ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VAN ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH

DANH MỤC HÌNH ẢNH .............................................................................................. i DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU .................................................................................... iv LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................... 1 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VAN ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH ................... 2 1.1. Khái niệm van điều khiển tuyến tính. .................................................................. 2 1.2. Phân loại van điều khiển tuyến tính ..................................................................... 3 1.2.1. Van điều khiển tuyến tính bằng khí nén. ....................................................... 3 1.2.2. Van điều khiển tuyến tính bằng điện ............................................................. 4 1.3. Ứng dụng của van điều khiển tuyến tính ............................................................. 5 1.4. Cấu tạo van .......................................................................................................... 5 1.5. Nguyên lý làm vận hành van điều khiển tuyến tính ............................................ 6 1.6. Chọn động cơ motor van ...................................................................................... 7 1.6.1. Giới thiệu chung về động cơ bước. ............................................................... 7 1.6.2. Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ bước. ..................... 8 1.6.3. Tính toán momen trong động cơ bước ........................................................ 11 1.6.4. Điều khiển động cơ bước. ........................................................................... 12 1.7. Tính chọn encoder ............................................................................................. 14 1.8. Driver điều khiển động cơ bước TB 6560 ......................................................... 16 1.8.1. Sơ đồ mạch nguyên lý modul TB6560 ........................................................ 16 1.8.2 Cấu trúc modul điều khiển TB6560 ............................................................. 17 1.8.3. Sơ đồ ghép nối modul driver với mạch điều khiển và động cơ. .................. 19 Chƣơng 2: TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN ..................................................... 20 2.1. Mục tiêu. ............................................................................................................ 20 2.2. Sơ đồ khối của hệ thống. ................................................................................... 20 2.3. Lựa chọn thiết bị. ............................................................................................... 21 2.4. Tìm hiểu về vi điều khiển Atmega16. ............................................................... 21 2.4.1. Giới thiệu chung .......................................................................................... 22 2.4.2. Cấu trúc phần cứng ...................................................................................... 22 2.4.3. Giao tiếp USART ........................................................................................ 24

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HOÁ CÔNG NGHIỆP

====o0o====

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu và chế tạo van điều khiển tuyến tính

Trưởng bộ môn : TS Trần Trọng Minh Giáo viên hướng dẫn : ThS Đào Quý Thịnh Sinh viên thực hiện : Đỗ Quang Tuấn

Hà Nội, 01-2016

Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp có đề tài: “Nghiên cứu và chế tạo van

điều khiển tuyến tính” do em thực hiện dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Đào Quý Thịnh Các số liệu và kết quả hoàn toàn trung thực

Ngoài các tài liệu tham khảo em đã dẫn ra ở cuối sách em cam đoan rằng không sao chép các công trình hoặc tài liệu tham khảo của người khác Nếu phát hiện

có sai phạm với điều cam đoan trên, em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, ngày 04 tháng 01 năm 2016

Sinh viên

Đỗ Quang Tuấn

DANH MỤC HÌNH ẢNH i

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU iv

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VAN ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH 2

1.1 Khái niệm van điều khiển tuyến tính 2

1.2 Phân loại van điều khiển tuyến tính 3

1.2.1 Van điều khiển tuyến tính bằng khí nén 3

1.2.2 Van điều khiển tuyến tính bằng điện 4

1.3 Ứng dụng của van điều khiển tuyến tính 5

1.4 Cấu tạo van 5

1.5 Nguyên lý làm vận hành van điều khiển tuyến tính 6

1.6 Chọn động cơ motor van 7

1.6.1 Giới thiệu chung về động cơ bước 7

1.6.2 Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ bước 8

1.6.3 Tính toán momen trong động cơ bước 11

1.6.4 Điều khiển động cơ bước 12

1.7 Tính chọn encoder 14

1.8 Driver điều khiển động cơ bước TB 6560 16

1.8.1 Sơ đồ mạch nguyên lý modul TB6560 16

1.8.2 Cấu trúc modul điều khiển TB6560 17

1.8.3 Sơ đồ ghép nối modul driver với mạch điều khiển và động cơ 19

Chương 2: TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN 20

2.1 Mục tiêu 20

2.2 Sơ đồ khối của hệ thống 20

2.3 Lựa chọn thiết bị 21

2.4 Tìm hiểu về vi điều khiển Atmega16 21

2.4.1 Giới thiệu chung 22

2.4.2 Cấu trúc phần cứng 22

2.4.3 Giao tiếp USART 24

2.5 Sơ đồ nguyên lý 27

2.5.1 Khối nguồn 27

2.5.2 Khối reset 28

2.5.3 Khối tạo dao động 28

2.5.4 Khối hiển thị LCD 28

2.5.5 Khối điều khiển 29

2.5.6 IC Max232 29

2.5.7 Khối hạ áp 0-10V xuống 0-5V 30

2.5.8 Khối chuyển đổi tín hiệu từ 4-20mA sang 0-10V 30

Chương 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PHẢN HỒI VỊ TRÍ 33

3.1 Mô hình hóa đối tượng 33

3.1.1 Cấu trúc điều khiển phản hồi vị trí 33

3.1.2 Nhận dạng đối tượng theo lý thuyết 33

3.1.3 Nhận dạng mô hình bằng Identification Toolbox của Matlab 35

3.2 Luật điều khiển PID 40

3.2.1 Giới thiệu PID 40

3.2.2 Tính toán tham số bộ điều khiển PID 44

Chương 4: LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 47

4.1 Xây dựng thuật toán điều khiển 47

4.1.1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển 47

4.1.2 Thuật toán điều khiển 48

4.2 Kết quả đạt được và hướng phát triển của đề tài 49

4.2.1 Kết quả đạt được 49

KẾT LUẬN 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Dạng đồ thị so sánh đặc tính dòng chảy van mở nhanh, van tuyến tính và van

phần trăm đều 2

Hình 1.2 Bộ điều khiển Positioner trên van điều khiển bằng khí nén 3

Hình 1.3 Van điều khiển tuyến tính bằng điện 4

Hình 1.4 Mặt cắt bản vẽ van điều khiển tuyến tính 5

Hình 1.5 Sơ đồ đấu dây và mặt cắt động cơ bước biến từ trở 8

Hình 1.6 mặt cắt ngang động cơ đơn cực roto 2 cực 9

Hình 1.7 Sơ đồ đấu dây và mặt cắt ngang động cơ đơn cực roto 6 cực 9

Hình 1.8 Đường cong momen của động cơ nam châm vĩnh cửu hai cuộn dây 11

Hình 1.9 Cấu trúc điều khiển động cơ bước đơn giản 12

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ đơn cực 13

Hình 1.11 Phương pháp bảo vệ chuyển mạch bằng điot 13

Hình 1.12 Cấu tạo đĩa quay của encoder quang 14

Hình 1.13 Hai kênh A, B lệch pha nhau góc 90 trong encoder 15

Hình 1.14 Động cơ encoder quang 334 xung 16

Hình 1.15 Sơ đồ nguyên lý mạch driver TB6560 17

Hình 1.16 Cấu trúc modul TB6560 17

Hình 1.17 Ghép nối hệ điều khiển động cơ bước với modul TB6560 19

Hình 2.1 Sơ đồ khối của hệ thống 20

Hình 2.2 Sơ đồ chân Atmega 16 22

Hình 2.3 Thanh ghi điều hướng 8 bit DDRA 23

Hình 2.4 Thanh ghi dữ liệu PORTx 23

Hình 2.5 Cấu trúc thanh ghi PINx 23

Hình 2.6 Khung truyền tin UART 25

Hình 2.7 Tạo nguồn AVCC từ VCC 26

Hình 2.8 Thanh ghi ADMUX 26

Hình 2.9 Thanh ghi ADCSRA 27

Hình 2.11 Khối reset cho Atmega16 28

Hình 2.12 Khối tạo dao động thạch anh 8M 28

Hình 2.13 Khối hiển thị LCD 28

Hình 2.14 Khối điều khiển 29

Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý module Max232 29

Hình 2.16 Khối hạ điện áp 30

Hình 2.17 Mạch chuyển đổi dòng điện thành điện áp 31

Hình 2.18 Mạch khuếch đại đảo tín hiệu hệ số -2.5 31

Hình 2.19 Mạch trừ 32

Hình 2.20 Mạch chuyển đổi tín hiệu 4-20mA thành 0-10V 32

Hình 3.1 Cấu trúc điều khiển 33

Hình 3.2 Độ mở van theo tín hiệu vào 0-10V 35

Hình 3.3 giao diện Identification tool 36

Hình 3.4 Import Data 37

Hình 3.5 Thiết lập dữ liệu vào 37

Hình 3.6 chọn cài đặt ước lượng mô hình 38

Hình 3.7 Process Models 38

Hình 3.8 Mô hình ước lượng khâu tích phân có trễ 39

Hình 3.9 Đáp ứng mô hình ước lượng tich phân có trễ độ mở van theo thời gian 39

Hình 3.10 Sơ đồ khối bộ điều chỉnh tỉ lệ 40

Hình 3.11 Sơ đồ khối bộ điều chỉnh tích phân 41

Hình 3.12 Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tỉ lệ - tích phân 41

Hình 3.13 Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh tỉ lệ - vi tích phân 42

Hình 3.14 Sơ đồ điều khiển với bộ PID số 42

Hình 3.15 Minh họa ba cách tính tích phân 43

Hình 3.16 Sơ đồ khối bộ PID số 44

Hình 3.17 Mô hình hệ kín 44

Hình 4.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của van 47

Hình 4.2 Lưu đồ thuật toán điều khiển 48

Hình 4.3 Mô phỏng mạch điều khiển hiển thị độ mở van lên LCD 16x2 49

Hình 4.4 Tín hiệu xung điều khiển động cơ bước 49

Hình 4.5 Mạch chuyển đổi tín hiệu 4-20mA sang 0-10V 50

Hình 4.6 Mạch phân áp hệ số ½ 50

Hình 4.7 Kết quả mô phỏng UART trên giao diện Virtual Terminal 51

Hình 4.8 Mô hình van tuyến tính 52

Hình 4.9 Mạch chuyển đổi tín hiệu 4-20mA sang 0-10V 52

Hình 4.10 Mạch điều khiển và hiển thị LCD 53

Hình 4.11 Module max232 53

Hình 4.12 Module TB6560 53

Hình 4.13 Đáp ứng đầu ra khi không có phản hồi 54

Hình 4.14 Đáp ứng đầu ra sau khi thêm bộ điều khiển 54

DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU

Bảng 1.1 Các switch lựa chọn dòng điện điều khiển động cơ 18 Bảng 3.1 Thực nghiệm đáp ứng độ mở van so với giá trị đặt 34 Bảng 3.2.Tính toán bộ điều khiển theo Zeigle – Nichols 45

LỜI NÓI ĐẦU

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật con người ngày càng đòi hỏi trình độ

tự động hoá phải càng phát triển để đáp ứng được nhu cầu của mình Tự động hoá ngày càng phát triển rộng rãi trong mọi lĩnh vực kinh tế, đời sống xã hội, nó là ngành mũi nhọn trong công nghiệp Trình độ tự động hoá của một quốc gia đánh giá cả một nền kinh tế của quốc gia đó Chính vì lẽ đó mà việc phát triển tự động hoá là một việc hết sức cần thiết

Viêc tạo ra các sản phẩm tự động hoá không những trong công nghiệp mà ngay cả trong đời sống con người ngày càng được phổ biến Hầu như trong mọi lĩnh vực đều thấy có cần thiết của tự động hoá

Từ những thực tế trên là sinh viên của ngành Tự Động Hóa, từ nhữnh kiến thức đã học

em đã chọn và thực hiện đề tài “Thiết kế và chế tạo van điều khiển tuyến tính ” Đây

là một đề tài có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn nói chung cũng như trong những dụng cụ phòng thí nghiệm nói riêng

Trong thời gian thực hiện đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô từ phòng

thí nghiệm Rockwell Automation, đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo

Th.S Đào Quý Thịnh để em có thể hoàn thành đề tài này Chúng em xin chân thành

cảm ơn!

Việc hoàn thành đề tài này sẽ không tránh được những sai lầm thiếu sót Em rất mong được sự phê bình đánh giá của các thầy cô để chúng em có thể rút ra được kinh nghiệm và cũng nhằm bổ sung kiến thức cho mình

Hà Nội,ngày 4 tháng 1 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Đỗ Quang Tuấn

Chương 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VAN ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH

1.1 Khái niệm van điều khiển tuyến tính

Trong các ngành công nghiệp nói chung và tự động hóa nói riêng, van tuyến tính

là một thiết bị đóng vai trò vô cùng quan trọng Van tuyến tính đóng giúp ta điều khiển mức, điều khiển áp suất, điều khiển nhiệt độ… của cả chất lỏng và chất khí

Trong cách sử dụng thông thường, tuyến tính được dùng để nói lên mối quan hệ toán học hoặc hàm có thể biểu diễn trên đồ thị là một đường thẳng, như trong hai đại lượng tỉ lệ thuận với nhau, chẳng hạn điện áp và dòng điện trong mạch RLC hay mối quan hệ giữa khối lượng và trọng lượng của một vật…

Van điều khiển tuyến tính là van dùng tín hiệu 4-20mA hoặc 0-10V để điều khiển góc mở van Đồ thị mở van được coi như một đường tuyến tính tỉ lệ giữa độ mở van với điện áp, hoặc dòng điện điều khiển

Hình 1.1 Dạng đồ thị so sánh đặc tính dòng chảy van mở nhanh,

Ta có phương trình lưu lượng dòng chảy qua van:

 d: trọng lượng riêng của chất lỏng

1.2 Phân loại van điều khiển tuyến tính

Van điều khiển tuyến tính có hai loại là van điều khiển tuyến tính bằng khí nén

và van điều khiển tuyến tính bằng điện

1.2.1 Van điều khiển tuyến tính bằng khí nén

Van điều khiển khí nén được thiết kế gồm 3 phần chính : thân van ( body ) , bộ điều khiển ( positioner ) , bầu khí nén ( actuator ) Nguồn cấp cho van là nguồn khí nén, tín hiệu điều khiển là tín hiệu 4-20mA nhận từ PLC hoặc bộ điều khiển positioner

Hình 1.2 Bộ điều khiển Positioner trên van điều khiển bằng khí nén

Nguyên lý hoạt động của van điều khiển tuyến tính bằng khí nén: ta đưa nguồn cấp khí vào bộ positioner – tùy theo lực đóng van mà cấp nguồn khí nén cho phù hợp Van sẽ chạy tuyến tính theo tín hiệu 4-20mA từ PLC hoặc bộ điều khiển vào bộ

positioner Tín hiệu đưa vào PLC có thể từ cảm biến nhiệt độ hoặc cảm biến áp suất tùy theo chúng ta muốn điều khiển nhiệt độ hay áp suất

1.2.2 Van điều khiển tuyến tính bằng điện

Cũng gồm cấu tạo ba phần cơ bản giống như van điều khiển tuyến tính bằng khí nén đó là: thân van ( body ) , Motor van (actuator) và bộ điều khiển tuyến tính (positioned)

Nguyên lý hoạt động của van điều khiển tuyến tính bằng điện: Nguồn cấp cho motor van điều khiển là 220VAC hoặc 24VDC Tín hiệu điều khiển từ PLC hoặc bộ điều khiển là 4-20mA hoặc 0-10V đưa vào bộ positioner Bộ điều khiển sẽ cấp tín hiệu điều khiển motor quay, motor van sẽ quay trái hoặc phải truyền động xuống trục vít làm van đóng hoặc mở Van điều khiển dòng điện sẽ có tín hiệu feedback về là 4-20mA hoặc 0-10V hoặc cảm biến đo vị trí để ta có thể xác định được góc mở của van

1.3 Ứng dụng của van điều khiển tuyến tính

Dựa vào cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số loại van điều khiển tuyến tính như bên trên thì trên thực tế van tuyến tính sẽ có rất nhiều ứng dụng và được sử dụng nhiều trong các nhà máy bia, sữa, thực phẩm… vì yêu cầu điều khiển nhiệt độ hoặc áp suất, lưu lượng một cách chính xác Van điều khiển tuyến tính có ưu điểm là điều khiển rất mịn với độ chính xác cao Tuy nhiên cũng vì lý do đó mà thời gian đáp ứng khá chậm…

Các hãng cung cấp van điều khiển tuyến tính như: Samson, Spirax, Sarco, Ari, KFM, RKT…

1.4 Cấu tạo van

Hình 1.4 Mặt cắt bản vẽ van điều khiển tuyến tính

1 Thân van (body van) Được làm bằng hợp kim không rỉ, có thể chịu đựng được

áp suất cao và ít bị co giãn khi nhiệt độ xung quanh thay đổi

2 Cửa dẫn chất lỏng của van

3 Bánh răng nối giữa động cơ và trục vít mở van, thiết kế bằng hợp kim của đồng, gồm 50 răng được ăn khớp với nhau

4 Động cơ bước điều khiển đóng mở van Góc bước 1.8 dòng điện định mức =1.2A, điện áp định mức =5.16V

5 Động cơ encoder được coi như một cảm biến phản hồi vị trí mở van Encoder

334 xung, 2 dây phát tín hiệu xung cho phép phát hiện chiều quay và đọc chính xác số xung quay được

6 Trục đỡ phần động cơ với phần body van

7 Vỏ bảo vệ toàn bộ van Được thiết kế bằng hợp kim thép không rỉ, dày 2mm và

có sơn một lớp cách điện

8 Trục vít đóng mở van ( hành trình của van) Hành trình đóng mở van 40mm Ngoài các bộ phận trên ta còn có các mạch lực, mạch điều khiển motor van, mạch hiển thị LCD và mạch giao tiếp giữa vi điều khiển với máy tính

1.5 Nguyên lý làm vận hành van điều khiển tuyến tính

Tín hiệu đầu vào input 4-20mA hoặc 0-10V sẽ được lấy từ PLC hoặc các sensor cấp tới cho vi điều khiển Vi điều khiển sẽ có nhiệm vụ xử lý tín hiệu input từ tín hiệu tương tự qua khâu ADC sẽ được đưa về tín hiệu điều khiển dạng số, tín hiệu này sẽ qua

bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ cấp tín hiệu cho mạch driver điều khiển động cơ quay trái hoặc phải tương ứng với việc đóng mở van

Encoder có nhiệm vụ xác định chiều quay và số vòng quay của motor van từ đó giúp ta biết được chính xác vị trí của van đã mở được bao nhiêu phần trăm và phản hồi

về bộ điều khiển, bộ điều khiển sẽ xử lý tín hiệu phản hồi và điều khiển độ mở van sao cho chính xác nhất

Kết quả cuối cùng về độ mở van (%) sẽ được hiển thị lên màn hình LCD 16x2

Đồ thị đáp ứng đầu ra với tín hiệu vào sẽ được truyền lên máy tính qua cổng giao tiếp UART của vi điều khiển

1.6 Chọn động cơ motor van

Động cơ điều khiển van ta sẽ chọn là động cơ bước Động cơ bước là động cơ quay theo các góc bước được điều khiển bởi các xung rời rạc Động cơ bước thường đạt độ chính xác rất cao và không tồn tại các sai số tích lũy Chính vì vậy động cơ bước được sử dụng rất nhiều trong các bài toán điều khiển yêu cầu độ chính xác cao mà không cần phản hồi

1.6.1 Giới thiệu chung về động cơ bước.

Động cơ bước thực chất là một động cơ đồng bộ dùng để biến đổi các tín hiệu điều khiển dưới dạng các xung điện rời rạc kế tiếp nhau thành các chuyển động góc quay hoặc các chuyển động của roto và có khả năng cố định roto vào những vị trí cần thiết Mỗi một vòng quay của động cơ được thiết lập bởi một số lượng hữu hạn các góc bước, là các góc quay của roto mỗi khi cuộn dây của stato bị đảo cực tính Động cơ bước làm việc được là nhờ có bộ chuyển mạch điện tử đưa các tín hiệu điều khiển vào stato theo một thứ tự và một tần số nhất định

Động cơ bước thường được sử dụng nhiều trong điều khiển vì những ưu điểm sau:

 Góc quay tương ứng với số xung tín hiệu điều khiển suy ra rất dễ điều khiển theo xung Tốc độ quay phụ thuộc tần số xung đầu vào

 Momen ở chế độ giữ lớn

 Vị trí góc quay rất chính xác vì thường không có sai số tích lũy sang các góc bước tiếp theo

 Dễ dàng điều khiển khởi động, dừng và đảo chiều quay

 Không có chổi than nên làm việc đáng tin cậy

 Chi phí thấp, chế tạo đơn giản

 Có một dải rộng về độ phân giải góc quay

Bên cạnh đó vẫn tồn tại những nhược điểm khi ta sử dụng động cơ bước trong các bài toán điều khiển như sau:

 Tốc độ quay không cao

 Động cơ làm việc không đều đặc biệt là khi tốc độ thấp

 Tiêu thụ dòng điện không phụ thuộc vào tải, momen giảm theo tốc độ

 Kích thước rất hạn chế

 Làm việc ồn

1.6.2 Phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ bước

Động cơ bước được chia làm ba loại chính:

 Động cơ biến từ trở

 Động cơ nam châm vĩnh cửu

 Động cơ lai

Trong đó động cơ lai khá giống với động cơ nam châm vĩnh cửu và trong phạm vi

đồ án em làm bằng động cơ nam châm vĩnh cửu nên em chỉ tìm hiểu qua về động cơ biến từ trở và sẽ đi sâu vào nghiên cứu động cơ nam châm vĩnh cửu

a) Động cơ biến từ trở

Để đơn giản phân biệt hai loại động cơ biến từ trở và nam châm vĩnh cửu ta xoay roto bằng tay Động cơ nam châm vĩnh cửu sẽ có từ dư làm cho roto bị giật cục như đang ăn khớp bánh răng trong khi đó động cơ biến từ trở thì hầu như quay trơn

Mối quan hệ giữa góc bước, số răng roto và số cực stato được biểu diễn bằng công thức sau

= (

) (1.2) Trong đó:

 là góc bước ( )

 : số cực stato

 : số răng roto

b) Động cơ nam châm vĩnh cửu

Động cơ nam châm vĩnh cửu có roto là một nam châm vĩnh cửu với các cực bắc – nam nằm xen kẽ nhau xung quanh biên dạng hình trụ của roto Các cực roto đứng cạnh hoặc đối diện nhau thì ngược dấu nhau Stato có các cuộn dây cuốn quanh các rãnh đối diện nhau tạo thành các cực stato Khi cấp dòng điện một chiều cho cuộn dây cực stato

sẽ tạo thành một nam châm điện và hút các cực từ của roto làm roto quay đi một góc bước Động cơ càng nhiều cực roto và stato thì các góc bước càng nhỏ

Hình 1.6 mặt cắt ngang động cơ đơn cực roto 2 cực

Động cơ đơn cực là động cơ nam châm vĩnh cửu có hai cuộn dây stato được đấu theo sơ đồ hình 2.4.3 với một nấc phân ở giữa mỗi cuộn dây Nấc phân ở giữa mỗi cuộn dây này sẽ được nối với cực dương của nguồn và hai đầu còn lại của mỗi cuộn dây được luân phiên nối đất để đảo chiều từ trường sinh ra bởi các cuộn dây đó

Hình 1.7 Sơ đồ đấu dây và mặt cắt ngang động cơ đơn cực roto 6 cực

Hình trên là sơ đồ đấu dây của động cơ nam châm vĩnh cửu có góc bước 30 Cuộn dây số 1 cuốn quanh các cực stato trên và dưới, cuộn dây số 2 cuốn quanh các cực stato trái và phải Roto là một nam châm vĩnh cửu có 6 cực ( 3 cực nam và 3 cực bắc) Dòng điện sẽ chạy từ nguồn qua điểm phân nấc tới đầu a của cuộn dây 1 làm cho cực stato trên trở thành cực bắc và cực stato dưới trở thành cực nam của các nam châm điện Các cực này sẽ hút các cực roto ngược dấu làm roto quay tới vị trí trên hình vẽ Nếu ngắt dòng qua cuộn 1 và cấp dòng cho cuộn 2 thì roto sẽ quay được một góc 30 hay là một bước Để quay động cơ một cách liên tục, chúng ta chỉ cần áp điện vào hai cuộn dây của đông cơ theo dãy

Winding 1a 1000100010001000100010001 Winding 1b 0010001000100010001000100 Winding 2a 0100010001000100010001000 Winding 2b 0001000100010001000100010

time ->

Winding 1a 1100110011001100110011001 Winding 1b 0011001100110011001100110 Winding 2a 0110011001100110011001100 Winding 2b 1001100110011001100110011

time ->

Dãy bên trên chỉ cấp điện cho một cuộn tại một thời điểm, như mô tả trong hình trên Vì vậy, nó dùng ít năng lượng hơn Dãy bên dưới đòi hỏi cấp điện cho cả hai mấu một lúc và nói chung sẽ tạo ra một moment xoắy lớn hơn dãy bên trên 1.4 lần trong khi phải cấp điện gấp 2 lần

Vị trí bước được tạo ra bởi hai chuỗi trên không giống nhau Kết quả, kết hợp 2 chuỗi trên cho phép điều khiển nửa bước, với việc dừng động cơ một cách lần lượt tại những vị trí đã nêu ở một trong hai dãy trên Chuỗi kết hợp như sau:

Winding 1a 11000001110000011100000111 Winding 1b 00011100000111000001110000 Winding 2a 01110000011100000111000001 Winding 2b 00000111000001110000011100

time ->

1.6.3 Tính toán momen trong động cơ bước

Momen của động cơ được tạo ra bởi lực hút giữa các cực stato và roto Khi các cực này càng gần nhau thì lực hút càng mạnh Do đó momen động cơ phụ thuộc vào vị trí góc của roto Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa momen và vị trí góc của roto gọi là đường cong momen Hình dáng của đương cong này phụ thuộc vào hình dáng hình học của các cực roto và stato Với động cơ nam châm vĩnh cửu thì đường cong này có dạng hình sin Với góc bước của động cơ là S radian chu kì đường cong momen của động cơ nam châm vĩnh cửu 2 cuộn dây sẽ là 4S

Hình 1.8 Đường cong momen của động cơ nam châm vĩnh cửu hai cuộn dây Momen của động cơ nam châm vĩnh cửu 2 cuộn dây lý tưởng có thể được biểu diễn bằng công thức sau:

T = - h.sin (

 T: là momen động cơ

 h : là momen giữ ( momen lớn nhất hay là biên độ đường cong momen)

 S : góc bước (radian) độ phân giải góc quay của động cơ

 : góc trục (radian) góc quay của roto

1.6.4 Điều khiển động cơ bước

Trong phạm vi đồ án của mình em sử dụng loại động cơ bước đơn cực nam châm vĩnh cửu Bước góc 1.8 độ/ bước Điện áp định mức 5.16V dòng điện định mức 1.2A Momen 100Ncm Có 6 dây tín hiệu trong đó ta có thể sử dụng 4 dây tín hiệu để điều khiển Đó là các dây A+, B+, A-, B- các dây sẽ lần lượt được nối vào đầu ra của mạch driver Driver có nhiệm vụ cấp xung để điều khiển động cơ

Cấu trúc điều khiển đơn giản không phản hồi:

Hình 1.9 Cấu trúc điều khiển động cơ bước đơn giản

Việc điều khiển động cơ bước chính là việc đóng cắt các dòng qua các cuộn dây theo một tuần tự xác định Bộ điều khiển chuyển mạch cho động cơ đơn cực điển hình được thiết kế theo nguyên lý sau

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ đơn cực

Đầu vào của mạch điều khiển là các xung Thành phần của mạch là các bán dẫn,

vi mạch Kích thích các phần của động cơ bước theo thứ tự 1-2-3-4 do các transistor công suất T1 đến T4 thực hiện.Với việc thay đổi vị trí bộ chuyển mạch, động cơ có thể quay

Khi đóng mở chuyển mạch sẽ tạo ra các sức điện động tự cảm Do sức điện động

tự cảm luôn ngược chiều với sự thay đổi dòng điện nên khi đóng chuyển mạch, dòng điện bắt đầu tăng lên sẽ tạo ra một sức điện động tự cảm ngược chiều với điện áp nguồn, do vậy làm giảm điện áp đặt lên cuộn dây, dẫn tới việc tăng lên chậm của dòng điện Khi mở chuyển mạch, dòng điện giảm xuống tạo ra sức điện động tự cảm cùng chiều với điện áp nguồn Do vậy làm tăng điện áp đặt lên cuộn dây Điện áp này có giá trị lớn và tồn tại trong một khoảng thời gian ngắn có thể phá hỏng bộ chuyển mạch Chính vì thế cần có phương án bảo vệ chuyển mạch một cách thích hợp

Hình 1.11 Phương pháp bảo vệ chuyển mạch bằng điot

1.7 Tính chọn encoder

Để xác định được chính xác độ mở của van điều khiển tuyến tính Ta nhất thiết phải đọc được giá trị phản hồi số vòng quay được của động cơ van từ đó ta sẽ tính toán được vị trí mở của van tuyến tính Một số phương pháp có thể được dùng để xác định

số vòng quay của động cơ bao gồm dùng biến trở xoay, hoặc dùng encoder Hệ thống encoder quang bao gồm một nguồn phát quang (thường là hồng ngoại), một cảm biến quang và một đĩa có chia rãnh Encoder quang lại được chia thành 2 loại: encoder tuyệt đối và encoder tương đối Trong nội dung của đồ án này em chỉ sử dụng encoder tương đối để đọc giá trị số vòng quay của động cơ van

Hình 1.12 Cấu tạo đĩa quay của encoder quang

Encoder thường có 3 kênh (3 ngõ ra) bao gồm kênh A, kênh B và kênh I (Index) Tuy nhiên ta thường tập trung vào hai kênh tín hiệu A và B Tín hiệu xung từ kênh B

có cùng tần số với kênh A nhưng lệch pha 90 Bằng cách phối hợp kênh A và B người đọc sẽ biết chiều quay của động cơ

Hình 1.13 Hai kênh A, B lệch pha nhau góc 90 trong encoder

Hình trên cùng trong hình 1.13 thể hiện sự bộ trí của 2 cảm biến kênh A và B lệch pha nhau Khi cảm biến A bắt đầu bị che thì cảm biến B hoàn toàn nhận được hồng ngoại xuyên qua, và ngược lại Hình thấp là dạng xung ngõ ra trên 2 kênh Xét trường hợp motor quay cùng chiều kim đồng hồ, tín hiệu “đi” từ trái sang phải Ta quan sát lúc tín hiệu A chuyển từ mức cao xuống thấp (cạnh xuống) thì kênh B đang ở mức thấp Ngược lại, nếu động cơ quay ngược chiều kim đồng hồ, tín hiệu “đi” từ phải qua trái Lúc này, tại cạnh xuống của kênh A thì kênh B đang ở mức cao Như vậy, bằng cách phối hợp 2 kênh A và B chúng ta không những xác định được góc quay (thông qua số xung) mà còn biết được chiều quay của động cơ

Từ những phân tích về nguyên lý hoạt động cũng như cách đọc tín hiệu từ encoder bên trên em sẽ chọn loại encoder quang cho đồ án của mình là loại động cơ encoder 334 xung

 Độ phân giải 334 4 = 1336

Hình 1.14 Động cơ encoder quang 334 xung

1.8 Driver điều khiển động cơ bước TB 6560

Driver hay còn gọi là mạch lái, chính là mạch dùng để giao tiếp giữa vi điều khiển với động cơ để điều khiển động cơ Đối với động cơ bước, có rất nhiều mạch driver từ đơn giản cho đến phức tạp tùy thuộc vào mục đích điều khiển mà ta có thể lựa chọn sao cho phù hợp nhất Trong đồ án của mình em sử dụng modul TB6560

1.8.1 Sơ đồ mạch nguyên lý modul TB6560

TB 6560 là một IC lái chuyên dụng do hãng Toshiba sản suất dùng để lái cho mạch điều khiển động cơ bước Chúng có những thông số cơ bản sau:

Nguồn cấp: cấp nguồn 5V cho IC tại chân 20 (chân Vcc) 4 chân 9, 12, 13, 16 nối vào 4 dây của step motor Chân step (chân số 3) là chân cấp xung vuông để điều khiển motor quay Chân dir ( chân số 21) là chân quy định chiều quay của động cơ Chân Enable số 4 là chân cho phép động cơ chạy hoặc dừng Nối vào mức cao thì động cơ quay còn mức thấp thì động cơ dừng

Hình 1.15 Sơ đồ nguyên lý mạch driver TB6560

1.8.2 Cấu trúc modul điều khiển TB6560

Hình 1.16 Cấu trúc modul TB6560

Chức năng các khối:

 Khối nguồn:

Sử dụng nguồn cấp từ 12-24V DC để duy trì hoạt động của modul

 Khối cách ly quang:

nhằm cách ly phần điều khiển với phần mạch công suất của modul, nhằm bảo vệ mạch điều khiển của modul

 Khối tín hiệu điều khiển:

Gồm 6 chân: EN-,EN+,CW-,CW+,CLK-, CLK+ chức năng như sau:EN-,EN+:Tín hiệu cho phép/không cho phép modul hoạt động CW-,CW+: Tín hiệu điều khiển chiều quay của động cơ CLK-, CLK+:Tín hiệu xung điều khiển bước quay động cơ

 Khối thiết lập chế độ:

Gồm các switch cho phép người dùng thiết lập các chế độ tùy chọn như Chọn dòng điện chạy qua động cơ, điều chỉnh độ rộng góc bước

 Khối driver động cơ:

Sử dụng IC TB 6560 để điều khiển hoạt động của động cơ bước

 Khối động cơ:

Gồm 4 chân: A+, A-, B+, B- cho phép kết nối với 4 đầu dây của động cơ bước điều khiển theo kiểu unbipolar

Bảng 1.1 Các switch lựa chọn dòng điện điều khiển động cơ

Tùy thuộc công suất của động cơ, nhu cầu của người sử dụng mà ta có thể lựa

động cơ Các switch SW1, SW2, SW3 và S1 trên modul sẽ giúp ta thực hiện công việc này Bên trên chính là bảng các giá trị dòng mà modul có thể điều chỉnh

1.8.3 Sơ đồ ghép nối modul driver với mạch điều khiển và động cơ

Hình 1.17 Ghép nối hệ điều khiển động cơ bước với modul TB6560

Các chân EN-, CW-, CLK- sẽ được nối đất, còn các chân EN+, CW+, CLK+ sẽ được nối lần lượt với các chân của vi điều khiển bốn chân A+, B+, A-, B- sẽ là bốn chân tín hiệu được nối trực tiếp với các chân tương ứng với động cơ để điều khiển động cơ

Chân GND và chân Vcc lần lượt là chân nối đất và chân nguồn của modul

Nguồn cấp cho modul nằm trong khoảng 12-24VDC

Chương 2 TÍNH CHỌN MẠCH ĐIỀU KHIỂN

2.1 Mục tiêu

Từ những cơ sở lý thuyết ta đã tìm hiểu về van tuyến tính ở chương 1 ta sẽ đi thực hiện tính toán và thiết kế mạch điều khiển Mục tiêu của đề tài này là thiết kế được hoàn chỉnh một bộ van điều khiển tuyến tính

 Nguồn cấp: 12-24VDC

 Đầu vào: tín hiệu analog 0-10VDC được đưa vào từ PLC hoặc các sensor

 Độ mở van: 0-100% sai số 3%

 Áp suất van làm việc: 10Kgf//cm2

 Thuật toán điều khiển có phản hồi PID

 Có chế độ điều khiển bằng tay

 Hiển thị độ mở van lên LCD 16x2

 Truyền thông giao tiếp UART giao tiếp vi điều khiển và PC

2.2 Sơ đồ khối của hệ thống

Khối điều khiển trung tâm (Atmega16)

Khối hiển thị LCD 16x2

Máy tính (PC) Khối giao tiếp

Mạch Driver (TB6560 )

Khối nguồn

5V

Khối nguồn 12V

Động cơ

Encoder

Khối điều khiển trung tâm được cấp nguồn 5V từ khối nguồn và kết nối với khối điều khiển công suất để điều khiển tốc độ và đảo chiều động cơ

Mạch công suất nhận tín hiệu điều khiển từ khối điều khiển trung tâm để điều khiển công suất cung cấp cho động cơ và thay đổi chiều quay

Khối Encoder đọc tốc độ động cơ và xuất ra các xung đếm, các xung này được sửa thành xung vuông và đưa vào chân ngắt của vi điều khiển Atmega16 cho phép Atmega16 giám sát được vị trí và xác định chiều quay của động cơ từ đó bộ điều khiển

sẽ đưa ra điều chỉnh độ mở van một cách chính xác nhất

Khối hiển thị hiển thị lên LCD 16x2 hiển thị giá trị độ mở van thực tế

Khối giao tiếp với máy tính qua cổng truyền thông nối tiếp cho phép ta quan sát được đáp ứng của hệ thống van

2.3 Lựa chọn thiết bị

Khối xử lý trung tâm: chọn Atmega16

Khối nguồn nuôi cho vi điều khiển: IC LM7805

Động cơ : Lựa chọn động cơ bước đơn cực với góc bước 1.8 , đấu dây theo kiểu unbipolar (4 dây điều khiển) điện áp định mức 5.16V dòng điện định mức 1.2A

Encoder: Lựa chọn encoder quang 334 xung, 2 xung A, B lệch pha nhau góc 90 Driver điều khiển động cơ van : sử dụng modul TB6560

Khối hiển thị : lựa chọn LCD 16x2 sử dụng 4 bit điều khiển

Khối giao tiếp UART Dùng module MAX 232

2.4 Tìm hiểu về vi điều khiển Atmega16

Các dòng vi điều khiển hiện nay vô cùng phong phú và đa dạng Việc lựa chọn dòng vi điều khiển phù hợp với đề tài cũng là một vấn đề quan trọng Sau khi tìm hiểu

về dòng chip AVR em đã lựa chọn chip Atmega16 để thực hiện đề tài của mình

2.4.1 Giới thiệu chung

Lý do nên lựa chon dòng vi điều khiển AVR So với các chíp vi điều khiển 8 bits khác, AVR có nhiều tính năng hơn hẳn, ngay cả trong tính ứng dụng( dễ sử dụng) đặc biệt là về chức năng:

 Gần như chúng ta không phải thêm bất cứ linh kiện phụ nào khi sử dụng AVR, thậm chí cả nguồn clock cho chip( thường là thạch anh)

 Bên cạnh lập trình bằng ASM AVR còn hỗ trợ lập trình bằng C khiến việc lập trình trở nên dễ dàng hơn

 Đặc biệt Atmega 16 có những tính năng sau:

 Kiến trúc RISC tiến bộ

 4 cổng vào ra song song PORTA, PORTB, PORTC, PORTD đều có chế độ pull- up resistors…

 8 bits, 16 bits timer/counter tích hợp PMW, separate prescalers, compare mode, capture mode, 4 kênh PMW

 8 kênh bộ chuyển đổi tương tự - số với độ phân giải 10 bits

 Giao tiếp nối tiếp USART tương thích với chuẩn nối tiếp RS232

2.4.2 Cấu trúc phần cứng

a) Các cổng vào ra của Atmega16

Atmega 16 có 4 cổng vào ra đó là PORTA, PORTB, PORTC, PORTD.Mỗi PORT có tất cả 8 chân từ Px0 đến Px7 Khi xem xét đến các cổng vào ra ta phải xét tới

3 thanh ghi DDRx, PORTx, PINx

 Thanh ghi DDRx (Data Directon Register)

Là thanh ghi 8 bits có chức năng điều chỉnh hướng cho cổng là input hoặc output

Hình 2.3 Thanh ghi điều hướng 8 bit DDRA

 Thanh ghi PORTx ( Data Register)

Thanh ghi 8 bits có thể đọc ghi, là thanh ghi dữ liệu của PORTx

Hình 2.4 Thanh ghi dữ liệu PORTx

 Thanh ghi PINx

PINx không phải là thanh ghi thực sự Khi ta đọc PORTx tức là ta đọc dữ liệu được chốt trong PORTx, còn khi đọc PINx thì là đọc giá trị hiện thời ở chân của cổng tương ứng được đọc Vì thế thanh ghi này chỉ có thể đọc không được ghi

Hình 2.5 Cấu trúc thanh ghi PINx

b) Ngắt ngoài

Atmega 16 có 3 ngắt ngoài tại các chân INT 0, INT 1, INT 2 Để làm việc với các thiết bị ngoại vi nói chung và ngắt nói riêng ta đều cần sử dụng đến các thanh ghi đặc biệt thanh ghi điều khiển, trạng thái, ngắt… có tất cả 4 thanh ghi liên quan đến ngắt ngoài đó là: MCUCR, MCUCSR( chỉ sử dụng với ngắt INT 2), GICR, GIFR Chức năng cụ thể của từng thanh ghi ta có thể tìm hiểu kĩ hơn trong datasheet

c) Bộ định thời (Timer/Counter)

Trên các chip AVR, các bộ Timer/Counter còn có thêm chức năng tạo ra các xung điều rộng PWM Các bộ Timer/Counter được chia theo độ rộng thanh ghi chứa giá trị định thời hay giá trị đếm của chúng Trong Atmega16 có 3 bộ timer/counter:

 Timer/Counter0: là một bộ định thời, đếm đơn giản với 8 bit

 Timer/Counter1: là bộ định thời, đếm đa năng 16 bit có 4 chế độ hoạt động

 Timer/Counter2: tuy là một module 8 bit như Timer/Counter0 nhưng Timer/Counter2 có đến 4 chế độ hoạt động như Timer/Counter1

2.4.3 Giao tiếp USART

a) Giới thiệu về giao tiếp USART

Đây là bộ truyền thông nối tiếp đồng bộ và không đồng bộ, thường để chỉ phần cứng chứ không phải 1 chuẩn giao tiếp USART cần phải kết hợp với 1 thiết bị phần cứng nào đó để tạo thành chuẩn giao tiếp ví dụ chuẩn RS232 trên máy tính cá nhân là

sự kết hợp của chip UART và chip chuyển đổi điện áp Kiểu truyền thông nối tiếp sử dụng USART thường cần sử dụng ít đường truyền nên ít cồng kềnh nhưng sẽ hạn chế tốc độ truyền và độ chính xác khi truyền truyền thông không đồng bộ chỉ cần 1 đường truyền cho 1 quá trình, khung dữ liệu đã được chuẩn hóa nên không cần xung nhịp báo trước dữ liệu đến Có 1 số khái niệm quan trọng trong cách truyền thông này:

 Baud Rate( tốc độ baud) là số bit truyền trong 1s Tốc độ này phải được thống nhất giữa thiết bị truyền và nhận

Hình 2.6 Khung truyền tin UART

 Start Bit: là bit đầu tiên trong mỗi frame truyền, có chức năng thông báo cho thiết

bị nhận biết sắp có dữ liệu truyền tới

 Parity bit: bit kiểm tra dữ liệu truyền có đúng không

 Stop bit: 1 hoặc các bit thông báo cho thiết bị nhận là gói dữ liệu đã được gửi xong

b) Hoạt động của USART

Đây là kiểu truyền thông song công, quá trình truyền nhận xảy ra đồng thời, cấu trúc của module này như sau: Các chân dùng để nối các thiết bị với nhau là XCK (chân clock dùng trong chế độ đồng bộ), TxD chân dữ liệu truyền đi, RxD chân dữ liệu nhận Các thanh ghi sử dụng:

 UDR thanh ghi 8 bits chứa dữ liệu nhận và phát đi của USART

 UCSRA (USART Control Status Register A) 1 trong 3 thanh ghi điều khiển của USART

 UCSRB (USART Control Status Register B) thanh ghi quan trọng điều khiển USART Cấu hình truyền nhận cho IC

 UCSRC (USART Control Status Register C) Thanh ghi chủ yếu qui định khung truyền và tốc độ truyền,

 UBRRL, UBRRH (USART Baud Rate Register) qui định tốc độ baud

2.4.4 Bộ chuyển đổi tương tự - số ADC

Chip Atmega 16 có tích hợp bộ ADC 10 bits với 8 kênh đơn, 16 tổ hợp chuyển đổi so sánh, trong đó có 2 kênh so sánh có thể khuếch đại, là loại ADC chuyển đổi xấp

xỉ lần lượt.ADC cần được nuôi bằng nguồn điện áp riêng tại chân AVCC, có giá trị điện áp nuôi không vượt quá VCC ± 0.3 V nhiễu là vấn đề quan trọng khi sử dụng ADC, để giảm nhiễu, nguồn cho ADC cần lọc kĩ bằng cách dùng mạch LC kết nối với nguồn như sau:

Hình 2.7 Tạo nguồn AVCC từ VCC

Điện áp tham chiếu cho ADC có thể lấy từ 3 nguồn: dùng điện áp tham chiếu nội 2,56V, điện áp AVCC hoặc điện áp tại chân AREF Nếu dùng điện áp AREF làm tham chiếu ta phải chống nhiễu thật tốt còn nếu dùng điện áp nội hoặc AVCC thì chân AREF cần nối với tụ điện Các thanh ghi khi sử dụng ADC:

 ADMUX (ADC Multiplexer Selection Register)

Hình 2.8 Thanh ghi ADMUX

Bit 7,6- REFS1:0 bit chọn điện áp tham chiếu cho ADC it 5- ADLAR bit cho phép hiệu chỉnh trái kết quả chuyển đổi, khi ADLAR =1, các bit này nằm ở bên trái Khi ADLAR=0, các bit này nằm bên phải Bit 4:0- MUX4:0 cho phép chọn kênh, chế

độ, hệ số khuếch đại cho ADC

Hình 2.9 Thanh ghi ADCSRA Bit 7- ADEN (ADC Enable) set bit này lên 1 có nghĩa là cho phép ADC được sử dụng nhưng không phải sử dụng được ngay mà phải set thêm bit ADSC nữa

Bit 6- ADSC (ADC Start Conversion) khi bit này set lên 1 ADC bắt đầu chuyển đổi bit này sẽ giữ nguyên 1 khi ADC đang chuyển đổi và trả về 0 khi kết thúc

Bit 4- ADIF (ADC Interrupt Flag) khi quá trình chuyển đổi kết thúc bit này set lên 1

Bit 2:0- ADPS2:0 (ADC Prescale Select Bit) chọn hệ số chia xung nhịp cho ADC

 ADCL, ADCH (ADC Data Register) thanh ghi dữ liệu trong quá trình chuyển đổi

2.5 Sơ đồ nguyên lý

2.5.1 Khối nguồn

Hình 2.10 Khối nguồn Khối nguồn nhận điện áp 220 VAC hạ áp xuống 12 VDC và chỉnh lưu bằng IC cầu KBP307 sau đó qua IC ổn áp 7805 tạo điện áp 5 VDC cấp cho mạch

2.5.2 Khối reset

Hình 2.11 Khối reset cho Atmega16

Khối reset được nối với chân số 9 của vi điều khiển Có tác dụng reset chương trình

2.5.3 Khối tạo dao động

Hình 2.12 Khối tạo dao động thạch anh 8M

2.5.4 Khối hiển thị LCD

Khối hiển thị sử dụng LCD 16x2 chế độ 4 bit

2.5.5 Khối điều khiển

Hình 2.14 Khối điều khiển

2.5.6 IC Max232

Sơ đồ mạch điện :

Hình 2.15.Sơ đồ nguyên lý module Max232