BÁO CÁO Mạch đo nhiệt độ điều khiển động cơ

Báo cáo chi tiết về mạch đo nhiệt độ điều khienr động cơ.Một ứng dụng rất hay và cơ bản.Báo cáo chi tiết về mạch đo nhiệt độ điều khienr động cơ.Một ứng dụng rất hay và cơ bản.Báo cáo chi tiết về mạch đo nhiệt độ điều khienr động cơ.Một ứng dụng rất hay và cơ bản.

Mục lục:

ẩm mốc, việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm là rất quan trọng Hay kiểm soát nhiệt độ trong cácnhà kính trồng rau, để đảm bảo cho cây trồng được sinh trưởng tốt Cũng tương tự đối vớicác phòng thí nghiệm, các nhà máy chế biến thực phẩm, hay trong bệnh viện… vấn đề đonhiệt độ của môi trường không khí là rất cần thiết.

Xuất phát từ thực tế bản thân thành viên trong nhóm và những tình huống có thật trong

cuộc sống nhóm đã hình thành ý tưởng “Thiết bị đo nhiệt độ,điều khiển bật tắt quạt”.

Để hiểu rõ về ý tưởng của nhóm mình mời các bạn xem video sau:

https://www.youtube.com/watch?v=oavn6R-Ur20

Phần 1 Giới thiệu ý tưởng

1.1 Nhu cầu và sự cẩn thiết của sản phẩm

Ngày nay khi kỹ thuật phát triển,các ứng dụng kỹ thuật được đưa vào việc chăm sócsức khỏe ngày càng phổ biến.Xuất phát từ nhu cầu chăm sóc sức khỏe cụ thể ở đây là dựa

mức nhiệt độ để điều khiển quạt tự động Từ đó nhóm đã hình thành nên sản phẩm ““Thiết

bị đo nhiệt độ,điều khiển bật tắt quạt “ để đáp ứng nhu cầu trên.Sản phẩm là sự cần thiết

cho mọi đối tượng,từ trẻ em cho đến người lớn Khi sở hữu sản phẩm này việc chăm sócsức khỏe của bản thân và gia đình bạn dễ dàng hơn,tiện ích hơn

1.2 Mục tiêu của sản phẩm.

Khi đưa ra sản phẩm nhóm cũng đưa ra những mục tiêu để sản phẩm có thể phục vụ tốtcho khách hàng

An toàn:Sản phẩm sử dụng an toàn ở điều kiện thường.Lắp đặt an toàn cho người sử

dụng.Các linh kiện được sử dụng hoàn toàn không chứa những chất độc hại,có hại cho môitrường và sức khỏe

Tiết kiệm: Với việc sử dụng những linh kiện giá rẻ phù hợp với túi tiền của mọi đối

tượng khách hàng

Chất lượng: Trước khi sản phẩm được đưa ra thị trường đã qua các khâu kiểm tra kiểm

định ở các điều kiện khác nhay nhằm đem lại sự ổn định cho sản phẩm.Sự ổn định của sảnphẩm sẽ làm khách hàng hài lòng khi sử dụng.Ngoài ra đội ngũ kỹ thuật luôn sẵn sàng sửachữa thay thế thiết bị trong điều kiện bảo hành

1.3 Các sản phẩm đã có trên thị trường

Quạt máy tắt bật tự động theo nhiệt độ môi trường

Tính năng:Bật tắt quạt theo nhiệt độ

Ưu điểm :-Có điều khiển từ xa

Nhược điểm :-Chi phí cao 200.000 VNĐ

-Mất thêm chi phí mua điều khiển từ xa

Hình 1.1:Sản phẩm “Quạt máy tắt

bật tự động theo nhiệt độ môi

trường”

Phần 2:Các chỉ tiêu của sản phẩm

2.1 Chỉ tiêu kỹ thuật

-Đầu vào : Nhiệt độ

-Đầu ra : Tín hiệu hiển thị và điều khiển

Vi xử lý nhận dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ và xử lý theo chương trình đặt sẵn ( nằm ởphần code ) để đưa ra các tín hiệu hiển thị trên led 7 thanh và tín hiệu điều khiển Relay bậttắt

2.2 Chỉ tiêu phi chức năng

Phần 3 Thiết kế sản phẩm.

3.1 :Kiến trúc hệ thống

Hình 3.1 Sơ đồ khối của mạch đo nhiệt độ

Chức năng các khối:

-Khối nguồn: Cung cấp nguồn hoạt động cho vi xử lý.Ở đây ta sử dụng nguồn 5V DC.

Hình 3.2: Mô phỏng khối nguồn.

Nguyên lí hoạt động của khối nguồn.Với điện áp 220V AC sau khi đi qua biến áp đượcđưa xuống 5V AC.Qua cầu chỉnh lưu chuyển thành 5VDC.Nhờ có các tụ lọc và IC ổn áp

LM 7805 ta sẽ có được nguồn 5V DC ổn định ở đầu ra để cung cấp cho mạch

Để đơn giản khối nguồn ta có thể sử dụng các Adapter 5V DC có sẵn trên thị trường

-Khối xử lý tín hiệu:

Vi điều khiển giao tiếp với cảm biến nhiệt độ để đọc giá trị trong bộ nhớ của

nó đồng thời xử lý tín hiệu và xuất dữ liệu cho khối hiển thị và đưa tín hiệu điều khiển cơ cấu

 4KB ROM

 128 byte RAM

 32 đường xuất nhập (I/O)

 1 port nối tiếp và 2 bộ định thời 16 bit

Hiện nay Intel đã cho ra những vi xử lý bậc cao hơn có các tính năng cải tiến vượt bậc.Tuy nhiên trong ứng dụng của sản phẩm này nhóm chỉ sử dụng vi xử lý AT89S52 hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu công nghệ và kinh tế đặt ra

kết nối nhiều IC trên cùng đường Bus Với các đặc điểm cơ bản sau DS18B20 là lựa chọntốt cho ứng dụng sản phẩm:

Vi điều khiển sau khi đọc được giá trị nhiệt độ từ cảm biến sẽ xuất dữ liệu và hiểntrênLED 7 thanh.

Hình 3.6:Led 7 thanh 1 số 0.56 Anot

Để cho người dùng dễ dàng theo dõi được nhiệt độ môi trường,mạch sử dụng led 7 seg

để hiển thị rõ nét Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình và

có thêm Một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của led 7đoạn 8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode (cực +) hoặc Cathode (cực -) được nối chung vớinhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện 8 cực còn lại trênmỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra ngoài để kết nối với mạch điện.Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu chung này được nối với +Vcc, các chân còn lạidùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào cácchân này ở mức 0 Nếu led 7 đoạn có Cathode (cực -) chung, đầu chung này được nốixuống Ground (hay Mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của cácled đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1

-Cơ cấu chấp hành (relay)

Sau khi nhận dữ liệu từ đo nhiệt độ vi xử lý sẽ thực hiện so sánh với giá trị đặt (ở đây là

25 C ) và đưa tín hiệu điều khiển cho cơ cấu chấp hành.Nếu nhiệt độ lớn hơn 25 C relay

đóng quạt chạy Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 25 C relay mở quạt tắt.

Ở đây nhóm sử dụng Relay 5V-10A SRD-05VDC-SL-C của hãng Songle.Với cấu tạođơn giản hoạt động hiệu quả.Chỉ dùng nguồn cung cấp 5V lấy từ vi xử lý relay có thể điềukhiển động cơ bật tắc ở mức điện áp cao hơn 30VDC,220VAC,…

- Khi mạch khởi động sẽ lập tức lấy dữ liệu từ cảm biến.

- Sau khi nhận dữ liệu nhiệt độ sẽ so sánh với 25 C

- Nếu nhỏ hơn 25 C tắt quạt

- Nếu lớn hơn 25 C bật quạt

- Hiển thị nhiệt độ

- Tiếp tục đo nhiệt độ quay lại vòng lặp

3.3 Mô phỏng trên Proteus

Hình 3.9: Mô phỏng mạch chạy trên proteus

Proteus là một phần mềm được dùng khá phổ biến trong kỹ thuật nhằm mô phỏng mạchtrên môi trường ảo.Trong Proteus ta lấy các linh kiện cần thiết ra màn hình làm việc nhưtrên hình vẽ.Sau đó thực hiện nạp code mô phỏng

3.4 Viết chương trình.

Chương trình cho xử lý AT89S52 có thể viết bằng 2 ngôn ngữ ASM và C.Trong sản phẩmnày nhóm sẽ sử dụng code C để viết chương trình.Từ code C muốn vi điều khiển hiểu được

chúng ta phải dùng phần mềm biên dịch cụ thể ở đây là Keli u 4.

Hình 3.10 : Giao diện chương trình Keli u4.

Trên giao diện chương trình ta sẽ lập một Project mới với module được chọn làAT89C51(tương tự AT89S52)

Hình 3.11 Giao diện chọn module.

Sau đó ta thực hiện viết chương trình cho vi xử lý AT89S52

unsigned int temp;

void T0_Delay_us(unsigned int t)

IE=0x82;

while(1)

{

unsigned char nguyen;

unsigned char chuc,donvi;

Khi code chạy trên Proteus không có vấn đề gì thì chúng ta sẽ tiến hành test mạch trên Board để kiểm tra tính thực tế của sản phẩm.

Hình 3.13 Test sản phẩm trên Board test.

3.5 Vẽ mạch nguyên lý và mạch in cho sản phẩm.

Để có được mạch của sản phẩm trước tiên ta phải có mạch nguyên lý cũng như mạch của sản phẩm.Nhóm sử dụng phần mềm Altium để vẽ mạch nguyên lý và mạch in

Hình 3.14 :Mạch nguyên lí phần 1.

Hình 3.15 :Mạch nguyên lí phần 2.

Hình 3.16 : Nguyên lí phần 1 Hình 3.17 :Mạch in phần led.

Phần 4: Sản xuất

Sau khi đã đảm bảo các phần trên thì nhóm tiến hành sản xuất mạch thực.Những công

cụ cần thiết để sản xuất mạch thực bao gồm:

Sau đây là sản phẩm thu được của nhóm:

Hình 4.3 Sản phẩm hoàn chỉnh.

Phần 5: Kết luận.

Thông qua việc thực hiện bài tập lớn, chúng em đã tính lũy rất nhiều kiến thức thực

tế về chuyên ngành điện tử viễn thông, thầy Nguyễn Đức Minh đã tạo cho chúng em niềm say mê học tập, tìm tòi kiến thức mới Thầy còn giúp chúng em hoàn thiện các

kỹ năng mềm như kỹ năng thuyết trình, làm việc nhóm, làm việc trong các môi trường chuyên nghiệp powerpoint, project, các phần mềm mô phỏng, thiết kế mạch: proteus, orcad….

Do vốn kiến thức còn hạn hẹp nên việc thực hiện ý tưởng còn nhiều hạn chế Nếu còn có gì sai sót, chúng em mong thầy giúp đỡ và tạo điều kiện để chúng em có thể hoàn thành một cách tốt nhất ý tưởng này.

Tài liệu tham khảo:

• Hoàng Hà, 2014, Quạt máy tắt bật tự động theo nhiệt độ môi trường,

http://www.dientuvietnam.net/forums/ [ ngày truy cập 22/4/2016 ]

• 2014, Mạch đóng mở theo nhiệt độ, dong-mo-theo-nhiet-do.html [ ngày truy cập 22/4/2016 ]

http://phukienthuysinh.com/ct/chi-tiet/20/mach-• Hình ảnh của cửa hàng linh kiện điện tử Tu Hu web mualinhkien.vn [ngày truy cập :22/4/2016]

• Mạch đo nhiệt độ với DS18B20,nguồn dientuvietnam.org