Xây dựng mô hình

3.3.1. Khối điều khiển -Vi điều khiển Atmega64

Trong điều khiển tự động nói chung có thể sử dụng nhiều loại vi điều khiển khác nhau như: Atmega8, Atmega16, Atmega32, Atmega64, Atmega128, Atmega1280,MSP430C1101, MSP430C1111, Pic16f1516, Pic16f1517... Mỗi loại vi điều khiển có ưu nhược điểm riêng, tùy theo ứng dụng điều khiển mà lựa chọn cho phù hợp.

Trong nghiên cứu này vi điều khiển được chọn là Atmega16, đây là dòng vi điều khiển 8 bit, các thông số chính của vi điều khiển Atmega16 được thể hiện trong Bảng bên dưới

Đây là loại vi điều điều khiển có tần số làm việc tối đa 16 MHz, có tích hợp các cổng ADC dùng để đọc tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ LM35 gửi về, đồng thời vi điều khiển này có sẵn tại thị trường Việt Nam, giá thành phù hợp cho bước tiếp theo là nghiên cứu thiết kế và chế tạo bộ điều khiển quạt làm mát động cơ ô tô dùng ECU với chi phí nhỏ mà vẫn đảm báo tính chính xác trong

Thông số Giá trị Điện áp làm việc 4,5 ÷ 5,5

Tần số làm việc 0 ÷ 16 MHz

Số chân loại PDIP 64

Bộ nhớ chương trình

flash 64 KBytes

Bộ nhớ EEPROM 2 KBytes

Bộ nhớ SRAM 4320 Byte

Bảng 3. 5. Các thông số chính của vi điều khiển Atmega64

- Transistor

Để điều khiển cấp dòng cho động cơ điện một chiều có thể dùng nhiều loại Transistor công suất khác nhau như: 2N6547, 2N3390, 2N6609, 2N1711, 2N1893, 2N2219, 2SA1085, 2SA715 ... Tùy theo yêu cầu về công suất và chi phí... mà lựa chọn chophù hợp. Trong nghiên cứu này lựa chọn Transistor T1 là loại 2N6547 [10] có công suất, điện áp và chi phí phù hợp đồng thời có sẵn tại thị trường Việt Nam. Transistor T1 được dùng để điều khiển cấp dòng cho động cơ điện dẫn động quạt làm mát. Các thông số cơ bản của transistor 2N3390 được thể hiện trong bảng dưới đây:

Thông số Giá trị Công suất lớn nhất 175W Dòng điện lớn nhất cực C 30A Dòng điện lớn nhất cực B 20A

Dải nhiệt độ làm việc -65÷ 200oC

LCD là một màn hình nhiều điểm ảnh, có thể coi là một Led ma trận dạng lớn, tuy nhiên chúng ta không cần đi vào điều khiển từng Pixel hay là từng chấm nhỏ như trong Phần 1 mà chúng ta sẽ điều khiển qua lệnh, con trỏ… để hiển thị thông tin một cách dễ dàng hơn. Có nhiều loại LCD, trong bài này chúng ta dùng loại đơn giản 16×2. Trước tiên chúng ta tìm hiểu về cầu tạo của nó.

Thông số Giá trị

Kích thước 16x2

Số chân điều khiển 3

Số chân bus dữ liệu 8

Chân VSS Nguồn 0V

Chân VDD Nguồn 5V

Chân VEE Độ tương phản

Bảng 3. 7. Các thông số chính màn hình hiển thị LCD 16x2

3.3.3. Khối giả lập cảm biến trục cam và trục khuỷu

Đối với động cơ 4 kỳ thì hai vòng quay trục khuỷu là một chu kỳ, xupap nạp và xả đóng mở 01 lần. Vậy cần thiết kế trục cam quay một vòng và trục khuỷu quay hai vòng ( tỉ số truyền = ½).

INT1 của Atmega64

3.4. Thuật toán và chương trình điều khiển

Thuật toán điều khiển lập trình cho động cơ được nhà chế tạo viết và cài đặt sẵn trong CPU. Tùy thuộc vào chế độ làm việc theo thời gian hay tính năng động cơ mà ECU tính toán dựa trên lập trình có sẵn đó để đưa ra những tín hiệu điều khiển sao cho động cơ hoạt động tối ưu nhất.

Chương trình điều khiển được thực hiện trên phần mềm CodeVisionAVR được viết bằng ngôn ngữ C++, với hàm điều khiển chính sau:

- Hàm điều khiển đánh lửa:

This program was produced by the CodeWizardAVR V2.05.0 Professional Chip type : ATmega64

Program type : Application

AVR Core Clock frequency: 16.000000 MHz Memory model : Small

#include <alcd.h> #include <stdio.h> #include <delay.h> unsigned int xungTK; unsigned int xungTC; unsigned char Chuoi[16];

// External Interrupt 0 service routine

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void) {

// Place your code here xungTK=xungTK+1; if (xungTK==96) { xungTK=0; } }

// External Interrupt 1 service routine

interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void) {

// Place your code here xungTC = xungTC+1; if (xungTC==48) { xungTC=0; } }

// Declare your global variables here void HienThiXungTK(void)

lcd_gotoxy(0,0); lcd_puts(Chuoi); } void HienThiXungTC(void) { sprintf(Chuoi,"T-Cam :%2d XUNG",xungTC); lcd_gotoxy(0,1); lcd_puts(Chuoi); } void DKdanhlua1(void) { if (xungTK==0) { PORTF=0b00000001; DDRF =0b00000001; delay_ms(5); } else { PORTF=0b00000000; DDRF =0b00000000; } } void DKdanhlua3(void) { if (xungTK==24) { PORTF=0b00000100; DDRF =0b00000100;

} else { PORTF=0b00000000; DDRF =0b00000000; } } void DKdanhlua4(void) { if (xungTK==48) { PORTF=0b00001000; DDRF =0b00001000; delay_ms(5); } else { PORTF=0b00000000; DDRF =0b00000000; void DKdanhlua2(void) { if (xungTK==72) { PORTF=0b00000010; DDRF =0b00000010; delay_ms(5); } else {

DDRF =0b00000000; void main(void)

{

// Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization