1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

đề tài thiết kế và lập trình mạch điều khiển tốc độ động cơ bằng pwm

44 1 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Và Lập Trình Mạch Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Bằng PWM
Tác giả Lê Viết Phong
Người hướng dẫn Nguyễn Đình Chiến
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên
Chuyên ngành Công Nghệ Thông Tin
Thể loại Đồ Án
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hưng Yên
Định dạng
Số trang 44
Dung lượng 2,8 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI (6)
    • 1.1. Lý do chọn đề tài (6)
    • 1.2. Mục tiêu của đề tài (6)
    • 1.3. Giới hạn và phạm vi của đề tài (7)
    • 1.4. Nội dung thực hiện (8)
    • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT (0)
      • II. Phương pháp điều chế xung PWM (29)
      • III- MẠCH CẦU H (33)
      • IV. Mạch cầu H L298D (34)
      • V- LCD (34)
    • CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG (0)
      • 3.1 Đặc tả yêu cầu hệ thống (36)
      • 3.2 Thiết kế hệ thống (36)
    • CHƯƠNG 4: TÍCH HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG (38)
      • 4.1 Xây dựng và tích hợp hệ thống (38)
      • 4.2 Kiểm thử và đánh giá hệ thống (41)
      • 4.3 Vận hành hệ thống (42)
  • KẾT LUẬN (43)
    • 1. Kết quả đạt được của đề tài (43)
    • 2. Hạn chế của đề tài (43)
    • 3. Hướng phát triển của đề tài (43)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (44)

Nội dung

Chu kì lệnh bằng 4 lần chukì dao động của thạch anh.▪Bộ nhớ chương trình Flash 8Kx14 words, với khả năng ghi xoá khoảng100 ngàn lần.▪Bộ nhớ Ram 368x8bytes.▪Bộ nhớ EFPROM 256x8 bytes.▪Khả

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Lý do chọn đề tài

a) Tính ứng dụng rộng rãi:

- Động cơ được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như tự động hóa, robot, gia dụng,

- Việc điều khiển tốc độ động cơ chính xác và hiệu quả là rất quan trọng trong nhiều ứng dụng. b) Tính học tập:

- Hiểu về hoạt động của vi điều khiển PIC16F877A.

- Kỹ thuật lập trình vi điều khiển bằng ngôn ngữ C.

- Kỹ thuật điều khiển tốc độ động cơ bằng PWM.

Mục tiêu của đề tài

1 Nắm vững nguyên lý hoạt động của điều khiển tốc độ động cơ bằng PWM:

- Hiểu rõ khái niệm PWM và cách thức hoạt động của nó.

- Nắm được các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ động cơ khi điều khiển bằng PWM.

- Biết cách tính toán các giá trị tham số cần thiết cho mạch điều khiển.

2 Thiết kế mạch điều khiển tốc độ động cơ bằng PWM:

- Lựa chọn các linh kiện điện tử phù hợp cho mạch điều khiển.

- Vẽ sơ đồ mạch điện tử chi tiết.

- Lắp ráp mạch điện tử theo sơ đồ.

1.2.2 Đối tượng và phạm vi chọn đề tài Đề tài yêu cầu thiết kế và lập trình mạch điều khiển tốc độ động cơ bằng PWM sử dung công cụ lập trình PIC C và phầm mềm mô phỏng Proteus 8

Giới hạn và phạm vi của đề tài

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu a) Vi điều khiển PIC16F877A:

- Cấu trúc và hoạt động của PIC16F877A.

- Các tính năng chính của PIC16F877A như bộ xử lý, bộ nhớ, chân I/O, bộ dao động,

- Các thao tác cơ bản với PIC16F877A như đọc/ghi thanh ghi, sử dụng chân I/O, ngắt b) Kỹ thuật PWM:

- Nguyên tắc hoạt động của PWM.

- Các chế độ PWM khác nhau của PIC16F877A.

- Ứng dụng của PWM trong điều khiển tốc độ động cơ. c) Phương pháp điều khiển tốc độ động cơ:

- Sử dụng mạch L298 để điều khiển tốc độ động cơ

- Sử dụng vi điều khiển PIC16F877A

- Áp dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) đơn giản và hiệu quả để điều khiển tốc độ động cơ.

- Thiết kế mạch điện tử bằng Proteus 8

- Lập trình vi điều khiển PIC16F877A bằng ngôn ngữ C để điều khiển PWM và tốc độ động cơ.

- Nghiên cứu cấu trúc và hoạt động của vi điều khiển PIC16F877A.

- Thiết kế sơ đồ mạch điện tử chi tiết và chính xác.

- Viết chương trình điều khiển vi điều khiển PIC16F877A hiệu quả và tối ưu.

- Thử nghiệm và đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống điều khiển.

- Hệ thống điều khiển có thể được áp dụng cho nhiều loại động cơ DC khác nhau.

- Hệ thống có thể được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa, robot, xe điều khiển từ xa, v.v.

- Hệ thống có thể được mở rộng để điều khiển tốc độ động cơ AC, điều khiển vị trí động cơ, v.v.

- Đề tài chỉ tập trung vào điều khiển tốc độ động cơ DC bằng vi điều khiển PIC16F877A.

- Đề tài không nghiên cứu các vấn đề phức tạp hơn như nhiễu, độ chính xác cao, v.v.

- Khả năng ứng dụng của hệ thống điều khiển phụ thuộc vào các yếu tố cụ thể của từng ứng dụng.

Nội dung thực hiện

- Tìm hiểu tài liệu về vi điều khiển PIC16F877A, bao gồm datasheet, hướng dẫn sử dụng, các bài viết, tài liệu tham khảo, v.v.

- Nghiên cứu kỹ thuật PWM và ứng dụng trong điều khiển tốc độ động cơ.

- Lựa chọn linh kiện điện tử phù hợp cho hệ thống như transistor, diode, tụ điện, điện trở, động cơ DC và các thiết bị ngoại vi khác

- Vẽ sơ đồ mạch điện tử chi tiết và chính xác.

- Mô phỏng sơ đồ mạch điện tử bằng phần mềm để kiểm tra hoạt động trước khi lắp ráp.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1/Linh kiện điện tử ,vi điều khiển, và cảm biến

I Khái niệm về vi điều khiển PIC16F877A a/ Khái quát:

- PIC là tên viết tắt của “Programmable Intelligent computer” do hãng General Instrument đặt tên cho con vi điều khiển đầu tiên của họ.Hãng Micrchip tiếp tục phát triển sản phầm này và cho đến hàng đã tạo ra gần

100 loại sản phẩm khác nhau.

- PIC16F887A là dòng PIC khá phổ biến, khá đầy đủ tính năng phục vụ cho hầu hết tất cả các ứng dụng thực tế Đây là dòng PIC khá dễ cho người mới làm quen với PIC có thể học tập và tạo nền tản về họ vi điều khiển PIC của mình.

- PIC 16F877A thuộc họ vi điều khiển 16Fxxx có các đặt tính sau:

▪ Ngôn ngữ lập trình đơn giản với 35 lệnh có độ dài 14 bit.

▪ Tất cả các câu lệnh thực hiện trong 1 chu kì lệnh ngoại trừ 1 số câu lệnh rẽ nhánh thực hiện trong 2 chu kì lệnh Chu kì lệnh bằng 4 lần chu kì dao động của thạch anh.

▪ Bộ nhớ chương trình Flash 8Kx14 words, với khả năng ghi xoá khoảng

▪ Khả năng ngắt (lên tới 14 nguồn cả ngắt trong và ngắt ngoài).

▪ Ngăn nhớ Stack được chia làm 8 mức.

▪ Truy cập bộ nhớ bằng địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp.

▪ Dải điện thế hoạt động rộng: 2.0V đến 5.5V.

Hình 1: Sơ đồ nguyên lí PIC 16F877 b/Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A

Hình2 Sơ đồ chân của PIC16F877A

Hình 3: Sơ đồ nguyên lí các Port của PIC 16F877A c/Nhận xét:

Từ sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý ở trên, ta rút ra các nhận xét ban đầu như sau :

- PIC16F877A có tất cả 40 chân

- 40 chân trên được chia thành 5 PORT, 2 chân cấp nguồn, 2 chân GND, 2 chân thạch anh và một chân dùng để RESET vi điều khiển.

- 5 port của PIC16F877A bao gồm :

Cấu trúc bộ nhớ của vi điều khiển

PIC16F877A bao gồm bộ nhớ chương trình (Program memory) và bộ nhớ dữ liệu (Data Memory).

Bộ nhớ chương trình của vi điều khiển

PIC16F877A là bộ nhớ flash, dung lượng bộ nhớ

8K word (1 word= 14 bit) và được phân thành nhiều trang (từ page0 đến page3).Như vậy bộ nhớ của chương trình chương trình có khả năng chứa được 8*1024 = 8192 lệnh(vì một lệnh sau khi mã hóa sẽ có dung lượng 1 word (14 bit). Để mã hóa được địa chỉ của 8K word bộ nhớ chương trình,bộ đếm chương trình có dung

Khi vi điều khiển được reset, bộ đếm chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0000h (Reset vector).Khi có ngắt xảy ra, bộ đếm chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0004h (Interrupt vector) Bộ nhớ chương trình không bao gồm bộ nhớ stack và không được địa chỉ hóa bởi bộ đếm chương trình.

- Bộ nhớ dữ liệu của PIC16F877A được chia thành 4 bank Mỗi bank có lượng 128 byte.

- Nếu như 2 bank bộ nhớ dữ liệu của 8051 phân chia riêng biệt : 128 byte đầu tiên thuộc bank1 là vùng Ram nội chỉ để chứa dữ liệu, 128 byte còn lại thuộc bank 2 là cùng các thanh ghi có chức năng đặc biệt SFR mà người dùng không được chứa dữ liệu khác, còn 4 bank bộ nhớ dữ liệu của PIC16F877A được tổ chức theo cách khác.

- Mỗi bank của bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A bao gồm cả các thanh ghi có chức năng đặc biệt SFR nằm ở các các ô nhớ địa chỉ thấp và các thanh ghi mục đích dùng chung GPR nằm ở vùng địa chỉ còn lại của mỗi bank thanh ghi Vùng ô nhớ các thanh ghi mục đích dùng chung này chính là nơi người dùng sẽ lưu dữ liệu trong quá trình viết chương trình Tất cả các biến dữ liệu nên được khai báo chứa trong vùng địa chỉ này.

- Trong cấu trúc bộ nhớ dữ liệu của PIC16F877A, các thanh ghi SFR nào mà thường xuyên được sử dụng (như thanh ghi STATUS) sẽ được đặt ở tất cả các bank để thuận tiện trong việc truy xuất Sở dĩ như vậy là vì, để truy xuất một thanh ghi nào đó trong bộ nhớ của 16F877A ta cần phải khai báo đúng bank chứa thanh ghi đó, việc đặt các thanh ghi sử dụng thường xuyên giúp ta thuận tiên hơn rất nhiều trong quá trình truy xuất, làm giảm lệnh chương trình.

Dựa trên sơ đồ 4 bank bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A ta rút ra các nhận xét như sau :-Bank0 gồm các ô nhớ có địa chỉ từ 00h đến 77h, trong đó các thanh ghi dùng chung

- ank1 gồm các ô nhớ có địa chỉ từ 80h đến FFh Các thanh ghi dùng chung có địa chỉ từ A0h đến Efh Các thanh ghi TRISA, TRISB, TRISC, TRISD, TRISE cũng được chứa ở bank1

- Tương tự ta có thể suy ra các nhận xét cho bank2 và bank3 dựa trên sơ đồ trên Cũng quan sát trên sơ đồ, ta nhận thấy thanh ghi STATUS, FSR… có mặt trên cả 4 bank Một điều quan trọng cần nhắc lại trong việc truy xuất dữ liệu của

PIC16F877A là : phải khai báo đúng bank chứa thanh ghi đó.Nếu thanh ghi nào mà 4 bank đều chứa thì không cần phải chuyển bank.

2.2a/ Thanh ghi chức năng đặc biệt SFR: (Special Function Register)

- Đây là các thanh ghi được sử dụng bởi CPU hoặc được dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng được tích hợp bên trong vi điều khiển Có thể phân thanh ghi SFR làm hai lọai: thanh ghi SFR liên quan đến các chức năng bên trong

CPU và thanh ghi SRF dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng bên ngoài(vd ADC,PWM,…)

- Một số thanh ghi cức năng đặc biệt:

▪ Thanh ghi STATUS (03h, 83h, 103h, 183h):thanh ghi chứa kết quả thực hiện phép toán của khối ALU, trạng thái reset và các bit chọn bank cần truy xuất trong bộ nhớ dữ liệu.

▪ Thanh ghi OPTION_REG (81h, 181h): thanh ghi này cho phép đọc và ghi, cho phép điều khiển chức năng pull-up của các chân trong PORTB, xác lập các tham số về xung tác động cạnh tác động của ngắt ngoại vi và bộ đếm Time0

Thanh ghi INTCON (0Bh, 8Bh,10Bh, 18Bh): thanh ghi cho phép đọc và chứa các bít điều khiển và các cờ hiệu khi time0 bị tràn ,ngắt ngoại vi RB0/INT và ngắt interrput-on-change tại các chân của PORTB.

▪ Thanh ghi PIE1 (8Ch): chứa các bit điều khiển chi tiết các ngắt của các khối chức năng ngoại vi.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1= Bộ dao động hoạt động

0= Bộ dao động không hoạt động

▪ bit 2 bit điều khiển xung clock ngoài đồng bộ khi TMR1CS=1 bit2=0 có đồng clock ngoài

=1 không đồng bộ clock ngoài khi TMR1CS=0 bit này không có tác dụng

▪ bit 1 TMR1CS bit lựa chọn nguồn xung clock vào

TMR1CS=1 clock từ chân RC0/T1OSO/T1CKI (sườn lên) TMR1CS=0 clock trong Fosc/4

▪ bit 0 bit bật tắt Timer

II Phương pháp điều chế xung PWM: Để điều khiển tốc độ động cơ DC người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau trong đó có một phương pháp hết sức quan trọng và thông dụng là phương pháp điều chế độ rộng xung kích (PWM).

2.1Điều chế PWM là gì?

Phương pháp điều chế độ rộng xung PWM (Pulse Width Modulation) là phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải hay nói cách khác là phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung kích để điều khiển linh kiện đóng ngắt (SCR hayTransistor) dẫn đến sự thay đổi điện áp ra tải. Đồ thị dạng xung điều chế PWM

Hình 15: Đồ thị dạng xung điều chế PWM

2.2/Nguyên lí của PWM: Đây là phương pháp được thực hiện theo nguyên tắc dóng ngắt nguồn có tải một cách có chu kì theo luật điều chỉnh thời gian đóng ngắt.Phần tử thực hiện nhiệm vụ đóng cắt là các van bán dẫn.Sơ đồ nguyên lí điều khiển tải dùng

Hình 16: Sơ đồ nguyên lí dùng PWM điều khiển điện áp tải

(trái) Sơ đồ xung van điều khiển và đầu ra (phải)

Trong khoảng thời gian 0 - to ta cho van Q1 mở toàn bộ điện áp nguồn Ud được đưa ra tải Cũn trong khoảng thời gian từ t0 đến T cho van Q1 khóa, cắt nguồn cung cấp cho tải.Vì vậy với thời gian t0 thay đổi từ 0 cho đến T ta sẽ cung cấp toàn bộ , một phần hay khóa hoàn toàn điện áp cung cấp cho tải

Công thức tính giá trị trung bình của điện áp ra tải là:

Ud = Umax (t0/T) hay Ud = Umax.D

Trong đó Ud: là điện áp trung bình ra tải.

Umax: là điện áp nguồn. t0: là thời gian xung ở sườn dương (van khóa mở)

T: thời gian cả thời gian xung sươn dương và sườn âm D = t0/T: hệ số điều chỉnh hay PWM được tính bằng %

2.3/Cách thiết lập chế độ PWM cho PIC16F877A

- Khi hoạt động ở chế độ PWM (Pulse Width Modulation _ khối điều chế độ rộng xung), tính hiệu sau khi điều chế sẽ được đưa ra các pin của khối CCP (cần ấn định các pin này là output ) Để sử dụng chức năng điều chế này trước tiên ta cần tiến hành các bước cài đặt sau:

▪ Thiết lập thời gian của 1 chu kì của xung điều chế cho PWM (period) bằng cách đưa giá trị thích hợp vào thanh ghi PR2.

▪ Thiết lập độ rộng xung cần điều chế (duty cycle) bằng cách đưa giá trị vào thanh ghi CCPRxL và các bit CCP1CON.

▪ Điều khiển các pin của CCP là output bằng cách clear các bit tương ứng trong thanh ghi TRISC.

▪ Thiết lập giá trị bộ chia tần số prescaler của Timer2 và cho phép Timer2 hoạt động bằng cách đưa giá trị thích hợp vào thanh ghi T2CON.

▪ Cho phép CCP hoạt động ở chế độ PWM.

- Trong đó giá trị 1 chu kì (period) của xung điều chế được tính bằng công thức:

- TOSC là chu kỳ của tụ thạch anh dao động

- PVTMR2 (prescale value) là giá trị chia trước của timer 2 (có giá trị là 1, 4 hoặc 16)

- PR2: giá trị trong thanh ghi PR2 hay là period trong lệnh setup_timer_2(mode, period, postscale)

Khi giá trị timer 2 (TMR2) bằng giá trị trong thành ghi PR2 thì:

- Thanh ghi TMR2 bị xóa

- Tín hiệu ngõ ra CPPx lên mức 1 (trừ trường hợp hệ số chu kỳ bằng 0% thì CPPx vẫn ở mức thấp)

- Hệ số chu kỳ PWM được chuyển từ thanh ghi CCPRxL sang thanh ghi

Tính hệ số chu kỳ xung PWM

Hệ số chu kỳ được thiết lập bởi giá trị lưu trong thanh ghi 10 bit gồm CCPRxL 8 bit và 2 bit còn lại là bit thứ 4 và thứ 5 ở trong thanh ghi CCPxCON – kí hiệu là

CCPxCON Giá trị của hệ số chu kỳ là 10 bit nên có thể thay đổi từ 0 đến 1023 tạo ra 1024 cấp giá trị điều khiển Giá trị 10 bit thì 8 bit có trọng số lớn lưu trong thanh ghi CCPRxL và 2 bit còn lại có trọng số thấp thì ở CCPxCON Hệ số chu kỳ của

PIC16F877A được tính theo công thức:

Với Value là giá trị trong lệnh SET_PWMx_Duty (value)

1/ Công dụng và nguyên lý của mạch cầu H

Mạch cầu h là một loại mạch điện được sử dụng trong công nghệ điện tử để chuyển đổi tín hiệu điện từ một dạng sang dạng khác Mạch cầu h thường được sử dụng để biến đổi tín hiệu điện xoay chiều thành tín hiệu điện một chiều, hoặc ngược lại Nó cũng có thể được sử dụng để tăng hoặc giảm mức độ tín hiệu điện Mạch cầu h thường được thiết kế với các linh kiện điện tử như các tụ điện, các diode và các transistor để thực hiện các chức năng chuyển đổi và điều chỉnh tín hiệu điện.

2/ Nguyên lý hoạt động của mạch cầu H

-Khi không có tín hiệu điều khiển, cả hai nhánh đều bị ngắn mạch và không có dòng điện chảy qua tải Điều này tương đương với trạng thái dừng.

-Khi một tín hiệu điều khiển được kích hoạt, công tắc tương ứng trong nhánh tương ứng sẽ mở và cho phép dòng điện chạy qua tải theo hướng tương ứng Ví dụ, khi tín hiệu A được kích hoạt, nhánh thuận sẽ mở và dòng điện chạy theo hướng thuận Khi tín hiệu B được kích hoạt, nhánh nghịch sẽ mở và dòng điện chạy theo hướng nghịch.

-Khi cả hai tín hiệu điều khiển được kích hoạt cùng một lúc, cả hai nhánh đều bị ngắn mạch và tạo ra lực phanh, dừng lại tải.

-Bằng cách điều khiển các tín hiệu điều khiển, ta có thể thay đổi hướng dòng điện và kiểm soát tải điện Mạch cầu H được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển

L298D là một chip toch1 hợp 2 mạch trong gói 15 chân L298D có điện áp danh nghĩa cao (lớn hơn 50V) và dòng điện danh nghĩa lớn hơn 2A nên rất thích hợp cho các ứng dụng công suất nhỏ như các động cơ DC loại vừa và nhỏ.

Hình 21:Sơ đồ nguyên lý của IC L298D

1/Chức năng và hình dạng LCD

Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) được sử dụng trong rất nhiều các ứng dụng của vi điều khiển.LCD có rất nhiều ưu điểm so với các dạng hiển thị khác: nó có khả năng hiển thị kí tự đa dạng,

Chân số Tên Chức năng

Chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển

Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với

V CC =5V của mạch điều khiển

3 V ee Chân này dùng để điều chỉnh độ tương phản của LCD.

Chân chọn thanh ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (V CC ) để chọn thanh ghi.

+ Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read)

+ Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD

Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc.

Chân cho phép (Enable) Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0- DB7, các lệnh chỉ được chấp nhận khi c 1 xung cho phép của chân E.

+ Ở chế độ ghi: Dữ liệu ở bus sẽ được LCD chuyển vào (chấp nhận) thanh ghi bên trong khi phát hiện một xung (high-to-low transition) của tín hiệu chân E.

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

-Tên đồ án 2 : “Thiết kế và lập trình mạch điều khiển tốc độ động cơ bằng PWM”

- Yêu cầu đặt ra là : Lập trình PIC16F877A để điều khiển động cơ DC bằng PWM Tốc độ được điều chỉnh từ các nút có thể tăng tốc giảm tốc và đổi chiều quay động cơ

1/Các linh kiện có trong dồ án :

- Mạch Điều Khiển Động Cơ L298N DC Motor Driver

- 2 đèn LED-RED , LED- GREEN

2/Sơ đồ nguyên lý mạch

- Bước 1 : Khởi chạy chương trình chờ màn hình LCD khởi động

- Bước 2 : Chỉnh tốc độ và chiều quay

+ Để điều chỉnh tốc độ vặn núm xoay theo chiều kim đồ hồ là tăng tốc , ngược chiều kim đồng hồ là giảm tốc

+Sử dụng 2 nút để đảo chiều thuận nghịch của động cơ

- Bước 3 : Khi bấm nút dừng thì màn hình sẽ hiện STOP

TÍCH HỢP VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG

4.1 Xây dựng và tích hợp hệ thống

4.1.1 Thiết kế mạch phần cứng

1/Khối nguồn: Mạch dùng nguồn xoay chiều qua adapter AC/DC

220VAC/12VDC, và được ổn áp nhờ IC 7805.Sơ đồ nguyên lí mạch:

Chức năng của các phần tử trong mạch:

-IC 7805: chức năng ổn áp điện áp 5V

-C3 tụ hóa (có phân cực) ổn áp ngõ vào, điện dung của tụ này càng lớn thì điện áp vào IC 7805 càng phẳng

-Khi khởi chạy màn hình : màn hinh sẽ hiển thị tốc độ và chiều quay của động cơ

-Khối mạch công suất sử dụng IC L298

-Câu Diode dùng để chống dòng điện ngược, do tải động cơ có tính chất cảm kháng.Nguồn cấp cho động cơ 12V

-Sử dung IC cầu H này, không những dùng để đảo chiều động cơ mà còn điểu khiển tốc độ động cơ bằng phương pháp băm xung (PWM).

-Vi điều khiển trung tâm PIC16F877A với chức năng của các port như sau

+ Port B : sự dụng để nhận tín hiệu từ 3 nút bấm : chiều thuận , chiều nghịch , dừng

+Ta sử dung 2 chân RC1(CCP2) và RC2 (CCP1) của Port C để xuất tính hiệu PWM điều khiển động cơ.

+ Port D : dùng để gởi tín hiệu đến màn hình LCD

Khối mạch điều khiển 4.2 Kiểm thử và đánh giá hệ thống

-Hệ thống đã chạy và có thể tăng tốc và giảm tốc , đảo chiều thuận nghich Màn hình đã hiển thị được tốc độ , chiều của động cơ và STOP khi dừng động cơ

+ Tuy hệ thống đã chạy được các chức năng cần nhưng vần gặp các lỗi hiển thị tốc độ chưa chính xác

4.3 Vận hành hệ thống Động cơ đang quay theo chiều thuận Động cơ đang quay theo chiều nghịch

Ngày đăng: 24/06/2024, 15:21

w