Bài tập lớn – Đo lường và tự động điều khiển

Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Đo điều khiển tốc độ động dùng vi điều khiển 8051 I.Giới thiệu chung: 1.Mở đầu: Ngày lĩnh vực khoa học kỹ thuật xuất khái niệm Kỹ thuật số vi xử lý điều khiển, với trợ giúp máy tính kỹ thuật vi xử lý điều khiển có phát triển ạnh mẽ đặc biệt phát triển nhanh chóng họ vi xử lý điều khiển với tính Để phục vụ tốt cho môn học “Đo lường điều khiển tự động” chúng em thực đề tài: Đo Điều khiển Tốc Độ Động Cơ với mục đích tích luỹ kiến thức đặc biệt kinh nghiệm trình lắp mạch thực tế song thời gian kiến thức có hạn, nên mạch thiết kế cịn nhiều thiếu sót Chúng em mong nhận góp ý thầy để nâng cao chất lượ ng thiết kế, chúng em xin chân thành cảm ơn ! Đề tài : Đo điều khiển tốc độ động chiều loại nhỏ Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm thực hiện: Gồm thành viên phân cơng cơng việc cụ thể Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển 4.Định hướng thiết kế: Thiết kế h ệ vi xử lý bao gồm việc thi ết kế tổ ch ức phần cứng viết phần mềm cho ph ần cứng mà ta thiết kế Việc xem xét tổ chức phần cứng chương trình phần mềm cho thiết kế mộ t vấn đề cần phải cân nhắc Vì tổ chức phần cứng phức tạp, có nhiều chức hỗ tr ợ cho yêu cầu thiết kế ph ần mềm giảm bớt d ễ dàng thực lại đẩy cao giá thành chi phí cho phần cứng, cũ ng chi phí bảo trì Ngược lại với phần cứng tối thiểu lại yêu cầu mộ t chương trình phần mềm phức tạp hơn, hồn thiện hơn; lại cho phép bảo trì hệ th ống dễ dàng việc phát triển tính hệ thống từ đưa giá cạnh tranh Từ yêu cầu nhận định ta có định hướng sơ cho thiết kế sau: Chọn vi xử lý Từ yêu cầu dùng VXL bit ta dự kiến dùng chip vi đ iều ển thuộc h ọ MCS-51 Intel, mà cụ thể dùng chip 8051 lý sau: + Thứ 8051 thuộc họ MCS-51, chip vi điều khiển Đặc điểm chip vi điều khiển nói chung tích hợp với đầy đủ chức hệ VXL nhỏ, thích hợp với thiết kế hướng điều khiển Tức bao gồm: mạch VXL, nhớ chương trình liệu, đếm, tạo xung, cổng vào/ra nối tiếp song song, mạch điều khiển ngắt… + Thứ hai là, vi điều khiển 8051 với họ vi điều khiển khác nói chung năm gần phát triển theo hướng sau: ƒ Giảm nhỏ dòng tiêu thụ ƒ Tăng tốc độ làm việc hay tần số xung nhịp CPU ƒ Giảm điệp áp nguồn nuôi ƒ Có thể mở rộng nhiều chức chip, mở rộng cho thiết kế lớn Những đặc đ iểm dẫn đến đạt hai tính quan trọng là: giảm công suất tiêu thụ cho phép điều khiển thời gian thực nên mặt ứng dụng thích hợp với thiết kế hướng điều khiển Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển + Thứ ba là, vi điều khiển thuộc họ MCS-51 hỗ trợ tập lệnh phong phú nên cho phép nhiều khả mềm dẻo vấn đề viết chương trình phần mềm điều khiển + Cuối là, chip thuộc họ MCS-51 sử dụng phổ biến coi chuẩn công nghiệp cho thiết kế khả dụng Mặt khác, qua việc khảo sát thị trường linh kiện việc có chip 8051 dễ dàng nên mở khả thiết kế thực tế Vì lý mà việc l ựa chọn vi điều khiển 8051 giải pháp hoàn toàn phù hợp cho thiết kế Phương án thực : 4.1 Dùng cặp cảm bi ến thu phát đặt đối diện để xác định số vòng quay khoảng thời gian định Động có gắn mộ t đĩa quay có khe thủ ng đĩa ,mỗI khe quay qua cặp cảm biến hồng ngoạt thu phát tạo đột biến xung vòng quay 4.2 Sử dụng cảm biến phát đồng thời thu tín hiệu phản xạ ngược trở cách vạch số điểm trục động 4.3 Họ vi điều khiển AT89C51 có 32 đường xuất nhập liệu : P0 ,P1 , P2, P3 mỗI Port bit ph ương án đặt sử dụng toàn bit P*.0 - P* để xuất LED CA ch ỉ sử d ụng mỗ I Port 4bit sau giảI mã 74LS47.Như phảI sử dụng LCD để hiển thị tốc độ động 4.4 Sử dụng hình LCD để hiển thị Các bước thực : Sau nhận đồ án nhóm em đưa số bước sau để thực công việc: 1.Nhập số vào LCD theo trình tự hàng trăm hàng chục hàng đơn vị Đo tốc độ động loại nh ỏ (loại chiều xoay chiều),có gắn cánh quạt (số lượng cánh xác định ) Thực việc đo tốc độ thơng qua số vịng quay cánh quạt cách sử dụng mạch sensor thu phát hồng ngoại 3.Việc hiển thị thực thông qua LCD (đo tốc độ khoảng thời gian phù hợp).Có khoảng thời gian để quan sát giá trị tốc độ 4.Việc đo động ta điều chỉnh cho tốc độ động ổn định ngưỡng định Nghĩa tốc độ động ln có sai số giới hạn chúng em điều chỉnh cho sai số động khoảng 2% Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển 6.Mô a.Phần code // Mo PhongDlg.cpp : implementation file // #include "stdafx.h" #include "Mo Phong.h" #include "Mo PhongDlg.h" #include"math.h" #include "stdlib.h" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = FILE ; #endif ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CAboutDlg dialog used for App About class CAboutDlg : public CDialog { public: CAboutDlg(); // Dialog Data //{{AFX_DATA(CAboutDlg) enum { IDD = IDD_ABOUTBOX }; //}}AFX_DATA // ClassWizard generated virtual function overrides //{{AFX_VIRTUAL(CAboutDlg) protected: virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support //}}AFX_VIRTUAL // Implementation protected: //{{AFX_MSG(CAboutDlg) Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển //}}AFX_MSG DECLARE_MESSAGE_MAP() }; CAboutDlg::CAboutDlg() : CDialog(CAboutDlg::IDD) { //{{AFX_DATA_INIT(CAboutDlg) //}}AFX_DATA_INIT } void CAboutDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(CAboutDlg) //}}AFX_DATA_MAP } BEGIN_MESSAGE_MAP(CAboutDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CAboutDlg) // No message handlers //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMoPhongDlg dialog CMoPhongDlg::CMoPhongDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CMoPhongDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CMoPhongDlg) // NOTE: the ClassWizard will add member initialization here //}}AFX_DATA_INIT // Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME); } void CMoPhongDlg::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) { CDialog::DoDataExchange(pDX); Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển //{{AFX_DATA_MAP(CMoPhongDlg) DDX_Control(pDX, IDC_LED1, m_led1); DDX_Control(pDX, IDC_LED10, m_led10); DDX_Control(pDX, IDC_LED2, m_led2); DDX_Control(pDX, IDC_LED3, m_led3); DDX_Control(pDX, IDC_LED4, m_led4); DDX_Control(pDX, IDC_LED5, m_led5); DDX_Control(pDX, IDC_LED6, m_led6); DDX_Control(pDX, IDC_LED7, m_led7); DDX_Control(pDX, IDC_LED8, m_led8); DDX_Control(pDX, IDC_LED9, m_led9); //}}AFX_DATA_MAP } BEGIN_MESSAGE_MAP(CMoPhongDlg, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(CMoPhongDlg) ON_WM_SYSCOMMAND() ON_WM_PAINT() ON_WM_QUERYDRAGICON() ON_BN_CLICKED(IDC_HANGCHUC, OnHangchuc) ON_BN_CLICKED(IDC_HANGDONVI, OnHangdonvi) ON_BN_CLICKED(IDC_HANGNGHIN, OnHangnghin) ON_BN_CLICKED(IDC_HANGTRAM, OnHangtram) ON_BN_CLICKED(IDC_HANGVAN, OnHangvan) ON_BN_CLICKED(IDC_PAUSE, OnPause) ON_BN_CLICKED(IDC_RESET, OnReset) ON_BN_CLICKED(IDC_REVERSE, OnReverse) ON_WM_TIMER() ON_BN_CLICKED(IDC_START, OnStart) ON_WM_DESTROY() ON_BN_CLICKED(IDC_BUTTON1, OnButton1) //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMoPhongDlg message handlers BOOL CMoPhongDlg::OnInitDialog() { Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển CDialog::OnInitDialog(); // Add "About " menu item to system menu // IDM_ABOUTBOX must be in the system command range ASSERT((IDM_ABOUTBOX & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX); ASSERT(IDM_ABOUTBOX < 0xF000); CMenu* pSysMenu = GetSystemMenu(FALSE); if (pSysMenu != NULL) { CString strAboutMenu; strAboutMenu.LoadString(IDS_ABOUTBOX); if (!strAboutMenu.IsEmpty()) { pSysMenu->AppendMenu(MF_SEPARATOR); pSysMenu->AppendMenu(MF_STRING, IDM_ABOUTBOX, strAboutMenu); } } // Set the icon for this dialog The framework does this automatically // when the application's main window is not a dialog SetIcon(m_hIcon, TRUE); // Set big icon SetIcon(m_hIcon, FALSE); // Set small icon // TODO: Add extra initialization here m_1=0; m_2=m_3=m_4=m_5=m_6=m_7=m_8=m_9=m_10=0; m_led1.SetWindowText("0"); m_led2.SetWindowText("0"); m_led3.SetWindowText("0"); m_led4.SetWindowText("0"); m_led5.SetWindowText("0"); m_led6.SetWindowText("0"); m_led7.SetWindowText("0"); m_led8.SetWindowText("0"); m_led9.SetWindowText("0"); m_led10.SetWindowText("0"); m_degree=0; Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển // temp=TRUE; t=0; m_vong=0; return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control } void CMoPhongDlg::OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam) { if ((nID & 0xFFF0) == IDM_ABOUTBOX) { CAboutDlg dlgAbout; dlgAbout.DoModal(); } else { CDialog::OnSysCommand(nID, lParam); } } // If you add a minimize button to your dialog, you will need the code below // to draw the icon For MFC applications using the document/view model, // this is automatically done for you by the framework void CMoPhongDlg::OnPaint() { if (IsIconic()) { CPaintDC dc(this); // device context for painting SendMessage(WM_ICONERASEBKGND, (WPARAM) dc.GetSafeHdc(), 0); // Center icon in client rectangle int cxIcon = GetSystemMetrics(SM_CXICON); int cyIcon = GetSystemMetrics(SM_CYICON); CRect rect; GetClientRect(&rect); int x = (rect.Width() - cxIcon + 1) / 2; int y = (rect.Height() - cyIcon + 1) / 2; Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Phần đo động (khối sensor) Về phần gồm có phận sau: + Bộ thu phát hồng ngoại làm nhiệm vụ thu nhận tốc độ động Diode thu phát quang để đếm số vòng quay động qua đĩa chắn quang gắn vào trục motơ + Bộ so sánh ngưỡng LM324 làm nhiệm vụ chuyển tín hiệu từ thu phát hồng ngoại thành tín hiệu TTL tương ứng đưa vào chân P1.0 vi điều khiển.LM 324 có nhiệm vụ khuyếch đại thuật tốn 74HC14 trigosmith hoạt động theo sườn tránh hoạt động dao động đường truyền JP1s R2s U1AsA U2AsA Rs1 5V R4s - 1 U3 TLP621 74HC14 r3s J2s LM324 p33.4 Grd D3s CON3 LED 34 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C 10k 3 + Cs1 Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Nguyên lý ho ạt động mạch: Việc đo tốc độ c động dựa vào q trình đếm xung vi xử lí thông qua xung sensor thu phát ( ứng với mỗ i vòng quay động sensor phát xung đưa đếm vi xử lí) Thơng qua chương trình lập trình sẵn vi x lí ,mạch đếm tính toán số li ệu đo cho hiển thị kết Với khả lập trình vi xử lí cho phép tự động chọn thang đo ( thay đổi khoảng th ời gian phép đo t thay đổi thang đo theo giây hay phút ) Ngồi , vi xử lí cịn cho phép phát triển thêm tính củ a mạch điều khiển tố c độ động cần thi ết , lưu giữ kết phép đ o trước mở rộ ng khả ứng dụng nhiều lĩnh vực mạch ( đo tần số , đo chu kì ) Nhờ sử dụng xung động thạch anh có độ xác ổn định cao nên vi xử lí cho phép loại bỏ sai số hệ thống “ chậm ” thời điểm “mở” “đóng” xung tín hiệu vào mạch tính tốn 4.Phần động lực mạ ch cầu H có nhiệ m vụ điều khiển tốc độ động cơ, thay đổi điện áp đầu vào dẫn đến thay đổi thay đổi tốc độ động Nguyên lý hoạt động mạch cầu H: 0V tD3 Rh41 tD4 R_IRF2 10K 3 R_IRF4 10K 1IRF540 Rh3 2 IRF540 M- M+ Rh2 2 tD2 IRF9540 Rh1 IRF9540 R1_IRF3 10K R_IRF1 3 10K 24V 35 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Mạ ch cầu H mơ tả hình đ ây Động đượ c nố i với cực âm dương củ a nguồn Chú ý MOSFET bên động bật lên thời điểm khơng ngắn mạch cháy Để động c chạy theo chiều thuận, Q4 bật, Q1 có tín hiệu điều chế độ rộng xung PWM Dịng điện hình Q4 giữ cho tín hiệu PWM đi, dòng điện tiếp tục chảy quanh vòng cuối quan ốt bên Q3 36 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Để động chạy theo chiều ngược, Q3 bật lên, Q2 có tín hiệu PWM: Q3 giữ cho tín hiệu PWM đi, dịng điện tiếp tục chảy vòng cuối điốt Q4: Để phục hồi, ví dụ động quay theo chiều nghịch, độ ng (bây hoạt độ ng máy phát) cho dòng đ iện chảy qua ph ần ứng, qua điốt Q2, qua nguồn (và nạp cho nó) quay lại qua điốt Q3: 37 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển 5.Phần nhập giá trị tốc độ ban đầu : R1 R10 R11 R12 R13 R14 R R15 R16 R17 R R R R R R R RESISTOR SIP P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 Khối tương đối đơn giản gồm có nút bấm hàng đơn vị hàng chục hàng trăm hàng nghìn hàng vạn ,nút reset ,pause , đảo chi ều nút start.nó nối thơng qua điện trở R1 vào cac chân p0.0 đến p0.7 ta nhập số vào nút bấm liệu 6.Khối động : H Hoạt động độ ng xác định có thay đổI tín hi ệu xung nhận có chùm sáng t m biến phát quang chiếu qua khe đạt cánh động xuống m bi ến thu quang Tín hiệu thu từ cảm bi ến hồng ngoạI có tính chất tu ần hồn động hoạt động theo chu kì Chính , ta xác định số vòng quay 1s 38 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Tín hiệu thu đựơc từ cảm bi ến chưa ổn định nhiều nguyên nhân khác Tín hiệu đưa vào IC khuếch đạI thuật toán để xử lý Giá trị điện áp tín hiệu đượ c khuếch đạI lên khoảng 12V tạI tín hiệu đưa vào chân p3.0 chờ xử lý Vi xử lý AT89c51 lập trình vớI đầu vào p3.0 Port vào + Port : hàng đơn vị + Port 1: hàng chục + Port 2: hàng trăm Đặc điể m n ổi bật họ vi xử lý 8051 khả n ăng xử lý liệu theo bít Vì bít lập trình sau xuất trực tiếp chân cua LCD mà không cần thông phải qua giải mã 74ls47 Chu kỳ lấy mẫu s tốc độ động xác định : Tốc độ động =( tổng số xung /1 s)/6 7.Khối nguồn SW1 J5 D2 U2 LM7805 VIVO 5V GND R6 RESISTOR DIODE HEADER SW KEY-DPDT C38 CAP NP C3 CAP D1 LED Grd Nguồn điện thi ết kế riêng s dụng IC 7805 cho phép cung cấp điện áp ổn định V với điện áp vào thay đổ i từ –12 V Mạch nguồn thiết kế nhằm giảm thiểu sai số không ổ n định củ a điện áp cung cấp cho mạ ch đếm hạn chế tăng ện áp đột ngộ t gây hỏng linh kiện, cụ thể tụ C3 C38 có nhiệm vụ ổn áp tránh dao động dòng điện, tượng sụt áp, diện trở R6 led có nhiệm vụ bảo vệ nguồn III, Phần mềm thực thuật toán: Lưu đồ thuật toán Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 39 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Begin Nhập tốc độ, đưa LCD Thay đổi giá trị hay khơng Tính độ rộng xung Đưa động Lấy tín hiệu từ sensor, đưa LCD Giảm độ rộng xung Lớn sai số cho phép Tăng độ rộng xung Nhỏ sai số cho phép 40 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Mã nguồn chương trình: IV Thiết kế mạch Sơ đồ mạch in Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 41 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển V Đánh giá sai số mạch điện: a)Sai số hệ thống: a1 Sai số linh kiện Mạch điện có sử dụng số linh kiện điện tử , linh kiện điều kiện thường có sai số VD : vi xử lí 89c51 câu lệnh yêu cầu thời gian trễ định để thực thời gian lại phụ thuộc vào xung dao động thạch anh ( có sai số trình sản xuất ) điều gây ảnh hưởng đến thời gian đếm xung khơng cịn xác với hàm Delay : định thời làm việc với tần số 1/12 tần số thạch anh tức 12/12= 0.1 Mhz Kết nhịp xung đồng hồ có chu kỳ T = 1/f = Ms đếm tiến hành đếm tăng sau chu kỳ T với dộ trễ tính = số đếm * Ms Ngồi tín hiệu qua khuếch đại qua cổng NOT có trễ thời gian đóng mở linh kiện dẫn đến đồng thời gian gây chuyển trạng thái tín hiệu cách ngẫu nhiên gây sai lệch phép đếm xung (còn gọi sai số +1) a2 Sai số nguồn tín hiệu Nguồn tín hiệu tạo từ mạch sensor thu phát hồng ngoại Mức điện áp có tín hiệu ( qua khuếch đại) 3,5 - V cịn khơng có tín hiệu 0- 2,5 V Tuy nhiên trình thu phát tín hiệu động quay với tốc độ cao dẫn đến chuyển mức không kịp đáp ứng tạo nên dãy xung ứng với mức “1” “0” mức điện áp không nằm mức Đây nguyên nhân gây sai số mạch điện a3 Sai số cách xử lí kết đo 42 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ơn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Trong trình đ o chưa tính đượ c thơng số kí sinh mạch Trong chươ ng trình chưa xem xét đến độ trễ câu lệnh, chưa tìm cách xử lí độ nhiễu tín hiệu Mạch tạo nguồn tín hiệu sensor , mức tín hiệu chuẩn khoảng cách 5cm ,độ ổn định chưa cao chịu ảnh hưởng nguồn sáng bên ( ánh sáng tự nhiên , ánh sáng đèn ) Trong tập ánh sáng phịng có ảnh hưởng lớn đến sai số phép đo can nhiễu đến s ự thu nhận sensor Tuy nhiên điều hạn chế mạch khống chế độ nhạy sensor b Sai số ngẫu nhiên Trong qua trình đo động có độ rung định ( tuỳ thuộc vào mức ện áp cung cấp) dẫn đến sai khác việc thu xử lí tín hiệu sensor Điều kiện bên ngồi có ảnh hưởng đến mạch : độ sáng , độ ẩm Nguồn điện cung cấp cho mạch không ổn định dẫn đến điều kiện làm việc thiết bị không cịn xác Bên cạnh q trình đo cịn có sai số chủ quan người đo : không giữ khoảng cách sensor thu phát , khơng cẩn thận qua trình đo Một số kết đo Với nguồn cung cấp cho động : 12V lần : nhập giá trị đầu vào : 5999 vòng /1ph giá trị đo : 5975vòng /1 ph lần : : 3500 vòng / 1ph 3494vòng /1ph lần : 2000 vòng / 1ph 1980 vòng/1ph Sai số tương đối : 0.5% VI Kết Luận Nhận xét mạch: a Ưu điểm: Mạch đơn giản, dễ lắp đặt sửa chữa,chi phí thấp - Mạch cho phép đo tốc độ nhiều loại động cơ,với khoảng giới hạn lớn - Mạch có độ xác tương đối, có khả phát triển thêm chức ( kết nối máy tính, ) Có khả ứng dụng thực tế: Như việc hiển thị tốc độ số loại máy ,điều khiển tốc độ máy móc theo ý muốn người sử dụng Mạch chạy tương đối ổn định ,dùngphối hợp trở kháng mạch cầu H 43 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] Đo lường tự động điều khiển Mạch sử dụng đot phát quang dựa tái hợp điện tử lỗ trống lớp tiếp xúc PN b Khuyết điểm: - Mạch sai số linh kiện: - Chịu ảnh hưởng nhiễu ánh sáng đến khối thu phát sensor - Sensor cho phép đo khoảng cách tương đối ngắn Phương án cải tiến - Cải thiện khả khối thu phát: nâng cao khả chống nhiễu khả thu phát sensor (tăng khuyếch đại, sử dụng sensor thu phát trực tiếp) - Thêm số tính : + Sử dụng phương pháp điều khiển tốc độ phương pháp thay đổi độ rộng xung PWM + Thêm khả lưu giữ giá trị đa đo cần xuất hiển thị nút bấm VII.Xu hướng phát triển đề tài -Sản phẩm có th ể phát triển thêm chức đo khác đo nhiệt độ, độ ẩ m ,áp suất điều khiển, khống chế Hơn chức liên quan đến bổ trợ kiểm soát lẫn theo yêu cầu người sử dụng -Sản phẩm phát triển thành mộ t máy có th ể đo loại động lớn ,đồng thời có hưóng xử lý khác cho t ừng loại tốc độ ,từng thời gian khác ta phát triển thành máy đo cài thực chưong trình nhập vào máy, quy trình cơng nghiệp LỜI KẾT Qua thời gian 10 tuần làm tập lớn môt khoảng thơig gian ngắn giúp chúng em hiểu thêm việc thiết kế hệ thống cơng nghiệp có sử dụng vi điều ển đặc biệt vi ều khiển 8051 Trong công nghiệp việc đưa vi điều khiển vào để tạo thiết bị thơng minh cần thiết Từ hệ thống tao gon nhẹ giải nhiệm v ụ nhanh hơn, dễ dàng Trong thiết kế hệ thống đáp ứng yêu cầu toán đặt ra, vận dụng tốt tính ưu việt vi điều khiển 8051 kết nối thiết bị sử dụng cách hợp lý Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hỗ trợ ôn tập [ĐỀ CƯƠNG CHƯƠNG TRÌNH ĐẠI HỌC] 44 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn