Báo cáo đề tài “ hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ lò sấy công nghiệp”

Một trong các yếu tố được điều khiển nhiều trong hệ thống công nghiệp đó là nhiệt độ.. Nhiệt độ được đo, điều khiển theo nhu cầu sử dụng ví dụ như trong các hệ thống nhiệt của nồi hơi, c

BÀI TẬP LỚN

MÔN

Báo cáo đề tài : “ Hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ lò sấy công nghiệp”

- Nguyễn Quốc Cường 186

- Nguyễn Quốc Cường 111

1.Phân tích công nghệ lò sấy công nghiệp

2.Xây dựng mô hình hệ thống, các thiết bị và chức năng

3.Sơ đồ khối hệ thống.

4.Lựa chọn cảm biến cần cho hệ thống

5.Chọn bộ điều khiển nhiệt độ

5.1 Cảm biến nhiệt độ pt100

5.2 Chip ATMEGA16L

5.3 LCD 2 dòng 16 kí tự

5.4 Những linh kiện khác

6.Sơ đồ điều khiển,mạch lực của hệ thống

7.Lưu đồ thuật toán

III.Kết luận

I Đặt vấn đề

Ngày này, điều khiển tự động đã trở thành một nhu cầu không thể thiếu được trong hệ thống công nghiệp Một trong các yếu tố được điều khiển nhiều trong hệ thống công nghiệp đó là nhiệt độ Nhiệt độ được đo, điều khiển theo nhu cầu sử dụng ví dụ như trong các hệ thống nhiệt của nồi hơi, các lò ấp, các lò sấy,… Các hệ thống đo và điều khiển nhiệt hiện nay xuất hiện nhiều trên thị trường với nhiều phương pháp đo và điều khiển khác nhau Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng Để giải quyết các vấn đề đó, với những kiến thức đã học về kĩ thuật điện, điện tử, đo lường và cảm biến cùng sự tìm hiểu thêm về kĩ thuật vi điều khiển, chúng em đã tính toán và đưa ra giải pháp điều khiển nhiệt độ ứng dụng vi xử lý với mạch thiết kế đơn giản dễ dàng thiết kế và nâng cấp

Mặc dù chúng em đã cố gắng để hoàn thành đề tài đúng thời hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, chúng em mong quý thầy cô thông cảm Chúng em mong được đón nhận ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô để đề tài nghiên cứu hoàn thiện hơn và có ý nghĩa thiết thực trong cuộc sống

Chúng em xin chân thành cảm ơn.

II Giải quyết vấn đề.

 Các thông số về kích thước của lò:

+ Chiều rộng tác dụng của lò: 1m

+ Chiều dài tác dụng của lò: 2m

+ Chiều cao tác dụng của lò: 1m

*Dải nhiệt độ sấy của lò trong quá trình sấy: dải nhiệt độ của lò trong quátrình sấy: 500C- 3000C với sai số +-30C

Công suất cung cấp cho lò trong quá trình sấy :

Để làm bay hơi hoàn toàn 1Kg cần cung cấp lượng nhiệt 539Kcal Đểsấy khô 1Kg sản phẩm có độ ẩm 6% thì cần cung cấp nhiệt lượng32,34Kcal Trong 1h có 6.361,2Kg vật sấy đi vào lò sấy, để sấy khô chúng tacần cung cấp nhiệt lượng 205.721Kcal.

Thông thường hiệu suất của lò sấy chính là công suất của buồng phátnhiệt

Theo dự kiến nhiệt độ buồng phát nhiệt là 5000C, trong khi đó nhiệt

độ tác nhân sấy theo yêu cầu công nghệ là 3000C Do đó để có được nhiệt độtác nhân sấy theo yêu cầu đặt ra thì phải cung cấp một lượng không khí cónhiệt độ bằng nhiệt độ của môi trường (200C ) phù hợp nào đó để hoà trộnvói nhiệt độ buồng phát nhiệt Theo số liệu người ta đã tính được thì cầnphải cung cấp một lượng không khí là 4000m3/ h

1.Phân tích công nghệ lò sấy công nghiệp( Phương pháp hiện đại dung cảm biến nhiệt độ kết hợp với vi xử lý ).

+Dùng dầu hoặc khí trộn với không khí cung cấp từ ngoài vào sau đó được đốt cháy hoặc dùng dây meso để cung cấp nhiệt Điều khiển và ổn định nhiệt

độ bằng vi xử lý

+Nguyên lý làm việc: cảm biến đo nhiệt độ ở các vị trí khác nhau của buồng sấy rồi truyền tín hiệu đến vi xử lý điều khiển nhiệt độ thông qua việc lập trình cho hệ thống

+Ưu điểm: đo và điều khiển nhiệt độ chính xác,các lò sấy công nghiệp chủ yếu sử dụng phương pháp này

+Nhược điểm: cần kiến thức sâu và rộng về điên tử, đo lường cảm biến, cũng như vi xử lý và lập trình

- Trong các lò sấy công nghiệp yêu cầu cần phải cung cấp lượng nhiệt đầy

đủ và liên tục thì năng suất và độ chính xác của lò mới cao Nếu trong quátrình sấy mà mất nhiệt thì sản phẩm dễ hỏng Vì vậy về nguyên tắc mạchdùng vi điều khiển là hay nhất vì có thể đáp ứng được các yêu cầu Hiện naytất cả các lò sấy công nghiệp đều dùng theo cách này.Chính vì vậy chúng em

đã quyết định thiết kế hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ sử dụng cảm biếnkết hợp với vi xử lý

2.Xây dựng mô hình hệ thống, các thiết bị chức năng.

Để tạo ra một lò sấy phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:

- Bảo đảm nhiệt độ thích hợp và tương đối ổn định theo từng giai đoạn yêu cầu của sản phẩm

- Bảo đảm độ ẩm thích hợp và tương đối ổn định theo từng giai đoạn yêu cầucủa sản phẩm

- Bảo đảm lượng nhiệt được đưa vào liên tục và tuần hoàn vào lò sấy

- Bảo đảm đảo sản phẩm thường xuyên được đưa vào(1-3 h 1lần)

*)Cấu tạo của lò sấy gồm các bộ phận chính như sau:

a) Hệ thống cách nhiệt :

-Muốn cho lò sấy ít bị dao động nhiệt thi việc làm vỏ lò là quan trọng.Lớp cách nhiệt càng dày thì càng ổn định,ít tốn chất đốt và ít phải điều

chỉnh.Ngoài ra trong lớp cách nhiệt đó còn có cả than hoạt tinh để khử độc

và còn có cả lỗ thông hơi để dẫn không khí vào lò sấy.Trong lò còn có quạt

để lưu thông luồng khí nóng chuyển lưu tuần hoàn trong lò sấy

b) Bộ tạo nhiệt và bộ điều nhiệt.

- Là hệ thống cảm biến nhiệt và các linh kiện được cài đặt 2 chiều theo ý muốn trong 1 thời gian ấn định

- Bộ vi điều khiển là hệ thống cảm biến kết hợp với bán dẫn để giám sát , nhận và xử lý các thông số kỹ thuật khi bộ cảm biến báo về

c) Bộ tạo ẩm và bộ điều ẩm.

Vung nước qua cánh quạt trong máy, nước từ bình chứa đặt cao hay từ mạng ống cung cấp chung của trại, qua van nước, ống dẫn vào bầu, để rồi theo ống dẫn hàn dọc các cánh quạt gió mà vung ra xung quanh, xuyên qua các lỗ nhỏ của vành lưới thép bao xung quanh, sẽ tạo thành lớp sương mù gây ẩm trong máy

- Bộ điều ẩm thường gồm một bộ cảm biến ẩm đặt trong máy để tác động vào bộ phận ngắt van nước để đóng ngắt dòng chảy vào máy, khi độ ẩm thấphay cao quá mức qui định

d) Hệ thống thông gió và bộ điều gió.

Bộ thông gió ở các lò sấy đều là quạt hướng trục, lắp ở giữa thành sau bên trong máy Cửa hút gió được bố trí gần trục quạt có nắp điều gió, điều chỉnh độ mở bằng tay Cửa thoát gió thường bố trí trên nóc máy hay ở thành trước máy, có nắp điều gió.

e) Hệ thống đảo

- Động cơ điện quay: dùng cho mọi kiểu giàn quay, thường gồm động cơ điện, bộ giảm tốc, bộ truyền động và cụm tiếp điểm cuối

f) Bộ điều khiển và báo hiệu.

Thường bao gồm: những bộ khởi động từ, những cụm tiếp điểm tổng, những rơle điện từ, cầu chì, nút bấm, cụm đầu nối điện, chuông đèn báo hiệu

g) Bộ phận phụ trợ.

-Máy sấy công nghiệp còn có những bộ phận phụ trợ như: giàn chuyển sản phẩm, bộ bánh xe chuyển giàn, bàn chuyển sản phẩm, thang

3.Sơ đồ khối hệ thống.

VI .Khâu hoàn thành sản phẩm.

VII Hệ thống phân loại và đưa sản phẩm ra ngoài lò sấy.

VIII Khâu đóng gói và bảo quản sản phẩm.

4.Lựa chọn cảm biến cần cho hệ thống.

-Trên thị trường hiện nay có khá nhiều các loại cảm biến đo nhiệt độ như cảm biến dòng LM( LM35, LM335,…) hay cảm biến thông minh dòng DS1820

- Dùng cảm biến nhiệt độ LM35 kết hợp với AT89S52 và IC biến đổi A/D

và hiển thị bằng LED 7 thanh đo được nhiệt độ từ -550C đến +1500C, dùng LM34C và 16F88 thuộc vi điều khiển PIC dùng ngôn ngữ lập trình BASIC hiển thị nhiệt độ bằng LCD, chỉ đo được nhiệt độ từ -550C đến +1250C Nói chung những loại cảm biến họ LM so với họ DS thì độ chính xác không cao

và tốc độ truyền tín hiệu chậm 20C đến 1500C với tần số từ 20-1500Hz nhưng giá thành chế tạo rẻ còn ở loại cảm biến họ DS độ chính xác rất cao

do tín hiệu được truyền có độ phân giải lên đến 12Bit trong 750ms Ở loại cảm biến này có tích hợp ROM 64Bit, bộ nhớ Logic, mạch ổn định tín hiệu đầu ra Chính vì vậy mà nó khắc phục những nhược điểm của cảm biến họ

LM So với những loại nhiệt kế dùng họ vi điều khiển 8051 và PIC thì nhiệt

kế dùng vi điều khiển ATMEGA16L thuộc họ vi điều khiển AVR có nhiều

ưu điểm hơn, so với vi điều khiển PIC lập trình bằng ngôn ngữ lập trình BASIC thì dùng AVR lập trình bằng ngôn ngữ lập trình C do đó phần mềm

sẽ ngắn gọn hơn, còn so với 8051 thì tốc độ xử lý tín hiệu nhanh hơn không cần lắp thêm bộ biến đổi A/D do ATMEGA16L đã tích hợp sẵn bộ biến đổi A/D và việc lập trình sẽ đơn giản hơn Cảm biến nhiệt độ LM335 Cảm biến này có dải nhiệt độ -550C tới +1200C, độ nhạy 0,02mV/10C, sai số là trên dưới 0,50C, giá thành rẻ từ 9-12 nghìn, có thể thiết kế 1 hệ thống đo và điều khiển nhiệt độ dễ dàng đơn giản khi kết hợp với LM741 để khuếch đại cho mạch và dùng LED 7 để hiển thị, sai số của mạch tới 10C

Ở lò sấy công nghiệp, chúng ta cần dùng cảm biến có thể đo ở dải nhiệt độ cao 50°C-300°C và sai số thấp 3°C Và chúng em nhận thấy cảm biến nhiệt

độ pt100 có dải nhiệt độ đo từ -50°C - 400°C và có sai số trong khoảng cho

phép là cảm biến phù hợp với điều kiện yêu cầu

4.1 TÌM HIỂU VỀ CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ PT100.

-Mỗi thiết bị đều có những ưu thế riêng, tuy nhiên một số thiết bị lại chỉ thích hợp trong một số ứng dụng cụ thể Có thể cũng có những thiết bị sử dụng phù hợp hay không phù hợp với ứng dụng của bạn, cảm biến nhiệt độ được thiết kế mới kết hợp chặt chẽ các đặc điểm nhằm hỗ trợ về tính khả dụng cũng như tính năng

-Chúng ta hãy so sánh một số công nghệ khác nhau Một thí dụ là nhiệtngẫu Cảm biến này chứa hai kim loại không giống nhau được gắn với nhautại một chỗ nối Điểm nối hai kim loại phát triển một mức điện áp nhỏ, chỉvào khoảng 50μV trên mỗi độ Celsius, mức điện áp này thay đổi theo nhiệtV trên mỗi độ Celsius, mức điện áp này thay đổi theo nhiệt

độ Nhà sản xuất cung cấp các bảng thông số để chuyển điện áp thành nhiệtđộ

-Nhiệt ngẫu là thiết bị đơn giản, rẻ tiền Hạn chế lớn nhất của nhiệt ngẫu là

độ chính xác, có thể khó mà đạt được sai số hệ thống thấp hơn 1°C Nguyênnhân chính của lỗi trong một nhiệt ngẫu là điệp áp tạp phát triển trong hệthống nơi kết nối dây của nhiệt ngẫu được gắn với thiết bị đo lường Để giảiquyết điều này, chúng đòi hỏi phải bù điểm nối nguội, thường được thựchiện bằng cách phơi bày một điểm nối trước một nhiệt độ tham chiếu, thôngthường là 0°C, cũng như nhiệt độ đo mong muốn Kết nối dây nhiệt ngẫuphải chạy trên toàn bộ khoảng cách giữa điểm đo và bộ xử lí Nhiệt ngẫuthường có độ lặp ít hơn và ít ổn định bằng các thiết bị cảm ứng

-Nhiệt ngẫu là những bộ kháng bằng phi kim có thể đo sự thay đổi nhiệt độthông qua điện trở Nhiệt ngẫu thường được làm bằng gốm và oxide kim loại

và do đó có thể đo nhiệt độ cao hơn nhiều so với nhiệt ngẫu và RTD Nhiệtngẫu thường được sử dụng trong các ứng dụng chỉ đòi hỏi đo nhiệt độ nhỏ

do đầu vào của họ có thể tính gần đúng theo tuyến tính trên một phạm vihẹp Đầu ra của họ về bản chất có dạng hằng số mũ

-Có hai loại nhiệt ngẫu: nhiệt ngẫu hệ số nhiệt độ dương (PTC) khi điện trởtăng thì nhiệt độ tăng, và nhiệt ngẫu hệ số nhiệt độ âm với điện trở giảm khinhiệt độ tăng Với nhịêt ngẫu PTC, thường có một sự tăng rõ nét về điện trở

ở nhiệt độ thực, trong khi đó nhiệt ngẫu NTC được sử dụng như nhiệt ngẫukháng trong các ứng dụng nhiệt độ thấp

-RTDs cũng sử dụng điện trở để đo nhiệt độ Chúng đòi hỏi phải có nguồnnhỏ để đo điện trở Điện trở được đo bằng cảm biến tỉ lệ thuận với biến đổinhiệt độ được đo bằng phương tiện được cảm ứng RTDs có kết nối dâyplatinum được quấn xung quang một lõi hay được lấy mẫu theo một đoạnfilm nhỏ.

-RTDs cung cấp độ chính xác cao và phạm vi hoạt động của -200 ° C đến +850 ° C Họ cũng có sản lượng điện có thể dễ dàng lây truyền, chuyển mạch, hiển thị, ghi lại và xử lý bằng cách sử dụng phù hợp với thiết bị xử lý

dữ liệu Bởi vì kháng RTD là tỷ lệ thuận với nhiệt độ, áp dụng hiện nay được biết đến thông qua sức đề kháng tạo ra một điện áp đầu ra tăng theo nhiệt độ Kiến thức về mối quan hệ chính xác giữa đề kháng và nhiệt độ cho phép tính toán của một nhiệt độ nhất định

-Sự thay đổi trong điện trở với nhiệt độ một chất được gọi là "hệ số nhiệt độcủa kháng chiến" cho các tài liệu đó Hệ số nhiệt độ đối với hầu hết các kim loại là tích cực, và nhiều kim loại tinh khiết về cơ bản là hằng số trong phần lớn phạm vi nhiệt độ hữu ích Hơn nữa, một nhiệt kế kháng là thiết bị có sẵn

để đo nhiệt độ ổn định nhất, chính xác, và tuyến tính Các điện trở suất của kim loại được sử dụng trong một RTD (bao gồm bạch kim, đồng, niken) phụthuộc vào phạm vi của các phép đo nhiệt độ mong muốn

-Kháng danh nghĩa của một RTD bạch kim là 100Ω ở 0 ° C Mặc dù RTDs bạch kim được đánh giá cao tiêu chuẩn hóa, phù hợp với nhiều tiêu chuẩn không giống nhau trên toàn thế giới Vì vậy, các vấn đề phát sinh khi của RTD xây dựng một tiêu chuẩn được sử dụng một công cụ được thiết kế theo tiêu chuẩn khác

-IEC 751:1983 của Ủy ban kỹ thuật điện quốc tế xác định sai số và nhiệt độđối với điện trở cho nhiệt ngẫu platinum Thiết bị phổ biến nhất được sửdụng trong công nghiệp, Pt-100s, có điện trở 100 ohms ở 0°C Pt-1000s đo

1000 ohms ở 0 °C, và có một độ phân giải cao hơn nhưng có phạm vi hoạtđộng nhỏ hơn của Pt-100 Mọi cảm biến Pt-100 được sản xuất với tiêu chuẩnđiện trở 100 ohm để tạo ra đọ tin cậy và chính xác cao Tuy nhiên, có haitiêu chuẩn kỹ thuật tồn tại: tiêu chuẩn châu Âu a = 0.00385, và tiêu chuẩnHoa Kỳ a = 0.003916 Cả hai tiêu chuẩn này đều được sử dụng phổ biến vàđiều quan trọng là xác định tiêu chuẩn nào được bộ xử lí chấp nhận

-Nhà sản xuất thường kết hợp công nghệ Pt-100 cơ bản vào công nghệ cảmứng nhiệt độ tiên tiến để làm cho toàn bộ gói sản phẩm này có thể đo nhiệt

độ theo ý muốn của người sử dụng Mặc dù chúng thường có giá cao hơn,cảm biến này thường được thiết kế với các tính năng mới giúp chúng được

sử dụng dễ dàng, giống như việc lập trình và điều khiển nút ấn, với kết quảđọc số có tính trực quan cao Một số nhà sản xuất cũng thiết kế cảm biến Pt-

100 của mình với vỏ bọc nhỏ gọn cho phép sử dụng trong những vị trí chậtchội, khó tiếp cận

+)VềPt100:

- Thực chất là một điện trở, điện trở của nó thay đổi tuyến tính theo nhiệt độmôi trường đo Như tên gọi của nó - Pt 100 tức là khi nó đặt trong môitrường có nhiệt độ là 0 độ C (nước đá) thì điện trở của nó là 100 ôm Cứtăng khoảng 1 độ C thì điện trở tăng lên khoảng 0.39 ôm Bảng đặc tính của

độ Áp dụng vi xử lý trong lĩnh vực này đã được nghiên cứu và phát triển nhiều với những loại vi điều khiển kết hợp với cảm biến và ngôn ngữ lập trình.

+)Tổng quan họ vi điều khiển AVR

-Vi điều khiển AVR (Atmel Norway design) thuộc họ vi điều khiển Atmel,nó là họ vi điều khiển mới trên thị trường cũng như đối với người sử dụng Đây là họ vi điều khiển được chế tạo theo kiến trúc RSIC (Reduced Intruction Set Computer) có cấu trúc khá phức tạp Ngoài các tính năng như

các họ vi điều khiển khác, nó còn tích hợp nhiều tính năng mới rất tiện lợi cho người thiết kế cũng như lập trình cho vi điều khiển, chúng ta thường dung những ngôn ngữ bậc cao HLL(Hight Level Language) để lập trình ngay cả với loại chi xử lý 8 bit trong đó ngôn ngữ C là ngôn ngữ phổ biến nhất Tuy nhiên khi biên dịch thì kích thước đoạn mã sẽ tăng nhiều so với dùng ngôn ngữ Asemby Hãng Atmel nhận thấy rằng cần phải phát triển một cấu trúc đặc biệt cho ngôn ngữ C để giảm thiểu sự chênh lệch kích thước mã đã nói trên Và kết quả là họ vi điều khiển AVR ra đời với việc làm giảm kích thước đoạn mã khi biên dịch và them vào đó là thực hiện lệnhđúng đơn chu kỳ máy với 32 thanh ghi tích lúy và đạt tốc độ nhanh hơn các

họ vi điều khiển khác từ 4 đến 12 lần

PHÂN LOẠI AVR

+AT900S8535: Không có lệnh nhân hoặc chia trên thanh ghi

+ATMEGA 8,16,32 (AVG loai 8 bit,16 bit,32 bit): Là loại AVR tốc độ cao tích hợp sẵn ADC 10 bit

+AVR tích hợp sẵn LCD driver :Atmega 169,329

+AVR tích hợp sẵn SC ( Power stage controller):AT90PWM thường dung trong các ứng dụng điều khiển động cơ hay chiếu sáng nên còn được gọi là lighting AVR

+Attiny 11, 12, 15:AVR loại nhỏ

CÁC ĐẶC ĐIỂM CHÍNH.

1-Kiến trúc RSIC ( Có nghĩa là máy tính dung lệnh rút gọn, bộ vi sử lý kiểu

này thực hiện ít lệnh hơn những bộ vi xử lý khác) với hầu hết các lệnh có chiều dài cố định, truy nhận bộ nhớ nạp –lưu trữ và 32 thanh ghi đa năng

2-Có nhiều bộ phận ngoại vi ngay trên chip, bao gồm: Cổng vào/ra số, bộ

biến đổi ADC,

bộ nhớ EEFROM, bộ định thời, bộ điều chế độ rộng xung (PWM), …

3- Hầu hết các lệnh đều thực hiện trong một chu kỳ xung nhịp

4- Hoạt động với chu kỳ xung nhịp cao, có thể lên đến 20 MHz tuỳ thuộc

nguồn trên bản mạch không cần phải nhấc chip ra khỏi bản mạch

7- Hỗ trợ cho việc lập trình bằng ngôn ngữ bậc cao – ngôn ngữ C

Cốt lõi của AVR là sự kết hợp tập lệnh đầy đủ với các thanh ghi đa năng 32 bit Tất cả các thanh ghi 32 bit này liên kết trực tiếp với khối xử lý số học vàlogic (ALU) cho phép 2 thanh ghi độc lập được truy cập trong một lệnh đơn trong 1 chu kỳ đồng hồ Kết quả là tốc độ nhanh gấp 10 lần các bộ vi điều

khiển CISC(Complex Instruction Set Computer : máy tính với tập lệnh phức tạp Một loại kiến trúc của bộ xử lí được đặc trưng bởi tính chất là các lệnh

có độ dài khác nhau (không cố định) , thường là một số nhỏ các chế độ đa địa chỉ và thanh ghi) Với các tính năng đã nêu, chế độ nghỉ (Idle) CPU trong khi cho phép bộ truyền tin nối tiếp đồng bộ USART, giao tiếp 2 dây, chuyển đổi A/D, SRAM, bộ đếm, bộ định thời, cổng SPI và hệ thống các ngắt vẫn hoạt động Chế độ Power-down lưu giữ nội dung của các thanh ghinhưng làm đông lạnh bộ tạo dao động, thoát khỏi các chức năng của chip cho đến khi có ngắt ngoài hoặc là reset phần cứng Chế độ Power-save đồng

hồ đồng bộ tiếp tục chạy cho phép chương trình sử dụng giữ được đồng bộ thời gian nhưng các thiết bị còn lại là ngủ Chế độADC Noise Reduction dừng CPU và tất cả các thiết bị còn lại ngoại trừ đồng hồ đồng bộ và

ADC, tối thiểu hoá switching noise trong khi ADC đang hoạt động Trong chế độ standby, bộ tạo dao động (thuỷ tinh thể/bộ cộng hưởng) chạy trong khi các thiết bị còn lại ngủ Các điều này cho phép bộ vi điều khiển khởi động rất nhanh trong chế độ tiêu thụ công suất thấp Thiết bị được sản xuất

sử dụng công nghệ bộ nhớ cố định mật độ cao của Atmel Bộ nhớ On-chip ISP Flash cho phép lập trình lại vào hệ thống qua giao diện SPI bởi bộ lập trình bộ nhớ cố đinh truyền thống hoặc bởi chương trình On-chip Boot chạy trên lõi AVR Chương trình boot có thể sử dụng bất cứ giao điện nào để download chương trình ứng dụng trong bộ nhớ Flash ứng dụng Phần mềm trong vùng Boot Flash sẽ tiếp tục chạy trong khi vùng Application Flash được cập nhật, cung cấp thao tác Read-While-Write thực sự

+)Các đặc tính của vi điều khiển ATMEGA16L

- Hiệu năng cao, tiêu thụ năng lượng ít

- Kiến trúc RISC - Reduce Instruction Set Computer (Có nghĩa là máy tính dung tập lệnh rút gọn, bộ vi xử lý này thực hiện ít lệnh hơn bộ vi xử lý khác)

- 131 lệnh mạnh, hầu hết các lênh thực hiện trong một chu kỳ

- 32 Thanh ghi 8-bit đa năng

- Tốc độc thực hiện lên tới 16 triệu lệnh trong 1 giây với tần số 16MHz

- Có 2 bộ nhân, mỗi bộ thực hiện trong thời gian 2 chu kỳ

- Các bộ nhớ chương trình và dữ liệu cố định

- 16 Kb bộ nhớ flash có khả năng tự lập trình trong hệ thống

- Có thể thực hiện được 10.000 lần ghi/xoá

- Vùng mã Boot tuỳ chọn với những bit khoá độc lập

- Lập trình trên trong hệ thống bởi chương trình on-chip Boot

- Thao tác đọc trong khi nghi thực sự

- 512 bytes EEFROM

+)Có thể thực hiện 100.000 lần ghi /xoá

- 1Kb SRAM bên trong

- Lập trình Khoá an ninh phần mềm

+) Giao diện nối tiếp đồng bộ ( chuẩn IEEE std.1149.1) kh

- 2 bộ định thời/ bộ đếm 8 bit với các chế độ tỷ lệ định trước và chế độ sosánh

- 1 bộ định thời/ bộ đếm 16 bit với các chế độ tỷ lệ định trước riêng biệt, chế độ so sánh và thực hiện trao đổi với các thiết bị tương thích thì khung

dữ liệu 8 bit giữa 2 thiết bị được truyền động bộ (cùng xung nhịp với đồng hồ)

- Ít xảy ra lỗi

- Lập trình bộ nhớ Flash, EEPROM , ngắt, khóa, Bít thông qua giao diện JTAG

+) Ghép nối ngoại vi:

- 2 bộ định thời/bộ đếm 8 bit với các chế độ tỉ lệ định trước và chế độ

- 8 kênh, ADC 10 bit

- Giao điện nối tiếp 2 dây hướng tới byte - Bộ truyền tin nối tiếp USART khả trình

- Giao diện SPI chủ / tớ

- Watchdog Timer khả trình với bộ tạo dao động bên trong riêng biệt

- Máy so mẫu tương tự bên trong

+ )Các đặc điểm đặc biệt khác

- Power-on Reset và dò Brown-out khả trình

- Bộ tạo dao động được định cỡ bên trong

- Các nguồn ngắt bên trong và bên ngoài

- 6 chế độ ngủ: Nhàn rỗi, giảm ồn ADC, tiết kiệm năng lượng, giảm năng lượng tiêu thụ, chờ đóng băng trạng thái

- 0-8 MHz khi điện áp 2.7 – 5.5V, 0 - 16MHz khi điện áp 4.5 – 5V

- Tiêu thụ năng lượng tại 1 MHz, 3V, 25oC đối với ATmega16L

- Hoạt động tích cực: 1.1mA

- Chế độ nghỉ ở 0.35mA

- Chế độ năng lượng thấp: <1 μV trên mỗi độ Celsius, mức điện áp này thay đổi theo nhiệtA khi điện áp 2.7V

+) Bằng việc kết hợp 1 bộ 8-bit RISC CPU với In-System

Self-Programmable Flash trong chỉ nguyên vẹn 1 chip Atmel Atmega16L là một

bộ vi điều khiển mạnh có thể cung cấp giải pháp có tính linh động cao, giá thành rẻ cho nhiều ứng dụng điều khiển nhúng(Theo định nghĩa của IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers – Viện kỹ thuật và điện tử của Mỹ, thì hệ thống nhúng là một hệ tính toán nằm trong sản phẩm, tạo thành một phần của hệ thống lớn hơn và thực hiện một số chức năng của hệ thống ) Atmega16L AVR được hỗ trợ bởi bộ chương trình đầy đủ và các tool(tiện ích) để phát triển hệ thống, báo gồm: Bộ biên dịch

C,macro assemblers, program debugger/simulators(chương trình mô phỏng),in-circuit emulators(mạch mô phỏng) và evaluation kits(kit phát triển)

5.Chọn bộ điều khiển nhiệt độ

5.1 Cảm biến nhiệt độ pt100

dụng, nó phải được nối với VCC thông qua bộ lọc thông thấp Cả PC6

và PC4 cũng xử dụng được điện áp AVCC

- AREF: là chân tín hiệu tham chiếu Analog (tương tự) nối vào bộ biến đổi A/D

- PORT A: đầu ra của bộ biến đổi A/D

- XTAL 1 và XTAL 2: chân vào ra của thạch anh tạo dao động