Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35

Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35 Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35 Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35 Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35 Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35 Đều khiển động cơ theo nhiệt dộ dùng lm35

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ F FF BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH ĐỀ TÀI : MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ THEO NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG ARDUINO Sinh viên thực : Chu Cao Danh : Nguyễn Tiến Dũng Hà Nội -2023 B20DCDT027 B20DCDT032 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ FFF BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN CẢM BIẾN VÀ CƠ CẤU CHẤP HÀNH ĐỀ TÀI : MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ THEO NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG ARDUINO Sinh viên thực : Chu Cao Danh : Nguyễn Tiến Dũng Hà Nội -2023 B20DCDT027 B20DCDT032 LỜI MỞ ĐẦU Hệ thống điều khiển động phần thiếu nhiều ứng dụng công nghiệp gia đình đại Trong đó, điều khiển động dựa nhiệt độ lĩnh vực quan trọng ngành điện tử tự động hóa, đóng vai trị định việc trì kiểm sốt nhiệt độ hệ thống thiết bị khác Được xây dựng tương tác cảm biến, điều khiển thiết bị điều khiển, mạch điều khiển động dựa nhiệt độ nguyên lý đơn giản mang lại nhiều hiệu suất tiện ích đáng kể cho người Ứng dụng công nghệ trở nên rộng rãi đa dạng Trong ngành công nghiệp, hệ thống điều khiển nhiệt độ dựa động sử dụng để kiểm sốt q trình sản xuất, đảm bảo máy móc hoạt động khoảng nhiệt độ an tồn hiệu Trong thiết bị gia dụng, chẳng hạn tủ lạnh điều hịa khơng khí, mạch điều khiển đảm bảo mức độ lạnh ấm ổn định, giúp tiết kiệm lượng gia tăng tuổi thọ thiết bị Trong viết này, chúng em tập trung nghiên cứu cách sử dụng Arduino cảm biến nhiệt độ LM35 để xây dựng mạch điều khiển động dựa nhiệt độ Mạch hoạt động dựa công việc kết nối cảm biến đến Arduino xử lý liệu sở liệu sau xử lý điều chỉnh hoạt động động Chúng em đánh giá mức độ ưu tiên tiềm ứng dụng công việc sử dụng cảm biến hệ thống điều khiển động đại Mục tiêu chúng em trình bày nhìn tổng quan sâu sắc vai trò quan trọng công nghệ mạch điều khiển động cơ, cụ thể đề tài điều khiển động dựa nhiệt độ, đồng thời cung cấp sở lý thuyết thực tiễn cho ứng dụng lĩnh vực khác thực tế tới ta học DANH MỤC HÌNH ẢNH ST T 10 11 12 13 14 TÊN HÌNH ẢNH TRANG Hình 1: Phần cứng anduno Uno Hình 2: Sơ đồ chân Arduino Uno Hình 3: Động DC Hình 4: Sơ đồ khối LM35 Hình 5: Sơ đồ chân LM35 Hình 6: Hình ảnh lcd 16x2 Hình 7: Sơ đồ chân 16x2 Hình 8: Module điều khiển động L298 Hình 9: Module I2C Hình 10: Tin nhắn I2C Hình 11: Pin 9v Hình 12: Sản phẩm thực tế Hình 13: Lưu đồ thuật tốn Hình 14: Kết demo 10 12 12 14 14 15 16 17 18 20 21 27 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ THEO NHIỆT ĐỘ 1.1.Mạch điều khiển động theo nhiệt độ gì? 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Khả .6 1.1.3.Ứng dụng .6 1.2.Các thành phần CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CÁC LINH KIỆN .8 2.1 Các linh kiện .8 2.1.1 Andruno Uno .8 2.1.2.Động DC 10 2.1.3.Cảm biến LM35 11 2.1.4 Lcd 16x2 .13 2.2 Các linh kiện khác 15 2.2.2.Module I2C 16 2.2.3.Nguồn 9V .18 CHƯƠNG : XÂY DỰNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DỰA THEO NHIỆT ĐỘ DÙNG ARDUINO 21 3.1.Phần cứng 21 3.1.1.Mạch thực tế 21 3.1.2.Nguyên lý hoạt động 21 3.2.Phần mềm 23 3.2.1 Code IDE 23 3.2.2 Kết demo 27 KẾT LUẬN 28 Đánh giá 28 Khả mở rộng 28 BẢNG ĐÁNH GIÁ NHIỆM VỤ 29 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIẢNG VIÊN .30 TÀI LIỆU THAM KHẢO .31 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ THEO NHIỆT ĐỘ 1.1.Mạch điều khiển động theo nhiệt độ gì? 1.1.1 Khái niệm Mạch điều khiển động dựa nhiệt độ hệ thống tự động thiết kế để kiểm soát hoạt động động dựa giá trị nhiệt độ Mục tiêu mạch dựa vào nhiệt độ để điều khiển tốc độ quay động cơ, kèm theo sau ích lợi khác tiết kiệm lượng, kéo dài tuổi thọ thiết bị 1.1.2 Khả Mạch gồm chế : Nhiệt độ điều khiển sở: Cảm biến nhiệt độ LM35 giúp độ nhiệt độ xác điều khiển mạch sử dụng để điều chỉnh hoạt động động Khi nhiệt độ vượt q giới hạn cho phép, mạch kích hoạt chế bảo vệ giảm tốc độ hoạt động động để tránh nhiệt Bảo vệ động tiết kiệm lượng: Mạch thiết kế để ngắt giảm cơng suất động nhiệt độ mức an toàn Điều giúp bảo vệ chế khỏi bị hỏng nhiệt Đồng thời việc kiểm soát tốc độ động khơng giúp tiết kiệm nguồn lượng tiêu hao mà đảm bảo việc kiểm sốt nhiệt độ mơi trường Hiển thị theo dõi nhiệt độ: Thông qua việc sử dụng hình , mạch giúp theo dõi nhiệt độ môi trường Điều cung cấp thông tin quan trọng cho người vận hành để quản lý kiểm sốt nhiệt độ mơi trường 1.1.3.Ứng dụng Một số ứng dụng mạch bao gồm : kiểm soát hoạt động nhà máy, hệ thống quạt công suất lớn khu công nghiệp, hệ thống làm lạnh sưởi, quạt tản nhiệt máy tính, vv Trong số bật cơng nghiệp nhiệt điện, công nghệ điều khiển động dựa nhiệt độ giúp kiểm sốt q trình sản xuất nhà máy nhiệt điện Bên cạnh thiết bị điện gia dụng quạt, lò sưởi, máy lạnh, … áp dụng công nghệ này, giúp tiết kiệm chi phí lượng kéo dài tuổi thọ cho thiết bị… Ngoài ra, mơ hình điều khiển động dựa nhiệt độ cịn ứng dụng lĩnh vực khác ngồi cơng nghiệp điện gia dụng… Điển lĩnh vực nơng nghiệp, với khả tưới tự động nhà kính hay lĩnh vực công nghiệp ô tô với khả điều chỉnh máy lạnh máy sưởi giúp tiết kiệm lượng đem tới trải nghiệm tuyệt vời cho người sử dụng v.v… 1.2.Các thành phần Một hệ thống điều khiển động theo nhiệt độ thiếu thành phần gồm: Bộ điều khiển, cảm biến nhiệt độ thiết bị điều khiển động Bộ phận điều khiển vi điều khiển dòng PIC, STM, PPC hay vi mạch Arduino tích hợp nhiều vi điều khiển bo mạch đơn khác nhau… Cảm biến nhiệt độ thị trường có nhiều loại khác cảm biến nhiệt điện trở, thermistor, … Đối với khối ngành kỹ thuật điện tử, phổ biến module dht11, lm35, module ntc thermistor Thiết bị điều khiển ngoại vi bất kì, tùy thuộc vào mục đích thiết kế hệ thống Đối với mạch điều khiển động dựa nhiệt độ thiết bị điều khiển động Động tồn với nhiều loại kiểu dáng khác động điện, động servo hay encoder v.v… CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CÁC LINH KIỆN 2.1 Các linh kiện 2.1.1 Andruno Uno a Arduino Uno gì? Hình : Phần cứng Arduino Uno Arduino Uno bo mạch điều khiển mở dựa điều khiển Microchip ATmega328P (MCU) phát triển Arduino.cc phát triển lần đầu vào năm 2010 Bo mạch vi điều điều khiển trang thiết bị đầu vào kỹ thuật số analog/ chân (I/O) giao tiếp với phần mở rộng bảng (tấm chắn) khác mạch khác Bảng mạch có 14 chân I/O kỹ thuật số (sau chân có khả xuất xung điện ), chân I/O analog lập trình Arduino IDE (Mơi trường phát triển tích hợp), thơng tin qua cáp USB loại B Nó cung cấp nguồn cáp USB đầu thùng kết nối chấp nhận ứng dụng từ đến 20 volt, ngoại trừ pin volt hình chữ nhật Nó có điều khiển giống bo mạch Arduino Nano tiêu đề giống bo mạch Leonardo Phần cứng tham chiếu thiết kế phân phối theo giấy phép Creative Commons Ghi công-Chia sẻ tương tự 2.5 có sẵn trang web Arduino Các bố cục sản phẩm tệp cho số phần cứng phiên có sẵn Mặc dù Uno giao tiếp giao thức STK500 ban đầu, khác với tất bo mạch trước chỗ khơng sử dụng chip kết nối FTDI USB-toUART Thay vào đó, sử dụng Atmega16U2 (Atmega8U2 để đến phiên R2) cài đặt dạng kết nối USB chuyển đổi sang b.Sơ đồ chân Arduino Uno R3 CH340G Hình 2: Sơ đồ chân Arduino Uno Tên chân Chức Khi đường xung nhịp thay đổi từ thấp lên cao (được gọi cạnh lên xung đồng hồ), bit thông tin truyền từ bo mạch đến thiết bị I2C qua đường SDA Khi đồng hồ tiếp tục phát xung quanh, ngày nhiều bit gửi địa chuỗi bit lệnh liệu cấu hình thành công Khi thông tin gửi - hết bit đến bit khác - thiết bị yêu cầu thực yêu cầu truyền liệu trở lại - yêu cầu - tới bảng đường cách sử dụng tín hiệu đồng hồ chưa tạo điều khiển SCL thời gian Mỗi thiết bị bus I2C có chức cài đặt độc lập với điều khiển phản hồi thông tin điều khiển nhắc nhở Bởi giao thức I2C cho phép thiết bị kích hoạt có địa điều khiển thiết bị ngoại vi thay đổi phiên giao tiếp qua đường dây nhất, nên bo mạch Arduino ta giao tiếp (lần) với nhiều thiết bị bo mạch khác sử dụng hai chân điều khiển Thông báo I2C cấp độ bit thấp trông giống này: Hình 10 :Tin nhắn I2C Bộ điều khiển gửi hướng dẫn qua bus I2C liệu chân (SDA) hướng dẫn đặt trước địa để có thiết bị phù hợp lắng nghe Sau đó, có biểu tượng xem điều khiển muốn đọc ghi Mọi thông báo cần xác thực để chống lại kết không mong muốn, người nhận xác thực nhận thơng tin trước đó, chọn điều khiển biết để chuyển sang tập bit  Dữ liệu bit  Một điểm khác nhận biết  Dữ liệu bit  Một điểm khác nhận biết b.Sơ đồ chân I2C Module gồm chân: VCC, GND chân giao tiếp SCLvà SDA Khi kết nối chân module với Aniduno Uno cần nối sau: Module I2C Vcc GND SCL SDA Andruno Uno VCC GND A4 A5 2.2.3.Nguồn 9V Hình 11:Pin 9v a.Tổng quan Pin 9v pin thường sử dụng thiết bị điện tử nhỏ, thiết bị gia dụng thiết bị an ninh gia đình Pin dễ dàng thay cài đặt, giống bạn sử dụng pin AA pin AAA Chúng lần giới thiệu cho radio transitor vào năm 1956 thường sử dụng cơng nghiệp gia đình Chúng có hình chữ nhật với cạnh tròn xây dựng từ sáu pin LR61 1.5V b.Ứng dụng Pin 9v thường tìm thấy Báo động khói báo động carbon monoxide, micrô, đàm radio… Các loại pin 9V bao gồm pin sản xuất thương hiệu cao cấp Energizer, Duracell, Panasonic, Ansmann, GP, Ultralife Varta Với nhiều lựa chọn pin 9V, từ pin sạc 150mAh GP đến pin sử dụng lần GP 1200mAh có tuổi thọ cao Pin lithium 9v có tuổi thọ cao thiết kế để sử dụng thiết bị báo khói Pin đóng gói phổ biến với ngành cơng nghiệp chăm sóc sức khỏe sử dụng thiết bị y tế thiết bị đo từ xa thiết bị chăm sóc tim sử dụng xe cứu thương Pin vng POWERFULCELL có điện 9V, đóng gói nilon viên nhỏ gọn Đạt tiêu chuẩn chất lượng an tồn với người dùng Pin POWERFULCELL 9V có ưu điểm tiện dụng, tiêu hao lượng, thích hợp dùng thiết bị văn phịng, gia đình Đây sản phẩm mà nhóm lựa chọn sử dụng đề tài lần