Phân tích đề tài 6
Giới thiệu chung a, Tên môn học: Vi xử lý và ứng dụng b, Mô tả môn học:
- Cấu trúc vi xử lý, thiết bị ngoại vi, ngôn ngữ lập trình C
- Ứng dụng vi điều khiển c, Mục đích:
- Cung cấp các kiến thức cơ bản về cấu trúc vi xử lý
- Hiểu và biết phần cứng, phần mềm khai thác tính năng vi xử lý d, Giới thiệu về vi điều khiển
Vi điều khiển là một máy tính tích hợp trên một chip, chủ yếu dùng để điều khiển thiết bị điện tử Nó bao gồm một vi xử lý hiệu suất đủ và giá thành thấp, khác với các bộ vi xử lý đa năng trong máy tính Hệ thống này kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, module vào/ra, và module chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự và ngược lại Trong máy tính, các module này thường được xây dựng bằng các chip và mạch ngoài.
Vi điều khiển là thành phần quan trọng trong việc phát triển các hệ thống nhúng, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị điện và điện tử như máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện và dây chuyền sản xuất tự động.
Thiết kế vầ xây dựng hệ thống 7
Phân tích đề tài Đề tài: Thiêt kế lập trình điều khiển hệ thống điều hiển động cơ một chiều sử dụng dòng vi điều khiển Atmega
Hệ thống điều khiển ba động cơ điện xoay chiều 1 pha hoạt động thông qua ba relay Khi nhấn nút START kết nối với chân PINA.0, cả ba động cơ sẽ bắt đầu chạy Sau 30 giây, động cơ 2 sẽ hoạt động, và sau 30 giây tiếp theo, động cơ 3 sẽ khởi động Động cơ 1 và 2 sẽ dừng lại, trong khi động cơ 3 tiếp tục chạy thêm 40 giây trước khi dừng hoàn toàn Khi nhấn nút STOP, tất cả ba động cơ sẽ ngừng hoạt động ngay lập tức.
Yêu cầu cần đạt được:
Mô hình thực tế 11
Thiết kế và xây dựng hệ thống
2 Lựa chọn linh kiện a Atmega128
-Sử dụng làm kit học tập
- Sử dụng lập trình cho vi điều khiển.
- Làm bài tập về vi điều khiển loại Atmega 128 a1 b Nút ấn
Nút ấn là một công tắc đơn giản, được sử dụng để điều khiển máy móc hoặc các quá trình khác Chúng thường được làm từ nhựa hoặc kim loại và có hình dạng phù hợp với ngón tay hoặc bàn tay, giúp người dùng dễ dàng sử dụng Thiết kế của nút ấn có thể thay đổi tùy theo nhu cầu và sở thích cá nhân.
Nút ấn có hai loại chính: nút nhấn thường mở và nút nhấn thường đóng Trong các mạch điện tử thông dụng, nút nhấn 4 chân thường được sử dụng để thực hiện các chức năng như nút reset hoặc nút nguồn.
Nút nhấn hoạt động dựa trên ba thành phần chính: bộ truyền động, các tiếp điểm cố định và các rãnh Khi nhấn nút, bộ truyền động sẽ kích hoạt tiếp điểm động bên trong, thay đổi trạng thái của tiếp điểm tĩnh Một số nút yêu cầu giữ hoặc nhấn liên tục để thiết bị hoạt động, trong khi các nút khác sẽ giữ trạng thái bật cho đến khi nhấn lại Mỗi nút thường có màu sắc riêng để phân biệt chức năng, như nút xanh để bật và nút đỏ để tắt, giúp tránh nhầm lẫn Nút dừng khẩn cấp thường là nút lớn, màu đỏ, với thiết kế dễ sử dụng.
Điện trở (Resistor) là linh kiện điện tử thụ động có kích thước 12x12x7.3mm, gồm hai tiếp điểm kết nối, thường được sử dụng để hạn chế cường độ dòng điện, điều chỉnh tín hiệu, chia điện áp, và kích hoạt các linh kiện điện tử chủ động như transistor Điện trở công suất có khả năng tiêu tán năng lượng lớn thành nhiệt, thường thấy trong bộ điều khiển động cơ và hệ thống phân phối điện Với giá trị trở kháng cố định, điện trở ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và điện áp hoạt động Loại linh kiện này phổ biến trong mạng lưới điện và mạch điện tử, có thể được cấu tạo từ nhiều thành phần và hình dạng khác nhau, cũng như tích hợp trong vi mạch IC Điện trở được phân loại dựa trên khả năng chống chịu và trở kháng, và các nhà sản xuất thường ghi ký hiệu trên chúng.
Kí hiệu của điện trở khác nhau tùy theo tiêu chuẩn của từng quốc gia, nhưng phổ biến nhất có hai loại kí hiệu chính được sử dụng trong sơ đồ mạch.
Khi đọc tài liệu nước ngoài, giá trị trên điện trở thường được quy ước theo tiêu chuẩn IEC 6006, bao gồm một chữ cái xen kẽ với các chữ số Để thuận tiện cho việc đọc, các số thập phân được phân cách bằng một chữ cái; ví dụ, 8k2 có nghĩa là 8.2 kΩ, 1R2 là 1.2 Ω, và 18R tương đương với 18 Ω.
Điện trở hoạt động theo nguyên lý của định luật Ohm, quy định mối quan hệ giữa cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở Định luật này cho rằng cường độ dòng điện đi qua hai điểm của một vật dẫn điện tỷ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai điểm đó, với điều kiện điện trở của vật dẫn là hằng số Mối quan hệ này được mô tả bằng phương trình toán học.
I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn (A – Ampere)
V (trong chương trình phổ thông, V còn được ký hiệu là U) là điện áp trên vật dẫn (đơn vị volt)
R là điện trở (đơn vị: ohm).
Khi một điện trở 300 Ohm được kết nối với điện áp 12V, cường độ dòng điện qua điện trở là 0.04 Amperes Điện trở, được ký hiệu là Ω, là đơn vị trong hệ SI, được đặt theo tên của nhà vật lý Georg Simon Ohm, với 1 Ohm tương đương với vôn trên ampere Các loại điện trở có nhiều giá trị khác nhau, bao gồm cả milliohm (1 mΩ = 0.001 Ohm).
Bên cạnh đó thì điện trở còn phụ thuộc vào hệ thức liên quan đến chiều dài như:
Trong đó ρ là điện trở xuất phụ thuộc vào chất liệu
L là chiều dài dây dẫn
S là tiết diện dây dẫn
R là điện trở đơn vị là Ohm
Điện trở là linh kiện quan trọng trong thiết bị điện tử, có mặt ở khắp nơi trong các mạch điện Công dụng chính của điện trở bao gồm việc điều chỉnh dòng điện, bảo vệ các linh kiện khác khỏi quá tải, và tạo ra các điện áp khác nhau trong mạch.
Để điều chỉnh dòng điện qua tải một cách hợp lý, ví dụ như khi sử dụng bóng đèn 9V với nguồn điện 12V, bạn có thể kết nối bóng đèn với một điện trở để giảm áp 3V trên điện trở.
Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điện áp theo ý muốn từ một điện áp cho trước.
Phân cực cho bóng bán dẫn hoạt động
Tham gia vào các mạch tạo dao động R C
Điều chỉnh cường độ dòng điện đi qua các thiết bị điện.
Tạo ra nhiệt lượng trong các ứng dụng cần thiết.
Tạo ra sụt áp trên mạch khi mắc nối tiếp.
Phân loại điện trở như thế nào ?
Có hàng ngàn loại điện trở với các đặc điểm khác nhau, phù hợp cho nhiều ứng dụng như tính ổn định cao, điện áp cao và dòng cao Một số điện trở được thiết kế cho mục đích chung, nơi các đặc điểm cụ thể ít quan trọng hơn Các đặc điểm chung của điện trở bao gồm hệ số nhiệt độ, hệ số điện áp, nhiễu, tần số đáp ứng, công suất, điểm mức của điện trở nhiệt, kích thước vật lý và độ tin cậy.
Trên thị trường hiện nay chúng ta sẽ có 3 loại điện trở như sau:
Điện trở thường: thường là các điện trở có công suất nhỏ từ 0,125W đến 0,5W
Điện trở công suất: là các điện trở có công suất lớn hơn từ 1W, 2W, 5W, 10W.
Điện trở sứ, điện trở nhiệt : là cách gọi khác của các điện trở công suất, điện trở này có vỏ bọc sứ khi hoạt động chúng toả nhiệt.
Tuy nhiên thì chúng ta có thể dựa vào nhiều yếu tố để có thể phân loại đơn trở như:
Dựa vào tính chất của điện trở:
Điện trở tuyến tính là loại điện trở có trở kháng không đổi khi chênh lệch điện áp tăng lên Điều này có nghĩa là dòng điện qua điện trở không thay đổi khi điện áp (P.D) thay đổi Đặc tính V-I của điện trở tuyến tính được biểu diễn dưới dạng một đường thẳng.
Điện trở phi tuyến tính là loại điện trở mà dòng điện không tỷ lệ thuận với sự chênh lệch điện áp, do đó không tuân theo định luật Ohm Các điện trở này có đặc tính V-I phi tuyến, cho thấy mối quan hệ phức tạp giữa điện áp và dòng điện.
Dựa vào giá trị của điện trở:
Điện trở cố định có hai loại chính: điện trở làm bằng chì và điện trở hợp chất carbon Điện trở làm bằng chì thường có các chân dẫn rời ra theo hướng song song với trục dài nhất, trong khi các chân dẫn khác có thể được thiết kế theo kiểu xuyên tâm Một số điện trở có thể sử dụng công nghệ SMT (bề mặt gắn kết công nghệ) và các điện trở suất cao có thể có chân dẫn tích hợp vào bộ tản nhiệt Điện trở hợp chất carbon bao gồm ống điện trở với dây chì hoặc tấm kim loại bên trong, được bảo vệ bởi lớp sơn hoặc nhựa Vào đầu thế kỷ 20, điện trở không có lớp vỏ cách điện, với dây dẫn cuốn quanh hai đầu và hàn lại, sau đó được sơn mã vạch giá trị của điện trở.
Dựa trên chức năng của điện trở:
Điện trở chính xác là loại điện trở có giá trị dung sai rất thấp, mang lại độ chính xác cao gần với giá trị danh nghĩa của nó Mỗi điện trở được chỉ định một giá trị, thể hiện dưới dạng tỷ lệ phần trăm, giúp người dùng hiểu rõ hơn về thông số thực so với giá trị danh nghĩa.