Luận án TN thiết kế và thi công bộ nghịch lưu một pha

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Đồ án gồm có phần: Phần A: Giới thiệu tổng qt đề tài Trong phần trình bày vấn đề chung giới thiệu đề tài, đề tài khơng phải vi sử dụng kiến thức tảng xây dựng lên, khả người thực đề tài giới hạng đề tài phương thức tiến hành nghiên cứu Phần B: Thiết kế thi cơng nghịch lưu pha Phần giới thiệu họ vi điều khiển PIC: cụ thể PIC16F877A Ngơn ngữ C Giới thiệu số linh kiện sử dụng mạch: điện trở, tụ , transistor,FET Thiết kế thi cơng mạch in gồm: board xử lý trung tâm(mạch Pic điều khiển mạch cơng suất), board hiển thị(led 7đọan) Phần C: Kết luận Đánh giá kết đề tài, hướng phát triển đề tài ứng dụng vào thực tiển tài liệu tham khảo SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong sống hàng ngày chúng ta, điện la nhu cầu khơng thể thiếu sống hàng ngày cơng ty, xí nghiệp,mà đơi lưới điện quốc gia khơng thể đáp tất nhu cầu Để gốp phần đáp ứng đủ nguồn điện cung cấp cho nhu cầu Cùng với phát triển vi điều khiển em chọn đề tài ”Thiết kế thi cơng nghịch lưu pha” Hệ thống có ưu điểm bật sau:  Đơn giản, dễ dàng thay đổi nhờ lập trình  Tin cậy SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN  Khả xử lý nhanh linh động  Giá thành tương đối rẻ II GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Do giới hạng thời gian, tài liệu tham khảo nhiều điều kiện khách quan khác nhau, nên đề tài em nghiên cứu với nội sau:     Tìm hiểu họ vi điều khiển PIC16F877A Tìm hiểu C Thiết kế thi cơng board điều khiển Viết chương trình điều khiển dựa phần cứng thi cơng III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Giúp em nắm lại kiến thức học, mở rộng kiến thức có Trong q trình học tập va chạm nên làm đề tài giúp cho em va chạm thực tế bớt bở ngở sau trường làm Em lựu chọn vi điều khiển PIC với lí sau đây: Tốc độ xử lý lớn so với xử lý thơng thường hoạt động tần số đồng hồ xung nhịp Các xử lý PIC có kiến trúc Harvard kiến trúc Von-Neunam Đối với kiến trúc harvard có nhớ liệu nhớ chương trình tách rời Kiến trúc giúp cho người viết chương trình dễ kiểm sốt, gốp phần tăng tốc độ xử lý q trình chạy chương trình Đối với kiến trúc Von-Neanam, nhớ liệu nhớ chương trình nằm chung nhớ, tổ chức ,cân đối cách linh họat nhớ chương trình nhớ liệu Giá thành rẻ Phổ biến rộng thị trường Tài liệu tham khảo đọc dễ hiểu IV THỂ THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các bước tiến hành nghiên cứu :       Chọn đề tài Chính xác hóa đề tài Soạn đề cương Thu thập tài liệu Xử lý tài liệu Tiến hành chọn phương án phù hợp SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009     GVHD: TỐNG THANH NHÂN Thi cơng phần cứng Viết chương trình Xây dựng mơ hình Kiểm tra cho chạy thử mơ hình Đối tượng nghiên cứu:  Họ vi điều khiển PIC  Lập trình C  Các chương trình hổ trợ q trình làm orcad 9.2(vẽ thi cơng mạch in),CCS(dùng để viết chương trình) Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp quan sát tham khảo tài liệu Tài liệu tham khảo: Nhờ giúp đỡ Thắng Doanh nghiệp tư nhân Thắng Nhất, bảo thầy Nhân, kết hợp tài liệu mạng Internet SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN CHƯƠNG I:HỌ VI ĐIỀU KHIỂN PIC I HỌ VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A PIC LÀ GÌ ? PIC viết tắt “Programable Intelligent Computer”, tạm dịch “Máy tính thơng minh khả trình” hãng Genenral Instrument đặt tên cho vi diều khiển họ PIC 1650 đđược thiết kế dùng để làm thiết bị ngoại vi cho vi điều khiển CP 1600 Vi điều khiển sau nghiên cứu phát triển thêm từ hình thành nên dòng vi điều khiển PIC ngày 2.TẠI SAO LÀ PIC MÀ KHƠNG PHẢI LÀ CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN KHÁC? SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Hiện thị trường có nhiều họ vi điều khiển 8051,Motorola 68HC, AVR,ARM,…Ngồi họ 8051 hướng dẩn cách mơi trường đãi học , thân người viết chọn họ vi điều khiển PIC để mở rộng vốn kiến thức phát triển ứng dụngtrên cơng cụ ngu nhân sau: Họ vi điều khiển tìm mua dễ dàng thị trường Vịêt Nam Giá thành khơng q đắt Có tính vi điều khiển họat dộng độc lâp Là bổ sung tốt kiến thức ứng dụng cho họ vi điều khiển mang tính truyền thống: họ vi điều khiển 8051 Số lượng người sủ dụng họ vi điều khiển PIC.Hiện Việt Nam giới , họ vi điều khiển sử dụng kháa rộng rãi Điều tạo điều kiện thuận lợi q trình tìm hiểu phát triển ứng dụng như:số lượng tài liệu,số lượng ứng dụng mở phát triển thành cơng ,dể dàng trao đổi ,học tập ,dể dàng tìm dẩn gặp khó khăn,…Sự hổ trợ nhà sản xuất trình biên dịch , cơng cụ lập trình , nạp hương trình từ đơn giản đến pức tạp,…Các tính đa dạng vi điều khiển PIC, tính khơng ngừng phát triễn KIẾN TRÚC PIC Cấu trúc phần cứng vi điều khiển dược tiết kế theo hai dạng kiến trúc :kiến trúc Von Neuman kiến trúc havard Hình 1.1:Kiến trúc Havard kiến trúc Von Neuman SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Tổ chức phần cứng PIC thiết kế theo kiến trúc Havard điểm khác biệt kiến trúc Havard kiến trúc Von Neuman cấutrúc nhớ liệu nhớ chương trình Đối với kiến trúc Von Neuman , nhớ liệu nhớ chuơng trình nằm chung nhớ , ta tổ chức , cân đối cách linh họat nhớ chương trình nhớ liệu Tuy nhiên điều có ý nghĩa tốc độ xử lí CPU phải cao , ví với kiế trúc , thời điểm CPU co thể tương tác với nhớ dử liệu nhớ chương trình Như nói kiến trúc Von Neuman khơng thích hợp với cấu trúc vi điều khiển Đối với kiến trúc Havard , nhớ liệu nhớ chương trình tách thành hai nhớ riêng biệt.Do thời điểm CPU tương tác với hai nhớ, tốc độ xử lí vi điều khiển cải thiện đáng kể Một điểm cần lưu ý tập lệnh kiến trúc Havard tối ưu tùy theo u cầu kiến trúc vi điều khiển mà phụ tuộc vào cấu trúc dử liệu.Ví dụ , vi điều khiển dòng 16F, độ dài lệnh ln 14 bit(trong liệu tổ chức thành byte), kiến trúc Von Neuman , độ dài lệnh ln bội số byte( liệu tổ chức thành byte).Đặc điễm minh họa cụ thể hình RISC CISC Như trình bày , kiến trúc Havard khái niệm so với kiến trúc Von Neuman Khái niệm hình thành nhằm cải thiện tốc độ thực thi vi điều khiển Qua việc tách rời nhớ chương trình nhớ liệu , bus chương trìng bus liệu , CPU lúc truy xuất nhớ chương trình nhớ liệu,giúp tăng tốc độ xử lí chương trình lên gắp đơi.Đồng thời kiến trúc lệnh khơng phụ thuộc vào kiến trúc liệu mà linh động điề chỉnh tùy theo khả tốc độ vi điều khiển Và để tiếp tục cải tiến tốc độ thực thi lệnh , tập lệnh họ vi điều khiển PIC thiết kế sau cho chiều dài mã lệnh ln cố SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN định (ví dụ họ 16Fxxxchiều dài mã lệngh ln 14 bit) cho phép thực thi lệnh chu kỳ xung clock(ngoại trừ số trường hợp đặc biệt lệnh nhảy ,lện gọi chương trình cần hai chu kỳ xung đồng hồ) Điều có nghĩa tập lệnh vi diều khiển thuộc cấu trúc Havard có lệnh , ngắn hơn, đơn giản hơ để đáp ứng u cầu mã hóa lệnh số lượng bit định Vi điều khiển tổ chức theo kiến trúc Havard gọi vi diều khiển RISC(Reduced Instruction Set Computer)hay vi điều khiển có tập lệnh rút gọn.Vi điều khiển đuợc thiết kế theo kiến trúc Von Neuman gọi vi điều khiển CISC( Complex Instruction Set Computer ) hay vi điều khiển có tập lệnh phức tạp mã lệnh khơng phải số cố định mà ln bội số bit(1 byte) PIPELINING Đây chế xử lí lệnh vi điều khiền PIC Một chu kỳ lệnh vi điều khiển bao gồm xung lock.Ví dụ ta sủ dụng oscillator có tần số MHZ, xung lệnh có tần số MHz(chu kỳ lệnh us) Giả giừ ta có đọan chương trình sau: 1.MOVLW 55h 2.MOVWF PORTB CALL SUB_1 BSF PORTA, instruction @ address SUB_1 Ở ta bàn đến qui trình vi điều khiễn xử lí đọan chương trình thơng qua chu kỳ lệnh Q trình thực thi sau Hình 1.2: chế pipelining(hinh) TCY0: đđọc lệnh TCY1:thực thi lệnh 1, đọc lệnh TCY2: thực thi lệnh 2, đọc lệnh TCY3: thực thi lệnh 3, đọc lệnh SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN TCY4: lệnh khơng phải lệnh thực thi theo qui trình thực thi chương trình (lệnh thực thi phải lệnh label SUB_1) nên chu kỳ tực thi lệnh dùng để đọc lệnh label SUB_1 Như ta xem lệnh cần chu kì xung clock để thực thi TCY5:thực thi lệnh SUB_1 đọc lệnh SUB_1 Q trình đuợc thực tương tự cho lệnh chương trình Thơng thường ,để tực thi lệnh , ta cần chu kì lệnh để gọi lệnh , chu kỳ xung clock để giải mã thực thi lệnh Với chế pipelining trình ,mỗi lệnh xem thực thi chu kì lệnh Đối với lệnh mà q trình thực thi làm thay đổi giá trị ghi PC (Program Counter) cần hai chu kì lệnh để thực thi phải thực việc gọi lệnh địa ghi PC tới Sau xác định vị trí lênh thanh ghi PC , lệnh cần chu kỳ lệnh để thực thi xong CÁC DỊNG PIC VÀ CÁCH LỰA CHỌN VI ĐIỀU KHIỂN Các kí hiệu vi điều khiển PIC: PIC12xxxx:độ dài lệnh 12 bit PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit C: PIC có nhớ EPROM (chỉ có 16C84 EPROM) F: PIC có nhớ flash LF: PIC có nhớ flash họat động điện áp thắp LV: tương tự LF , kí hiệu cũ Bên cạnh số vi điều khiển có kí hiệu xxFxxx EPROM , có thêm chử A cuối flash (Ví dụ PIC16F877 EPROM , PIC16F877A flash) Ngồi có thêm dòng vi diều khiển Pic dsPIC Ở Việt Nam phổ biến họ vi điều khiển PIC hãng microchip sản xuất Cách lựa chọn vi điều khiển PIC phù hợp: SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Trước hết cần lưu ý đến số chân vi điều khiển cần thiết cho ứng dụng Có nhiều vi điều khiển PIC với sồ lượng chân khác , chí có vi điều khiển có chân , ngòai có vi điều khiển khác 28, 40, 44 …chân.Cần lựu chọn vi điều khiển PIC có nhớ flash để xóa nạp chương trình nhiều lần Tiếp theo cần ý đến cac khối chức tích hợp sẳn vi điều khiển , chuẩn giao tiếp bên Sau cần cú ý đến nhớ chương trình mà vi điều khiển cho phép Ngồi thơng tin cách chọn lựa vi điều khiển PIC có thề tìm thấy sách “Select PIC guide”do nhà sản xuất Microchip cung cấp NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC Ngơn ngữ lập trình cho PIC đa dạng Ngơn ngữ lập trình cấp thấp có MPLAB(được cung cấp nhà sản xuất Microchip),các ngơn ngữ lập trình cấp cao bao gồm C, Basic, Pascal,… Ngồi có số ngơn ngữ lập trình phát triển dảnh riêng cho PIC PICBasic,MikroBasic,… 8.MẠCH NẠP PIC Đây dòng sản phẩm đa dạng dành cho vi điều khiển PIC Có thể sử dụng mạch nạp cung cấp nhà sản xuất hãng Microchip như: PICSTART plus, MPLAB ICD 2, MPLAB PM 3, PRO MATE II Có thể dùng sản phẩm để nạp cho vi điều khiển khác thông qua chương trình MPLAB Dòng sản phẩm thống có ưu nạp cho tất vi điều khiển PIC, nhiên giá thành cao thường gặp nhiều khó khăn trình mua sản phẩm Ngoài tính cho phép nhiều chế độ nạp khác nhau, có nhiều mạch nạp thiết kế dành cho vi điều khiển PIC Có thể sơ lược số mạch nạp cho PIC sau: SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Giá trị linh kiện reset tính sau: Dựa vào thời gian cho phép reset hệ thống PIC16F877A ta chọn giá trị linh kiện sau: 10 * 10 * 0.1 *10 −6 = 0.001s = 1000µs > µs nhấn nút hệ thống khởi động lại 2.4 Nút nhấn: Bàn phím thành lập từ hai nút nhấn đơn.Các nút nhấn nối vào Vi điều khiển Khi thực kiểm tra phím nhấn, vấn đề cần thiết phải thực chống rung phím chống nhiễu Q trình chống rung phím chống nhiễu thực phần miềm :do thời gian rung phím vào khỏang 20ms nên q trình chống dội phần mềm đơn giản tạo thời gian chờ đủ lớn để chương trình bỏ qua ảnh hưởng rung phím chống nhiễu 5V R R S W S W J1 P O R T D Để thực phím nhấn ta sử dụng phương pháp qt hàng Khi khơng nhấn phím hàng phím nối với Vcc thơng qua điện trở R nên có mức logic Để phân biệt trạng thái phím nhấn mức logic nhấn phím phải mức logic Mà nhấn phím tương ứng hàng cột phím kết nối với Do , để thực kiểm tra phím ta phải cho trước cột chứa phím tương ứng mức logic 0, sau kiểm tra hàng phím , hàng = có nhấn phím hàng =1 khơng nhấn phím Ví dụ muốn kiểm tra phím nhấn SW1 ta cho hàng chứa phím SW1 mức logic 0(chân SW1 J1),sau kiểm tra chân SW2 J1 (cột phím SW1), chân = phím SW1 nhấn 2.5Bộ phận hiển thị: SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 133 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN đơn giản Ở chọn transistor loại PNP, nên để transistor dẫn điện R B cực B phải nhỏ cực E: Q Theo sơ đồ ngun lý ta tính giá trị A 1 linh kiện sau: 3 R C Chọn dòng điện trung bình qua Led đoạn hai trường hợp: lúc đốt L E D điều sáng (hiển thị số 8), đốt điều sáng (hiển thị số 1) 17mA Tr Vậy ta suy gia trị điện trở R ong hệ thống cần transistor dẫn 5−3 ≈ 117 Ω => Chọn điện trở 120 Ω bảo hòa, nên việc phân cực R = V 0.017 Từ I 17 = CS = = 0.2mA β 80 I CS = I C = 17mA ⇒ I BS Để đảm bảo Transistor dẫn bảo hòa chọn Vcc P B B P B B P B B R 4K7 4K7 R 4K7 R Q Q A1015 B2 Q A1015 B1 Chọn I B = I BS = * 0.2 = 1mA Vậy trường hợp AVR kích mức ta có: VCC = VEB + I B R B VCC − V EB − 0.7 = = 4700Ω IB 0.001 ta chọn RB = 4K 7Ω ⇒ RB = Hệ thống chộn Led đoạn có Anode chung reset hệ thống port Chip mức logic reset nên sử dụng Cathode chung nguy hiểm cho hệ thống A1015 B0 Dùng để tăng dòng điện cấp cho Led doạn Led đọan có cấu tạo bao gồm led đơn có dang xếp hình số thêm led đơn hình tròn nhỏ thể dấu chấm tròn gốc dưới, bên phải led đoạn Tám led rên led đọan có anode(cực +) cathode(cực-) nối chung với vào điểm, đưa chân ngồi để kết nối với mạch điện ,8 cực lại led đơn đưa thành chân riêng, đua ngồi để kết nối với mạch điên Nếu led đoạn có anode (cực +) chung, đầu chung nối với +Vcc, chân lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt led đơn , led sáng tín hiệu đặt vào chân mức 0.Nếu led đọan có cathode(cực -) chung , đầu chung nối xuống Ground(hay Mass), chân lại dùng để SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 134 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN điều khiển trạng thái sáng tắt led đơn, led sáng tín hiệu đặt vào chan mức Các chân tín hiệu điều khiễn VCC 5V chân tín hiệu điều khiển Anode chung cathode chung Vì led đọan bên chứa led đơn , kết nối cần đảm bảo dóng qua led đơn khỏang 10mA-20mA để bão vệ led Nếu kết nối với nguồn 5V hạn dòng điện trở 330Ω trước chân tín hiệu điều khiền Sơ đồ vi trí led trình bày hình Các điện trở 330Ω điện trở bên ngồi nối kết để giới hạn dòng diện qua led led dọan nối với nguồ 5V Chân nhận tín hiệu a điều khiển led a sáng tắt, ngõ vào b điều khiển led b tương tự với chân va led lại LED g (B ) g f (B ) f B0 ++ a (B ) a b (B ) b e d + c e (B ) d (B ) B0 c (B ) LED g (B ) g f (B ) f B1 ++ a (B ) a b (B ) LED 7D O AN b e d + c LED 7D O AN e (B ) d (B ) B1 c (B )] LE g (B ) f (B ) B2 a (B ) b (B ) D g f ++ a e d + c b e (B ) d (B ) B2 c (B ) LED 7D O AN Hiển thị số đếm Kết nối với vi điều khiển Ngõ nhận tín hiệu điều khiển led đọan có đường, ví dùng Port Vi điều khiển để điều khiển led đọan.Như led đọan nhận dử SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 135 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN liệu bit từ Vi điều khiển để điều khiển họat động sáng tắt led đơn nó,dữ liệu xuất điều khiển led đọan tường gọi “mã hiển thị led đọan”.Có hai kiểu hiển thị led đọan: mã dành cho led đọan có anode (cực +) chung mã dành cho led đọan có cathode (cực -) chung Chẳng hạn, để hiển thi số cần làm cho led vị trí b c sáng, sử dụng led đọan có có Anode chung phải đặt vào hai chân b c điện áp 0V (mức 0) chân lại đặt điện áp 5V(mức 1) , sử dụng led đọan có Cathode chung điện áp(hay mức logic) hòan tồn ngược lại,tức phải đặt vào hai chân b c diện áp 5V (mức 1) Bảg mã hiển thị led đọan Phần cứng kết nối với Port vi điều khiển , để thuận tiện cho việc xử lí sau phần cứng nên kết nối sau:Px.0 nối với chân a,Px.1 nối với chân b , theo thứ tự Px.7 nối với chân h Dữ liệu xuất có dạng nhị phân sau:hgfedcba Bảng mã hiển thị led đọan dành cho led đọan có Anode chung(các led đơn sáng mức 0) Số hiển thị led Mã hiển tị led đọan Mã hiển thị led đọan đọan dạng nhị phân dạng thập lục phân Hgfedcba 11000000 C0 11111001 F9 10100100 A4 10110000 B0 10011001 99 10010010 92 11000010 82 11111000 F8 10000000 80 10010000 90 A 10001000 88 B 10000011 83 C 11000110 C6 D 10100001 A1 E 10000110 86 F 10001110 8E 10111111 BF Bảng mã hiễn thị led đọan dành cho led đọan có Cathode chung (các led đơn sáng mức 1) SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 136 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Số hiển thị led Mã hiển tị led đọan Mã hiển thị led đọan đọan dạng nhị phân dạng thập lục phân A B C D E F - Hgfedcba 00111111 00000110 01011011 01001111 01100110 01101101 01111101 00000111 01111111 01101111 01110111 01111100 00111001 01011110 01111001 01110001 01000000 3F 06 5B 4F 66 6D 7D 07 7F 6F 77 7C 39 5E 79 71 40 Giao Tiếp Vi Điều Khiển Với Nhiều Led Đọan: Nếu kết nối Port vi điều khiển với led đọan tối đa kết nối với led đọan Mặt khác kết nối sẻ hạn chế khả thực cơng việc khác vi điểu khiển Cho nên cần phải kết nối , điểu khiển nhiều led đọan với số lượng chân điều khiển từ Vi điều khiển tốt.Có hai giải pháp: sử dụng Icchun dùng cho việc hiển thị led đọan ,hai kết nối nhiều led đọan vào đường xuấttín hiệu hiển thị Nội phần nảy đề cập đế cách kết nối nhiều led đọan theo giải pháp thứ Mắt người có đặc điễm sinh lí thu nhận 24hình/giây để tổng hợp hình ảnh hế giới xung quanh Nếu tín hiệu ánh sáng có chu kỳ tắt 24 lần giây , mắt người ln cảm nhận nguồn sáng liên tục Để minh họa cho điều này, bạn lấy chương trình đạ thực với led đơn làm ngán thời gian delay lại, đến mộ giá trị bạn thấy led điều sáng liên tục SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 137 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Để kết ối nhiều led đoạn vào vi điều khiển thực sau:nối tất chân tín hiệu tất led đọan ( chân abcdefgh) cần sử dụng vào Port, led đọan có chân nhân tín hiệu nối với PC Dùng ngõ lại vi điều khiển điều khiển on/off cho led đọan, ngõ điều khiển ON/OFFcho led đọan ,( On: led đọan cấp nguồn để hiển thị, OFF: led đọan bị ngắt nguốn nên khơng hiển thị được) 1 60PA R k Q Q A1015 330 le d 8 le d 3 le d 8 1 1 1 3 3 A B C D E F G H A B C D E F G H A B C D E F G H A1015 a b c d e f g h a b c d e f g h a b c d e f g h 8 R N 60PB Q A1015 Trong sơ đồ ,led đọan sử dụng lọai có Anode chung, với tất chân nhận tín hiệu kết nối với Port C qua điện trở hạn dòng Để điều khiển ON/OFF cho led đọan , sử dụng transistor loại PNP, transistor nhận dòng điều khiển từ ngõ vi điều khiển , led đọan ON tín hiệu từ vi điều khiển transisor mức Có thể sử dụng transistor loại A1015 2N3905 transistor PNP khác có thơng số phù hợp Các điện trở 4.7k đảm bảo transistor ln ln họat động chế độ bảo hòa Port A dùng để chọn led đọan( đảm bảo led đọan trạng thái OFF bị tắt hòan tòan, khơng bị sáng mờ mờ) SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 138 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Tại thời điểm , cho vi điều khiển điều khiển cho led dọan họat đọng , thời điểm cho có ngõ nối với transistor mức Tại thời điểm có led đọan ON nên khơng xảy tình trạng q tải q tải cho vi điều khiển điều khiển nhiều led đọan Trong sơ đồ kết nối , chẳng hạn cần hiển thị số 451, quy ướcthứ tự led đếm từ phải sang trái , cần làm cho led đọan thứ hiển thị số 1, led đọan thứ hai hiển thị 5, led đọan thứ ba hiển thị số 4, led lại khơng hiển thị Đầu tiên OFF tất led đọan Kế tiếp xuất mã hiển thị led đọan để hiên thị số 1,ON led đọan thứ nhất, lúc nàyy dòng điện qua led đọan thứ , làm cho led đọan thứ hiển thị số 1, thời gian ON khỏang vài cục us(1us=1/10 s).Kế tiếp xuất mã hiển thị led đọan hiển thị số 5, OFF led đọan thứ đồng thời ON led đọan thứ hai, lúc có led đọan thứ hiển thị hiển thị số Tiếp theo xuất mã hiển thị led đọan iể thị số 4, OFF led đọan thứ hai ON led đọan thứ 3,lúc led đọan thứ hiển thị vả hiển thị số Cứ lặp lại q trình liên tục Thời gian ON/OFFchỉ khỏang vài chục us, tai thời điểm có led đọan hiển thị số , mắt người ta thấy led đọan khơng sáng đứt quảng mà sáng liên tục , led hiển thị số riêng Thực tương tự để mở rộng số lượng led đọan cần sử dụng Ngồi mạch có tụ lọc nhiễu, có giá trị 104 Trên board có Led đơn, kèm theo Jum để test cần thiết 2.5 Mạch cơng suất SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 139 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN R 12K D 1 R 12K N G U O N 12VD C 2 D 2N 3906 m H R 12K 2N 3906 T2 R 100 R 10K R 12K R 10 10K IR F Z 4 N N G O R A 220V R 10K BC 547 K R BC 547 IR F Z 4 N 2uF J1 R 5 K Đây mạch cơng suất máy biến tần pha LM7805 dùng để chuyển điện áp 12V từ nguồn cung cấp bên ngòai vào thành điện áp 5V cung cấp cgo mạch Pic Khi có xung kích tác động từ chân RC1 RC2 Pic TỪ chân RC2 kích vào chân B BC547 qua điện trở R1 Điện trở R1 có tác dụng hạn dòng cho BC547 Khi BC547 dẩn chân E chân C bị nối tắt nối xuống Mass trỏ thành cầu phân áp cho 2N3906 Ta có điện áp chân B 2N 3906 là: VB=(R2/(R2+R4)).VCC = 6V Do 2N3906 dẩn nên ta có VBE = 0.7V VE=VB –VBE=6 -0.7= 5.3V Do 2N3906 phân cực nghịch nên 2N3906 dẫn tiếp tục làm cầu phân áp cho IRFZ44N Ta tính VB ≈ 12V làm cho IRFZ44N dẫn có tác dụng nâng dòng điện cho mạch có mức điện áp E= 12V ( hiệu úng máy biến áp tự ngẩu) Đồng thời lúc ta kích ln phiên xung kích vào BC547 bên nhánh phải qua điện tở R5 điện trở R5 có tác dụng hạn dòng cho BC547 tương tư BC547 dẩn làm cho cực E cực C nối xuống mass tiếp tục làm cầu phân áp cho 2N3906 điện áp vào chân B 2N 3906 6V Do 2N3906 phân cực nghịch nên 2N3906 dẩn tiế tục làm cầu phân áp ch IRFZ44N điện áp đặt vào chân G đuợc tính sỉ 12Vsẽ làm cho IRFZ dẩn có tác dụng nâng dòng điện lên SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 140 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Khi bên phía thứ cấp mba ta nhận điện áp dòng điện dạng “sinus chữ nhật” mà tần số chúng phụ thuộc vào nhịp phát xung kích Thơng qua lọc LC dùng cho thiết bị có cơng suất lớn II Thi cơng mạch in: Mạch Pic điều khiển 2.Led hiển thị SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 141 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN 3.Mạch cơng suất SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 142 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN III Lưu đồ giải thuật Board xử lý trung tâm: BẮT ĐẦU PHÁT XUNG KÍCH VỚI TẦN SỐ BAN ĐẦU 50HZ LƯU LẠI TẦN SỐ ĐANG HỌAT ĐỘNG NÚT NHẤN (TĂNG HOẶC GIAM TẦN SỐ HIỆN TẠI) Y N KIỂM TRA NÚT NHẤN Y PHÁT XUNG VỚI TẦN SỐ ĐANG HỌAT ĐỘNG KẾ TIẾP HIỂN THỊ TẦN SỐ ĐANG HOẠT ĐỘNG TRÊN LED ĐỌAN SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 143 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Lưu đồ giải thuật cua led đọan: BẮT ĐẦU QUET LED 1, 2,3 XUẤT DỮ LIỆU Ngun tắt hoạt động PIC16F877A sau: 1.Ngun tắt chung: PIC16F877A phận trung tâm điều khiển cho biến tần PIC phát xung kích để kích cho mạch biến tần làm thay đổi tần số ngõ thơng qua ta chọn thời gian kích ta thay đổi tần số thơng qua phím nhấn ta dùng hai nút nhấn để điều khiển nút tăng tần số lên nút ngấn làm giảm tần số mạch Đồng thời với việc thay đổi tần số bên mạch cơng suất bên led đọan ln ln cập nhật thay đổi thơng số hiển thị tần số thay đổi Cứ việc thay đổi ln ln đươc cập nhật va hiển thị Ta chọn tần số ban đầu để kích 100Hz sau ta tăng giảm lần 10Hz ta tăng đến 500Hz SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 144 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN I KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ Trong suốt thời gian thực hiện, em cố ngắn hồn thành tốt đề tài đặt Nhưng thời gian kiến thức có hạng nên em dừng mức lấy tần số hiển thị số họat động Sau sản phẩm làm ra: Board PIC điều khiển: Board hiển thị tần số SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 145 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Board cơng suất II HƯỚNG PHÁT TRIỂN Về mơ hình có nhiều vấn đề để khai thác Nhưng trước hết đáp ứng nhu cầu Xong, nhiều thiếu sót cần bổ sung để hệ thống linh động q trình phục vụ khách hàng như: Về board hiển thị counter cần giao tiếp với bàn phím ma trận, hình LCD: Tích hợp thêm âm Cải tiến phát triển thành biến tần pha Led đọan cần phải ln ln cập nhật tần số họat động Cần lam thêm mạch sạt bình để sau sử dụng tự sạt bình nhà SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 146 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHĨA 2006-2009 GVHD: TỐNG THANH NHÂN Đồ án sử dụng linh kiện đơn giản, dễ tìm thấy thị trường.Hoạt động tin Nguồn tài liệu đươc lấy từ kiến thức năm học trường, kết hợp bảo giáo viên hướng dẫn với tài liệu internet Hướng phát triển đề tài phát triển mơ hình biến tần pha, có thêm bàn phím hex để nhập tần số mong muốn từ bên ngồi vào, …Ứng dụng đề tài sử dụng hộ gia đình ,họăc nơi chưa có nguồn điện cung cấp, cúp điện Các tài liệu tham khảo: NGUN LÝ KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ CỦA TRẦN QUANG VINH VÀ CHỮ VĂN AN LINH KIỆN ĐIỆN TỬ VÀ ỨNG DỤNG CỦA NGUYỄN VIẾT NGUN KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ CỦA LÊ PHI YẾN - LƯU PHÚC – NGUYỄN NHƯ ANH CÁC TÀI LIỆU TRÊN MẠNG INTERNET GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP NGƠN NGỮ C CỦA NGUYỂN ĐÌNH LÊ VÀ HỒNG ĐỨC HẢI,INTERNET… SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: 147 ... chọn đề tài Thi t kế thi cơng nghịch lưu pha Hệ thống có ưu điểm bật sau:  Đơn giản, dễ dàng thay đổi nhờ lập trình  Tin cậy SVTH: NGUYỄN QUANG QUYẾN PHẠM PHÚ TÍNH Trang: ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... khơng phụ thuộc vào kiến trúc liệu mà linh động điề chỉnh tùy theo khả tốc độ vi điều khiển Và để tiếp tục cải tiến tốc độ thực thi lệnh , tập lệnh họ vi điều khiển PIC thi t kế sau cho chiều... không cần sử dụng chương trình nạp khác, chẳng hạn ICprog P16PRO40: mạch nạp Nigel thi t kế tiếng Ông thi t kế chương trình nạp, nhiên ta sử dụng chương trình nạp Icprog Mạch nạp Universal Williem: