Do nhiet do dieu khien dong co DC

Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN -o0o - Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng …năm 2009 Tơ Hồng Lộc Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  Tp HCM, ngày… tháng… năm 2010 Trương Hồng Hoa Thám Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc MỤC LỤC &Ω& LỜI MỞ ĐẦU LỜI CÁM ƠN CHƯƠNG 1: Sơ lược vi điều khiển PIC16f877A Sơ lược chân PIC16f877A Một số đặc điểm CPU 3.1 Dao động 3.2 MCLR 3.3 Intetputs 3.4 Chế độ nguồn thấp sleep ( power down mode) 3.5 Bộ định thời giám sát 4.Tổ chức nhớ 4.1 Bộ nhớ chương trình 4.2 Bộ nhớ liệu 4.2.1 Vùng ram đa mục đích 4.2.2 Vùng ghi chức đặc biệt 4.2.3 Các chức ghi đặc biệt 4.2.3.1Thanh ghi trạng thái(status register) 4.2.3.2Thanh ghi tùy chọn(option_reg register) 4.2.3.3 Thanh ghi điều khiển ngắt INTCON(interput control register) 4.2.3.4 Thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc 4.2.3.5 Thanh ghi cờ ngắt ngoại vi 4.2.3.6 Thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi 4.2.3.7 Thanh ghi cờ ngắt ngoại vi 4.2.3.8 Thanh ghi điều khiển nguồn(power control register) 4.2.4 PLC PCLATH 4.2.5 Ngăn xếp stack 4.2.6 Địa trực tiếp địa gián tiếp,thanh ghi INF FSR Data eeprom flash program memory 6.I/O ports 6.1 Porta ghi TRISA 6.2 Portb ghi TRISB 6.3 Portc ghi TRISC 6.4 Porte ghi TRISE 6.5 Portd ghi TRISD 7.Timers 7.1 Timer 7.1.1 Giới thiệu 7.1.2 Ngắt timer 7.1.3 Sử dụng timer với nguồn xung clock ngồi 7.1.4 Bộ tiền định tỉ lệ 7.1.5 Các ghi cò lên quan đền timer 7.2 Timer 7.2.1 Giới thiệu 7.2.2 Thanh ghi diều khiển timer Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc 7.2.3 Bộ định thời hoạt động timer 7.2.4 Chế độ đếm 7.2.4.1 Đếm đồng 7.2.4.2 Đếm bất đồng 7.2.5 Dao động timer 7.2.6 Ngắt timer 7.3 Timer 7.3.1 Giới thiệu 7.3.2 Thanh ghi điều khiển T2CON 7.3.3 Bộ tiền định tỉ lệ hậu định tỉ lệ 7.3.4 Cá ghi liên quan đến timer Module CCP 8.1 Giới thiệu 8.2 Module CCP1 8.3 Module CCP2 8.4 Thanh ghi điếu khiển module CCP 8.5 Capture 8.6 Bộ tiền định tỉ lệ CCP 8.7 Compare 8.7.1 Chu kỳ PWM 8.7.2 Chu kỳ nhiệu vụ PWM 8.7.3 Cài đặt hoạt động cho PWM Module MSSP(master synchonous serial port) 9.1 Giới thiệu Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc 9.2 Thanh ghi điều khiển 10 Bộ biến đổi ADC 10.1 Các ghi điều khiển 10.1.1 Thanh ghi ADCON0 10.1.2 Thanh ghi điều khiển ADCON1 10.2 Hoạt động 10.3 Thời gian lấy mẫu 10.4 Lựa chọn xung clock cho biến đổi A/D 10.5 Cấu hình chân anolog 10.6 Chuyển đổi ADC 10.7 Hoat động ADC chế độ ngủ 10.8 ảnh hưởng reset 11 module comparator 11.1 cài đặt chế độ choo so sánh 11.2 nguồn tham chiếu cho chế độ so sánh 11.2.1 tín hiệu điện tham chiếu ngoại 11.2.2 tín hiệu điện tham chiêu nội 11.3 thời gian đáp ứng 11.4 tín hiệu ngõ so sánh 11.5 Ngắt so sánh 11.6 hoat động so sánh chế độ ngủ 11.7 ảnh hưởng reset 12 module điện áp tham chiếu 12.1 ghi diều khiển CVRCON Nhóm: 6 Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc 12.2 ghi liên quan đến diện áp tham chiếu so sánh CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU LINH KIỆN 1.1 ICLM35 2.1 ĐIỆN TRỞ VÀ BIẾN TRỞ 2.2 TỤ ĐỆN 2.3 74LS247 2.4 LED 2.5 ĐỘNG Cơ DC VÀ ENCODER CHƯƠNG : Sơ đồ ngun lí Lưu đồ giải thuật Chương trình CHƯƠNG 4: Tổng kết Ưu điểm Khuyết điểm Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc Với su phát triển khơng ngừng khoa học cơng nghệ, sống người ngày trở nên tiện nghi đại Điều đem lại cho nhiều giải pháp tốt hơn, đa dạng việc xử lý vấn đề tưởng chừng phức tạp gặp phải sống Việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đại tất lĩnh vực phổ biến tồn giới, thay dần phương thức thủ cơng , lạc hậu ngày cải tiến đại hơn, hồn mỹ Cùng với phát triển chung đó, nước ta mạnh mẽ tiến hành cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước để theo kịp phát triển nước khu vực giới Trong lĩnh vực điện tử ngày đóng vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế đời sống người Sự phổ biến đóng góp khơng nhỏ tới phát triển tất ngành sản xuất, giải trí, năm gần đặc biệt lĩnh vực vi sử lý có phát triển mạnh mẽ, phục vụ đòi hỏi khơng ngừng người sống tiện nghi đại Với lòng đam mê, u thích lĩnh vực này, nhóm định chọn đề tài “ĐO NHIỆT ĐỘ VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC” làm đề tài tốt nghiệp Trong thời gian ngắn thực đề tài cộng với kiến thức nhiều hạn chế, nên tập đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, nhóm thực mong đóng góp ý kiến thầy bạn sinh viên Nhóm sinh viên thực đề tài Vũ Đức Huy Phạm Văn Thái Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc LỜI CẢM ƠN Trong suốt khóa học Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, với giúp đỡ q Thầy Cơ giáo viên hướng dẫn mặt từ nhiều phía thời gian thực đề tài, Nhóm thực xin chân thành cảm ơn đến : Q Thầy Cơ khoa Điện tử -Tin học giảng dạy kiến thức chun mơn làm sở để thực tốt luận văn tốt nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em thực hồn tất khóa học Đặc biệt, thầy Tơ Hồng Lộc – giáo viên hướng dẫn đề tài nhiệt tình giúp đỡ cho chúng em lời dạy q báu, giúp chúng em định hướng tốt thực luận văn Tất bạn bè giúp đỡ động viên suốt q trình làm đồ án tốt nghiệp Nhóm: Đo nhiệt độ điều khiển động DC GVHD : Tơ Hồng Lộc CHƯƠNG 1: Nhóm: 10 Bên động có gắn encoder đồng trục với dùng để xác đònh tốc độ vò trí động Các thông số động sau: + Điện áp DC cấp cho động : 24VDC + Tốc độ tối đa 4000 vòng/phút + Số xung encoder 108xung/vòng + Điện cảm L=102mH Động có tất dây : + dây cung cấp nguồn 24 V cho đông + dây nguồn 5V cung cấp áp cho encoder + dây tín hiệu kênh A dây kênh A bù đưa xung encoder Phương pháp điều khiển : Thay đổi tốc độ động cách thay đổi áp cấp vào cho động Nguyên lý hoạt động cảm biến encoder : có nhiều loại encoder khác Mỗi loại lại có nguyên lý hoạt động khác nhau, khuôn khổ báo cáo đồ án I em xin trình bày phần nguyên lý loại encoder đề tài mà em sử dụng : incremental encoder Mô hình thứ Incremental encoder đóa tròn quay quanh trục đục lỗ hình Ở bên mặt đóa tròn đó, có thu phát quang Trong trình encoder quay quanh trục, gặp lỗ rống ánh sáng chiếu qua được, gặp mãnh chắn tia sáng không chiếu Do tín hiệu nhận từ sensor quang chuổi xung Mỗi encoder chế tạo biết sẵn số xung vòng Do ta dùng vi điều khiển đếm số xung đơn vò thời gian tính tốc độ động Cái encoder mà em sử dụng đồ án mình, hoàn toàn giống với mô hình Tuy nhiên, mô hình có nhược điểm lớn : ta xác đònh động quay trái hay quay phải, có quay theo chiều có dạng xung đưa Ngoài điểm bắt đầu động cơ, ta biết Cải tiến mô hình mô sau: Mô hình thứ Trong mô hình này, người ta đục tất vòng lỗ Vòng giống mô hình 1, vòng pha so với vòng 90 độ Khi đó, dạng xung từ vòng sau : Hai xung đưa từ vòng lệch 90 độ, vòng nhanh pha vòng chắn động quay từ trái sang phải ngược lại Một lỗ vòng dùng để phát điểm bắt đầu động Có thể viết chương trình cho vi điều khiển nhận biết : có xung phát từ vòng này, tức động quay vòng Với đặc tính trên, encoder dùng phổ biến việc xác đònh vò trí góc động cơ… Vấn đề quan trọng việc tìm mua loại động có gắn encoder để làm đồ án sinh viên : cặp mắt quang bên encoder để tạo xung thường bò chết đồ thay Một loại encoder thứ phổ biến nay, :absolute encoder Mô hình đóa quang loại sau: Chương :SƠ ĐỒ NGUN LÝ I.Khối nguồn KHOI NGUON GND U8 V IN VOUT J9 +24V 104 2 0 U F /2 V 2K 7824 C6 GND U5 V IN VOUT R2 C8 J19 LED + 104 ~ D 12 C C4 104 C5 - D IO D E B R ID G E _ 330 7805 2 0 U F /2 V ~ AC 2 U F /2 V C7 R 11 J13 LED J14 +5v OUTPUT : chân điện áp 5v 24v Nguồn 5v cấp cho mạch vi xử lí Nguồn 24v cấp cho động DC hoạt động Led đơn báo nguồn Sử dụng IC ổn áp LM7805 LM7824 VCC = R1*ILed+ VLed ( Chọn VLed = 2v , ILed = 10mA ) Vậy R1 = (VCC –VLed)/ILed = (5-2)V / 10mA = 300 (Ώ) Chọn điện trở hạn dòng R1 = 330 Ώ Tương tự ta có R2 = ( 24-2)V / 10mA = 2200 (Ώ) Chọn điện trở hạn dòng R2 = 2K Ώ II KHỐI VI XỬ LÝ +5V R A4 J21 +24V 17 C O N J15 C C C C C C C C R A4 XU N G +5V 2 2 1 13 R 10 1K 50K 14 12 31 M C L R */V P P R R R R R R A A A A A A /A N /A N /A N /V R E F -/C V R E F /A N /V R E F + /T C K I/C O U T /A N /S S * /C O U T R C /C C P R R R R R R R C C C C C C C R B /IN T R B1 R B2 R B /P G M R B4 R B5 R B /P G C R B /P G D PVN R R R R R R R R /R X /D T /T X/C K /S D O /S D I/S D A /S C K /S C L /T O S I/C C P /T O S O /T C K I O S C /C L K IN D D D D D D D D /P /P /P /P /P /P /P /P S S S S S S S S P P P P P P P P 3 3 3 4 2 2 2 9 10K 10K 10K 10K +5V R 27 R 29 R 30 R 31 R E /R D * /A N R E /W R */A N R E /C S * /A N P IC F 7 A VD D VD D 10K 10K 10K 10K R 32 R 33 R 34 R 35 +5V U LT 74247 R BI B I/R B O VC C C 11 104 10 11 32 D D D D 16 +5V O S C /C L K O U T VSS VSS 16 C 13 104 D D D D 1 1 1 A B C D E F G G N D A B C D E 74247 LT F R BI G B I/R B O G N D VC C U 5 1 1 1 D 13 4007 Y N U T N H AN IR F 0 C 33p C 33p C Q R 1K Mạch tạo xung clock dùng thạch anh 4Mhz tụ 33p Tmáy= = / fOSC = 4/4000000 =1 µs nút RESET FET IRF630 kich dẫn động DC IC 74247 dùng cho Led đoạn xuất nhiệt độ tốc độ động III KHỐI HIỂN THỊ J7 +24V C 15 104 J17 LM 35 J16 J6 LED LED J20 C O N J8 D C 7 B B B B B B LE D 10 B A D B B B B B C D B B E F L E D 7_ D O N G B A D B B B B B C D B B E F L E D _D O N G B A V C C B B B B B B B N V C C V C C J N N D B C D E F L E D 7_ D O N G J 1 D D J LE D D D D D D D D D D D 10 A D B D D D C D D D E F G D L E D _D O N D A D B D D D E F G D D D C D L E D _D O N N D A V C C V C C D V C C D N N D D D B D D C D D D E F G L E D 7_ D O N D A C D E F J +5V +5V Q Q Q Q Q Q Q R 330 Q R 30 Q R 2 K L E D 7_ D O N G +5V C D B R 330 R 19 C 81 C 1 K Q 3 8 R 22 C 815 C Q 1 K C 81 Q N P N Q +5V +5V R 330 R C K +5V R 30 +5V R 12 330 R 3 30 Q C 815 C R 23 K Q C 815 C R K Q C 81 C R K Q C 815 Q Q Q Gồm Led Đoạn : Led hiển thị Nhiệt Độ Led hiển thị Tốc Độ Động Cơ Mạch transistor dùng qt Led Nguồn vào 5V chọn RC = 330 Ώ IC = IE = 70 (mA) trạng thái bảo hòa ta có IB = K*IC/βmin ( K = 3, β = 60 ) IB = 3*70/60 = 3.5 (mA) RB = (VCC – VBE)/IB = (5 – 0.8)/3.5*103 = 1200 (Ώ) Q V C C N 3 N N N N N N N N P N BẮT ĐẦU ĐỌC ADC KT KT < 250C a KT a TẮT ĐỘNG CƠ a a ĐK ĐỘNG CƠ CHẠY CHẬM ĐK ĐỘNG CƠ CHẠY NHANH ĐỌC XUNG a XUẤT > 35oC 25-30oC XUẤT PORTD PORTB END ĐK ĐỘNG CƠ CHẠY BT KHỐI NGUỒN 5V, 24V KHỐI XỬ LÝ KHỐI HIỂN THỊ KHỐI ĐỘNG CƠ CHƯƠNG TRÌNH #include #fuses nowdt,noprotect,nolvp,xt, put #device ADC = #use delay (clock = 4000000) #use fast_io(a)//khai bao io #use fast_io(b)//khai bao io #use fast_io(c)//khai bao io #use fast_io(d) #byte porta = 0x05//khai bao porta #byte portb = 0x06//khai bao portb #byte portc = 0x07//khai bao portc #byte portd = 0x08 #byte option_red = 0x81 #byte tmr0 = 0x01 #bit c0=portc.0 #bit c1=portc.1 #bit c2=portc.2 #bit c3=portc.3 #bit c4 = portc.4 #bit c5 = portc.5 #bit c6 = portc.6 #bit c7 = portc.7 #bit p5 = option_red.5 #bit p4 = option_red.4 #bit p3 = option_red.3 #bit p2 = option_red.2 #bit p1 = option_red.1 #bit p0 = option_red.0 #bit a4=porta.4 #bit pir = 0x0c.2 int8 x,y,a,b,c,d,tram,hc,dv,dem,duty;//khai bao bien void DOC_ADC(); void doc_xung(); #int_timer0 void ngat() { dem=dem+1; set_timer0(55); } #int_timer1 void ngat_tg() { if (x>=25&& x30&& x35) duty=255; else duty=0; y=dem*2; dem=0; set_timer1(3035); } void main() { enable_Interrupts(int_timer0); enable_interrupts(int_timer1); enable_interrupts(global); setup_timer_1(t1_internal|t1_div_by_8); set_timer1(3035); set_timer0(55); setup_ccp1(ccp_pwm); setup_timer_2(t2_div_by_4,250,1); porta = 0;//khoi tao porta bang portb = 0;//khoi tao porta bang portc = 0;//khoi tao porta bang portd = 0; set_tris_a(0b010001);//khoi tao porta la input set_tris_b(0);//khoi tao porta la output set_tris_c(0);//khoi tao porta la output set_tris_d(0); porta = 0; p5 = 1; p4 = 1; p3 = 1; while(1) { set_pwm1_duty(duty); DOC_ADC(); delay_us(100); x = read_ADC();//dat x bang gia tri adresh tram=x/100; hc = (x%100)/10; dv = (x%100)%10; a=y/1000; b=(y%1000)/100; c=(y%100)/10; d=y%10; c0=1; c1=0; c3=0; c4=1; c5=0; c6=0; c7=0; portb=tram;//xuat portb gia tri hang tram portd=a; delay_ms(3); c0=0; c1=1; c3=0; c4=0; c5=1; c6=0; c7=0; portb=hc; portd=b; delay_ms(3);//xuat portb gia tri hang chuc c0=0; c1=0; c3=1; c4=0; c5=0; c6=1; c7=0; portb=dv; portd=c; delay_ms(3);//xuat portb gia tri hang don vi c4=0; c5=0; c6=0; c7=1; pportd=d; delay_ms(3); c0=0; c1=0; c3=0; c4=0; c5=0; c6=0; c7=0; } } void DOC_ADC(void) { setup_ADC(adc_clock_internal);//khoi tao bo adc setup_ADC_ports(AN0_vref_vref);//dieu chinh muc dien ap vao chan RA3 set_ADC_channel(0);//lay gia tri tu chan RA0 delay_ms(1); } CHƯƠNG : KẾT LUẬN KẾT QUẢ Sau tháng làm đề tài chúng em hồn thành u cầu đề tài Tuy nhiên thiếu kinh nghiệm nên nhiều hạn chế độ xác HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ứng dụng đề tài phát triển thành hệ thống kiểm sốt nhiệt độ đồng thời điều khiển hệ thống tự làm mát cho động ta phát triển thiết bị điều khiển từ xa ,bộ cài đặt hẹn cho hệ thống để tối ưu hóa hệ thống TÀI LIỆU THAM KHẢO Dương Minh Trí- Linh Kiện Quang Điện Tử-Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỷ Thuật-1998 Phan Vinh Hiếu -Cấu trúc phần cứng PIC16F877A - Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên Thượng Văn Bé -Bài Giảng Điện Tử Căn Bản-Trường Cao Đẳng Kỷ Thuật Cao Thắng Trang web www.diendandientu.com Trang web www.picvietnam.com ... : Tô Hoàng Lộc 9.2 Thanh ghi điều khiển 10 Bộ biến đổi ADC 10.1 Các ghi điều khiển 10.1.1 Thanh ghi ADCON0 10.1.2 Thanh ghi điều khiển ADCON1 10.2 Hoạt động 10.3 Thời gian lấy mẫu 10.4 Lựa chọn... reset lại hay bị kẹt không thoát được, mục đích mạch Watchdog Mạch Watchdog mẽ gì, có nhiều microprocessors microcontrollers có mạch Watchdog, mà làm việc ? Bên Pic có mạch RC, mạch cung cấp xung... clock cho biến đổi A/D 10.5 Cấu hình chân anolog 10.6 Chuyển đổi ADC 10.7 Hoat động ADC chế độ ngủ 10.8 ảnh hưởng reset 11 module comparator 11.1 cài đặt chế độ choo so sánh 11.2 nguồn tham chiếu