CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG MẠCH ĐIỀU KHIỂN
3.3.1.Các linh kiện
a) PIC 16F877A
Điện áp hoạt động: 2-5.5VDC
PIC 16F877A là dòng pic phổ biến gồm 40 chân có cấu trúc tổng quát: Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20MHz với một chu kì lệnh là 20ns. Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu là 368x8 byte RAM. Bộ nhớ dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte.
2 bộ định thời 8 bit (timer 0 và timer 2).
Một bộ định thời 16 bit (Timer 1) có thể hoạt động trong chế độ tiết kiệm năng lượng (Sleep mode) với nguồn xung clok cấp ngoài.
2 bộ CCP (Capture / Compare / PWM). 1 bội biến đổi AD 10 bít, 8 ngõ vào. 2 bộ so sánh tương tự (Compartor).
1 bộ định thời giám sát (Watchdog Timer).
Một cổng song song 8 bit với các tín hiệu điều khiển. Một cổng nối tiếp.
15 nguồn ngắt.
Có chế độ tiết kiệm năng lượng.
Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP. Được chế tạo bằng công nghệ CMOS. Với 35 tập lệnh dài 14 bít.
Hình 3.8: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC 16F877A
b) LCD 2 dòng 16 kí tự
Điện áp hoạt động từ 2.7-5VDC.
Tần số hiển thị 2MHz ở mức điện áp 5V. Các chân LCD:
Chân VSS chân nối đất, nối chân này với GND mạch điều khiển. VDD chân cấp nguồn cho LCD.
VEE chân điều chỉnh độ tương phản cho LCD.
RS chân chọn thanh ghi. Nối chân RS với logic 0 hoặc 1(VCC) để chọn thanh ghi. Logic “0” bus DB0-DB7 sẽ nối thanh ghi lệnh IR của LCD. Logic “1” bus DB0-DB7 sẽ nối thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD.
Chân R/W cọn chế độ ghi đọc logic “0” ghi, logic “1” đọc.
Chân E sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7 các lệnh chỉ được chấp nhận khi có xung cho phép của chân E.
DB0-DB7 các chân tám đường của bus dữ liệu dùng để trao đôit thông tin với MPU. Có 2 chế độ sử dụng 8 đường bus này: chế độ 8 bit dùng cả 8 đường với bít MSB là bit DB7. Chế độ 4 bit truyền trên 4 đường từ DB4-DB7, bit MSB là DB7.
Chân nguồn dương cho đèn nền. Chân 16 GND cho đèn nền.
c) Lựa chọn cảm biến
Trên thị trường hiện nay có khá nhiều cảm biến đo nhiệt độ như cảm biến dòng LM (LM35, LM335…) hay cảm biến dòng thông minh DS18B20.
Dùng cảm biến nhiệt độ LM35 kết hợp với Pic và ic biến đổi A/D và hiển thị LCD thanh đo được nhiệt từ -55 đến 150 độ C. Nói chung dùng cảm biến họ LM so với DS độ chính xác không cao tốc độ truyền tín hiệu chậm 20-1500Hz nhưng giá thành rẻ. Còn ở loại cảm biến họ DS độ chính xác cao, tín hiệu truyền có độ phân giải lên đến 12 bit trong 750ms.
Khi bắt đầu thực hiện chúng em cũng chọn LM35 cảm biến này có dải từ -55 tới 120 độ C, độ nhạy 0.02mV/1 độ C sai số giá thành rẻ. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện tìm hiểu chúng em thấy sai số lớn từ 0.5-. Vì thế chúng em chọn cảm biến DS18B20 với
nhiều ưu điểm đáp ứng được cho hệ thống. Với các thông số kĩ thuật được giới thiệu chương 2
d) IC ổn áp 5V 7805: Là IC ổn áp đầu vào từ 7-25VDC đầu ra 5V
Hình 3.10 IC ổn áp 7805
e) OPTO 4N35
OPTO là cách ly quang là một linh kiện bán dẫn có cấu tạo 1 bộ phát quang và một cảm biến quang tích hợp trong 1 khối bán dẫn. Bộ phát quang là một diode phát quang phát ra ánh sáng kích thích cho các cảm biến quang dẫn, còn cảm biến quang là phototran. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.11 OPTO 4N35
OPTO được dùng để cách ly giữa các khối chênh lệch nhau về điện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện áp lớn hoặc dùng chống nhiễu cho mạch cầu H, ngõ ra PLC chống nhiễu cho các thiết bị đo lường.
Khi có dòng nhỏ đi qua 2 đầu của led có trong opto làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông 2 cực của trac, mở cho dòng chạy qua.
f) Mosfet IRF530, IRF3205
Hình 3.12: Sơ đồ chân Mosfet kênh N
Mosfet là một transistor hiệu ứng trường. Mosfet thường có công suất lớn hơn rất nhiều so với BJT. Đối với tín hiệu một chiều thì nó coi như một chìa khóa đóng mở.
Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh kiện có kháng trở đầu vào lớn thích hợp cho việc khuếch đại các nguồn tín hiệu yếu.
Mosfet IRF530, IRF3205 là mosfet kênh N. Thông số kỹ thuật của mosfet IRF530: - Điện áp đánh thủng là 100V.
- Điện áp VGS = +/-20V
- Dòng chịu đựng trung bình là 17A. - Nhiệt độ hoạt động: -55oC ~ 175oC. - Công suất: 88W
Hình 3.13 Mosfet IRF 3205
Thông số kỹ thuật của mosfet IRF3205: - Điện áp đánh thủng là 55V.
- Điện áp VGS = +/-20V
- Dòng chịu đựng trung bình là 110A. - Nhiệt độ hoạt động: -55oC ~ 175oC. - Công suất: 200W
g) Relay 5V,10A
Hình 3.14: Relay 5V, 10A
Điện áp cuộn hút 5V Dòng điện max 10A. Số chân 5.
Relay là thiết bị đóng cắt cơ bản. Cấu tạo của relay gồm 2 phần cuộn hút và các cặp tiếp điểm.
h) Transistor C1815 Transistor C1815 là transistor loại NPN. Thông số kỹ thuật:
Điện áp cực đại Uc = 50V Dòng cực đại Ic= 150mA
Hình 3.15: Transistor C1815
i) Diod chỉnh lưu 1N4007
Hinh 3.16: Diod chỉnh lưu 1N4007
Dòng điện giới hạn 1A. Điện áp tối đa 1000V.
Nhiệt độ hoạt động -55- đến 150 độ C.
j) Điện trở 1K, 10K, 300, 100: có tác dụng cản trở dòng điện
Hình 3.17: Điện trở
Hình 3.18: Thạch anh
l) Tụ gốm 33p,104
Hình 3.19: Tụ gốm 33p,104 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.20: Tụ hóa 1000uF, 35V
n) Nút nhấn:
Hình 3.21: Nút nhấn
o) Nguồn tổ ong 12V-30A Điện áp đầu vào AC 220V (Chân L và N) Điện áp ra: DC 12V- 30A
Công suất: 360W
Điện áp ra điều chỉnh: ±10% Bảo vệ quá nhiệt độ: 70oC
Overload: 105% đến 200% tải định mức
Ngắn mạch bảo vệ tự phục hồi Kích thước: 214*114*50mm Trọng lượng: 1Kg