Lựa chọn thiết bị điều khiển

Một phần của tài liệu Nghiên cứu thiết kế mạch nạp ắc quy tiên tiến cho tàu điện mỏ (Trang 61)

- Ắc quy kiềm dũng nạp In =0,2 C10 Nạp cưỡng bức In = 0,5 C10.

3.4.8.Lựa chọn thiết bị điều khiển

Mạch điều khiển sử dụng họ vi điều khiển 8051 với cấu trỳc và chức năng cỏc chõn như trong hỡnh 3.5, hỡnh 3.6.

Hỡnh 3.5. Sơ đồ khối cấu trỳc bờn trong 8051

Hỡnh 3.6. Sơ đồ cỏc chõn của 8051

- Port 0 cú 2 tỏc dụng là chỳng được sử dụng như một cổng xuất/nhập thụng thường, khi sử dụng bộ nhớ ngoài thỡ port 0 được sử dụng là cổng địa chỉ và dữ liệu đa hợp.

- Port 1 chỉ cú tỏc dụng là cổng xuất nhập. Nú chỉ dựng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi khi cú yờu cầu.

- Port 2 cú hai tỏc dụng, hoặc làm nhiệm vụ là cổng xuất nhập, hoặc là phần byte cao của bus địa chỉ 16 bit cho cỏc thiết kế hệ thống nhiều hơn 256 byte bộ nhớ ngoài.

- Port 3 cú hai tỏc dụng. Nú làm nhiệm vụ như một cổng xuất nhập thụng thường, khi khụng hoạt động xuất nhập, mỗi chõn của port 3 đều cú một chức năng riờng.

- Chõn cho phộp bộ nhớ ngoài /PSEN (Program Store Enable) thường được nối với chõn cho phộp xuất /OE của EPRROM để cho phộp đọc cỏc byte lệnh. Tớn hiệu /PSEN ở logic “0” trong suốt thời gian tỡm nạp lệnh. Cỏc mó nhị phõn của chương trỡnh được đọc từ EPROM, qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh IR của 8051 để được giải mó. Khi thực thi một chương trỡnh trong ROM nội, /PSEN được duy trỡ ở logic khụng tớch cực (logic 1).

- Chõn cho phộp chốt địa chỉ ALE (Address Latch Enable) là chõn cho phộp tớn hiệu xuất ra để giải đa hợp bus địa chỉ và bus dữ liệu. Trong ẵ chu kỳ đầu bộ nhớ, chõn ALE xuất tớn hiệu để chốt địa chỉ vào thanh ghi ngoài khi ta sử dụng port 0 làm byte thấp địa chỉ. Trong ẵ chu kỳ bộ nhớ cũn lại port 0 sẽ xuất nhập dữ liệu. Tớn hiệu ALE cú tần số bằng 1/6 tần số của mạch dao động bờn trong chip vi điều khiển và cú thể làm xung clock cho cỏc phần tử cũn lại của hệ thống. Chõn ALE cũn được dựng để nhập xung ngừ vào lập trỡnh cho EPROM hoặc Flash ROM trờn chip đối với chip cú loại ROM này.

- Chõn truy xuất ngoài /EA (External Address), chõn này được nối lờn 5 V khi thực thi chương trỡnh trong ROM nội và được nối đất khi thực thi chương trỡnh bộ nhớ ngoài. Nếu cỏc chip khụng cú ROM nội thỡ /EA phải được nối đất.

- Chõn RESET dựng để thiết lập lại trạng thỏi ban đầu của hệ thống . - Cỏc chõn XTAL1 và XTAL2 được nối với thạch anh ở bờn ngoài để

Với thiết kế mạch sử dụng vi điều khiển họ 8051, cỏc tớn hiệu đo lường dũng và ỏp đầu vào, cỏc tớn hiệu hồi tiếp được đưa vào vi điều khiển để so sỏnh với giỏ trị đặt. Cỏc tớn hiệu điều khiển được đưa đến cỏc IGBT chỉnh lưu, IC tạo xung điều khiển Pull With Modullation (PWM) để điều chỉnh dũng và ỏp đầu vào làm thay đổi dũng và ỏp đầu ra mạch nạp theo đỳng giỏ trị mong muốn. IC thực hiện chức năng tạo xung PWM thuộc họ IC 384X. Tỏc giả sử dụng IC 3845 để tạo xung PWM với cấu trỳc chức năng và thụng số kỹ thuật như sau:

Tớnh chọn mạch điều khiển:

Điện trở R1, R2 được thiết kế sao cho điện ỏp vào chõn 2 khoảng 12V và dũng định mức đạt 25mA. Điện ỏp đặt vào R1 rất lớn, do đú chọn R1 = 2R2, khi đú

 R2 = 5500Ω, R1 = 2.5500 = 11000Ω

C2, C3 và R3 cú tỏc dụng tạo dao động tự kớch ở chõn 4. Với loại IC 3845 cú tần số dao động 100 kHz thỡ theo kinh nghiệm thường chọn R3 = 10kΩ, C2 = 1nF, C3 = 0,0022 μF.

Chọn giỏ trị của R4 và R5 sao cho điện ỏp cấp vào chõn 7 IC 3845 là 5V với dũng khoảng 10mA. Ta cú:

Chọn R4 = 22 kΩ, R5 = 8,54 kΩ. D1 và D2 chọn loại 1N4005 cú dũng cực đại lờn đến 1A, điện ỏp ngược cực đại lờn đến 600V.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu thiết kế mạch nạp ắc quy tiên tiến cho tàu điện mỏ (Trang 61)