ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID (có code và layout bên dưới)

ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID (có code và layout bên dưới) ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID (có code và layout bên dưới) ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID (có code và layout bên dưới) ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID (có code và layout bên dưới) ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID (có code và layout bên dưới)

ĐỒ ÁN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ X DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .XI DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XII CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1.1 Mục đích đề tài 1.1.2 Ứng dụng 1.1.3 Yêu cầu đề tài CHƯƠNG THIẾT KẾ TỔNG QUÁT 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI 2.2 LINH KIỆN CHÍNH 2.2.1 PIC 16F877A 2.2.2 Module thu phát hồng ngoại .4 2.2.3 Module Bluetooth 2.2.4 Động DC CHƯƠNG THIẾT KẾ CHI TIẾT 3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CHI TIẾT .6 3.2 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ THI CÔNG 4.1 MÔ PHỎNG 4.1.1 Điều kiện mô 4.1.2 Kết mô .8 4.2 THI CÔNG CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 KẾT LUẬN 5.2 ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.2.1 Ứng dụng thực tiễn 5.2.2 Hướng phát triển .10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 PHỤ LỤC 12 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1: SƠ ĐỒ KHỐI Hình 2.2: SƠ ĐỒ CHÂN PIC 16F877A .3 Hình 2.3: MODULE THU PHÁT HỒNG NGOẠI Hình 2.4: MODULE BLUETOOTH Hình 2.6: ĐỘNG CƠ DC .5 Hình 3.1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Hình 3.2: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT .7 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 4.1: KẾT QUẢ TEST MẠCH .8 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT A Ampere ADC Analog Digital Converter PIC Programmable Intelligent computer VAC Volts Alternating Current VDC Volts Direct Current V Voltage ĐỒ ÁN Trang 1/15 CHƯƠNG TỒNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI - 1.1.1 Mục đích đề tài Thiết kế hệ thống điều khiển động DC, sử dụng PIC 16F877A Lập trình hệ thống điều khiển hiển thị tốc độ - 1.1.2 Ứng dụng Khoa học cơng nghệ ngày phát triển lĩnh vực điều khiển cần phải mở rộng Vì việc điều khiển quan sát trạng thái động quan trọng, góp phần phần triển cơng nghiệp tự động hóa - 1.1.3 u cầu đề tài Sử dụng vi điều khiển PIC - Dùng động DC với encode - Tìm hiểu giải thuật PID - Đo tốc độ encode - Hiển thị tốc độ lên điện thoại di động - Thiết kế thi công mạch CHƯƠNG THIẾT KẾ TỔNG QUÁT 2.1 Sơ đồ khối ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 2/15 Hình 2.1: Sơ đồ khối - Khối nguồn:  Sử dụng nguồn 12V có nhiệm vụ cấp nguồn cho khối khác hoạt động - Khối cảm biến:  Sử dụng Module thu phát hồng ngoại xuất cho PIC 16F877A - Khối điều khiển:  Sử dụng PIC 16F877A nạp Code => tùy thuộc vào việc cảm biến thu phát hồng ngoại xuất tin hiệu cãm biến, PIC 16F877A điều khiển chân ngõ hiển thị lên thiết bị di động thông qua Bluetooth - Khối thiết bị di động:  Thiết bị di động có nhiệm vụ hiển thị tốc đo - Khối Bluetooth:  Gửi thông thông tin lên thiết bị di động - Khối Động DC :  Sử dụng động DC để đo tốc độ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 3/15 2.2 Linh kiện 2.2.1 PIC 16F877A[4] Hình 2.2: Sơ đồ chân PIC 16F877A[4] Từ sơ đồ chân trên, ta rút nhận xét ban đầu sau: - PIC16F877A có tất 40 chân - 40 chân chia thành PORT, chân cấp nguồn, chân GND, chân thạch anh chân dùng để RESET vi điều khiển - port PIC16F877A bao gồm:  PORT B: chân  PORT D: chân  PORT C: chân  PORT A: chân  PORT E: chân 2.2.2 Module thu phát hồng ngoại[1] ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 4/15 Hình 2.3: 2.2.2 Module thu phát hồng ngoại[ [1] - Chân 1: Đấu với nguồn Nguồn cung cấp 3V đến 5V tùy mục đích sử dụng - Chân 2: Chân nối đất - Chân 3: Output – Chân tín hiệu - Module Thu Phát Hồng Ngoại phát khoảng cách 2cm đến 30cm Nhưng khoảng cách cho kết tốt thực tế 2cm đến 10cm 1.1.1 Module Bluetooth[3] Hình 2.4: Module Bluetooth HC05[3] - Điện áp hoạt động : +3.3VDC - 30mA Dải tần hoạt động được: 2.4GHz Kích thước : 26.9mm x 13mm x 2.2mm 1.1.2 Động DC[3] ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 5/15 Hình 2.6: Động DC[3] - Chiều dài động cơ: 40mm - Đường kính động cơ: 27.5mm - Trục đường kính: 2.3mm - Phạm vi điện áp: 6V đến 12V CHƯƠNG THIẾT KẾ CHI TIẾT 3.1 Sơ đồ nguyên lý chi tiết ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 6/15 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý Nguyên lý hoạt động: - PIC 16F877A nạp code, nhận tín hiệu mức thấp Cảm biến thu phát hồng ngoại nhận tín hiệu vào, vi xử lý thực chuyển đổi tín hiệu từ dạng tương tự sang tín hiệu số - Đồng thời thực kết nối mạch thiết bị bị di động thông qua Bluetooth - Khi hồng ngoại cảm biến được, PIC 16F877A xử lý theo code nạp sẵn Xuất chân 25 26 Gửi tốc độ đo lên điện thoại di động qua Bluetooth 3.2 Lưu đồ giải thuật START ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 7/15 Kết nối Bluetooth Sai Kết nối lại Đúng Thực đếm xung đông Ngắt timer để đo tốc độ Hiển thị tốc độ điện thoại di động END Hình 3.2: Lưu đồ giải thuật  Giải thích lưu đồ - Đầu tiên, cấp nguồn cho mạch, vi điều khiển tiến hành khởi tạo Sau thực kết nối với điện thoại qua Bluetooth, cảm biến thu phát hồng ngoại đo tốc độ động DC Đồng thơi vi xử lý PIC 16F877A gửi thông tin tốc độ lên điện thoại di động qua Bluetooth CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ THI CƠNG 4.1 Mơ - 4.1.1 Điều kiện mơ Dùng vi điều khiển PIC - Đo tốc độ encode ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 8/15 - Hiển thị thông tin điện thoại di động 4.1.2 Kết mô Bảng 4.1: Kết test mạch - Kết test mạch Nguồn cấp cho Mạch 12V Chân số 25 12V/ 0.99A Chân 26 12V/099A Đèn led mạch chớp liên tục thực lấy tốc độ động hiển thị tốc độ lên điện thoại - 4.2 Thi công Kết thực tế giống với kết mô - Đo tốc độ - Thông tin hiền thị điện thoại di động KẾT LUẬN 4.3Kết luận - Như q trình phân tích thi cơng mạch, tơi nghiên cứu phần lớn vấn đề cốt lõi đề tài, thời gian nghiên cứu kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót mong q thầy đóng góp ý kiến để đồ án hoàn chỉnh  Ưu điểm: - Mạch thiết kế nhỏ ngọn, ta dễ dàng điều chỉnh tùy thuộc vào yêu cầu trường hợp cụ thể - Cấu tạo hoạt động đơn giản - Có thể mở rộng phát triển dễ dàng - Dễ lắp đặt, thiết lập sữa chữa - Sử dụng linh kiện quen thuộc ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 9/15  Nhược điểm: - Cấu tạo mạch đơn giản, cơng suất nhỏ - Phải tính tốn, điều chỉnh lại thơng số trường hợp khác - Tín hiệu từ cảm biến xuất nhiễu hoạt động cự ly ngắn - Mạch thật test phạm vi nhỏ, sử dụng cảm biến dễ bị nhiễu tín hiệu 4.4Ứng dụng hướng phát triển - 4.4.1 Ứng dụng thực tiễn Bên canh mục đích điều khiển, đề tài ứng dụng nhiều lĩnh vực khác giám sát, bảo trì - 4.4.2 Hướng phát triển Hiển thị tốc độ qua internet - Lưu trữ liệu google drive - Giao tiếo wifi ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 10/15 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: - [1] http://hshop.vn/products/cam-bien-hong-ngoai - [2] http://linhkientudong.vn/ro-le-24v-5-chan_i1804_c223.aspx - [3] http://www.dientuvietnam.net - [4] http://www.picvietnam.com/forum/archive/index.php/t-1198.html Tiếng Anh: - [5] http://www.alldatasheet.com/ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 11/15 PHỤ LỤC Code nạp cho PIC 16F877A #include #include #include #FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOPROTECT, NODEBUG, NOBROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT #USE DELAY(CLOCK=20000000) #use rs232(baud=9600,parity=N,xmit=PIN_C6,rcv=PIN_C7,bits=8) //khai bao ngo vao #define xung RB0 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 12/15 #define K1 RD0 //khai bao cac ham so nguyen int soxung=0; int8 count=0; //char str[10]; #INT_EXT // ngat ngoai tu encoder void ext_isr() { soxung++;//dem xung tang dan theo bien thoi gian } #INT_TIMER1 // ngat timer de doc toc void interrupt_timer1() { count++;//dem tang dan set_timer1(15535); if(count==30) { //thoi gian doc toc la 10*20=200ms // LCD_putcmd(0x8a); ((soxung%10000)/1000);//nghin ((soxung%1000)/100);//tram ((soxung%100)/10);//chuc (soxung%10);//don vi //sprintf(str, "s,%ld,e\n", (long)soxung); printf("s %d e", soxung); count=0; soxung=0; } ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 13/15 } void main() { trisa=0x00; trisb=0x01; // trisd=0xFF; trisc=0x00; printf("hello"); setup_timer_1(t1_internal);//khoi tao che hoat dong timer1 SET_TIMER1(15536); //T_dinhthoi = (65536-15536)/(20.000/4) = 10000us = 10ms enable_interrupts(int_ext); //su dung ngat cho bo xung ext_int_edge(0,h_to_l); disable_interrupts(int_timer1); enable_interrupts(global);//ngat toan cuc DUNG://che dung dong co disable_interrupts(int_timer1);//tat che ngat ngoai cua timer1 ( ngung lay xung tu bo encoder ) ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 14/15 while(true) { IF(K1==0) {WHILE(K1==0){}GOTO CHAY;} } CHAY://che chay dong co enable_interrupts(int_timer1);//bat che ngat ngoai cua timer1 ( lay xung tu bo encoder ) while(true) { IF(K1==0) {WHILE(K1==0){}GOTO DUNG;} } } ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ... Khối Bluetooth:  Gửi thông thông tin lên thiết bị di động - Khối Động DC :  Sử dụng động DC để đo tốc độ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY ĐỒ ÁN Trang 3/15 2.2 Linh... Bluetooth HC05[3] - Điện áp hoạt động : +3.3VDC - 30mA Dải tần hoạt động được: 2.4GHz Kích thước : 26.9mm x 13mm x 2.2mm 1.1.2 Động DC[ 3] ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC DÙNG GIẢI THUẬT PID SVTH: PHAN XUÂN HUY... trạng thái động quan trọng, góp phần phần triển cơng nghiệp tự động hóa - 1.1.3 Yêu cầu đề tài Sử dụng vi điều khiển PIC - Dùng động DC với encode - Tìm hiểu giải thuật PID - Đo tốc độ encode - Hiển