Ứng dụng vi điều khiển ATMEGA8535 trong hệ thống điều khiển nhiệt độ sấy nông sản dạng hạt

Chọn bộ điều chỉnh và xác định thông số bộ điều chỉnh Nh− đã đ−ợc chỉ ra ở trên, hàm truyền của đối t−ợng nh− sau

Để thực hiện hàm này trong vi điều khiển ta phải tiến hành chuyển nó về ph−ơng trình sai phân. Chọn thời gian trích mẫu là 1 giây, tiến hành rời rạc hoá theo ph−ơng pháp số Tustin ta có hàm truyền theo z nh− sau (thay. Sau khi xác định đ−ợc bộ điều khiển và thông số của nó ta tiến hành khảo sát chúng.

Trong khi nếu không có bộ điều chỉnh thời gian để cho nó ổn định mất khoảng 200(s). Bộ điều chỉnh này đã đáp ứng đ−ợc yêu cầu bài toán đề ra, vì vậy chúng tôi chọn bộ điều chỉnh này để diều khiển hệ thống sấy.

Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ cho hệ thống sấy

• Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển

Gắn với yêu cầu thực tiễn của đề tài là điều khiển nhiệt độ dòng khí trong sấy nông sản dạng hạt, nhiệt độ sấy <2000C, và những ứng dụng rộng rãi. IC đo nhiệt độ là một mạch tích hợp nhận tín hiệu nhiệt độ chuyển thành tín hiệu điện dưới dạng dòng điện hay điện áp. Vì tín hiệu biến thiên của điện áp theo nhiệt độ ở đầu ra là rất nhỏ (Khoảng 10mV/ 0C, tức là 1V/ 1000C), mặt khác yêu cầu của khâu chuyển đổi A/D là tín hiệu phải biến đổi từ 0 ữ 5V, nên để tăng độ chính xác và dễ dàng xử lý trong chíp ta phải khuếch đại tín hiệu lên.

Những loại chíp thông thường, để có thể xử lý được một tín hiệu tương tự, người ta phải biến đổi tín hiệu này sang dạng tín hiệu số thông qua các bộ biến đổi A/D bên ngoài chíp, việc này làm tăng thêm kích thước mạch điện và tiêu thụ thêm công suất. Chúng tôi sử dụng bộ biến đổi A/D trong chíp để chuyển hoá tín hiệu điện sau khâu khuếch đại cảm biến nhiệt. Kết nối trực tiếp các hàng và cột bàn phím với vi điều khiển dẫn đến phải mất một khối l−ợng cổng kết nối rất lớn, nh− vậy ta phải thêm vào các ph−ơng án mở rộng cổng I/O (cách này tuỳ từng loại vi điều khiển có sự hỗ trợ khác nhau), công việc lập trình trở nên khó khăn hơn, các ứng dụng khác khó thêm vào vì thiếu cổng kết nối.

Để phục vụ các yêu cầu cao hơn của ứng dụng ta lựa chọn ph−ơng pháp sử dụng các linh kiện định thời bên ngoài, như bộ cộng hưởng thạch anh, bộ cộng hưởng gốm điện áp, nguồn tín hiệu đồng hồ mức TTL. ATMEGA8535 đã đ−ợc tích hợp sẵn USART bên trong chíp, việc truyền nhận đ−ợc thực hiện thông qua các thanh ghi nên việc truyền nhận thực hiện theo ph−ơng pháp song công - tức là tại một thời điểm có thể thực hiện đồng thời cả hai công việc là truyền và nhận. Mức logic của cổng song song là mức TTL, để thực hiện ghép nối với cổng song song ta phải sử dụng các mạch t−ơng thích TTL hoặc các mạch ghép mức.

Báo thiết bị ngoại vi đang trục trặc 12 Báo thiết bị ngoại vi đã đ−ợc kích hoạt 13 Chỉ thị cho thiết bị nhận dữ liệu tiếp tục 14. Sự khác nhau cơ bản giữa cổng song song và cổng nối tiếp chính là ở ph−ơng pháp truyền dữ liệu: trong một thời điểm chỉ có một bit đ−ợc gửi đi dọc theo một đường dẫn, đường gửi và đường nhận tách rời nhau. Ghép nối trực tiếp giữa thiết bị ngoại vi với máy tính qua cổng song song sẽ gây ra những rối loạn về thông tin cho cả hai thiết bị.

D4 1N4148 là điôt chống ng−ợc nguồn cho bộ đệm, đèn LED D5 thông báo hoạt động của mạch khi truy cập chíp, vì sử dụng chung với chân clock nên chúng tôi chọn điện trở hạn chế dòng 20K đảm bảo không ảnh hưởng đến tín hiệu. Mạch giao tiếp máy tính được thiết kế ra với mục đích trước mắt là có thể hiển thị thông số hệ thống nh−: nhiệt độ đặt, nhiệt độ lò sấy. Lý do chúng tôi chọn cổng nối tiếp thay cho cổng song song là vì cổng nối tiếp có khả năng bảo toàn tín hiệu, hình thức truyền đơn giản và có khả.

BT137 là dòng triac do hãng Philips Semiconductors chế tạo phục vụ cho những ứng dụng đòi hỏi yêu cầu đóng cắt mạch tốc độ cao nh−: điều khiển động cơ, đèn chiếu sáng, relay, hệ thống tạo nhiệt. Mỗi công cụ có một −u điểm riêng, ngoài khả năng thiết kế mạch in, các công cụ này còn có khả năng kết nối với các máy xung CNC thực hiện việc tạo mạch in thực vừa thiết kế, khả năng mô phỏng mạch trên lý thuyết.

Lưu đồ thuật toán chương trình

+ Khai báo một biến để lưu phím được bấm + Xoá bit cho phép ngắt toàn cục, cấm mọi các ngắt xảy ra khi đang thay đổi thông số + Viết lên LCD để thông báo người sử dụng thay đổi thông số. Chương trình con phục vụ ngắt cho bộ định thời 2 Thời gian trích mẫu là 1s.

Ch−ơng trình lập trình

Sau khi biên dịch ch−ơng trình sang file.hex, sử dụng phần mềm nạp chương trình vào chíp tương thích với mạch nạp đã được thiết kế. // Timer/Counter 2 initialization // Clock source: System Clock // Clock value: Timer 2 Stopped // Mode: Normal top=FFh // OC2 output: Disconnected ASSR=0x00;.