Đồ án môn học tìm hiểu và ứng dụng của vi điều khiển trong việc điều khiển động cơ bước

Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển ngày mạnh mẽ rộng lớn khoa học kỹ thuật.Các công nghệ thuộc lĩnh vực khác nhờ đời để đáp ứng nhu cầu xã hội, số phải kể đến Kỹ Thuật Vi Điều Khiển.Hiện kỹ thuật vi điều khiển lĩnh vực mẻ đưa vào giảng dạy rộng rãi trường Đại Học Cao Đẳng nước Trong có trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên Trên tinh thần học đôi với hành, học gắn liền với lao động, sản xuất đời sống, nhóm sinh viên chúng em tìm hiểu ứng dụng Vi Điều Khiển việc điều khiển động bước Với hướng dẫn thầy VŨ ĐÌNH ĐẠT chúng em tiến hành thiết kế mạch điều khiển động bước dùng vi điều khiển Phần thiết kế bao gồm : sơ đồ mạch lắp ráp, thuật toán,và viết chương trình điều khiển cho vi xử lý Mặc dù chúng em cố gắng nhiều để hoàn thành đề tài này, xong giới hạn thời gian kiến thức nên nội dung nhiều thiếu sót Chúng em mong nhận góp ý thầy cô bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên: Đỗ hữu Hoạch Nguyễn văn Hoành GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 89C51 1.1 Cấu trúc phần cứng MSC-51 1.2 Khảo sát sơ đồ chân tín hiệu 89C51 1.2.1 Sơ đồ chân 1.2.2 Chức chân tín hiệu 1.3 Chức ghi đặc biệt 89C51 1.3.1 Thanh ghi ACC 1.3.2 Thanh ghi B 1.3.3 Thanh ghi SP 1.3.4 Thanh ghi DPTR 1.3.5 Ports to 1.3.6 Thanh ghi SBUF 1.3.7 Các Thanh ghi Timer 1.3.8 Các ghi điều khiển 1.3.9 Thanh ghi PSW 10 1.3.10 Thanh ghi PCON ( Thanh ghi điều khiển nguồn ) 11 1.3.11 Thanh ghi IE (Thanh ghi cho phép ngắt) 11 1.3.12 Thanh ghi IP 11 1.3.13 Thanh ghi TCON 12 1.3.14 Thanh ghi TMOD 12 1.3.15 Thanh ghi SCON 13 1.4.Cấu trúc tổ chức nhớ 14 1.4.1 Bộ nhớ chương trình nhớ liệu nội trú 14 1.4.2 Bộ nhớ liệu nội trú 15 1.4.3 Bộ nhớ chương trình nhớ liệu ngoại trú 17 1.4.4 Bộ nhớ chương trình ngoại trú 18 GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 1.4.5 Bộ nhớ liệu ngoại trú 19 1.5 Khối tạo thời gian đếm (Timer/Counter) 21 1.5.1 Giới thiệu chung 21 1.5.2 Các chế độ Timer 22 1.5.2.1 Chế độ 22 1.5.2.2 Chế độ 23 1.5.2.3 Chế độ 23 1.5.2.4 Chế độ 24 2.1 Sơ đồ khối: 26 2.2 Chức khối 27 2.2.1 Khối nguồn: 27 2.2.2 Khối điều khiển: Error! Bookmark not defined 2.2.3 Khối công suất: 29 2.2.4 Động cơ: 30 2.3 Một số linh kiện mạch 30 2.4 Sơ đồ broad 28 2.3.1 Động bước 30 2.3.2 ULN2803 33 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ PHẦN MỀM 34 3.1 Lưu đồ thuật toán Error! Bookmark not defined 3.2 Chương trình điều khiển Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN 38 GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 89C51 1.1 Cấu trúc phần cứng MSC-51 Đặc điểm chung họ vi điều khiển 8051: - Kb ROM - 128 byte RAM - 4port I/0 8bit - định thời 16bit - Giao tiếp nối tiếp - 64KB không gian nhớ chương trình mở rộng - 64 KB không gian nhớ liệu mở rộng - Một xử lý thao tác bit đơn 1.2 Khảo sát sơ đồ chân tín hiệu 89C51 1.2.1 Sơ đồ chân P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST (RXD) P3.0 (TXD) P3.1 (NT0) P3.2 (NT1) P3.3 (T0) P3.4 (T1) P3.5 (WR) P3.6 (RD) P3.7 XTAL2 XTAL1 GND 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 8051 (8031) 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 Vcc P0.0 (AD0) P0.1 (AD1) P0.2 (AD2) P0.3 (AD3) P0.4 (AD4) P0.5 (AD5) P0.6 (AD6) P0.6 (AD6) EA/CPP ALE/PROG PSEN P2.7 (A15) P2.6 (A14) P2.5 (A13) P2.4(A12) P2.3 (A11) P2.2 (A10) P2.1 (A9) P2.0 (AB) Hình IC 80C51/AT89C51 GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 1.2.2 Chức chân tín hiệu - P0.0 đến P0.7 chân cổng - P1.0 đến P1.7 chân cổng - P2.0 đến P2.7 chân cổng - P3.0 đến P3.7 chân cổng - RxD: Nhận tín hiệu kiểu nối tiếp - TxD: Truyền tín hiệu kiểu nối tiếp - /INT0: Ngắt - /INT1: Ngắt - T0: Chân vào Timer/Counter - T1: Chân vào Timer/Counter - /Wr: Ghi liệu vào nhớ - /Rd: Đọc liệu từ nhớ - RST: Chân vào Reset, tích cực mức logic cao khoảng chu kỳ máy - XTAL1: Chân vào mạch khuyếch đaị dao động - XTAL2: Chân từ mạch khuyếch đaị dao động - /PSEN : Chân cho phép đọc nhớ chương trình (ROM ngoài) - ALE (/PROG): Chân tín hiệu cho phép chốt địa để truy cập nhớ ngoài, On-chip xuất byte thấp địa Tín hiệu chốt kích hoạt mức cao, tần số xung chốt = 1/6 tần số dao động VĐK Nó dùng cho Timer cho mục đích tạo xung Clock Đây chân nhận xung vào để nạp chương trình cho Flash (hoặc EEPROM) bên On-chip mức thấp - /EA/Vpp: Cho phép On-chip truy cập nhớ chương trình /EA=0, /EA=1 On-chip làm việc với nhớ chương trình nội trú Khi chân cấp nguồn điện áp 12V (Vpp) On-chip đảm nhận chức nạp chương trình cho Flash bên - Vcc: Cung cấp dương nguồn cho On-chip (+ 5V) - GND: nối mát 1.3 Chức ghi đặc biệt 89C51 SFR đảm nhiệm chức khác On-chip Chúng nằm RAM bên On-chip, chiếm vùng không gian nhớ 128 Byte định địa từ 80h đến FFh Cấu trúc SFR bao gồm chức thể bảng bảng GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Thanh ghi Đồ án môn học Nội dung MSB LSB IE EA - ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 IP - - PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 PSW CY AC FO RS1 RS0 OV - P TMOD GAT E C/(/T) M1 M0 GATE C/(/T) M1 M0 TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 SCON SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI PCON SMO D - - - GF1 GF0 PD IDL P1 T2 T2EX /SS MOSI MI SO SCK P3 RXD TXD T0 T1 /RD /INT0 /INT1 /W R Bảng Chức riêng ghi SFR Symbol Name Address Reset Values * ACC Thanh ghi tích luỹ 0E0h 00000000b *B Thanh ghi B 0F0h 00000000b * PSW Từ trạng thái chương trình 0D0h 00000000b SP Con trỏ ngăn xếp 81h 00000111b DP0L Byte cao trỏ liệu 82h 00000000b DP0H Byte thấp trỏ liệu 83h 00000000b * P0 Cổng 80h 11111111b * P1 Cổng 90h 11111111b GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Symbol Đồ án môn học Name Address Reset Values * P2 Cổng 0A0h 11111111b * P3 Cổng 0B0h 11111111b * IP TG điều khiển ngắt ưu tiên 0B8h xxx00000b * IE TG điều khiển cho phép ngắt 0A8h 0xx00000b Điều khiển kiểu Timer/Counter 89h 00000000b * TCON TG điều khiển Timer/Counter 88h 00000000b TH0 Byte cao Timer/Counter 8Ch 00000000b TL0 Byte thấp Timer/Counter 8Ah 00000000b TH1 Byte cao Timer/Counter 8Dh 00000000b TL1 Byte thấp Timer/Counter 8Bh 00000000b Serial Control 98h 00000000b SBUF Serial Data Buffer 99h indeterminate PCON Power Control 87h 0xxx0000b TMOD * SCON * : định địa bit, x: không định nghĩa Bảng Địa chỉ, ý nghĩa giá trị SFR sau Reset 1.3.1 Thanh ghi ACC ACC ghi tích luỹ, dùng để lưu trữ toán hạng kết phép tính Thanh ghi ACC dài bits Trong tập lệnh On-chip, thường quy ước đơn giản A 1.3.2 Thanh ghi B Thanh ghi dùng thực phép toán nhân chia Đối với lệnh khác, xem ghi đệm tạm thời Thanh ghi B dài bits Nó thường dùng chung với ghi A phép toán nhân chia GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 1.3.3 Thanh ghi SP Thanh ghi trỏ ngăn xếp dài bit SP chứa địa liệu đỉnh ngăn xếp Giá trị tự động tăng lên thực lệnh PUSH trước liệu lưu trữ ngăn xếp SP tự động giảm xuống thực lệnh POP Ngăn xếp đặt nơi RAM on-chip, sau khởi động lại hệ thống trỏ ngăn xếp mặc định trỏ tới địa khởi đầu 07h, ngăn xếp địa 08h Ta định trỏ ngăn xếp địa mong muốn lệnh di chuyển liệu thông qua định địa tức thời 1.3.4 Thanh ghi DPTR Thanh ghi trỏ liệu (16 bit) bao gồm ghi byte cao (DPH-8bit) ghi byte thấp (DPL-8bit) DPTR dùng ghi 16 bit ghi bit độc lập Thanh ghi dùng để truy cập RAM 1.3.5 Ports to P0, P1, P2, P3 chốt cổng 0, 1, 2, tương ứng Mỗi chốt gồm bit Khi ghi mức logic vào bit chốt, chân tương ứng cổng mức logic cao Còn ghi mức logic vào bit chốt chân tương ứng cổng mức logic thấp Khi cổng đảm nhiệm chức đầu vào trạng thái bên chân cổng giữ bit chốt tương ứng Tất cổng on-chip cổng I/O hai chiều, cổng có chân ra, bên chốt bit có “Pullup-tăng cường” nâng cao khả nối ghép cổng với tải (có thể giao tiếp với đến tải loại TTL) 1.3.6 Thanh ghi SBUF Đệm liệu nối tiếp gồm ghi riêng biệt, ghi đệm phát ghi đệm thu Khi liệu chuyển tới SBUF, vào đệm phát, giữ để chế biến thành dạng truyền tin nối tiếp Khi liệu truyền từ SBUF, từ đệm thu 1.3.7 Các ghi Timer Các đôi ghi (TH0, TL0), (TH1, TL1) ghi đếm 16 bit tương ứng với Timer/Counter 1.3.8 Các ghi điều khiển Các ghi chức đặc biệt: IP, IE, TMOD, TCON, SCON, PCON bao gồm bit trạng thái điều khiển hệ thống ngắt, Timer/Counter cổng nối tiếp GVHD : Vũ Đình Đạt Page Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 1.3.9 Thanh ghi PSW Từ trạng thái chương trình dùng để chứa thông tin trạng thái chương trình PSW có độ dài bit, bit đảm nhiệm chức cụ thể Thanh ghi cho phép truy cập dạng mức bit * CY: Cờ nhớ Trong phép toán số học, có nhớ từ phép cộng bit có số mượn mang đến bit CY đặt * AC: Cờ nhớ phụ (Đối với mã BCD) Khi cộng giá trị BCD, có số nhớ tạo từ bit chuyển sang bit AC đặt Khi giá trị cộng BCD, lệnh cộng phải thực lệnh DA A (hiệu chỉnh thập phân chứa A) để đưa kết lớn giá trị * F0:Cờ (Có hiệu lực với mục đích chung người sử dụng) * RS1: Bit điều khiển chọn băng ghi * RS0: Bit điều khiển chọn băng ghi Lưu ý: RS0, RS1 đặt/xoá phần mềm để xác định băng ghi hoạt động(Chọn băng ghi cách đặt trạng thái cho bit này) RS1 RS0 Bank 0 Bank 1 Bank Bank 1 Bảng Chọn băng ghi * OV: Cờ tràn Khi thực phép toán cộng trừ mà xuất tràn số học, OV đặt Khi số có dấu cộng trừ, phần mềm kiểm tra OV để xác định xem kết có nằm tầm hay không Với phép cộng số không dấu, OV bỏ qua Kết lớn +128 nhỏ -127 đặt OV=1 * -: Bit dành cho người sử dụng tự định nghĩa(Nếu cần) GVHD : Vũ Đình Đạt Page 10 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học FFH sang 00H, không cờ tràn set mà giá trị THx nạp vào TLx : Bộ đếm tiếp tục từ giá trị lên đến chuyển trạng thái từ FFH sang 00H tiếp tục Mode phù hợp tràn xuất cụ thể mà lúc nghỉ ghi TMOD THx khởi động 1.5.2.4 Chế độ Ở chế độ này, chức Timer/Counter chức Timer/Counter khác Bộ Timer chế độ chứa chức đếm nó, kết giống đặt TR1=0 Bộ Timer chế độ thiết lập TH0, TL0 đếm riêng biệt Mạch Logic chế độ Timer thể hình 12 Bộ đếm TL0 điều khiển bit: C/(/T), GATE, TR0, /INT0 đếm tràn thiết lập cờ ngắt TF0 Bộ đếm TH0 điều khiển bit TR1, đếm tràn thiết lập cờ ngắt TF1 Vậy, TH0 điều khiển ngắt Timer/Counter Chế độ thường dùng yêu cầu cần có thời gian đếm bit Đối với Timer chế độ 3, AT89C51 có Timer/Counter, AT89C52 có Khi Timer hoạt động chế độ 3, Timer bật tắt chuyển mạch Ở chế độ này, Timer sử dụng cổng nối tiếp tạo tốc độ Baud, ứng dụng mà không yêu cầu ngắt OSC /12 C/T=0 T0 PIN C/T=1 TL0 TF Interrupt Control bits TR0 GATE /INT0 PIN OSC /12 TR1 GVHD : Vũ Đình Đạt TH0 8bits TF1 Interrupt Control Hình 12 Chế độ Timer Page 24 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử GVHD : Vũ Đình Đạt Đồ án môn học Page 25 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học CHƯƠNG II : THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 2.1 Ghép nối 89C51 với động bước Cácbước ghép nối 89C51 với động bước sau: + Bước 1: Dùng ôm kế đo trở kháng đầu dây nhằm xác định đầu dây chung COM để nối với + Bước 2: Các đầu dây chung nối tới điện áp dương nguồn cấp cho động Nhiều động thường dùng +5V + Bước 3: Bốn đầu cuộn dây stator bit cổng P1 (P1.0-P1.3) 89C51 điều khiển Tuy nhiên, 89C51 không đủ dòng để điều khiển cuộn dây động bước nên cần phải sử dụng điều khiển chẳng hạn ULN2803 thyrittor trường IRF540 để cấp đủ dòng cho stator Có thể thay ULN2803 thyrittor trường IRF540 bóng bán dẫn, dùng bóng bán dẫn làm điều khiển cần sử dụng diode để ngăn dòng cảm ứng ngược tạo tắt cuộn dây Vì lý mà ULN2003 ưa chuộng có sẵn diode bên để ngăn dòng cảm ứng ngược 2.2 Sơ đồ khối: KHỐI NGUỒN KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ GVHD : Vũ Đình Đạt Page 26 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 2.3 Chức khối 2.3.1 Khối nguồn: KB688:khuyếch đại dòng để điều khiển cho động làm việc IC 7812 : ổn định điện áp dương có giá trị 12VDC IC7805: ổn định điện áp dương có giá trị 05VDC Tụ điện :lọc nhiễu Led : đèn báo GVHD : Vũ Đình Đạt Page 27 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 2.3.2 Khối điều khiển  Sơ đồ nguyên lý: *Nguyên lý hoạt động: Khối sử lý trung tâm dùng vi điều khiển AT89C51 Chức khối nhận biết lệnh điều khiển từ nút bấm, từ đưa xung điện áp tương ứng để điều khiển động Chức chân điều khiển sau: Pin 10 đến 14 tương ứng với bit P3.0 đến P3.4 chân nối với công tắc: P1.0: start GVHD : Vũ Đình Đạt Page 28 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học P1.1: giảm tốc P1.2: Tăng tốc P1.3: dịch theo góc Pin chân nối với nút bấm reset Pin 1,2,3,4 tương ứng với bit P0.4, P0.5, P0.6, P0.7 chân nối với khối công suất để điều khiển động Khi lập trình ta không sử dụng đến chương trình ngắt nên ta treo chân 31 lên +5V 2.3.3 Khối công suất: * Sơ đồ nguyên lý: GVHD : Vũ Đình Đạt Page 29 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học * Nguyên lý hoạt động: Khuếch đại tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển đưa tới động 2.3.4 Động cơ: * Nguyên lý hoạt động: Nhận tín hiệu điều khiển thực lệnh lập trình 2.4 Động bước Động bước thiết bị sử dụng rộng rãi để chuyển xung điện thành chuyển động học Trong ứng dụng chẳng hạn điều khiển đĩa, máy in kim ma trận máy robot động bước dùng dể điều khiển chuyển động Mỗi động bước có phần quay roto nam châm vĩnh cửu bao bọc xung quanh đứng yên gọi stato Hầu hết động bước có chung có stato mà cuộn dây chúng bố trí theo cặp đối xứng với điểm chung (hình vẽ), kiểu động bước nhìn chung coi động bước pha Điểm cho phép thay đổi của hướng dòng hai lõi cuộn dây nối đất tạo thay đổi cực stato Trục động chuyển động theo độ tăng cố định lặp lai phép ta chuyển dịch đến vị trí xác Chuyển động cố định lặp lại có nhờ kết lý thuyết từ trường sở cực dấu đẩy cực khác dấu hút Hướng quay xác định từ trường stato Từ trường stato xác định dòng chạy quanh lõi cuộn dây, hướng dòng thay đổi cực tứ trường GVHD : Vũ Đình Đạt Page 30 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học thay đổi gây chuyển động ngược lại động (đảo chiếu) Động bước nối dây có đầu dây: đầu cuộn dây stato đầu dây chung điểm cặp dây Khi chuỗi xung nguồn cấp đến cuộn dây stato động quay Hình dạng cấu tạo động cơ: Hình dạng thật A B A',B',C',D' C D Cấu tạo động bước Nguyên lý hoạt động: Động bước không quay theo chế thông thường, chúng quay theo bước nên có độ xác cao mặt điều khiển học Chúng làm việc nhờ chuyển mạch điện tử đưa tín hiệu điều khiển vào starto theo thứ tự tần số định Tổng số góc quay roto tương ứng với số lần chuyển mạch, chiều quay tốc độ quay rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi tần số chuyển đổi GVHD : Vũ Đình Đạt Page 31 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học *Phương pháp điều khiển động bước Các cuộn dây cấp dòng theo vòng Mỗi vòng dây cấp động gọi quay bước A A' B B' t C' t D D' t t Hoạt động cuộn dây động bước GVHD : Vũ Đình Đạt Page 32 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học Các cuộn dây ABCD nạp theo chu trình : “ABCD”= “1001”  “1100”  “0110”  “0011” Lúc động quay ngược chiều kim đồng hồ vòng Muốn động quay thuận chiều kim đồng hồ ta việc thay đổi ngược lại chu trình nạp Tuỳ thuộc vào chương trình chạy cho trễ( delay) tốc độ động thay đổi nhiêu Tốc độ động tỷ nghịch với hàm trễ Ứng dụng: Động bước có nhiều ứng dụng kỹ thuật, đặc biệt điều khiển kỹ thuật số, dây truền công nghệ đại hầu hết đề khai thác sử dụng loại động Ngoài động dùng để chế tạo robot 2.3.2 ULN2803 Sơ đồ mạch giao tiêp 89c51 với đông bước có sử dung ic đệm làULN2803 Trong trường hợp port xuất nhập vi điều khiển cần phải điều khiển thiết bị công suất lớn hoăc lúc phải điều khiển nhiều thiêt bị port.Lúc cần đòi hỏi có khuếch đại dòng điện ngõ port xuất nhập vi điều khiển đáp ứng công việc điều khiển nêu trên.Trên mạch điều khiển động bước thiết kế sẵn đếm liệu có chức khuyếch đại dòng điện ngõ vào chúng.Dòng điện ngõ khoảng 300-500mA.Bộ đệm ULN2803 sử dụng đệm có đảo Khối đệm đảo ta phải cấp nguồn cho chúng GVHD : Vũ Đình Đạt Page 33 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử  Đồ án môn học Chương trình điều khiển: $INCLUDE(REG51.INC) ORG 0000H TURN_OFF: MOV P3,#0FFH MOV P0,#00H MOV 30H,#10 JNB P3.1,RIGHT JNB P3.2,LEFT JMP TURN_OFF ;=======QUAY PHAI ========= RIGHT: MOV R5,#8 MOV DPTR,#CODE1 MOV R0,#1 CLR P3.6 SETB P3.7 GVHD : Vũ Đình Đạt Page 34 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử ;K1: Đồ án môn học JNB P3.2,LEFT JMP QUAY ;=========QUAY TRAI========= LEFT: MOV R5,#8 MOV DPTR,#CODE2 MOV R0,#0 CLR P3.7 SETB P3.6 ;K2: JNB P3.1,RIGHT JMP QUAY ;========CHUONG TRINH QUAY====== QUAY: MOV R4,30H JNB P3.0,STOP CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A CALL DELAY INC DPTR JNB P3.3,TANG_TOC JNB P3.4,GIAM_TOC K8: CJNE R0,#0,K3 GVHD : Vũ Đình Đạt Page 35 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học CJNE R0,#1,K4 K3: ;DJNZ R5,K1 DJNZ R5,QUAY JMP RIGHT K4: ;DJNZ R5,K2 DJNZ R5,QUAY JMP LEFT ;==========DUNG DONG CO========== STOP: JMP TURN_OFF ;==========TANG TOC============== TANG_TOC: CJNE R4,#5,K7 JMP K8 K7: DEC 30H JMP K8 ;===========GIAM TOC============= GIAM_TOC: CJNE R4,#20,K9 JMP K8 K9: INC 30H INC 30H JMP K8 ;=========== CHUONG TRINH TRE==== GVHD : Vũ Đình Đạt Page 36 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học DELAY: MOV R1,30H LOOP2: MOV R2,#5 LOOP1: MOV R3,#100 DJNZ R3,$ DJNZ R2,LOOP1 DJNZ R1,LOOP2 RET ;=========BANG MA================ CODE1: DB 0F1H,0F3H,0F2H,0F6H,0F4H,0FCH,0F8H,0F9H CODE2: DB 0F9H,0F8H,0FCH,0F4H,0F6H,0F2H,0F3H,0F1H END GVHD : Vũ Đình Đạt Page 37 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học KẾT LUẬN Với đồ án Vi Điều Khiển giúp cho sinh viên bổ sung thêm kỹ lập trình làm mạch thực tế xử lý cố Đồ án chúng em làm vế điều khiển động bước ứng dụng cho vi điều khiển họ AT89XX Với hướng dẫn nhiệt tình thầy Vũ Đình Đạt cố gắng tìm hiểu chúng em thiết kế ứng dụng số Modul vi điều khiển lĩnh vực điều khiển học Trong trình thực số chỗ chưa thật tối ưu , mong góp ý , hướng dẫn thầy cô bạn Đề tài Điều Khiển Động Cơ Bước chúng em đưa thêm nhiều trạng thái hoạt động quay theo góc 30 độ, 45 độ, 60 độ, 75 độ, 90 độ… có hạn chế thời gian kiến thức chúng em chưa có điều kiện thực Chính mà chúng em muốn phát triển đề tài lên với thuật toán đơn giản , hiệu có thời gian sử dụng lâu Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm SV thực Đỗ hữu Hoạch Nguyễn văn Hoành GVHD : Vũ Đình Đạt Page 38 [...]... Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học * Nguyên lý hoạt động: Khuếch đại tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển rồi đưa tới động cơ 2.3.4 Động cơ: * Nguyên lý hoạt động: Nhận tín hiệu điều khiển và thực hiện các lệnh như đã được lập trình 2.4 Động cơ bước Động cơ bước là một thiết bị sử dụng rộng rãi để chuyển các xung điện thành chuyển động cơ học Trong các ứng dụng chẳng hạn như bộ điều khiển đĩa, các máy... thì động cơ sẽ quay Hình dạng và cấu tạo động cơ: Hình dạng thật A B A',B',C',D' C D Cấu tạo của động cơ bước Nguyên lý hoạt động: Động cơ bước không quay theo cơ chế thông thường, chúng quay theo từng bước nên có độ chính xác rất cao về mặt điều khiển học Chúng làm vi c nhờ các bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào starto theo thứ tự và một tần số nhất định Tổng số góc quay của roto... nhiêu thì tốc độ động cơ sẽ thay đổi bấy nhiêu Tốc độ của động cơ tỷ nghịch với hàm trễ Ứng dụng: Động cơ bước có rất nhiều ứng dụng trong kỹ thuật, đặc biệt là trong điều khiển kỹ thuật số, các dây truền công nghệ hiện đại hiện nay hầu hết đề khai thác sử dụng loại động cơ này Ngoài ra động cơ còn được dùng để chế tạo robot 2.3.2 ULN2803 Sơ đồ mạch giao tiêp giữa 89c51 với đông cơ bước có sử dung... 27 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 2.3.2 Khối điều khiển  Sơ đồ nguyên lý: *Nguyên lý hoạt động: Khối sử lý trung tâm dùng vi điều khiển AT89C51 Chức năng của khối là nhận biết lệnh điều khiển từ nút bấm, từ đó đưa ra các xung điện áp tương ứng để điều khiển động cơ Chức năng của các chân điều khiển như sau: Pin 10 đến 14 tương ứng với các bit P3.0 đến P3.4 là các chân nối... Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học CHƯƠNG II : THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 2.1 Ghép nối 89C51 với động cơ bước Cácbước ghép nối 89C51 với động cơ bước như sau: + Bước 1: Dùng ôm kế đo trở kháng của các đầu dây nhằm xác định đầu dây chung COM để nối với nhau + Bước 2: Các đầu dây chung được nối tới điện áp dương của nguồn cấp cho động cơ Nhiều động cơ thường dùng +5V + Bước 3: Bốn đầu của cuộn dây stator được... có sử dung ic đệm làULN2803 Trong trường hợp các port xuất nhập của vi điều khiển cần phải điều khiển những thiết bị công suất lớn hoăc cùng lúc phải điều khiển nhiều thiêt bị trên 1 port.Lúc này cần đòi hỏi có các bộ khuếch đại dòng điện ngõ ra tại các port xuất nhập của vi điều khiển thì nó mới có thể đáp ứng được công vi c điều khiển nêu trên.Trên mạch điều khiển động cơ bước thiết kế sẵn bộ đếm dữ... kim ma trận và các máy robot thì động cơ bước được dùng dể điều khiển chuyển động Mỗi động cơ bước đều có phần quay roto là nam châm vĩnh cửu được bao bọc xung quanh là một ứng yên gọi stato Hầu hết các động cơ bước đều có chung có 4 stato mà các cuộn dây của chúng được bố trí theo cặp đối xứng với điểm giữa chung (hình vẽ), kiểu động cơ bước này nhìn chung còn được coi như là động cơ bước 4 pha Điểm... ứng với số lần chuyển mạch, cũng như chiều quay và tốc độ quay của rôto phụ thuộc vào thứ tự chuyển đổi và tần số chuyển đổi GVHD : Vũ Đình Đạt Page 31 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học *Phương pháp điều khiển động cơ bước Các cuộn dây được cấp dòng theo vòng Mỗi khi vòng dây được cấp thì động cơ được gọi là quay 1 bước A A' B B' t C' t D D' t t Hoạt động của từng cuộn dây trong. .. P1 (P1.0-P1.3) của 89C51 điều khiển Tuy nhiên, vì 89C51 không đủ dòng để điều khiển các cuộn dây của động cơ bước nên cần phải sử dụng 1 bộ điều khiển chẳng hạn như ULN2803 hoặc thyrittor trường IRF540 để cấp đủ dòng cho stator Có thể thay ULN2803 hoặc thyrittor trường IRF540 bằng các bóng bán dẫn, nhưng dùng bóng bán dẫn làm bộ điều khiển thì cần sử dụng các diode để ngăn dòng cảm ứng ngược tạo ra... do mà ULN2003 được ưa chuộng chính là vì nó đã có sẵn diode bên trong để ngăn dòng cảm ứng ngược 2.2 Sơ đồ khối: KHỐI NGUỒN KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ GVHD : Vũ Đình Đạt Page 26 Trường ĐHSPKT Hưng Yên Khoa Điện – Điện Tử Đồ án môn học 2.3 Chức năng các khối 2.3.1 Khối nguồn: KB688:khuyếch đại dòng để điều khiển cho động cơ làm vi c IC 7812 : ổn định điện áp dương có giá trị 12VDC IC7805: