Trong những năm gần đây, nền kinh tế của nước ta phát triển rất mạnh mẽ và nhanh chóng, để đạt được kết quả này thì có sự đóng góp rất lớn của ngành kỹ thuật cơ điện tử oto, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi xử lý. Với sự phát triển như vũ bão như hiện nay thì kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi xử lý đang xâm nhập vào tất cả các ngành khoa học – kỹ thuật khác và đã đáp ứng được mọi nhu cầu của người dân. Sự ra đời của các vi mạch điều khiển với giá thành giảm nhanh, khả năng lập trình ngày càng cao đã mang lại những thay đổi sâu sắc trong ngành kỹ thuật điện. Và việc ứng dụng các kỹ thuật này vào thực tế sẽ giúp ích rất nhiều cho mọi người. Để góp một phần nhỏ vảo việc này em đã thực hiện đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ không tải”, thông qua đề tài này em sẽ có thêm những điều kiện tốt nhất để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm quý báu, bố xung thêm vào các hành trang của mình trên con đường đã chọn.
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Hưng Yên,ngày……tháng… năm…… Giáo viên hướng dẫn MỤC LỤC: LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ nhanh chóng, để đạt kết có đóng góp lớn ngành kỹ thuật điện tử oto, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi xử lý Với phát triển vũ bão kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi xử lý xâm nhập vào tất ngành khoa học – kỹ thuật khác đáp ứng nhu cầu người dân Sự đời vi mạch điều khiển với giá thành giảm nhanh, khả lập trình ngày cao mang lại thay đổi sâu sắc ngành kỹ thuật điện Và việc ứng dụng kỹ thuật vào thực tế giúp ích nhiều cho người Để góp phần nhỏ vảo việc em thực đề tài: “Thiết kế hệ thống điều khiển tốc độ không tải”, thông qua đề tài em có thêm điều kiện tốt để học hỏi, tích lũy kinh nghiệm quý báu, bố xung thêm vào hành trang đường chọn Trong thời gian nghiên cứu làm đồ án dựa vào kiến thức học trường, qua số sách, tài liệu có liên quan với giúp đỡ tận tình thầy cô giáo đặc biệt thầy Luyện Văn Hiếu mà em hoàn thành đề tài Mặc dù cố gắng nghiên cứu trình bày tránh khỏi sai sót nhầm lẫn, em mong thầy cô giáo toàn thể bạn đóng góp ý kiến quý báu để đồ án môn học ngày hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Hữu Cường CHƯƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHÔNG TẢI 1.1 Mô tả Hệ thống ISC điều khiển tốc độ không tải có mạch tắt qua bướm ga với lượng không khí hút từ mạch điều khiển bơi ISCV van điều chỉnh tốc độ không tải Van ISC dùng tín hiệu từ ECU động để điều khiển động tốc độ không tải tối ưu thời điểm Hệ thống ISC bao gồm có van ISCV ECU động cơ, cảm biến công tắc khác Hình 1.1 Hệ thống ISC 1.1.1 Khi khởi động Mạch tắt mở nhằm cải thiện khả khởi động Hình 1.2 Khi khởi động 1.1.2 Khi hâm nóng động Khi nhiệt độ nước làm mát thấp, tốc độ chạy không tải tăng lên để động chạy êm chạy không tải nhanh Khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên, tốc độ chạy không tải bị giảm xuống Hình 1.3 Khi hâm nóng động 1.1.3 Điều khiển phản hồi điều khiển dự tính • Khi bật A/C • Khi bật đèn pha • Khi cần chuyển số chuyển từ số N đến D từ D đến N dừng xe Trong trường hợp trên, tăng thay đổi tải trọng, tốc độ chạy không tải tăng lên ngăn không cho thay đổi Hình 1.4 Điều khiển phản hồi dự tính 1.2 Van ISCV van điều chỉnh tốc độ chạy không tải 1.2.1 Các loại van ISCV ISCV cấu điều khiển lượng không khí nạp thời gian chạy không tải tín hiệu từ ECU động điều khiển tốc độ chạy ko tải Có loại van ISCV sau: • Loại tắt qua bướm ga điều khiển lượng khí nạp: Vì bướm ga đóng hoàn toàn thời gian chạy không tải ISCV cho lượng không khí cần thiết chạy qua lúc chạy không tải • Loại điều khiển lượng không khí nạp bướm ga: Với loại này, bướm ga điều khiển tích hợp lượng không khí nạp thời gian chạy không tải Hệ thống gọi ETCS-I hệ thống điều khiển bướm ga điện tử thông minh, thực chức điều khiển khác việc điều chỉnh lượng không khí nạp chạy không tải Hình 1.5 Các loại van ISC 1.2.2 Loại cuộn dây quay ISCV loại cuôn dây quay gồm có cuộn dây, IC, nam châm vĩnh cửu, van gắn vào cổ họng gió IC dùng tín hiệu hiệu dụng từ ECU động để điều khiển chiều giá trị dòng điện chạy cuộn dây điều chỉnh lượng không khí tắt qua bướm ga, làm quay van Khi tỷ lệ hiệu dụng cao, IC làm dịch chuyển van theo chiều mở, tỷ lệ làm việc thấp, IC làm dịch chuyển van phía đóng Van ISC thực việc đóng mở van theo cách Nếu có cố, vd hở mạch, làm cho điện ngừng chạy vào van ISC, van mở vị trí đặt trước lực nam châm vĩnh cửu Việc trì tốc độ chạy không tải xấp xỉ 1000 đến 2000 vòng/phút Hình 1.6 Van ISC loại cuộn dâu quay 1.2.3 Van ISC có cuộn dây quay kiểu cũ ISCV loại có cuộn dây quay kiểu cũ nhận tín hiệu hiệu dụng từ ECU động cấp điện vào cuộn dây để thay đổi mức mở van điều khiển lượng không khí nạp Dây lưỡng kim ISCV tương ứng với nhiệt độ nước làm mát động để dùy trì độ mở thích hợp van động trạng thái hâm nóng Một chặn lắp vào để ngăn chặn van khỏi bị kẹt mở đóng hoàn toàn có cố điện xảy Hình 1.7 Van ISC loại cuộn dây quay kiểu cũ 1.2.3.1 Hoạt động a Mở van điện truyền đên cuộn dây A RSO thời gian dài, van dịch chuyển theo chiều mở Hình 1.8 Hoạt động mở van b Đóng van Khi điện truyền đến cuộn dây B thời gian dài, van dịch chuyển phía chiều đóng Hình 1.9 Hoạt động đóng van 1.2.4 Các loại van ISCV tắt khác 1.2.4.1 Loại ACV điều khiển hiệu dụng ISCV loại ACV điều khiển hiệu dụng điều khiển lượng không khí nạp chạy vào mạch tắt tín hiệu hiệu dụng ECU động làm cho dòng điện chạy vào cuộn dây điện từ để mở van Tỷ lệ hiệu dụng điện chạy vào cuộn điện từ lớn, van mở nhiều Hình 1.10 Van ISC loại ACV điều khiển hiệu dụng 1.2.4.2 Kiểu VSV điều khiển bật “ON” – tắt “OFF” ISCV kiểu VSV điều khiển bật – tắt điều khiển lượng không khí nạp chạy qua mạch tắt tín hiệu ON/OFF từ ECU động làm cho dòng điện chạy vào cuộn điện từ để mở van Khi dòng điện chạy vào cuộn điện từ, tốc độ chạy không tải tăng lên theo nấp xấp xỉ 100 vòng/phút Hình 1.11 Van ISC loại VSV điều khiển bật tắt 1.2.4.3 Kiểu môtơ bước ISCV kiểu mô tơ bước gắn vào buồng nạp Van lắp đầu roto vào theo vòng quay roto để điều khiển lượng không khí qua mạch tắt Hình 1.12 Van ISC loại motor bước Hoạt động Môtơ bước sử dụng nguyên lý kéo đẩy nam châm vĩnh cửu roto từ trường tạo dòng điện chạt vào cuộn dây Như thể hình minh họa phía dưới, dòng điện chạy C1 làm cho van bị kéo Khi dòng điện đến C1 bị cắt lúc, dòng điện phải chạy vào C2, nam châm bị kéo đến C2 Việc chuyển mạch sau dòng điện đến C3 C4 theo cách thức sử dụng để làm quay nam châm Nam châm quay theo chiều ngược lại cách chuyển mạch điện theo chiều từ C4 đến C3, C2 C1 Sự bố trí sử dụng để dịch chuyển nam châm đến vị trí xác định trước Một môtơ bước thực tế sử dụng bốn cuộn dây để tạo 32 bước vòng quay nam châm Một số moto có 24 bước vòng quay a Mở van Khi điện truyền đến cuộn A RSO thời gian dài, van phải dịch chuyển phía mở • Hình 1.13 Khi mở van b Đóng van Khi điện truyền đến cuộn B thời gian dài, van dịch chuyển phía đóng Hình 1.13 Khi đóng van 1.2.5 Chức ISC 1.2.5.1 Hoạt động lọai cuộn dây quay a Điều khiển khởi động Khi ECU động nhận tín hiểu khởi động STA, xác định động khởi động mở van ISC để tăng khả khởi động Việc mở van ISC điều khiển theo tín hiệu tốc độ động NE tín hiệu nhiệt độ nước làm mát THW Hình 1.14 Đặc tính khởi động b Điều khiển hâm nóng chạy không tải nhah Sau khởi động động cơ, ECU động mở van ISC theo nhiệt độ nước làm mát THW để tăng tốc độ chạy không tải Khi nhiệt độ nước làm mát tăng lên, ECU động điều khiển van ISC phía đóng để tăng tốc độ chạy không tải Khi động nguội, tốc độ chạy không tải không ổn định yếu tố độ nhớt dầu động cao độ tơi nhiên liệu Vì phải làm cho tốc độ chạy không tải cao bình thường để làm cho ổn định Điều gọi chạy không tải nhanh 10 Bộ nhớ liệu nhớ RAM cho phép ghi/đọc tín hiệu WR RD (các chân P3.6 P3.7 thay đổi chức năng), có cách truy xuất nhớ liệu với lệnh MOVX dùng trỏ liệu (DPTR) 16 bit R0 R1 xem ghi địa Kết nối bus địa bus liệu RAM 8951 giống EPROM lên đến 64byte nhớ RAM Ngoài ra, chân RD 8051/8951 đựoc nối tới chân cho phép xuất (OE) RAM chân WR nối tới chân ghi (WR) RAM Giản đồ thời gian cho lệnh đọc nhớ liệu vẽ hình sau lệnh MOVX A, @DPTR 2.3.2.5 Hoạt động định thời (TIMER) Truy xuất timer 8051/8951 dùng ghi chức đặc biệt cho bảng: SFR Mục đích Địa Địa hoá bit TCON Điều khiển timer 88H Có TMOD Chế độ timer 89H Không TL0 Byte thấp timer 8AH Không TL1 Byte thấp timer1 8BH Không TH0 Byte cao timer 8CH Không TH1 Byte cao timer 8DH Không a.Thanh ghi chế độ timer (TMOD): Thanh ghi TMOD chứa nhóm bit dùng để đặt chế độ làm việc cho timer timer Bit Tên Timer Mô tả Bit (mở) cổng, lên timer chạy INT1 mức cao GATE Bit chọn chế độ counter/timer = đếm kiện = định khoảng thời gian Bit chọn chế độ counter/timer C/T 1 = đếm kiện = định khoảng thời gian M1 Bit chế độ (mode) Bit chế độ 00: chế độ 0: timer 13 bit M0 01: chế độ 1: timer 16 bit 10: chế độ 2: tự động nạp lại 8255A bit 11: chế độ 3: tách timer GATE Bit (mở) cổng C/T Bit chọn counter/timer M1 Bit chế độ M0 Bit chế độ b Thanh ghi điều khiển timer (TCON): 32 Thanh ghi TCON chứa bit trạng thái bit điều khiển cho timer timer Bit Ký hiệu Địa TCON.7 TF1 8FH TCON.6 TR1 8EH TCON.5 TCON.4 TCON.3 TF0 TR0 IE1 8DH 8CH 8BH TCON.2 IT1 8AH Mô tả Cờ báo tràn timer Đặt phần cứng tràn, xoá phần mềm phần cứng xử lý đến chương trình phục vụ ngắt Bit điều khiển timer chạy Đặt/xoá phần mềm cho timer chạy/ngưng Cờ báo tràn timer Bit điều khiển timer chạy Cờ cạnh ngắt bên kiểu ngắt bên Đặt phần cứng phát cạnh xuống INT1, xoá phần mềm phần cứng CPU đến chương trình phục vụ ngắt Đặt/xoá phần mềm để ngắt tích cực cạnh xuống/mức thấp Cờ cạnh ngắt bên Cờ kiểu ngắt bên TCON.1 IE0 89H TCON.0 ITO 88H c Chế độ 0, chế độ timer 13 bit: Ba bit cao TLX (TL0 và/hoặc TL1) không dùng Hoạt động timer 16 bit đầy đủ Cờ báo tràn bit TFx TCON đọc ghi phần mềm MSB giá trị ghi timer bit THx LBS bit TLx Các ghi timer (TLx/THx) đọc ghi lúc phần mền d Chế độ - Chế độ tự động nạp lại bit: TLx hoạt động timer bit, THx giữ nguyên giá trị nạp Khi số đếm tràn từ FFH đến 00H, cờ timer set mà giá trị THx đồng thời nạp vào TLx Việc đếm tiếp tục từ giá trị lên đến FFH xuống 00H nạp lại…chế độ thông dụng tràn timer xảy khoảng thời gian định tuần hoàn khởi động TMOD THx e Chế độ - Chế độ tách timer: Timer tách thành hai timer bit (TL0 TH0), TL0 có cờ báo tràn TF0 TH0 có cờ báo tràn TF1 Timer ngưng chế độ 3, khởi động cách chuyển sang chế độ khác Giới hạn cờ báo tràn TF1 không bị tác động timer bị tràn nối tới TH0 Khi timer chế độ 3, cho timer chạy ngưng cách chuyển vào chế độ Nó sử dụng port nối tiếp tạo tốc độ baud sử dụng cách không cần ngắt (vì không nối với TF1) 33 2.3.2.6 Hoạt động ngắt Ngắt hoạt động ngừng tạm thời chương trình để tiến hành chương trình khác Các ngắt có vai trò quan trọng thiết kế khả thực thi vi điều khiển Chúng cho phép hệ thống đáp ứng không lúc tới công việc giải công việc chương trình khác thực thi Một hệ thông điều khiển ngắt cho ảo giác làm nhiều việc đồng thời CPU lần thực thi chương trình để thực thi chương trình khác, quay chương trình đầu có yêu cầu ngắt Chương trình giải ngắt gọi chương trình phục vụ ngắt (ISR : Interrupt Service Reutine) Ở 89C51 có nguồn ngắt: - ngắt - ngắt từ timer - ngắt port nối tiếp Tất ngắt không đặt sau reset hệ thống cho phép ngắt riêng rẽ phần mềm a Các ngắt timer: Các ngắt timer có địa vector ngắt 000BH (timer 0) 001BH (timer 1) Ngắt timer xảy ghi timer tràn (TLx THx) set cờ báo tràn (TFx) lên Các cờ timer (TFx) không bị xoá phần mềm Khi cho phép ngắt, TFx tự động bị xoá phần cứng CPU chuyển đến ngắt b Các ngắt cổng nối tiếp: Ngắt cổng nối tiếp xảy cờ ngắt phát (TI) cờ ngắt thu (KI) đặt lên Ngắt phát xảy ký tự nhận xong đợi SBUF để đọc Các ngắt cổng nối tiếp khác với ngắt cổng timer Cờ gây ngắt cổng nối tiếp không bị xoá phần cứng CPU chuyển tới ngắt Do có hai nguồn ngắt cổng nối tiếp TI RI Nguồn ngắt phải xác định ISR cờ tạo ngắt xoá phần mềm Các ngắt timer có cờ ngắt xoá phần cứng CPU hướng tới ISR c Các ngắt ngoài: Các ngắt xảy có mức thấp cạnh xuống chân INT0 INT1 vi điều khiển Đây chức chuyển đổi bit port (Port 3.2 port 3.3) Các cờ tạo ngắt bit IE0 IE1 TCON Khi quyền điều khiển chuyển đến ISR, cờ tạo ngắt xoá ngắt tích cực cạnh xuống Nếu ngắt tích cực theo mức, nguồn yêu cầu ngắt bên điều khiển mức cờ thay cho phần cứng Sự lựa chọn ngắt tích cực mức thấp hay tích cực cạnh xuống lập trình qua bit IT0 IT1 tong TCON Nếu IT1 = 0, ngắt tác động mức thấp chân IT1 Nếu IT1 = ngắt tác động cạnh xuống Trong chế độ này, mẫu liên tiếp chân INT1 mức cao chu kỳ mức thấp chu kỳ kế, cờ yêu cầu ngắt IE1 TCON đặt lên 1, bit IE1 yêu cầu ngắt Nếu ngắt tác động cạnh xuống nguồn bên phải giữ chân tác động mức cao tối thiểu chu kỳ giữ mức thấp thêm môt chu kỳ để đảm bảo phát cạnh xuống Nếu ngắt tác động theo mức nguồn bên phải giữ tín hiệu yêu cầu tác động ngắt 34 không tác động yêu cầu ngắt trước ISR hoàn tất Nếu không ngắt khác lặp lại 2.4 Động bước 2.4.1 Tổng quan động bước Động bước mô tả động điện không dùng chuyển mạch Cụ thể, mấu động stator, rotor nam châm vĩnh cửu trường hợp động biến từ trở, khối làm vật liệu nhẹ có từ tính Tất mạch đảo phải điều khiển bên điều khiển, đặc biệt, động điều khiển thiết kế để động giữ nguyên vị trí cố định quay đến vị trí Hầu hết động bước chuyển động tần số âm thanh, cho phép chúng quay nhanh, với điều khiển thích hợp, chúng khởi động dừng lại dễ dàng vị trí Trong vài ứng dụng, cần lựa chọn động servo động bước Cả hai loại động xác định vị trí xác, chúng khác số điểm Servo motor đòi hỏi tín hiệu hồi tiếp analog Đặc biệt, điều đòi hỏi tắc‐cô để cung cấp tín hiệu hồi tiếp vị trí rotor, số mạch phức tạp để điều khiển sai lệch vị trí mong muốn trí tức thời lúc dòng qua động dao động tắt dần Để lựa chọn động bước động servo, phải xem xét số vấn đề, phụ thuộc vào ứng dụng thực tế Ví dụ, khả trở vị trí vượt qua phụ thuộc vào hình dạng rotor động bước, đó, khả lặp lại vị trí động servo nói chung phụ thuộc vào độ ổn định tắc cô linh kiện analog khác mạch hồi tiếp Động bước dùng hệ thống điều khiển vòng hở đơn giản; hệ thống đảm bảo cho hệ thống điều khiển gia tốc với tải trọng tĩnh, tải trọng thay đổi điều khiển gia tốc lớn, người ta dùng hệ điều khiển vòng kín với động bước Nếu động bước hệ điều khiển vòng mở tải, tất giá trị vị trí động bị hệ thống phải nhận diện lại; servo motor không xảy vấn đề Động bước tiếng Đức SCHRITTMOTOREN, tiếng Pháp MOTEURS PAS À PAS, tiếng Tây Ban Nha MOTOR PASO PASO Từ step‐motor stepper motor dùng phổ biến 2.4.2 Các loại động bước cấu tạo loại Động bước chia làm hai loại, nam châm vĩnh cửu biến từ trở (cũng có loại động hỗn hợp nữa, không khác biệt với động nam châm vĩnh cửu) Nếu nhãn động cơ, bạn phân biệt hai loại động cảm giác mà không cần cấp điện cho chúng Động nam châm vĩnh cửu dường có nấc bạn dùng tay xoay nhẹ rotor chúng, động biến từ trở dường xoay tự (mặc dù cảm thấy chúng có nấc nhẹ giảm từ tính rotor) Bạn phân biệt hai loại động ohm kế Động biến từ trở thường có mấu, với dây chung, đó, động nam châm vĩnh cửu thường có hai mấu phân biệt, có nút trung tâm Nút trung tâm dùng động nam châm vĩnh cửu đơn cực Động bước phong phú góc quay Các động quay 90 độ bước, động nam châm vĩnh cửu xử lý cao thường quay 1.8 độ 35 đến 0.72 độ bước Với điều khiển, hầu hết loại động nam châm vĩnh cửu hỗn hợp chạy chế độ nửa bước, vài điều khiển điều khiển phân bước nhỏ hay gọi vi bước Đối với động nam châm vĩnh cửu động biến từ trở, mấu động kích, rotor (ở không tải) nhảy đến góc cố định sau giữ nguyên góc moment xoắn vượt qua giá trị moment xoắn giữ (hold torque) động Động từ loại biến trở Hình 2.24 Motor loại cuộn dây Nếu motor bạn có cuộn dây, nối biểu đồ hình 1.1, với đầu nối chung cho tất cuộn, động biến từ trở Khi sử dụng, dây nối chung (C) thường nối vào cực dương nguồn cuộn kích theo thứ tự liên tục Dấu thập hình 1.1 rotor động biến từ trở quay 30 độ bước Rotor động có stator có cực, cuộn quấn quanh hai cực đối diện Khi cuộn kích điện, X rotor bị hút vào cực Nếu dòng qua cuộn bị ngắt đóng dòng qua cuộn 2, rotor quay 30 độ theo chiều kim đồng hồ Y hút vào cực Để quay động cách liên tục, cần cấp điện liên tục luân phiên cho cuộn Theo logic đặt ra, bảng có nghĩa có dòng điện qua cuộn, chuỗi điều khiển sau quay động theo chiều kim đồng hồ 24 bước vòng: Cuộn 1001001001001001001001001 Cuộn 0100100100100100100100100 Cuộn 0010010010010010010010010 thời gian ‐‐> Phần Điều khiển mức trung bình cung cấp chi tiết phương pháp tạo dãy tín hiệu điều khiển vậy, phần Các mạch điều khiển bàn việc đóng ngắt dòng điện qua cuộn để điều khiển động từ chuỗi Hình dạng động mô tả hình 1.1, quay 30 độ bước, dùng số rotor số cực stator tối thiểu Sử dụng nhiều cực nhiều cho phép động quay với góc nhỏ Tạo mặt bề mặt cực rotor cách phù hợp cho phép bước nhỏ đến vài độĐộng đơn cực 36 Hình 2.25 Motor loại cuộn dây Động bước đơn cực, nam châm vĩnh cửu động hỗn hợp, với 5, dây thường quấn sơ đồ, với đầu nối trung tâm cuộn Khi dùng, đầu nối trung tâm thường nối vào cực dương nguồn cấp, hai đầu lại mấu nối đất để đảo chiều từ trường tạo cuộn Sự khác hai loại động nam châm vĩnh cửu đơn cực động hỗn hợp đơn cực nói rõ nội dung tóm tắt tài liệu Từ đây, khảo sát động đơn cực, khảo sát động nam châm vĩnh cửu, việc điều khiển động hỗn hợp đơn cực hoàn toàn tương tự Mấu nằm cực stator, mấu nằm hai cực bên phải bên trái động Rotor nam châm vĩnh cửu với cực, Nam Bắc, xếp xen kẽ vòng tròn Để xử lý góc bước mức độ cao hơn, rotor phải có nhiều cực đối xứng Động 30 độ bước hình thiết kế động nam châm vĩnh cửu thông dụng nhất, động có bước 15 độ 7.5 độ lớn Người ta tạo động nam châm vĩnh cửu với bước 1.8 độ với động hỗn hợp bước nhỏ đạt 3.6 độ đến 1.8 độ, tốt nữa, đạt đến 0.72 độ Như hình, dòng điện qua từ đầu trung tâm mấu đến đầu a tạo cực Bắc stator cực lại stator cực Nam Nếu điện mấu bị ngắt kích mấu 2, rotor quay 30 độ, hay bước Để quay động cách liên tục, cần áp điện vào hai mấu đông theo dãy Mấu 1a 1000100010001000100010001 Mấu 1a 1100110011001100110011001 Mấu 1b 0010001000100010001000100 Mấu 1b 0011001100110011001100110 Mấu 2a 0100010001000100010001000 Mấu 2a 0110011001100110011001100 Mấu 2b 0001000100010001000100010 Mấu 2b 1001100110011001100110011 thời gian ‐‐> thời gian ‐‐> Nhớ hai nửa mấu không kích lúc Cả hai dãy nêu quay động nam châm vĩnh cửu bước thời điểm Dãy bên trái cấp điện cho mấu thời điểm, mô tả hình trên; vậy, dùng lượng Dãy bên phải đòi hỏi cấp điện cho hai mấu lúc nói chung tạo moment xoắy lớn dãy bên trái 1.4 lần phải cấp điện gấp lần Phần Điều khiển mức trung bình tài liệu cung cấp chi tiết phương pháp tạo dãy tín hiệu điều khiển vậy, phần Các mạch điều 37 khiển nói mạch đóng ngắt mạch điện cần thiết để điều khiển mấu động từ dãy điều khiển Vị trí bước tạo hai chuỗi không giống nhau; kết quả, kết hợp chuỗi cho phép điều khiển nửa bước, với việc dừng động cách vị trí nêu hai dãy Chuỗi kết hợp sau: Mấu 1a 11000001110000011100000111 Mấu 1b 00011100000111000001110000 Mấu 2a 01110000011100000111000001 Mấu 2b 00000111000001110000011100 Thời gian ‐‐> Động cực Động nam châm vĩnh cửu hỗn hợp hai cực có cấu trúc khí giống y động đơn cực, hai mấu động nối đơn giản hơn, đầu trung tâm Vì vậy, thân động đơn giản hơn, mạch điều khiển để đảo cực cặp cực động phức tạp Mạch điều khiển cho động đòi hỏi mạch điều khiển cầu H cho mấu; điều bàn chi tiết phần Các mạch điều khiển Tóm lại, cầu H cho phép cực nguồn áp đến đầu mấu điều khiển cách độc lập Các dãy điều khiển cho bước đơn loại động nêu bên dưới, dùng + ‐ để đại diện cho cực nguồn áp áp vào đầu động cơ: Đầu 1a + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ ++‐‐++‐‐++‐‐++‐‐ Đầu 1b ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐‐++‐‐++‐‐++‐‐++ Đầu 2a ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐++‐‐++‐‐++‐‐++‐ Đầu 2b ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + ‐ ‐ ‐ + +‐‐++‐‐++‐‐++‐‐+ thời gian ‐‐> Chú ý dãy giống động nam châm vĩnh cửu đơn cực, mức độ lý thuyết, mức độ mạch đóng ngắt cầu H, hệ thống điều khiển cho hai loại động giống Chú ý khác có nhiều chip điều khiển cầu H có đầu vào điều khiển đầu đầu khác để điều khiển hướng Có loại chip cầu H kể trên, dãy điều khiển quay động giống dãy điều khiển nêu phía trên: Enable 101010101010101 1111111111111111 Hướng 1x0x1x0x1x0x1x0x 1100110011001100 Enable 010101010101010 1111111111111111 Hướng x1x0x1x0x1x0x1x0 0110011001100110 38 thời gian ‐‐> Để phân biệt động nam châm vĩnh cửu hai cực với động dây biến từ trở, đo điện trở cặp dây Chú ý vài động nam châm vĩnh cửu có mấu độc lập, xếp thành Trong bộ, hai mấu nối tiếp với nhau, động hai cực điện cao Nếu chúng nối song song, động hai cực dùng điện thấp Nếu chúng nối tiếp với đầu trung tâm, dùng với động đơn cực điên thấp 39 CHƯƠNG III: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 3.1 Sơ đồ điều khiển 3.1.1 Sơ đồ khối mạch điện Khối nguồn Khối vi điều khiển Khối công suất 3.1.2 Chức nhiệm vụ khối Khối nguồn: Mạch sử dụng nguồn 12v để cung cấp cho mạch động lực mạch điều khiển Khối vi điều khiển: Khối bao gồm có hệ thống vi điều khiển, nút nhấn nhập tín hiệu đầu vào chân tín hiệu đầu điều khiển van công suất điều khiển động chạy với chương trình điều khiển Trong mạch có sử dụng vi điều khiển AT89C51 động điện chiều loại 5v để mô chương trình Khối công suất: Gồm có van công suất thực việc đóng, mở nguồn điện cấp cho động có động thiết bị chấp hành thực lệnh điều khiển 3.2 Lưu đồ thuật toán 40 3.3 Xây dựng sơ đồ hệ thống bằng phần mềm mô phỏng proteus 3.4 Xây dựng mạch điều khiển 3.4.1 Sơ đồ mạch in 41 3.4.2 Code điều khiển #include #define cuon4 P2_0 #define cuon3 P2_1 #define cuon2 P2_2 #define cuon1 P2_3 #define resetthuan P1_0 #define resetnguoc P1_1 #define tangtoc P1_2 #define giamtoc P1_3 #define bat #define tat unsigned int n,m,t_on; char mathuan[4]={0x06,0x0c,0x09,0x03}; void delay (unsigned int time) { while(time ) { unsigned long temp=5; while(temp ); } } void chay_thuan() { if(m>0&&m=100) { P2=0x00; } 42 } void chay_nguoc() { if(m>0&&m=100) { P2=0x00; } } void main() { P2=0x00; m=50; while(1) { if (resetthuan==0) { while(resetnguoc==1) { if(tangtoc==0) { n=m-5; if(m=100)m=100; } 43 chay_thuan(); } } else if(resetnguoc==0) { while(resetthuan==1) { if(tangtoc==0) { m=m-5; if(m=100)m=100; } chay_nguoc(); } } } } 44 3.4.3 Hình ảnh sản phẩm 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình hệ thống điện tử ô tô & 2\ Bộ ktv Toyota Giáo trình điện tử Giáo trình vi điều khiển Mạng internet 46 ... Để điều khiển phản hồi, tốc độ không tải chuẩn lưu ECU động so sánh với tốc độ không tải thực Sau ISCV điều khiển để hiệu chỉnh tốc độ chạy không tải thực đến tốc độ chạy không tải chuẩn Khi tốc. .. Khi tốc độ chạy không tải thực thấp tốc độ chạy không tải chuẩn: ISCV mở để hiệu chình tốc độ chạy không tải đến tốc độ chạy không tải chuẩn Khi tốc độ chạy không tải cao tốc độ chạy không tải chuần:... THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ KHÔNG TẢI 1.1 Mô tả Hệ thống ISC điều khiển tốc độ không tải có mạch tắt qua bướm ga với lượng không khí hút từ mạch điều khiển bơi ISCV van điều chỉnh tốc độ không tải