XÁC ĐỊNH CHIỀU QUAY CHO ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU DC HỆ THỐNG NHÚNG( bao gồm code pic cộng mạch mô phỏng proteus)XÁC ĐỊNH CHIỀU QUAY CHO ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU DC HỆ THỐNG NHÚNG( bao gồm code pic cộng mạch mô phỏng proteus)XÁC ĐỊNH CHIỀU QUAY CHO ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU DC HỆ THỐNG NHÚNG( bao gồm code pic cộng mạch mô phỏng proteus)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP KHOA CƠ KHÍ **** BÁO CÁO TIỂU LUẬN Môn học: HỆ THỐNG NHÚNG Đề tài: XÁC ĐỊNH CHIỀU QUAY CHO ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU DC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TH.S TĂNG CẨM NHUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN : ĐỒNG THỊ THƯ MSSV : K175520114210 LỚP : K53CĐT.02 Thái Nguyên, tháng năm 2021 Mục lục CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Giới thiệu - Khái niệm: Động chiều DC (Direct Curent Motors) động điều khiển dịng có hướng xác định hay nói cách khác loại động chạy nguồn điện áp chiều Hình 1.1 Động điện chiều DC - Chức động chiều DC: Động DC làm cho cấu chấp hành hoạt động, biến điện thành năng, cấp lượng chuyển động cho thiết bị, máy móc Động DC ứng dụng đa dạng hầu hết lĩnh vực sống, sản xuất cơng nghiệp Tuy nhiên lại địi hỏi động phải có nhiều cấp tốc độ để tăng giảm dễ dàng, ổn định tóc độ cao Động DC sử dụng phổ biến để làm cấu truyền động cho loại máy như: máy in-photo, ổ đĩa DC, băng tải, máy nâng chuyển, máy công nghiệp nhà máy, robot, đồ chơi trẻ em… - Phân loại theo phương pháp kích từ Động điện chiều kích từ độc lập Động điện chiều kích từ nối tiếp Động điện chiều kích từ song song Động điện chiều kích từ hỗn hợp - Cùng với phát triển công nghiệp vi xử lý việc điều khiển động DC trở nên dễ dàng Động chạy cấp tốc độ khác nhau, điều khiển đảo chiều, dừng, nhanh chậm dễ dàng Mỗi yêu cầu toán khác cần điều khiển chiều quay khác Chính cần xác định chiều quay cho động thuận hay ngược để có phương pháp điều chỉnh phù hợp với yêu cầu đặt Giới hạn Với đề tài xác định chiều quay cho động điện chiều này, em sử dụng động chiều GA25 sử dụng dòng 12V DC Loại động có ưu điểm tốc độ điều khiển từ 35RPM cao 1360RPM, thích hợp cho mơ hình, robot, thiết bị thơng minh…Dịng điện khơng tải động 50mA Ngồi chi phí rẻ so với động loại khác Để thấy rõ chiều quay động sử dụng led matrix 8x8 kết nối với mạch điều khiển để hiển thị chiều quay Động quay thuận ngược led hiển thị tương ứng chiều quay động Hình 1.2 Hiển thị chiều quay thuận ngược led matrix CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ Giới thiệu - Từ yêu cầu sử dụng nút ấn để xác định chiều quay (thuận ngược) cho động cơ; hiển thị chiều quay led matrix, phân tích, tìm hiểu trước vào thiết kế - Nút ấn tượng trưng trạng thái động thuận ngược Khi nhấn nút thuận động quay thuận, ngược lại nhấn nút ngược động quay ngược Bên cạnh cịn có nút dừng để dừng động lúc Thiết kế sơ đồ khối Theo yêu cầu đề tài tiến hành thiết kế sơ đồ khối xác định chiều quay cho động DC sau Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch xác định chiều quay động DC Chức khối: Khối nguồn: có chức cấp nguồn cho tồn mạch để hoạt động Khối tạo xung: có tín hiệu điện động bắt đầu hoạt động Khối giải mã: có chức giải mã xung từ khối tạo xung sang led matrix Khối hiển thị: hiển thị chiều quay động 2.1 Thiết kế sơ đồ nguyên lý a Khối hiển thị - Led matrix có chức tạo hiệu ứng hình ảnh như: tạo chữ, số, tạo hiệu ứng chuyển động…Ở led matrix dùng để hiển thị chiều quay động thuận hay ngược động chiều hoạt động Nếu động quay thuận led matrix hiển thị chữ T; động quay ngược hiển thị chữ N - Cấu tạo led matrix từ led đơn, với yêu cầu đề tài em sử dụng led matrix 8x8 (có chân kết nối đến cột chân kết nối đến hàng) Nên cần chân vi điều khiển kết nối đến hàng, chân vi điều khiển kết nối đến cột Hình 2.2 Cấu tạo hình ảnh thực tế led matrix - Để led sáng: cấp điện áp VCC GND vào chân led - Thông số kỹ thuật Điện áp hoạt động: 4.7-5.3 V Dòng tiêu thụ: 320mA - Tiến hành chọn led matrix anode chung b Khối giải mã Do chọn led anode chung nên phần chọn IC giải mã anode chung vi mạch 74HC595 Vi mạch 74HC595 IC ghi dịch bit kết hợp chốt liệu, đầu vào nối tiếp đầu song song, đầu trạng thái; dùng led matrix để tiết kiệm số chân vi điều khiển tối đa (3 chân) Có thể mở rộng số chân vi điều khiển tùy thích mà khơng vi mạch làm việc mắc nối tiếp đầu vào liệu IC với Hình 2.3 Sơ đồ chân IC 74HC595 Các chân từ tới chân số 15 ngõ IC (ứng với Q0, Q1,…, Q7) Chân DS (chân số 14) ngõ vào IC (đây IC vào nối tiếp nên ta cần ngõ vào đủ) Chân 16 - VCC chân cấp nguồn dương (từ 2V đến 6V) Chân số - GND chân cấp Ground nối với cực (-) nguồn Trạng thái hoạt động Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động vi mạch 74HC595 - Ta đặt liệu vào chân DS, tạo xung SHCP liệu chân DS dịch vào ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER - Lần lượt làm lần (dịch bit cao trước), ta bit ghi 8-STAGESHIFTREGISTER - Sau ta tạo xung STCP bit ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER chép sang ghi 8-BIT STORAGE REGISTER - Lúc chân OE mức thấp ngõ với giá trị ghi 8-BIT STORAGE REGISTER, chân OE mức cao ngõ trạng thái trở cao Chú ý: Khi dịch liệu vào ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER, chưa tạo xung STCP ghi 8-BIT STORAGE REGISTER giữ nguyên trạng thái ngõ giữ nguyên trạng thái Khi chân MR mức liệu ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER bị xóa, cịn ghi 8-BIT STORAGE REGISTER giữ nguyên trạng thái ngõ giữ nguyên trạng thái Output hoạt động mức dòng tầm 35mA, điện áp hoạt động 7V Cơng suất trung bình 500mW c Khối tạo xung Biến đổi tín hiệu điện chiều thành tín hiệu điện có xung tần số theo yêu cầu Khi dòng điện cấp cho mạch, ấn nút ấn tín hiệu từ nút ấn truyền cho Pic để Pic điều khiển thiết bị hoạt động mong muốn d Khối nguồn - - Cấp nguồn 12V DC ổn định cho động hoạt động Điện áp ban đầu nguồn xoay chiều 220V AC Được chỉnh lưu cầu cho điện áp 12V chiều cấp cho toàn mạch, qua ổn áp 12V chiều cấp cho khối tạo xung Tụ điện để lọc điện san phẳng điện chiều, hạn chế nhiễu cho mạch Dòng sử dụng cho khối nguồn 4A e Sơ đồ ngun lý cho tồn mạch Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý cho mạch xác định chiều quay động Từ sơ đồ ta thấy sau cấp nguồn điện cho mạch, mạch có tín hiệu điện Bấm nút để phát tín hiệu điều khiển cho Pic, Pic điều khiển động hoạt động Bấm nút thuận, động quay thuận đồng thời led matrix hiển thị chữ T (biểu thị cho động quay thuận) Ngược lại, bấm nút quay ngược, động quay ngược, ledmatrix chữ N (biểu thị cho động quay ngược) Khi bấm nút dừng động dừng led tắt Lưu đồ chương trình a Giới thiệu yêu cầu điều khiển 2.2 Đây toán xác định chiều quay động chiều, chiều quay động chiều có thuận ngược Yêu cầu toán xác định chiều quay cho động điện chiều; hiển thị chiều quay led matrix Chiều quay hiển thị chiều quay thuận, ngược b Lưu đồ Bắt đầu Khởi tạo hệ thống Bấm nút Nút thuận Nút ngược Motor quay thuận Motor quay ngược & hiển thị T & hiển thị N Nút dừng Motor dừng & tắt led 10 Kết thúc Hình 2.6 Lưu đồ xác định chiều quay động điện chiều c Chương trình giải thích lệnh chương trình #include //khai báo thư viện #FUSES NOWDT, HS, NOPUT, NOPROTECT, NOBROWNOUT, NOLVP, NOCPD, NOWRT #use delay(clock=20mhz) //khai báo button #bit thuan=0x05.0 #bit nguoc=0x05.1 #bit tris_thuan=0x85.0 #bit tris_nguoc=0x85.1 #bit dung=0x05.2 #bit tris_dung=0x85.2 //khai báo chân động #bit led1=0x06.0 #bit led2=0x06.1 #bit tris_led1=0x86.0 #bit tris_led2=0x86.1 //khai báo chân cho led matrix #byte data=0x07 #byte tris_data=0x87 11 NODEBUG, #byte quet=0x08 #byte tris_quet=0x88 //mã led matrix cho chữ T, N UNSIGNED int8 T[]={0x00,0x00,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7,0xE7}; UNSIGNED int8 N[]={0x3C,0x3C,0x1C,0x2C,0x34,0x38,0x3C,0x3C}; UNSIGNED int8 ma_quet[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80}; void main() { tris_thuan=tris_nguoc=tris_dung=1; //chân nhập liệu tris_led1=tris_led2=0; //xuất liệu chân B led1=led2=1; int i; tris_quet=tris_data=0x00; tris_thuan=tris_nguoc=tris_dung=0; while(1) { if(thuan==1) //nếu bấm nút thuận { while(thuan==1); //gán để chống đổi phím led1=1; led2=0; while(nguoc==0&&dung==0) { for(i=0;i