CHƯƠNG II. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
2.1.1. Thiết kế phần cứng
b) Chức năng của các khối
Khối nguồn
Mạch nguồn gồm biến áp cách ly, nó có 2 công dụng : + Tạo tính cách ly giữa mạch điện và đường nguồn AC + Dùng làm giảm áp AC, hạ mức nguồn AC 220V xuống 9V
Dùng diode cầu để chuyển đổi dòng AC ra dạng dòng điện xung 1 pha Dùng Led với điện trở hạn dòng làm đèn chỉ thị khi có dòng điện đi qua.
Ic ổn áp 7805 để ổn định dòng trong mạch, B688 để khuếch đại dòng trong mạch.
Điện áp 220V qua biến thế để chuyển thành 9V được đưa qua diode cầu chỉnh lưu toàn kỳ để chuyển thành điện áp 1 chiều khoảng 5V . Mức điện áp này được đưa váo chân IN của 7805 để ổn định mức điện áp ra là 5V cung cấp cho toàn mạch.
KHỐI NGUỒN
KHỐI PHÍM NHẤN
KHỐI XỬ LÝ
KHỐI HIỂN THỊ
KHỐI ĐỘNG
CƠ
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
Hình 2.1: Khối nguồn
Khối phím nhấn
Khối gồm 7 phím nhấn, SW1 đến SW7 được nối với Port P1.1 đến P.17 của vi điều khiển.
Mỗi phím nhấn ứng với các chương trình điều khiển quạt từ chương trình 1 (CT1) đến chương trình 7 (CT7). Bình thường các nút ở mức “1” khi nhấn nút sẽ tác động logic mức
“0” đến các Port tương ứng nhằm thực hiện chương trình.
Hình 2.2: Khối phím nhấn
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
Khối xử lí
Trong AT89C52, chân 18 và 19 là 2 chân Xtal1 và Xtal2 được ghép với thạchanh để tạo xung nhịp dao động. Khối xử lí được kết nối với khối hiển thị và khối phím nhấn thông qua các chân xuất nhập.
Trong đó:
P 0.0 => P 0.7: nối với led 7 đoạn để hiển thị hàng chục.
P 2.0 => P 2.7: nối với led 7 đoạn để hiển thị hàng đơn vị.
P 3.0 => P 3.2: nối với 3 led đơn để biểu thị 3 tốc độ nhanh, chậm, vừa của quạt.
P 1.1 => P 1.7: nối với 7 phím nhấn ứng với 7 chương trình điều khiển quạt.
Hình 2.3: Khối vi điều khiển
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
Khối hiển thị
Gồm 2 led 7 đoạn và 3 led đơn được kết nối với vi điều khiển thông qua các Port.Ở Port 0 tương ứng với hiển thị hàng chục, Port 2 tương ứng với hiển thị hàng đơn vị, 2 Port này có tác dụng hiển thị thời gian hẹn giờ cho quạt. Các tín hiệu đầu vào và ra của vi điều khiển đều được thông qua IC đệm 74LS245N để giải mã và hiển thị ở led 7 đoạn.
Port 3 tương ứng với 3 Led đơn xanh, vàng, đỏ nhằm biểu thị 3 tốc độ của quạt gồm nhanh (v1), vừa (v2) và chậm (v3).
Hình 2.4: Khối Led 7 đoạn
Hình 2.5: Khối Led đơn
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
Khối động cơ
Trong khối động cơ sử dụng 6 diode để tạo ra 3 mức điện áp 12V, 9V, 6V ứng với 3 tốc độ nhanh, vừa, chậm của quạt. Khối động cơ được kết nối với 3 led đơn của khối hiển thị gồm 3 màu xanh, vàng, đỏ lần lượt tương ứng với 3 tốc độ của quạt nhằm giúp người xem dễ nhận biết quạt đang chạy ở tốc độ nào.
Hình 2.6: Khối động cơ
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
21 22 23 24 25 26 27 28
32 33 34 35 36 37 38 39
SW1
SW3 SW4 SW5 SW6
330Ώ
12V 9V
6V
c) Sơ đồ nguyên lý toàn mạch
40 18
19 5V
1
X.tal1
X.tal2
EA
9 RST
1 2 3 4
7805
P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
SW2
SW7 SW8 P3.0
P3.1
P3.2 330Ώ
4.7KΏ 10
11
12
VIn
330Ώ 330Ώ
10KΏ
5V
VCC
Khối điều khiển quạt
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
Hình 2.7: sơ đồ nguyên lý toàn mạch
0 P0.4
P3.6
P1.4
R24 R10
P2.0
P2.0
P3.1
R12
R1 8.2k
12V
P0.7
0
VCC
SW 5
1 2
R11
P3.5
Q9 2N1132A R27 330 P2.5
R30
K
0
P1.7 P0.3
P3.6
D14 LED P3.5
P1.6
R32
2.7K
0 P0.5
33p C2
P3.7
R14
VCC
R16
P2.6
C1
R23
0
5V
SW 2
1 2
P0.3
P3.0 P3.1
R20 D3 P2.1
LED
6V
P2.2
VCC P0.2
0 P3.4
P1.6
D16 LED SW 3
1 2
P1.1
C2 U17
78HT2XX/SIP
1 3
2
VIN VOUT
GND
P2.5
J2
CON2 1 2
R15
P2.4
VCC
R26 330 P1.4
R18
5V P3.0
P1.3
GND P1.3
0 P3.7
P1.2
J4
CON2 1 2
C1 R6
RESISTOR SIP 9
1 2
3 4 5 6 7 8 9
D8
DIODE P2.7
P3.4
D9
DIODE
P3.1 P2.6
P2.1
C3 0
P0.1
VCC
P2.3
C6 100u
R9
GND
SW1 reset P0.6
P1.5 GND
P0.3
GND
R28
2.7K
6V
J5
DIEU KHIEN QUAT 1 2 Y1
CRYSTAL R4
1k
0
C1
10u/16
P2.7 P1.6
D6
DIODE
R33
2.7K
VCC
R29
2.7K P1.1
GND
D15 LED P0.1
U14
74HC245
2 3 4 5 6 7 8 9
19 1
18 17 16 15 14 13 12 11
2010
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
OE DIR
B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
VCCGND VCC
R25 330 P1.0
P2.0 P0.0
P0.0
P3.3
12V
P0.6
P2.3 P0.1
P2.7
C5 470u
Q1 c2383 P0.2
P1.2
P0.5 P0.4 P0.7
P0.4
P0.0
R22 P2.6
9V
P3.0
P1.7
P2.3
C3
P0.7
SW 6
1 2
P3.2 R13
R21 P2.1
P1.7 P1.5
P0.5
VCC
D5
DIODE
5V
R2 RESISTOR SIP 9
1 2
3 4 5 6 7 8 9
R7
RESISTOR SIP 9
1 2
3 4 5 6 7 8 9
R17 P1.1
C3
33p VCC
D7
DIODE
VCC
Q7 2N1132A P1.5
12V
Q2 2N2222
9V
D10
DIODE P1.2
P3.2
OUT_DC SW 7
1 2
R8
RESISTOR SIP 9
1 2
3 4 5 6 7 8 9
P0.2
P3.2
U12
74HC245
2 3 4 5 6 7 8 9
19 1
18 17 16 15 14 13 12 11
2010
A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
OE DIR
B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7
VCCGND
P2.2
Q3 2N2222
R31
2.7K P1.0
VCC
P2.2
Q8 2N1132A P1.3
P3.3
R19
- +
D4
DIODE BRIDGE
P2.4
P1.4
SW 1
1 2
P0.6
VCC C2
SW 4
1 2
P2.4
P2.5
U9
AT89C52 9 18 19
20
29 30
31
40
1 2 3 4 5 6 7 8
21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 39
38 37 36 35 34 33 32
RST XTAL2 XTAL1
GND
PSEN ALE/PROG
EA/VPP
VCC
P1.0/T2 P1.1/T2-EX P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7
P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL
d) Nguyên lý hoạt động của mạch bật/tắt đèn tự động.
Có 7 chương trình ứng thời gian bật/ tắt đèn khác nhau.
Chương trình 1: v1( 90 phút ), v2 ( 60 phút ), v3 (90 phút ) ứng với SW1.
Chương trình 2: v3 ( 90 phút ), v2 (90), v1(60) ứng với SW2.
Chương trình 3: v2 (90), v1 (90), v1(60) ứng với SW3.
Chương trình 4: Tắt (90), v1 (60), tắt (90) ứng với SW4.
Chương trình 5: v3 (90 phút), v2 (90 phút), v2 (60 phút), v1 (60 phút), v1 (60 phút), tắt ứng với SW5
Chương trình 6: v2 (90 phút), v2 (90 phút), v1 (60 phút), v1 (60 phút), tắt ứng với SW6.
Chương trình 7: tắt (90 phút), v1 (60 phút), tắt (90 phút), tắt (90 phút), v1 (60 phút), tắt ứng với SW 7.
Trong đó có 4 chương trình ban ngày với thời gian 4h đồng gồm: CT1 đến CT4 là các chương trình hẹn giờ bật/ tắt quạt tự động theo thời gian được định sẵn. Ví dụ: Vào mùa hè nhiệt độ thường ở mức cao 35-400 C có lúc lên đến 41, 420 C. Chính vì thế ở chương trình 1: trong 90 phút đầu quạt chạy với vận tốc chậm nhất (v1) sau đó hệ thống sẽ tự động nâng mức điện áp lên 9V quạt chạy với vận tốc vừa (v2) trong 60 phút rồi sau đó mức điện áp tăng lên 12V với tốc độ nhanh nhất (v3) trong 90 phút. Chu trình này phù hợp vào buối sáng mùa hè khi bắt đầu một buổi làm việc trong văn phòng hay xưởng, khu công nghiệp…làm mát phòng, giảm bớt những mùi, không khí bí bách, càng về trưa nhiệt độ càng cao thì quạt chạy với vận tốc càng lớn.
Các chương trình được lập trình với vận tốc và khoảng thời gian thích hợp ở các thời điểm trong ngày.Tùy theo nhu cầu sử dụng mà ta nhấn các phím nhấn ứng với các chu trình khác nhau.
SVTH: Đặng Thị Hồng Hải
Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Y
Y
Y N
N
N
N
Y
Y