- 5
4.5.Lựa chọn thiết bị 9 3-
* Các đầu vào cho bộ điều khiển
- Đầu vào Analog [0 - 5 V] t−ơng ứng với tín hiệu của cảm biến nhiệt. Do điều kiện không cho phép cho nên tôi không chế tạo ra các cảm biến độ ẩm, cảm biến áp suất, cảm biến bức xạ mà thay vào đó là đ−a tín hiệu analog từ 0 đến 5 VDC vào chân chip thay cho cảm biến. Riêng với cảm biến nhiệt chúng tôi dùng loại cảm biến LM335.
VCC R2 2.2K R1 10K 1 3 2 D1 LM335 1 3 2 Output 10mV/oK LM335 là cảm biến đo nhiệt độ được tớch hợp từ cỏc chất bỏn dẫn cú thể đo nhiệt độ rất chớnh xỏc và dễ dàng chuẩn hoỏ. Nú làm việc như một diode Zener, LM335 cú điện ỏp đỏnh thủng tỉ lệ trực tiếp với nhiệt độ tuyệt
đối là 10mV/oK.
Khi kiểm tra ở 25oC thỡ LM335 cú sai số nhỏ hơn 1oC.
Khụng giống như cỏc cảm biến khỏc, LM335 cú đầu ra tuyến tớnh. LM335 được ứng dụng trong phạm vi nhiệt độ từ -40oC ữ 100oC. Trở
khỏng thấp và đầu ra tuyến tớnh đó làm cho việc ghộp nối mạch ra và mạch điều khiển trở nờn rất đơn giản. + Cỏc đặc điểm của LM335 - Đo trực tiếp nhiệt độ Kelvin. - Dũng làm việc từ 400àA ữ 5mA. - Trở khỏng động nhỏ hơn 1Ω. - Kiểm tra dễ dàng. - Phạm vi nhiệt độđo rộng. - Giá thành hạ. + Chuẩn hoỏ LM335
LM335 cú một phương phỏp chuẩn hoỏ thiết bị dễ dàng cho độ chớnh xỏc cao. Nối nhỏnh hiệu chỉnh của LM335 với một biến trở 10KΩ (biến trở
chỉnh tinh).
Bởi vỡ đầu ra của LM335 tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. Do đú với việc
điều chỉnh biến trở, đầu ra cảm biến sẽ cho 0V tại 0oK.
Sai số điện ỏp đầu ra chỉ là sai số độ dốc (do đầu ra tuyến tớnh theo nhiệt độ). Vỡ vậy, chuẩn hoỏ độ dốc tại một nhiệt độ sẽ làm đỳng tất cả cỏc nhiệt độ khỏc. Điện ỏp đầu ra của cảm biến được tớnh theo cụng thức: VoutT = VoutT0* 0 T T (4-1).
Trong đú: T là nhiệt độ chưa biết. T0 là nhiệt độ tham chiếu. Cả hai đều tớnh bằng nhiệt độ Kelvin.
Bằng cỏch chuẩn hoỏ đầu ra tại một nhiệt độ sẽ làm đỳng đầu ra cho tất cả
cỏc nhiệt độ khỏc. Thụng thường đầu ra được lấy chuẩn là 10mV/oK. Vớ dụ tại 25oC ta sẽ cú đầu ra cú điện ỏp là 2,98V.
Tuy nhiờn, LM335 cũng như bất kỳ loại cảm biến nào khỏc, sự tự làm núng cú thể làm giảm độ chớnh xỏc.
* Các đầu ra cho bộ điều khiển. - Đầu ra rơ le (Dòng điện cho phép là 3A).
* Giao diện truyền thông. - Truền thông RS232 (COM PORT)
* Giao diện ng−ời máy. - Bàn phím gồm 5 nút ấn.
- Màn hình tinh thể lỏng LCD (2 dòng 16 ký tự) - Các đèn LED biểu thị chế độ hoạt động.
* Các linh kiện đ−ợc dùng trong quá trình thiết kế mạch:
ễ 3 rơ le điện áp điều khiển 24VDC.
ễ 5 phím ấn.
ễ 1 LCD là module hiển thị tuân theo chuẩn công nghiệp của Hitachi HD44780.
Thông số của module LCD:
D7 14 D6 13 D5 12 D4 11 D3 10 D2 9 D1 8 D0 7 E 6 RW 5 RS 4 VS S 1 VD D 2 VE E 3 LCD
- Module gồm hai dòng 16 ký tự.
- Chân Vss và Vdd là hai chân cung cấp nguồn. - Chân DB0 - DB7 là 8 chân dữ liệu.
- Chân E là chân cho phép đọc/ghi bus dữ liệu. - Chân R/W là chân đọc/ghi.
- Chân RS là chân lựa chọn thanh ghi trong module.
Chân A, K là hai chân cung cấp điện áp cho đèn nền của màn hình. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vcc,Vss là chân nguồn +5V và chân đất còn VEE đ−ợc dùng để điều khiển độ t−ơng phản
RS (Register Select )- chọn thanh ghi.
Có 2 thanh ghi rất quan trọng bên trong LCD. Chân RS đ−ợc dùng để chọn các thanh ghi này. Nếu RS = 0 thì thanh ghi mã lệnh đ−ợc chọn, cho phép ng−ời dùng gửi mã lệnh chẳng hạn nh− xoá màn hình, đ−a con trỏ về đầu dòng. Nếu RS = 1 thì thanh ghi dữ liệu đ−ợc chọn và cho phép ng−ời dùng gửi dữ liệu cần hiển thị lên LCD.
R/W (Read/Write )- Chân đọc ghi cho phép ng−ời dùng đọc/ ghi thông tin từ chip lên LCD. R/W = 0 thì đọc, còn R/W = 1 thì ghi.
E (Enable )- Chân cho phép E đ−ợc LCD sử dụng để chốt thông tin hiện có trên chân dữ liệu. Khi dữ liệu đ−ợc cấp đến chân dữ liệu thì một xung mức cao-xuống-thấp đ−ợc áp đến chân E để LCD chốt dữ liệu trên chân dữ liệu. Xung này phải rộng tối thiểu 450ns.
ễ 1 chip PsoC CY8C27443-24PI
ý nghĩa của các chân
* Ký hiệu P0[0] là chân số 0 của cổng P0 (t−ơng tự với các cổng khác). * AI( Analog Input) đầu vào t−ơng tự.
* AIO (Analog Input/Output) là đầu vào ra t−ơng tự.
* SMP (Switch Mode Pump) là chân lựa chọn chế độ kích điện áp, đ−ợc sử dụng khi hoạt động với nguồn điện áp thấp 1.0V.
* External VREF là chân lấy điện áp tham chiếu từ bên ngoài.
Hình 4-7: Sơ đồ chân chip CY8C27443
* EXTCLK là chân xung nhịp từ bên ngoài
* XRES là chân cho phép khởi động lại chip từ bên ngoài.
* I2C SDA là chân truyền dữ liệu nối tiếp trong truyền thông I2C. * I2C CLK là chân truyền xung nhịp trong truyền thông I2C.
* XTALin và XTALout là hai chân lấy xung nhịp thạch anh từ bên ngoài. * Chân Vss và Vdd là chân nguồn cấp cho chip.
ễ Một IC ổn áp LM7805 là loại IC với đầu vào là điện áp từ 5 đến 25V và đầu ra là điện áp ổn định ở 5V. U3 LM7805/TO 1 3 2 VIN GN D VOUT
Hình 4-8 : Sơ đồ chân của IC LM7805
ễ Một IC MAX 232 là loại IC cho phép chuyển đổi truyền thông nối tiếp với truyền thông RS232.
ễ Một IC MAX 232 là loại IC cho phép chuyển đổi truyền thông nối tiếp với truyền thông RS232.
U3 MAX232 5 4 14 15 19 8 10 11 12 17 9 13 2 3 1 20 16 T1IN T2IN T3IN T4IN T5IN C1+ C1- C2+ C2- SD V+ V- T1OUT T2OUT T3OUT T4OUT T5OUT
ễ Một bộ nguồn ngoài 220VAC, 24VAC và một số phụ kiện nh− một số tụ lọc, jack tín hiệu…
4.6.Cấu hình cho các User Module của chip CY8C27443
Hình 4-9: Cấu hình chân chip.
Module ADCINC là module chuyển đổi số sang t−ơng tự
Input : Lấy từ khối t−ơng tự ACB0
Clock Phase: Pha xung nhịp ở chế độ bình th−ờng
Module LCD là module hiển thị các giá trị dùng để giao tiếp ng−ời máy.
LCDPort : Cổng kết nối Port_2 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
BarGraph : Enable Cho phép cấu hình đồ hoạ trên LCD
Module PGA: Module khuếch đại không đảo có tác dụng khi đầu vào là t−ơng tự. Hệ số có thể thay đổi thông qua ch−ơng trình lập trình. - Gain : 1.000 Đặt hệ số khuếch đại bằng 1. - Input: analogColumn_InputMUX_0 đầu vào của bộ khuếch đại.
Module Timer: Là bộ định thời độ rộng 16 bit dùng để tạo ra chu kỳ trích mẫu.
Clock: VC3 Đầu vào xung nhịp là VC3
Capture: High Chế độ băt điểm luôn ở trạng thái cao
TerminalCountOut: None Đầu ra giá trị đếm cuối là khoá
CompareOut: None Đầu ra so sánh là khoá. Period: 249 Giá trị đặt tr−ớc là 249.
CompareValue: 0 Giá trị so sánh là 0.
CompareType: Less Than Or Equal Kiểu so sánh là nhỏ hơn hoặc bằng.
InterruptType: Terminal Count Kiểu sinh ngắt là giá trị đếm cuối.
ClockSync: Sync to SynCK Đồng bộ xung nhịp với xung nhịp của hệ thống.
TC_PulseWidth: Full Clock Lựa chọn độ rộng xung đầu ra của giá trị đếm cuối là đủ một xung nhịp.
IterruptAPI: Enable Mở ngắt cho lập trình ứng dụng.
InvertEnable : Nomal Cho phép đầu ra đảo.
Clock: VC2 Đầu vào xung nhịp là VC2.
RX Input: Row_2_Input_1 Khai báo đầu vào nhận dữ liệu là Row_2_Input_1.
TX Output: Row2_Output_1 Khai báo đầu ra dữ liệu là Row2_Output_1
TX Interrupt Mode: TXComplete Ngắt xảy ra khi truyền xong dữ liệu.
RxCmBuffer: 16 bytes Dung l−ợng bộ đệm nhận là 16 bytes.
Command Terminator: 13 Ký tự kết thúc lệnh.
Param_Delimiter: 32 Ký tự giới hạn lệnh.
IgnoreCharsBelow: 32 Bỏ qua ký tự nhỏ hơn 32.
InterruptAPI: Enable mở ngắt cho lập trình ứng dụng.