Do luong cac dai luong khong dien bang dien 192041 khotrithucso com

MẠCH ĐO NHIỆT ĐỘ HIỂN THỊ RA ĐÈN LED Mục lục CHƯƠNG 1.MỞ ĐẦU 1.Tổng quan: 2.Nôi dung báo cáo : 4 CHƯƠNG VẤN ĐỀ CHUYỂN ĐỔI ADC(SỬ DỤNG MẠCH SO SÁNH) MẠCH SO SÁNH: Mạch ADC kiểu so sánh song song Mạch ADC kiểu đếm: Mach ADC sử dụng điện áp cưa: Mạch ADC so sánh liên Mạch ADC xấp xỉ liên tiếp 10 Độ xác mạch chuyển đổi tương tự_số : 10 Vấn đề giải mã để hiển thị số: 11 Lưa chọn phương pháp biến đổi điện áp tương tự thành tín hiệu số: 12 CHƯƠNG VẤN ĐỀ BIẾN ĐỒI NHIỆT ĐIỆN 13 Vào đề 13 Nhiệt kế cặp nhiệt ngẫu 14 Nhiệt kế điện trở :dùng nhiệt điện trở Lựa chọn phương pháp biến đổi nhiệt - điện 14 16 CHƯƠNG XEM XÉT VÀ LỰA CHỌN LINH KIỆN CHO TỪNG BỘ PHẬN 17 Cấu trúc dụng cụ đo nhiệt độ: 17 2.Phân loại dụng cụ đo: 17 Sơ đồ nguyên lí chức : 18 Sơ đồ thực tế phận tương ứng : 19 CHƯƠNG VẤN ĐỀ PHỐI HỢP GIỮA CÁC BỘ PHẬN 33 Phối hợp biến đổi tương tự số vi điều khiển AT89S52: 33 2.Phối hợp cảm biến vi điều khiển : 35 3.Phối hợp vi điều khiển với đèn LED 7thanh : 35 CHƯƠNG TỔNG THỂ TOÀN MẠCH 36 Sơ đồ nguyên lí 38 2.Sơ đồ chân lắp ráp mạch đo CHƯƠNG VẤN ĐỀ LẬP TRÌNH CHO IC VI ĐIỀU KHIỂN 39 40 1.Trình tự thực : 40 2.Lựa chọn ngôn ngữ để lập trình cho IC : 40 3.Xây dựng lưu đồ thuật tốn chương trình : 41 4.Viết chương trình viết theo ngơn ngữ C: 43 5.Nạp chương trình cho IC vi điều khiển: 45 CHƯƠNG VẤN ĐỀ ĐO LƯỜNG 49 1.Các định nghóa đặc trưng chung 49 Các đại lượng ảnh hưởng đến tín hiệu đo 50 3.Sơ đồ khối tổng qt mạch đo 51 Sai số phép đo 52 Chuẩn cảm biến 55 Độ nhạy 56 Độ nhanh – thời gian hồi đáp 56 Giới hạn sử dụng cảm biến 57 CHƯƠNG THI CƠNG MẠCH ĐIỆN 58 CHƯƠNG 10 KẾT LUẬN VÀ MỞ RỘNG ĐỀ TÀI 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 CHƯƠNG 1.MỞ ĐẦU 1.Tổng quan: Kĩ thuật số ,một lĩnh vực khơng cịn mang tính thời nóng bỏng ẩn chứa vơ số điều bí ẩn có sức hấp dẫn lạ kỳ , ngày thâm nhập vào đời sống Nhưng thưc tế dạng lượng thường dạng tương tự Do muốn xừ lí chúng theo phương pháp kĩ thuật số ta phải biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số Xuất phát từ ý tưởng đó, em thưc việc xây dựng mạch điện đo nhiệt độ hiển thị đèn LED Mạch mang tính chất thử nghiệm thưc tế vấn đề chuyển đổi ADC , vấn đề xử lí tín hiệu số vấn đề đo lường đại lượng không điện điện Để thưc đề tài ,dưới hướng dẫn cô giáo THÚY ANH , em tham khảo số sách như:  KỸ THUẬT SỐ THỰC HÀNH tác giả ĐẮC THẮNG  ĐO LƯỜNG CÁC ĐẠI LƯỢNG KHÔNG ĐIỆN BẰNG ĐIỆN  ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ 2.Nôi dung báo cáo : Chương 1:Tổng quan Chương 2:Vấn đề chuyển đổi ADC Chương 3:Vấn đề chuyển đổi nhiệt - điện Chương 4:Vấn đề thiết kế mạch đo Chương 5:Kết thu CHƯƠNG VẤN ĐỀ CHUYỂN ĐỔI ADC(sử dụng mạch so sánh) MẠCH SO SÁNH: Ta quan tâm đến vấn đề mạch so sánh Ura mức cao biểu thị cho mưc logic high Ur Ucao Ura U1 + U2 - u=U1-U2 Uthấp phần chuyển tiếp Ura mức thấp biểu thị cho mức logic low Mạch ADC kiểu so sánh song song : Urep Uin R BỘ MÃ HOÁ MSB n bit đầu U2 1LSE U1 LSB mũ n trừ1 mạch so sánh Mạch ADC kiểu so sánh // n bit _Ví dụ với số bit la` có so sánh Đầu vào chia làm tám giải điện áp dải đầu có giá trị la` S=Uo/7,2dải lại co giá trị la` S/2=Uo/14 Uv khoảng 0- Uo/14 tín hiệu số đầu 000 Uv khoảng Uo/14- 3Uo/14 tín hiệu số đầu 001 Uv khoảng 3Uo/14- 5Uo/14 tín hiệu số đầu 010 Uv khoảng 5Uo/14- 7Uo/14 tín hiệu số đầu 011 Uv khoảng 7Uo/14- 9Uo/14 tín hiệu số đầu 100 Uv khoảng 9Uo/14- 11Uo/14 tín hiệu số đầu 101 Uv khoảng 11Uo/14- 13Uo/14 tín hiệu số đầu 110 Uv khoảng 13Uo/14- Uo tín hiệu số đầu 111 Mạch ADC kiểu đếm: Uv Uss Cp S R Q _ Q RESET Udac DAC mạch đếm Tín hiệu số mạch bao gồm mạch so sánh , FlipFlơp RS ,cổng ANDđẻ đóng mở giao động chuẩn Cp mạch đếm nbit mắc thành vòng hồi tiếp mạch đếm FlipFlop reset nên điện áp UDAC DAC =0 cổng and mở cho xung Cp vào mạch đếm.lúc điên áp vào Uv lớn Udac nên điện áp so sánh Uss o tri số thấp.Udac tăng theo bâc hình thang lớn Uv Uss chuyển mức giá trị cao ,qua FlipFlop RS làm Q đảo =0 dãn đến đóng cổng And Lúc tín hiệu mạch đếm la` tín hiệu số nbit tương ứng tín hiệu vào Uv Mạch áp dụng cho trường hợp Uv biến đổi tương đối chậm giá trị số đầu ADC rời rạc trung thực Cần lưu ý thêm sau lần chyển đổi liệu số thu đươc cần phải đưa vaò mạch lưu trữ chuyển đến phân sư lý trước reset toàn mạch Mach ADC sử dụng điện áp cưa: Cp Uss Uv mạch đếm R S đầu số Q _ Q RESET Mạch tạo điện áp cưa _Tín hiệu điện áp cưa tín hiệu điên áp tăng dần theo thời gian với độ dốc số.Khi kích thích điều khiển FF đặt khiến đầu Q=1 nên mở cổng AND cho xung nhịp Cp vào mạch đếm , đồng thời điện Udl tăng dần Udl >Uv Uss chuyển lên mức cao làm FF đặt lại ,Q=0 Do cổng AND bị khóa mạch đếm ngừng lại , Uss dùng để reset, mạch dốc lên Mạch ADC so sánh liên tục: Uss điện áp vào Mạch Điều Khiển đếm lên DAC đếm xuống Mạch Đếm Udac Dao động chuẩn Tín hiệu số Mach cho phép tín hiệu đầu vào Uv biến thiên nhanh _Nguyên lý hoạt động :khi khác biệt Uv Udac dến giá trị phần chuyển tiếp mach so sánh định Uss trị số Ucao hoăc Uthấp Mạch diều khiển vào Uss để đưa tín hệu đếm lên hay dếm xuống vào mạch đếm va` Udac biến đổi theo Tuy nhiên Udac cịn bi giới hạn tần số mạch dao động chuẩn nên bám theo biến thiên tín hiệu đầu vào đến tốc độ Mạch ADC xấp xỉ liên tiếp : Uvào Uss Mạch điều khiển DAC Mạch ghi Udac Dao động chuẩn Tín hiệu số _Mạch có dạng tương tự mạch so sánh liên tuc người ta xử dụng mạch ghi thay cho mạch đếm tương ứng Mạch dùng để giảm bớt thời gian chuyển đổi Khimạch ghi trang thái reset (000) sau mạch điều khiển kích thích để bit lớn nhát đổi trang thái Có hai trường hợp xảy : _Udac lớn Uv bit bị bỏ _Udac nhỏ Uv bit đươc trì Sau bit xuất va` tiếp tuc Udac xấp xỉ Uv với sai số định với phương pháp thời gian chuyển đổi dài 2n lần chu kì xung giao động chuẩn mạch Nbit Trong so sánh với phương pháp thời gian tối đa (2mũ n) -1 lần chu kì xung chuẩn với mạch dạng có nhươc dim mạch diều khiển rắc rối Độ xác mạch chuyển đổi tương tự_số : a)Sai số tĩnh : mạch làm việc thường xuất sai số hệ thống Các sai số lượng tử nửa giá trị điện áp ULSB cần thiết thêm vào điện áp Uv để làm thay đổi 1mã bit Bên cạnh cịn có sai số kết cấu mạch gây Vì , lý thuyết ,các điểm bậc đường gấp khúc nối với thành đường thẳng với 1hệ số góc định xuât phát từ gốc toạ độ thực tế , đường nối khơng phải đường thẳng mà đường gấp khúc không xuất phát từ gốc toạ độ.Các sai số kết cấu mạch gây ngày khắc phục tốt để tạo ADC gần lý tưởng