỡ
là rất đơn giản; chế độ hoạt động đơn cực được biểu diễn như hình sau
Chế độ hoạt động đơn cực của AD574AĐầu vào tương tự được nối giữa chân 13 và chân 9 cho phạm vi đầu vào 0V tới +10V, giữa chân 14 và chân 9 cho phạm vi đầu vào 0V tới +20V AD574A rất dễđiều chỉnh để cung cấp tín hiệu đầu vào vượt cao hơn nguồn cấp
AD574A được thiết kế có độ sai lệch thông thường là ½ LSB so với độ chính xác
ở đầu vào tương tự
* Hoạt động lưỡng cực
Sự đấu nối như hình vẽ
Trang 5Chế độ hoạt động lưỡng cực của AD574A
ADC nối tiếp AD7524
Sơ đồ chân AD7524
Bộ biến đổi AD7524 làm việc theo nguyên tắc mạng điện trở R – 2R, với R = 100k
Trang 6Vi mạch AD7524 được chế tạo theo công nghệ CMOS, do vậy dòng tiêu thụ rất nhỏ (chỉ cỡ 1mA khi điện áp nguồn là 5V) Điện áp nguồn Vdd có thể nằm trong khoảng 5V tới 15V Tất cả các lối vào ra đều tương thích TTL
Để đưa ra một tín hiệu Analog (0 -UREF*255
256V) ta cần đưa ra byte dữ liệu đến các chân từ D0 đến D7, sau đó cần tạo ra một xung âm tại chân WR để lưu byte
dữ liệu đó vào D/A
Điện áp so sánh UREF có thể là điện áp dương cũng có thể là điện áp âm, thậm chí có thể đấu với một điện áp xoay chiều có biên độ thay đổi trong một phạm vi giới hạn
1.1.2 Giới thiệu về 74HC245
Bộ đệm bus 2 chiều 74HC245 gồm có 20 chân, ,bộ đệm chỉ hoạt động khi có tínhiệu low ở chân 19.Nó có chứa 8 vi mạch đệm với các lối ra 3 trạng thái để trao đổithông tin giữa các đường dẫn bus dữ liệu theo 2 hướng Hướng truyền dữ liệu đượcxác định bằng chân DIR: DIR = 0, dữ liệu được chuyển từ B sang A Việc chuyểnhướng dữ liệu cho phép quản lý đơn giản bằng tín hiệu /IOR Ta có thể nối trực tiếp
ra chân DIR Qua đó đảm bảo bộ đệm chỉ cho phép dữ liệu đưa vào từ bên ngoàiđưa lên bus dữ liệu của máy tính khi PC thực hiện một quá trình truy nhập đọc(/IOR = 0)
Trang 7Các chân tín hiệu của 8255:
- Reset: đặt trạng thái làm việc ban đầu cho 8255A.Chân này phải đượcnối với tín hiệu Reset chung của toàn hệ(khi reset thì các cổng được định nghĩa làcổng vào để không gây ra sự cố cho các mạch điều khiển)
Trang 8- /CS:Chân chọn vỏ,được nối với mạch giả mã địa chỉ để đặt mạch8255A vào một địa chỉ cơ sở nào đó.
A0,A1: Các chân tín hiệu địa chỉ cho phép chọn ra 4 thanh ghi bên trong 8255A:một thanh ghi để ghi từ điều khiển cho hoạt động của 8225A,và 3 thanh ghi khac tương ứng với các cổng PA,PB,PC để ghi đọc các dữ liệu.Địa chỉ của cổng chính là địa chỉ cơ sở của 8255A
Có hai loại từ điều khiển cho 8255
- Từ điều khiển định nghĩa cầu hình cho các cổng PA, PB, PC
- Từ điều khiển lập/xóa từng đầu ra của cổng PC
* Từ điều khiển định nghĩa cấu hình
Các cổng PA, PB, PC được chia thành 2 nhóm Nhóm A gồm cổng PA và 4 bít cao của PC (gọi 4 bit này là CA), nhóm B gồm cổng PB và 4 bit thấp của cổng
PC (gọi 4 bit này là CB) Từ điều khiển dùng để điều khiển định nghĩa cấu hình các cổng như sau
Trang 91 MA1 MA0 A CA MB B CB
Trong đó:
- MA1, MA0: Là 2 bit định chế độ cho nhóm A
00: Chế độ 001: Chế độ 11x: Chế độ 2
- Bit A dùng để đặt cổng PA là cổng ra (A=0) hay cổng vào (A=1)
- Bit CA dùng để đặt 4 bit cao của cổng PC là cổng ra (CA=0) hay cổng vào (CA=1)
- Bit MB là bit định chế độ làm việc cho nhóm B:
MB=0: Chế độ 0MB=1: Chế độ 1
- Bit B để đặt cổng PB là cổng ra (B=0) hay cổng vào (B=1)
- Bit CB dùng để đặt 4 bit thấp của cổng PC là cổng ra (CB=0) hay cổng vào (CB=1)
* Từ điều khiển lập/xóa bit PCi
Trong đó:
- Các bit a, b, c dùng để chọn một trong 8 bit: PC0 … PC7 của cổng PC Bit được chọn sẽ có giá trị bằng bit S/R ( 0 hoặc 1) Bit S/R có thể được đặt là 0 hoặc 1 tại thời điểm ghi điều khiển
Trang 10Các chế độ làm việc của 8255A có thể được đặt bằng cách ghi nội dung vào
từ điều khiển ( thường được ký hiệu là CWR) 8255A có 4 chế độ làm việc
- Chế độ 0: Vào/ra cơ sở Trong chế độ này mỗi cổng PA, PB, PCH hay PCL đều có thể được định nghĩa là cổng vào hoặc cổng ra
- Chế độ 1: Vào ra có xung cho phép Trong chế độ này mỗi cổng PA,
PB có thể được định nghĩa là cổng vào hoặc cổng ra với các tín hiệu móc nối do các bit tương ứng của cổng PC trong cùng nhóm đảm nhiệm
- Chế độ 2: Vào ra 2 chiều Trong chế độ này chỉ riêng cổng PA có thể được định nghĩa là cổng vào/ra 2 chiều với các tín hiệu móc nối do các bit của cổng
PC đảm nhiệm Cổng PB có thể làm việc ở chế độ 1 hoặc 2
- Lập xóa các bit cổng PC
CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MODUL THEO YÊU CẦU
2.1 Thiết kế Modul chuẩn hóa điện áp
2.1.1 Chuyển đổi cho kênh 20V (-20V to +20V)
Ta sử dụng mạch phân áp
Trang 11Các thông số tính toán được trình bày ở trên
Sử dụng cầu điện trở đưa về dải điện áp cần thiết 0 – 5V
Trang 13Sử dụng cầu phân áp như các phần trên ta có các thông số tính toán như sau
2.1.4 Chuyển đổi kênh 2 (-2V to +2V)
Ta sử dụng mạch phân áp để chuyển về dải 0V to +2V
Các thông số tính toán được
R
R R
U
Trang 142.1.5 Chuyển đổi kênh 1 (-1V to +1V)
Ta sử dụng cầu điện trở để đưa về dải 0 to +1V
R
R R
Trang 152.1.6 Chuyển đổi dải -0.5V to +0.5V
Sử dụng mạch phân áp chuyển về dải 0 to +0.5V
Trang 162.2 Mạch ghép nối hoàn chỉnh.2.2.1 Modul cơ sở vào ra 8 bit
2.2.2 Modul ghép nối với ADC
Trang 17I N 4 2
I N 5 3
I N 6 4
I N 7 5
Trang 18CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ GIAO DIỆN VÀ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN3.1 Giao diện điều khiển.
Private Sub Command1_Click()
MsgBox "CHUONG TRINH DIEU KHIEN DO DIEN AP 6 KENH"End Sub
Private Sub Command2_Click()
Trang 22Tài liệu tham khảo
[1] Bài giảng môn điều khiển sản xuất và tích hợp máy tinh - Thầy lưu hoàng minh ,Trường ĐHHH Việt Nam
[2] Kỹ thuật ghép nối máy tính – Ngô diên tập , Nhà xuất bản khoa học – kĩ thuật [4] Trang web: http://www.dientuvietnam.net/forums
Ngoài ra còn có một số tài liệu khác