MCS51 là họ IC vi điều khiển do hãng Intel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ là 8051 và 8031. Các sản phẩm MCS51 thích hợp cho những ứng dụng điều khiển. Việc xử lý trên Byte và các toán số học ở cấu trúc dữ liệu nhỏ được thực hiện bằng nhiều chế độ truy xuất dữ liệu nhanh trên RAM nội. Tập lệnh cung cấp một bảng tiện dụng của những lệnh số học 8 Bit gồm cả lệnh nhân và lệnh chia. Nó cung cấp những hổ trợ mở rộng trên chip dùng cho những biến một Bit như là kiểu dữ liệu riêng biệt cho phép quản lý và kiểm tra Bit trực tiếp trong điều khiển và những hệ thống logic đòi hỏi xử lý luận lý.
THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VI XỬ LÝ HỌ CMOS AT89C51 I.1.1 Giới thiệu họ MCS-51: MCS-51 họ IC vi điều khiển hãng Intel sản xuất Các IC tiêu biểu cho họ 8051 8031 Các sản phẩm MCS-51 thích hợp cho ứng dụng điều khiển Việc xử lý Byte toán số học cấu trúc liệu nhỏ thực nhiều chế độ truy xuất liệu nhanh RAM nội Tập lệnh cung cấp bảng tiện dụng lệnh số học Bit gồm lệnh nhân lệnh chia Nó cung cấp hổ trợ mở rộng chip dùng cho biến Bit kiểu liệu riêng biệt cho phép quản lý kiểm tra Bit trực tiếp điều khiển hệ thống logic đòi hỏi xử lý luận lý 8951 vi điều khiển Bit, chế tạo theo công nghệ CMOS chất lượng cao, công suất thấp với K EPROM (Flash Programmable and erasable read only memory) Thiết bị chế tạo cách sử dụng nhớ không bốc mật độ cao ATMEL tương thích với chuẩn cơng nghiệp MCS-51 tập lệnh chân EPROM ON-CHIP cho phép nhớ lập trình lập trình hệ thống lập trình viên bình thường Bằng cách kết hợp CPU Bit với EPROM Chip đơn, ATMEL AT89C51 vi điều khiển mạnh (có cơng suất lớn) mà cung ấp linh động cao giải pháp giá nhiều ứng dụng vi điều khiển AT89C51 cung cấp đặc tính chuẩn sau: KB nhớ đọc xóa lập trình nhanh (EPROM), 128 Byte RAM, 32 đường I/O, TIMER/COUNTER 16 Bit, vectơ ngắt có cấu trúc mức ngắt, Port nối tiếp bán song công, mạch dao động tạo xung Clock dao động ON-CHIP Thêm vào đó, AT89C51 thiết kế với logic tĩnh cho hoạt động đến mức không tần số hỗ trợ hai phần mềm lựa chọn chế độ tiết kiệm công suất, chế độ chờ (IDLE MODE) dừng CPU cho phép RAM, timer/counter, port nối tiếp hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động Chế độ giảm cơng suất lưu nội GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - dung RAM treo dao động làm khả hoạt động tất chức khác Reset hệ thống Các đặc điểm 8951 tóm tắt sau: -4 KB nhớ lập trình lại nhanh, có khả tới 1000 chu kỳ ghi xoá -Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz -3 mức khóa nhớ lập trình -2 Timer/counter 16 Bit -128 Byte RAM nội -4 Port xuất /nhập I/O bit -Giao tiếp nối tiếp -64 KB vùng nhớ mã -64 KB vùng nhớ liệu ngoại -Xử lý Boolean (hoạt động bit đơn) 19 vị bit -210 vị trí nhớ định Vcc XTAL.1 12 MHz -4 s cho hoạt động nhân chia XTAL.2 18 PSEN\ 29 ALE 30 31 P0 P0 P0 P0 P0 P0 P0 P0 EA\ RST 8951 I.1.2 khảo sát sơ đồ chân 8951, chức chân: Sơ đồ chân 8951: 30pF RD WR T1 T0 INT1 INT0 TXD RXD 17 16 15 14 13 12 11 10 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 40 Vss 30pF 20 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P1 P2 32 33 34 35 36 37 38 39 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 28 27 26 25 24 23 22 21 A15 A14 A13 A12 A11 A10 A9 A8 GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình SVTH: P2 Trần Nguyên Khoa Hình1-2 Sơ đồ chân cách gắn6 thạch anh IC 8951 P2 P2 THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI trang - P2 P2 XỬ P2 LÝ Chức chân 8951 : 8951 có tất 40 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), chân hoạt động đường xuất nhập đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa a.Các Port: Port 0: - Port port có chức chân 32 – 39 8951 Trong thiết kế cỡ nhỏ khơng dùng nhớ mở rộng có chức đường IO Đối với thiết kế cỡ lớn có nhớ mở rộng, kết hợp bus địa bus liệu Port 1: GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LYÙ trang - - Port port IO chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … có thề dùng cho giao tiếp với thiết bị ngồi cần Port khơng có chức khác, chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên Port 2: - Port port có tác dụng kép chân 21- 28 dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng Port 3: -Port port có tác dụng kép chân 10-17 Các chân port có nhiều chức năng, cơng dụng chuyển đổi có liên hệ với đặc tính đặc biệt 8951 bảng sau: Bit P3.0 P3.1 P3.2 Tên RXT TXD INT0\ Chức chuyển đổi Ngõ vào liệu nối tiếp Ngõ xuất liệu nối tiếp Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1\ Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 Ngõ vào P3.5 T1 củaTIMER/COUNTER thứ P3.6 WR\ Ngõ vào P3.7 RD\ củaTIMER/COUNTER thứ Tín hiệu ghi liệu lên nhớ ngồi Tín hiệu đọc nhớ liệu ngồi b.Các ngõ tín hiệu điều khiển: Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable): GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - - PSEN tín hiệu ngõ chân 29 có tác dụng cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng thường nói đến chân 0E\ (output enable) Eprom cho phép đọc byte mã lệnh -PSEN mức thấp thời gian Microcontroller 8951 lấy lệnh Các mã lệnh chương trình đọc từ Eprom qua bus liệu chốt vào ghi lệnh bên 8951 để giải mã lệnh Khi 8951 thi hành chương trình ROM nội PSEN mức logic Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable): - Khi 8951 truy xuất nhớ bên ngồi, port có chức bus địa bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu ALE chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa liệu kết nối chúng với IC chốt - Tín hiệu chân ALE xung khoảng thời gian port đóng vai trị địa thấp nên chốt địa hoàn toàn tự động.Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động chip dùng làm tín hiệu clock cho phần khác hệ thống Chân ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom 8951 Ngõ tín hiệu EA\(External Access) : -Tín hiệu vào EA\ chân 31 thường mắt lên mức mức Nếu mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội khoảng địa thấp Kbyte Nếu mức 0, 8951 thi hành chương trình từ nhớ mở rộng Chân EA\ lấy làm chân cấp nguồn 21V lập trình cho Eprom 8951 Ngõ tín hiệu RST (Reset): -Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset 8951 Khi ngõ vào tín hiệu đưa lên cao chu kỳ máy, ghi bên nạp giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset Các ngõ vào giao động X1,X2: GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - -Bộ dao động được tích hợp bên 8951, sử dụng 8951 người thiết kế cần kết nối thêm thạch anh tụ hình vẽ sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 12Mhz Chân 40 (Vcc) nối lên nguồn 5V Bản đồ nhớ Data Chip sau: Địa byte Địa byte Địa bit 7F Địa bit FF F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B RAM đa dụng E0 E7 E6 E5 E4 E E2 E1 E0 ACC D0 D7 D6 D5 D4 D D2 D1 D0 PSW 30 B8 - - - BC B B B9 B8 IP B A 2F 2E 2D 2C 7F 77 6F 67 7E 76 6E 66 7D 75 6D 65 7C 74 6C 64 7B 73 6B 63 7A 72 6A 62 79 71 69 61 78 70 68 60 2B 2A 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 1F 5F 5E 57 56 4F 4E 47 46 3F 3E 37 36 2F 2E 27 26 1F 1E 17 16 0F 0E 07 06 Bank 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P.3 A8 AF AC A A A9 A8 IE B A GVHD:Thaày Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa A0 A7 A6 A5 A4 A3A2 A1 A0 P2 99 không địa hoá bit SBUF 98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON 90 97 96 95 94 93 92 91 90 P1 8D 8C 8B 8A 89 không địa hố bit khơng địa hố bit khơng địa hố bit khơng địa hố bit khơng địa hố bit SVTH: TH1 TH0 TL1 TL0 TMO THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - 18 17 10 0F 08 07 00 D 88 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCON 87 không địa hoá bit PCON Bank Bank 83 82 81 88 Bank ghi (mặc định cho R0 -R7) RAM khơng địa hố bit khơng địa hố bit khơng địa hố bit 87 86 85 84 83 82 81 80 DPH DPL SP P0 CÁC THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶCBIỆT - Bộ nhớ 8951 bao gồm ROM RAM RAM 8951 bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa hóa bit, bank ghi ghi chức đặc biệt - 8951 có nhớ theo cấu trúc Harvard: có vùng nhớ riêng biệt cho chương trình liệu Chương trình liệu chứa bên 8951 8951 kết nối với 64K byte nhớ chương trình 64K byte liệu Hai đặc tính cần ý là: Các ghi port xuất nhập định vị (xác định) nhớ truy xuất trực tiếp giống địa nhớ khác Ngăn xếp bên Ram nội nhỏ so với Ram ngoại Microprocontroller khác RAM bên 8951 phân chia sau: Các bank ghi có địa từ 00H đến 1FH RAM địa hóa bit có địa từ 20H đến 2FH RAM đa dụng từ 30H đến 7FH Các ghi chức đặc biệt từ 80H đến FFH RAM đa dụng: GVHD:Thaày Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - - Mặc dù hình vẽ cho thấy 80 byte đa dụng chiếm địa từ 30H đến 7FH, 32 byte từ 00H đến 1FH dùng với mục đích tương tự (mặc dù địa có mục đích khác) - Mọi địa vùng RAM đa dụng truy xuất tự dùng kiểu địa trực tiếp gián tiếp RAM truy xuất bit: - 8951 chứa 210 bit địa hóa, có 128 bit có chứa byte có chứa địa từ 20F đến 2FH bit lại chứa nhóm ghi có chức đặc biệt - Ý tưởng truy xuất bit phần mềm đặc tính mạnh microcontroller xử lý chung Các bít đặt, xóa, AND, OR, …, với lệnh đơn Đa số microcontroller xử lý đòi hỏi chuỗi lệnh đọc sửa ghi để đạt mục đích tương tự Ngồi port truy xuất bít 128 bit truy xuất bit truy xuất byte bit phụ thuộc vào lệnh dùng Các bank ghi: - 32 byte thấp nhớ nội dành cho bank ghi Bộ lệnh 8951 hỗ trợ ghi có tên R0 đến R7 theo mặc định sau reset hệ thống, ghi có địa từ 00H đến 07H - Các lệnh dùng ghi RO đến R7 ngắn nhanh so với lệnh có chức tương ứng dùng kiểu địa trực tiếp Các liệu dùng thường xuyên nên dùng ghi - Do có bank ghi nên thời điểm có bank ghi truy xuất ghi RO đến R7 đề chuyển đổi việc truy xuất bank ghi ta phải thay đổi bit chọn bank ghi trạng thái Các ghi có chức đặc biệt: - Các ghi nội 8951 truy xuất ngầm định lệnh GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 10 - - Các ghi 8951 định dạng phần RAM chip ghi có địa (ngoại trừ ghi đếm chương trình ghi lệnh ghi bị tác động trực tiếp) Cũng R0 đến R7, 8951 có 21 ghi có chức đặc biệt (SFR: Special Function Register) vùng RAM nội từ địa 80H đến FFH Chú ý: Tất 128 địa từ 80H đến FFH khơng định nghĩa, có 21 ghi có chức đặc biệt định nghĩa sẵn địa chỉ.Ngoại trừ ghi A truy xuất ngầm nói, đa số ghi có chức đặc biệt SFR địa hóa bit byte Thanh ghi trạng thái chương trình (PSW: Program Status Word): Từ trạng thái chương trình địa D0H tóm tắt sau: BIT PSW.7 PSW.6 PSW.5 PSW4 PSW.3 SYMBOL CY AC F0 RS1 RS0 ADDRESS D7H D6H D5H D4H D3H PSW.2 PSW.1 PSW.0 OV P D2H D1H DOH DESCRIPTION Cary Flag Auxiliary Cary Flag Flag Register Bank Select Register Bank Select 00=Bank 0; address 00H07H 01=Bank 1; address 08H0FH 10=Bank 2; address 10H17H 11=Bank 3; address 18H1FH Overlow Flag Reserved Even Parity Flag Chức bit trạng thái chương trình: Cờ Carry CY (Carry Flag): -Cờ nhớ có tác dụng kép Thơng thường dùng cho lệnh tốn học: GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 76 - MCS-51 MACRO 01/07/:2 PAGE ASSEMBLER LVKHOA SYMBOL TABLE LISTING - - NAME TYPE VALU E D1 C ADDR 009BH A D10 C ADDR 010BH A D11 C ADDR 0131H A D12 C ADDR 0129H A D13 C ADDR 014FH A D14 C ADDR 0147H A D15 C ADDR 016DH A D16 C ADDR 0165H A D2 C ADDR 0093H A D3 C ADDR 00B9H A D4 C ADDR 00B1H A D5 C ADDR 00D7H A D6 C ADDR 00CFH A D7 C ADDR 00F5H A D8 C ADDR 00EDH A D9 C ADDR 0113H A ATT R I B U T E S DELAY110 C ADDR 00EBH A DELAY220 C ADDR 0109H A DELAY310 C ADDR 00CDH A GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 77 - DELAY410 C ADDR 0127H A DELAY500 C ADDR 00AFH A DELAY600 C ADDR 0091H A DELAY610 C ADDR 0145H A DELAY700 C ADDR 0163H A L1 C ADDR 0014H A L2 C ADDR 0025H A L3 C ADDR 0036H A L4 C ADDR 0047H A L5 C ADDR 0050H A L6 C ADDR 0061H A L7 C ADDR 0072H A L8 C ADDR 0083H A LVTN C ADDR 0003H A P0 D ADDR 0080H A P1 D ADDR 0090H A TF0 B ADDR 0088H.5 A TH0 D ADDR 008CH A TL0 D ADDR 008AH A TMOD D ADDR TR0 B ADDR 0089H A 0088H.4 A REGISTER BANK(S) USED: ASSEMBLY COMPLETE, NO ERRORS FOUND GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 78 - III.3 Chương trình dịch sang mã máy file hex: :1000000075890120970EC282D2811191C281D2825C :10001000C28280EF20960EC282D28111AFC281D2FD :1000200082C28280DE20950EC282D28111CDC28131 :10003000D282C28280CD20940EC282D28111EBC2C4 :1000400081D282C28280BC209306C282C28180B3E8 :1000500020920EC281D2823109C282D281C28180B5 :10006000A220910EC281D2823127C282D281C28166 :10007000809120900EC281D2823145C282D281C24B :10008000818080C281D2823163C282D281C28101E9 :100090000378047903758C3C758AB0D28C308DFD61 :1000A000C28DC28C758C3C758AB0D9EFD8E52278A8 :1000B000057902758C3C758AB0D28C308DFDC28D6D GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 79 :1000C000C28C758C3C758AB0D9EFD8E522781F793F :1000D00002758CEC758A78D28C308DFDC28DC28C05 :1000E000758CEC758A78D9EFD8E522780B79027592 :1000F0008CEC758A78D28C308DFDC28DC28C758C5B :10010000EC758A78D9EFD8E522780B7904758CECF8 :10011000758A78D28C308DFDC28DC28C758CEC7551 :100120008A78D9EFD8E52278297902758CEC758A1E :1001300078D28C308DFDC28DC28C758CEC758A782E :10014000D9EFD8E522783D7902758CEC758A78D2A2 :100150008C308DFDC28DC28C758CEC758A78D9EF90 :10016000D8E52278077902758C3C758AB0D28C303C :100170008DFDC28DC28C758C3C758AB0D9EFD8E5E7 :01018000225C :00000001FF GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 80 - CHƯƠNG IV: THI CƠNG MƠ HÌNH ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ Các linh kiện sử dụng thiết kế: a> OPTOCOUPLERS: Optocouple hay gọi Optoisolator lọai linh kiện quang sử dụng để tạo mạch cách ly điện Cho phép người thiết kế mạch điều khiển ngõ thay đổi lượng cấp cho ngõ vào Tuy nhiên hai phần ngõ vào ngõ mạch cách ly điện điện trở vô lớn Linh kiện chứa photodiode, transistor, opamp… họăc linh kiện khác giao tiếp với mạch điều khiển điều khiển Mạch điều khiển thường sử dụng Led hồng ngọai Nguyên tắc họat động linh kiện : Khi có dịng điện chạy qua Led, led phát sóng hồng ngọai tác động sóng hồng ngọai phận thu photodiode bị tác động dẫn điện Như hai mạch ngõ vào ngõ cách ly với Mạch điều khiển từ xa sử dụng optocoupler lọai 4N35 lọai có phần thu sử dụng transistor (như hình) O PTO Đ/ápc/ly 3.55KV VCEMAX 30V Đ/ápngược 6V ICMAX 100mA VCEbhoà 0.3V b> TRANSITOR: 1.>C828: C828 GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: Đ/ápthuận 0.7 1.4V THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LYÙ trang 81 - Đây loại transitor npn Các thông số kỹ thuật: VCBMAX 30 V VCEMAX 30 V ICEMAX 50 Ma hfe 65 ICEMAX 8A hfe 70 2.>B688 : B688 Đây loại trasitor pnp Các thông số kỹ thuật : VCBMAX 50 V VCEMAX 50 V 3.>A671: A671 Đây loại trasitor pnp Các thông số kỹ thuật : GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 82 - VCBMAX 50 V VCEMAX 50 V ICEMAX 3A hfe 35 ICEMAX 4A hfe 35 ICEMAX 7A hfe 60 H1061: H1061 Đây loại transitor npn Các thông số kỹ thuật: VCBMAX 40 V VCEMAX 40 V 5.D718: D718 Đây loại transitor npn Các thông số kỹ thuật: VCBMAX 30 V VCEMAX 80 V 6.A1015: A1015 GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 83 - Đây loại trasitor pnp Các thông số kỹ thuật : VCBMAX 100 V VCEMAX 50 V ICEMAX 0.5 A hfe 100 OP-AM (OP 07) Supplyvolt Input volt Powerdissipation Testcondition + - 500 mW Stew/r/r time + 0.17V/S + range + - to +-18V Open/l/v gain 30V Bias 15 O/P/V swing - current 132 + - 22 nA - 13 Chân 1, : Vcc+ Chân 4,8 : Vcc- Chân : Input đảo Chân : Input không đảo Chân : Output GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 84 - Ngun tắc hoạt động ổn áp sau: Điện áp đầu vào so sánh với áp chuẩn 220V Khi so sánh OP07 ngõ có mức logic +4.5V –4.5V Trong 8951 đọc mức 1,do ta phải chuyển đổi mức –4.5V trở thành 0V ( mức 0) Port sử dụng làm ngõ nhập vào Port sử dụng làm ngõ xuất ( P0.1 quay thuận, P0.2 quay ngịch) P0.1 P0.2 nối đến ngõ điều khiển mạch điều rộng xung Khi chân tích cực động quay chiều khoảng thời gian mà ta đặt trước.Tuỳ thuộc vào giá trị điện áp đầu vào mà động có số vịng quay tương ứng nhằm nâng điện áp lên giá trị đặt Mạch thiết kế trình bày hình sau lưu dồ giải thuật GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 85 - Thiết kế tính tốn: Mạch so sánh điện áp: Dùng nguồn chuẩn 24V phân áp trở để tạo mức so sánh 24 VDC 100K 14.16 2,2K 13.91V 2,2K 13.66V 2,2K 13.41V 2,2K 13.17V 2,2K 12.92V 2,2K 12.67 2,2K V 125K 12.43 V Tổng trở mạch: Z = 242 k Dịng điện chảy trongGND mạch là: I = 0.099709181A GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 86 - Từ tính mức áp hình mức phù hợp thực tế đo đạc sau thiết kế Lấy áp chuẩn tạo cầu phân so sánh với ngõ ổn áp, sử dụng biến 220V/ 13.25 So sánh dùng OP 07 ngõ ổn áp > nguồn chuẩn ngõ E ( 4.5V) Nếu ngược lại ngõ - E(-4.5V) Mạch chuyển đổi mức logic: Gnd in A101 Rb 1k out Rc 1k 5v Vout = Vcc- (( Vin – VbeVcc – Vcesat)/Rb ) Rc In = E Vout Vcc In = E Vout Chọn điện tở có giá trị vậy: Dựa vào điều kiện bão hòa trasitor: Ib > ic/ = 100 transitor A1015 Chọn ib = ic/ Ic =(Vcc – Vcesat)/ Rc Ib = (Vin – Vbe –Vcesat)/Rb Chọn Rc = 1k Suy ic = 4.8 ma GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 87 - Ib = 0.144 ma Suy Rb = 2.2k Rb bé ib lớn kéo theo transitor bão hoà nhanh Mạch xử lý: Dùng 8951 làm CPU xử lý khối điều khiển Các chân 8951 sử dụng kéo lên nguồn thông qua điện trở 10k.Ta phải dùng điện trở kéo lên chân 8951 dạng cực thu để hở nên dòng vào yếu, reset hay clear nhờ điện trở kéo lên cung cấp đủ dòng cho transitor hoạt động Gắn thạch anh: Thạch anh tụ nên muốn tạo dao động phải có điện tích nạp xả liên tục Vì có tụ giấy gắn vào chân thạch anh nối xuống đất để tạo dao động Mạch động lực: Kích đối nghịch P0.1 kích 1, cấp nguồn cho động quay thuận nhằm làm tăng áp P0.2 kích 2, cấp nguồn cho động quay nghịch nhằm làm giảm áp Phải dùng mạch động lực cần cung cấp dịng áp cho động chế độ định mức để có số vịng quay với số vịng định mức Điều khiển động theo điều rộng xung: Tlv1 GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa Tlv2 SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 88 - Xác định khoảng thời gian delay : * Mỗi vòng dây chênh 0.457V * Động hoạt động chế độ định mức đạt 2400rmp * Tính tốn phần đo đạt dây đai bánh truyền động, tính tỷ số truyền ta xác định quay bánh truyền động tức thay đổi 0.457V Vì vậy, để thay đổi 0.457V cần khoảng thời gian 125/6 ms Ta có bảng sau: Mức áp (V) Ap chênh lệch (V) Thời gian delay (ms) 207 13 590 211 410 215 220 219 NOP 223 -3 130 227 -7 320 231 -11 500 236 -16 730 Từ bảng ta chọn khoảng thời gian delay mức áp Kết thi công mô hi(nh điều khiển dược ( áp vào lớn 220V giảm xuống cịn 220V ap nhỏ nâng lên) Mơ hình chưa đạt tối ưu thiết kế giá thành cao thị trường tính thẩm mỹ chưa đạt dược Do thị trường ổn áp xoay chiều sử dụng mức so sánh diều khiển áp lên xuống ổn áp em thiết kế nhận biết dược mức cần thêm nâng lên vừa đủ GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 89 - PHỤ LỤC Bài giảng truyền động điện ( Đại học Bách Khoa TP HCM, Đại học Bách Khoa Hà Nội) Microcontroller Ngun lý mạch tích hợp GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 90 - Điện tử công suất ( Thầy Nguyễn Văn Nhờ) Điện tử cơng suất GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyeân Khoa SVTH: ... SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 50 - Phương trình đặc tính trạng thái giống phương trình đặc tính chế độ động =0 – M/|| Đảo chiều quay động phương pháp đảo chiều điện áp. .. GVHD:Thầy Lê Ngọc Đình Trần Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang - -Bộ dao động được tích hợp bên 8951, sử dụng 8951 người thiết kế cần kết nối thêm thạch anh tụ hình vẽ sơ... Nguyên Khoa SVTH: THIẾT KẾ ỔN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG VI XỬ LÝ trang 12 - chẵn Ví dụ A chứa 10101101B bit P set lên để tổng số bit A P tạo thành số chẵn - Bit Parity thường dùng kết hợp với thủ tục