CHƯƠNG II THIẾT KẾ MÁY ĐO TỐC ĐỘ GIể CẦM TAY
2.4Sơ đồ mạch nguyờn lý và mạch in
2.4.1 Mạch nguyờn lý
Yờu cầu vẽ chớnh xỏc, thiết kế chuẩn theo tài liệu đi kốm linh kiện để tuổi thọ cỏc linh kiện trong thiết bị được kộo dài và hoạt động tin vậy.
2.4.2 Mạch in
ỹ Cỏc linh kiện được hàn thiếc trờn 02 tấm mạch in: khối CPU (90 x 50mm), khối sensor(50 x 30 mm), mạch in được làm từ chất liệu phớp dầy 1.5 mm cú cỏc đường dẫn điện bằng đồng (đường mạch) được phủ kớn bởi một lớp phủ cỏch điện, bề
rộng đường mạch nhỏ nhất là 0.25 mm, bề dày đường mạch in là 0.18 mm. Khoảng cỏch nhỏ nhất giữa cỏc đường mạch là 0.4 mm, khoảng cỏch nhỏ nhất từ đường
mạch tới vỏ của thiết bị là 1.5mm.
ỹ Khối CPU được gắn vào bờn trong của vỏ mỏy bằng 04 vớt M3.
ỹ Khối cảm biến được gắn vào phớa trờn của thiết bị bằng 4 vớt M3. Chõn mắt hồng ngoại và giỏ đỡ được hàn vào mạch và cỏc mối hàn được phủ kớn bởi eboxy và keo nhựa cỏch điện. Hai mắt hồng ngoại gồm một mắt phỏt và một mắt thu được đặt ở hai bờn của cỏnh quạt, hai mắt hồng ngoại này được hàn trờn một tấm mạch (phớp) và cú dõy tớn hiệu nối về khối CPU.
2.4.3 Sơ đồ mạch nguyờn lý và mạch in
2.5 Thiết kế phần mềm
2.5.1 Thiết kế phần mềm trờn vi xử lý
2.5.1.1 Mục tiờu thiết kế phần mềm
Phần mềm được thiết kế nhằm dảm bảo cỏc mục tiờu sau.
Đ Chương trỡnh hoạt động ổn định và thực hiện đầy đủ chức năng.
Đ Kớch thước ngắn gọn.
Đ Phần mềm phải cú khả năng linh hoạt, mềm dẻo để dễ thay đổi, phỏt triển 2.5.1.2 Nhiệm vụ phần mềm
Đ Phần mềm điều khiển thiết bị hoạt động ổn định, chớnh xỏc
Đ Phần mềm cú thể đặt lại thụng số thời gian, ngưỡng, …
Đ Phần mềm tạo khả năng giao tiếp với mỏy tớnh hoặc cỏc thiết bị khỏc
Đ Cú thể thực hiện calib lại thiết bị từ mỏy tớnh
Phần mềm trờn vi xử lý được viết dưới dạng ngụn ngữ C dựng phần mềm Keil để biờn dịch. Phần mềm trờn vi xử lý làm nhiệm vụ điều khiển vi xử lý hoạt động theo đỳng ý đồ của người thiết kế.
Dưới đõy là lưu đồ thuật toỏn trong vi xử lý.
Bắt đầu
Kiểm tra mức nguồn sensor
Xử lý, lưu và hiển thị dữ liệu.
Kiểm tra phớm bấm Tắt mỏy Hết pin? Sai Đỳng Đọc dữ liệu từ cỏc sensor sensor
Tăt hoặc sau 10s khụng bấm?
Kết thỳc
Đỳng
2.5.2 Thiết kế phần mềm trờn mỏy tớnh
Phần mềm trờn mỏy vi tớnh là chức năng mở rộng của thiết bị đo tốc độ giú cầm tay theo yờu cầu của người sử dụng. Phần mềm cú thể giỳp quản lý dữ liệu một cỏch hiệu quả hơn, giỳp người sử dụng cú thể thõm nhập vào bộ nhớ của thiết bị để xem dữ liệu cũng như calib lại thụng số đo mà khụng phải nạp lại chương trỡnh… Nhờ chương trỡnh phần mềm trờn mỏy tớnh người sử dụng cú thể lấy lại số liệu đo đó thực hiện để lưu giữ vào (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mỏy tớnh nhằm đảm bảo sự khỏch quan khi kiểm tra lại số liệu đo lường. Phần mềm
VIELINA-ĐG01 được viết bằng ngụn ngữ VISUAL BASIC, giỳp người sử dụng dễ tiếp cận và lập trỡnh.
2.5.2.1 Lưu đồ thuật toỏn
Hỡnh 2.29. Lưu đồ thuật toỏn giao tiếp giữa thiết bị và mỏy tớnh
BĐầu
Kthỳc
Thực thi nhiệm vụ Nhận và kiểm tra bản tin
được gửi từ Master
Bản tin cú đỳng hay khụng?
Sai
2.5.2.2 Giao thức truyền thụng
Giao thức truyền thụng theo chuẩn RS232 được xõy dựng để cho phộp trao đổi dữ liệu
giữa mỏy tớnh (Master) và thiết bị đo tốc độ giú (Slave). Dưới đõy là giao thức truyền
thụng giữa mỏy tớnh và thiết bịi đo tốc độ giú. Tốc độ truyền: 9600 bps á115200bps (mặc định 9600bps)
Cấu trỳc của Master_Out và Slave_In: cú độ dài bằng 24 byte.
1(1byte) 2(1byte) 3(1byte) 4(4byte) 5(4byte) 6(4byte) 7(4byte) 8(4byte) 9(1byte) HEADER CMD IND Data1 Data2 Reserve Reserve Reserve FOOTER
Đặc tả cỏc byte của Master_Out và Slave_In như sau:
- Header = “0D” - Footer = “0A”
- Command cú giỏ trị trong bảng ở trang sau: - Data: Được đặc tả trong bảng.
- Reserve: Được dựng khi cần mở rộng
Cấu trỳc của Master_In và Slave_Out: cú độ dài bằng 24 byte
1(1byte) 2(1byte) 3(1byte) 4(4byte) 5(4byte) 6(4byte) 7(4byte) 8(4byte) 9(1byte) HEADER - - Data1 Data2 Data3 Reserve Reserve FOOTER
- Header = “0D” Hexa - Footer = “0A”
- Command cú giỏ trị trong bảng ở trang sau: - Data: Được đặc tả trong bảng.
Quy trỡnh thực hiện dịch vụ trong giao thức
Một số dịch vụ được mụ tả kỹ ở trong bảng ỏ trang sau cú quy trỡnh thực hiện như: Việc trao đổi dữ liệu giữa Master và Slave được thực hiện thụng qua cỏc dịch vụ. Quy trỡnh thực hiện được mụ tả qua cỏc bước sau:
Bước 1: Master gửi dịch vụ cần thực thi xuống vựng Master_Buffer_Out nhằm yờu cầu
Slave thực thi dịch vụ và chuyển sang chế độ chờ kết quả thực hiện dịch vụ đỏp trả từ
Slave i.
Bước 2: Trong chế độ trao đổi dữ liệu sẽ tự động chuyển dữ liệu từ vựng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Master_Buffer_Out vào vựng Slave_Buffer_In .
Bước 3: Slave phỏt hiện nhiệm vụ mới sẽ tiến hành kiểm tra tớnh đỳng, sai của gúi bản
Bước 4: Với chế độ trao đổi dữ liệu sẽ tự động chuyển dữ liệu từ vựng
Slave_Buffer_Out vào vựng Master_Buffer_In .
Bước 5: Master sẽ xử lý kết quả vừa nhận được từ slave , xoỏ dịch vụ đó yờu cầu và
phỏt dịch vụ mới.
Cỏc dịch vụ chớnh:
Command Master Slave
1 Đọc dữ liệu hiện tại
Command= 1 - Chỉ số thứ tự = not care - Data: DG=DW1,T1=DW2, RH1=DW3. Mỗi DW là một số thực 4 byte, định dạng IEEE 754 2 Truyền hệ số để calib Command= 2 - Chỉ số thứ tự: =1…99 (1byte) - Data: a=DW1, b=DW2. Mỗi DW là một số thực 4 byte, định dạng IEEE 754 3 Đọc hệ số calib từ vi xử lý Command = 3 - Chỉ số thứ tự: =1…99 (1byte) - Data: a=DW1, b=DW2. Mỗi DW là một số thực 4 byte, định dạng IEEE 754 4 Đọc dữ liệu lưu Command= 4 - Chỉ số thứ tự: =1…99 (1byte) - Data: DG=DW1, T1=DW2, RH1=DW3, Hour=DW4,Minute=DW5,Date=DW6, Month=DW7,Year=DW8;
5 Xoa du lieu luu Command = 5 - Xoa. All data =0.
2.5.2.3 Một số giao diện trong phần mềm VIELINA-ĐG01
Hỡnh 2.30. Giao diện phần mềm VIELINA-DG01.
Hỡnh 2.33. Giao diện cầu hỡnh phần truyền thụng.
2.6 Một số vấn đề cần xử lý chớnh trong đề tài
Trong khi thực hiện đề tài cú một số vấn đề mà chỳng tụi phải xử lý để đảm bảo thiết bị cú thể dựng được trong mụi trường cú khớ bụi nổ là:
- Vấn đề đảm bảo an toàn tia lửa theo tiờu chuẩn TCVN-7079 - Vấn đề nguồn nuụi
- Vấn đề hiệu chuẩn độ chớnh xỏc - Vấn đề độ ổn định của thiết bị - Vấn đề kiểu dỏng mẫu mó
Cỏc vấn đề trờn được chỳng tụi xử lý như sau.