Do goc trong anten dinh huong

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Đang XÂY DỰNG BỘ ĐO ĐẠC XÁC ĐỊNH GÓC TÀ VÀ GÓC PHƯƠNG VỊ TRONG HỆ THỐNG ANTEN ĐỊNH HƯỚNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Nghành: Điện tử - Viễn thông HÀ NỘI – 2005 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Nguyễn Văn Đang XÂY DỰNG BỘ ĐO ĐẠC XÁC ĐỊNH GÓC TÀ VÀ GÓC PHƯƠNG VỊ TRONG HỆ THỐNG ANTEN ĐỊNH HƯỚNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Nghành: Điện tử - Viễn thông Cán hướng dẫn: TS Ngơ Diên Tập HÀ NỘI – 2005 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo TS Ngô Diên Tập, Kỹ sư thuộc Phòng Kỹ Thuật Viễn Thám – Viện Vật Lý bạn bè tận tình giúp đỡ em hồn hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy giáo, Cô giáo bạn bè có góp ý chân thành việc hồn thành khóa luận Hà Nội, tháng 06 năm 2005 Sinh viên Nguyễn Văn Đang Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang TÓM TẮT NỘI DUNG Nội dung đề tài thiết kế giao diện xác định góc tà (elevation) góc phương vị (azimuth) hệ thống anten định hướng Tuy nhiên trọng tâm mà nội dung xuyên suốt đề tài tìm hiểu vi điều khiển AT89C51 họ MCS-51 Intel từ hiểu biết thực thiết kế card giao tiếp sử dụng vi điều khiển AT89C51 nhằm xác định góc tà góc phương vị hệ thống anten định hướng Card thiết kế với việc sử dụng AT89C51 ADC0809 việc thu tín hiệu từ hai ngõ vào tương tự phản hồi từ anten Hai tín hiệu phản hồi từ anten hai giá trị tương tự dội lại từ hai biến trở gắn với trục quay hai motor xoay góc tà góc phương vị Hai có độ lớn quan hệ chặt chẽ với giá trị góc tương ứng anten Mơ hình card giao tiếp phải thiết kế sở mở rộng đề tài với việc điều khiển anten định hướng bám sát vệ tinh thu tín hiệu từ vệ tinh Tức mặt phần cứng phải đảm bảo chức thu thập xử lý trung gian liệu xuất tín hiệu điều khiển anten quay bám sát vệ tinh Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN CỦA ANTEN ĐỊNH HƯỚNG 10 CHƯƠNG BỘ VI ĐIỀU KHIỂN HỌ MCS-51 VÀ VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 12 2.1 Giới thiệu chung 12 2.2 Khảo sát vi điều khiển AT89C51 (8051) 13 2.3 Cấu trúc khối bên AT89C51 13 2.3.1 Port 15 2.3.2 Port 15 2.3.3 Port 15 2.3.4 Port 15 2.3.5 Chân cho phép nhớ chương trình PSEN 16 2.3.6 Chân cho phép chốt địa ALE 16 2.3.7 Chân truy xuất EA 16 2.3.8 Chân RESET (RST) 17 2.3.9 Chân XTAL1 XTAL2 17 2.3.10 Các chân nguồn 17 2.3.11 Cấu trúc port xuất/nhập 17 2.3.12 Tổ chức nhớ 18 2.3.13 Truy xuất nhớ chương trình ngồi: 26 2.3.14 Truy xuất nhớ liệu ngoài: 27 2.3.15 Lệnh reset: 28 2.3.16 Hoặt động định thời (timer): 29 2.3.17 Nguồn tạo xung nhịp 32 2.3.18 Hoạt động port nối tiếp 35 2.3.19 Hoạt động ngắt 39 2.3.20 Các ngắt AT89C51 41 2.4 Tập lệnh AT89C51 42 2.4.1 Các chế độ đánh địa chỉ: tập lệnh có chế độ đánh địa chỉ: 42 2.4.2 Các nhóm lệnh AT89C51: 45 CHƯƠNG CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ 48 3.1 Giới thiệu 48 3.2 Nguyên tắc chuyển đổi tương tự sang số 48 3.3 Các phương pháp biến đổi tương tự sang số 49 3.3.1 ADC kiểu tức thời (kiểu flash) 49 3.3.2 ADC kiểu bậc thang (kiểu servo) 50 3.3.3 ADC bám sát (tracking) 50 3.3.4 ADC hoạt động theo phương pháp tích phân 51 3.3.5 ADC xấp xỉ liên tiếp ( successive approximation ADC) 52 3.4 Các đặc trưng kỹ thuật ADC 53 CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG 54 4.1 Hệ thống đo lường 54 4.2 Hệ thống đo lường số 54 4.2.1 Sơ đồ khối hệ thống đo lường số 55 4.2.2 Nguyên lý hoặt động 55 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH 56 5.1 Nhiệm vụ cần thiết kế 56 5.2 Sơ đồ tổng thể 56 5.3 Thiết kế chuyển đổi ADC: 58 5.3.1 Giới thiệu ADC0809: 58 5.3.2 Mạch tạo xung dao động dùng cổng NOT để tạo dao động cho ADC sau: 61 5.4 Thiết kế mạch 63 5.4.1 Khối cấp nguồn 64 5.4.2 Khối tạo xung nhịp 64 5.4.3 Khối ghép nối với máy tính 66 5.4.4 Sử dụng chân ADC0809 66 5.4.5 Sử dụng chân vi điều khiển AT89C51 68 5.5 Q trình làm mạch – thi cơng 69 CHƯƠNG VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ VẬN HÀNH 72 6.1 Giải thuật chương trình 72 6.1.1 Giới thiệu 72 6.1.2 Lưu đồ giải thuật cho chương trình 72 6.2 Chương trình 73 6.2.1 Chương trình viết cho AT89C51 73 6.2.2 Giải thích chương trình 75 6.3 Chương trình viết để đọc liệu máy tính Đọc từ cổng COM vi điều khiển AT89C51 gửi đến 76 CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 77 7.1 Kết thí nghiệm đánh giá kết 77 7.1.1 Kết phụ thuộc giá trị ADC vào góc phương vị 77 7.1.2 Kết phụ thuộc giá trị tương tự phản hồi từ anten vào góc tà 78 7.1.3 Nhận xét kết 78 7.2 Kết luận 79 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang LỜI NÓI ĐẦU Trong thời đại công nghiệp nay, kỹ thuật điều khiển hệ điều khiển phát triển đến chóng mặt Việc ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ đại vào khắp lĩnh vực xã hội thực quy mô lớn chưa thấy Các thiết bị mang tính chất “tự động” ngày phổ biến không dây truyền cơng nghiệp đại mà xuất phổ biến hầu hết lĩnh vực đời sống xã hội Mà thường tiền đề phép điều khiển cấu chấp hành dựa tín hiệu phản hồi từ cấu chấp hành, tín hiệu thu thập để từ xử lý liệu lệnh điều khiển cấu chấp hành theo ý muốn ta Như kỹ thuật đo lường góp vị trí trọng yếu hệ thống “tự động” Trong phép điều khiển hệ thống từ đơn giản đến phức tạp đa số kỹ thuật đo lường có điểm chung quán chuyển đổi đại lượng điện sang điện từ xử lý kết thu đưa định điều khiển phần tử chấp hành hệ thống điều khiển đơn giản hiển thị kết thu hệ thống đo lường túy Trong hệ thống Anten định hướng vậy, kỹ thuật điều khiển Anten phong phú Thuật tốn phải đủ hiệu điều khiển anten bám sát (tracking) vệ tinh (các vệ tinh trượt theo quỹ đạo) cách xác, sở để có tín hiệu thu rõ nét tất nhiên dù thuật tốn điều khiển việc điều khiển xác giá trị phản hồi từ anten (mang thông tin hướng bám) phải thu đươc kịp thời xác, giá trị hai đại lượng góc tà (elevation) góc phương vị (azimuth) Hai đại lượng góc chuyển đổi thành tín hiệu điện tương ứng thông qua việc gắn với cấu trục quay anten với biến trở, anten quay biến trở quay phản hồi hệ thống điều khiển điện tương tự chiều điều khiển Việc xác định hai giá trị tương ứng mang thơng tin góc tà góc phương vị nội dung đề tài Thơng thường vệ tinh (khơng phải địa tĩnh) bay theo quỹ đạo định trước ổn định anten định hướng phải bám sát theo quỹ đạo để thu tín hiệu phản hồi từ vệ tinh Các chương trình điều khiển anten thực tế nhà Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang sản xuất phần cứng hay nhà cung cấp dịch vụ thu ảnh vệ tinh viết sẵn đem bán kèm phần cứng trí đưa miễn phí Internet Khi việc điều khiển anten trở nên đơn giản mua thiết bị phần cứng (như hãng YEASU chẳng hạn), phần mềm kèm tải sẵn mạng với thiết bị định vị toàn cầu GPS cầm tay dùng để xác định vị trí anten trái đất làm liệu đầu vào cho phần mềm xác định quỹ đạo cần bám vệ tinh cho anten trình điều khiển diễn cách tự động Thực đề tài em khơng có tham vọng lớn ngồi việc tìm hiểu giao diện GS232 hệ thống điều khiển anten định hướng trọn gói hãng YEASU Trên sở hiểu biết điều khiển này, kiến thức tích lũy năm học đại học cộng với hướng dẫn thầy giáo, em thiết kế giao diện có chức tương tự, với mụch đích nghiên cứu, tiếp cận cơng nghệ Mặc dù em cố gắng thời gian làm khóa luận hạn chế trình độ hiểu biết em thấp nên việc thực đề tài gặp nhiều điều chưa hợp lý, sai sót Vậy em mong q thầy bạn bè thông cảm dẫn em nhiều Em xin chân thành lắng nghe góp ý từ phía Cuối lần em xin chân thành cảm ơn thầy cô bạn bè sinh viên giúp đỡ em nhiều thời gian làm khóa luận Giới hạn đề tài: Tìm hiểu mạch chức giao diện đo lường góc tà góc phương vị GS232 hãng YEASU Từ xác định nhiệm vụ yêu cầu cần giải thiết kế giao diện xác định góc tà góc phương vị Module đưa định điều khiển xoay anten theo hai góc để bám sát vệ tinh Viết chương trình phần mềm vận hành giao diện phần mềm thu thập liệu máy tính Mục đích nghiên cứu: Là để nghiên cứu học tập, thực hành thiết kế chế tạo bo mạch điện tử đo lường điều khiển dựa ứng dụng vi điều khiển Cũng sở để kiểm chứng kiến thức học học đường dịp để em khẳng định khả thực tế Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Bản chất đề tài thực việc tìm hiểu sử dụng vi điều khiển Để từ ứng dụng thiết kế hệ thống đo lường điều khiển mức độ không thật phức tạp Chứ khơng phải đòi hỏi trình độ cao, liên qua hệ thống anten định hướng vệ tinh nhân tạo Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang CHƯƠNG GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN CỦA ANTEN ĐỊNH HƯỚNG Trong hệ thống anten định hướng bám sát vệ tinh, cấu điều khiển dựa việc đóng ngắt rơle xung logic mức TTL làm đóng ngắt mạch điện làm quay mơtơ xoay góc tà xoay góc phương vị theo chiều thuận chiều nghịch Tổ hợp hai vận tốc góc quay tạo nên vận tốc hướng bám anten vệ tinh Khi môtơ quay đồng thời làm quay biến trở biến trở dội lại điện tương tự chiều giao diện Giá trị điện tương tự dội từ anten giao diện mang thông tin góc Hình vẽ sau mơ tả phần cấu hệ thống anten định hướng cấu xác đinh góc điều khiển nó: a) Mơ hệ điều khiển anten b) Một mơ hình anten thực tế Hình Mơ hình hệ điều khiển anten anten thực tế Người ta thiết kế thực tế cách hợp lý cho môtơ quay tương ứng làm anten quay qt tồn dải góc (với góc tà có dải góc nằm khoảng 00 đến 1800, quay góc phương vị có dải góc từ 00 đến 3600), biến trở quay có điện dội lại tương ứng khoảng 0V đến 5V Như với phận góc tà ta thấy: Khi anten quay từ 00 đến 1800 biến thiên khoảng 0V đến 5V Do ta thu tương tự có giá trị U(v) góc tà anten xác định: 10 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Ta sử dụng hai lối vào IN0 IN1 cho hai lối tương tự góc tà góc phương vị Các lối vào tương tự lại khơng dùng nên ta nối đất cho an tồn Do dùng lối vào tương tự nên ta cần dùng chân địa ADD A đủ để địa hóa hai lối vào Hình 32 Nối chân ADC0809 chân địa lại nối đất để luân = 0, dựa vào bảng địa hóa lối vào tương tự cho phần 5.3.1 ADD A = lối vào IN0 chọn, ADD A = lối vào IN1 chọn Chân địa ADD A nối tới điều khiển chân P2.1 AT89C51 Dựa vào giản đồ xung phần 5.3.1 ta thấy hai chân ALE chân START ADC0809 điều khiển chung chân AT89C51, chân P2.0 AT89C51 chọn Chân từ mức thấp lên mức cao lệnh cho ADC0809 chốt địa chỉ, từ cao thấp lệnh cho ADC0809 bắt đầu chuyển đổi Chân clock nuôi tần số 691,2kHz từ vi mạch đếm SN74LS393N Chân EOC nối tới chân P2.2 AT89C51, chân luân vi điều khiển dò xem chuyển trạng thái từ cao thấp hiểu ADC0809 báo cho biết chuyển đổi xong cần lấy kết Chân OE nối với chân P2.3 AT89C51 chân tư mức cao muốn ADC0809 cho liệu để đọc cần chuyển thấp, đầu ADC cho phép, sau lấy liệu vi điều khiển lại đặt OE lên cao để chuẩn bị cho chu kỳ chuyển đổi Các chân liệu (8 chân – tương ứng bit liệu lối ) đấu theo ý nghĩa bit với cổng P1 vi điều khiển để lấy liệu vi điều khiển sau chuyển đổi xong sau chu kỳ Các chân lại nối sau: chân VCC Vref (+) đấu vào nguồn ổn định +5V, Vref(-) GND đấu xuống đất Như ADC0809 cho độ phân giải 8-bit số, tương ứng 256 bước nhảy (= 28) mà thể cần chuyển đổi cực đại +5V, bước nhảy 5V/256 ≈ 19,53mV 67 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang 5.4.5 Sử dụng chân vi điều khiển AT89C51 Các chân AT89C51 sử dụng đấu nối hình Hình 33 Sơ đồ sử dụng chân AT89C51 Các chân sử dụng với lý giải sau: Các chân P2.0, P2.1, P22 P2.3 lý giải mục 5.4.4, GND nối đất, VCC nối nguồn, EA/VPP nối nguồn ta không dùng nhớ chương trình ngồi, chân XTAL1,2 nối với giao động thạch anh 11,0592MHz qua hai tụ hồi tiếp tạo dao động hình vẽ (tụ gốm 104) Chân reset được đấu nối theo hai mơ hình sau Hình 34 a) reset cấp nguồn b) reset tay Ở ta dùng mơ hình reset cấp nguồn 68 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Hai chân P3.0 P3.1 dùng để ghép nối vắt chéo chức với cổng nối tiếp COM máy tính thơng qua vi mạch chuyển mức MAX232 bít cổng P1 dùng làm ngõ vào để đọc giá trị ADC từ bít có trọng số tương ứng ADC0809 Các chân cổng P0 P2 cần kéo lên điện trở kéo cấu trúc port xuất nhập là: Hình 35 Cấu trúc chân AT89C51 Ta thấy qua hình vẽ cấu trúc port nên điện trở kéo cần đến, ta dùng điện trỏ 10K kéo lên +5V Bốn chân P0.0, P0.1, P0.2 P0.3 nối tương ứng jump để sử dụng thực tập với anten thực tế Do đề tài sử dụng phần không lớn nhớ nên với nhớ Kbytes EPROM 128 bytes RAM thoải mái dùng, khơng có việc ghép nối với nhớ chương trình ngồi Nên có nhiều chân lại AT89C51 khơng dùng đến ta bỏ ngỏ Tất nhiên đề tài mở rộng thêm phần tốn điều khiển anten nhớ nội AT89C51 không đủ Việc mở rộng nhớ điều tất nhiên có giải pháp kinh tế đơn giản dùng vi điều khiển tương tự có nhớ lớn mà thay đổi cấu trúc phần cứng AT89C55 chẳng hạn 5.5 Q trình làm mạch – thi cơng Mạch in làm sở mạch nguyên lý Sau anh mạch in sau dây (tất qua trình thiết kế chế tạo dựa phần mềm Protel) Bản mạch thiết kế lớp: 69 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Ảnh phần (top layer) mạch Ảnh phần đáy (bottom layer) mạch Hình 36 Ảnh mạch in mặt Ảnh mạch in mặt đầy đủ: Hình 37 Ảnh hai mặt mạch in 70 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Mạch thực tế thiết kế: Hình 38 Ảnh mạch in hồn thành 71 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang CHƯƠNG VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VÀ VẬN HÀNH 6.1 Giải thuật chương trình 6.1.1 Giới thiệu Hệ thống xử lý sử dụng rộng rãi lĩnh vực Tuy nhiên để hệ thống hoạt động hệ thống phải có chương trình cụ thể để vận hành Chương trình trình bày sau 6.1.2 Lưu đồ giải thuật cho chương trình Bắt đầu Đặt tốc độ baud 9600, start, bit liệu, bit stop Bắt đầu cho ADC hoặt động EOC=0? sai OE=0, đọc giá trị, gửi vào máy tính Hình 39 Lưu đồ thuật tốn cho chương trình AT89C51 72 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Bắt đầu sai TI = ? Xóa TI Gửi byte cổng nối tiếp Hình 40 Lưu đồ giải thuật gửi liệu cổng nối tiếp AT89C51 6.2 Chương trình Viết cho vi điều khiển AT89C51 để điều khiển ADC0809 hoặt động đồng thời lấy liệu số thu chuyển đổi ADC gửi vào cổng COM máy tính 6.2.1 Chương trình viết cho AT89C51 ; ;chuong trinh dieu khien cho bo giao dien ;Nguyen van dang k46DC ORG 0H MOV TMOD,#20H ;bo dinh thoi 1, che MOV TH1,#0FDH ;gia tri nap de co toc 9600 baud MOV SCON,#52H ;port noi tiep, che SETB TR1 ;khoi dong bo dinh thoi SALE EQU P2.0 ADDA EQU P2.1 EOC EQU P2.2 OE EQU P2.3 CLR SALE ;dua ve thap de dua len cao bat dau chot dia chi LOOP: SETB OE 73 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang ;dua len cao de dua ve thap la cho loi cua ADC CLR ADDA ;chon kenh loi vao IN0 SETB SALE ;dua tu thap len cao de chot dia chi CLR SALE ;dua tu cao ve thap de bat dau chuyen doi IN0: JB EOC,IN0 ;giam sat EOC ve thap la bao chuyen doi xong, bo qua vong lap CLR OE ;dua ve thap de cho phep loi MOV A,P1 ;lay gia tri ADC luu vao ghi ACC MOV R0,A ;luu gia tri ADC vao ghi R0 MOV A,#00H ;chuyen vao A gia tri la byte danh dau cho gia tri loi vao IN0 ACALL TRANS ;gui gia tri byte danh dau 00h vao may tinh MOV A,R0 ;lay lai gia tri ADC vua thu duoc vao ghi ACC ACALL TRANS ;gui gia tri ADC vua thu duoc cua IN0 vao may tinh ;bat dau co qua trinh chuyen cho kenh vao IN1 SETB ADDA ;chon kenh loi vao IN1 SETB SALE ;chot dia chi CLR SALE ;bat dau chuyen doi SETB OE ;dua len cao de dua ve thap thi cho phep loi IN1: JB EOC,IN1 ;giam sat chan EOC ve thap bao la da chuyen doi xong CLR OE ;dang o muc cao dua ve thap cho phep loi ADC MOV A,P1 ;lay gia tri ADC IN1 dua vao ACC MOV R0,A ;cat tam vao R0 MOV A,#0FFH ;chuyen vao ACC gia tri byte danh dau kenh IN1 ACALL TRANS ;gui byte danh dau vao may tinh MOV A,R0 ;tai tao lai gia tri ADC IN1 dua vao ACC ACALL TRANS ;gui tra tri ADC cua kenh IN1 vao may tinh SJMP LOOP TRANS: MOV SBUF,A HERE: JNB TI,HERE CLR TI RET END ; ;ket thuc chuong trinh. - 74 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang 6.2.2 Giải thích chương trình Trước tiên thiết đặt ban đầu tốc độ baud cho cổng nối tiếp, khởi động định thời ADC0809 có q trình điều khiển tuân theo bước sau: 1) Chọn kênh tương tự lối vào cách dùng chân địa A, B C theo bảng địa (cho phần 5.3.1) 2) Kích hoạt chân cho phép chốt địa ALE (Address Latch Enable) cách đưa xung thấp lên cao để chốt địa 3) Kích hoặt chân SC xung cao xuống thấp để bắt đầu chuyển đổi 4) Giám sát EOC để báo kết thúc chuyển đổi Đầu cao xuống thấp báo liệu chuyển đổi xong cần phải lấy 5) Kích hoặt chân đọc liệu OE ADC xung cao xuống thấp Do ta viết chương trình sau: CLR chân SALE (vì START ALE nối chung đặt tên SALE) để đưa thấp mụch đích chuẩn bị chuyển lên cao lệnh tiếp sau để kích hoạt ADC chốt địa Kế đến đưa chân OE lên cao để đưa thấp lệnh sau cho phép lối ADC Đưa chân ADDA thấp để chọn kênh tương tự lối vào IN0 (góc tà ) SETB SALE đưa thấp lên cao để bắt đầu chốt địa CLR SALE đưa thấp để bắt đầu chuyển đổi JB EOC,IN0 giám sát chân EOC thấp, chưa thấp chờ (lặp lệnh) Nếu thấp thực lệnh hiểu ADC chuyển đổi xong, chuẩn bị lấy kết CLR OE đưa thấp phép lối MOV A,P1 Lấy giá trị ADC lưu vào ghi A MOV R0,A cất tạm giá trị ADC vào R0 MOV A,#00H chuyển vào A giá trị 0, byte đánh dấu cho byte liệu cổng IN0 75 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Kế tiếp chuyển liệu từ R0 trở lại A gửi vào cổng COM Qúa trình diễn lặp lại tương tự lối vào IN1 Và lặp lại với quy trình vơi hạn với lệnh SJMP LOOP Về chương trình gửi liệu cổng COM sau: Chuyển giá trị cần gửi A, sau gửi A SBUF, chở bit cuối gửi cờ báo TI tự động set lên 1, sau xóa cờ để chuẩn bị gửi byte 6.3 Chương trình viết để đọc liệu máy tính Đọc từ cổng COM vi điều khiển AT89C51 gửi đến Chương trình viết ngơn ngữ Visual Basic Private Sub Command1_Click() Dim temp As Integer While (1) Do DoEvents Loop Until MSComm1.InBufferCount temp = Asc(MSComm1.Input) Text = Text & " " & temp Wend End Sub Private Sub Command2_Click() End End Sub Private Sub Form_Load() MSComm1.Settings = "9600,N,8,1" MSComm1.CommPort = MSComm1.InBufferSize = 1024 MSComm1.InputMode = comInputModeText MSComm1.PortOpen = True End Sub Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer) MSComm1.PortOpen = False End Sub 76 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang CHƯƠNG KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN 7.1 Kết thí nghiệm đánh giá kết Sau kết thử nghiệm đo giá trị ADC dao diện theo góc quay anten, thí nghiệm thực điều khiển anten hãng YEASU Thí nghiệm thực hành phòng kỹ thuật viễn thám – viện Vật lý 7.1.1 Kết phụ thuộc giá trị ADC vào góc phương vị Bảng 17 Sự phụ thuộc giá trị ADC đo vào góc phương vị Góc ADC Góc ADC Góc ADC Góc ADC Góc ADC Góc ADC Góc ADC 0 63 34 131 68 199 102 267 136 337 170 406 204 65 35 133 69 201 103 270 137 338 171 407 205 66 36 136 70 204 104 271 138 341 172 409 206 68 37 138 71 205 105 273 139 343 173 412 207 71 38 139 72 207 106 275 140 344 174 414 208 73 39 141 73 209 107 278 141 347 175 416 209 75 40 144 74 210 108 280 142 349 176 418 210 77 41 145 75 214 109 282 143 350 177 420 211 11 79 42 147 76 215 110 285 144 353 178 422 212 14 81 43 150 77 216 111 286 145 355 179 424 213 15 10 82 44 152 78 218 112 287 146 356 180 426 214 17 11 85 45 154 79 221 113 289 147 358 181 429 215 19 12 87 46 156 80 223 114 292 148 360 182 431 216 21 13 89 47 158 81 225 115 294 149 362 183 433 217 23 14 91 48 160 82 227 116 296 150 365 184 435 218 25 15 93 49 162 83 229 117 299 151 367 185 437 219 28 16 95 50 164 84 231 118 300 152 368 186 439 220 30 17 96 51 165 85 233 119 302 153 372 187 442 221 31 18 100 52 166 86 235 120 304 154 374 188 444 222 32 19 101 53 169 87 237 121 306 155 376 189 445 223 36 20 103 54 172 88 239 122 308 156 377 190 37 21 105 55 173 89 241 123 310 157 380 191 39 22 107 56 175 90 244 124 312 158 382 192 41 23 109 57 178 91 245 125 314 159 385 193 43 24 110 58 179 92 246 126 316 160 386 194 45 25 114 59 181 93 250 127 318 161 388 195 47 26 115 60 184 94 252 128 321 162 390 196 50 27 117 61 186 95 254 129 324 163 392 197 51 28 120 62 187 96 257 130 325 164 394 198 53 29 121 63 189 97 258 131 326 165 396 199 55 30 124 64 191 98 259 132 329 166 397 200 57 31 125 65 194 99 262 133 330 167 399 201 59 32 128 66 195 100 264 134 333 168 402 202 60 33 130 67 197 101 266 135 335 169 404 203 77 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang 7.1.2 Kết phụ thuộc giá trị tương tự phản hồi từ anten vào góc tà Bảng 18 Sự phụ thuộc điện thu vào góc tà GĨC Volt GÓC 0.05 50 0.24 55 10 0.37 60 15 0.5 20 0.65 25 Volt GÓC Volt GÓC Volt 1.6 100 3.15 150 4.7 1.72 105 3.32 155 4.86 1.87 110 3.47 160 5.01 65 2.03 115 3.63 165 5.14 70 2.18 120 3.79 170 5.27 0.79 75 2.34 125 3.93 175 5.43 30 0.94 80 2.51 130 4.09 180 5.57 35 1.09 85 2.68 135 4.24 40 1.25 90 2.83 140 4.41 45 1.39 95 2.98 145 4.57 Và đồ thị thể hai phụ thuộc dac trung gia tri ADC-Goc phuong vi 250 gia tri ADC 200 150 100 50 0 100 200 300 400 500 goc phuong vi Hình 41 Đồ thị thể mối quan hệ góc – giá trị thu 7.1.3 Nhận xét kết Thông qua việc đo lường ta thấy kết nói chung hồn tồn tuyến tính Tức mối quan hệ góc quay phản hồi hồn tồn tuyến tính Module đo lường ta mắc số sai số không tránh khỏi chẳng hạn là: Sai số chuyển đổi ADC Sai số phụ thuộc vào độ phân giải ADC Bộ ADC ta có độ phân giải 8-bit Tuy nhiên ứng dụng ta đo đạc góc anten Nên khơng đòi hỏi độ phân giải thật cao Với độ phân giải sai số chấp nhận 78 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang 7.2 Kết luận Sau gần ba tháng thực đề tài với nhiều cố gắng nỗ lực thân với tận tình hướng dẫn thầy bạn sinh viên đồng nghiệp Tập luận văn hoàn thành thời gian quy định theo yêu cầu đặt thiết kế mạch đo xác định góc tà góc phương vị hệ thống anten định hướng, ghép nối máy tính với khả mở rộng điều khiển anten bám vệ tinh thu tín hiệu Để thực yêu cầu em nghiên cứu, tìm hiểu kiến thức liên quan đến vi điều khiển vi xử lý, hệ thống đo lường phương pháp ghép nối máy tính, phương pháp chuyển đổi tương tự số nhiều vấn đề khác liên quan đến đề tài Nội dung đề tài bao gồm vấn đề sau: Phần kiến thức: - Khảo sát vi điều khiển họ MCS-51 AT89C51 - Khảo sát phương pháp chuyển đổi tương tự số - Các hệ thống đo lường - Cấu trúc ghép nối máy tính Phần thi cơng – thiết kế - Đã thiết kế thành công card giao yêu cầu toán đặt - Xây dựng lưu đồ giải thuật - Viết chương trình - Thi cơng lắp ráp kiểm tra, thực nghiệm đạt yêu cầu anten định hướng thật Theo nhận định chủ quan cá nhân em em khẳng định trình bầy tương đối đầy đủ nội dung, kiến thức có liên quan giải yêu cầu đặt Tuy nhiên thời gian trình độ chun mơn có hạn thiếu xót nhiều nhiều bất cập 79 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Cuối em xin bầy tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội dẫn dắt em suốt năm ngồi giảng đường đại học Xin chân thành cảm ơn tới bạn sinh viên tham gia góp ý, giúp đỡ q trình làm đề tài tốt nghiệp 80 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang Tài liệu tham khảo: [1] I.Scott Mackenzie, The 8051 microcontroller [2] Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng, Cấu trúc lập trình họ vi điều khiển 8051 – NXB Khoa học kỹ thuật [3] Nguyễn Kim Giao, Giáo trình Kỹ Thuật Số– Tài liệu lưu hành nội trường ĐH Cơng Nghệ [4] Phạm Minh Hà, Giáo trình Kỹ Thuật mạch điện tử – NXB Khoa học kỹ thuật [5] Tống Văn On, Họ vi điều khiển 8051– NXB lao động xã hội [6] Ngơ Diên Tập, Lập trình ghép nối máy tính Windows– NXB Khoa học kỹ thuật [7] Đỗ Xuân Tiến, Kỹ thuật vi xử lý lập trình Assembly cho hệ vi xử lý – NXB Khoa học kỹ thuật [8] Trần Quang Vinh, Nguyên lý phần cứng kỹ thuật ghép nối máy tính – NXB Giáo Dục [9] http://www.alldatasheet.com 81 ... sau mơ tả phần cấu hệ thống anten định hướng cấu xác đinh góc điều khiển nó: a) Mơ hệ điều khiển anten b) Một mơ hình anten thực tế Hình Mơ hình hệ điều khiển anten anten thực tế Người ta thiết... liên qua hệ thống anten định hướng vệ tinh nhân tạo Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Văn Đang CHƯƠNG GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN CỦA ANTEN ĐỊNH HƯỚNG Trong hệ thống anten định hướng bám... giản hiển thị kết thu hệ thống đo lường túy Trong hệ thống Anten định hướng vậy, kỹ thuật điều khiển Anten phong phú Thuật tốn phải đủ hiệu điều khiển anten bám sát (tracking) vệ tinh (các vệ tinh