Bộ nhớ chương trỡnh ngoài EPROM ( Erasable Programable Read Only Memory) cú chức năng chứa chương trỡnh điều khiển của hệ thống điều khiển nhiệt độ của lũ sấy được viết bằng ngụn ngữ Assembler của 8031. Chương trỡnh được viết trờn mỏy tớnh sau đú được nạp vào EPROM thụng qua thiết bị nạp ROM. Chương trỡnh cú thể bị xoỏ bằng tia cực tớm sau đú cú thể nạp lại chương trỡnh khỏc. Do đú việc sử dụng EPROM cú rất nhiều ưu điểm so với bộ nhớ
ROM.
Việc chọn lối ra cho bộ nhớ được thực hiện qua chõn chọn chip OE, chõn này được nối với chõn PSEN của vi xử lý.
Việc lựa chọn lối ra của bộ nhớ EPROM thường phụ thuộc vào kớch thước của chương trỡnh điều khiển cần được nạp vào. Đối với hệ thống điều khiển nhiệt độ lũ sấy ta phải chọn loại bộ nhớ EPROM cú dung lượng lớn ( 27HC256) để đỏp ứng đủ cho hệ thống điều khiển đa kờnh nhiệt độ.
3-2- Thiết kế phần cứng
.3.2.1- Sơ đồ thiết kế phần cứng được mụ tả nh sau:
( 2 1)1 1 2 1 0 V V R R V − + =
a- Bộ khuếch đại tớn hiệu Thermocouple( bộ khuếch đại tớn hiệu)
Tớn hiệu nhận được từ Thermocouple cú điện ỏp nhiệt điện thay đổi từ 0ữ 6mV tương ứng với nhiệt độ từ 0ữ 1400 C trong lũ sấy. Cỏc tớn hiệu này cú thể coi là tớn hiệu vi sai. Do tớn hiệu này là rất nhỏ nờn cần phải đưa qua bộ khuếch đại tớn hiệu trước khi đưa vào bộ biến đổi ADC.
Để khuếch đại tớn hiệu ta dựng bộ khuếch đại đo lường. Nú được dựng để khuếch đại chớnh xỏc cỏc tớn hiệu vi sai AC hay DC đồng thời loại bỏ được cỏc phần tử nhiễu đồng pha lớn. Đặc điểm của bộ khuếch đại này là cú trở khỏng vào cao, độ trụi thấp, phự hợp với yờu cầu hệ thống.
Theo sơ đồ ta thấy rằng hai đầu vào của op- amp khụng đảo, dẫn đến trở khỏng vào cao đối với hai tớn hiệu, tầng ra là khuếch đại vi sai vũng đúng. Nh
vậy ta thấy hai hệ khuếch đại đối với cỏc đường tớn hiệu tỏch riờng đều được hiệu chỉnh bởi điện trở R1.
Hỡnh 3.1: Sơ đồ mạch khuếch đại tớn hiệu
Điện ỏp ra của bộ khuếch đại đo lường cú giỏ trị bằng:
Ở đõy ta thấy hai mạch khuếch đại thuật toỏn đầu vào cho điện trở rất cao vỡ dũng điện vào của đầu vào thuận pha ở đõy rất nhỏ. Độ khuếch đại toàn mạch cú thể hiệu chỉnh một cỏch đơn giản bằng điện trở R1. Mạch điện này cú thể
12540 40 5 = = = mV V in V out V K
xõy dựng từ một vi mạch và một điện trở mắc bờn ngoài, thớ dụ mạch LH0036 của hóng National Semiconductor.
Nh vậy ta thấy điện ỏp ra bằng hệ số khuếch đại khụng đổi nhõn với hiệu giữa hai điện ỏp vào và do đú nú được gọi là bộ khuếch đại hiệu.
Trong thực tiễn khụng thể đạt được những mạch điện lý tưởng kiểu này. Nhưng ta hoàn toàn cú thể xõy dựng được những mạch phự hợp với từng ứng dụng cụ thể
Do tớn hiệu đầu ra từ cặp nhiệt điện là rất nhỏ từ 0 đến 40mV tương ứng với nhiệt độ đo được từ 00 C đến 12000 C. Do tớn hiệu vào AD cú giải từ 0V đến 5V nờn tớn hiệu cần được khuếch đại từ 0ữ 40mV thành 0ữ 5V.
Ở đõy do đặc tớnh của cặp nhiệt điện là tuyến tớnh nờn ta cú thể tớnh toỏn hệ số khuếch đại là :
b- Bộ lọc thụng tớch cực Butterworth .
Tại module thu nhận tớn hiệu nhiệt độ trước khi tớn hiệu tương tự được đưa vào bộ biến đổi AD cần cú cỏc biện phỏp lọc nhiễu để tăng độ chớnh xỏc cho hệ thống. Cỏc nguồn nhiễu chủ yếu tỏc động lờn tớn hiệu của hệ thốnglà: + Nhiễu do nguồn điện lưới
+ Nhiễu do từ trường + Nhiễu do dung cơ khớ
Để xử lý lọc nhiễu tuỳ từng loại nhiễu cụ thể mà ta dựng cỏc phương phỏp lọc nhiễu khỏc nhau. Chẳng hạn đối với nhiễu từ trường ta phải dựng cỏc hộp bọc cú tỏc dụng cản từ trường. Đặc biệt cú một loại nhiễu mà ta đặc biệt quan tõm là nhiễu do nguồn điện lưới 50Hz gõy lờn. Để lọc nhiễu này ta thường sử dụng bộ lọc tớch cực Butterworth. Bộ lọc này gồm một tổ hợp điện trở, điện dung và một hoặc nhiều phần tử tớch cực (nh op- amp) cú sử dụng nguồn hồi tiếp. Cỏc bộ lọc tớch cực RC cú thể chế tạo dễ dàng với kớch thước vật lớ và đặc tuyến tần số của chỳng tiến sỏt tới dạng lý tưởng. Bộ lọc được sử dụng ở đõy là bộ lọc thụng tớch cực thấp Butterworth, bộ lọc này cú đặc tuyến biờn độ và đặc tuyến pha phự hợp với lọc nhiễu do nguồn điện lưới gõy lờn.