3.2.1 Mạch nguyên lí
Hình 3. 22 Sơ đồ mạch nguyên lí
3.2.1.1 Khối xử lí
- Khối xử lí sử dụng vi điều khiển PIC16F877A
- Sử dụng thạch anh ngoài tần số 20Mh.
- Kết nối với LCD qua portD, đọc encoder qua ngắt ngoài ở chân RB0.
- Kết nối với bàn phím qua các chân RB4 -> RB7 và RA0 ->RA3.
- Xuất tín hiệu ra khối công suất qua các chân C1, C2, C3. C1 là tín hiệu PWM, C2 là tín hiệu quy định chiều quay động cơ, C3 là tín hiệu đóng ngắt mạch cầu H.
Hình 3. 23 Khối điều khiển
Việc điều khiển được thực hiện thông qua bàn phím 4x4, kết nối với các chân RB4 -> RB7 và RA0 ->RA3 của vi điều khiển. 4 chân RB4 -> RB7 được nối đất qua trở 10k. chức năng của các phím như sau.
- Các phím 0-9 để nhập tốc độc cho động cơ.
- Phím * xóa kí tự nếu nhập lỗi
- Phím # xác nhận kết thúc quá trình nhập tốc độ, gửi giá trị về vi điều khiển.
- Các phím A, B, C, D có chức năng lần lượt là chọn chiều quay trái, phải. tăng giảm tốc độ động cơ.
3.2.1.3 Khối hiển thị
Hình 3. 24 Khối hiển thị
- Khối hiển thị sử dụng LCD 16x2
- 4 chân dữ liệu D4->D7 được kết nối với chân D4->D7 của vi điều khiển
- Các chân RS, EN kết nối lần lượt với các chân D2, D3 của vi điều khiển, chân RW nối đất
3.2.1.4 Khối nguồn.
Hình 3. 25 Khối nguồn
Khối nguồn sử dụng nguồn nuôi DC 12v, dùng IC LM2576 để tạo nguồn 5V cấp cho vi điều khiển
3.2.1.5Khối công suất
Hình 3. 26 Khối công suất
- Khối công suất sử dụng mạch cầu L298 để điều khiển động cơ, tín hiệu được xuất ra động cơ thông qua kênh A.
- Dùng IC 7414 và 7408 để làm cơ cấu lái đổi chiều quay cho động cơ.Thông thường, khi thiết kế một mạch driver cho motor người ta thường dành 3 đường điều khiển đó là PWM dùng điều khiển vận tốc, DIR điều khiển hướng và En cho phép mạch hoạt động. Chip L298D đã có sẵn đường En nhưng 2 đường điều khiển In1 và In2 không thật sự chức năng như chúng ta mong muốn. Vì thế,
chúng ta sẽ thiết kế một mạch logic phụ với 2 ngõ vào là PWM và DIR trong khi 2 ngõ ra là 2 đường điều khiển In1 và In2. Bảng chân trị của mạch logic cần thiết kế được trình bày trong bảng 1.
Bảng 1. bảng chân trị của mạch logic cho driver L298D
PWM M DI R In 1 In 2 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1
Từ bảng giá trị này, chúng ta có thể viết hàm bool cho 2 ngõ In1 và In2: In1=PWM.NOT(DIR)
In2=PWM.DIR (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mạch logic vì thế sẽ có dạng như trong hình 3.26
3.2.1.6 Khối giao tiếp với máy tính
Việc giao tiếp với máy tính được thực hiện thông qua giao tiếp UART, RS232, sử dụng IC MAX 232 để kết nối. 3.2.2 Sản phẩm thực tế 3.2.2.1 Mạch in Hình 3. 28 Sơ đồ mạch in 3.2.2.2 Sản phẩm thực tế
Hình 3. 29 sơ đồ các khối trong mạch điện Các thành phần trong mạch điện bao gồm
1. khối hiển thị 2. khối công suất 3. khối giao tiếp máy tính 4. khối nguốn
Hình 3. 30 Sản phẩm đầy đủ