đồ án vi xử lý trong đo lường điều khiển

Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật, sống ngày việc đo đặt nhiệt độ theo mong muốn không gian giới hạn như: nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện, công ty, nhà ở,…là cần thiết theo nhu cầu người Điều chứng tỏ người ngày muốn giao tiếp nhiều với môi trường Vì vậy, với kiến thức học ngành điện tử em xin chọn đề tài: “Điều khiển nhiệt độ lò điện” Với mục đích giữ nhiệt độ lò theo ý muốn Bên cạnh tìm hiểu kỹ thuật tương tự, kỹ thuật số vi xử lý Do kiến thức hạn hẹp nên trình thực hiên đề tài tránh sai sót mong quý thầy cô bỏ qua có hướng giúp đỡ để em có hướng cao sau lĩnh vực nghiên cứu khoa học Em xin chân thành cám ơn:  Cô Đào Thị Thu Thủy tận tình hướng dẫn em suốt trình thực đề tài  Quý Thầy Cô Khoa Công Nghệ Điện Tử giúp cho em có nhiều kiến thức để thực đề tài NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Chữ ký giáo viên NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Chữ ký giáo viên MỤC LỤC Nội dung Trang LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC - CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT -1 IC cảm biến nhiệt độ 1.1 LM335, LM334 1.2 Đặc tính số IC cảm biến nhiệt thông dụng - Bộ biến đổi ADC - 2.1 Sơ đồ chân ADC0804 - 2.2 Chức chân ADC0804 - Tìm hiểu P89V51RB2 11 3.1 Sơ đồ khối P89V51RB2 11 3.2 Sơ đồ chân chức chân P89V51RB2 12 3.2.1 Các Port 12 3.2.2 Các chân tín hiệu điều khiển - 14 3.3 Tổ chức nhớ 15 3.3.1 Bộ nhớ 15 3.3.1.1 Bộ nhớ ROM - 16 3.3.1.2 Bộ nhớ RAM 16 3.3.1.3 Các thang ghi chức đặc biệt - 17 3.3.2 Bộ nhớ - 20 3.4 Hoạt động Reset 22 3.5 Các tập lệnh - 23 3.6 Hoạt động port nối tiếp 25 3.6.1 Thanh ghi đệm port nối tiếp (SBUF) 25 3.6.2 Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON - 25 3.6.3 Khởi động truy xuất ghi Port nối tiếp 27 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG - 29 Tìm hiểu đề tài 29 1.1 Nhiệm vụ đặt 29 1.2 Hướng giải 29 Thiết kế phần cứng nguyên lý hoạt động khối- 29 2.1 Khối cảm biến nhiệt khối ADC - 29 GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện 2.2 Khối xử lý nút nhấn 31 2.3 Khối điều khiển quạt, đèn - 32 2.4 Khối hiển thị 33 2.5 Khối nguồn 33 2.6 Sơ đồ nguyên lý điều khiển nhiệt độ lò điện - 34 2.7 Sơ đồ mạch in điều khiển nhiệt độ lò điện - 34 Phần mềm giải thuật 35 3.1 Phần mềm - 35 3.2 Lưu đồ giải thuật - 35 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ – KẾT LUẬN - 37 Kết thực - 37 Khuyết điểm 37 Hướng khắc phục phát triển 37 PHỤC LỤC 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT IC cảm biến nhiệt độ: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Là loại cảm biến dùng để chuyển tín hiệu vật lý thành tín hiệu điện dạng điện áp hay dòng điện Dựa vào đặc tính nhạy bán dẫn với nhiệt độ, tạo điện áp dòng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Sự tác động nhiệt độ tạo điện tích tự lỗ trống chất bán dẫn Bằng phá vỡ phân tử, bứt electron thành dạng tự di chuyển qua vùng cấu trúc mạng tinh thể tạo xuất lỗ trống Làm cho tỷ lệ điện tử tự lỗ trống tăng lên theo quy luật hàm mũ với nhiệt độ 1.1 LM335, LM334: LM335 cảm biến thông dụng Nó hoạt động Diode Zener có điện áp đánh thủng tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt độ gia tăng 10mV/ 0K LM335 hoạt động phạm vi dòng từ 0,4mA ÷ 5mA mà không thay đổi đặc tính, điều đặc biệt LM335 có điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với thay đổi nhiệt độ đầu vào Hình 1.1: LM335 - Ngõ điện áp - Sai số cực đại 1,50C nhiệt độ lớn 1000C - Khoảng nhiệt độ hoạt động: −650 C → 1500 C - Đáp ứng LM335: Hình 1.2: Đáp tuyến vào, 1.2 Đặc tính số IC cảm biến nhiệt thông dụng:  AD590: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM - Ngõ dòng điện - Độ nhạy: 1A/0K - Độ xác: +40C - Nguồn cung cấp VCC: 4V → 30V - Khoảng nhiệt độ: -550C → 1500C Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện  LX5700: - Ngõ điện áp - Độ nhạy: 10mV/0K - Khoảng nhiệt hoạt động: -550C → 1500C  Các cảm biến nhiệt họ LM34 LM35: Loạt cảm biến LM34 cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ Fahrenheit Họ LM34 không yêu cầu cân chỉnh bên vốn cân chỉnh Nó đưa điện áp 10mV cho thay đổi nhiệt độ 10F Loạt cảm biến LM35 cảm biến nhiệt mạch tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng không yêu cầu cân chỉnh vốn chúng cân chỉnh Chúng đưa điện áp 10mV cho thay đổi 10C Bộ biến đổi ADC (Analog to Digital Converter): Các chuyển đổi ADC thuộc thiết bị sử dụng rộng rãi để thu liệu Các máy tính số sử dụng giá trị nhị phân, giới vật lý đại lượng dạng tương tự (liên tục) Nhiệt độ, áp suất (khí chất lỏng), độ ẩm vận tốc số đại lượng vật lý giới thực mà ta gặp hàng ngày Một đại lượng vật lý chuyển dòng điện điện áp qua thiết bị gọi biến đổi Các biến đổi coi cảm biến Mặc dù có cảm biến nhiệt, tốc độ, áp suất, ánh sáng nhiều đại lượng tự nhiên khác chúng cho tín hiệu dạng dòng điện điện áp dạng liên tục Do vậy, ta cần chuyển đổi tương tự số cho vi điều khiển đọc chúng Có hai loại sử dụng rộng rãi ADC0809 ADC0804 2.1 Sơ đồ chân ADC0804: Chíp ADC0804 chuyển đổi tương tự số họ loạt ADC800 từ hãng National Semiconductor Nó nhiều hãng khác sản xuất, làm việc với GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện +5V có độ phân giải bit Ngoài độ phân giải thời gian chuyển đổi yếu tố quan trọng khác đánh giá ADC Thời gian chuyển đổi định nghĩa thời gian mà ADC cần để chuyển đầu vào tương tự thành số nhị phân Trong ADC0804 thời gian chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ cấp tới chân CLK R CLK IN nhanh 110 µ s Các chân ADC0804 mô tả sau: Hình 1.3: Sơ đồ chân ADC0804 2.2 Chức chân ADC0804:  Chân CS (chân số 1) – chọn chíp: Là đầu vào tích cực mức thấp sử dụng để kích hoạt chíp ADC0804 Để truy cập ADC0804 chân phải mức thấp  Chân RD (chân số 2): Đây tín hiệu đầu vào tích cực mức thấp Các ADC chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phân tương đương với giữ ghi RD sử dụng để nhận liệu chuyển đổi đầu ADC0804 Khi CS = xung cao – xuống – thấp áp đến chân RD đầu số bit hiển diện chân liệu D0 – D7 Chân RD coi cho phép đầu  Chân ghi WR (chân số Thực tên xác “Bắt đầu chuyển đổi”): Đây chân đầu vào tích cực mức thấp dùng để báo cho ADC0804 bắt đầu trình chuyển đổi Nếu CS = WR tạo xung cao – xuống – thấp ADC0804 bắt đầu chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự V in số nhị phấn bit Lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN CLK GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện R Khi việc chuyển đổi liệu hoàn tất chân INTR ép xuống thấp ADC0804  Chân CLK IN (chân số 4) CLK R (chân số 19): Chân CLK IN chân đầu vào nối tới nguồn đồng hồ đồng hồ sử dụng để tạo thời gian Tuy nhiên ADC0804 có máy tạo xung đồng hồ Để sử dụng máy tạo xung đồng hồ ADC0804 chân CLK IN CLK R nối tới tụ điện điện trở (hình 1.4) Trong trường hợp tần số đồng hồ xác định biểu thức: f = 1,1RC Hình 1.4: Kiểm tra ADC0804 chế độ chạy tự Giá trị tiêu biểu đại lượng R = 10k Ω C = 150pF tần số nhận f = 606kHz thời gian chuyển đổi 110 µ s  Chân ngắt INTR (chân số 5): Đây chân đầu tích cực mức thấp Bình thường trạng thái cao việc chuyển đổi hoàn tất xuống thấp để báo cho CPU biết liệu chuyển đổi sẵn sàng để lấy Sau INTR xuống thấp, ta đặt CS = gửi xung cao xuống – thấp tới chân RD lấy liệu ADC0804  Chân Vin (+) Vin (-): Đây đầu vào tương tự vi sai mà V in = Vin(+) – Vin(-) Thông thường Vin(-) nối xuống đất Vin (+) dùng đầu vào tương tự chuyển đổi dạng số GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM  Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Chân VCC (chân số 20): Đây chân nguồn nối +5V, dùng điện áp tham chiếu đầu vào VREF /2 (chân số 9) để hở  Chân VREF /2 (chân số 9): Là điện áp đầu vào dùng cho điện áp tham chiếu Nếu chân hở (không nối) điện áp đầu vào tương tự cho ADC0804 nằm dãy → 5V (giống chân VCC) Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng mà đầu vào tương tự áp đến Vin cần phải khác dãy → 5V Chân VREF /2 dùng để thực thi điện áp đầu vào khác dãy → 5V Ví dụ: Nếu dãy đầu vào tương tự cần phải → 4V VREF /2 nối với +2V Hình 1.5 : Biểu diễn dãy điện áp Vin đầu vào VREF /2 khác  Các chân liệu D0 – D7 (Từ chân 11 đến chân 18): Các chân liệu D0 – D7 (D7 bit cao MSB D0 bit thấp LSB) chân đầu liệu số Đây chân đệm ba trạng thái liệu chuyển đổi truy cập chân CS = chân RD bị đưa xuống thấp Để tính điện áp đầu ta sử dụng công thức sau: Với Dout đầu liệu số (dạng thập phân) V in điện áp đầu vào tương tự độ phân dãy thay đổi nhỏ tính (2x VREF /2 ) chia cho 256 ADC bit  Chân GND (chân số 10): Đây chân đầu vào cấp đất chung cho tín hiệu số tương tự Đất tương tự nối tới đất chân V in tương tự, đất số nối tới đất chân VCC Lý mà ta phải có hai đất để cách ly tín hiệu tương tự V in từ điện áp ký sinh tạo việc chuyển mạch số xác Trong phần trình bày chân GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 10 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.4: Khối điều khiển quạt, đèn  Nguyên lý hoạt động: - Nếu nhiệt độ đặt (nhiệt độ chuẩn) lớn nhiệt độ lò bit P3.5 tích cực mức cao (SETB P3.5), kích C1815 dẫn Lúc C1815 đóng vai trò khóa K Khi C1815 dẫn tạo điện áp chân số Relay làm cho Relay hoạt động Khi chân số nối với chân số làm cho đèn AC sáng Đồng thời bit P3.4 tích cực mức thấp làm cho led đèn sáng Trong đó, quạt DC led quạt không hoạt động - Nếu nhiệt độ đặt (nhiệt độ chuẩn) nhỏ nhiệt độ lò bit P3.6 tích cực mức cao (SETB P3.6), kích C1815 dẫn Lúc C1815 đóng vai trò khóa K Khi C1815 dẫn tạo điện áp chân số Relay làm cho Relay hoạt động Khi chân số nối với chân số làm cho quạt DC hoạt động Đồng thời bit P3.3 tích cực mức thấp làm cho led quạt sáng Trong đó, led đèn đèn AC không hoạt động - Nếu SW4 nhấn quạt DC, đèn AC, led quạt led đèn xử lý liên tục nguyên lý Khi nhấn SW1 khối điều khiển quạt, đèn không hoạt động 2.4 Khối hiển thị: VC C PN P BC E 1 1 J1 A B C D E F G D P PO R T LED ? C A C A U 12 A B C D E F G D P C A C A A B C D E F G D P LED ? PN P BC E U 11 P P P P Q 10 C A C A A B C D E F G D P LED ? 10 C A C A A B C D E F G D P 10 Q PN P BC E U 10 VC C 2K2 Q PN P BC E LED ? R R 2K2 Q U VC C R 2K2 10 VC C R 2K2 +5V J3 A B C D E F G D P A B C D E F G D P GVHD: Đào Thị Thu Thủy A B C D E F G D P A B C D E F G D P N G U O 32 N Trang Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.5: Sơ đồ khối hiển thị V 2.5 Khối nguồn: dùng IC nguồn 7805, 7905U 7812 để ổn áp nguồn+ +5V, AC 220V G N D U + - V IN TR AN SF O R M ER C T R R D ~ D IO D E B R ID G E _ 7812 U 0 C LED 2200u D R LED +12V 3 VO U T C 1u -5 V V IN 7905 100u 0 3 VO U T C 1u C R 0 D 7805 G N D C 100u 0 1 J1 ~ T1 C 1u C 2200u 3 VO U T G N D -5V +12V V IN Hình 2.6: Sơ đồ khối nguồn 2.6 Sơ đồ nguyên lý điều khiển nhiệt độ lò điện: 0 R C U VC C 31 19 18 3 3 3 3 E A /V P P R ST XTAL1 XTAL2 1 1 P P P P P P P P D D D D D D D D /A /A /A /A /A /A /A /A 0 P P P P P P P P A L E /P R O G PSEN /R X D /T X D /IN T 3 /IN T /T /T /W R /R D P P P P P P P P /A /A /A /A /A /A /A /A 10 11 12 13 14 15 2 2 P P P P P P P P 4K7 R SW R 4K7 SW G IA M TAN G 0 30 29 10 11 12 13 14 15 16 17 R 4K7 SW VC C R 35 D R 36 D 220 LED 220 G N D C S AG N D -IN IN T R LED LED ? R D V R E F /2 J1 N G U O N D C 12V C 10U R O P07 LS1 D VC C R 10K 39K R 12 R 22K U O P 07 LS2 VC C + D - VC C - U O P07 D IO D E C R VC C R 10K 20K 10U 2 + - - VC C J2 Q U AT D C N G U O N AC 220V J3 VC C 10K R ELAY SPD T Q C 1815 10K R D IO D E 30p - - VC C U 10K R 13 C + 39K R 10K 47K R R 10 VC C 10 AD C 0804 C A VC C 2K2 D P G F E D C B A W R V C C /V R E F VC C R 30 C A D P G F E D C B A C L K IN Q 10 20 G N D VC C U 20 2K2 C A U LED ? VC C EN TER C LKR D P G F E D C B A VC C Q VC C R 34 C A 10 40 19 D P G F E D C B A VC C 2K2 C A U LED ? A T89C 51 2 2 2 2 D P G F E D C B A U Q VC C R 31 C A 10 R ESET 1 1 1 1 D P G F E D C B A SW C R Y STAL R R7 R8 R9 R0 R1 R2 R3 4 R R R R R R R 330 2K2 C A U LED ? 33p A B C D E F G D P D P G F E D C B A B B B B B B B B Q VC C R 33 10 D D D D D D D D C A D P G F E D C B A + IN 4K7 C Y 13 p Q C 1815 C R 22K R 11 10U VC C R 20K VC C 2K2 D LM 335 J4 D EN AC Trang 33 GVHD: Đào Thị Thu Thủy R E LA Y S P D T Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 2.7 Sơ đồ mạch in điều khiển nhiệt độ lò điện: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 34 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.8: Sơ đồ mạch in toàn mạch Phần mềm giải thuật: 3.1 Phần mềm: Sử dụng ngôn ngữ lập trình Assembler để viết chương trình điều khiển (Xem phần phục lục) 3.2 Lưu đồ giải thuật: Bắt đầu Hiển thị 250C (TĐặt = 250C) Y P3.2 = ? (Tăng TĐặt) TĐặt = TĐặt+1 Hiển thị TĐặt N Y P3.1 = ? (Giảm TĐặt) TĐặt = TĐặt - Hiển thị TĐặt N N P3.0 = ? (Kết thúc nhập TĐặt) Y Đọc nhiệt độ từ lò điện (TLò điện) Y TĐặt TLò Bật lò (Đèn AC) tắt quạt GVHD: Đào Thị Thu Thủy N Tắt lò mở quạt làm mát Hiển thị nhiệt đô lò điện (TLò) Kết thúc Trang 35 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.9: Lưu đồ giải thuật CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ – KẾT LUẬN Kết thực hiện: - Hệ thống điều khiển tương đối ổn định, đáp ứng yêu cầu đề tài - Giám sát trình hoạt động lò qua khối hiển thị led đoạn, đèn AC, quạt DC, led đèn… - Cảm biến đọc nhiệt độ tương đối xác - Phần mềm chương trình tương đối ngắn gọn, đơn giản, dễ hiểu Hình ảnh mô hình hoàn tất: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 36 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 3.1: Hình ảnh mô hình lò điện TĐẶT < TLÒ Hình 3.2: Hình ảnh mô hình lò điện TĐẶT ≥ TLÒ Khuyết điểm: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 37 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện - Đọc nhiệt độ từ môi trường vào chưa tuyệt đối xác - Do trình xử lý quạt DC, đèn AC hoạt động liên tục làm cho BJT, Relay kích liên tục → mạch công suất lớn dễ hỏng BJT, Relay - Kích thước mô hình tương đối lớn Hướng khắc phục phát triển: - Dùng cảm biến nhiệt độ khác, có độ ổn định đọc nhiệt độ xác - Đưa giải thuật khác để lập trình hệ thống tối ưu - Với mạch ta kết nối khác hơn, tiện lợi thay quạt đèn thiết bị làm mát làm nóng khác - Nếu sử dụng lò điện thực tế, mạch công suất lớn ta thay C1815, Relay linh kiện điện tử khác để mạch hoạt động tối ưu - Có thể giao tiếp với máy tính để điều khiển nhiệt độ lò PHỤC LỤC Phần mềm viết ngôn ngữ Assembler: ;****************DIEU KHIEN NHIET DO LO DIEN*************** $MOD51 ORG 00H DATA_ADC DATA P2 DATA_LED DATA P0 LED0 BIT P1.0 LED1 BIT P1.1 LED2 BIT P1.2 LED3 BIT P1.3 LEDQUAT BIT P3.3 LEDDEN BIT P3.4 DEN BIT P3.5 QUAT BIT P3.6 WRITE BIT P1.4 INTR BIT P1.5 READ BIT P1.6 SW1 BIT P3.0 SW2 BIT P3.1 GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 38 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM SW3 BIT Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện P3.2 ;************************************************************ MAIN: MOV SP,#5FH MOV 51H,#25H MOV TMOD,#01H SETB TF0 MOV R7,#2 CLR QUAT CLR DEN LAP0: LCALL HIENTHI DJNZ R7,LAP0 JNB SW1,XULY LAP1: JB SW2,LAP2 JNB SW2,TANG TANG: MOV A,51H ADD A,#1H DA A MOV 51H,A CJNE A,#99H,LAP0 MOV A,#00H LAP2: JB SW3,LAP0 JNB SW3,GIAM GIAM: MOV A,51H ADD A,#99H DA A MOV 51H,A CJNE A,#00H,LAP0 MOV A,#99H GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 39 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện LJMP LAP0 ;****************************CHUONG TRINH ADC ************** DULIEUTU_ADC: MOV DATA_ADC,#0FFH CLR WRITE LCALL DELAY1 SETB WRITE CLR READ MOV 50H,DATA_ADC ACALL ADC_BCD SETB READ RET ;********************************************************** ADC_BCD: MOV A,50H MOV B,#100 DIV AB MOV 30H,A MOV A,B MOV B,#10 DIV AB MOV 31H,A ;HANG CHUC NHIET DO TU ADC MOV 32H,B ;HANG DON VI NHIET DO TU ADC MOV A,31H SWAP A ADD A,32H MOV 50H,A RET ;************************************************************ XULY: MOV TMOD,#10H SETB TF1 MOV R7,#2 MOV DATA_LED,#0FFH GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 40 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện AAA: MOV DPTR,#GIATRISOSANH LCALL HIENTHI1 DJNZ R7,AAA LCALL DULIEUTU_ADC LCALL XULY1 LCALL XULY2 LJMP AAA ;********************** XU LY DEN ************************** XULY1: PUSH ACC MOV A,51H CJNE A,50H,XET JMP TROVE JNC OPEN XET: SETB LEDDEN CLR DEN JMP TROVE OPEN: CLR LEDDEN SETB DEN TROVE: POP ACC RET ;********************** XU LY QUAT *********************** XULY2: PUSH ACC MOV A,51H CJNE A,50H,XET1 JMP TROVE1 XET1: JC OPEN1 SETB LEDQUAT GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 41 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM CLR QUAT JMP TROVE1 Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện OPEN1: CLR LEDQUAT SETB QUAT TROVE1: POP ACC RET ;**************HIEN THI NHIET DO LO DIEN ********************* HIENTHI1: MOV DPTR,#DULIEULED MOV A,30H MOV A,31H MOVC A,@A+DPTR MOV DATA_LED,A CLR LED3 LCALL DELAY1 SETB LED3 MOV A,32H MOVC A,@A+DPTR MOV DATA_LED,A CLR LED2 LCALL DELAY1 SETB LED2 MOV DATA_LED,#9CH CLR LED1 LCALL DELAY1 SETB LED1 MOV DATA_LED,#0C6H CLR LED0 LCALL DELAY1 SETB LED0 MOV DATA_LED,#0FFH RET GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 42 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM ;*********** Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện HIEN THI NHIET DO DAT ********************* HIENTHI: MOV DPTR,#DULIEULED MOV A,51H ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV DATA_LED,A CLR LED2 LCALL DELAY SETB LED2 MOV A,51H SWAP A ANL A,#0FH MOVC A,@A+DPTR MOV DATA_LED,A CLR LED3 LCALL DELAY SETB LED3 MOV DATA_LED,#9CH CLR LED1 LCALL DELAY SETB LED1 MOV DATA_LED,#0C6H CLR LED0 LCALL DELAY SETB LED0 MOV DATA_LED,#0FFH RET ;********************** DELAY LED *************************** DELAY: PUSH 00 PUSH 01 MOV R0,#1 LOOP2: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 43 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM MOV Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện R1,#90 DJNZ R1,$ DJNZ R0,LOOP2 POP 01 POP 00 RET ;****************** DELAY ADC ******************************* DELAY1: PUSH 00 PUSH 01 MOV R0,#2 LOOP: MOV R1,#250 DJNZ R1,$ DJNZ R0,LOOP POP 01 POP 00 RET ;******************************************************* DULIEULED: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H ;****************************************************** GIATRISOSANH: DB 00H,01H,02H,03H,04H,05H,06H,07H,08H DB 09H,10H,11H,12H,13H,14H,15H,16H,17H DB 18H,19H,20H,21H,22H,23H,24H,25H,26H DB 27H,28H,29H,30H,31H,32H,33H,34H,35H DB 36H,37H,38H,39H,40H,41H,42H,43H,44H DB 45H,46H,47H,48H,49H,50H,51H,52H,53H DB 54H,55H,56H,57H,58H,59H,60H,61H,62H DB 63H,64H,65H,66H,67H,68H,69H,70H,71H DB 72H,73H,74H,75H,76H,77H,78H,79H,80H DB 81H,82H,83H,84H,85H,86H,87H,88H,89H DB 90H,91H,92H,93H,94H,95H,96H,97H,98H,99H GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 44 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện END TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Quang Trí – Giáo trình vi xử lý – Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Tống Văn On, Hoàng Đức Hải – Họ vi điều khiển 8051 – NXB Lao Động Và Xã Hội Hà Nội – 2001 Dương Minh Trí – Cảm biến ứng dụng – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật - 2000 Phan Quốc Phô, Nguyễn Đức Hải – Giáo trình cảm biến – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội – 2000 Các Wedsite: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 45 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện www.alldatasheets.com www.diendandientu.com GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 46 [...]... TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 2.7 Sơ đồ mạch in điều khiển nhiệt độ lò điện: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 34 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 2.8: Sơ đồ mạch in toàn mạch 3 Phần mềm và giải thuật: 3.1 Phần mềm: Sử dụng ngôn ngữ lập trình Assembler để vi t chương trình điều khiển (Xem phần phục lục) 3.2 Lưu đồ giải... nhiệt độ đặt cao hơn nhiệt độ lò thì bit điều khiển đèn ( P3.5) được tích cực mức cao, đồng thời bit P3.4 tích cực mức thấp làm led đơn đèn tương ứng sáng - Khi nhiệt độ đặt thấp hơn nhiệt độ lò thì bit điều khiển quạt ( P3.6) được tích cực mức cao, đồng thời bit P3.3 tích cực mức thấp làm led đơn quạt tương ứng sáng J1 2.3 Khối điều khiển quạt, đèn:  Sơ đồ nguyên lý: N G U O N D C 12V VC C 1 2 3 LS1... công dụng chứa dữ liệu của các phép toán mà vi điều khiển xử lý Ví dụ lệnh MUL AB sẽ nhân những giá trị không dấu 8 bit có trong hai thanh ghi A và B, rồi trả về kết quả 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao) Lệnh DIV AB sẽ lấy A chia B, kết quả số nguyên đặt vào A, số dư đặt vào B GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 17 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện - Thanh ghi A có... Khối xử lý trung tâm Khối nút nhấn Điều khiển quạt DC Điều khiển đèn AC Hình 2.1: Sơ đồ khối - Hiển thị lần lượt nhiệt độ đặt và nhiệt độ đo trên led 7 đo n Hiển thị led đèn AC, led quạt DC và quá trình hoạt động của quạt DC, đèn AC - Các cơ cấu thi hành phải hoạt động ổn định khi nhiệt độ lò dao động quanh nhiệt độ chuẩn (nhiệt độ đặt) GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 28 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án. .. sang số Dùng mạch trừ đo LM335 khi ở 0 oC điện áp ra là 2,73V Vì vậy, để dễ dàng cho vi c xử lý chương trình với 0 oC thì áp ra nên là 0V thì phải trừ đi 2,73V ADC có nhiệm vụ đổi tín hiệu tương tự này ra số nhị phân để vi xử lý đọc được ADC hoạt động được nhờ vào hai bộ dao động (một cho bộ chuyển đổi và một cho bộ đọc ghi ) 2.2 Khối xử lý và nút nhấn: VC C 1  Sơ đồ nguyên lý: R 1 VC C 4K7 0 1 2... Sơ đồ khối: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 11 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Hình 1.7: Sơ đồ khối của 89V51RB2 3.2 Sơ đồ chân và chức năng các chân P89V51RB2: P89V51RB2 có 40 chân trong đó 32 chân có công dụng xuất/nhập Trong 32 chân đó có 24 chân có tác dụng kép (Nghĩa là 1 chân có 2 chức năng), mỗi một đường có thể hoạt động xuất/nhập, hoạt động như một đường điều khiển. .. Thị Thu Thủy Trang 27 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 1 Tìm hiểu về đề tài: 1.1 Nhiệm vụ đặt ra: - Điều khiển quạt DC và lò điện (được thay thế bằng đèn AC) Nếu nhiệt độ đặt lớn hơn nhiệt độ đo (lò điện) thì mở lò và tắt quạt Ngược lại, nếu nhiệt độ đặt nhỏ hơn nhiệt độ đo thì vi điều khiển kích Relay tắt lò và mở quạt làm mát Cảm biến... gọi tuyệt đối trong Page 2K LCAL Addr 16 : Lệnh gọi dài chương trình con trong 64 K RET : Kết thúc chương trình con trở về chương trình chính RETI : Kết thúc thủ tục phục vụ ngắt quay về chương trình chính AJMP addr11 : Nhảy tuyệt đối không điều kiện trong 2 K LJMP addr16 : Nhảy dài không điều kiện trong 64 K GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 23 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ... ngoài 0 Ngõ vào ngắt ngoài 1 Ngõ vào của bộ định thời/ đếm 0 Ngõ vào của bộ định thời/ đếm 1 Điều khiển ghi vào RAM ngoài Điều khiển đọc từ RAM ngoài Trang 13 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện Bảng 1.9: Bảng tóm tắt chức năng các chân của Port 3 3.2.2 Các chân tín hiệu điều khiển:  Chân PSEN\: - PSEN (Program Store Enable): Cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29 -... thiết lập mức ưu tiên cho các ngắt (ưu tiên thấp hoặc ưu tiên cao)  Thanh ghi điều khiển nguồn: Thanh ghi PCON (Power Control: Điều khiển nguồn) không có bit định vị Nó ở địa chỉ 87H chứa nhiều bit điều khiển Thanh ghi PCON được tóm tắt như sau: GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 19 Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện • Bit 7 (SMOD) → cho phép tăng gấp đôi tốc độ truyền dữ ... B,#100 DIV AB MOV 30H,A MOV A,B MOV B,#10 DIV AB MOV 31H,A ;HANG CHUC NHIET DO TU ADC MOV 32H,B ;HANG DON VI NHIET DO TU ADC MOV A,31H SWAP A ADD A,32H MOV 50H,A RET ;************************************************************... truy cập chân CS = chân RD bị đưa xuống thấp Để tính điện áp đầu ta sử dụng công thức sau: Với Dout đầu liệu số (dạng thập phân) V in điện áp đầu vào tương tự độ phân dãy thay đổi nhỏ tính (2x... vi điều khiển 80C51 với nhiều tính vượt trội: Dung lượng ROM/RAM chip lớn, Timer 16 bit + Watch-dog Timer, ghi DPTR, nguồn ngắt, PWM (Pulse Width Modulator), SPI (Serial Peripheral Interface)