THIẾT KẾ MẠCH BIẾN ĐỔI AD CHO CẢM BIẾN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NẠP

ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài : THIẾT KẾ MẠCH BIẾN ĐỔI AD CHO CẢM BIẾN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NẠP Giáo viên hướng dẫn : Lớp : Sinh viên thực hiện : NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Hưng Yên ngày......tháng.....năm........ Giảng viên hướng dẫnLời nói đầu Cùng với sự phát triển của nền kinh tế và khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Ngành cơ điện tử ô tô nói chung đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể. Để thúc đẩy nề kinh tế của đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ trẻ đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo thì phải đưa ra các phương tiện dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ của con người ngày càng cao mới đáp ứng được nhu của xã hội. Trường ĐHSPKT Hưng Yên là một trong số những trường đã rất chú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạy cũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao. Để các sinh viên có tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em đã được giao cho thực hiện đồ án: “ THIẾT KẾ MẠCH CHUYỂN ĐỔI AD CHO CẢM BIẾN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NẠP”nhằm củng cố về mặt kiến thức thực tế, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên nghành. Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn cùng với sự nỗ lực cố gắng, tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của em về mặt cơ bản đã hoàn thành. Trong quá trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chế kinh nghiệm còn ít nên không thể tránh khỏi sai sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo trong khoa để đồ án của chúng em ngày càng hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo cùng với các thầy cô giáo trong khoa đã giúp chúng em hoàn thành đồ án. CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH CHUYỂN ĐỔI AD1.1. GIỚI THIỆU CHUNG Chương này nêu lên nguyên tắc chung chuyển đổi tín hiệu tương tự (Analog) thành tín hiệu số (Digital) AD và chuyển đổi tín hiệu số (Digital) thành tín hiệu tương tự (Analog) DA. Nêu một số mạch điện để thực hiện các quá trình đó. Các vấn đề của chương gồm: Cơ sở lý luận: Khái niệm chung về chuyển đổi AD, DA, các tham số cơ bản, giải biến đổi của điện áp tín hiệu tương tự đầu vào, độ chính xác của qúa trình chuyển đổi AD, tốc độ chuyển đổi. Các bước chuyển đổi AD: lấy mẫu và giữ mẫu, lượng tử hoá, mã hoá. Các phương pháp chuyển đổi AD. + Chuyển đổi AD theo phương pháp song song. + Chuyển đổi AD theo phương pháp đếm đơn giản. + Chuyển đổi AD theo phương pháp hai sườn dốc. So sánh các phương pháp chuyển đổi AD. Chuyển đổi AD phi tuyến: đặc tính của chuyển đổi AD phi tuyến, đặc tính của bộ chuyển đổi DA phi tuyến. Đặc tính của bộ chuyển đổi AD, DA phi tuyến thực tế. Các phương pháp chuyển đổi DA. + Các bước chyuển đổi DA. + Chuyển đổi DA bằng phương pháp thang điện trở. + Chuyển đổi DA bằng phương pháp mạng điện trở. 1.2. NỘI DUNG1.2.1. Cơ sở lý luận1.2.1.1. Khái niệm chung Để ghép nối giữa nguồn tín hiệu tương tự với các hệ thống xử lý số người ta dùng các mạch chuyển đổi tương tự số (viết tắt là AD) nhằm biến đổi tín hiệu tương tự sang dạng số. Hoặc dùng mạch chuyển đổi số tương tự (viết tắt là DA) trong trường hợp cần biến đổi số sang dạng tương tự.1.2.2.1. Các tham số cơ bản 1.2.2.1.1. Giải biến đổi của điện áp tín hiệu tương tự ở đầu vào Là khoảng điện áp mà bộ chuyển đổi AD thực hiện được. Khoảng điện áp đó có thể lấy trị số từ 0 đến giá trị dương hoặc âm nào đó hoặc cũng có thể là điện áp hai cực tính từ UAm đến +UAm 1.2.2.1.2. Độ chính xác của bộ chuyển đổi AD. Tham số đầu tiên đặc trưng cho độ chính xác của bộ AD là độ phân biệt. Ta biết rằng đầu ra của bộ AD là các giá trị số sắp xếp theo quy luật của một loại mã nào đó. Số các số hạng của mã số đầu ra tương ứng với dải biến đổi của điện áp vào, cho biết mức chính xác của phép biến đổi.1.2.2.1.3. Tốc độ chuyển đổi: Tốc độ chuyển đổi cho biết kết quả chuyển đổi trong một giây được gọi là tần số chuyển đổi fC. Cũng có thể dùng tham số thời gian chuyển đổi TC để đặc trưng cho tốc độ chuyển đổi. TC là thời gian cần thiết cho một kết quả chuyển đổi. Chú ý rằng f C 1. Khi bộ chuyển AD có tốc độ cao thì độ chính xác giảm hoặc ngược lại, nghĩa là tộc độ chuyển đổi và độ chính xác mâu thuẫn với nhau. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà dung hoà giữa các yêu cầu đó một cách hợp lí. 1.2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI AD Có nhiều phương pháp chuyển đổi AD, người ta phân ra bốn phương pháp biến đổi sau: Biến đổi song song. Trong phương pháp chuyển đổi song song, tín hiệu được so sánh cùng một lúc với nhiều giá trị chuẩn. Do đó tất cả các bit được xác định đồng thời và đưa đến đầu ra. Biến đổi nối tiếp theo mã đếm: Ở đây quá trình so sánh được thực hiện lần lượt từng bước theo quy luật của mã đếm. Kết quả chuyển đổi được xác định bằng cách đếm số lượng giá trị chuẩn có thể chứa được trong giá trị tín hiệu tương tự cần chuyển đổi. Biến đổi nối tiếp theo mã nhị phân. Quá trình so sánh được thực hiện lần lượt từng bước theo quy luật mã nhị phân. Các đơn vị chuẩn dùng để so sánh lấy các giá trị giảm dần theo quy luật mã nhị phân, do đó các bit được xác định lần lượt từ bit có nghĩa lớn nhất (MSB) đến bit có nghĩa nhỏ nhất (LSB). Biến đổi song song nối tiếp kết hợp. Trong phương pháp này, qua mỗi bước so sánh có thể xác định được tối thiểu là 2 bit đồng thời. Hình 1.1: Đặc tuyến truyền đạt lý tưởng và thực của mạch chuyển đổi AD Cảm biến áp suất đường ống nạp (Cảm biến chân không) Cảm biến áp suất đường ống nạp được dùng cho hệ thống EFI kiểu D để cảm nhận áp suất đường ống nạp. Đây là một trong những cảm biến quan trọng nhất trong EFI kiểu D.Bằng cách gắn một IC vào cảm biến này, cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận được áp suất đường ống nạp như một tín hiệu PIM. Sau đó ECU động cơ xác định được thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản trên cơ sở của tín hiệu PIM này.Như trình bày ở hình minh họa, một chíp silic kết hợp với một buồng chân không được duy trì ở độ chân không định trước, được gắn vào bộ cảm biến này. Một phía của chip này được lộ ra với áp suất của đường ống nạp và phía bên kia thông với buồng chân không bên trong. Vì vậy, không cần phải hiệu chỉnh mức bù cho độ cao lớn vì áp suất của đường ống nạp có thể đo được chính xác ngay cả khi độ cao này thay đổi. Hình 1.2: Cảm biến áp suất đường ống nạp ( Cảm biến chân không) Hình 1.3: Cấu tạo cảm biến áp suất đường ống nạp Hình 1.4: Đường đặc tính Hình 1.5: Sơ đồ mạch điệnCHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ LOẠI LINH KIỆN CÓ TRONG MẠCH2.1. ADC 0804 H×nh 2.1cung cÊp s¬ ®å ch©n cña IC ADC0804, lµ IC CMOS 20 ch©n, thùc hiÖn phÐp chuyÓn ®æi AD b»ng ph¬¬ng ph¸p liªn tiÕp – xÊp xØ. D¬íi ®©y lµ vµi ®Æc ®iÓm quan träng cña IC nµy:Cã hai ®Çu t¬¬ng tù, VIN (+) vµ VIN(), chÊp nhËn ®Çu vµo vi sai. Nãi c¸ch kh¸c, ®Çu ra t¬¬ng tù thùc tÕ VIN, lµ kho¶ng chªnh lÖch ë cÊc møc ®iÖn thÕ ¸p vµo nh÷ng ch©n nµy VIN t¬¬ng tù = VIN(+) VIN(). ë sè ®o mét ®Çu, tÝn hiÖu t¬¬ng tù ë ®Çu vµo ®¬îc ¸p ®Õn ch©n VIN(+), con VIN() nèi ®Êt(t¬¬ng tù). Trong suèt ho¹t ®éng b×nh th¬êng, bé chuyÓn ®æi dïng Vcc= +5V lµm nguån ®iÖn thÕ quy chiÕu, cßn ®Çu vµo t¬¬ng tù cã thÓ biÕn thiªn tõ 0V ®Õn 5V.ADC0804 biÕn ®æi ®iÖn thÕ vµo t¬¬ng tù thµnh ®Çu ra sè 8 bit. §Çu ra sè ®¬îc ®Öm ë 3 tr¹ng th¸i ®Ó cã thÓ dÔ dang kÕt nèi theo cÊu h×nh bus d÷ liÖu. Víi 8 bit, ®ộ ph©n gi¶i lµ 5V255=19,6mV.Cã m¹ch t¹o xung nhÞp cµi trong, t¹o tÇn sè f=1(1.1RC), víi R vµ C lµ gi¸ trÞ cña c¸c linh kiÖn m¾c ngoµi. tÇn sè xung nhÞp tiªu biÓu lµ 606KHz, víi R=10K vµ C=150pF. Cã thÓ sö dông tÇn sè xung nhÞp bªn ngoµi, nÕu muèn, b»ng c¸ch nèi nã víi ch©n CLK IN. HÌNH 2.1Víi tÇn sè xung nhÞp 600KHz, thêi gian chuyÓn ®æi xÊp xØ 10 s.Cã ch©n nèi ®Êt riªng biÖt cho ®iÖn thÕ sè vµ ®iÖn thÕ t¬¬ng tù. Ch©n sè 8 lµ ch©n nèi ®Êt t¬ng tù, nèi víi ®iÓm quy chiÕu chung cña m¹ch t¬¬ng tù ®ang sinh ®iÖn thÕ t¬¬ng tù. Ch©n sè 10 nèi ®Êt sè, lµ ch©n ®¬îc mäi thiÕt bÞ sè trong hÖ thèng sö dông.(L¬u ý, ch©n nèi ®Êt kh¸c nhau ®¬îc g¸n kÝ hiÖu kh¸c nhau). Ch©n nèi ®Êt sè vèn hay thu hót nhiÔu do nh÷ng thay ®æi x¶y ra rÊt nhanh ë dßng lóc thiÕt bÞ sè thay ®æi tr¹ng th¸i. mÆc dï kh«ng nhÊt thiÕt ph¶i sö dông ch©n nèi ®Êt t¬¬ng tù riªng biÖt, nh¬ng lµm thÕ gióp ®¶m b¶o nhiÔu x©m nhËp vµo tõ ch©n nèi ®Êt sè kh«ng thÓ lÇm tÝn hiÖu ®Çu ra cña bé so s¸nh chuyÓn tr¹ng th¸i tr¬íc thêi ®iÓm quy ®Þnh bªn trong ADC.IC ACD0804 ®¬îc thiÕt kÕ ®Ó dÔ dµng dao diÖn víi bus d÷ liÖu cña bé vi xö lý. V× thÕ, mét sè ®Çu vµo ra cña ADC 0804 ®¬îc ®Æt tªn c¨n cø vµo c¸c chức n¨ng chung ë nh÷ng hÖ thèng cµi bé vi xö lý. Chøc n¨ng sè cña ®Çu vµo ra nµy ®¬îc ®Þnh nghÜa nh¬ sau: (chän chÝp). §Çu vµo nµy ph¶i tÝch cùc ë møc thÊp th× ®Çu vµo hoÆc míi cã hiÖu lùc. Víi lªn cao, ®Çu ra sè ë tr¹ng th¸i HiZ(trë kh¸ng cao), vµ kh«ng ho¹t ®éng chuyÓn ®æi nµo x¶y ra. (®äc) lµ ®Çu vµo ®ïng ®Ó cho phÐp c¸c bé ®Öm ®©u ra d¹ng sè. Víi = = thÊp, ch©n ra sÏ cã møc logic biÓu thÞ kÕt qu¶ cña chu kú chuyÓn ®æi AD cuèi cïng. Bé vi xö lý sau ®ã cã thÓ ®äc(t×m n¹p) gi¸ trÞ tÝn hiÖu sè nµy qua bus d÷ liÖu cña hÖ thèng. (ghi) xung thÊp ®¬îc ¸p ®Õn ®Çu vµo nay nh»m b¸o tÝn hiÖu b¾t ®Çu chu kú chuyÓn ®æi míi. ®©y thùc ta lµ ®©u vµo b¾t ®Çu chuyÓn ®æi. Së dÜ gäi lµ ®Çu vµo GHI v× lÏ trong 1 øng dông tiªu biÓu, bé vi xö lý ph¸t 1 xung GHI(t¬¬ng tù xung ghi vµo bé nhí) kÝch thÝch ®Çu vµo nay. (ng¾t) lµ tÝn hiÖu ra sÏ lªn cao lóc b¾t ®Çu chu kú chuyÓn ®æi, xuèng thÊp ®Ó b¸o hiÖu kÕt thóc chu kú chuyÓn ®æi. §©y thùc ra lµ tÝn hiÖu kÕt thóc chuyÓn ®æi, nh¬ng së dÜ gäi lµ ng¾t v× trong mét t×nh huèng tiªu biÓu, nã ®¬îc gëi ®Õn ®Çu vµo ng¾t cña bé vi xö lý nh»m tranh thñ sù chó ý cña bé vi xö lý nh»m th«ng b¸o d÷ liÖu cña ADC ®· s½n sµng cho phÐp ®äc. Vref2 lµ ®Çu vµo kh«ng b¾t buéc, gióp gi¶m møc ®iÖn thÕ quy chiÕu néi bé, do ®ã thay ®æi lu«n kho¶ng gi¸ trÞ cña ®Çu ra t¬¬ng tù mµ bé chuyÓn ®æi cã thÓ xö lý. Khi ng¾t nèi kÕt ®Çu vµo nµy, nã duy tr× møc 2.5V(Vcc2, víi Vcc lµ nguån ®iÖn thÕ quy chiÕu. Nèi mét ®iÖn thÕ ngoµi víi ch©n Vref2, v¬i nguån quy chiÕu néi bé t¨ng gÊp ®«i møc ®iÖn thÕ, vµ kho¶ng gi¸ trÞ ®Çu vµo t¬¬ng tù còng thay ®æi theo cho phï hîp nh¬ b¶ng d¬íi. 2.2. Biến trở vi chỉnh Là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn Hình 2.2: biến trở vi chỉnh2.3 IC NE555 Sơ đồ chân Hình 2.3: Sơ đồ chân IC NE555Ic NE555 gồm có 8 chân.Chân số 1(GND): cho nối mát để cấp dòng cho ICChân số 2 (trigger): ngõ vào của một tần số áp .mức áp chuẩn là 23vccChân số 3(outpt): ngõ ra trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức áp cao (gần bằng mức áp chân 8) và thấp (gần bằng mức áp chân số 1 ).Chân số 4(reset):dùng làm định mức trạng thái ra .khi chân số 4 nối mát thì ngõ ra ở mức thấp .khi chân 4 ở mức cao thì trạng thái ngõ ra theo điện áp chân số 2 và 6 .Chân số 5: dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng điện trở ngoài cho nối mass.Tuy nhiên hầu hết các mạch điện chân số 5 nối qua 1 tụ không phân cực 0.01uf0,1uf, các tụ có tác dụng lọc bỏChân số 6: là ngõ và cưa 1 tầng so áp khác .mức áp chuẩn là Vcc3.Chân số 7: có thể xem như là một khóa điện và chịu điều khiển bởi tầng logic .khi chân số 3 ở mức áp thấp thì khóa này đóng lại ,ngược lại thì nó mở ra .chân số 7 tự nạp xả điện cho mach R –C như 1 tầng dao độngChân số 8 (Vcc): cấp nguồn nuôi Vcc để cấp nguồn nuôi IC .nguồn nuôi cho IC555 trong khoảng từ +5v+15v. 2.4: Tụ điện Khái niệm, ký hiệu của tụ điệnKhái niệm: tụ điện là linh kiện điện tử thụ động, dùng để làm phần tử tích trữ và giải phóng năng lượng trong mạch điện. Ký hiệu của tụ điện: CĐược xác định bằng biểu thức: C (Xc )Đơn vị tính: Fara (F) + Ký hiệu của tụ trong mạch điện: Tụ không phân cựcTụ hóa có phân cựcTụ hóa có phân cựcTụ hóa không phân cựcTụ biến dung hay tụ biến đổi Hình 2.4: Ký hiệu một số loại tụ điệnĐối với tụ không phân cực, khi mắc vào mạch điện không cần phải lưu ý đến cực. Nhưng đối với tụ phân cực thì ta phải chú ý cực dương (+) phải nối vào điểm có điện áp cao hơn, cực âm () nối với điểm có điện áp thấp hơn. Cấu tạo và phân loại tụ điện cấu tạo: Bản cực + Hình 2.4: Cấu tạo tụ không phân cựcVề cấu tạo, tụ không phân cực gồm các lá kim loại xen kẽ với các lá làm bằng chất cách điện gọi là chất điện môi. Tên của tụ được đặt theo tên chất điện môi như tụ giấy, tụ gốm, tụ mica, tụ dầu…Giá trị của tụ thường có điện dung từ 1,8pF tới 1µF. khi giá trị điện dung lớn hơn thì kích thước của tụ khá lớn nên khi đó chế tạo loại phân cực tính sẽ giảm kích thước 1 cách đáng kể.Tụ điện phân: màng oxide nhôm + Hình 2.4: Cấu tạo tụ điện phân cựcTụ điện phân có cấu tạo gồm 2 điện cực tách rời nhau nhờ 1 màng mỏng chất điện phân, khi có một điện áp tác động lên 2 điện cực sẽ suất hiện 1 màng oxit kim loại không dẫn điện đóng vai trò như chất điện môi. Lớp điện môi càng mỏng, kích thước của tụ càng nhỏ mà điện dung càng lớn. Đây là loại tụ có cực tính được xác định và đánh dấu trên thân tụ, nếu nối gược cực tính, lớp điện môi có thể phá hủy và làm hỏng tụ ( nổ tụ). Loại này dễ bị dò điện do lượng điện phân còn dư. Phân loại tụ điện Phân loại theo tính chất: ( tính chất phân cực) : gồm có:+ Tụ không phân cực: gồm các lá kim loại xen kẽ với lớp cách điện mỏng, giá trị của nó thường từ 1,8pF ÷ 1µF.+ Tụ phân cực : có cấu tạo gồm 2 điện cực cách li nhau nhờ 1 lớp chất điện phân mỏng làm điện môi. Lớp điện môi càng mỏng thì trị số điện dung càng cao. Loại tụ này có sự phân cực và ký hiệu các cực được ghi trên thân của tụ.Phân loại theo cấu tạo:+ Tụ gốm : Điện môi làm bằng gốm, thường có kích thước nhỏ, dạng ống hoặc dạng đĩa có tráng lk lên bề mặt, trị số từ 1pF ÷ 1µF và có điện áp làm việc tương đối cao.+ Tụ mica: Điện môi làm bằng mica có trngs bạc, trị số từ 2,2pF đến 10nF. Thường làm việc ở tần số cao. Tụ này có chất lượng cao, sai số nhỏ, đắt tiền.+ Tụ polycacbonat: có dạng tấm chữ nhật, kích thước nhỏ gọn phù hợp với các Board mạch in, điện dung lớn( tới 1µF)+ Tụ giấy polysie: chất điện môi làm bằng giấy ép tẩm polysie có dạng hình trụ, có trị số từ 1nF÷ 1µF+ Tụ hóa ( tụ điện phân): có cấu tạo là các lá nhôm cùng bột dung dịch điện phân cuộn lại đặt trong vỏ nhôm, loại này có điện áp làm việc thấp, kích thước và sai số lớp. Trị số điện dung khoảng 0,1µF÷470µF.+ Tụ tantan: loại này được chế tạo ở 2 dạng hình trụ có đầu ra dọc theo trục và dạng hình viên tantan. Tụ này có kích thước nhỏ. Nhưng trị số điện dung khá lớn khoảng 0,1µF÷ 100µF.+ Tụ biến đổi: chính là tụ xoay trong radio hay tụ tinh chỉnh. Xác định chất lượng của tụ điện.Dùng thang đo Ohm ( của đồng hồ vạn năng chỉ thị kim.+ Khi đo tụ >100µF chọn thang đo X1+ Khi đo tụ từ 10µF đến 100µF chọn thang đo X10+ Khi đo tụ từ 0,1µF đến 10µF chọn thang đo X 1k+ Khi đo tụ từ 0,001µF đến 0,1µF chọn thang đo X10+ Khi đo tụ từ 100pF đến 0.001µF chọn thang đo X 1M+ Khi đo tụ < 100pF chọn thang đo X10M.Đo 2 lần, có đảo chiều que đo + Nếu kim vọt lên rồi trả về hết thì khả năng nạp, xả của tụ còn tốt.+ Nếu kim vọt lên 0Ω: tụ bị nối tắt( bị đánh thủng, chạm, chập…).+ Nếu kim vọt lên nhưng trả về không hết: tụ bị rò rỉ+ Nếu kim vọt lên rồi trả về lờ đờ: tụ bị khô+ Nếu kim không lên: tụ bị đứt. Ứng dụng của tụ điệnĐối với tụ phân cực: được ứng dụng trong mạch điện tử để san phằng điện áp 1 chiều, lọc tín hiệu xoay chiều.Tụ không phân cực: được ứng dụng trong mạch điện tử để lọt các tín hiệu tần số cao.Tụ còn được ứng dụng trong các mạch dao động 2.5. Điện trở2.5.1. Khái niệm Điện trở là linh kiện thụ động không thể thiếu trong các mạch điện và điện tử, chúng có tác dụng cản trở dòng điện, tạo sự sụt áp để thực hiện chức năng tuỳ theo vị trí của điện trở trong mạch.2.5.2. Đơn vịOhm (kí hiệu: Ω) là đơn vị trong hệ SI của điện trở, được đặt theo tên Georg Simon Ohm. Một ohm tương đương với vônampere. Các điện trở có nhiều giá trị khác nhau gồm milliohm (1 mΩ = 10−3 Ω), kilohm (1 kΩ = 103 Ω), và megohm (1 MΩ = 106 Ω).2.5.3. Kí hiệu và quy ướcKí hiệu của điện trở trong một sơ đồ mạch thay đổi tùy theo tiêu chuẩn của mỗi quốc gia. Có hai loại phổ biến như sau: Kí hiệu kiểu mỹ Kí hiệu điện trở theo kiểu (IEC) a: Điện trở b: Biến trở c: Máy đo điện thế 2.5.4. Định luật ohm Định luật Ohm cho rằng hiệu điện thế (U) qua một thiết bị điện trở tỉ lệ với cường độ dòng điện (I) qua nó và tỉ số giữa chúng là điện trở (R).2.5.5 Điện trở mắc song song và nối tiếp•Điện trở mắc song song •Điện trở mắc nối tiếp •Điện trở mắc hỗn hợp 2.5.6. Năng lượng hao phí Giải tích: 2.5.7. Mã màu điện trở Trong thực tế, để đọc được giá trị của một điện trở thì ngoài việc nhà sản xuất in trị số của nó lên linh kiện thì người ta còn dùng một qui ước chung để đọc trị số điện trở và các tham số cần thiết khác. Giá trị được tính ra thành đơn vị Ohm (sau đó có thể viết lại thành kí lô hay mêga cho tiện). 2.5.8. Phân loại Có 5 loại điện trở chính: Điện trở than ép. Điện trở than. Điện trở màng kim koại. Điện trở oxit kim loại. Điện trở dây quấn2.5.9. Đặc điểm của điện trở. Điện trở làm việc phụ thuộc vào nhiệt độ của nó, do đó trị số thay đổi khi có dòng chảy qua do có hiện tượng biến đổi năng lượng điện thành năng lượng nhiệt trên thân điện trở. Giá trị điện trở còn thay đổi theo thời gian hay trong những điều kiện đặc biệt theo tần số tín hiệu xoay chiều tác động lên nó.Hình dạng thực tế một số loại điện trở Điện trở thườngĐiện trở công suấtĐiện trở công suấtBiến trở Điện trở băng2.6. IC 7805Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản.Các loại ổn áp thường được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp. Hình 2.8: ic 7805 Sơ đồ phía dưới IC 7805 có 3 chân (IC 7812 tương tự)Chân số 1 là chân IN (hình vẽ trên) Chân số 2 là chân GND (hình vẽ trên) Chân số 3 là chân OUT (hình vẽ trên) Một số thông số kỹ thuật Dòng cực đại có thể duy trì 1A. Dòng đỉnh2.2A. Công suất tiêu tán cực đại nếu không dùng tản nhiệt: 2W. Công suất tiêu tán nếu dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W+ )Nếu vượt quá ngưỡng 4 ý trên 7805 sẽ bị cháy.+) Thực tế ta nên chỉ dùng công suất tiêu tán =12 giá trị trên. Các giá trị cũng không nên dùng gần giá trị max của các thông số trên. Tốt nhất nên dùng ≤ 23 max. Hơn nữa các thống số trên áp dụng cho điều kiện chuẩn nhiệt độ 25 độ C. +) Ta nên hạn chế áp lối vào 7805 để giảm công suất tiêu tán trên tản nhiệt.IC 7805 còn phụ thuộc vào áp rơi trên nó.Một số điểm lưu ý khác:+) Thực tế áp lối ra có thể đạt giá trị nào đó trong khoảng 4.85.2 V. Nên nếu đo được áp là 4.85V thì ta không vội kết luận là IC bị hỏng.+) Độ trôi nhiệt của 7805 xấp xỉ: 1mv1 độ C. Nó có hệ số trôi nhiệt âm, nên nhiệt độ tăng, điện áp ra sẽ giảm.VD:Nếu ở 25 độ C, điện áp lối ra là 4.98V, thì rất có thể tại 65 độ, ta đo được thế lỗi ra cỡ: 4.94 độ C.+) IC 7805 có bảo vệ chập tải.2.7: Máy biến áp Khái niệm: Máy biến áp là thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi 1 hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành 1 hệ thống dòng điện ở điện áp khác với tần số không thay đổi.Do vậy máy biến áp chỉ làm nhiệm vụ truyền tải hoặc phân phối năng lượng chứ không biến đổi năng lượng.Nếu 1 cuộn dây được đặt vào 1 nguồn điện áp xoay chiều (gọi là cuộn dây sơ cấp), thì sẽ có 1 từ thông sinh ra với biên độ phụ thuộc vào điện áp sơ cấp và số vòng dây quấn sơ cấp.Từ thông này sẽ mắc vào các cuộn dây quấn khác: (cuộn dây thứ cấp) và cảm ứng trong cuộn dây thứ cấp có 1 sức điện động mới, có giá trị phụ thuộc vào số vòng dây quấn thứ cấp.Với tỷ số tương ứng giữa số vòng dây quấn sơ cấp và thứ cấp, chúng ta sẽ có tỉ lệ tương ứng giứa điện áp sơ cấp và thứ cấp.Cấu tạo máy biến ápMáy biến áp có những bộ phận chính sau: + Lõi thép (mạch từ), dây quấn và vỏ máy.Lõi máy biến áp dùng làm mạch từ, để dẫn từ thông, đồng thời làm khung để đặt dây quấn. Thông thường để giảm tổn haodo dòng điện xoáy sinh ra, lõi thép cấu tạo gồm các lá thép kỹ thuật điện (tole silic) dày 0.35mm ghép lại đối với máy biến áp hoạt động ở tần số đến vài trăm HZ. Hình 2.7: Cấu tạo máy biến ápPhân loại máy biến áp:Máy biến áp có thể phân làm nhiều loại khác nhau dựa vào:+ Cấu tạo: như máy biến áp 1 pha, 3 pha, tự ngẫu…+ Chức năng: biến đổi điện áp, cách ly, ghép…+ Cách thức cách điện+ Công suất hay hiệu điện thế+ Tần số: âm tần, trung tần hay cao tầnỨng dụng của máy biến áp:+ Truyền tải điện năng: dùng các máy biến áp (biến thế) tăng áp và giảm áp để truyền tải điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ.+ nấu chảy kim loại: như mỏ hàn là dụng cụ tiêu biểu cho ứng dụng này, phục vụ hữu ích cho ngành điện.CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC3.1. Sơ đồ khối: Tín hiệu giải mã hiển thị3.2. Nguyên lý làm việc Sau khi sử dụng máy biến áp ta được nguồn 12V AC. Sau đó ta cho nguồn qua chỉnh lưu cầu thì ta được nguồn DC và qua tụ được san phẳng điện áp, san phẳng tần số và qua IC 7805 để có nguồn 5V để sử dụng cho toàn mạch.Chế độ tạo xung vuông của NE555 để tạo xung cho bộ đếm, ngõ ra trạng thái của chân 3 chỉ có mức cao và thấp.CS (chân 1)có nhiệm vụ chọn chip kích hoạt ADC0804 hoạt động nó làm việc ở mức tích cực thấp. RD(chân 2) bắt đầu nhận chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phân tương đương được dữ trong một thanh ghi.Chuyển đổi khi được cấp tín hiệu ở mức tích cực thấp vào WR(chân 3) để báo cho ADC0804 bắt đầu quá trình chuyển đổi.Chân CLK IN(chân 4) và CLK R(chân 19) nối với R= 10kΩ, C=150pf tần số f=606kHz.Thời gian chuyển đổi sẽ mất 110µsCông thức: f=1÷1,1.R.CChân 5 và chân 9 nối với VCCcho phét ADC chuyển đổi 8 bit với độ phân giải là 5V 255 =19,6mV.Đầu ra tính theo công thức: Dra=Vvào kích thước bướcNếu = 0 thì tạo ra xung cao – xuống thấp và bộ ADC0804 bắt đầu chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự Vin về số nhị phân 8 bit được hiển thị ở các chân dữ liệu D0 – D7 (chân đầu ra)Lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN và CLK R Chân ngắt INT (kết thúc quá trình chuyển đổi) đây là chân đầu ra ở mức tích cực thấp,bình thường nó ở trạng thái cao khi việc chuyể đổi hoàn tất thì nó xuống thấp để báo cho CPU biết là dữ liệu đã được chuyển đổi . Sau khi INT xuống thấp ,ta đặt CS = 0 và gửi một xung cao 0 xuống thấp tới chân RD lấy dữ liệu ra 3.3. Sơ đồ mạch. Hình 2.7: Sơ đồ mạch •Sơ đồ chân: Hình 2.7 : sơ đồ chân•Hình ảnh thực tế KẾT LUẬN:Với đồ án tính toán, thiết kế mạch giúp cho sinh viên bổ sung thêm kỹ năng về sử dụng các linh kiện điện tử cũng như làm mạch trong thực tế và sử lý sự cố. Đồ án của chúng em đã làm về thiết kế mạch biến đổi AD cho cảm biến áp suất đường ống nạp. Với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy PHẠM VĂN HẢI cùng với sự cố gắng và tìm hiểu chúng em đã thiết kế ứng dụng một số Modul hiển thị trong lĩnh vực đo áp suất. Trong quá trình thực hiện còn một số chỗ chưa thật tối ưu, rất mong được sự hướng dẫn góp ý của thầy cô và các bạn.Đề tài này chúng em có thể đưa thêm nhiều trạng thái hoạt động nhưng do có sự hạn chế về thời gian cũng như kiến thức chúng em chưa có điều kiện thực hiện được . Chính vì vậy chúng em muốn phát triển đề tài này lên với thuật toán đơn giản, hiệu quả hơn và có thời gian sử dụng lâu hơn. Em xin chân thành cám ơn Sinh viên thực hiệnTÀI LIỆU THAM KHẢOGiáo trình “ Lập trình căn bản” và Trang internet nghiên cứuhttp:www.tailieu.vnhttp:www.dientuvietnam.nethttp:www.luanvan.vnhttp:www.hoidanviet.vn

ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài : THIẾT KẾ MẠCH BIẾN ĐỔI A/D CHO CẢM BIẾN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NẠP Giáo viên hướng dẫn : Lớp : Sinh viên thực : NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên ngày tháng năm Giảng viên hướng dẫn Lời nói đầu Cùng với phát triển kinh tế khoa học kỹ thuật đường công nghiệp hoá đại hoá đất nước Ngành điện tử tơ nói chung có bước tiến vượt bậc mang lại thành đáng kể Để thúc đẩy nề kinh tế đất nước ngày phát triển, giàu mạnh phải đào tạo cho hệ trẻ đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo phải đưa phương tiện dạy học đại vào giảng đường, trường học có trình độ người ngày cao đáp ứng nhu xã hội Trường ĐHSPKT Hưng Yên số trường trọng đến việc đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu giảng dạy giúp sinh viên có khả thực tế cao Để sinh viên có tăng khả tư làm quen với công việc thiết kế, chế tạo chúng em giao cho thực đồ án: “ THIẾT KẾ MẠCH CHUYỂN ĐỔI A/D CHO CẢM BIẾN ÁP SUẤT ĐƯỜNG ỐNG NẠP”nhằm củng cố mặt kiến thức thực tế, tổng hợp nâng cao kiến thức chuyên nghành Sau nhận đề tài, nhờ giúp đỡ tận tình giáo viên hướng dẫn với nỗ lực cố gắng, tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến đồ án em mặt hoàn thành Trong trình thực dù cố gắng trình độ cịn hạn chế kinh nghiệm cịn nên khơng thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận bảo giúp đỡ đóng góp ý kiến thầy, cô giáo khoa để đồ án chúng em ngày hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo với thầy cô giáo khoa giúp chúng em hoàn thành đồ án CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH CHUYỂN ĐỔI A/D 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Chương nêu lên nguyên tắc chung chuyển đổi tín hiệu tương tự (Analog) thành tín hiệu số (Digital) A/D chuyển đổi tín hiệu số (Digital) thành tín hiệu tương tự (Analog) D/A Nêu số mạch điện để thực q trình Các vấn đề chương gồm: - Cơ sở lý luận: Khái niệm chung chuyển đổi A/D, D/A, tham số bản, giải biến đổi điện áp tín hiệu tương tự đầu vào, độ xác qúa trình chuyển đổi A/D, tốc độ chuyển đổi - Các bước chuyển đổi A/D: lấy mẫu giữ mẫu, lượng tử hoá, mã hoá - Các phương pháp chuyển đổi A/D + Chuyển đổi A/D theo phương pháp song song + Chuyển đổi A/D theo phương pháp đếm đơn giản + Chuyển đổi A/D theo phương pháp hai sườn dốc So sánh phương pháp chuyển đổi A/D - Chuyển đổi A/D phi tuyến: đặc tính chuyển đổi A/D phi tuyến, đặc tính chuyển đổi D/A phi tuyến Đặc tính chuyển đổi A/D, D/A phi tuyến thực tế - Các phương pháp chuyển đổi D/A + Các bước chyuển đổi D/A + Chuyển đổi D/A phương pháp thang điện trở + Chuyển đổi D/A phương pháp mạng điện trở 1.2 NỘI DUNG 1.2.1 Cơ sở lý luận 1.2.1.1 Khái niệm chung Để ghép nối nguồn tín hiệu tương tự với hệ thống xử lý số người ta dùng mạch chuyển đổi tương tự - số (viết tắt A/D) nhằm biến đổi tín hiệu tương tự sang dạng số Hoặc dùng mạch chuyển đổi số - tương tự (viết tắt D/A) trường hợp cần biến đổi số sang dạng tương tự 1.2.2.1 Các tham số 1.2.2.1.1 Giải biến đổi điện áp tín hiệu tương tự đầu vào Là khoảng điện áp mà chuyển đổi A/D thực Khoảng điện áp lấy trị số từ đến giá trị dương âm điện áp hai cực tính từ -UAm đến +UAm 1.2.2.1.2 Độ xác chuyển đổi A/D Tham số đặc trưng cho độ xác A/D độ phân biệt Ta biết đầu A/D giá trị số xếp theo quy luật loại mã Số số hạng mã số đầu tương ứng với dải biến đổi điện áp vào, cho biết mức xác phép biến đổi 1.2.2.1.3 Tốc độ chuyển đổi: Tốc độ chuyển đổi cho biết kết chuyển đổi giây gọi tần số chuyển đổi fC Cũng dùng tham số thời gian chuyển đổi T C để đặc trưng cho tốc độ chuyển đổi TC thời gian cần thiết cho kết chuyển đổi Chú ý f C Khi chuyển A/D có tốc độ cao độ xác giảm ngược lại, nghĩa tộc độ chuyển đổi độ xác mâu thuẫn với Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà dung hoà yêu cầu cách hợp lí 1.2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN ĐỔI A/D Có nhiều phương pháp chuyển đổi A/D, người ta phân bốn phương pháp biến đổi sau: - Biến đổi song song Trong phương pháp chuyển đổi song song, tín hiệu so sánh lúc với nhiều giá trị chuẩn Do tất bit xác định đồng thời đưa đến đầu - Biến đổi nối mã đếm: Ở trình so sánh thực bước theo quy luật mã đếm Kết chuyển đổi xác định cách đếm số lượng giá trị chuẩn chứa giá trị tín hiệu tương tự cần chuyển đổi - Biến đổi nối mã nhị phân Quá trình so sánh thực bước theo quy luật mã nhị phân Các đơn vị chuẩn dùng để so sánh lấy giá trị giảm dần theo quy luật mã nhị phân, bit xác định từ bit có nghĩa lớn (MSB) đến bit có nghĩa nhỏ (LSB) - Biến đổi song song - nối tiếp kết hợp Trong phương pháp này, qua bước so sánh xác định tối thiểu bit đồng thời Hình 1.1: Đặc tuyến truyền đạt lý tưởng thực mạch chuyển đổi A/D ***Cảm biến áp suất đường ống nạp (Cảm biến chân không) Cảm biến áp suất đường ống nạp dùng cho hệ thống EFI kiểu D để cảm nhận áp suất đường ống nạp Đây cảm biến quan trọng EFI kiểu D Bằng cách gắn IC vào cảm biến này, cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận áp suất đường ống nạp tín hiệu PIM Sau ECU động xác định thời gian phun góc đánh lửa sớm sở tín hiệu PIM Như trình bày hình minh họa, chíp silic kết hợp với buồng chân khơng trì độ chân không định trước, gắn vào cảm biến Một phía chip lộ với áp suất đường ống nạp phía bên thơng với buồng chân khơng bên Vì vậy, khơng cần phải hiệu chỉnh mức bù cho độ cao lớn áp suất đường ống nạp đo xác độ cao thay đổi Hình 1.2: Cảm biến áp suất đường ống nạp ( Cảm biến chân khơng) Hình 1.3: Cấu tạo cảm biến áp suất đường ống nạp Hình 1.4: Đường đặc tính Hình 1.5: Sơ đồ mạch điện CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỘT SỐ LOẠI LINH KIỆN Cể TRONG MCH 2.1 ADC 0804 Hình 2.1cung cấp sơ đồ chân IC ADC0804, IC CMOS 20 chân, thực phép chuyển đổi A/D phơng pháp liên tiếp xấp xỉ Dới vài đặc điểm quan trọng IC này: Có hai đầu tơng tự, VIN (+) VIN(-), chấp nhận đầu vào vi sai Nói cách khác, đầu tơng tự thực tế VIN, khoảng chênh lệch cấc mức điện áp vào chân [VIN tơng tự = VIN(+)- VIN(-)] số đo đầu, tín hiệu tơng tự đầu vào đợc áp đến chân VIN(+), VIN(-) nối đất(tơng tự) Trong suốt hoạt động bình thờng, chuyển ®ỉi dïng Vcc= +5V lµm ngn ®iƯn thÕ quy chiÕu, đầu vào tơng tự biến thiên từ 0V đến 5V ADC0804 biến đổi điện vào tơng tự thành đầu số bit Đầu số đợc đệm trạng thái để dễ dang kết nối theo cấu hình bus liệu Với bit, đ phân giải 5V/255=19,6mV Có mạch tạo xung nhịp cài trong, tạo tần số f=1/(1.1RC), với R C giá trị linh kiện mắc tần số xung nhịp tiêu biểu 606KHz, với R=10K C=150pF Có thể sử dụng tần số xung nhịp bên ngoài, muốn, cách nối với chân CLK IN HèNH 2.1 Với tần số xung nhịp 600KHz, thời gian chuyển đổi xấp xỉ 10 s Có chân nối đất riêng biệt cho điện số điện tơng tự Chân số chân nối đất tơng tự, nối với điểm quy chiếu chung mạch tơng tự sinh điện tơng tự Chân số 10 nối đất số, chân đợc mäi thiÕt bÞ sè hƯ thèng sư dơng.(Lu ý, chân nối đất khác đợc gán kí hiệu khác nhau) Chân nối đất số vốn hay thu hút nhiễu thay đổi xảy nhanh dòng lúc thiết bị số thay đổi trạng thái không thiết phải sử dụng chân nối đất tơng tự riêng biệt, nhng làm giúp đảm bảo nhiễu xâm nhập vào từ chân nối đất số lầm tín hiệu đầu so sánh chuyển trạng thái trớc thời điểm quy định bên ADC IC ACD0804 đợc thiết kế để dễ dàng dao diện với bus liệu vi xử lý Vì thế, số đầu vào / ADC 0804 đợc đặt tên vào chc chung hệ thống cài vi xử lý Chức số đầu vào / đợc định nghĩa nh sau: CS (chọn chíp) Đầu vào phải tích cực mức thấp đầu vào RD WR có hiệu lực Với CS lên cao, đầu số trạng thái Hi-Z(trở kháng cao), không hoạt động chuyển đổi xảy RD (đọc) đầu vào đùng phép đệm đâu dạng số Với CS = RD = thấp, chân có mức logic biểu thị kết chu kú chun ®ỉi A/D ci cïng Bé vi xư lý sau đọc(tìm nạp) giá trị tín hiệu số qua bus liệu hệ thống WR (ghi) xung thấp đợc áp đến đầu vào nhằm báo tín hiệu bắt đầu chu kỳ chuyển đổi thực ta đâu vào bắt đầu chuyển đổi Sở dĩ gọi đầu vào GHI lẽ øng dơng tiªu biĨu, bé vi xư lý phát xung GHI(tơng tự xung ghi vào nhớ) kích thích đầu vào 10 + T giy polysie: chất điện mơi làm giấy ép tẩm polysie có dng hỡnh tr, cú tr s t 1nFữ 1àF + Tụ hóa ( tụ điện phân): có cấu tạo nhôm bột dung dịch điện phân cuộn lại đặt vỏ nhơm, loại có điện áp làm việc thấp, kích thước sai số lớp Trị s in dung khong 0,1àFữ470àF + T tantan: loi ny chế tạo dạng hình trụ có đầu dọc theo trục dạng hình viên tantan Tụ có kích thước nhỏ Nhưng trị số điện dung khỏ ln khong 0,1àFữ 100àF + T bin i: chớnh tụ xoay radio hay tụ tinh chỉnh ** Xác định chất lượng tụ điện Dùng thang đo Ohm ( đồng hồ vạn thị kim + Khi đo tụ >100µF chọn thang đo X1 + Khi đo tụ từ 10µF đến 100µF chọn thang đo X10 + Khi đo tụ từ 0,1µF đến 10µF chọn thang đo X 1k + Khi đo tụ từ 0,001µF đến 0,1µF chọn thang đo X10 + Khi đo tụ từ 100pF đến 0.001µF chọn thang đo X 1M + Khi đo tụ < 100pF chọn thang đo X10M Đo lần, có đảo chiều que đo + Nếu kim vọt lên trả hết khả nạp, xả tụ tốt + Nếu kim vọt lên 0Ω: tụ bị nối tắt( bị đánh thủng, chạm, chập…) + Nếu kim vọt lên trả không hết: tụ bị rò rỉ + Nếu kim vọt lên trả lờ đờ: tụ bị khô + Nếu kim không lên: tụ bị đứt ** Ứng dụng tụ điện Đối với tụ phân cực: ứng dụng mạch điện tử để san phằng điện áp chiều, lọc tín hiệu xoay chiều Tụ khơng phân cực: ứng dụng mạch điện tử để lọt tín hiệu tần số cao Tụ ứng dụng mạch dao động 16 2.5 Điện trở 2.5.1 Khái niệm Điện trở linh kiện thụ động thiếu mạch điện điện tử, chúng có tác dụng cản trở dòng điện, tạo sụt áp để thực chức tuỳ theo vị trí điện trở mạch 2.5.2 Đơn vị Ohm (kí hiệu: Ω) đơn vị hệ SI điện trở, đặt theo tên Georg Simon Ohm Một ohm tương đương với vơn/ampere Các điện trở có nhiều giá trị khác gồm milliohm (1 mΩ = 10−3 Ω), kilohm (1 kΩ = 103 Ω), megohm (1 MΩ = 106 Ω) 2.5.3 Kí hiệu quy ước Kí hiệu điện trở sơ đồ mạch thay đổi tùy theo tiêu chuẩn quốc gia Có hai loại phổ biến sau: Kí hiệu kiểu mỹ Kí hiệu điện trở theo kiểu (IEC) - a: Điện trở - b: Biến trở - c: Máy đo điện 2.5.4 Định luật ohm Định luật Ohm cho hiệu điện (U) qua thiết bị điện trở tỉ lệ với cường độ dịng điện (I) qua tỉ số chúng điện trở (R) 2.5.5 Điện trở mắc song song nối tiếp  Điện trở mắc song song 17  Điện trở mắc nối tiếp  Điện trở mắc hỗn hợp 2.5.6 Năng lượng hao phí Giải tích: 2.5.7 Mã màu điện trở 18 Trong thực tế, để đọc giá trị điện trở ngồi việc nhà sản xuất in trị số lên linh kiện người ta cịn dùng qui ước chung để đọc trị số điện trở tham số cần thiết khác Giá trị tính thành đơn vị Ohm (sau viết lại thành kí lơ hay mêga cho tiện) 2.5.8 Phân loại Có loại điện trở chính: - Điện trở than ép - Điện trở than - Điện trở màng kim koại - Điện trở oxit kim loại - Điện trở dây quấn 2.5.9 Đặc điểm điện trở - Điện trở làm việc phụ thuộc vào nhiệt độ nó, trị số thay đổi có dịng chảy qua có tượng biến đổi lượng điện thành lượng nhiệt thân điện trở - Giá trị điện trở thay đổi theo thời gian hay điều kiện đặc biệt theo tần số tín hiệu xoay chiều tác động lên Hình dang thực tế số loai điện trở 19 10 Điện trở thường 5W Điện trở công suất ,8 10W Điện trở công suất Biến trở Điện trở băng 2.6 IC 7805 Với mạch điện khơng địi hỏi độ ổn định điện áp cao, sử dụng IC ổn áp thường người thiết kế sử dụng mạch điện đơn giản.Các loại ổn áp thường sử dụng IC 78xx, với xx điện áp cần ổn áp Hình 2.8: ic 7805 Sơ đồ phía IC 7805 có chân (IC 7812 tương tự) Chân số chân IN (hình vẽ trên) Chân số chân GND (hình vẽ trên) Chân số chân OUT (hình vẽ trên) Một số thơng số kỹ thuật - Dịng cực đại trì 1A - Dịng đỉnh2.2A - Cơng suất tiêu tán cực đại không dùng tản nhiệt: 2W - Công suất tiêu tán dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W + )Nếu vượt ngưỡng ý 7805 bị cháy +) Thực tế ta nên dùng công suất tiêu tán =1/2 giá trị Các giá trị không nên dùng gần giá trị max thông số Tốt nên dùng ≤ 2/3 max Hơn thống số áp dụng cho điều kiện chuẩn nhiệt độ 25 độ C +) Ta nên hạn chế áp lối vào 7805 để giảm công suất tiêu tán tản nhiệt IC 7805 phụ thuộc vào áp rơi *Một số điểm lưu ý khác: 20 +) Thực tế áp lối đạt giá trị khoảng 4.8 5.2 V Nên đo áp 4.85V ta không vội kết luận IC bị hỏng +) Độ trơi nhiệt 7805 xấp xỉ: 1mv/1 độ C Nó có hệ số trơi nhiệt âm, nên nhiệt độ tăng, điện áp giảm VD:Nếu 25 độ C, điện áp lối 4.98V, 65 độ, ta đo lỗi cỡ: 4.94 độ C +) IC 7805 có bảo vệ chập tải 2.7: Máy biến áp ** Khái niệm: Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều điện áp thành hệ thống dòng điện điện áp khác với tần số không thay đổi Do máy biến áp làm nhiệm vụ truyền tải phân phối lượng không biến đổi lượng Nếu cuộn dây đặt vào nguồn điện áp xoay chiều (gọi cuộn dây sơ cấp), sẽ có từ thông sinh với biên độ phụ thuộc vào điện áp sơ cấp số vòng dây quấn sơ cấp Từ thông sẽ mắc vào cuộn dây quấn khác: (cuộn dây thứ cấp) cảm ứng cuộn dây thứ cấp có sức điện động mới, có giá trị phụ thuộc vào số vịng dây quấn thứ cấp Với tỷ số tương ứng số vòng dây quấn sơ cấp thứ cấp, sẽ có tỉ lệ tương ứng giứa điện áp sơ cấp thứ cấp **Cấu tạo máy biến áp Máy biến áp có phận sau: + Lõi thép (mạch từ), dây quấn vỏ máy Lõi máy biến áp dùng làm mạch từ, để dẫn từ thông, đồng thời làm khung để đặt dây quấn Thông thường để giảm tổn haodo dịng điện xốy sinh ra, lõi thép cấu tạo gồm thép kỹ thuật điện (tole silic) dày 0.35mm ghép lại máy biến áp hoạt động tần số đến vài trăm HZ 21 Hình 2.7: Cấu tạo máy biến áp **Phân loại máy biến áp: Máy biến áp phân làm nhiều loại khác dựa vào: + Cấu tạo: máy biến áp pha, pha, tự ngẫu… + Chức năng: biến đổi điện áp, cách ly, ghép… + Cách thức cách điện + Công suất hay hiệu điện + Tần số: âm tần, trung tần hay cao tần **Ứng dụng máy biến áp: + Truyền tải điện năng: dùng máy biến áp (biến thế) tăng áp giảm áp để truyền tải điện từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ + nấu chảy kim loại: mỏ hàn dụng cụ tiêu biểu cho ứng dụng này, phục vụ hữu ích cho ngành điện 22 CHƯƠNG III: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC 3.1 Sơ đồ khối: Tín hiệu giải mã hiển thị 3.2 Nguyên lý làm việc Sau sử dụng máy biến áp ta nguồn 12V AC Sau ta cho nguồn qua chỉnh lưu cầu ta nguồn DC qua tụ san phẳng điện áp, san phẳng tần số qua IC 7805 để có nguồn 5V để sử dụng cho toàn mạch Chế độ tạo xung vuông NE555 để tạo xung cho đếm, ngõ trạng thái chân có mức cao thấp CS (chân 1)có nhiệm vụ chọn chip kích hoạt ADC0804 hoạt động làm việc mức tích cực thấp RD(chân 2) bắt đầu nhận chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phân tương đương ghi Chuyển đổi cấp tín hiệu mức tích cực thấp vào WR(chân 3) để báo cho ADC0804 bắt đầu trình chuyển đổi 23 Chân CLK IN(chân 4) CLK R(chân 19) nối với R= 10kΩ, C=150pf tần số f=606kHz.Thời gian chuyn i se mt 110às Cụng thc: f=1ữ1,1.R.C Chõn chân nối với VCCcho phét ADC chuyển đổi bit với độ phân giải 5V/ 255 =19,6mV Đầu tính theo cơng thức: Dra=Vvào / kích thước bước Nếu = tạo xung cao – xuống - thấp ADC0804 bắt đầu chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự V in số nhị phân bit hiển thị chân liệu D0 – D7 (chân đầu ra) Lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN CLK R Chân ngắt INT (kết thúc trình chuyển đổi) chân đầu mức tích cực thấp,bình thường trạng thái cao việc chuyể đổi hồn tất xuống thấp để báo cho CPU biết liệu chuyển đổi Sau INT xuống thấp ,ta đặt CS = gửi xung cao xuống - thấp tới chân RD lấy liệu 3.3 Sơ đồ mạch 24 Hình 2.7: Sơ đồ mạch 25  Sơ đồ chân: Hình 2.7 : sơ đồ chân 26  Hình ảnh thực tế 27 KẾT LUẬN: Với đồ án tính tốn, thiết kế mạch giúp cho sinh viên bổ sung thêm kỹ sử dụng linh kiện điện tử làm mạch thực tế sử lý cố Đồ án chúng em làm thiết kế mạch biến đổi A/D cho cảm biến áp suất đường ống nạp Với hướng dẫn nhiệt tình thầy PHẠM VĂN HẢI với cố gắng tìm hiểu chúng em thiết kế ứng dụng số Modul hiển thị lĩnh vực đo áp suất Trong q trình thực cịn số chỗ chưa thật tối ưu, mong hướng dẫn góp ý thầy bạn Đề tài chúng em đưa thêm nhiều trạng thái hoạt động có hạn chế thời gian kiến thức chúng em chưa có điều kiện thực Chính chúng em muốn phát triển đề tài lên với thuật toán đơn giản, hiệu có thời gian sử dụng lâu Em xin chân thành cám ơn! Sinh viên thực 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình “ Lập trình bản” Trang internet nghiên cứu http://www.tailieu.vn http://www.dientuvietnam.net http://www.luanvan.vn http://www.hoidanviet.vn 29 30 ... mức bù cho độ cao lớn áp suất đường ống nạp đo xác độ cao thay đổi Hình 1.2: Cảm biến áp suất đường ống nạp ( Cảm biến chân khơng) Hình 1.3: Cấu tạo cảm biến áp suất đường ống nạp Hình 1.4: Đường. .. chuyển đổi A/D ** *Cảm biến áp suất đường ống nạp (Cảm biến chân không) Cảm biến áp suất đường ống nạp dùng cho hệ thống EFI kiểu D để cảm nhận áp suất đường ống nạp Đây cảm biến quan trọng EFI kiểu... nạp Đây cảm biến quan trọng EFI kiểu D Bằng cách gắn IC vào cảm biến này, cảm biến áp suất đường ống nạp cảm nhận áp suất đường ống nạp tín hiệu PIM Sau ECU động xác định thời gian phun góc đánh