Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 64 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
64
Dung lượng
7,15 MB
Nội dung
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
HƯỚNG DẪN THỰC TẬP CÔNG NHÂN
BÀI 1
HÀN CHÌ TRÊN BOARD MẠCH
BÀI 2
PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TỬ
BÀI 3
KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA THIẾT BỊ
BÀI 4
VẼ MẠCH IN DÙNG PHẦN MỀM ORCAD
BÀI 5
THỰC HIỆN MẠCH IN
BÀI 6
LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ
BÀI 7
GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ
BÀI 8
MẠNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
BÀI 9
THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG ỨNG DỤNG
Thực tập công nhân Trang 9
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
BÀI 1
HÀN CHÌ TRÊN BOARD MẠCH
I.
Mục đích yêu cầu.
- Chất lượng mối hàn là mối quan tâm rất lớn của một board mạch.
Trong thiết bị sử dụng số lượng mối hàn rất lớn, chỉ cần một mối hàn không
đạt về mặt kỹ thuật xem như board mạch, thiết bị sẽ ngưng hoạt động.
- Mối hàn thường xuyên tiếp xúc với môi trường chung quanh (oxy
trong không khí, độ ẩm, nhiệt độ…), do đó ngoài chất lượng mối hàn còn phải
đảm bảo độ bền (tuổi thọ) lâu dài.
- Bài này giúp sinh viên kết nối linh kiện đảm bảo chất lượng mối
hàn, tháo thử mạch nhanh không làm hư linh kiện và hàn đúng sơ đồ mạch.
- Sinh viên phải biết hàn chì, xác định chân linh kiện.
II.
Nội dung IC55.
Mạch phi ổn cơ bản
Hình 5.3 là mạch dao động đa hài phi ổn cơ bản dùng 555. Mạch dùng hai điện trở và
một tụ, cách nối đến các ngõ xả, thềm, nảy khác với trường hợp 555 dùng như mạch đơn
ổn.
Vcc
(5-15V)
8
Nạp Rta
t1=
7
Rtb
6
555
3
Ra
5
1
2
xã
0,693(Rta + Rtb)Ct t2= 0,693 Rtb.Ct
T= t1 + t1 = 0,693(Rta + 2Rtb)Ct
4
.01 uF
Ct
Hçnh 5.3
Khi
mở điện, điện thế của tụ bằng 0V tức ở dưới
thềm dưới (1/3Vcc). Mức thấp này áp dụng cho ngõ nảy (chân 2) làm mạch nảy và ngõ ra
lên cao (xấp xỉ Vcc-1,7V), đồng thời tụ nạp về hướng Vcc qua hai điện trở Rta và Rtb.
Khi điện thế của tụ đạt đến thềm trên (2/3Vcc) flip flop lật trạng thái, ngõ ra xuống thấp
(xấp xỉ 0V), transistor xả dẫn và tụ xả điện qua Rtb vào ngõ xả (chân 7) về hướng 0V.
Khi điện thế của tụ đến thềm dưới (1/3Vcc) flip flop trở về trạng thái như lúc mở điện,
ngõ ra xuống thấp, transistor xả ngưng và tụ lại nạp lên về hướng Vcc qua Rta, Rtb. Kết
quả có dạng sóng vuông ở ngõ ra (chân 3). Vì tụ nạp qua hai điện trở Rta, Rtb còn chỉ xả
qua một điện trở Rtb nên dạng sóng ra không đối xứng với thời gian ở mức cao t1 lâu
Thực tập công nhân Trang 10
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
hơn thời gian ở mức thấp t2 hay nói cách khác dạng sóng có chu trình làm việc, mà theo
định nghĩa là tỉ số thời gian ở cao t1 chia cho chu kì T=t1+t2, trên 50%. Khi Rta rất nhỏ
so với Rtb thì t1 gần bằng t2 và dạng sóng trở nên đối xứng tức chu trình làm việc 50%,
còn khi Rta rất lớn so với Rtb chu trình làm việc tiến đến gần 100%. Mạch đơn ổn cơ
bản
vcc
1/3v
v0
vlogi
vcc
R
c
vI
78
6
2
1
4
v0
3
5
t
t1
t
vc0
.01
vcc
t
0
Sau khi m ạch được kích b ởi tín hi ệu kích
khởi Vi < 1/3 Vcc.
vi
Khi có xung kích Vi tại chân 2 thì tụ C bắt đầu nạp thì điện áp ngõ ra lên mức cao.
Khi tụ nạp đến giá trị 2/3Vcc thì tụ C xã và ngõ ra xuống mức thấp đồng thời tụ C xả.
Mạch ổn định trạng thái này cho đến khi có xung âm khác. V c (t) = [ Vc (∞ ) - Vc (0) ] (1
- exp (-(t - t0)/τ )) + Vc (0) Vc (∞ ) = Vcc ; Vc (0) = 0.
⇒ Vc (t) = Vcc (1 - exp (-(t - t0)/τ )).
Tại thời điểm t = t0 + T0 ( Vc (t0 + T0 ) = 2/3 Vcc.
⇒ T0 = τ. ln 3 = 1,1 RC
Khi thực tập bài hàn lắp này, sinh viên chú ý đến số lượng linh kiện được nhận cho
từng bài thực tập.
Chất lượng mối hàn chắc chắn, bóng, ít hao chì.
Chắc chắn: Đảm bảo không hở mạch khi có chấn động hoặc sử dụng lâu dài.
Bóng: Thể hiện nét đẹp về thẩm mỹ nhưng bóng cũng thỏa mãn hai yêu cầu kỹ
thuật là chì đã chảy được đúng nhiệt độ và nhựa thông đã che phủ đều khắp mối hàn, bảo
đảm sử dụng lâu dài.
Ít hao chì: Thể hiện ý thức tiết kiệm và tối ưu hóa mọi công việc về sau. III.
Phần thực tập cụ thể:
* Trình tự thực hiện các bước trong quá trình thực tập được tiến hành như
sau:
Tính mạch và nêu nguyên lý hoạt động của mạch.
Làm sạch dây nối: cạo sạch dây đồng bằng dao hay giấy nhám.
Thực tập công nhân Trang 11
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
-
Tráng chì đều trên bề mặt ngoài của dây đồng vừa được cạo sạch.
Bố trí linh kiện trên board nổi.
Cắt dây đồng vừa tráng chì nối các chân linh kiện theo sơ đồ mạch
nguyên lý.
Kiểm tra độ bền và bám dính đúng quy cách của các mối hàn, kiểm
tra xem các mối hàn có nối các linh kiện với nhau đúng mạch nguyên lý hay
không.
Nếu không có gì sai sót, sinh viên tiến hành sang bước kế tiếp.
Cấp nguồn vào mạch, vận hành thử.
Chất lượng mối hàn chắc chắn, bóng, ít hao chì, không chảy chì theo
đường đồng (mạch in).
Hai mối hàn gần nhau chì vẫn không chạm nhau, mối hàn tròn đều.
BÀI 2
PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN TỬ
I.
Mục đích yêu cầu.
Trong sửa chữa cần phải hiểu rõ nguyên lý vận hành mạch bên trong lẫn
bên ngoài của mỗi thiết bị (cấu trúc của thiết bị), từ đó, thông qua kiến thức lý thuyết và
phân tích sơ đồ mạch, sẽ định được nơi hư hỏng khi thiết bị có sự cố.
Sơ đồ mạch rất quan trọng trong việc sửa chữa, tuy nhiên thường thì hãng
sản xuất ít cung cấp, hay cung cấp thiếu hoặc do sử dụng lâu ngày nên sơ đồ mạch bị hư,
thất lạc. Do đó thao tác phục hồi sơ đồ mạch là rất cần thiết.
Thực tập công nhân Trang 12
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
Bài thực hành này thực hiện trong điều kiện không có sơ đồ mạch của một
board mạch đã có những linh kiện trên đó, mà dựa vào board mạch với các đường mạch
có sẵn, vị trí liên kết giữa các phần tử trong mạch để vẽ lại sơ đồ mạch nguyên lý và phân
tích nguyên lý làm việc của mạch.
II.
Nội dung
Bài thực tập này giúp sinh viên luyện kỹ năng quan sát các board mạch, để có thể
tìm hiểu hoặc vẽ lại sơ đồ mạch trong một số trường hợp cần thiết, trong lúc sửa chữa.
Các yêu cầu trước khi thực hành.
1. Giới thiệu một số phương tiện dụng cụ: VOM, Oscilloscope và các loại máy đo khác.
*. Dụng cụ căn bản trong sửa chữa và các thao tác cần thiết Sinh viên
sẽ được giới thiệu:
- Các loại cây vit (tourne vis) paker, dẹp.
- Các loại khóa lục giác trong và ngoài có kích thước khác nhau.
- Các loại kìm (cắt, kẹp).
- Dụng cụ hút chì, mỏ hàn, giá đỡ, nhíp dao,v.v.
Hình 2.1: Dụng cụ sửa chữa *. Các
thiết bị đo cụ thể
VOM, Oscilloscope, máy phát sóng sin, vuông, răng cưa, máy phát cao tầng.
Thực tập công nhân Trang 13
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
-
Hình 2.2: Máy phát sóng và dao động ký
2. Bảo dưỡng, bảo quản thiết bị: - Máy đo.
- Máy dùng sửa chữa.
- Sơ đồ máy.
3. An toàn trong lao động:
- Sử dụng vật dụng cách điện để tránh điện giật.
- Tiếp cận máy không có các thao tác dư thừa. - An toàn cho phòng cháy.
Phương pháp thực hiện có thể tiến hành theo các bước sau đây:
1. Sinh viên nhận một board mạch cụ thể và tìm hiểu các linh kiện trên board
mạch.
2. Dựa theo đường mạch trên mạch in và thực hiện “ đo nóng” và “đo nguội” trên
board để vẽ các đường mạch in nối linh kiện trên board, phản ảnh trung thực và
đầy đủ trên giấy.
3. Vẽ sơ đồ mạch nguyên lý của board mạch.
4. Đưa về sơ đồ khối để hiểu cách vận hành.
5. Phân tích nguyên lý làm việc của mạch và công dụng của mạch.
Thực tập công nhân Trang 14
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
III.
Phần thực tập cụ thể:
Sinh viên nhận ở thầy hướng dẫn một board mạch.
Kết hợp với kiến thức, kỹ năng tay nghề để thực hiện phục hồi sơ đồ mạch
cho máy.
Phương tiện thực tập: VOM, Oscilloscope và các loại máy đo khác.
Tùy thời gian nhiều ít, thầy hướng dẫn sẽ khoanh vùng cho sinh viên phục
hồi.
An toàn trong thực tập.
Lưu ý sinh viên các nơi dễ làm đứt, chạm mạch, đứt dây nối. Để giúp việc
phục hồi nhanh, chính xác, sinh viên không được điều chỉnh hoặc làm sai lệch hiện trạng
của máy.
Xưởng Điện tử
Bài 3: Kiểm tra và sửa chữa
BÀI 3
KIỂM TRA VÀ SỬA CHỮA THIẾT BỊ
I.
Mục đích yêu cầu.
-
Thực tập các thao tác trước, trong và sau khi sửa chữa phải rất cẩn
thận
và chính xác.
- Thực tập xác định linh kiện cụ thể trên máy so với ký hiệu trên sơ đồ
mạch và ngược lại.
- Xác định được các thông số của mỗi điểm trên sơ đồ mạch.
II.
Nội dung
Thực tập công nhân Trang 15
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
- Đưa sơ đồ mạch về sơ đồ khối để hiểu cách vận hành (bài 2).
- Khai thác các điểm thử và đo kiểm tra các điểm cần thiết khác trong
mạch (V, A, dạng tín hiệu, tần số, biên độ …). Mỗi điểm trên sơ đồ mạch
thường có ghi các thông số cần thiết, khi máy hư thì các thông số tại điểm này
sẽ biến đổi rất lớn, từ đó, nhờ vào các loại máy đo, sinh viên sẽ xác định cụ thể
thông số sai và suy luận ra nơi hư của máy để sửa chữa.
- Cung cấp kiến thức về phân cực các loại bán dẫn: BJT, FET, SCR,
IC…
- Các bước trên sẽ giúp sinh viên nhạy bén trong đối chiếu thuận
nghịch Và giúp phản xạ chính xác trong sửa chữa.
- Giới thiệu cách phân vùng trong sơ đồ để tìm linh kiện: Tên 201,
221, 301 …
Đối chiếu cột và hàng trên sơ đồ mạch.
Dùng mũi tên để chỉ từ đâu đến đâu.
- Ứng dụng lý thuyết mạch, lý thuyết về phân cực các loại bán dẫn, từ
đó khoanh vùng hư, đi dần đến tìm linh kiện hư (đi từ rộng sang hẹp).
- Khả năng hư của các linh kiện:
Pin: yếu, hở tiếp xúc, hết pin.
Điện trở: đứt, tăng trị số, biến màu, ít khi bị nối tắt.
Tụ điện: nổ, nối đất, rò rỉ, ít khi hở chân.
Cuộn dây: đứt.
Bán dẫn: nối tắt, rò rỉ.
Lưu ý: Các điểm đo nếu không đúng quy định có thể làm hư máy, nghiêng mạch
trống trải để đo, tránh làm chạm 2 điểm gần nhau trên mạch in, tránh làm ngã board,
không vặn (chỉnh) bất cứ nút nào khi chưa có ý kiến của thầy hướng dẫn.
- Sau khi thực tập, đóng máy lại, tránh làm hư vỏ máy vì đưa vào
không đúng khớp.
III.
Phần thực tập cụ thể:
-
Các phương tiện thiết bị là VOM, oscilloscope.
Thực tập công nhân Trang 7 Xưởng Điện tử
3: Kiểm tra và sửa chữa
Bài
- Căn cứ vào sự thay đổi các thông số khi đo ở từng điểm trong máy
sinh viên sẽ suy luận khả năng hư hỏng.
Thực tập công nhân Trang 16
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
-
Đối với IC cần khai thác các chân sau: nguồn; ngõ vào, ra; các phân
cực ở
chân khác.
- IC hư thường rất nóng và thông số ở các chân thường thay đổi rất
lớn. - An toàn trong thực tập: tránh làm chạm mạch khi đo.
Tùy thời điểm cụ thể và thực tế thị trường, sinh viên có thể thực tập công
việc khác nhưng nội dung vẫn nằm trong mảng kiến thức này.
Hình 3.1: Mạch thực tập
Thực tập công nhân Trang 17
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
Thực tập công nhân Trang 8
BÀI 4
VẼ MẠCH IN DÙNG PHẦN MỀM ORCAD
I. Mục đích yêu cầu.
Với kỹ thuật công nghệ ngày càn triễn,bản vẽ mạch điện tử được tạo ra với
sự trợ giúp của máy vi tính sẽ mang những nét đặc trưng mà cách vẽ bằng tay không có
được. Khả năng lưu trữ cập nhật dễ dàng, có thể giả lập chạy thử nghiệm mô phỏng,
chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang thực hiện mạch in, chuẩn hóa các đường nối mạch in và
có thể giao tiếp với máy móc và công nghệ hiện đại tạo ra bản mạch in với kỹ thuật cao.
ORCAD 9.2 là phần mềm dùng để vẽ sơ đồ nguyên lý và mạch in điện tử
khá thông dụng hiện nay với tổ chức như sau: Bắt đầu với phần mềm Capture CIS để vẽ
sơ đồ mạch nguyên lý, sau đó liên thông với các phần mềm khác như Pspice để thiết kế
mạch điện, Layout Plus để vẽ mạch in….
Trong phần thực tập này chỉ giới hạn dùng phần mềm ORCAD 9.2 để vẽ
mạch nguyên lý và mạch in.
Yêu cầu sinh viên
Vẽ và thiết kế các bảng mạch in dùng cho việc ráp board mạch.
Sinh viên sẽ được trang bị các kỹ năng vẽ và cách sử dụng phần mềm
Orcad 9 để vẽ mạch in (layout plus).
II. Nội dung
1. Các lệnh vẽ sơ đồ nguyên lý.
1.1. Lấy và đặt linh kiện.
Để lấy kiện vào bản vẽ, dùng chuột click vào nút Place Part
trên thanh Toolbar hoặc gõ phím p từ bàn phím.
Thực tập công nhân Trang 18
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
-
Trong cửa sổ Place Part gõ tên linh kiện vào ô Part, nếu không tìm thấy linh
kiện thì click chuột vào nút Add Library để bổ sung linh kiện hoặc vào Part Saerh để
tim linh kiện.
Nếu muốn xoay linh kiện, dùng lệnh Rotate hăọc gõ phím R
trên bàn phím. Nếu muốn lật linh kiện dùng lệnh Mirror.
Dùng chuột để di chuyển linh kiện và đặt linh kiện, để kết
thúc ta nhắp phím phải chuột chọn End Mode.
1.2. Nối dây.
Để thực hiện việc nối dây, click chuột vào Place Wire trên
thanh Toolbar hoặc nhấn W trên bàn phím, di chuyễn con trỏ đến vị trí bắt
đầu vẽ rồi click trái chuột, di chuyển con trỏ đến vị trí mới, nếu muốn gấp
khúc và vẽ tiếp thì click trái chuột và vẽ tiếp tục, muốn kết thúc thì click
phải chuột và chọn End wire.
Các đường dây có thể dao nhau và được hiểu không nối nếu
không có đặt Junction.
1.3. Điểm nối.
Để tạo điểm nối, click vào Place Junction trên thanh Toolbar,
di chuyển con trỏ đến vị trí đặt điểm nối rồi click trái chuột, tiếp tục tiếp tục
di chuyển đến vị trí mới.
1.4. Cấp nguồn và nối đất.
Để tạo điểm cấp nguồn, click chuột vào Place Power trên
thanh Toolbar, xuất hiện cửa sổ Place Power.
Thực tập công nhân Trang 19
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
-
Để tạo điểm nối đất, click chuột vào Place Ground trên thanh Toolbar, xuất hiện
cửa sổ Place Ground.
1.5. Viết chữ
Để viết chữ ta click chuột vào nút Place Text ( Biểu tượng
chữ A) trên thanh Toolbar hoặc nhấn T trên bàn phím sẽ xuất hiện cửa sổ
Place Text.
Nhập dòng chữ cần nghi vào, chọn Change để thay đổi Font
chữ và size chữ.Sau đó ấn OK di chuyển đến vị trí mong muốn rồi click trái
chuột để đặt.
1.6. Xóa một thành phần
Để xóa một linh kiện, đường nối… di chuyển con trỏ đến linh
kiện cần xóa rồi click trái chuột để chọn linh kiện, sau đó click phải chuột
rồi Delete hoặc nhấn phím Delete trên bàn phím.
1.7. Thay đổi tên và giá trị linh kiện
Đưa con trỏ đến vị trí tên linh kiện cần thay đổi, Click trái
chuột hai cái sẽ xuất hiện cửa sổ Display Properties.
Thực tập công nhân Trang 20
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
-
Để đặt tên và số thứ tự linh kiện, gõ vào ô Value tên và số thứ
tự cần đặt, sau đó nhắp OK. Change để thay đổi Font và size của tên và số
thứ tự linh kiện, Rotation để xoay…
Để đặt giá trị linh kiện, di chuyển con trỏ đến vị trí giá trị linh kiện cần thay
đổi, click trái chuột hai cái sẽ xuất hiện cửa sổ Display Properties giống
như cửa sổ đặt tên linh kiện. Gõ giá trị cần đặt vào ô Value và các bước
tiếp theo giống như đặt tên linh kiện.
1.8. chọn thành phần trong linh kiện ghép
- Một linh kiện có nhiều thành phần giống nhau được chứa trong cùng một
võ.
- Khi lấy linh kiện luôn nhận được thành phần đầu tiên của linh kiện đó. Để
chọn lại thành phần linh kiện ta click vào tên linh kiện thay đổi thành
A,B,C,D để xác định thành phần tương ứng (vd: U1A,U1B,U1C ,U1D).
1.9. Thay đổi các thông số vẽ
Để thay đổi kích thước bản vẽ, vào Menu Option trên thanh Toolbar, sau đó
chọn Schenmatic Page Properties sẽ xuất hiện cửa sổ Schenmatic Page
Thực tập công nhân Trang 21
Xưởng Điện tử
Bài 4: Vẽ mạch in
Properties trong đó có các New Page Sizie A,B,C,D,E thể hiện kích thước
tương ứng
2. Các lệnh tạo mạch in
2.1. Cách tạo tập tin Netlist
- Sau khi vẽ xong mạch sơ đồ nguyên lý trong Capture Cis và lưu file
- Trong trang vẽ Capture Cis, chọn mục Window, chọn mục 2 dùng quản lý các
vấn đề trang vẽ.
Chọn Design resourse /Schematic /Page1
Thực tập công nhân Trang 22
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Chọn Tools /Create netlist.
*Netlist là tập tin lấy họ là *.MNL, trong tập tin này ghi lại các khai báo như
sau: - Ký hiệu trên sơ đồ sẽ dùng kiểu chân Footprint nào, các chân nào được
nối với nhau.
• Khi chọn Create Netlist thì sẽ hiện ra cửa sổ:
• Chọn mục Layout/ chọn Run ECO to Layout/ OK.
Thực tập công nhân
Trang 23
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Mục Netlist file: địa chỉ cần lưu vào.
2.2. Vẽ mạch in trong Layout
- Sau khi tạo xong File kết nối, nhấp vào biểu tượng Layout Plus để mở trang
bảng vẽ in.
- Chọn File /New và chọn Orcad \ Data\Layout Plus \ DEFAULT.TCH
Ta chọn tập tin hỗ trợ DEFAULT.TCH, nhấn phím Open. Ta thấy hiện ra cửa sổ.
-
Chọn file cần vẽ( vừa tạo Netlist) có họ là *.mnl và click chuột trái vào
Open để mở file trên màn hình hiện ra.
Thực tập công nhân
Trang 24
Xưởng Điện tử
-
Bài 1: Hàn chì
Ta Save file cần vẽ ta có
-
Ta vào Link eisting footprint to componemt… để chọn đế cho linh kiện
trong mạch.
• Xác định các lớp nối:
- Mở mục: View Spreedsheet / Layers. Để chọn lớp vẽ mạch in.
Thực tập công nhân
Trang 25
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
• Chọn kích cỡ đường mạch in.
- Chọn View Spreedsheet \ net, sẽ hiển ra cửa sổ:
-
Tô đậm mục Width min con max, click phải chuột và chọn Properties. Để
chọn lại kích cỡ đường mạch.
Chọn kích cỡ chân linh kiện.
Thực tập công nhân
Trang 26
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
-
Chọn View Spreedsheet \ padstacks, sẽ hiển ra cửa sổ để chọn kích cỡ
chân.
Chạy lệnh nối mạch:
- Nối mạch tự động: Chọn Auto \ Auto Route \ Board.
- Lúc này Layout sẽ tự động nối các đường Net của mạch.
- Chọn phủ masse cho mạch.
Chọn Tool \ Obstacle \ select Tool, vẽ phủ masse rồi click phải chuột và chọn
Properties.
Thực tập công nhân
Trang 27
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
III. Phần thực tập cụ thể:
- Sinh viên vẽ mạch nguyên lý cho mạch nguồn tạo điện áp 5V, 12V.
C1
2200u
2
J2
VOUT
3
C2
470u
2
VIN
GND
U1 7805/TO92
1
C3
0.1u
D1
J1
4
+
-
1
1
2
3
U2 7812/TO92
CON2
1
VIN
VOUT
3
CON3
2
3
BR805D
GND
2
1
C4
470u
C5
0.1u
- Vẽ mạch in cho sơ đồ trên.
* Yêu cầu sinh viên phải bố trí linh kiện sao cho hợp lý, bảng vẽ rõ, các thao
tác nhanh.
BÀI 5
THỰC HIỆN MẠCH IN
I. Mục đích yêu cầu.
Đây là bước đầu đi vào thi công các đường nối cần thiết trên miếng
bakelite tráng đồng, các kỹ năng sẽ được nâng dần lên mạch in nhiều lớp.
Khi đi vào sản xuất hàng loạt, khi đặt hàng, tối thiểu sinh viên cũng
nắm bắt được ưu khuyết điểm của sản phẩm làm ra. II. Nội dung
1. Phương pháp thực hiện mạch in
Sau khi vẽ hoàn chỉnh sơ đồ mạch in trên giấy, chúng ta bước sang giai
đoạn thực hiện mạch in. Trình tự thực hiện tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Dùng giấy nhám nhuyễn đánh sạch lớp oxit hóa đang bám trên tấm mạch
in (phía có tráng lớp đồng), trước khi vẽ các đường mạch.
Bước 2: Tạo đường mạch in trên mặt đồng có các phương pháp sau:
- In mạch in đã vẽ ra giấy để in lụa hoặc ép nhiệt để tạo mạch in trên mặt đồng.
- Dùng viết lông có dung môi acetone để vẽ nối các đường mạch trên mặt đồng
(dựa theo các điểm pointou vừa định vị và sơ đồ mạch đã vẽ trước trên giấy).
Trong khi vẽ ta chú ý, có hai phương pháp để vẽ điểm pad hàn trên mạch in.
Điểm pad hàn có thể vẽ theo hình tròn hoặc hình vuông. Thông thường điểm
pad tròn dễ thực hiện nhưng lại kém tính mỹ thuật hơn điểm pad vuông.Muốn
thực hiện điểm pad vuông, ta có thể dùng viết tô rộng (quanh vị trí cầntạo điểm
pad vuông), sau đó dùng đầu mũi dao nhọn và thước kẻ tỉa bớt mực để duy trì
Thực tập công nhân
Trang 28
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
một vùng mực bám hình vuông cho điểm pad cần thực hiện. Công việc này đòi
hỏi nhiều thời gian và sự tỉ mỉ khi thực hiện.
- Sau khi đã tạo các đường mạch trên mặt đồng của mạch in, ta quan sát xem có
vị trí nào bị vẽ không liền nét, độ đậm của các đường phải đều nhau, đồng thời
không bỏ sót đường mạch nào cả. Trong trường hợp cần thiết, sinh viên phải
chờ cho mực khô hẳn rồi đồ lại một lần nữa.
Bước 3: Sau khi vẽ hoàn chỉnh, sinh viên chờ khô mới mang mạch in nhúng vào
thuốc tẩy. Hóa chất tẩy sẽ ăn mòn lớp đồng tại các vị trí không bám mực và sẽ để
nguyên lớp đồng tại các vị trí được bao phủ bằng các đường vẽ mực. Khi nhúng
mạch in trong thuốc tẩy, muốn phản ứng hóa học xảy ra nhanh, cần thực hiện các
thao tác sau để tăng tốc độ phản ứng:
- Lắc tấm mạch trong chậu thuốc.
- Nên đặt chậu thuốc tẩy nơi có ánh sáng mặt trời để tăng cường tốc độ phản ứng
nhờ hiệu ứng quang.
- Nếu thuốc tẩy được nung nóng khoảng 50 oC thì thời gian tẩy sẽ nhanh hơn khi
thuốc tẩy có nhiệt độ thấp (bằng nhiệt độ môi trường).
Bước 4: Sau khi tẩy xong các phần đồng không cần thiết, nên ngâm mạch vào
trong nước lã và dùng giấy nhám nhuyễn chà sạch các đường mực đã vẽ. Công
việc sẽ chấm dứt khi các đường mạch được đánh bóng và sáng.
Trước khi dùng nhựa thông lỏng phủ bảo vệ lớp đồng, ta dùng khoan (đường
kính lưỡi khoan khoảng 0,8 -1mm) để khoan các lỗ ghim linh kiện. Trong một
vài trường hợp, ta có thể dùng máy dập bấm lỗ thay vì khoan. Tuy nhiên, lỗ dập
không tròn và khi dập dễ làm mẻ lớp bakelite nhưng tốc độ thi công nhanh hơn,
và dễ thao tác hơn phương pháp khoan.
Bước 5: Sau khi khoan (hay dập) lỗ xong, cần đánh sơ lại một lần mạch in (phía
có các đường đồng) bằng giấy nhám nhuyễn, làm sạch lớp oxit hóa lần cuối rồi
mới nhúng tấm mạch vào dung dịch nhựa thông pha với xăng và dầu lửa. Khi
nhúng xong mạch, để ráo và phơi khô lớp sơn phủ rồi mới hàn linh kiện lên mạch.
III. Phần thực tập cụ thể:
- Sinh viên sẽ thực hiện mạch in theo trình tự các bước đã được trình bày trong
phần II.
Thực tập công nhân
Trang 29
Xưởng Điện tử
-
Bài 1: Hàn chì
Hàn linh kiện vào board mạch in.
Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động của mạch.
P1
CONNECTOR DB9
gnd
C1
22p
C2
22p
5V
C
2
GND
V-
10
11
12
11
R1OUT
T1IN
P3.0/RXD
P3.1/TXD
12
13
14
15
16
17
15
MAX232
C8
10uF
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
gnd
P3.2/INTO
P3.3/INT1
P3.4/TO
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD
AT89C51
P2.0/A8
P2.1/A9
P2.2/A10
P2.3/A11
P2.4/A12
P2.5/A13
P2.6/A14
P2.7/A15
GND
C2+
C2-
6
PSEN
ALE/PROG
gnd
10
8
9
7
T2IN
R2IN
R2OUT
T2OUT
C+
C1-
4
5
RST
29
30
20
R1IN
T1OUT
1
3
V+
16
VCC
U4
13
14
9
R6
R
MASTER
1
2
3
4
5
6
7
8
J5
p2.0
p2.1
p2.2
p2.3
p2.4
p2.5
p2.6
p2.7
21
22
23
24
25
26
27
28
IN
OUT
CON8
RESISTOR SIP 9
C9
2200uF
BRIDGE
5V
vcc
3
J6
C10
470uF
gnd
gnd
gnd
C11
104
gnd
5V
1
2
3
CON3
Yêu cầu khi thực hiện hoàn thành.
- Đúng sơ đồ mạch.
- Đường mạch in không bị chạm, không đứt mạch.
- Đường mạch đều, thẳng vuông góc cạnh.
- Mã số trên mạch in rõ nét, có lớp bảo vệ (nhựa thông) mỏng đều, các lỗ
khoan đúng tâm.
- Các mối hàn phải đạt yêu cầu.
- Mạch hoạt động ổn định.
BÀI 6
LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
Thực tập công nhân
Trang 30
J4
p1.0
p1.1
p1.2
p1.3
p1.4
p1.5
p1.6
p1.7
1
2
3
4
5
6
7
8
CON8
R3
C
1
U5
7805/TO92
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8
1
+ 1
12VAC
gnd
D1
GND
2
4 -
R2
vcc
2
1
vcc
RESISTOR SIP 9
CON8
gnd
J2
1
2
3
4
5
6
7
8
1
39
38
37
36
35
34
33
32
9
8
7
6
5
4
3
2
2
P0.0/AD0
P0.1/AD1
P0.2/AD2
P0.3/AD3
P0.4/AD4
P0.5/AD5
P0.6/AD6
P0.7/AD7
2
3
4
5
6
7
8
9
1
C5
10uF
VCC
EA/VPP
5V
J3
p0.0
p0.1
p0.2
p0.3
p0.4
p0.5
p0.6
p0.7
C
vcc
40
31
C3
10uF
XTAL1
XTAL2
U1
5V
C6
10uF
R1
vcc
4 SW1 3
C7
10uF
1
5V
2
3
4
5
6
7
8
9
gnd
Rx
Tx
19
18
1
6
2
7
3
8
4
9
5
vcc
12MHz
Y1
ToolBar
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Với ngành tự động hóa ngày càng phát triển, dùng máy tính để giám
sát và điều khiển ngày càng phổ biến. Với sự hổ trợ của máy tính và ngôn ngữ
lập trình ta sẽ lưu trữ, giám sát, điều khiển hệ thống tự động.
Yêu cầu sinh viên phải biết sử dụng Delphi và cổng nối tiếp
II. NỘI DUNG
Có rất nhiều ngôn ngữ lập trình được dùng trên máy tính để điều khiển và
giám sát nhưng giới hạn trong bài thực hành này ta chỉ xét đến ngôn ngữ lập trình
Delphi.
Delphi là một ngôn ngữ lập trình có khả biên dịch mạnh mẽ, các ứng dụng
Windows trực quan, giao tiếp với thiết bị bên ngoài thuận lợi.
Trong phần thực tập này chỉ giới hạn dùng Delphi để giao tiếp thiết bị bên
ngoài qua cổng Com.
2.1.
Môi trường phát triễn của Delphi.
2.1.1. Cửa sổ chính của chương trình Delphi
Của sổ chương trình Delphi được xem như trung tâm điều khiển của môi
trường soạn thảo và biên dịch ứng dụng.
Cửa sổ chính chia làm 3 phần nhỏ: Trình đơn, thanh toolbar và bảng chứa
các công cụ để xây dựng ứng dụng.
Object
Inspector
Code
Explorer
Code
Editor
Thực tập công nhân
Form
Designer
Trang 31
Component
Pallet
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Trình đơn chia ra làm nhiều mục chọn với các nhóm chức năng khác nhau
biên dịch, chạy, gỡ lỗi ứng dụng, thiết lập cấu hình cho môi trường Delphi, soạn
thảo mã lệnh…. Ban cũng có thể dẽ dàng tìm thấy những chức năng tương ứng
này trên các nút nhấn của thanh toolbar.
2.1.2. Thanh Toolbar.
ToolBar là nơi chứa các nút nhấn tắt thay thế cho những mục chọn trên
trình đơn như: mở/đóng tập tin dự án, chạy chương trình, gỡ lỗi ứng dụng,
xem tài liệu trợ giúp.
Khi bạn di chuyển chuột lên từng nút nhấn, Delphi sẽ hiển thị một thông
điệp nhỏ gọi là ToolTip cho biết chức năng cụ thể của nút nhấn.
2.1.3 Cửa sổ thiết kế Form (Form Designer).
Cửa sổ thiết kế Form hay Form Desiger khởi đầu là một cửa trống, đây chính
là cửa sổ thực tế dành cho chương trình ứng dụng của bạn.
Những gì bạn thiết kế trực quan trên Form gần như sẽ là 95% hình ảnh của
chương trình trong thực tế. Bạn tương tác với cửa sổ Form bằng cách chọn
một đối tượng trên bảng công cụ, nắm – kéo và đặt những đối tượng này vào
một vị trí thích hợp trên Form. Sau đó, bạn có thể dùng chuột hoặc bàn phím
để chỉnh sửa, thay vị trí cho thích hợp. Ngoài ra bạn có thể thay đổi hình dáng,
màu sắc, cách ứng xử đối tượng khi người ta dùng tác động vào chúng thông
qua cửa sổ Object Inspector và cửa sổ soạn thảo mã lệnh Code.
2.1.4. Cửa sổ Object Inspector
Với cửa sổ Object Inspector bạn có thể bổ sungm thay đổi thuộc tính
(properties) của các thành phần đối tượng đang có trên Form một cách trực quan.
Thực tập công nhân
Trang 32
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Chương trình cũng sẽ qui định cách ứng xử của từng đối tượng thông qua các tình
huống (event) qui định sẵn trong cửa sổ Object Inspector.
Thuộc tính là tập hợp dữ liệu cho biết các thông tin và thuột tính của một
đối tượng như chiều rộng, chiều cao, màu sắc, Font chữ …. Hình ảnh đối tượng
mà bạn nhìn thấy trên màng hình, chính là tập hợp nhiều thuột tính khác nhau của
đối tượng tạo nên.
Tình huống là một đoạn mã lệnh được dùng để đáp ứng một yêu cầu nào đó
của delphi và của hệ thống. Khi người dùng kích chuột vào đối tượng , khi một
phím được nhấn hay khi Windows cần vẽ lại một vùng nào đó trên màn hình, bạn
cũng nhận được một tình huống riêng biệt để xử lý.
2.1.5. Cửa sổ soạn thảo mã lệnh Code Editor.
Cửa sổ soạn thảo mã lệnh Code Editor là nơi thật sự thể hiện nội dung của
chương trình. Đó là nơi bạn gõ lệnh, thiết kế nội dung cho thủ tục, hàm, cài đặt các
phương thức cho lớp…. Bạn sẽ không phải viết toàn bộ mã lệnh cho chương trình.
Delphi tự động sản sinh khung mã định sẵn. Nhiệm vụ của lập trình viên đơn giản
chỉ cần hiểu ý nghĩa những đoạn mã Delphi sinh ra và chèn vào đó những lệnh xử
lý thích hợp.
Nếu muốn, bạn vẫn có thể tự tạo lấy bộ khung bằng cách viết lệnh thủ
công, nhưng trừ khi bạn đã nắm vững Delphi và muốn đào sâu thêm, còn không
thì hãy để Delphi tự động thực hiện những công việc đó.
Ví dụ: Chương trình hiển thị chuỗi ‘ Hello World’ trên một cửa sổ Windows.
•
Chọn File/New Application từ trình đơn. Delphi tạo ra cho
bạn một cửa sổ Form đặt trong Unit.pas cùng với tập tin dự án
Project1.dpr.
•
Chọn File/ Save All. Hãy đặt tên cho Unit là MainFrm.pas
thay cho
Unit1.Pas và đặt tên cho tập tin dự án là HelloWin.dpr thay cho project.dpr
•
Trên bảng công cụ Standard hãy chọn đối tượng Label
đặt
vào cửa sổ Form.
•
Vào cửa sổ Object Inspector, nhập thuộc tính cho đối tượng
Label như sau:
Caption
Hello World
Font
Times New Roman, size 12, Bold
Thực tập công nhân
Trang 33
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Nhấn Ctrl + F9 để biên dịch chương trình và nhấn F9 để gọi chương trình thực thi.
Bạn sẽ thấy chương trình hiển thị chữ Hello World in đậm. Hảy dùng chuột nắm
kéo và di chuyển cửa sổ đến các vị trí khác nhau trên màn hình.
Để tạo tập tin .exe bạn chọn Project/Buid all. Delphi sẽ xây dựng tập tin
thực thi HelloWin.exe. Bạn có thể chép duy nhất một tập tin này cho chạy trên
mọi hệ điều hành Windows 32 bit.
2.2. Các thành phần điều khiển của Windows.
Windows cung cấp các thành phần điều khiển giao diện đồ họa để tương tác
với người dùng thông qua chuột và bàn phím. Bạn có thể tìm thấy đối tượng này
trên bảng công cụ Standard của môi trường Delphi.
2.2.1. Nút nhấn (Button)
Mặc dù cơ chế làm việc của nút nhấn rất đơn giản, nó lại là thành phần
khá quan trọng trong các giao diện sử dụng đồ họa.
Nút nhấn được Delphi đặt trong lớp đối tượng có tên là TBUTTON. Tình
huống thường sử dụng nhất của nút nhấn là OnClick. Khi người dùng kích chuột
vào nút nhấn, tình huống này sẽ được gọi để phản ứng lại bằng tác vụ nào đó.
2.2.2. Nhãn (Label)
Nhãn là thành phần đơn giản nhất trong thư viện VCL. Đối
tượng nhãn chỉ dùng để trình bày một chuỗi văn bản thông thường, nhằm mục đích
mô tả thêm thông tin cho các đối tượng khác. Ta cũng có thể dùng nhãn để làm
công cụ đưa kết quả ra màn hình dưới dạng chuỗi.
Nhãn được Delphi đặt trong lớp đối tượng có tên là TLABEL.
Thuộc
tính thường sử dụng nhất của nhãn là:
Thuộ c tính
Ý nghĩ a
Caption
Thể hiện nộ i dung nhãn
Font
Đinh Font chữ, kiểu chữ cho nhãn
Transparent
Cho phép màu nền của nhãn trùng với
màu nền củ a Form
2.2.3. Ô đánh dấu (CheckBox)
Ô đánh dấu được dùng rất phổ biến trong các chương trình Windows. Nó cho
phép người dùng chọn hoặc bỏ chọn yêu cầu nào đó. Mổi lần bạn kích chuột vào ô
CheckBox , nó cho phép thay đổi trạng thái đánh dấu.
Thực tập công nhân
Trang 34
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Ô đánh dấu Checkbox được Delphi đặt trong lớp đối tượng có tên là
TCHECKBOX.
Thuộc tính thường dùng nhất của Checkbox là Checked mang kiểu Boolean. Nếu
Checked = true thì ô đánh dấu được chọn. Nếu Checked = false thì ô đánh dấu
không chọn. Khi ô đánh dấu được kích chuột để yêu cầu thây đổi trạng thái, thì
tình huống OnClick sẽ phát sinh.
2.2.4. Ô văn bản (Editbox).
Ô văn bản, còn gọi là Edit box. Đây là thành phần nhập liệu đơn giản. Bạn
được phép nhập vào chuỗi văn bản, chỉnh sửa, di chuyển con nháy để soạn thảo
bằng các phím mũi tên. Với ô văn bản, bạn chỉ được phép nhập một dòng văn bản
duy nhất.
Ô văn bản được Delphi đặt trong lớp đối tượng có tên là TEDIT.
Thuột tính thường được sử dụng nhất của đối tượng ô văn bản là thuộc tính Text.
Nó trả về một chuổi, cho biết nội dung dữ liệu mà người dùng nhập vào. Mổi khi
dữ liệu hay nội dung của thuộc tính text bị thay đổi, tình huống Onchange sẽ được
gọi. Bạn có thể sử dụng tình huống này để kiểm tra dữ liệu cho người dùng nhập
vào, cập nhật lại các thông tin có liên quan đến dữ liệu.
2.2.5. Vùng văn bản (Memo).
Memo cho phép nhập vào cùng lúc nhiều dòng dữ liệu. Bạn có thể dùng
chương trình Memo để tạo chương trình soạn thảo văn bản, tương đương chương
trình Notepad.exe. Bạn có thể dùng Memo để xuất ra chuỗi văn bản.
Vùng văn bản được Dephi đặt trong lớp đối tượng có tên TMEMO.
Thuộc tính thường được sử dụng nhất của đối tượng Memo là Lines. Thuộc tính
Line có kiểu Tstring, được dùng để quản lý danh sách các dòng dữ liệu mà Memo
đang có. Bạn có thể gọi phương thức và thuộc tính phụ của Lines như sau.
Thuộ c tính
Lines.add
Lines.Count
Lines.Clear
Ý nghĩ a
Thêm vào một Memo một dòng mớ i
Trả về số dòng trong Memo
Xóa tất cả các dòng mà Memo đang chứ
a
Lines.LoadFromFile
Nạp các dòng văn bản vào Memo từ tập
tin
Lines.SaveTofile
Lưu dữ liệu của Memo xuống tậ p tin
Thuộc tính Text của Memo là một chuỗi bao gồm tất cả các dòng trong Memo
cộng lại, mỗi dòng cách nhau bằng ký tự 10 và 13.
Tình huống thường sử dụng nhất của Memo là OnChange. Tình huống này được
gọi khi người dùng sửa đổi hoặc thêm nội dung vào Memo.
Chọn File/New Application từ trình đơn đặt Form1 đối tượng Tedit, 1 đối tượng
Tmemo, 3 đối tượng Tbutton và một đối tượng Tlabel thiết lập tình huống và
phương thức xử lý từng đối tượng như sau:
Thực tập công nhân
Trang 35
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Đối tượ ng
Thuộ t tính
Giá trị
TFORM
Name
Caption
OnCloseQuery
Form1
Delphi Notepad
FormCloseQuery
TMEMO
Name Lines(…)
Onchange
MemoEditor
Xóa trắng
MemoEditorChange
TEDIT
Name Tex
EditFileName
C:\My Documents\thu.tex
TLABEL
Name
Caption
Label1
File Name
TBUTTON
Name Caption
OnClick
ButtLoad
Load
ButtLoadClick
TBUTTON
Name Caption
OnClick
ButtSave
Save
ButtSaveClick
TBUTTON
Name Caption
OnClick
ButtClear
Clear
ButtClearClick
unit Unit1;
interface uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls; type
TForm1 = class(TForm)
editFileName:
TEdit;
buttLoad:
TButton;
buttSave: TButton; Button3:
TButton;
MemoEditor: TMemo;
Label1: TLabel;
procedure buttLoadClick(Sender: TObject);
procedure buttSaveClick(Sender: TObject); procedure
MemoEditorChange(Sender: TObject);
Thực tập công nhân
Trang 36
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
procedure FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean);
procedure Button3Click(Sender: TObject);
procedure
editFileNameChange(Sender: TObject); private
{ Private declarations }
isModified:Boolean; public
{ Public declarations }
end; var
Form1: TForm1;
implementation {$R
*.DFM}
procedure TForm1.buttLoadClick(Sender: TObject);
begin
MemoEditor.Lines.LoadFromFile(editFileName.Text);
isModified:=False; end;
procedure TForm1.buttSaveClick(Sender: TObject); begin
if isModified then
MemoEditor.Lines.SaveToFile(editfilename.Text); end;
procedure TForm1.MemoEditorChange(Sender: TObject); begin
isModified:=true; end;
procedure TForm1.FormCloseQuery(Sender: TObject; var CanClose: Boolean);
begin if ismodified then
if MessageBox(handle,'Do you want to save
file','Warning',MB_YESNO)=ID_YES then
ButtSaveClick(Sender); end;
procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject); begin
MemoEditor.Lines.Clear; end;
procedure TForm1.editFileNameChange(Sender: TObject);
begin end; end.
Sau khi nhấn F9 ta có
Thực tập công nhân
Trang 37
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
2.2.6. Trình đơn chính (MainMenu)
Trình đơn là đối tượng đồ họa bạn thường thấy và rất hay dùng trong các
chương trình ứng dụng. Trình đơn chính (main menu) là một dãy các lựa chọn
nằm phía trên cửa sổ. Khi click chuột vào một lựa chọn nào đó, bạn sẽ nhận được
danh sách các mục chọn khác sổ xuống. Chọn một mụ trên trình đơn, cũng đồng
nghĩa với việc yêu cầu chương trình thực hiện một tác vụ nào đó.
Đối tượng của trình đơn chính Delphi đặt tên là TMAINMENU
Dưới đây là các bước hướng dẫn bạn cách xây dựng một thanh trình đơn chính
cho cửa sổ Form.
• Chọn File/ New Application, đặt lên Form đối tượng trình đơn
TmainMenu.
• Để xây dựng các mục chọn trình đơn, bạn hãy kích chuột vào đối tượng
TmainMenu, hoặc chọn thuộc tính Items từ cửa sổ Object Inspector.
Delphi sẽ hiển thị cửa sổ thiết kế trình đơn cho phép bạn nhập vào từng
mục chọn.
• Bạn bắt đầu nhập vào tiêu đề cho từng mục chọn bằng cách thay đổi thuộc
tính caption trong cửa sổ Object Inspector. Delphi sẽ tự tạo ra một mục
chọn rỗng tiếp theo để bạn có thể thêm vào mục chọn mới. Mỗi mục chọn
được xem là một đối tượng có tên gọi là TMENUITEM.
• Để chọn trình đơn con cho một mục chọn, bạn nhấn phím phải chuột vào
mục chọn để Delphi hiện thị chương trình đơn tắt, tiếp theo hãy chọn
Create Submenu để tạo trình đơn con.
2.2.7. Đối tượng Timer
Có lẽ, Timer là thành phần có ít thuộc tính và phương thức xử lý nhất, trong
số những thành phần VCL do Delphi cung cấp. Tuy nhiên , Timer là thành đối
tượng hữu dụng và rất thú vị. Timer do Delphi đặt trên bảng công cụ System.
Timer được xem là thành phần VCL không trực quan,, bởi vì bạn không nhìn thấy
lúc chương trình thực thi. Thay vào đó, Timer hoạt động phía sau hậu trường. Nó
được dùng để đếm gian. Nếu có khoảng thời gian nào đó trôi qua, mã lệnh đặt
Thực tập công nhân
Trang 38
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
trong phương thức xử lý tình huống OnTimer sẽ được gọi thực thi. Nếu Tiẻ vẫn
còn hiệu lực thì OnTimer sẽ được thực thi đều đặn.
Timer được Delphi dặt lớp đối tượng có tên TTIMER
Thuộc tính thường được sử dụng nhất của Timer là
Thuộ c tính Ý nghĩ a
Interval
Khoảng thời gian định kỳ của Timer được Windows cho phép hoạt
động. Giá trị Interval được tính bằng 1/1000 giây. Interval =1000
tương đương với khoảng thờ i gian 1 giây.
Enabled
TRUE: Timer ở trạng thái hoạt động. FALSE: Timer đặt ở trạng thái
vô hiệu lự c.
Vi dụ trình hiển thị thời gian.
procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin
caption:=TimeTostr(now());
end;
Kết quả.
2.2.8. Đối tượng Comport
cổng Com.
Đây là thành phần Delphi dùng để giao
tiếp với thiết bị bên ngoài thông qua
Comport được Delphi dặt lớp đối
tượng có tên TCOMPORT
Tình huống thường được sử dụng của đối tượng TCOMPORT là OnAfterClose
( đóng cổng Com), OnAfterOpen ( mở cổng Com), OnRxChar (nhận dữ liệu từ
cổng Com).
Ví dụ:
Viết một chương trình xuất nhập dữ liệu thông qua cổng Com
Chọn File/New Application từ trình đơn đặt Form1 đối tượng Tedit, 1 đối tượng
Tmemo, 5 đối tượng Tbutton thiết lập tình huống và phương thức xử lý từng đối
tượng như sau:
Đối tượ ng
Thuộ t tính
Giá trị
TFORM
Name
Form1
Caption
Delphi Notepad
TMEMO
Name
Memo1
Lines(…)
Xóa trắ ng
Thực tập công nhân
Trang 39
Xưởng Điện tử
TEDIT
TBUTTON
TBUTTON
TBUTTON
TBUTTON
TBUTTON
TCOMPORT
Bài 1: Hàn chì
Name
Tex
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
Caption
Name
OnRxChar
Edit1
Xóa trắ ng
ButtonOpen Open
ButtonSetting Setting
ButtonSend Send
ButtonClear Clear
ButtonExit Exit
Comport
ComportRxChar
unit
cong;
interface uses
Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,
StdCtrls, ExtCtrls, CPort; type
TForm1 = class(TForm)
Panel1: TPanel;
Memo1: TMemo;
ButtonOpen: TButton;
Edit1: TEdit;
ButtonSend: TButton;
ButtonExit: TButton;
ComPort: TComPort;
ButtonSettings: TButton;
ButtonClear: TButton;
procedure ButtonExitClick(Sender: TObject);
procedure
ButtonOpenClick(Sender: TObject);
procedure
ButtonSettingsClick(Sender: TObject);
procedure
ButtonSendClick(Sender: TObject);
procedure
ComportRxChar(Sender: TObject; Count: Integer); procedure
ButtonClearClick(Sender: TObject);
procedure Memo1Change(Sender: TObject);
private
{ Private declarations }
public
{ Public declarations }
end; var
Form1: TForm1;
implementation
Thực tập công nhân
Trang 40
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
{$R *.DFM}
// Đóng cổng Com và exit chương trình procedure
TForm1.ButtonExitClick(Sender: TObject); begin
Comport.Close;
Close; end;
// Đóng mở Cổng Com
procedure TForm1.ButtonOpenClick(Sender: TObject); begin
if ComPort.Connected then // Kiểm tra cổng Com có mở không
begin
Comport.Close; // Nếu mở thì ta đóng cổng lại và hiển thị ‘ Close’
ButtonOpen.Caption:='Close';
end
else
begin
Comport.Open;
ButtonOpen.Caption:='Open';
end; end;
// Đặt các tham số cho cổng Com
procedure TForm1.ButtonSettingsClick(Sender: TObject); begin
Comport.ShowSetupDialog;
Comport.Open; end;
// Gửi dữ liệu ra cổng Com
procedure TForm1.ButtonSendClick(Sender: TObject);
var i: byte; s: string; begin
if
edit1.Text=''
then
exit;
s:=chr(strtoint(edit1.Text));
// s:=edit1.text;
for i:=1 to length(s) do comport.WriteStr(s[i]); //Nhận dữ liệu từ Edit1 ghi ra
cổng Com end;
// Nhận dữ liệu từ cổng com xuất ra Memo1
procedure TForm1.ComportRxChar(Sender: TObject; Count: Integer);
var str:string; begin
comport.ReadStr(str,count);
//Memo1.Text := Memo1.Text + str;
Memo1.Text := inttostr(ord(str[1]));
end; // Xóa vùng Memo1
procedure TForm1.ButtonClearClick(Sender: TObject);
begin
Memo1.Lines.Clear; end;
procedure TForm1.Memo1Change(Sender: TObject);
begin end; end.
Khi chạy chương trình ta được.
Thực tập công nhân
Trang 41
Xưởng Điện tử
III.
Bài 1: Hàn chì
PHẦN THỰC TẬP CỤ THỂ
• Viết chương trình xuất nhập dữ liệu.
Giới thiệu về tổ thực tập
Thiết lập cổng com
Đóng, mở cổng
Gửi dữ liệu ra cổng COM - Nhận dữ liệu từ cổng
COM và hiển thị *. Yêu cầu sinh viên thao tác nhanh, trang trí đẹp.
BÀI 7
GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ
I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
Hiện nay, vi xử lý và vi điều khiển đóng vai trò rất quan trọng
trong lĩnh vực điều khiển tự động. Các bộ điều khiển dùng linh kiện rời
dần dần được thay thế bởi các bộ điều khiển dùng vi xử lý. Mặc dù đã
được học các vấn đề cơ bản như quét bàn phím, quét bảng đèn, điều
khiển động cơ bước, điều rộng xung,… tuy nhiên đa số sinh viên đều
gặp nhiều khó khăn khi phải phối hợp các lý thuyết cơ bản trên để được
chương trình hoàn chỉnh điều khiển một đối tượng cụ thể. Mục đích của
bài thực hành này giúp sinh viên làm quen với vi điều khiển thông dụng
hiện nay và ứng dụng chúng để điều khiển các đối tượng cụ thể. Bài
thực hành tập trung vào phương pháp thiết kế chương trình sao cho dễ
sửa chữa, mở rộng.
Bài thực hành này yêu cầu sinh viên phải biết trước cấu tạo và
lập trình
89C51
II. NỘI DUNG
1. Kiến trúc của vi điều khiển 8951.
2.U1
Thực tập công nhân
Trang 42
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
39
21
P0.0/AD0 38 P2.0/A8
22
37
P0.1/AD1 P0.2/AD2
P2.2/A10 P2.1/A9
36
P0.3/AD3
P2.3/A11
25
35
P0.4/AD4
P2.4/A12
26
23 24
3433 32
P0.5/AD5 P0.6/AD6
P0.7/AD7
P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15
27 28
12 3
P1.0 P1.1 P1.2
10
11
P3.2/P3.0/RXD P3.1INT0 /TXD 12 13
4
P1.3
14
56 7
P1.4 P1.5 P1.6
8
P1.7
P3.3/INT1
P3.6/P3.4/T0 P3.5/T1 WR
15 16 17
P3.7/RD
19
XTAL1 ALE/PROG
18
XTAL2 PSEN
31
EA/VPP
9
RST
30
29
AT89C51
IC vi điều khiển 8951 thuộc họ MCS51 có các đặc điểm sau :
+ 4 kbyte Flash.
+ 128 byte RAM
+ 4 port I/0 8 bit
+ Hai bộ định thời 16 bits
+ Giao tiếp nối tiếp
+ 64KB không gian bộ nhớ chương trình ngoài
+ 64 KB không gian bộ nhớ dữ liệu ngoài
a.Port0: là port có 2 chức năng, ở trên chân từ 32 đến 39 của MC
8951. Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ ngoài, P0 được sử dụng
như là những cổng I/O. Còn trong các thiết kế lớn có yêu cầu một số lượng
đáng kể bộ nhớ ngoài thì P0 trở thành các đường truyền dữ liệu và 8 bit thấp
của bus địa chỉ.
b.
Port1: là một port I/O chuyên dụng, trên các chân 1-8 của
MC8951. Chúng được sử dụng với một múc đích duy nhất là giao tiếp với
các thiết bị ngoài khi cần thiết.
c.
Port2: là một cổng có công dụng kép trên các chân 21 – 28
của MC 8951. Ngoài chức năng I/O, các chân này dùng làm 8 bit cao của
bus địa chỉ cho những mô hình thiết kế có bộ nhớ chương trình ROM ngoài
hoặc bộ nhớ dữ liệu RAM có dung lượng lớn hơn 256 byte.
d.
Port3: là một cổng có công dụng kép trên các chân 10 – 17
của MC 8951. Ngoài chức năng là cổng I/O, những chân này kiêm luôn
Thực tập công nhân
Trang 43
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
nhiều chức năng khác nữa liên quan đến nhiều tính năng đặc biệt của MC
8951, được mô tả trong bảng sau:
Bit
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
Tên
RxD
TxD
Chức năng chuyển đổ i
Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.
Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp.
Ngắt ngoài 0.
INT0
INT1 Ngắt ngoài 1.
Ngõ vào TIMER 0.
T0
Ngõ vào của TIMER 1.
T1
ÖWR Điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài.
Đ iều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài.
RD
Bảng 2.1 : Chức năng của các chân trên port3
e.
PSEN (Program Store Enable): 8951 có 4 tín hiệu điều
khiển, PSEN là
tín hiệu ra trên chân 29. Nó là tín hiệu điều khiển để cho phép truy xuất bộ
nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE (Output Enable)
của một EPROM để cho phép đọc các byte mã lệnh của chương trình. Tín
hiệu PSEN ở mức thấp trong suốt phạm vi quá trình của một lệnh. Các mã
nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua bus và được chốt vào
thanh ghi lệnh của 8951 để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong
ROM nội PSEN sẽ ở mức cao.
f.
ALE (Address Latch Enable ): Tín hiệu ra ALE trên chân 30
tương hợp với các thiết bị làm việc với các xử lý 8585, 8088. 8951 dùng
ALE để giải đa hợp bus địa chỉ và dữ liệu, khi port 0 được dùng làm bus địa
chỉ/dữ liệu đa hợp: vừa là bus dữ liệu vừa là byte thấp của địa chỉ 16 bit .
ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nữa đầu
của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó, các đường Port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ
liệu trong nữa sau chu kỳ của chu kỳ bộ nhớ.
Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên
chip và có thể được dùng là nguồn xung nhịp cho các hệ thống. Nếu xung
trên 8951 là 12MHz thì ALE có tần số 2MHz. Chân này cũng được làm ngõ
vào cho xung lập trình cho EPROM trong 8951.
g.
EA (External Access): Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường
được nối lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, 8951
thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp (4K). Nếu ở
mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng. Người ta còn
dùng chân EA làm chân cấp điện áp 21V khi lập trình cho EPROM trong
8951.
h.
RST (Reset): Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8951.
Khi tín hiệu này được đưa lên mức cao (trong ít nhất 2 chu kỳ máy), các
Thực tập công nhân
Trang 44
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
thanh ghi trong 8951 được đưa vào những giá trị thích hợp để khởi động hệ
thống.
i.OSC: 8951 có một bộ dao động trên chip, nó thường được nối với thạch
anh giữa hai chân 18 và 19. Tần số thạch anh thông thường là 12MHz.
j. POWER: 8951 vận hành với nguồn đơn +5V ( 20%. Vcc được nối vào
chân 40 và Vss (GND) được nối vào chân 20.
2. Tìm hiểu về tập lệnh của 89C51.
Một số lệnh thường gặp.
ACALL addr11 : Gọi chương trình con(gọi đến địa chỉ tuyệt đối).
Mô tả: ACALL gọi không điều kiện một chương trình con đặt tại địa chỉ
được chỉ ra trong lệnh. Lệnh này tăng nội dung của PC bởi 2 để PC chứa địa
chỉ của lệnh kế lệnh ACALL, sau đó cất nội dung 16 bit của PC vào
stack(Byte thấp cất trước) và tăng con trỏ stack SP bởi 2. Do vậy chương
trình con được gọi phải được bắt đầu trong cùng khối 2K của bộ nhớ chương
trình với Byte đầu tiên của lệnh theo sau lệnh ACALL. Các cờ khong bị ảnh
hưởng.
LCALL addr16 : Gọi chương trình con. Chương trình con được gọi phải
được bắt đầu trong cùng khối 64K của bộ nhớ chương trình với Byte đầu
tiên của lệnh theo sau lệnh LCALL. Các cờ khong bị ảnh hưởng. ADD
A,: Cộng
Mô tả: ADD Cộng nội dung của một byte ở địa chỉ được chỉ ra trong lệnh với
nội dung thanh chứa và đặt kết quả vào thanh chứa.
ADD có 4 kiểu định địa chỉ cho toán hạn nguồn: thanh ghi, trực tiếp, thanh
ghi gián tiếp hoặc tức thời.
AJMP addr11: Nhảy đến địa chỉ tuyệt đối. Đích nhảy đến phải trong cùng
khối 2K của bộ nhớ chương trình với byte đầu tiên của lệnh theo sau lệnh
AJMP.
ANL ,: thực hiện phép toán AND từng bít giữa hai
toán hạng được chỉ ra trong lệnh và lưu kết quả vào toán hạn đích. Các cờ
không bị ảnh hưởng.
CJNE ,,rel : So sánh và nhảy nếu không bằng. Cờ
nhớ được set bằng 1 nếu giá trị nguyên không dấu của toán hạn trước nhỏ
hơn giá trị nguyên không dấu của toán hạn sau. Ngược lại cờ nhớ bị xoá.
CLR bit: Xoá bít.
CPL bit: Lấy bù bit.
DEC byte: Byte chỉ ra trong lệnh được giảm đi 1, cờ nhớ không bị anhư
hưởng. DIV AB: chia số nguyên không dấu 8 bit chứa trong thanh chứa cho
số nguyên không dấu 8 bít chứa trong thanh ghi B. Thương số chứa trong
thanh chứa A còn dư số chứa trong thanh ghi B.
DJNZ ,, : Di chuyển nội dung của toán hạng nguồn đến
toán hạn đích.
MUL AB: Nhân các số nguyên không dấu 8 bit chứa trong thanh chứa A và
trong thanh ghi B. Byte thấp của tích số 16 bit được cất trong thanh chứa cong
byte cao cất trong thanh ghi B.
RL A: 8 bít trong thanh chứa A được quay trái 1 bit.
SETB : Set bit bằng 1.
Một số ví dụ.
Chương trình hiển thị giây và phút dùng bộ định thời.
#include
GIAY
EQU 31H ; Địa chỉ của RAM lưu giá trị của giây
PHUT
EQU 32H ; Địa chỉ của RAM lưu giá trị của phút
ORG 00H
LJMP MAIN
ORG 001BH
;Vector của bộ định thời 1
LJMP T0ISR
ORG 0030H
MAIN:
MOV R1,#0
MOV GIAY,#0
MOV
PHUT,#0 LAP:
MOV
A,GIAY
CJNE A,#60,HT
INC PHUT
MOV
GIAY,#00H
MOV A,PHUT
CJNE A,#60,HT
MOV PHUT,#00H
HT:
MOV A,GIAY
ACALL HTGIAY
MOV A,PHUT
ACALL HTPHUT
MOV TMOD,#12H
MOV IE,#8AH ;Cho phép ngắt do các bộ định thời
SETB TF1
; Buột ngắt do bộ định thời 1
CJNE R1,#100,LAP
MOV
R1,#0
INC
GIAY
LJMP LAP
; Chương trình ngắt
T0ISR:
CLR TR1
MOV TH1,#HIGH(-10000)
MOV TL1,#LOW(-10000)
Thực tập công nhân
Trang 46
Xưởng Điện tử
INC
SETB
R1
Bài 1: Hàn chì
TR1
RETI
; Chương trình con hiển thị giây
HTGIAY: MOV B,#10
DIV AB
ADD
A,#10H
MOV
P2,A
ACALL DELAY
MOV A,B
ADD
A,#00
MOV
P2,A
ACALL DELAY
RET
; Chương trình con hiển thị phút
HTPHUT: MOV B,#10
DIV AB
ADD
A,#30H
MOV
P2,A
ACALL DELAY
MOV A,B
ADD
A,#20H
MOV
P2,A
ACALL
DELAY
RET
DELAY:
MOV R0,#200
DJNZ R0,$
RET
END
Chương trình sử dụng ngắt ngoài 0.
#include
ORG 00H
LJMP MAIN
LJMP EXOISR
;Địa chỉ vector EXT 0
ORG
001BH
LJMP
T0ISR
ORG 0030
MAIN:
SETB IT0
; Tác động cạnh
âm
MOV TMOD,#11H
MOV IE,#81H
; Chỉ cho phép EX0
Thực tập công nhân
Trang 47
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
LJMP $
EXOISR:
SETB TF1
; Buột ngắt do bộ định thời 1
SETB ET0
SETB ET1
; Cho phép các ngắt do bộ định thời
RETI
T0ISR: CLR TR1
MOV TH1,#HIGH(-50000)
MOV TL1,#LOW(-50000)
SETB TR1
CPL P0.1
; Tạo xung ra
RETI
END
3. Điều khiển công
suất. - Điều khiển
tải DC:
Vcc
R1
R0
p1.0
Q2
Rtai
Đây là sơ đồ điều khiển khá đơn giản cả về phần cứng lẫn phần mềm,
tuy nhiên sơ đồ thường chỉ áp dụng để điều khiển các tải DC công suất nhỏ.
T on
Ihd = T1 ∫0 Idm2dt = TTon Idm
Ton: Thời gian dòng điện chạy qua tải
TOFF: Thời gian dòng điện không chạy qua tải
T = Ton + TOFF
Vậy muốn tăng dòng điện qua tải thì ta tăng T on. Khi Ton = T thì dòng
điện qua tải là lớn nhất.
- Điều khiển tải AC:
Ta dùng phương pháp điều khiển góc pha là phương pháp thay đổi góc kích
α của Triac để làm biến đổi điện áp đặt lên tải, khi góc kích α = 0 thì coi như
toàn bộ điện áp lưới đặt lên tải nếu như ta bỏ qua sụt áp trên Triac. Ưu điểm
của phương pháp này là điều khiển liên tục và chính xác hơn.
Thực tập công nhân
Trang 48
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
5V
R1
Rt
R2
R0
p1.0
Q2
Tai AC
V1
220V
Q1
TRIAC
Hình :Sô ñoà maïch ñieàu khieån
Ig
VAC
Vtaûi
α
Hình : Sô ñoà daïng soùng treân taûi
Giá trị điện áp hiệu dụng trên tải :
Uo = 1 2π∫ (Um sin θ)2dθ 1 / 2
2π 0
= 1 π∫ (Um sin θ) 2dθ
π α
Thực tập công nhân
Trang 49
1/2
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
=Um 21π(π−α+ sin22α) 1/ 2
= U 1 (π−α+ sin2α)1/ 2
π 2
Trong đó, U và Um lần lượt là giá trị điện áp hiệu dụng và điện áp đỉnh trên
tải còn α là góc kích dẩn Triac. Từ đây, suy ra công suất trên tải là :
P = Uo* Io = UR02 = UR2 π1 π−α+ sin22α
P = U2 1−α+ sin2π
R
π
2π
Trong đó, P là công suất tiêu thụ trên tải còn R là trở kháng của tải.
Như vậy, công suất tiêu thụ trên tải phụ thuộc vào góc kích dẩn α, khi góc
kích α tăng thì P giảm và ngược lại, tại α= 0 công suất là lớn nhất và bằng
công suất danh định của tải, tại giá trị α = π công suất tiêu thụ nhỏ nhất P =
0. Nghĩa là, bằng cách thay đổi góc kích dẩn α ta sẽ điều khiển được công
suất tiêu thụ trên tải.
4. Điều khiển động cơ bước.
- Đặc điểm chung của động cơ bước:
Động cơ bước thực chất là động cơ đồng bộ hoạt động dưới tác dụng
của các xung rời rạc và kế tiết nhau. Khi một xung dòng điện hoặc điện áp
đặt vào cuộn dây phần ứng của động cơ bước, thì roto (phần cảm) của động
cơ sẽ quay đi một góc nhất định, và được gọi là bước của động cơ, khi các
xung dòng điện đặt vào cuộn dây phần ứng liên tục thì roto sẽ quay liên tục.
Vị trí của động cơ bước được xác định bằng số lượng xung và vận
tốc của động cơ tỷ lệ với tần số xung và được xác định bằng số
bước/giây.Tính năng làm việc của động cơ bước được đặc trưng bởi bước
được thực hiên, đặc tính góc (quan hệ của momen địên từ theo góc giữa trục
của roto và trục của từ trường tổng, tần số xung giới hạn sao cho các quá
trình quá độ, khi hoàn thành một bước có thể tắt đi trước khi bắt đầu bước
Thực tập công nhân
Trang 50
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
tiếp theo.Tính năng mở máy của độn g cơ, được đặc trưng bởi tần số xung
cực đại có thể mở máy mà không làm cho roto mất đồng bộ ( bỏ bước)
Bước của động cơ (giá trị của góc giữa hai vị trí ổn định kế nhau của
roto) càng nhỏ thì độ chính xác trong điều khiển càng cao. Bước của động
cơ phụ thuộc vào số cuộn dây phần ứng, số cực của stato, số răng của roto
và phương pháp điều khiển bứơc đủ hoặc điều khiển nửa bước. Tuỳ theo
yêu cầu về độ chính xác và kết cấu của động cơ mà bước của động cơ thay
đổi trong giới hạn từ 0,180 ÷1800. Trong đó: động cơ bước nam châm vĩnh
cữu dạng cực móng và có từ trở thay đổi từ 6 0 ÷450, động cơ bước có từ trở
thay đổi có góc bước nằm trong giới hạn từ 1,8 0 ÷ 300 và động cơ bước hỗn
hợp có góc bước thay đổi trong khoảng 0,36 0÷150. Các giá trị góc của các
loại động cơ kể trên được tính trong chế độ điều khiển bước đủ.
Chiều quay của động cơ bước không phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy
trong các cuộn dây phần ứng, mà phụ thuộc vào thứ tự cuộng dây phần ứng
được cấp xung điều khiển.
Số cuộn dây phần ứng ( hay còn gọi là cuộn dây pha) của động cơ
bước đựợc chế tạo từ 2 ÷ 5 cuộn dây pha ( hay còn gọi là bối dây và được
đặt đối diện nhau trong các rãnh ở stato. Đối với cuộn dây phải có hai cuộn
dây thì chỉ dùng cho điều khiển lưỡng cực ( cuộc dây có cực tính thay đổi)
với 4 cuộn dây có thể dùng cho cả hai chế độ điều khiển đơn cực và điều
khiển lưỡng cực Phương pháp điều khiển động cơ bước:
Có 3 phương pháp điều khiển động cơ bước: Đầy bước, nữa bước, vi bước
nhưng ở đây ta chỉ xét trường hợp đầy bước.
Nguyên lý làm việc của động cơ bước là dựa trên sự tác động tương
hổ giữa từ trường của stato và roto, hình thành momen điện từ làm quay roto
đi một góc nhất định. Khi cho xung dòng điện tác động vào cuộn dây pha A
Thực tập công nhân
Trang 51
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
A’ roto sẽ quay đến vị trí, mà trục từ trường của roto (cũng chính là trục của
roto) trùng với trục từ trường pha A.
Nếu cắt xung dòng điện vào pha A, cho xung dòng điện tác dụng vào cuộn
dây BB’ thì véc tơ từ hoá của dòng điện sẽ quay đi một góc là 18 0, do đó
roto cũng quay đi một góc 18 0 để cho trục của từ roto trùng với trục của từ
trường tổng. Sau đó cắt xung tác động vào pha B và cho dòng điện tác động
vào pha A nhưng đổi dấu thì roto quay tiếp một góc 18 0. Nếu tính từ góc đầu
thì roto đã quay một góc 360
Quá trình chuyển phát xung dòng điện tác dụng vào một trong hai
pha cho tới khi roto quay một vòng, động cơ sẽ thực hiện được 20 bước
(Còn gọi 20 nhịp)
Quá trình chuyển mạch các cuộn dây điều khiển theo
một trình tự (A+,B+,A, B-) và quá trình chuyển mạch theo trình tự (A +,B+),( A+,B-,),(A-,B+),(A-,B-)
Trong trường hợp này thì trong một chu trình chuyển mạch có 20 nhịp
(bước ) và ở mỗi nhịp có số cuộn dây điều khiển được cấp xung dòng điện
cho nhau.
Dạng điều khiển này được gọi là điều khiển bước đủ, hay còn gọi điều
khiển đối xứng.
Điều khiển động cơ bước 1 pha và hai pha theo phương pháp đầy
bước Bảng trạng thái điều khiển động cơ bước
2 pha
Bướ c Pha 1
Pha 2
1
1
1
2
-1
1
3
-1
-1
4
1
-1
Bướ c Pha 1
1
1
2
0
3
0
4
1
Điều khiển động cơ 2 pha
Thực tập công nhân
Trang 52
4 pha
Pha 2
0
1
1
0
Pha 3
1
1
0
0
Pha 4
0
0
1
1
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Điều khiển động cơ 4 pha
-
Từ bảng trạng thái trên ta có thể dùng IC số để tạo mạch điều khiển.
VCC
U1A
1
U1B
3
2
4
6
5
7486
U2A
7486
Clook
14
3
VCC
1
2
J
K
CLK
CLR
Q
Q
12
Pha1
13
Pha2
9
Pha3
8
Pha4
State
U1C
9
8
10
12
U2B
11
13
7486
7473
U1D
7486
7
10
VCC
5
6
J
K
CLK
CLR
Q
Q
7473
- Đặc tính c ủa động cơ b ước : V ận t ốc c ủa động c ơ b ước ph ụ thu ộc vào t ần s ố
xung điều khiển.
Đặc điểm vận tốc của roto trên một bước thể hiện tính dao động của
động cơ, đặc tính này có thể được cải thiện bằng việc thiết kế một hộp biến
Thực tập công nhân
Trang 53
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
tốc đặc biệt nhằm hạn chế và loại trừ cộng hưởng để có được hằng số thời
gian tốt hơn.
Khi có một xung dòng điện vào cuộn dây stato, roto động cơ không
chuyển động ngay từ góc này sang góc khác mà nó dao động một thời gian
cần để quay 5% vòng thì mới đạt được vị trí ổn định. Hằng số thời gian phụ
thuộc vào momen quán tính của từ thông Φ.
Tần số xung càng cao thì hằng số thời gian điện từ sẽ càng ngắn.
Nếu xung điều khiển động cơ có tần số quá cao thì roto sẽ quay liên tục và
làm việc quá tần số giới hạn, ở chế độ này động cơ không thể dừng đột ngột
và cũng không thể đảo chiều. Muốn thực hiện dừng động cơ cần phải giảm
tần số đến vùng làm việc theo bước.
5. Bàn phím
- Ma trận phím
1
0
2
4
1
3 C0
2
4
1
3
2
4
1
3
2
1
4
1
3 C1
2
4
1
3
2
4
1
3
2
2
4
1
3 C2
2
4
1
3
2
4
1
3
2
3
J1
4
3 C3
H0
1
4
5
6
7
4
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
1
2
3
4
5
6
7
8
CON8
2
3
H1
1
8
2
9
A
B
4
3
H2
1
2
C
4
1
3
2
D
4
1
3
2
E
4
1
3
2
F
4
3
H3
ể thực hiện ma trận bàn phím ta dùng phương pháp quét phím. Quét cột và đọc dữ
liệu tại hàng hoặc ngược lại. Theo hình vẽ thì các cột cách nhau 1 đơn vị, các hàng
cách nhau 4 đơn vi.
Vậy giá trị của bàn phím được tính theo công thức sau
Bp= C+h.4
Trong đó:
Bp: Giá trị của phím được nhấn.
C: Cột được quét.
H: Hàng có phím nhấn.
Ví dụ: Khi ta quét cột C0 mà phím 4 được nhấn thì H1 nhận được tín hiệu.
Thực tập công nhân
Trang 54
Đ
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Vậy giá trị nhận được của bàn phím là Bp = 0 + 1.4 = 4.
Khi mạch cần nhiều phím thì ta mới tổ chức ma trận phím để giảm số
lượng cổng sử dụng cho bàn phím.
Chương trình hiển thị bàn phím. #include
phim equ 30h
ORG 0000H MAIN:
ACALL
IN_HEX
ACALL HT
SJMP
MAIN
;.........................................
IN_HEX: MOV R3,#50
BACK1: ACALL GET_KEY
JNB 10,EXP1
DJNZ R3,BACK1
BACK2: MOV R3,#50
BACK3: ACALL GET_KEY
JB 10,BACK2
DjNZ R3,BACK3
SETB 11
MOV PHIM,R6
EXP1:
NOP
RET
;---------------------------------------------------------------------------GET_KEY:
MOV A,#0FEH
MOV R2,#0 SCAN_ROW:
MOV P0,A
MOV R4,A
;luu gia tri cua A vao R4
;chuan bi quet cac cot va nhay
JNB P0.4,ROW_0
JNB P0.5,ROW_1
JNB P0.6,ROW_2
JNB P0.7,ROW_3
;khong co phim an thi chuyen den cot tiep theo
MOV A,R4
;lay lai ma lan truoc tu r4
RL A
;quay trai 1 bit de chuyen den cot ke tiep
INC R2
;tang so lan quet len 1
CJNE R2,#4,SCAN_ROW
;khong du 4 cot thi quay lai quet
SETB P2.6
SJMP NO_CODE
ROW_0:
Thực tập công nhân
Trang 55
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
MOV A,R2 ADD
A,#0 SETB 10
MOV R6,A
SJMP
EXIT
ROW_1:
MOV A,R2 ADD
A,#4 SETB 10
MOV R6,A
SJMP
EXIT
ROW_2:
MOV A,R2
ADD A,#8 SETB 10
MOV R6,A
SJMP
EXIT
ROW_3:
MOV A,R2
ADD A,#12 SETB 10
MOV R6,A
SJMP EXIT
NO_CODE: ;NEU KHONG CO PHIM AN THI XOA BIT 10
CLR 10
EXIT:
RET
HT:
B,#10
AB
MOV
DIV
ADD
A,#10H
MOV
P2,A
ACALL DELAY
MOV A,B
ADD
A,#00
MOV
P2,A
ACALL
DELAY
RET
DELAY:
MOV R0,#200
DJNZ R0,$
RET
END
Khi mạch không cần nhiều phím thì ta có thể dùng phím như sau:
Vcc
Thực tập công nhân
Trang 56
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
R1
R
1
4
2
3
p1.0
6. Hiện thị
*. Khi giao tiếp với LED 7 đoạn ta có nhiều cách giao tiếp khác nhau.
- Xuất dữ liệu trực tiếp ra cổng: chỉ sử dụng khi có ít led
hiển thị.
- Khi có nhiều LED hiển thị thì ta dùng phương pháp quét
có sơ đồ mạch cơ bản như sau:
III. PHẦN THỰC TẬP CỤ THỂ
- Thực hiện mạch kít vi điều khiển 89C51 - Thực hiện
mạch ma trận bàn phím
- Thực hiện mạch hiển thị 6 LED 7 đoạn.
- Viết chương trình nhập dữ liệu từ bàn phím lưu vào
vùng đệm. - Nhận dữ liệu từ vùng đệm xuất ra LED Cấp nguồn cho mạch và kiểm tra.
Mạch phải đảm bảo kỹ thuật và hoạt động ổn định.
BÀI 8
MẠNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
Thực tập công nhân
Trang 57
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
IV.I. Mục đích yêu cầu.
- Các ứng dụng về điều khiển cục bộ ngày càng trở nên lỗi thời và lạc
hậu bởi sự hạn chế về chất lượng điều khiển, chi phí nhân công...
Giải pháp về đo lường và điều khiển tập trung đã và đang tỏ ra hiệu quả trong
các ứng dụng vừa và nhỏ, bởi giá thành, chất lượng điều khiển, độ tin cậy,...
- Trong bài này sinh viên tìm hiểu được vấn đề cơ bản về giám sát và
điều khiển thiết bị từ xa theo chuẩn RS485.
V. II. Nội dung
Khi gia nhập tổ chức thương mại Quốc tế WTO, các nhà doanh nghiệp
trong nước có nhiều thuận lợi và chắc chắn cũng phải đối mặt với nhiều khó khăn
khi phải gia nhập vào tổ chức này. Một trong những khó khăn đó là cơ sở vật
chất của ta còn sơ sài, việc làm chủ công nghệ của ta còn yếu. Do vậy sản phẩm
của chúng ta làm ra tính cạnh tranh sẽ không cao, hoặc không đáp ứng được các
tiêu chuẩn của các nước nhất là trong lĩnh vực dược phẩm, điện tử, thực phẩm và
chế biến thực phẩm. Để có được chứng nhận này, không thể làm thủ công ghi
chép bằng tay vào sổ sách. Mà tất cả quá trình này phải được thực hiện bằng máy
tính được gọi là tiêu chuẩn GAMP (Good Automated Manufacturing Practices).
Các doanh nghiệp cũng cần phải nâng cao hiệu suất hoạt động, tiết kiệm chi phí
sản xuất để tăng tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. Một trong những lí
do trên làm chúng ta phải nghĩ đến việc lắp đặt mạng công nghiệp để tăng cường
sự can thiệp của máy tính và các bộ điều khiển thay thế cho con người. Có như
thế các doanh nghiệp mới có thể đứng vững trong quá trình hội nhập mà không
lạc hậu
Mạng công nghiệp là hệ thống mạng tuyền thông số, truyền bit nối tiếp,
được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống truyền thông
công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau từ
các bộ cảm biến, cơ cấu chấp hành, các bộ điều khiển, các trạm máy tính điều
khiển và giám sát, cho đến các trạm máy tính điều hành và quản lý công ty.
1. Điều khiển: Sử dụng Bus trường truyền tin số để kết nối các thiết bị
thuộc cấp điều khiển với nhau và thiết bị ở cấp chấp hành. Chức năng chính của
cấp chấp hành là đo lường, dẫn động và chuyển đổi tín hiệu trong trường hợp cần
thiết.
Bus trường chuyển dữ liệu quá trình lên cấp điều khiển để xử lý và chuyển
quyết định điều khiển xuống cơ cấu chấp hành, vì vậy yêu cầu về tính thời gian
thực được đặt lên hàng đầu. Thời gian phản ứng tiêu biểu nằm trong phạm vi từ
0,1 đến vài miligiây.
VI.
2. Điều khiển trung tâm.
Điều khiển trung tâm là nơi tập hợp các máy tính/server nối mạng LAN với
nhau và chúng được nối đến các bộ điều khiển, các thiết bị điều khiển của nhà
máy qua các đường truyền thông như Ethernet, RS232, RS485… Các máy tính
tại phòng điều khiển trung tâm này được cài các phần mềm để đảm nhận các
chức năng sau:
Thực tập công nhân
Trang 58
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Chức năng giám sát và điều khiển (HMI – Human Machine Interface):
chức năng này giúp các kĩ sư vận hành có thể theo dõi được trạng thái của nhà
máy trên màn hình máy tính, thiết lập các thông số set-point lập lịch chạy cho
từng bộ điều khiển/thiết bị mà không cần phải xuống sàn nhà máy.
Chức năng cảnh báo (Alarm): cảnh báo để báo hiệu cho người vận hành
cần phải thao tác khẩn cấp ở các bộ phận không an toàn, có nhiều mức cảnh báo
và chúng được thể hiện trên màn hình máy tính hoặc còi.
Chức năng thu thập và lưu trữ số liệu (Database): máy tính sẽ thực hiện
thao tác lưu trữ lại tất cả những gì xảy ra trong hệ thống theo phương thức chu kì
(cyclic) hoặc sự kiện (event) theo thời gian thực. Chức năng này rất quan trọng
trong nhà máy, GAMP và ERP (Enterprise Resource Planning) sẽ khai thác từ cơ
sở dữ liệu này để tạo các báo cáo, biểu đồ. Đối với các nhà máy ở Mỹ thì dữ liệu
phả hệ phải được lưu trữ theo luật sau: 6 tháng đối với các các thực phẩm có hạn
sử dụng là 60 ngày hoặc ít hơn, 1 năm đối với hạn sử dụng từ 60 ngày đến 6
tháng và 2 năm đối với hạn từ 6 tháng đến 1 năm.
Chức năng báo cáo, truy vấn (Report & Query): các báo cáo này được tạo
từ cơ sở dữ liệu của nhà máy, quan trọng hơn cả các báo cáo này phải có khả
năng tìm kiếm và cập nhật kết quả theo thời gian thực, có như vậy các báo cáo
này mới giúp các bộ phận, phòng ban có được kết quả trung thực để phản ứng kịp
thời đối với nhà máy như chất lượng sản phẩm hiện tại, lập kế hoạch cho giai
đoạn kế tiếp là cần phải làm gì?
Chức năng đưa ra các đồ thị khuynh hướng (Trending): chức năng này
giúp các nhà quản lý, kỹ sư vận hành biết được hiệu suất làm việc của hệ thống
trong quá khứ, hiện tại để dự đoán trong tương lai. Dựa vào các trending này các
kỹ sư có thể biết cần phải điều chỉnh ở khâu nào để nâng cao hiệu suất làm việc
cũng như tiết kiệm năng lượng cho nhà máy. Kế hoạch bảo trì bảo dưỡng định kì.
Chức năng bảo mật (Security): giúp an toàn thông tin tránh các truy cập
trái phép làm mất hoặc hỏng thông tin, bảo mật sẽ được thiết lập cho từng cấp,
từng ứng dụng như kỹ sư vận hành chỉ được phép điều khiển ở những khu vực
nào, thay đổi các thông số nào? Phòng bảo trì, bảo dưỡng, kế toán được truy xuất
các cơ sở dữ liệu gì trong nhà máy.
VII.
3. Điều hành sản xuất.
Kết nối các máy tính văn phòng thuộc cấp điều hành với cấp điều khiển trung
tâm. Thông tin được đưa lên trên bao gồm trạng thái làm việc của các quá trình
kỹ thuật, hệ thống điều khiển tự động, các số liệu tính toán, thống kê về diễn biến
quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm. Thông tin theo chiều ngược lại là các
thông số thiết kế, công thức điều khiển và mệnh lệnh điều hành.
Điều hành sản xuất không yêu cầu nghiêm ngật về tính thời gian thực, nhưng
lượng thông tin với số lượng lớn tới hàng Mbyte. Hai loại mạng được dùng phổ
biến trong mục đích này là Ethernet và Token - Ring, trên cơ sở các giao thức
chuẩn như TCP/IP và IPX/SPX.
Thực tập công nhân
Trang 59
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Điều hành sản xuất
Mạng xí nghiệp
Điều khiển
trung tâm
Điều khiển
trung tâm
Bus hệ thống
Điều khiển
Bus trường
ĐK
Van
Động cơ
Cả m
biến
Bơm
Cơ cấu chấp
hành
Hình 4.1: Cấu hình của một mạng công nghiệp
VIII. 4. Khảo sát giao thức và cấu trúc mạng sử
dụng. Mô hình TCP/IP:
Mô hình TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) là mô hình
cho mạng Internet được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Cấu trúc các lớp của
TCP/IP có một số điểm tương đồng với mô hình OSI (Open System
Thực tập công nhân
Trang 60
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Interconnect) nhưng có bỏ bớt một số lớp. So với 7 lớp của mô hình OSI, cấu
trúc TCP/IP chỉ có 4 lớp sau đây:
OSI
TCP/IP
Application
Transport
Transport
Network
Data link
Internet
Physical
IX.
Hình 4.2: Cấu trúc 4 lớp của mô hình TCP/IP so với mô hình OSI
Lớp truy xuất mạng: Network Access Layer.
Lớp liên mạng: Internet Layer.
Lớp vận chuyển: Transport Layer.
Lớp ứng dụng: Application Layer.
4.1. Chức năng của các lớp:
X. Lớp truy xuất mạng (Network Access Layer):
Lớp truy xuất mạng đại diện cho các bộ phận kết nối vật lý như cáp, bộ
chuyển
đổi (Adapter), card mạng, giao thức kết nối, giao thức truy cập mạng. Lớp này có
nhiệm vụ trao đổi dữ liệu giữa các máy chủ và mạng. TCP/IP không định nghĩa
lớp này mà dùng các chuẩn có sẵn như IEEE, X25, RS232, ETHERNET,...
Thực tập công nhân
Trang 61
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
XI.Lớp liên mạng (Internet Layer):
Chịu trách nhiệm cung cấp địa chỉ logic cho giao diện mạng vật lý để điều khiển
việc truyền thông tin giữa các máy. Lớp này nhận dữ liệu từ lớp vận chuyển, đóng
gói thành các IP datagram với các IP header chứa thông tin của việc truyền dữ
liệu, sau đó chuyển xuống lớp truy xuất mạng để truyền. Lớp này cũng cung cấp
các giao thức để thông báo lỗi.
XII.
Lớp vận chuyển:
Lớp vận chuyển có nhiệm vụ phân phát dữ liệu tới các chương trình ứng dụng
khác nhau. Lớp này có hai nghi thức quan trọng là TCP (Transmission Control
Protocol) và UDP (User Datagram Protocol). Đơn vị dữ liệu ở lớp này là các bản
tin.
XIII.
Lớp ứng dụng:
Đây là lớp cao nhất, dùng để truy xuất các dịch vụ trên mạng bằng các chương
trình ứng dụng. Một chương trình ứng dụng sẽ tương tác với các nghi thức của
lớp này để gửi và nhận dữ liệu. Các dịch vụ trên lớp này gồm có: truyền thư
(SMTP), truyền nhận file (FTP) , truy cập từ xa (TELNET)… 4.2. Nghi thức
Ethernet:
Lớp truy xuất mạng trong TCP/IP sử dụng các nghi thức mạng có sẵn như :
Ethernet, IEEE 802, X25, Frame Relay, ATM. Trong các mạng LAN, nghi thức
được sử dụng phổ biến nhất là mạng Ethernet.
XIV. Ethernet:
Dựa trên điều khiển đa truy cập CSMA/CD(Carrier Sense Multiple
Access/Collision Detect). Các chức năng cơ bản của Ethernet là:
Truyền và nhận các gói dữ liệu.
Giải mã các gói và kiểm tra địa chỉ trước khi phát cho phần mềm lớp trên.
Kiểm tra lỗi.
Điều khiển đa truy cập CSMA:
Trước khi truyền dữ liệu trên mạng, một trạm Ethernet phải lắng nghe hoạt
động của kênh truyền. Nếu phát hiện kênh truyền bị bận, nó sẽ chờ mà không
truyền. Nếu kênh truyền trống thì nó sẽ truyền. Sau bit cuối cùng của một khung
Thực tập công nhân
Trang 62
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
truyền trạm Ethernet phải đợi một khoảng thời gian nhất định để tạo một khoảng
cách giữa các khung. Khoảng cách này chính là thời gian cho phép các trạm khác
có thể chiếm kênh truyền. Trong trường hợp xảy ra xung đột (khi có hai trạm
cùng phát hiện ra kênh trống và truyền dữ liệu lên), trạm Ethernet sẽ phát hiện ra
xung đột nhờ so sánh dữ liệu trên đường truyền với dữ liệu đã phát. Cả hai trạm
sẽ cùng ngưng phát và chờ trong một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi phát
lại. Do thời gian chờ phát lại của mỗi trạm là ngẫu nhiên nên có thể tránh được
việc tái xung đột, tuy nhiên nếu điều này xảy ra, các trạm sẽ phải chờ một lần
nữa với thời gian chờ ngẫu nhiên tăng lên để giảm xác suất tái xung đột.
XV.
Preamble
(8 byte)
Định dang khung Ethernet:
Destination
Address
(6 byte)
Source
Address
(6 byte)
Type
(2 byte)
Data (46 >1500
byte)
FCS
(3byte)
XVI.
Preamble :
Gồm 8 byte:
7 byte đầu có giá trị 10101010 có chức năng đồng bộ cho phần cứng.
1 byte có giá trị 10101011 báo cho biết bắt đầu của 1 frame.
XVII.
Destination Address và Source Address:
Địa chỉ nguồn và địa chỉ đích, mỗi trạm Ethernet được gán một địa chỉ 48 bit cố
định.
XVIII. Type :
Xác định loại dữ liệu.
Data:
Chứa dữ liệu nhận được từ lớp trên.Trường dữ liệu bao gồm IP Header, TCP,
Header, và dữ liệu. Chiều dài của trường dữ liệu từ 46-1500 byte.
XIX.
FCS (Frame Check Sequence):
Cho phép trạm nhận xác định việc truyền có bị lỗi hay không.
Thực tập công nhân
Trang 63
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
4.3. Khảo sát Token Ring:
Token Ring có 2 loại khung cơ bản
Khung Token:
Khung Token có chiều dài 3 byte.
Start: Byte mở đầu.
Access control:Byte điểu khiển.
End :Byte kết thúc.
Start
Access control
End
XX.
Khung dữ liệu/lệnh:
Khung dữ liệu/lệnh có kích thước thay đổi tùy thuộc vào trường thông tin.
Khung dữ liệu mang thông tin của lớp trên. Trong khi đó khung lệnh mang thông
tin điều khiển và không chứa thông tin của lớp trên.
Start
Access
control
Frame Destination Source Data
control
address
address
FCS
End
Start: Mở đầu khung.
Access control : Phân biệt khung Token hoặc khung lệnh /dữ liệu.
Frame control : Phân biệt loại thông tin điều khiển.
Destination address: Địa chỉ đến của khung.
Source address: Nơi xuất phát của khung.
Data: Có kích thước thay đổi mang thông tin.
FCS: Kiểm tra lỗi khung.
End: Kết thúc.
Frame status: Báo trạng thái khung nhận được.
4.4. Đặc điểm của truyền thông RS -232C, RS-422A, RS485.
Thực tập công nhân
Trang 64
Frame
status
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Thoâng soá
Chieàu daøi caùp
Length(max)
RS-232C
15m
(50ft)
Toác ñoä baud
20Kbs/15m
Baud rate
Mode
Unbalanced
Driver No.
Receiver
Logic 0
Logic 1
Community
Cable/signal
Methode
Phöông thöùc
1
1
+3v -:- +25v
-3v -:- -25v
2v
1
Simplex
Half-duplex
Full-duplex
500mA
Shotr circuit
RS-422
1,2km
(4000ft)
10Mbs/12m
1Mbs/120m
100Kbs/1,2km
Balanced
Differential
1
10
+2v-:-+5v
-2v-:- -5v
1.8v
2
Simplex
Half-duplex
Full-duplex
150mA
RS-423
1,2km
(4000ft)
10oKbs/12m
10Kbs/120m
1Kbs/1,2km
Balanced
Differential
1
10
+3.6v-:-+6v
-3.6v -:- -6v
3.4v
2
Simplex
Half-duplex
Full-duplex
150mA
RS485
1,2km
(4000ft)
10Mbs/12m
1Mbs/120m
100
Mbs/1,2km
Balanced
Differential
32
10
+1.5v-:-+5v
-1.5v -:- -5v
1.3v
2
Simplex
Half-duplex
Full-duplex
150mA
current
Chuẩn RS-232.
Là chuẩn của EIA nhằm định nghĩa giao diện vật lý gữa DTE và DCE (ví dụ như
một máy tính và một modem). Chuẩn này sử dụng đầu nối 25 chân, tuy nhiên chỉ
có một số ít chân là thực sự cần thiết cho việc liên kết. Về phương diện điện,
chuẩn này qui định các mức logic 0 và 1 tương ứng với các điện thế nhỏ hơn -3v
và lớn hơi +3v. Tốc độ đường truyền không vợt quá 20Kbs và khoảnh cách nhỏ
hơn 15m.
Chuẩn RS-232C có thể chấp nhân phương thức truyền song công
(fulllduplex).
Một trong những yêu cầu quan trọng của RS232C là thời gian chuyển từ mức
logic này sang mức logic khác không vượt quá 4% thời gian tồn tại của một bit.
Giả sử với tốc độ truyền 19200 baud thì thời gian truyền mức logic phải nhỏ hơn
0.04/19200 = 2.1s (Điều này làm giới hạn đường truyền, với tốc độ 19200 baud
ta có thể truyền xa nhất là 50ft "15.24m").
Một trong những vấn đề quan trọng cần lưu ý khi sử dụng RS232 là mạch thu
phát không cân bằng ( đơn cực ), tức là tín hiệu vào và ra được so với đất.
Chuaån RS - 422A.
Thực tập công nhân
Trang 65
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Một cải tiến quan trọng của chuẩn RS232C là chuẩn RS 422A. Chuẩn này sử
dụng việc truyền dữ liệu sai lệch (differential data) trên những đường truyền cân
bằng. Một dữ liệu sai lêch cần hai dây, một cho dữ liệu không đảo (noninveted) và
một đường cho dữ liệu đảo (inverted). Dữ liệu được truyền trên đường dây cân
bằng, thường là cặp xoắn với một trở ở đầu cuối. Một IC lái (drver) sẽ biến đổi các
mức logic thông thường thành một cặp tín hiệu sai lệch để truyền. Bên nhận sẽ có
một mạch chuyển đổi tín hiệu sai lệch thành các mức logic tương ứng khác. Với
chuẩn mới này, tốc độ cũng như khoảng cách được cải thiện nhiều.
Chuẩn RS - 485.
Giao tiếp EIA RS- 485 là một cải tiến của chuẩn RS422A. Đắc tính điện của nó
giống như chuẩn RS422A. RS485 là một chuẩn truyền vi sai, sử dụng hai dây cân
bằng. Với RS-485 tốc độ truyền có thể đạt đến 10Mbs và chiều dài cáp có thể lên
đến 1.2km. Điện áp vi sai ngõ ra từ +1.5v —>+5v nếu là logic 0, mức logic 1 sẽ
là -1.5—>-5v. Một đặc điểm quan trọng của RS 485 là có thể cung cấp đến 32
trạm trên cùng một đường truyền. Điều này cho phép tạo thành một mạng cục bộ.
Chỉ có một trạm được chọn làm master, các trạm còn lại đều là slave. Master
được quyền truyền bất cứ lúc nào, nó sẽ chỉ định một slaver bất kì giao tiếp với
nó. Slave chỉ có thể truyền sau khi nhận được lệnh của master. Mọi slave có một
địa chỉ riêng trên đường truyền và sẽ không được truyền nếu không có yêu cầu từ
master.
4.5. Mạch chuyển đổi và mạng RS-485.
Thông thường các họ vi điều khiển có ngõ truyền thông theo mức TTL,các thiết bị
đầu cuối khác (DTE) có cổng truyền thông là RS-232. Để có thể nối mạng các
thiết bị này ta phải chuyển từ TTL RS-232 sang RS-485. Để thực hiện được
chuyển đổi này có rất nhiều vi mạch trên thị trường, nhưng họ vi mạch của hãng
MAXIM là phổ biến nhất hiện nay. Tiêu biểu là MAX485 nó chuyển từ TTL sang
RS-485 và truyền thông tin theo phương pháp Half-Duplex. Bên trong mổi vi
mạch chứa một bộ phát và một bộ thu.
Đặc điểm : RS-485 Sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây
dẫn A và B, thông tin được đưa trên cặp dây xoắn đôi bán song công
(HalfDuplex).Nghĩa là tại một thời điểm bát kì trên đường truyền chỉ có thể là một
thiết bị hoặc là hoặc là nhận.
Thực tập công nhân
Trang 66
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Sơ đồ mạng Half-Duplex RS-485.
Sơ đồ mạng Full-Duplex RS-485
Để thực hiện kết nối gữa máy tính và mạch điều khiển ta cần qui định tốc
độ và khung dữ liệu giống nhau.
Ví dụ: Viết chương trình khi mới Reset mạch thì P1=05H, P2 = 55H và dữ liệu
được gửi lên máy tính là 55H. Khi xuất dữ liệu từ máy tính xuống thì dữ liệu được
đưa ra P2, P0.
DEM EQU
31h
ORG
000H
MOV
DEM,#55H
MOV
P1,#05H
LCALL
START
MAIN: JNB
RI,PHAT
ACALL
GetChar
MOV
DEM,A
MOV
P2,A
PHAT: MOV A,DEM
MOV P0,A
LCALL
PUTCHAR
LJMP MAIN
Thực tập công nhân
Trang 67
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
;======================================
Start: MOV A,PCON ;Make sure SMOD is off SETB ACC.7
MOV PCON,A
;Set up timer 1
MOV TH1,#0F3h
;4800 baud
MOV TMOD,#20h
MOV TCON,#40h
MOV SCON,#52h
;Set up serial port
RET
;==========================================================
GetChar:JNB RI,$
;Wait for receiver flag
CLR RI
;Clear receiver flag
MOV
A,SBUF
;Read character
RET
;==========================================================
Putchar:JNB TI,$
;Wait for transmitter flag
CLR TI
;clear transmitter flag
MOV SBUF,A
RET
END
XXI.
III. Phần thực tập cụ thể
Thi công mạch trao đổi dữ liệu gữa mạch và máy tính thông qua đường
truyền theo chuẩn công nghiệp. Gồm các bước:
• Vẽ sơ đồ khối, sơ đồ mạch và phân tích hoạt động của mạch.
• Viết lưu đồ thuật toán
• Viết chương trình xuất nhập dữ liệu gữa vi điều khiển và máy tính. Trên máy tính viết các chương trình con:
+ Viết chương trình khởi cổng tốc độ 4800, 8 bit dữ liệu, 1bit stop.
+ Đóng mở cổng COM.
+ Nhận dữ liệu từ kít để hiển thị.
+Xuất dữ liệu xuống kit để điều khiển.
- Trên vi điều khiển viết các chương trình con:
+ Viết chương trình khởi cổng tốc độ 4800, 8 bit dữ liệu, 1bit stop.
+ Chương trình thu, phát dữ liệu.
+ Nhận dữ liệu từ máy tính lưu vào vùng đệm.
+ Lấy dữ liệu từ vùng đệm ở trên để hiển thị.
+ Nhận dữ liệu từ ma trận bàn phím để lưu vào vùng đệm bàn phím.
+ Lấy dữ liệu từ vùng đệm bàn phím để xuất lên máy tính.
BÀI 9
XXII.
THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG ỨNG DỤNG
I. Mục đích yêu cầu.
- Để tạo ra một sản phẩm có thể ứng dụng được cần phải đảm bảo về các vấn
như: chất lượng kỹ thuật, thẩm mỹ, giá thành.
Thực tập công nhân
Trang 68
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
- Trong bài này sinh viên tổng hợp tất cả các kiến thức của bài thực tập trước
để thiết kế ra mạch ứng dụng cụ thể. II. Nội dung
Một phương pháp thường được sử dụng là xây dựng một hệ mở hay như
thường nói là một hệ phát triển. Tùy thuộc vào nội dung các ứng dụng cụ thể, ta
dành thời gian cân nhắc và cụ thể hóa các bước phát triển để có dược một mạch
điện với các tính năng đáp ứng những yêu cầu ứng dụng cần có.
- Việc đầu tiên là xác định các yêu cầu đối với thiết bị.
- Thể hiện các yêu cầu ứng dụng đặt ra dưới dạng sơ đồ khối và lưu đồ hay
giản đồ phân chia thời gian.
- Tìm kiếm phần cứng phù hợp với chức năng cần thiết. Biện pháp này giúp
người thiết kế khẳng định được linh kiện dùng cho bộ điều khiển trung tâm, linh
kiện cần dùng khối I/O.
- Kiểm tra xem trên thực tế nó có thỏa mãn về tốc độ và công suất không, độ
tin cậy. Nếu không thỏa mãn thì ta phải lặp lại bước trên để chọn linh kiện cho phù
hợp.
- Thiết kế và lắp ráp theo một mạch thử và cho chạy chương trình mẫu trên
mạch để kiểm tra mạch.
- Chia phần mềm thành những khối dễ quản lý, chúng được viết như những
chương trình con và được kiểm tra độc lập.
- Cuối cùng phải tích hợp toàn bộ phần cứng, phần mềm và kiểm tra lại cho
đến khi mọi thứ đều chạy tốt.
- Triển khai hệ thống ra môi trường đã dự định trước hay vào dây chuyền sản
xuất cụ thể để thử nghiệm đến khi mọi yêu cầu đặt ra đều được đáp ứng. Các ký
hiệu thường dùng nhất cho việc lập lưu đồ.
So
sánh
Hộp
xử lý
Khối
nhập, xuất
Chươ
ng trình con
Bắt
đầu và kết thúc chương trình
Một số mạch ứng dụng.
1. Mạch giám sát và điều khiển nhiệt độ có giao tiếp máy tính.
Đọc nhiệt độ từ một vùng cố định.
Cài đặt nhiệt độ tại chỗ và trên máy tính.
Cảnh báo và hiển thị nhiệt độ tại chỗ.
Cảnh báo và hiển thị nhiệt độ trên máy tính.
Thực tập công nhân
Trang 69
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
Điều khiển nhiệt độ theo kiểu ON/OFF
2. Mạch giám sát và điều khiển thiết bị điện có giao tiếp máy tính.
-
Giám sát và điều khiển thiết bị điện với khoảng cách 1Km(RS485).
Dùng máy tính để điều khiển và giám sát. Cài đặt thời gian
đóng tắt thiết bị theo ý.
3. Điều khiển thiết bị điện và báo cháy thông qua đường dây điện thoại.
-
Điện thoại gọi sau 4 hồi chuông thì chuyển sang chế độ điều khiển.
Bấm số để điều khiển thiết bị.
Khi có cháy thì tự động gọi đến 4 số thuê bao khác nhau để thông
bao.
4. Mạch giám sát và điều khiển đếm sản phẩm có giao tiếp máy tính
Thực tập công nhân
Trang 70
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
-
Cài đặt và hiển thị số sản phẩm và số thùng tại chỗ. - Máy
giám sát quá trình đếm sản phẩm.
Lưu được số sản phẩm của từng Ca.
5. Xếp hàng điện tử.
tính
-
Nhận biết thứ tự người vào theo mã.
Thông bao người vào bằng loa và LED hiển thị thứ tự người vào.
Tự động hướng dẫn khách hàng chọn đúng quầy phục vụ theo yêu
cầu
6. Điều khiển thiết bị điện bằng hồng ngoại.
-
Tại thiết bị có mạch điều khiển hẹn giờ và công suất cho thiết bị.
Mạch điều khiển có bàn phím để nhập thời gian làm việc và công
suất của thiết bị.
Mạch điều khiển có đường kết nối máy tính để giám sát thiết bị.
7. Mạng đèn giao thông
Điều khiển ít nhất là hai ngã tư.
Có máy tính để giám sát và điều khiển các ngã tư - Các trạm có
thể làm việc độc lập nếu mạng có sự cố.
8. Tổng đài nội bộ.
Một trung kế và 4 thuê bao.
Máy tính giám sát và điều khiển được tổng đài.
9. Robot công nghiệp.
Làm việc theo chương trình tự động.
Làm việc có máy tính giám sát và điều khiển
Thực tập công nhân
Trang 71
Xưởng Điện tử
Bài 1: Hàn chì
*
Ngoài các mạch trên sinh viên có thể tự chọn cho mình một mạch khác
nhưng được sự cho phép của giáo viên hướng dẫn mới thị công.
III. Phần thực tập cụ thể
Vẽ sơ đồ khối và giải thích nhiệm của từng khối.
Viết lưu đồ thuật toán.
Vẽ sơ đồ mạch.
Phân tích hoạt động của mạch.
Tính các tham số. Thi công mạch.
Viết chương trình điều khiển.
Cấp nguồn cho mạch và kiểm tra.
*
Sinh viên phải kiểm tra từng khối và chương trình con rồi mới nhập vào để
hoàn thiện.
Thực tập công nhân
Trang 72
[...]... tròn dễ thực hiện nhưng lại kém tính mỹ thuật hơn điểm pad vuông.Muốn thực hiện điểm pad vuông, ta có thể dùng viết tô rộng (quanh vị trí cầntạo điểm pad vuông), sau đó dùng đầu mũi dao nhọn và thước kẻ tỉa bớt mực để duy trì Thực tập công nhân Trang 28 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì một vùng mực bám hình vuông cho điểm pad cần thực hiện Công việc này đòi hỏi nhiều thời gian và sự tỉ mỉ khi thực hiện... nối: - Mở mục: View Spreedsheet / Layers Để chọn lớp vẽ mạch in Thực tập công nhân Trang 25 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì • Chọn kích cỡ đường mạch in - Chọn View Spreedsheet \ net, sẽ hiển ra cửa sổ: - Tô đậm mục Width min con max, click phải chuột và chọn Properties Để chọn lại kích cỡ đường mạch Chọn kích cỡ chân linh kiện Thực tập công nhân Trang 26 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì - Chọn View Spreedsheet... /Schematic /Page1 Thực tập công nhân Trang 22 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì Chọn Tools /Create netlist *Netlist là tập tin lấy họ là *.MNL, trong tập tin này ghi lại các khai báo như sau: - Ký hiệu trên sơ đồ sẽ dùng kiểu chân Footprint nào, các chân nào được nối với nhau • Khi chọn Create Netlist thì sẽ hiện ra cửa sổ: • Chọn mục Layout/ chọn Run ECO to Layout/ OK Thực tập công nhân Trang 23 Xưởng Điện... TObject); begin Memo1.Lines.Clear; end; procedure TForm1.Memo1Change(Sender: TObject); begin end; end Khi chạy chương trình ta được Thực tập công nhân Trang 41 Xưởng Điện tử III Bài 1: Hàn chì PHẦN THỰC TẬP CỤ THỂ • Viết chương trình xuất nhập dữ liệu Giới thiệu về tổ thực tập Thiết lập cổng com Đóng, mở cổng Gửi dữ liệu ra cổng COM - Nhận dữ liệu từ cổng COM và hiển thị * Yêu cầu sinh viên thao tác nhanh,... thể Mục đích của bài thực hành này giúp sinh viên làm quen với vi điều khiển thông dụng hiện nay và ứng dụng chúng để điều khiển các đối tượng cụ thể Bài thực hành tập trung vào phương pháp thiết kế chương trình sao cho dễ sửa chữa, mở rộng Bài thực hành này yêu cầu sinh viên phải biết trước cấu tạo và lập trình 89C51 II NỘI DUNG 1 Kiến trúc của vi điều khiển 8951 2.U1 Thực tập công nhân Trang 42 Xưởng... tên cho tập tin dự án là HelloWin.dpr thay cho project.dpr • Trên bảng công cụ Standard hãy chọn đối tượng Label đặt vào cửa sổ Form • Vào cửa sổ Object Inspector, nhập thuộc tính cho đối tượng Label như sau: Caption Hello World Font Times New Roman, size 12, Bold Thực tập công nhân Trang 33 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì Nhấn Ctrl + F9 để biên dịch chương trình và nhấn F9 để gọi chương trình thực thi... Delphi đặt trên bảng công cụ System Timer được xem là thành phần VCL không trực quan,, bởi vì bạn không nhìn thấy lúc chương trình thực thi Thay vào đó, Timer hoạt động phía sau hậu trường Nó được dùng để đếm gian Nếu có khoảng thời gian nào đó trôi qua, mã lệnh đặt Thực tập công nhân Trang 38 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì trong phương thức xử lý tình huống OnTimer sẽ được gọi thực thi Nếu Tiẻ vẫn còn... Page Thực tập công nhân Trang 21 Xưởng Điện tử Bài 4: Vẽ mạch in Properties trong đó có các New Page Sizie A,B,C,D,E thể hiện kích thước tương ứng 2 Các lệnh tạo mạch in 2.1 Cách tạo tập tin Netlist - Sau khi vẽ xong mạch sơ đồ nguyên lý trong Capture Cis và lưu file - Trong trang vẽ Capture Cis, chọn mục Window, chọn mục 2 dùng quản lý các vấn đề trang vẽ Chọn Design resourse /Schematic /Page1 Thực tập. .. vào dung dịch nhựa thông pha với xăng và dầu lửa Khi nhúng xong mạch, để ráo và phơi khô lớp sơn phủ rồi mới hàn linh kiện lên mạch III Phần thực tập cụ thể: - Sinh viên sẽ thực hiện mạch in theo trình tự các bước đã được trình bày trong phần II Thực tập công nhân Trang 29 Xưởng Điện tử - Bài 1: Hàn chì Hàn linh kiện vào board mạch in Cấp nguồn và kiểm tra hoạt động của mạch P1 CONNECTOR DB9 gnd C1... Lúc này Layout sẽ tự động nối các đường Net của mạch - Chọn phủ masse cho mạch Chọn Tool \ Obstacle \ select Tool, vẽ phủ masse rồi click phải chuột và chọn Properties Thực tập công nhân Trang 27 Xưởng Điện tử Bài 1: Hàn chì III Phần thực tập cụ thể: - Sinh viên vẽ mạch nguyên lý cho mạch nguồn tạo điện áp 5V, 12V C1 2200u 2 J2 VOUT 3 C2 470u 2 VIN GND U1 7805/TO92 1 C3 0.1u D1 J1 4 + - 1 1 2 3 U2 7812/TO92 ... - An tồn thực tập: tránh làm chạm mạch đo Tùy thời điểm cụ thể thực tế thị trường, sinh viên thực tập cơng việc khác nội dung nằm mảng kiến thức Hình 3.1: Mạch thực tập Thực tập cơng nhân Trang... có ý kiến thầy hướng dẫn - Sau thực tập, đóng máy lại, tránh làm hư vỏ máy đưa vào khơng khớp III Phần thực tập cụ thể: - Các phương tiện thiết bị VOM, oscilloscope Thực tập cơng nhân Trang Xưởng... sau III Phần thực tập cụ thể: * Trình tự thực bước q trình thực tập tiến hành sau: Tính mạch nêu ngun lý hoạt động mạch Làm dây nối: cạo dây đồng dao hay giấy nhám Thực tập cơng nhân Trang 11