Giao tiếp với biến tần thông qua chuẩn RS485 Đồ Án Hệ Thống Nhúng

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 3 DANH MỤC HÌNH ẢNH 4 CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG 5 1.1. Giới thiệu về biến tần 5 1.2. Các phương pháp điều khiển biến tần 5 1.3. Điều khiển biến tần sử dụng cổng truyền thông RS485 7 1.4. Yêu cầu của hệ thống 7 1.5. Các ràng buộc của hệ thống 7 CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ 8 2.1. Sơ đồ khối hệ thống 8 2.2. Đặc tả các khối 8 2.2.1. Máy tính 8 2.2.2. Bàn phím 8 2.2.3. Khối xử lý trung tâm 8 2.2.4. Khối LCD 9 2.2.5. Biến tần 9 2.2.6. Chuẩn RS232 9 2.2.7. Chuẩn RS485 10 2.2.8. Khối nguồn 10 2.3. Sơ đồ nguyên lý các khối trong hệ thống 11 2.3.1. Bàn phím 11 2.3.2. Khối xử lý trung tâm sử dụng PIC16F877A 12 2.3.3. Khối hiển thị LCD 13 2.3.4. Khối truyển thông RS232 14 2.3.5. Khối truyền thông RS485 15 2.3.6. Khối nguồn 16 2.4. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống 16 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT 17 3.1. Sơ đồ Call Graph 17 3.2. Sơ đồ thuật toán của hệ thống 18 PHỤ LỤC 1 : LINH KIỆN DÙNG TRONG HỆ THỐNG 19 1. Vi điều khiển PIC16F877A 19 1.1. Sơ đồ chân PIC16F877A 19 1.2. Tính năng của PIC16F877A 19 2. MAX232 20 2.1. Sơ đồ chân 20 2.2. Sơ đồ hoạt động 21 2.3. Bảng trạng thái 21 3. IC MAX485 22 3.1. Sơ đồ chân 22 3.2. Sơ đồ hoạt động 22 3.3. Bảng trạng thái 22 3.4. Mạng RS485 23 4. Data frame truyền thông RS485 của biến tần Delta S 24 PHỤ LỤC 2 : TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 LỜI NÓI ĐẦU Trong khoa học kỹ thuật, Vi xử lý Vi điều khiển đã có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, phát triển trong nhiều lĩnh vực như công nghiêp,thương mại, quân sự, nông nghiệp… Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên là một trường có bề dày lịch sử về nghiên cứu và giảng dạy, môn học “Hệ Thống Nhúng ” là môn học chuyên ngành của ngành Kĩ thuật Máy tính. Trong khuôn khổ “Đồ Án Hệ Thống Nhúng”chúng em đã áp dụng kiến thức môn học này vào đề tài “Giao tiếp với biến tần thông qua chuẩn RS485”. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo NGUYỄN TUẤN ANH đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp chúng em hoàn thành đồ án này với kết quả tốt nhất.

  MỤC LỤC 1 LI NI ĐU 2 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT 15 PHỤ LỤC 1 : LINH KIỆN DÙNG TRONG HỆ THỐNG 17 1.Vi điều khiển PIC16F877A 17 1.1.Sơ đồ chân PIC16F877A 17 1.2.Tính năng của PIC16F877A 17 2.MAX232 18 2.1.Sơ đồ chân 18 2.2.Sơ đồ hoạt động 19 2.3.Bảng trạng thái 19 3.IC MAX485 20 3.1.Sơ đồ chân 20 3.2.Sơ đồ hoạt động 20 3.3.Bảng trạng thái 20 3.4.Mạng RS485 21 4.Data frame truyền thông RS485 của biến tần Delta S 22   LI NI ĐU  !"#$%&'%()*&+,- ./0'&"123450467 89/30:4;7<=>0$>?5 "@.4;)A&,@?"B/!2&5+2@C,7?D< >E"@?5@F@=1?GH IDJ<>EK%(0,-L+@?2@ %&@DGiao tiếp với biến tần thông qua chuẩn RS485EH K 9@C6M?>NOPQ>OR>S><%( T4U,VWAC2@7%&"X0K@ @%@?2UL8C*H Y  DANH MỤC HÌNH ẢNH Z  CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH YÊU CU CỦA HỆ THỐNG 1.1. Giới thiệu về biến tần [LM"@A.AL%I%0 ?&F"4U%0@ %0Z0)M/?%IALM%4X+,-.( 0%'%&'%.%.6SH9?"@046008C*\ $ )'/!,-%.6%A.]&^^H $ &'M/%.6S"@04600)/** "4XH A.ALM)7"3%^&/6%%&'0+70W%4X 0IAL;M%9?;/30'FL7A ,V_"123272@2@/*H 1.2. Các phương pháp điều khiển biến tần $ Điều khiển bằng bàn phím :5`ALM%&)0GA* 0a04;,b)'3%&W2@AL MH350GA*@?*%6C2@ 8CH9?"@.04600F2T2?'0,- ./!,-&ALMH Hình 1 : Màn hình điều khiển của biến tần HITACHI $ Điều khiển bằng Analog :G%0%4X%Uc2@G %&'FALM%'?%IGH7AL%I// 463,b2%&'K'@?4;0+702@ aH d  Hình 2 : Modul analog EM235 $ Điều khiển thông qua cổng truyển thông :G/M %&W/e%4X%4UALM8IL0fgdhiH j4600@?k0a0a0&ALM2UA.%&' 2@ 9?,37ALMHj4600@?*"%.2@ &,]0bX02U G0@?)/"4XALM"UH j4600@?%(^0-%4X4X%'F04600 5H Hình 3 : Cổng RS485 trên biến tần HITACHI i  1.3. Điều khiển biến tần sử dụng cổng truyền thông RS485 04600504600%&'ALM8 I?&"@046)&4%'6CH`X 04600@?%(%4X@/C *ALM2@LAB%&' `X%M?%FH lL0fgdhi)&4%'IA\ $ g!,-"LA/0a0L&LAB2U $ %."5UmA0/ $ =C?& "5UYmm $ n $ N@*0 $ +%07%.o 1.4. Yêu cầu của hệ thống $ @0M)'L0%4X2U $ /W)%4X0p?G2@A@0G $ 2@%6C $ );%0+G  $ 0GX0"# $ )Cqn $ [.%&'"^0%r79 $ )CqL02U7 $ *%A.%&'2V"@25Z@? $ @Ts'B/%&'ALM $ [@0G)+qL%.W/'d 1.5. Các ràng buộc của hệ thống $ <7%.4;0 $ <"@22U%0YYmtim<u $ L%q $ =C?& vmwYmmx $ [.%&'0a0LU," y  CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ 2.1. Sơ đồ khối hệ thống Hình 4 : Sơ đồ khối hệ thống 2.2. Đặc tả các khối 2.2.1. Máy tính )2-!/MWU !"#92@ ,z"C2&%''/3bU0F%(!Hl ?&z?G2@2%&'"@fgdhiH 2.2.2. Bàn phím [@0G)d0GA*\fK/KqNCL0H[@ 0G%4X,b%'?%I/K/K.,@%r %4X'B"5sH[@0GL02U!"#9A_d %4;G/H 2.2.3. Khối xử lý trung tâm = !"#9)2-,z"p?GA@0G AL%I2@%4U*0@H M2@\M/%0%MFALML"0%4X0p ?G2@A@0G M\"@M/MW!UALMH 2.2.4. Khối LCD =s)2-'B/7%.FH@ Ts7%._L%.dAH@Ts0a04;2@ AL%4X)7%.G %2U?5MF H { ?G = =s [LM = !"# 9 [@0G fgYZY fgdhi ds|  G2@\M/F%0L"02@M/F%0 %MFALM%4X!p !"#9H G\"@`#3'B5@Ts 2.2.5. Biến tần [LM"@9*0@F3?5M%4X !%LpA. !"#92@3?5M%)!U%MH M2@FALM"@M/F%0%MFALM0C%7 %4XH MFALM"@%0)M/%(%4XWK?5M %M2@H 2.2.6. Chuẩn RS232 Na08IL0"@.z%4X/!,- &*%'a0LAB722U?GHg"4X2@F "7LAB72a08IL0%+@%MC qa02U?GH?&K'L01"@ 7;%'W)A%4X!%,K%4;?&H lL0fgYZYA%MW"@.lL0G +%4X&??G2@LAB%"4;*0H>q}yY )%4X 9?,3@.lG+A_~|Sv~"K/|,/? S//xH Na08lfgYZY"@.z%4X/!,- .(*%'a0LAB722U?GH•I L0)'a0.,K?vSjj~xLAB%"4;: €%'\a0,n,@2ULAB7242%&' j,KHH >4X%'\%.?&*0C?&%"@YmH 2.2.7. Chuẩn RS485 )'lfgdhi"@.0'FfgYZY2?& ,z"L0H>zA.?'%IfgYZYtfgdhi0a04;,b L02UA*TLAB@/!,-"5LL0fgYZY8"5 LfgdhiH5Lfgdhi%4XT@2,z"_ C 2@%&'z+,-H>z%r%'I. Ffgdhi"@))'`X7"5UZY705b %4;?&%.)'"5UiHYmmA,C"@ dmmm•KKvYmmxH h  Hình 5: Một dạng kết nối đường truyền RS485 hợp lí. 2.2.8. Khối nguồn =)2-7%0%'2@H G2@\%0Y& G\%0si 2.3. Sơ đồ nguyên lý các khối trong hệ thống 2.3.1. Bàn phím Hình 6 : Sơ đồ nguyên lý bàn phím giao tiếp với vi điều khiển }  [@0G"@Ad0GA*\ $ 4X,b%'0/"L%."@2 2.3.2. Khối xử lý trung tâm sử dụng PIC16F877A Hình 7 : Sơ đồ nguyên lý khối xử lý trung tâm sử dụng PIC16F877A $ =)0_.jjYjdji%' *G%&' A5@ $ >/‚%'K/K"2 " $ 7Yu/e7 9Zd $ >70l|gj $ -"di $ _K"@cY+%0)%2@)%0-2- A*H m [...]... thống Tín hiệu vào : điện áp 12V 1 chiều Tín hiệu ra : điện áp DC 5V 2.4 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống 14 Đồ án môn học hệ thống nhúng CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KỸ THUẬT 3.1 Sơ đồ Call Graph Hình 12: sơ đồ call graph của hệ thống 15 Đồ án môn học hệ thống nhúng 3.2 Sơ đồ thuật toán của hệ thống Begin Khởi tạo giá trị mặc định cho hệ thống Nhập tham số True False Dữ liệu từ máy tính Dữ liệu từ nút bấm True... lập trình được (BOR) 2 MAX232 2.1.Sơ đồ chân Hình 15: Sơ đồ chân IC MAX232 18 Đồ án môn học hệ thống nhúng 2.2.Sơ đồ hoạt động Hình 16: Sơ đồ đấu nối IC MAX232 2.3.Bảng trạng thái Hình 17: Bảng trạng thái truyền và nhân dữ liệu của IC MAX232 19 Đồ án môn học hệ thống nhúng 3 IC MAX485 3.1.Sơ đồ chân Hình 18: Sơ đồ chân IC MAX485 3.2.Sơ đồ hoạt động Hình 19: Sơ đồ đấu nối 2 IC MAX485 3.3.Bảng trạng... nối 2 IC MAX485 3.3.Bảng trạng thái Hình 20: Bảng trại thái quá trình nhận dữ liệu của MAX485 20 Đồ án môn học hệ thống nhúng Hình 21: Bảng trạng thái quá trình nhận dữ liệu của MAX485 3.4.Mạng RS485 Hình 22: Sơ đồ đấu nối mạng RS485 21 Đồ án môn học hệ thống nhúng 4 Data frame truyền thông RS485 của biến tần Delta S ASCII Mode : STX Start character ‘:’ (3AH) ADR 1 Communication address: ADR 0 8-bit... 5v, mạch trong IC và các tụ sẽ tạo ra nguồn +10V 12 Đồ án môn học hệ thống nhúng 2.3.5 Khối truyền thông RS485 Hình 10: sơ đồ khối truyền thông RS485 • Khối gồm: • IC MAX485 để chuyển tín hiệu từ chuẩn TTL sang chuẩn RS485 và ngược lại MAX485 được thiết kế cho việc truyền nhận dữ liệu, hoạt động tương thích với chuẩn RS-232 và chuẩn RS-485 MAX485 bao gồm đường truyền và nhận vi.. .Đồ án môn học hệ thống nhúng 2.3.3 Khối hiển thị LCD Hình 8 : sơ đồ nguyên lý khối hiển thị LCD • Khối gồm có : Màn hình LCD • Điện trở R7 để hạn dòng cho led trong LCD • Biến trở VR1 để chỉnh độ sáng cho LCD 11 Đồ án môn học hệ thống nhúng 2.3.4 Khối truyển thông RS232 Hình 9: sơ đồ nguyên lý khối truyền thông RS232 • Mạch có cổng DB9 , và IC max232... dữ liệu từ nút bấm Lưu trữ dữ liệu Hiển thị LCD False Tham số thay đổi True ĐK biến tần theo tham số Hình 13: Sơ đồ thuật toán của hệ thống 16 Đồ án môn học hệ thống nhúng PHỤ LỤC 1 : LINH KIỆN DÙNG TRONG HỆ THỐNG 1 Vi điều khiển PIC16F877A 1.1.Sơ đồ chân PIC16F877A Hình 14: Sơ đồ chân vi điều khiển PIC16F877A 1.2.Tính năng của PIC16F877A • Tập lệnh, cấu trúc được tối ưu hóa theo ngôn ngữ C... phép thì ngõ ra ở trạng thái trở kháng cao • Trở R3,R6 phân cực đường truyền để chống nhiễu • Trở R5 là điện trở đầu cuối dùng để chống nhiễu giá trị khoảng 100 120Ω • HD2 là đầu kết nối với biến tần 13 Đồ án môn học hệ thống nhúng 2.3.6 Khối nguồn Hình 11: sơ đồ nguyên lý khối nguồn Khối nguồn có nhiệm vụ tạo ra nguồn điện áp để vận hành hệ thống Tín hiệu vào : điện áp 12V 1... 8-bit data, n . 7Yu/e7 9Zd $ >70l|gj $ - "di $ _K"@cY+%0)%2@)%0 -  2-  A*H m  2.3.3 :5`ALM%&)0GA* 0a04;,b)'3%&W2@AL MH350GA*@?*%6C2@ 8CH9?"@.04600F2T2?'0 ,-  ./! ,- &ALMH Hình 1 : Màn hình điều khiển của biến tần HITACHI $ Điều khiển. RS485 )'lfgdhi"@.0'FfgYZY2?& ,z"L0H>zA.?'%IfgYZYtfgdhi0a04;,b L02UA*TLAB@/! ,- "5LL0fgYZY8"5 LfgdhiH5Lfgdhi%4XT@2,z"_ C 2@%&'z+ ,- H>z%r%'I. Ffgdhi"@))'`X7"5UZY705b %4;?&%.)'"5UiHYmmA,C"@ dmmm•KKvYmmxH h  Hình