4 6 9 thi công mạch khống chế nhiệt độ phòng

Luân văn tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : KHẢO SÁT VÀ ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN- THIẾT KẾ-THI CÔNG MẠCH KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ PHỊNG SVTH :NGUYỄN HỒNG VŨ NGUYỄN THANH VŨ GVHD:LÊ THANH ĐẠO TP.HỒ CHÍ MINH 3-2000 Trang Luân văn tốt nghiệp LỜI CẢM TẠ Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Lê Thanh Đạo tận tình hướng dẫn giúp chúng em suốtthờigian thực luận văn Xin cảm ơn qúi thầy cơKhoa Điện bạn sinh viên khóa đóng góp ý kiến qúi báo để tập luậnvănnàyhồn thành thời gian Nhóm sinh viên thực Trang Luân văn tốt nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp nay, ngành công nghiệp luyện kim, chề biến thực phẫm… vấn đề đo khống chế nhiệt độ đặc biệt trọng đến yếu tố định chất lượng sản phẫm Nắm tầm quan trọng vấn đề nhóm thực tiến hành nghiên cứu thiết kế hệ thống đo khống chế nhiệt độ tự động, với mong muốn giải yêu cầu trên, lấy làm đề tài tốt nghiệp cho Những kiến thức lực đạt trình học tập trường đánh giá qua đợt bảo vệ luận văn cuối khóa Vì chúng em cố gắng tận dụng tất kiến thức học trường với tìm tồi nghiên cứu, để hồn thành tốt luận văn Những sản phẫm kết đạt ngày hơm khơng có lớn lao Nhưng thành năm học tập Là thành công chúng em trước trường Mặt dù chúng em cố gắng để hoàn thành tập luận văn thời hạn, nên khơng tránh khỏi thiếu sót mong q thầy thơng cảm Chúng em mong đón nhận ý kiến đóng góp Cuối xin chân thành cảm ơn q thầy bạn sinh viên Nhóm sinh viên thực NGUYỄN HỒNG VŨ NGUYỄN THANH VŨ Trang Luân văn tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Trang Luân văn tốt nghiệp Trang Luân văn tốt nghiệp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐỘC LẬP_ TỰ DO _HẠNH PHÚC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN _ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên thực : Nguyễn Hoàng Vũ Nguyễn Thanh Vũ Lớp : 95 KĐĐ Ngành : điện _điện tử 1.Tên đề tài : KHẢO SÁT VÀ ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN_THIẾT KẾ_THI CƠNG MẠCH KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ PHỊNG Các số liệu ban đầu : 3.Nội dung phần thuyết minh tính tốn : 4.Các vẽ : 5.Giáo viên hướng dẫn : LÊ THANH ĐẠO Ngày giao nhiệm vụ : 7.Ngày hồn thành nhiệm vụ : Thơng qua môn Ngày _tháng _năm _ Chủ nhiệm môn Giáo viên hướng dẫn Trang Luân văn tốt nghiệp MỤC LỤC Trang A_PHẦN GIỚI THIỆU       TRANG TỰA NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI NÓI ĐẦU LỜI CẢM ƠN B_PHẦ N NỘI DUNG Chương 1: DẪN NHẬP I.ĐẶT VẤN ĐỀ II.GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI III.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 1 Chương 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN I.GIỚI THIỆU II.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA VI ĐIỀU KHIỂN III.KHẢO SÁT BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051/8031 3 Chương 3: KHẢO SÁT IC GIAO TIẾP NGOẠI VI 8255A I.CẤU TRÚC PHẦN CỨNG II.CẤU TRÚC PHẦN MỀM III.GIAO TIẾP GIỮA VI XỬ LÝ VỚI 8255A 38 40 42 Chương 4: KHẢO SÁT BỘ NHỚ BÁN DẪN 43 I.BỘ NHỚ CHỈ ĐỌC (ROM : READ ONLY MEMORY) II.BỘ NHỚ RAM (RANDOM ACCESS MEMORY) Chương 5: ĐO NHIỆT ĐỘ I.HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG II.CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ Chương 6: CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SANG SỐ I.KHÁI NIỆM CHUNG II NGUYÊN TẮC THỰC HIỆN CHUYỂN ĐỔI AD III.CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI ADC Trang 38 43 46 48 48 49 51 51 51 52 Luân văn tốt nghiệp Chương 7: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 56 I.NHIỆM VỤ THIẾT KẾ II.SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI III.THIẾT KẾ VÀ PHÂN TÍCH NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG TỪNG KHỐI IV.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÍ VÀ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH V.THI CƠNG CHƯƠNG KẾT LUẬN C_PHỤ LỤC – TÀI LIỆU THAM KHẢO I.PHỤ LỤC II.TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 56 56 56 71 89 85 85 Trang Luân văn tốt nghiệp Chương 1:DẪN NHẬP I.ĐẶT VẤN ĐỀ : Ngày với phát triển công nghiệp vi điện tử, kỹ thuật số hệ thống điều khiển tự động hóa Với kỹ thuật tiên tiến vi xử lí, vi mạch số … đựơc ứng dụng vào lỉnh vực điều khiển, hệ thống điều khiển khí thơ sơ, với tốc độ xử lí chậm chạp xác thay hệ thống điều khiển tự động với lệnh chương trình thiết lập trước Trong trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp nay, việc đo khống chế nhiệt độ tự động yêu cầu cần thiết quan trọng Vì nắm bắt nhiệt độ làm việc cuả hệ thống Dây chuyền sản xuất … giúp ta biết tình trạng làm việc c ác yêu cầu Và có xử lý kịp thời tránh hư hỏng cố xảy Để đáp ứng yêu cầu đo khống chế nhiệt độ tự động, có nhiều phương pháp để thực hiện, nghiên cửu khảo sát vi điều khiển 8051 nhóm thực nhận thấy rằng: ứng dụng vi điều khiển 8051 vào việc đo khống chế nhiệt độ tự động phương pháp tối ưu Đồng đồng ý khoa Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Nhóm chúng em tiến hành thực đề tài “Khảo sát ứng dụng vi điều khiển thiết kế thi công mạch khống chế nhiệt độ phòng” II.GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : Với thời gian gần mười tuần thực đề tài, trình độ chun mơn có hạn, chúng em cố gắng để hoàn thành tập luận văn này, giải vấn đề sau :  Thiết kế mạch đo nhiệt độ dải từ 00C – 1000C hiển thị số  Khống chế nhiệt độ mức 200C  Viết chương trình (phần mềm) để đáp ứng yêu cầu  Do thời gian hạn hẹp nên chúng em thiết kế đầu đo khống chế mức nhiệt độ 200C III.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU : Mục đích trước hết thực đề tài để hoàn tất chương trình mơn học để đủ điều kiện trường  Cụ thể nghiên cứu thực đề tài chúng em muốn phát huy thành ứng dụng vi điều khiển nhằm tạo sản phẩm, thiết bị tiên tiến hơn, đạt hiệu sản xuất cao  Mặt khác tập luận văn làm tài liệu tham khảo cho sinh viên khóa sau Giúp họ hiểu rõ ứng dụng vi điều khiển  Ngịai q trình nghiên cứu thực đề tài hội để chúng em tự kiểm tra lại kiến thức học trường, đồng thời phát huy tính sáng tạo, khả giải vấn đề theo yêu cầu đặt Và dịp để chúng em tự khẳng định trước trường để tham gia vào hoạt động sản xuất xã hội Trang Luân văn tốt nghiệp Chương GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN I.GIỚI THIỆU : Bộ vi điều khiển viết tắt Micro-controller, mạch tích hợp chip lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động hệ thống Theo tập lệnh người lập trình, vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin, đo thời gian tiến hành đóng mở cấu Trong thiếh bị điện điện điện tử dân dụng, vi điều khiển, điều khiển hoạt động TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thọai, lò vi-ba … Trong hệ thống sản xuất tự động, vi điều khiển sử dụng Robot, dây chuyền tự động Các hệ thống “thơng minh” vai trị hệ vi điều khiển quan trọng II.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA C ÁC BỘ VI ĐIỀU KHIỂN : Bộ vi điều khiển thực ra, loại vi xử lí tập hợp vi xử lý nói chung Bộ vi điều khiển phát triển từ vi xử lí, từ năm 70 phát triển hoàn thiện công nghệ vi điện tử dựa kỹ thuật MOS (Metal-OxideSemiconductor) , mức độ tích hợp linh kiện bán dẫn chip ngày cao Năm 1971 xuất vi xử lí bit loại TMS1000 công ty texas Instruments vừa nơi phát minh vừa nhà sản xuất Nhìn tổng thể vi xử lí có chứa chip chức cần thiết để xử lí chương trình theo trình tự, cịn tất phận phụ trợ khác cần thiết : nhớ liệu , nhớ chương trình , chuển đổi AID, khối điều khiển, khối hiển thị, điều khiển máy in, hối đồng hồ lịch linh kiện nằm bên ngồi nối vào vi xử lí Mãi đến năm 1976 công ty INTEL (Interlligen-Elictronics) Mới cho đời vi điều khiển đơn chip giới với tên gọi 8048 Bên cạnh xử lí trung tâm 8048 cịn chứa nhớ liệu, nhớ chương trình, đếm phát thời gian cổng vào Digital chip Các công ty khác lần lược cho đời vi điều khiển 8bit tương tự 8048 hình thành họ vi điều khiển MCS-48 (Microcontroller-sustem-48) Đến năm 1980 công ty INTEL cho đời hệ thứ hai vi điều khiển đơn chip với tên gọi 8051 Và sau hàng loạt vi điều khiển loại với 8051 đời hình thành họ vi điều khiển MCS-51 Đến họ vi điều khiển bit MCS51 có đến 250 thành viên hầu hết công ty hàng dẫn hàng đầu giới chế tạo Đứng đầu công ty INTEL nhiều công ty khác : AMD, SIEMENS, PHILIPS, DALLAS, OKI … Ngồi cịn có cơng ty khác có họ vi điều khiển riêng như: Họ 68HCOS công ty Motorola Họ ST62 công ty SGS-THOMSON Họ H8 công ty Hitachi Họ pic cuả công ty Microchip III.KHẢO SÁT BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051 VÀ 8031: IC vi điều khiển 8051/8031 thuộc họ MCS51 có đặt điểm sau : - 4kbyte ROM (được lập trình nhà sản xuất có 8051) - 128 búyt RAM - 4port I10 8bit - Hai định thời 16bit Trang 10