Đo lực và ứng suất Trang 41 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH b. Tầng thứ 3: Tầng 3 dùng để chỉnh điện áp lệch, đồng thời mạch dùng để chia độ lợi để đảm bảo hệ số khuếch đại của mỗi tầng là không quá lớn. Hệ số khuếch đại tầng thứ 3: A 3 = 5.7 Hệ số khuếch đại toàn mạch là : A=A 1 .A 2 .A 3 =R 3 /R 1. .1,586 . 5,7 =1000 Chọn R 1 =1K R 3 =110,6K chọn R 3 =100K. 4. Điều khiển ADC ICL7109 và đọc vào cổng máy in: Chọn ICL 7109 có độ phân giải 12 bit, rẻ, dễ tìm trên thò trường , thích hợp cho các mạch đo có độ chính xác cao. Chân ERROR (chân thứ 15 của DB25) được nối với chân STATUS. Khi STATUS xuống mức thấp báo hiệu việc chuyển đổi đã hoàn tất. K10 R R 1A 11 10 3 1110 R; 47K R Chọn :liệu dữ ghi Thanh $378 :address có uliệ dữ ghi thanh của D bit đến nối được HOLDRUN/ đổi. biếnsàng sẵn thái trạngở 7109 ICL để [0] mứcở ChoCE/LOAD liệu. dữ ghi thanh của D bit đến nối được :enable) byteHighBENH. $378. chỉ đòa có liệu dữ ghi thanh của D bit đến nối được:enable) bytelowLBEN : gồm bao INPUT CONTROL BYTE Các 1 0 : (: (: D4 D0 D5 D6 D1D2D7 D3 RUN/HOLD HBEN LBEN Đo lực và ứng suất Trang 42 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH Quá trình chuyển đổi được thực hiện như sau: máy tính sẽ gởi dữ liệu qua cổng máy in để tác động các chân RUN/HOLD,H.BEN,L.BEN rồi máy đọc vào cho đến khi STATUS xuống thấp. Do giao tiếp với máy tính bằng cổng máy in nên ta không thể đọc vào 1 lần là 12 bit, do đó ta có thể đọc vào máy tính 1 lần 4 bit và quá trình đọc từ ADC vào máy tính sẽ được đọc 3 lần sẽ hết 12 bit. Quá trình đọc lần lượt này sẽ được thực hiện thông qua IC đa hợp 74257. IC này sẽ đa hợp 8 ngõ vào cho 4 ngõ ra, tất nhiên là 12 bit thì cần phải có 2 IC 74257. Các ngõ vào được chọn nhờ vào 2 chân OE và SL. Sơ đồ mạch đa hợp được vẽ sau đây: 2 ngõ vào chọn được nối đến 2 bit D 2 và D 3 của thanh ghi điều khiển có đòa chỉ $37AH ứng với chân 16 và 17 của DB25. Từ bảng trạng thái của IC 74257 ta có bảng trạng thái sau: SLCTIN INIT OE SL Bit đọc vào 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 B 1 —B 4 . B 5 —B 8. B 9 —B 12. Do ở thanh ghi điều khiển tại bit D 3 trước khi đưa ra để nối DB 25 qua cổng not. Vì vậy muốn gởiø D 3 =0 ra cổng thì phải qua thêm 1 cổng Not nữa như hình vẽ. - - 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B OE SL 1Y 2Y 4Y 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B OE SL 1Y 2Y 4Y SLCT (13) (low) PE (12) ACK(10) BUSY (11) (high) B9 B12 từ ADC 7109 B1 B8 từ ADC 7109 INIT SLCTIN Ngõ vào chọn { { 7417 74257 74257 { Đo lực và ứng suất Trang 43 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH -Khi INIT=0 SL=0 Ngõ vào B 1 B 4 được chọn (74257 (1) được SLCTIN = 1 OE (1) =0 chọn -Khi INIT=1 SL=1 Ngõ vào B 5 B 8 được chọn (74257 (1) được SLCTIN = 1 OE (1) =0 chọn OE (2) =1 74257 (2): Hz -Khi INIT=0 SL=0 74257 (1): Hz SLCTIN = 0 OE (1) =1 OE (2) =0 74257 (2) được chọn và B 9 B 12 được đọc vào. 5. Bộ nguồn DC: Nguồn ở đây sử dụng ở cấp điện áp 5V để cung cấp cho ICL 7109; 12V cho TL 082. Với 2 cấp điện áp này sử dụng IC ổn áp 3 chân đó là 7812, 7912, 7805, 7905. Trong đó 79xx là họ IC ổn áp âm, 78xx là họ IC ổn áp dương. Sơ đồ mạch được vẽ như sau: Biến áp sử dụng là biến áp có điểm giữa. 15V 15V +12V +5V -12V -5V ~ 220 - + 25V 2200uF 4,7uF 4,7uF 25V 2200uF 0,1uF 0,1uF Đo lực và ứng suất Trang 44 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH Nguồn kích cho cầu Wheatstone: Sơ đồ kết nối LM 723. 21 2 123 . // R đó Trong RR R VV R R ccout 12V Regulator Output12 11 10 2 3 4 7 5 6 R R3 R1 R2 Đo lực và ứng suất Trang 45 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH CHƯƠNG IV THIẾT KẾ PHẦN MỀM I. NGUYÊN LÝ PHẦN MỀM: Phần chương trình xử lý tín hiệu từ mạch giao tiếp bao gồm: - Đọc dữ liệu từ ADC và sắp xếp các bit dữ liệu. - Chỉnh cân bằng không. - Tính toán để quy đổi thành các đại lượng cơ học như lực, biến dạng và ứng suất. - Hiển thò kết quả trên màn hình. Khi chạy chương trình máy tính sẽ đọc dữ liệu từ mạch giao tiếp và sẽ hiển thò số đọc được, khi đó ta bắt đầu chỉnh biến trở cân bằng đến khi không còn muốn chỉnh nữa thì gõ vào phím ‘N” từ bàn phím. Lưu ý là việc chỉnh cân bằng này được thực hiện khi đầu dầm không đặt tải. Khi gõ phím “N” thì máy sẽ thực hiện xong chương trình chỉnh cân bằng không. Lúc này đặt tải vào đầu dầm và máy tính sẽ hiển thò các thông số cần muốn xác đònh. Khi chưa gõ phím “N” thì máy sẽ quay lại thực hiện chương trình con đọc dữ liệu và sẽ tính toán và hiển thò lại đến khi gõ phím “N” thì chương trình sẽ dừng lại và thoát. Đo lực và ứng suất Trang 46 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH II. LƯU ĐỒ CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH: 1. Lưu đồ chương trình chính Upcase(Readkey)=’N’ BẮT ĐẦU Tiêu đề Đọc dữ liệu từ ADC Chỉnh cân bằng Tính toán các đại lượng cơ học Xuất ra màn hình Upcase(Readkey)=’N’ Kết thúc Đọc dữ liệu từ ADC S S Đ Đ Đo lực và ứng suất Trang 47 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH Lưu đồ đọc dữ liệu từ ADC: Bắt đầu Đọc B 1 B 4 Đọc B 5 B 8 Đọc B 9 B 12 Gởi dữ liệu để điều khiển ADC Sắp xếp dữ liệu B 12 B 1 Kết thúc n ADC Đo lực và ứng suất Trang 48 SVTH :HÀ THANH LÂM - PHẠM TRỌNG QUỲNH 2. Lưu đồ tính toán các đại lượng cơ học: a. Lưu đồ tính lực: P: = Y*sốgam/mức Bắt đầu Nhậïp số Gam/Mức Kết thúc Khối lượng :=P . Điều khiển ADC ICL7109 và đọc vào cổng máy in: Chọn ICL 7109 có độ phân giải 12 bit, rẻ, dễ tìm trên thò trường , thích hợp cho các mạch đo có độ chính xác cao. Chân ERROR (chân. 74257. Các ngõ vào được chọn nhờ vào 2 chân OE và SL. Sơ đồ mạch đa hợp được vẽ sau đây: 2 ngõ vào chọn được nối đến 2 bit D 2 và D 3 của thanh ghi điều khiển. tác động các chân RUN/HOLD,H.BEN,L.BEN rồi máy đọc vào cho đến khi STATUS xuống thấp. Do giao tiếp với máy tính bằng cổng máy in nên ta không thể đọc vào 1 lần là 12 bit, do đó ta có thể đọc