Đang tải... (xem toàn văn)
HỆ THỐNG làm mát NHÀ XƯỞNG DÙNG PIC (có code và layout) ....... HỆ THỐNG làm mát NHÀ XƯỞNG DÙNG PIC (có code và layout) ....... HỆ THỐNG làm mát NHÀ XƯỞNG DÙNG PIC (có code và layout) ....... HỆ THỐNG làm mát NHÀ XƯỞNG DÙNG PIC (có code và layout) ....... HỆ THỐNG làm mát NHÀ XƯỞNG DÙNG PIC (có code và layout) .......
ĐỒ ÁN HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG DÙNG PIC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT IX CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU LINH KIỆN .1 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT GIỚI THIỆU LINH KIỆN 2.1 Cảm biến LM 35 .2 2.1.1 Giới thiệu .2 2.1.2 Sơ đồ chân 2.1.3 Nguyên lý hoạt động 2.2 PIC 16F877A .3 2.2.1 Giới thiệu .4 2.2.2 Sơ đồ chân 2.2.3 Sơ đồ nguyên lý 2.2.4 Bộ Nhớ Rom 2.3 IC L7805 2.3.1 Giới thiệu .7 2.3.2 Sơ đồ chân 2.3.3 Nguyên lý hoạt động 2.4 CÁC LINH KIỆN KHÁC 2.4.1 Biến áp 2.4.2 Điện trở R 2.4.3 Diode cầu .7 2.4.4 Tụ điện C .7 2.4.5 Led đoạn 2.4.6 Transitor CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH 2.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG .9 2.2 SƠ ĐỒ MẠCH IN 2.3 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 10 CHƯƠNG 3: THỰC THI PHẦN CỨNG .11 3.1 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT .12 3.2 MẠCH THỰC TẾ 13 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN, ỨNG DỤNG VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .14 4.1 KẾT LUẬN 14 4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 PHỤ LỤC 15 DANH MỤC CÁC HÌNH V Hình 1-1: Sơ đồ khối hệ thống làm mát nhà xưởng Hình 1-2: Sơ đồ chân cảm biến LM 35 Hình 1-3: Sơ đồ chân PIC 16F877A Hình 1-4: Sơ đồ PIC 16F877A Hình 1-5: Sơ đồ chân PIC 16F877A Hình 1-6: Bộ nhớ liệu PIC 16F877A Hình 7: Sơ đồ chân IC L7805 Hình 2-1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống Hình 2-2: Giải thuật hệ thống Hình 2-3: Sơ đồ mạch in .9 Hình 2-4: Mạch thực tế DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PIC : Programmable Intelligent Computer LED: Light Emitting Diode ĐỒ ÁN Trang / 14 CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG ĐO NHIỆT ĐỘ(LM35) NGUỒN5V DC VI ĐIỀU KHIỂNPIC16F877A HIỂN THỊLED Đoạn Hình 1-1: Sơ đồ khối máy đo nhiệt độ Khối nguồn: Khối nguồn cung cấp điện áp 5V cho hệ thống Khối đo nhiệt độ: Xác định nhiệt độ hệ thống Khối vi điều khiển: Là não hệ thống, trung tâm xử lý Khối hiển thị: Hiển thị nhiệt độ đo thông qua LED đoạn HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 GIỚI THIỆU LINH KIỆN 2.1 Cảm biến LM 35 2.1.1 Giới thiệu LM 35 cảm biến tiêu hao điện thấp sử dụng điện áp 5V Cảm biến gồm có chân, chân nguồn, chân tín hiệu dạng Analog 2.1.2 Sơ đồ chân Chân 1: Điện áp vào nguồn 5V Chân 2: OUTPUT liệu dạng điện áp Chân 3: GND nối đất Hình 1-2: Sơ đồ chân LM 35 2.1.3 Nguyên lý hoạt động LM35 - > ADC - > Vi điều khiển hệ số theo nhiệt độ LM35 10mV/1 độ C Giả sử điện áp Vcc cấp cho LM35 5V ADC 10bit Vậy bước thay đổi LM35 5/(2^10) = 5/1024 Giá trị ADC đo điện áp đầu vào LM35 (t*k)/(5/1024) = ((10^-2)*1024*t)/5 = 2.048*t Vậy nhiệt độ ta đo t = giá trị ADC/2048 Công thức : Vol = 5000.0f/1023* ADCValue Nhiệt độ = Vol/10 Tầm đo -55 độ C đến 150 độ C Ngõ điện áp tuyến tính 10mV/độ C Tại -55 độ C : V Out = -550mV Tại độ C : V Out = 0mV HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 Tại 150 độ C : V Out = 1500mV HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.2 PIC 16F877A 2.2.1 Giới thiệu PIC tên viết tắt Máy tính khả trình thơng minh (Programable Intelligent Computer) hãng General Instrument đặt tên, vi điều khiển họ PIC1650 Hãng Microchip tiếp tục phát triển dòng sản phẩm Cho đến nay, sản phẩm vi điều khiển PIC Microchip gần 100 loại, từ họ 10Fxxx đến họ 12Cxxx, 17Cxx, 16Fxx, 16Fxxx, 16FxxxA, 16LFxxxA, 18Fxxx 18LFxxx,… 2.2.2 Sơ đồ chân Chân : Reset Chân 2-7: chân PORT A Chân 15-18, 23-26 : chân PORT C Chân 13,14: Thạch anh Chân 12,31: GND nối đất Chân 33-40: chân PORT B Chân 19-22, 27-30: chân PORT D Chân 8-10: chân PORT E Chân 11,32: Nguồn Vcc Hình 1-3: Sơ đồ chân PIC16F877A HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.2.3 Sơ đồ Hình 1-4: Sơ đồ PIC 16F877A HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.2.4 Bộ Nhớ Tổ chức nhớ Cấu trúc nhớ vi điều khiển PIC 16F877A bao gồm nhớ chương trình (Program memory) nhớ liệu ( Data memory) Bộ Nhớ chương trình Hình 1-5: Sơ đồ chân PIC 16F877A HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 Bộ nhớ liệu Hình 1-6: Bộ nhớ liệu PIC 16F877A HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.3 IC L7805 2.3.1 Giới thiệu L7805 mạch tích hợp chỉnh điện áp Đây dòng IC họ 78xx điều chỉnh điện áp tuyến tính cố định Nguồn điện áp mạch có biến động không cho lượng điện áp cố định Các vi mạch điều chỉnh điện áp tri điện áp đầu giá trị không đổi Các xx 78xx cho biết đại lượng điện áp cố định thiết kế để cung cấp: 7805 cung cấp nguồn +5V… 2.3.2 Sơ đồ chân Chân 1: Nguồn Vcc Chân 2: Nối đất GND Chân 3: Điện áp Vout 5V Hình 7: Sơ đồ chân IC L7805 2.3.3 Nguyên lý hoạt động Nguồn điện xoay chiều 220VAC qua biến áp hạ áp xuống 12VAC qua chỉnh lưu biến đổi dòng AC sang DC Tụ điện C có nhiệm vụ làm phẳng điện áp cho điện áp chiều Cuối qua ổn áp LM7805 cho điện áp 5V 2.4 CÁC LINH KIỆN KHÁC 2.4.1 Biến áp Thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều gồm cuộn sơ cấp (điện áp vào) cuộn thứ cấp (điện áp ra) HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.4.2 Điện trở R Điện trở linh kiện dùng phổ biến mạch điện tử Công dụng điện trở hạn chế điều chỉnh dòng điện lưu phân chia điện áp mạch điện 2.4.3 Diode cầu Vì mạch yêu cầu sử dụng nguồn chiều DC nên việc sử dụng diode cầu để chuyển từ nguồn xoay chiều AC sang nguồn chiều DC bắt buộc 2.4.4 Tụ điện C Chức tụ để lọc nhiễu làm phẳng điện áp Tụ điện phân cực làm phẳng thành phần điện áp nhấp nhô sau q trình chỉnh lưu Tụ điện khơng phân cực dập thành phần có tầng số cao 2.4.5 Led đoạn Led đoạn loại linh kiện hiển thị đơn giản, bao gồm loại Anode chung (nối nguồn Vcc) Catote chung (nối đất GND) 2.4.6 Transitor Transistor hay tranzito loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường sử dụng phần tử khuếch đại khóa điện tử Transistor nằm khối đơn vị xây dựng nên cấu trúc mạch máy tính điện tử tất thiết bị điện tử đại khác Vì đáp ứng nhanh xác nên transistor sử dụng nhiều ứng dụng tương tự số, khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, tạo dao động Transistor kết hợp thành mạch tích hợp (IC), tích hợp tới tỷ transistor diện tích nhỏ HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 10 / 14 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH 2.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ Hình 2-1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống 2.2 GIẢI THUẬT BẮT ĐẦU QUẠT TẢN NHIỆT CHẠY ĐO NHIỆT ĐỘ NẾU NHIỆT ĐỘ > 50 ĐỘ C VÀ < 40 ĐỘ C HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ TÍNH TỐN NHIỆT ĐỘ TƯƠNG ỨNG ĐO ĐƯỢC Hình 2-2: Giải thuật hệ thống HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG KẾT THÚC ĐỒ ÁN Trang 11 / 14 2.3 SƠ ĐỒ MẠCH IN Hình 2-3: Sơ đồ mạch in 2.4MẠCH THỰC TẾ Hình 2-4: Mạch thực tế HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 12 / 14 2.5 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG - Biến áp 220VAC chuyển thành 12VAC, sau cho dòng qua diode cầu để chuyển đổi thành dòng DC Tiếp tục qua tụ làm phảng lọc nhiễu Cuối vào IC L7805 cho điện áp 5V cung cấp cho mạch - Nhiệt độ đo thông qua cảm biến LM 35 Dữ liệu đọc liệu tương tự số, sau chuyển đến vi điều khiển PIC 16F877A để xử lý Trong này, liệu tính theo cơng thức mặc định đễ số nhiệt độ tương ứng Sau đó, xét đến điều kiện mà đề tài yêu cầu ví dụ ngưỡng đo 50 độ C - Khi đạt ngưỡng 50 độ C relay bật làm quạt tản nhiệt chạy làm mát cảm biến LM 35 đến nhiệt độ hạ xuống đến ngưỡng 50 độ C relay tắt quạt tản nhiệt ngừng quay - Cuối cùng, số độ C đo LED đoạn LED đầu, LED sau mặc định độ C HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 13 / 14 CHƯƠNG 3: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN NHẬN XÉT Hệ thống làm mát nhà xưởng với ngưỡng đo 50 độ C phù hợp cho môi trường làm việc tương đối cao so với nhiệt độ mơi trường bình thường Và điểm hạn chế mạch nều nhiệt độ q cao q thấp nguy cháy mạch KẾT LUẬN Trong trình thực thiết kế mạch em ứng dụng nội dung học cộng thêm tư liệu tham khảo sau q trình tìm tòi với mục đích hồn thành nhiệm vụ giao Hy vọng thông qua đề tài này, thầy bạn có thêm tài liệu để nghiên cứu HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 14 / 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.electroschematics.com/7642/pic16f877a-datasheet/ [2] http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/39582b.pdf [3] http://hshop.vn/products/cam-bien-nhiet-do-lm35-2 [4] https://www.youtube.com/watch?v=D7qMkgCW4k8 HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 15 / 14 PHỤ LỤC int Code7Seg[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; unsigned int x; int chuc,donvi,nhietdo; void main() { TRISB = 0X00; TRISC = 0X00; trisd = 0x00; while(1) { x = Adc_Read(0); x = ((5000.0f/1023*x)); nhietdo = x/10; chuc=nhietdo/10; donvi=nhietdo%10; PORTB=Code7Seg[chuc]; PORTC.B2=0; delay_ms(1); PORTC.B2=1; PORTB=Code7Seg[donvi]; PORTC.B1=0; delay_ms(1); PORTC.B1=1; HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 16 / 14 PORTB=0x9C; PORTC.B3=0; delay_ms(1); PORTC.B3=1; PORTB=0xC6; PORTC.B4=0; delay_ms(1); PORTC.B4=1; if (nhietdo 50 ) {PORTD.B1 = 0xff; } else { PORTD.B1 = 0x00; } } } HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ... độ C : V Out = 0mV HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 Tại 150 độ C : V Out = 1500mV HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.2 PIC 16F877A 2.2.1 Giới thiệu PIC tên viết tắt Máy... 11,32: Nguồn Vcc Hình 1-3: Sơ đồ chân PIC1 6F877A HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.2.3 Sơ đồ Hình 1-4: Sơ đồ PIC 16F877A HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang / 14 2.2.4 Bộ Nhớ Tổ... mặc định độ C HỆ THỐNG LÀM MÁT NHÀ XƯỞNG ĐỒ ÁN Trang 13 / 14 CHƯƠNG 3: NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN NHẬN XÉT Hệ thống làm mát nhà xưởng với ngưỡng đo 50 độ C phù hợp cho môi trường làm việc tương đối