Đề tài Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo (Chuẩn RS485)

Với tiến khoa học kỹ thuật, việc thu thập chia thông tin quan tâm, cải tiến liên tục Giải pháp tốt cho công việc sử dụng mạng Ngày có nhiều loại mạng khác nhau: mạng truyền liệu nối tiếp dùng chuẩn RS-485, mạng LAN, WAN, mạng Ethernet, mạng Internet … Hiện nay, mạng Internet mạng tiên tiến nhất, chúng chia lượng thông tin vô lớn Trong nội dung đề tài giới thiệu mạng truyền liệu nối tiếp dùng chuẩn RS-485 Nhiệm vụ đề tài: Mạng thu thập xử lý liệu từ thiết bò sau:  Đọc mã vạch: dùng vào việc quản lý thời gian nhân viên vào công ty  Thermocouple: Thu thập điều khiển nhiệt độ lò nhiệt, lò nhiệt, đáp ứng chậm nhiệt độ Do thời gian bảo vệ luận văn không nhiều, nên không điều khiển thực tế mà thông qua mô phỏng, chương trình mô thực phần mềm Visual Basic  Quang Báo:Dùng để thông báo tin tức công ty, chữ bảng thông báo thay đổi Thực Hiện: Thiết kế kit AT89C51:  Kit thu thập điều khiển nhiệt độ: - Điều khiển lò nhiệt, dùng điều kiển on-off, thông qua logic mờ - Dùng cảm biến: Thermocouple - Hoạt động lò nhiệt: bán tự động  Kit đọc mã vạch: - Do thiết bò đọc mã vạch, dùng phím thay - Mục đích: Kiểm tra thời gian nhân viên ra, vào công ty làm việc  Kit quang báo: - Dùng hiển thò thông báo, thông báo tin tức Thiết kế chương trình điều khiển kit PC Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo SVTH : Nhan Minh Tiến GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Ι Sơ lược mạng: 1) Mạng (NetWork): Hệ truyền thông trao đổi liệu xây dựng ghép nối vật lí hai nhiều máy tính Các mạng máy tính cá nhân khác tùy theo quy mô bao quát chúng Mạng nhỏ nhất, gọi mạng cục ( LAN), nối hai ba máy tính với thiết bò ngoại vi đắt tiền, máy in laser chẳng hạn, lớn nối đến 75 máy tính nhiều Các mạng lớn hơn, gọi mạng diện rộng ( WAN), dùng đường dây điện thoại phương tiện liên lạc khác để liên kết lạc khác để liên kết máy tính với phạm vi từ vài chục đến vài ngàn dặm Thành phần mạng máy tính cá nhân trạm công tác có lắp card giao diện nối dây cáp với máy dòch vụ tệp chứa lưu trữ lớn trung tâm Tất thành phần tương tác với phần mềm hệ điều hành mạng ( NOS) Máy dòch vụ tệp trung tâm không sử dụng mạng bình đẳng ( peer-to-peer) Khác với hệ thống nhiều người sử dụng, mà thành viên trang bò terminal câm khả xử lý, mạng máy tính thành viên có trạm công tác chứa mạch xử lý riêng Các mạng máy tính cá nhân phân biệt theo cấu trúc liên kết, tức theo dạng hình học mạng tôpô mắc nối chúng Các cấu trúc liên kết phổ biến gồm tô pô hình sao, máy nối với máy dòch vụ tệp trung tâm, tô pô buýt, máy nối với dây cáp xương sống Đồng thời, có hai phương pháp truyền thông tin thông qua dây cáp mạng: băng tần sở, băng tần rộng Có số tiêu chuẩn cạnh tranh việc chi phối tiêu chuẩn truyền thông mà theo liệu trao đổi mạng 1.1) Mạng LAN ( Local Area NetWork ) Các máy tính cá nhân máy tính khác phạm vi khu vực hạn chế nối với dây cáp chất lượng tốt, cho SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai người sử dụng trao đổi thông tin, dùng chung thiết bò ngoại vi, sử dụng chương trình liệu lưu trữ máy tính dành riêng gọi máy dòch vụ tệp Khác khác nhiều quy mô mức độ phức tạp, mạng cục liên kết vài ba máy tính cá nhân thiết bò ngoại vi dùng chung đắt tiền, máy in laser chẳng hạn Các hệ thống phức tạp có máy tính trung tâm (máy dòch vụ tệp) cho phép người dùng tiến hành thông tin với thông qua thư điện tử để phân phối chương trình nhiều người sử dụng, để thâm nhập vào sở liệu dùng chung 1.2) Ethernet: Ethernet công nghệ sử dụng rộng rãi mạng cục ( mạng LAN ) Bản thân riêng Ethernet làm thành mạng; cần đến vài thủ tục khác TCP/IP, nút thực việc truyền thông tin Ethernet dạng chuẩn không đảm đương việc luân chuyển lượng thông tin lớn, có nhiều ưu điểm, cụ thể là:  Các mạng Ethernet dễ thiết kế có chi phí thấp việc cài đặt  Các thành phần mạng có giá thành rẻ hổ trợ tốt  Công nghệ thử thách qua thực tế tỏ hấp dẫn đáng tin cậy  Đơn giản việc bổ sung thêm bớt máy tính mạng  Được đa số phần mềm phần cứng hổ trợ Một vấn đề tồn với Ethernet là: máy tính tranh đua để truy cập lên mạng nên đảm bảo máy tính cụ thể truy cập thời điểm cho trước Cuộc tranh giành xảy vấn đế máy tính cố gắng truyền thông tin lúc; để phải lùi khỏi tranh đua liệu truyền Phần cứng, đònh ước, tiêu chuẩn ghép nối loại mạng cục bộ, hãng Xerox Corporation đưa đầu tiên, có khả liên kết đến 1024 nút mạng buýt Do sử dụng tốc độ cao kó thuật truyền tin dải tần (kênh đơn) Ethernet cho phép truyền liệu dạng dãy với tốc độ 10 megabit giây, với thông lượng thực tế từ đến megabit giây Ethernet dùng kỹ thuật thâm nhập nhiều mối cảm nhận sóng mang có dò xung đột ( CSMA/CD) để đề phòng trục trặc cho mạng có hai thiết bò đồng thời cố thâm nhập vào mạng Chú ý: Có số hãng, Com Novell chẳng hạn, sản xuất phần cứng mạng cục theo đònh ước Ethernet, sản phẩm hãng thường không tương thích với sản phẩm hãng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai BỘ TRUYỀN NHẬN ETHERNET: Ethernet không đòi hỏi phức tạp phần cứng Các dây cáp sử dụng để nối với cáp hai sợi xoắn không bọc kim (UTP) cáp đồng trục Các dây cáp phải cắt đoạn để độ dài tương ứng với trở kháng phù hợp với trở kháng đặt trưng cho chúng, cụ thể 50Ω cáp đồng trục 100Ω dây cáp UTP Mỗi nút có phần cứng truyền nhận để điều khiển trình truy nhập tới dây cáp đồng thời giám sát lưu thông liệu mạng Phần cứng thực chức truyền nhận gọi truyền nhận kiểm tra bắt đầu kết thúc khung Bộ truyền nhận Ethernet truyền theo Ether (các nút giám sát bus) đơn Khi nút truyền áp đường dẫn +0,7V điện áp cung cấp tín hiệu nhạy với sóng mang cho tất nút mạng; điện áp gọi nhòp tim ( heartbeat) Nếu nút phát diện áp biết mạng hoạt động nút truyền Như nút muốn truyền thông điệp phải chờ đến thời điểm không bận Khi hay nhiều truyền hoạt động thời điểm xảy xung đột Khi chúng phát thấy tín hiệu, nút truyền tín hiệu báo tắc nghẽn Các nút bò lâm vào tình trạng xung đột lúc chờ khoảng thời gian ngẫu nhiên ( khoảng 10 đến 90ms) trước cố gắng truyền lần Mỗi nút mạng chờ lần truyền lại Như vậy, tượng xung đột làm ảnh hưởng đến hiệu truyền liệu mạng Thông thường, truyền nhận phát xung đột việc giám sát điện áp chiều (DC) điện áp trung bình đường truyền Khi truyền liệu, đơn vò truyền nhận phần mở đầu 1s 0s liên tiếp Mã sử dụng mã Manchester, mã diễn tả số có bước nhảy điện áp HIGH xuống LOW có bước nhảy điện áp từ LOW lên HIGH Điện áp thấp +0,7V Như phần mở đầu truyền điệp áp thay đổi –0,7V +0,7V  0,1microsec 1 +0,7V -0,7V N hà n ro ã i (Idle) Phầ n mở đầ u N hà n ro ã i (Idle) Tín hiệu digital Ethernet SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Nếu sau truyền phầm mở đầu mà không phát thấy xung đột phần lại khung truyền truyền tiếp 1.3) Internet: Một hệ thống gồm mạng máy tính liên kết với phạm vi toàn giới, tạo điều kiện thuận lợi cho dòch vụ truyền thông liệu, đăng nhập từ xa, truyền tệp tin, thư tín điện tử, nhóm thông tin Internet phương pháp ghép nối mạng máy tính hành, phát triển cách rộng rãi tầm hoạt động hệ thống thành viên Nguồn gốc Internet hệ thống máy tính cuả Bộ Quốc Phòng Mỹ, gọi mạng ARPAnet, mạng thí nghiệm thiết kế từ năm 1969 để tạo điều kiện thuận lợi cho việc hợp tác khoa học công trình nghiên cứu quốc phòng ARPAnet nêu cao triết lý truyền thông bình đẳng ( peer-to-peer), máy tính hệ thống có khả "nói chuyện" với máy tính thành viên khác Bất kỳ mạng máy tính dựa sở thiết kế ARPAnet mô tả tập hợp trung tâm điện toán tự quản, mang tính đòa phương tự điều hành, chúng liên kết dạng "vô phủ có điều tiết" Sự phát triển thiết kế mạng ARPAnet đơn yêu cầu quân sự: Mạng phải có khả chống lại công vô hiệu hoá số lớn trạm thành viên Tư tưởng chứng minh Mỹ đồng minh tham gia vào chiến tranh vùng Vònh Sự huy mạng kiểm soát Irak, tổ chức mô theo công nghệ ARPAnet, chống lại cách thành công nổ lực lực lượng đồng minh nhằm tiêu diệt Đó lý công nghệ có nguồn gốc từ ARPAnet xuất cảng cách rộng rãi Mạng Internet nguyên thủ thiết kế nhằm mục đích phục vụ việc cung cấp thông tin cho giới khoa học, nên công nghệ cho phép hệ thống liên kết với thông qua cổng điện tử Theo cách đó, có hàng ngàn hệ máy tính hợp tác, nhiều hệ thống dòch vụ thư điện tử có thu phí, MCI Compuserve chẳng hạn, trở nên thành viên Internet Với hai triệu máy chủ phục vụ chừng 20 triệu người dùng, mạng Internet phát triển với tốc độ bùng nổ, tháng có thêm khoảng triệu người tham gia Lời khuyên: Hầu hết người tham gia vào Internet Nhiều tổ chức loại lớn vừa có hệ thống thư điện tử có cổng nối vào Internet Cao mức, dòch vụ thư điện tử có thu phí (như) Compuserve MCI dều có cổng nối vào Internet; số hệ bảng bulletin đòa phương 2) Bus SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Đường dẫn điện nội mà theo tín hiệu truyền từ phận đến phận khác máy tính Máy tính cá nhân có thiết kế bus vi xử lý theo ba loại đường dẫn: - Bus liệu truyền liệu xuôi ngược nhớ vi xử lý - Bus đòa xác đònh vò trí nhớ đưa vào hoạt động - Bus điều khiển truyền tín hiệu phận điều khiển Người ta phát triển bus liệu máy cách nối xử lý với nhiều khe cắm mở rộng, gọi bus mở rộng ( expansion bus) bus liệu, bus đòa chỉ, bus mở rộng mắc nối theo hàng dây dẫn song song, tất bít cần gửi truyền lúc đồng thời, giống 16 32 ô tô dàn hàng ngang chạy hướng xa lộ cao tốc Có ba loại cấu trúc bus thường gặp phổ biến thò trường máy tính IBM PC tương thích PC - Bus ISA ( Industry Standard Architecture) Đây bus 16 bit, xây dựng để dùng cho máy tính AT ( Advanced Technology) Bus bao gồm khe cắm mở rộng bit để tương thích với điều hợp cũ, khe cắm 16 bit dùng cho điều hợp kiểu AT - Bus MCA ( Micro Chanel Architecture) Loại bus 32 bit sở hữu riêng dùng máy tính IBM PS/ cao cấp - Bus EISA ( Enhanced Industry Standard Architecture) Loại bus 32 bit, khác với bus MCA tương thích ngược với điều hợp ISA Tính chất rộng rãi 32 bit sử dụng phần Mặc dù đường dẫn bus nội xử lý hoạt động tốc độ cao phù hợp với xử lý bạn, bus mở rộng hoạt động với tốc độ thấp nhiều EISA 33 MHZ MCA 10 MHZ bus Local (là loại đường dẫn tốc độ cao liên kết xử lý máy tính với vài ba khe cắm mở rộng) xây dựng để tăng tốc độ cho việc hình video chương trình dùng nhiều đồ hoạ Microsoft Windows chẳng hạn 3) BaseBand ( Băng sở ) Trong mạng cục bộ, phương pháp truyền thông, tín hiệu mạng thông tin đưa trực tiếp vào cáp dạng số không điều biến Các tín hiệu máy tính truyền qua cáp hai cách: tín hiệu tương tự tín hiệu số Mạng truyền thông tương tự gọi mạng băng rộng ( broadband network) Các mạng truyền thông số gọi mạng băng sở Vì tín hiệu máy tính tín hiệu số, số lượng mạch cần thiết cho mạng băng sở để truyền dẫn tín hiệu vào máy tính Hơn nữa, nhiều mạng băng sở sử dụng dây cáp hai sợi xoắn (dây điện thoại bình (thường)), lắp đặt chúng giá rẻ với mạng băng rộng đòi hỏi phải có cáp đồng trục Tuy nhiên, hệ băng sở bò hạn chế cự ly truyền dẫn cho phép thực kênh truyền thông lúc Hầu hết mạng máy tính cục mạng băng sở SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 4) BoardBand (Băng rộng) Trong mạng cục bộ, phương pháp truyền thông tín hiệu tương tự đặt trưng dải tần rộng Tín hiệu thường tách chia truyền dồn ( multiplex) để cung cấp cho đường truyền thông đa kênh Vì tín hiệu máy tính loại tín hiệu số, nên chúng phải chuyển đổi trình gọi biến điệu ( modulation) trước chúng truyền qua mạng tín hiệu tương tự Một modem thực nhiệm vụ Hệ thống dải rộng dùng phương pháp truyền tương tự Vì máy tính thiết bò số, nên yêu cầu phải có thiết bò giống modem hai đầu cáp truyền để chuyển đối tín hiệu từ số thành tương tự ngược lại Truyền thông dải rộng mở rộng cự ly xa hoạt động tốc độ cao Mạng dải rộng giống mạng truyền hình cáp, truyền hai nhiều kênh lúc (các kênh khác tần số) Do mạng truyền thông dải rộng thực truyền liệu lẫn tiếng ΙΙ RS-485: Giới thiệu: Khi hệ thống cần truyền khối thông tin nhỏ khoảng cách xa, thông thường người ta chọn RS-485 Mạng sử dụng chuẩn RS-485 đa dạng: ta giao tiếp PC với nhau, PC với Vi Xử Lý , thiết bò truyền thông nối tiếp bất đồng Khi so sánh với Ethernet giao diện truyền thông theo chuẩn khác giao diện RS-485 đơn giản giá thành thấp nhiều Theo nhận đònh ( truyền khối liệu nhỏ ) chuẩn RS-485 linh động Ta chọn số lượng điều khiển ( Master ), nhận ( Slave ), chiều dài cáp, tốc độ truyền, số node cần giao tiếp, tiết kiệm lượng Một số đặt điểm RS-485:  Giá thành thấp: Các điều khiển ( Driver ) nhận ( Receiver ) không đắt yêu cầu cung cấp nguồn đơn +5V để tạo mức điện áp vi sai tối thiểu 1.5V ngỏ vi sai  Khả mạng: RS-485 giao diện đa điểm ( multi-drop ), có nhiều Driver Receiver, số Receiver lên đến 256 ngõ vào Receiver có trở kháng vào cao  Khả kết nối: SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai RS-485 truyền xa 1200m, tốc độ lên đến 10Mbps Nhưng thông số không xảy lúc Khi tốc độ truyền tăng tốc độ baud giảm xuống Ví dụ: tốc độ 90Kbps khoảng cách 1200m, 1Mbps khoảng cách 120m, với tốc độ 10Mbps khoảng cách 15m Giải thích số đặc tính RS-485 :  Các đường truyền cân không cân bằng: Sở dỉ RS-485 truyền khoảng cách lớn chúng sử dụng đường truyền cân Mỗi tín hiệu truyền cặp dây, với mức điện áp dây âm điện áp bù dây Receiver đáp ứng phần hiệu mức điện áp, minh hoạ hình dưới: A B VA o VB o GND Hình 1.1: Đường truyền cân Vin GND Hình 1.2: Đường truyền không cân Một thuận lợi lớn RS-485 khả chống nhiễu tốt Một thuật ngữ khác đường truyền tín hiệu dạng vi sai tín hiệu TIA/EIA – 485 đònh hai đường vi sai A B Tại điều khiển ( Driver ) VA > VB mức logic đầu vào cao, ngïc lại V A < VB mức logic đầu vào thấp Tại nhận ( Receiver ) V A > VB mức logic đầu cao ngược lại Đối với Receiver đầu vào phải nằm tầm –7V ÷ + 12 V Mức áp vi sai đầu vào tối đa - 6V ≤ VA – VB ≤ +6V  Tại dùng đường truyền cân có lợi : Đường truyền cân có ưu điểm hai đường tín hiệu mang dòng gần ngược dấu Điều giúp giảm nhiễu đøng truyền hầu hết điện áp nhiễu điều tăng hay giản điều hai đường truyền Bất kì điện áp nhiễu tác động lên dây điều bò triệt tiêu điện áp bù dây Đường nhiễi dây SVTH : Nhan Minh Tiến Trang Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai khác cáp bên Một nhận cân nhận tín hiệu cần truyền, loại bỏ tín hiệu nhiễu giảm nhiều tín hiệu nhiễu Ngược lại, giao tiếp không cân bằng, nhận phát mức điện áp dây tín hiệu đất Khi có nhiễu chúng tác động đến mạch, gặp mội trường có nhiễu lớn chúng gây sai lệch mức logic →mạch hoạt động sai Một ưu điểm khác đường truyền cân triệt tiêu phần điện áp tiềm tàng phát nhận Trong kết nối khoảng cách lớn, điện Driver Reciver khác nhiều vôn đường truyền không cân bằng, điện đất khác làm cho Receiver không đọc đầu vào Còn đường truyền cân chúng không quan tâm đến điện đất đọc phần điện hiệu hai dây truyền tín hiệu Trong thực tế, thành phần RS-485 phù hợp với chênh lệch đất đònh Một cách để triệt tiêu giảm bớt vấn đề cô lập mạng Nguyên tắc hoạt động RS-485 : a) Mức áp yêu cầu: Giao tiếp RS – 485 điển hình sử dụng nguồn cung cấp đơn +5V mức logic đầu phát đầu thu mức TTL hay mức CMOS, để có mức thích hợp VA – VB ≥ 1.5V Điện áp đầu đất không xác đònh việc trừ mà mode điện áp chung phải nằm tầm ±7V Nếu giao tiếp cân cách hoàn hảo đầu offset nửa với nguồn cung cấp Bất cân làm tăng hay giảm mức offset Hình bên áp A B điều khiển RS-485 Biên độ đầu gần 3V thay đổi từ +1 ÷ +4V –1V ÷ -4V so với đất Nguồn cung cấp cho điều khiển +5V A B Hình 1.3: Ngỏ phát RS-485 Hình bên mức điện áp vi sai dây A B đầu Driver Biên độ đỉnh đỉnh áp 6V gấp hai lần biên độ đỉnh đỉnh điện áp đường dây SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 10 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo SVTH : Nhan Minh Tiến GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Trang 160 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo SVTH : Nhan Minh Tiến GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Trang 161 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo SVTH : Nhan Minh Tiến GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Trang 162 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo SVTH : Nhan Minh Tiến GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Trang 163 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Kết thu thập liệu tốt Kết truyền nhận tốc độ baud :  1200bps, 2400bps, 9600bps: không sai số  19.200bps: truyền từ PC xuống kit AT89C51 sai số 40%, PC đến PC không sai số  56Kbps: PC dến Kit sai số 90%, PC đến PC sai số 0%  Quá trình quản lý vào nhân viên công ty thuận tiện  Thông báo thay đổi dễ dàng từ trung tâm điều khiển  Kết mô trình thay đổi nhiệt độ tốt Sau thiết kế tối ưu, ta cho điều khiển theo hàm nấc nhiệt độ khác Kết đạt tốt điều khiển theo hàm nấc Do dùng hai tập mờ nên kết cho thấy phụ thuộc rõ vào giá trò nhiệt độ đặt Tuy nhiên, đa số vọt lố nhỏ 10% không vọt lố, sai số xác lập nhỏ 1°C Vì chưa thử điều khiển theo hàm dốc nên kết SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 164 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 100°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 100°C Kết thu sau : 8,2°C 0,4°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 70x3 = 210 giây = 3,5 phút (với nhiệt độ ban đầu 28°C) • Độ vọt lố : POT = 108,2 − 100,0 100% = 8,2% 100,0 • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 145x3 = 435 giây = phút 15 giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 220x3 = 660 giây = 11 phút • Sai số xác lập 0,4°C = 0,4% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 165 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 125°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 125°C Kết thu sau : 7,7°C 0,6°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 70x3 = 210 giây = 3,5 phút (với nhiệt độ ban đầu 37°C) • Độ vọt lố : POT = 132,7 − 125,0 100% = 6,16% 125,0 • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 125x3 = 375 giây = phút 15 giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 203x3 = 609 giây = 10 phút giây • Sai số xác lập 0,6°C = 0,48% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 166 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 150°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 150°C Kết thu sau : 5,1°C 0,4°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 90x3 = 270 giây = 4,5 phút (với nhiệt độ ban đầu 38°C) • Độ vọt lố : POT = 105,1 − 150,0 100% = 3,4% 150,0 • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 96x3 = 288 giây = phút 48 giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 145x3 = 435 giây = phút 15 giây • Sai số xác lập 0,4°C = 0,267% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 167 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 175°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 175°C Kết thu sau : 3,9°C 0,3°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 99x3 = 297 giây = phút 57 giây (với nhiệt độ ban đầu 42°C) • Độ vọt lố : POT = 178,9 − 175,0 100% = 2,23% 175,0 • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 106x3 = 318 giây = phút 18 giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 144x3 = 432 giây = phút 12 giây • Sai số xác lập 0,3°C = 0,17% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 168 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 200°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 200°C Kết thu sau : 2,0°C 0,1°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 130x3 = 390 giây = 6,5 phút (với nhiệt độ ban đầu 39°C) • Độ vọt lố : POT = 202,0 − 200,0 100% = 1,0% 200,0 • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 142x3 = 426 giây = phút giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 152x3 = 456 giây = phút 36 giây • Sai số xác lập 0,1°C = 0,05% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 169 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 225°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 225°C Kết thu sau : 0,9°C 0,3°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 167x3 = 501 giây = phút 21 giây (với nhiệt độ ban đầu 37°C) • Độ vọt lố : POT = 225,9 − 225,0 100% = 0,4% 225,0 • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 181x3 = 543 giây = phút giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 194x3 = 582 giây = phút 42 giây Sai số xác lập 0,3°C = 0,13% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 170 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai điều khiển 250°C Đặt giá trò nhiệt độ đặt 250°C Kết thu sau : 0,6°C Với chu kỳ lấy mẫu điều khiển 3s Các thông số thu : • Thời gian lên : 192x3 = 576 giây = phút 36 giây (với nhiệt độ ban đầu 30°C) • Độ vọt lố : vọt lố • Thời gian xác lập (theo chuẩn 5%) 216x3 = 648 giây = 10 phút 48 giây • Thời gian xác lập (theo chuẩn 2%) 234x3 = 702 giây = 11 phút 42 giây • Sai số xác lập 0,6°C = 0,24% Đường bên duty cycle tương ứng SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 171 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Tài Liệu Tham Khảo Điều khiển tự động (quyển 1,2) – Nguyễn Thò Phương Hà – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1996 Giáo trình cảm biến – Phan Quốc Phô, Hoàng Đình Chiến – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 2000 Lý thuyết điều khiển mờ – Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước – Nhà xuất khoa học kỹ thuật – 1999 Hướng dẫn thí nghiệm vi xử lý – Bộ môn kỹ thuật điện tử – 1999 Hướng dẫn thí nghiệm điều khiển tự động 1, – Bộ môn Điều khiển tự động The 8051 Microcontroller – I Schott MacKenzie – Prentice Hall – 1995 Fuzzy logic with engineer application – Timothy J Ross – McGraw Hill – 1997 The temperature handbook – Copyright by Omega Engineering Inc., 1995 Fuzzy Logic – Robert Fullér 10 Kỹ thuật ghép nối máy tính – Ngô Diên Tập1 11 Ghép nối máy tính Windows – Ngô Diên Tập 12 Sổ tay cho người lập trình PC – Julio Sanchez, Maria P Canton – Nhà xuất thống kê – 1997 13 Serial Port Complete – Jan Axelson 14 Programmer’s Guide to Serial Communications – By Richard Grier 15 Digital System : Principles and Applications – Ronald J Tocci – Prentice Hall – 1991 16 LS Data sheet – Motorola SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 172 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 17 Tự học lập trình sở liệu với Visual Basic – Nguyễn Đình Tê 18 Kỹ thuật lập trình Visual Basic – Nathan Gurewich Và số sách khác tài liệu download internet qua số website : http://www.atmel.com http://www.maxim-ic.com http://www.rs-485.com http://www.harris.com http://www.blackbox.com http://www.blueearthresearch.com http://www.cimetrics.com http://www.micromint.com http://www.sealevel.com http://www.circuitcellar.com http://www.robustdc.com http://www.top219.org SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 173 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo SVTH : Nhan Minh Tiến GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Trang 174 [...]... Nhan Minh Tiến Trang 11 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai đầu vào và điện áp được xác đònh theo tiêu chuẩn Khi áp tại đầu thu là 12V thì một đơn vò tải – Bộ thu sẽ không kéo nhiều hơn 1mA Để đạt được yêu cầu này thì một bộ thu phải có một điện trở đầu vàu ít nhất là 12 KΩ, mắc giữa mỗi đầu vi sai với Vcc hay GND tùy thu c vào chiều dòng điện Nếu thêm một bộ thu thì điện trở tương... V+ 2 V- 6 5 C2- 10uF + +5V GVHD : Nguyễn Ngọc Khai + Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo 10uF +5V 400 K 11 T1IN T1OU T T1 14 +5V TTL/CMOS IN PU T RS-232 RS-232 OUTPUT OU TPU T 400 K 10 T2IN 12 T2OU T T2 R1OU T R1 TTL/CMOS OU TPU T R1IN 7 13 RS-232 IN PU T 5K 9 R2OU T R2 R2IN 8 5K GN D 15 SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 29 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 1) VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51:... ASCII +5V R1 220 Dữ lie äu vào 1 D1 1N4007 2 Lối ra 20 mA Bộ ghép nối quang SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 19 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Bộ biến đổi TTL sang tín hiệu dòng 20mA hình trên chỉ ra một phương pháp đơn giản cho phép sử dụng bộ ghép nối quang để ghép nối cổng nối tiếp của máy tính với một vòng dòng điện 20mA Nguyên tắc hoạt động: khi dữ liệu vào là HIGH , thì... SVTH : Nhan Minh Tiến Chức năng Đất Truyền dữ liệu Nhận dữ liệu Yêu cầu gửi Xóa việc gửi Tên Hướng GND TXD RXD RTS CTS Xuất Nhập Xuất Nhập Trang 27 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo 6 7 8 20 22 6 5 1 4 9 A6 B1 A5 A2 GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Dữ liệu sẵn sàng Nối đất vỏ máy Dò sóng mang Terminal sẵn sàng Bộ chỉ thò vòng DSR GND DCD DTR RI Nhập Xuất Nhập 8) MAX232 và họ IC dùng biến đổi TTL⇔RS-232-C Họ IC... các node cùng chia sẽ một đường dữ liệu thì các con tớ phải đọc tất cả mọi thông tin lưu thông trên đường mạng để lấy thông tin từ con chủ gởi tới b) Bán song công: SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 12 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Rất nhiều mạng dùng kết nối 485 là bán song công với nhiếu bộ phát và thu cùng chia sẽ một đường tín hiệu Khi một mạng có 3 hay nhiều node thì tại... 13 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 6 Kết nối mạng và phương thức truyền: Đặc điểm của mạng dùng chuẩn RS-485 là phải chung mass, mức điện áp chung: -7 ÷ +12v a Dạng kết nối tổng quát: Hình bên dưới mô tả cách kết nối tổng quát, mỗi node có chip thu phát SN75176B ( tương tự Max485, LTC485, DS3695 ) Mạch có điện trở 120 Ω nối song song với ngõ vào, ra vi sai ( chân 67 ), và. .. dữ liệu xuất, và chuyển đổi nối tiếp sang song song với dữ liệu nhập Truy xuất phần cứng đến port nối tiếp qua các chân TXD (P3.1) và RXD (P3.0) Port nối tiếp cho hoạt động song công (full duplex: thu và phát đồng thời), và đệm lúc thu (receiver buffering), cho phép một ký tự sẽ được thu và được giữ trong khi ký tự thứ hai được nhận Nếu CPU đọc ký tự thứ nhất trước khi ký tự thứ hai được thu được thu. .. SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 24 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai Bit Start +12V Bit Stop D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 - 12V LOW HIGH 1 1 0 1 0 0 1 0 T = 1/fBaud 0,52ms Các mức điện áp và dòng dữ liệu với tốc độ 19.200 baud Ngoài việc thu hẹp giới hạn điện áp, chuẩn RS-232C mà ngày nay đang áp dụng đã cố đònh tải trong phạm vi từ 3.000 đến 7.000Ω, và trở kháng ra của bộ đệm thấp... 31 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 1.3 Mô tả chức năng của các chân Vcc : áp nguồn GND : đất Port 0 : là một port I/O 8-bit hai chiều, cực máng hở Khi xuất ra, mỗi chân port có thể lái 8 đầu vào TTL Nếu ghi các mức 1 ra các chân port thì các chân này có thể dùng như các đầu vào trở kháng cao Port 0 cũng có thể được cấu hình thành một bus multiplex giữa đòa chỉ thấp và dữ liệu. .. đã được dùng khá rộng rãi vào cuối những năm 1930 với thiết bò từ các công ty như Kleinschnitt và “ The Teletype Corporation” ( Mỹ ) SVTH : Nhan Minh Tiến Trang 16 Mạng Thu Thập Dữ Liệu Và Quang Báo GVHD : Nguyễn Ngọc Khai 2) TRUYỀN DỮ LIỆU BẰNG VÒNG DÒNG ĐIỆN: Thay cho việc dùng mức điện áp, việc truyền dữ liệu còn có thể được tiến hành nhờ sự chuyển mức dòng điện, hay nói khác đi là thay đổi giá trò