Đồ thị phụ tải là đồ thị biểu diễn sự thay đổi giá trị cơng suất tiêu thụ của tải. Giúp người xem cĩ cái nhìn tổng quát về biểu đồ tiêu thụ điện năng của tải.
4.3.1 Form giới thiệu: Chương trình:
Private Sub exit_Click()
'Thong bao truoc khi dong cua so
traloi = MsgBox("ARE YOU SURE ?", 4 + 48 + 256, "QUIT PROGRAM ?") If traloi = 6 Then End ' Chon OK se dong cua so
End Sub
Private Sub dothi_Click()
vedothi.Show ' Hien form vedothi Unload Me 'Dong Form hien tai End Sub
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 55 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
4.3.2 Form vẽ đồ thị phụ tải: Chương trình: Dim x1 As Double Dim x2 As Double Dim y1 As Double Dim y2 As Double
Private Sub bieudo_Paint() bieudo.AutoRedraw = True End Sub
Private Sub Command1_Click() gioithieu.Show ' Hien form Gioi thieu Unload Me 'Dong form ve do thi End Sub
Private Sub Form_Load() x1 = 0
MSComm1.CommPort = 1 ' Dung cong COM 1
MSComm1.Settings = "9600,n,8,1" ' Dinh cau hinh cong COM MSComm1.InputLen = 0
MSComm1.RThreshold = 1 MSComm1.SThreshold = 0
MSComm1.PortOpen = True ' Mo cong COM End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
giatridoc.Text = MSComm1.Input ' Doc gia tri tu PIC ve textbox 'Lay gia tri thuc
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 57 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
If Mid(giatridoc.Text, i, 1) = " " Then For j = i + 1 To 100 If Mid(giatridoc.Text, j, 1) = " " Then trave = Mid(giatridoc.Text, i, j - i) End If Next End If Next
giatrithuc.Text = trave ' Luu gia tri thuc vao textbox ve = Trim(giatrithuc.Text) ' Bo khoang trang 2 dau gia tri On Error GoTo loi
'Xac dinh 2 diem lien tiep va dung duong thang de noi 2 diem If x1 = 0 Then y1 = 6000 - ve * 4 x1 = x1 + 1 Else x2 = x1 + 6 y2 = 6000 - ve * 4
bieudo.Line (x1, y1)-(x2, y2), vbRed ' Ve duong thang noi 2 diem y1 = y2
x1 = x2 End If
' Neu lay mau het 30 phut thi xoa va ve lai tu dau If x2 > 10800 Then
bieudo.Cls x1 = 0 x2 = 0
End If
' Kiem tra loi duong truyen loi:
If (Err <> 0) Then
loi = MsgBox("Loi duong truyen ?", 5 + 48 + 256, "ERORR ?") If loi <> 4 Then End
End If End Sub
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI Trang 59 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG CƠNG SUẤT 3KVA
Chương5:
KẾT LUẬN
Qua thời gian nghiên cứu tài liệu và thực hiện luận văn, và do chỉ mới bắt đầu làm quen với PIC, PIC C ( C FOR PIC viết chương trình cho PIC bằng C), nên em gặp khơng ít khĩ khăn.
Dưới sự hương dẫn nhiệt tình của các Thầy Cơ trong khoa Điện _Điện Tử, và với sự nổ lực của bản thân thu thập thơng tin, cuối cùng em cung hoan thành luận văn đúng thời hạn quy định. Qua việc thực hiện luận văn này, em đã học hỏi được thêm nhiều kiến thức và kinh nghiệm làm việc, cĩ hiểu khĩ khăn và giải quyết khi bắt tay vào nghiên cứu các vấn đề khoa hoc, và cách bố trí thời gian biểu sao cho hợp lý và khoa học thì mới cĩ thể hồn thành.
Trong đề tài “hệ thống đo đồ thị phụ tải”, em sử dụng các phương pháp đo cổ điển: là đo U, I, rồi suy ra điện năng tiêu thụ, mảng mới trong đề tài này là sử dung vi điều khiển PIC, một vi điều khiển mới, và được sử dung khá phổ biến hiện nay tại Việt Nam. Ở đây khơng đo điện năng tiêu thụ mà chỉ đọc điện năng của tải với thời gian lấy mẫu qui định, sau đĩ vẽ lại sự thay đổi điện năng này. Tới đây cĩ vấn đề đặt ra là: khi cĩ đồ thị phụ tải rồi thì làm sao để lưu lại? Giải quyết được vấn đề này thì đề tài sẽ được phát triển cao hơn, và khả năng ứng dụng trong thực tế là cĩ.
Do kiến thức và điều kiện thời gian hạn chế, nên đề tài chỉ dừng ở việc đọc diện năng và vẽ đồ thị.
Trong qua trình làm khơng tránh khỏi cĩ sai xĩt, mọi đĩng gĩp quí báu của Thầy Cơ và các bạn xin được tiếp nhận.
Một lần nữa em xin chân thành cám ơn thầy Trần Viết Thắng, các Thầy Cơ khoa, cùng các bạn đã giúp em hồn thành cuốn luận văn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 1. Điện tử tương tự
Tác giả: Nguyễn Trinh Đường Lê Hải Sâm
Lương Ngọc Hải Nguyễn Ngọc Cường 2. Giáo trình nguyên lý mạch tích hợp
Tác giả: Lê Chí Thơng 3. PIC 16F87X Data Sheet
Tác giả: của hãng Microchip 4. Các diễn dàn:
DIENDANDIENTU.net Picvietnam.com
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 61 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
PHỤ LỤC
1. Sơ đồ chân các linh kiện sử dụng trong đề tài: LM339:
Sơ đồ chân:
Chức năng:
Cĩ chức năng so sánh áp để tạo ra xung vuơng.
Nguyên tắc hoạt động là so sánh điện áp ngõ vào chân 7 và điện áp ngõ vào chân 6, nếu điện áp ngõ vào chân 7 lớn hơn thì ngỏ ra chân 1 sẽ là mức cao, ngược lại khi điện áp ngõ vào chân7 nhỏ hơn hoặc bằng với áp chân tì gõ ra sẽ xuống mức thấp.
IC 74LS86:
IC cĩ chức năng là cổng XOR
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI OP07:
Là IC khuyếch đại thuật tốn cĩ khả năng khuyếch đại chính xác và cịn cĩ thể chỉnh được điện áp Offset ở ngõ ra.
Sơ đồ chân:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 63 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
IC 74LS154:
Là IC 24 pin, cĩ chức năng giải mã từ 4 sang 16.
Sơ đồ chân:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 65 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
Bảng sự thật
2. Giao tiếp cổng nối tiếp: Cấu trúc cổng nối tiếp:
Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi, cĩ các ưu điểm sau:
-Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song. -Số dây kết nối ít.
-Cĩ thể truyền khơng dây dùng hồng ngoại.
-Cĩ thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC (Programmable Logic Device). -Cho phép nối mạng.
-Cĩ thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việc. -Cĩ thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản
Các thiết bị ghép nối chia thành 2 loại: DTE (Data Terminal Equipment) và DCE (Data Communication Equipment). DCE là các thiết bị trung gian như MODEM cịn DTE là các thiết bị tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tính, PLC, vi điều khiển, … Việc trao đổi tín hiệu thơng thường qua 2 chân RxD (nhận) và TxD (truyền). Các tín hiệu cịn lại cĩ chức năng hỗ trợđể thiết lập và điều khiển quá trình truyền, được gọi là các tín hiệu bắt tay (handshake). Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt tay là cĩ thể kiểm sốt
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
đường truyền.
Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry Associations). Chuẩn RS-232 quy định mức logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -25V (mark), mức logic 0 ứng với điện áp từ 3V đến 25V (space) và cĩ khả năng cung cấp dịng từ 10 mA đến 20 mA. Ngồi ra, tất cả các ngõ ra đều cĩ đặc tính chống chập mạch.
Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độđến 20.000 bps nhưng nếu cáp truyền đủ ngắn cĩ thể lên đến 115.200 bps.
Các phương thức nối giữa DTE và DCE:
-Đơn cơng (simplex connection): dữ liệu chỉđược truyền theo 1 hướng.
- Bán song cơng ( half-duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng, nhưng mỗi thời điểm chỉđược truyền theo 1 hướng.
- Song cơng (full-duplex): số liệu được truyền đồng thời theo 2 hướng. Định dạng của khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau:
01
Khi khơng truyền dữ liệu, đường truyền sẽở trạng thái mark (điện áp -10V). Khi bắt đầu truyền, DTE sẽđưa ra xung Start (space: 10V) và sau đĩ lần lượt truyền từ D0 đến D7 và Parity, cuối cùng là xung Stop (mark: -10V) để khơi phục trạng thái đường truyền.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 67 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 nhưsau: Chiều dài cable cực
đại 15m Tốc độ dữ liệu cực đại 20 Kbps Điện áp ngõ ra cực đại ± 25V Điện áp ngõ ra cĩ tải ± 5V đến ± 15V Trở kháng tải 3K đến 7K Điện áp ngõ vào ± 15V Độ nhạy ngõ vào ± 3V Trở kháng ngõ vào 3K đến 7K
Các tốc độ truyền dữ liệu thơng dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps, 9600 bps và 19200 bps.
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
Cổng COM cĩ hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân) mơ tả như hình 3.10. Ý nghĩa của các chân mơ tả như sau:
D25 D9 Tín hiệu Hướng truyền Mơ tả
1 - - - Protected ground: nối đất bảo vệ 2 3 TxD DTEDCE Transmitted data: dữ liệu truyền 3 2 RxD DCEDTE Received data: dữ liệu nhận
4 7 RTS DTEDCE Request to send: DTE yêu cầu truyền dữ liệu 5 8 CTS DCEDTE Clear to send: DCE sẵn sàng nhận dữ liệu 6 6 DSR DCEDTE Data set ready: DCE sẵn sàng làm việc 7 5 GND - Ground: nối đất (0V)
8 1 DCD DCEDTE Data carier detect: DCE phát hiện sĩng mang 20 4 DTR DTEDCE Data terminal ready: DTE sẵn sàng làm việc 22 9 RI DCEDTE Ring indicator: báo chuơng
23 - DSRD DCEDTE Data signal rate detector: dị tốc độ truyền 24 - TSET DTEDCE Transmit Signal Element Timing: tín hiệu định
thời truyền đi từ DTE
15 - TSET DCEDTE Transmitter Signal Element Timing: tín hiệu định thời truyền từ DCE để truyền dữ liệu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 69 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
17 - RSET DCEDTE Receiver Signal Element Timing: tín hiệu định thời truyền từ DCE để truyền dữ liệu
18 - LL Local Loopback: kiểm tra cổng
21 - RL DCEDTE Remote Loopback: Tạo ra bởi DCE khi tín hiệu nhận từ DCE lỗi
14 - STxD DTEDCE Secondary Transmitted Data 16 - SRxD DCEDTE Secondary Received Data 19 - SRTS DTEDCE Secondary Request To Send 13 - SCTS DCEDTE Secondary Clear To Send
12 - SDSRD DCEDTE Secondary Received Line Signal Detector
25 - TM Test Mode
9 - Dành riêng cho chế độ test
10 - Dành riêng cho chế độ test
11 Khơng dùng
Truyền thơng giữa hai nút
Các sơ đồ khi kết nối dùng cổng nối tiếp:
DTE1 DTE2 DTE DCE
Hình 3.3 – Kết nối đơn giản trong truyền thơng nối tiếp
Khi thực hiện kết nối như trên, quá trình truyền phải bảo đảm tốc độ ở đầu phát và thu giống nhau. Khi cĩ dữ liệu đến DTE, dữ liệu này sẽ được đưa vào bộ đệm và tạo ngắt. Ngồi ra, khi thực hiện kết nối giữa hai DTE, ta cịn dùng sơđồ sau:
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
DTE1 DTE2
Hình 3.4 – Kết nối trong truyền thơng nối tiếp dùng tín hiệu bắt tay
Khi DTE1 cần truyền dữ liệu thì cho DTR tích cực tác động lên DSR của DTE2 cho biết sẵn sàng nhận dữ liệu và cho biết đã nhận được sĩng mang của MODEM (ảo). Sau đĩ, DTE1 tích cực chân RTS để tác động đến chân CTS của DTE2 cho biết DTE1 cĩ thểnhận dữ liệu. Khi thực hiện kết nối giữa DTE và DCE, do tốc độ truyền khác nhau nên phải thực hiện điều khiển lưu lượng. Quá trinh điều khiển này cĩ thể thực hiện bằng phần mềm hay phần cứng. Quá trình điều khiển bằng phần mềm thực hiện bằng hai ký tự Xon và Xoff. Ký tự Xon được DCE gởi đi khi rảnh (cĩ thể nhận dữ liệu). Nếu DCE bận thì sẽ gởi ký tựXoff. Quá trình điều khiển bằng phần cứng dùng hai chân RTS và CTS. Nếu DTE muốn truyền dữ liệu thì sẽ gởi RTS để yêu cầu truyền, DCE nếu cĩ khả năng nhận dữ liệu (đang rảnh) thì gởi lại CTS.
3. Giới thiệu CCS:
CCS là trình biên dịch dùng ngơn ngữ C lập trình cho vi điều khiển. Đây llà ngơn ngữ lập trình đầy sức mạnh, giúp bạn nhanh chĩng trong việc viết chương trình hơn so với ngơn ngữ Assembly.
Mã lệnh được tối ưu khi biên dịch.
Tuy nhiên C khơng phải là vạn năng, cĩ thể thực hiện mọi thứ như ý muốn. Trong 1 số trường hợp, nĩ cĩ thể sinh mã chạy sai (tham khảo các cải tiến ở các version CCS trên web: info.CCS.com hoăc trang web đi kèm).
CCS chứa rất nhiều hàm phục vụ cho mọi mục đích và cĩ rất nhiều cách lập trình mã cho cùng một vấn đề dẫn đến khác nhau tốc độ thực thi mã, độ dài chương trình.Sự tối ưu là do khả năng lập trình C của bạn.
CCS C cĩ đủ khả năng để bạn khơng cần phải chèn thêm bất kì dịng lệnh ASSEMBLY nào, và mặc dù vẫ cho phép bạn phối hợp ASSEMBLY cùng với C, tuy nhiên CCS sẽ khơng đảm bảo chương trình chạy chính xác.
CCS cung cấp các cơng cụ tiện ích giám sát hoạt động chương trình như: C/ASM list: cho phép xem mã ASM của file bạn phiên dịch, giúp bạn quản lí mã và nắm được cách thức mã sinh ra và nĩ chạy như thế nào, là cơng cụ rất quan trọng, ban cố thể gỡ rối
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD:Th.S TRẦN VIẾT THẮNG
HỆ THỐNG ĐO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI
CƠNG SUẤT 3KVA Trang 71 SVTH: PHAN KHÁNH HỒNG
cgương trình và nắm được hoạt động của nĩ; SYMBOL hiển thị bộ nhớ cấp phát cho từng biến, giúp quản lý bộ nhớ các biến chương trình,… Calltree hiển thị phân bổ bộ nhớ.
Cĩ nhiều tiện ích trong mục Tools, nhưng do bản crack nên nhiều cí khơng ài được.
Chương rình CCS dùng cho đề tài này là PCW COMPILER bản version 3.7, bao gồm: PCB, PCM, và PCH, lập trình cho các họ PIC10 bit, 12 bit và PIC 18, chưa cĩ DSPIC.
4. ADC trong PIC16F877:
Bộ ADC trong PIC và ứng dụng
Bộ chuyển đổi từ tương tự sang số là một khối mạch điện tử quan trọng, cĩ mặt trong rất nhiều thiết kế điện tử. Các bộ ADC thực tế được đĩng gĩi trong những IC chuyên dụng, do nhiều hãng sản xuất. Điểm quan trọng cần lưu ý ở các bộ ADC này là độ phân giải và tốc độ lấy mẫu tín hiệu. Độ phân giải của ADC cĩ thể là 8-bít, 10-bít, 12-bít, 16-bít, 24-bít,… Tốc độ lấy mẫu của ADC cĩ thể nhanh hay chậm, tuỳ từng ứng dụng mà ta chọn tốc độ thích hơp.
Vi điều khiển PIC là một trong những dịng Vi điều khiển cĩ phần giao tiếp ngoại vi mạnh và đa dạng. Bên trong PIC đã được tích hợp sẵn một bộ ADC cĩ độ phân giải tối đalà 10-bít (tuỳ chọn là 8-bít hay 10-bít).
Xử lý ADC:
PIC cĩ nhiều chân phục vụ xử lý ADC với nhiều cách thức khác nhau. Đẻ dùng ADC, bạn phải cĩ khai báo #DEVICE cho biết dùng ADC mấy bít (tuỳ chíp hỗ trợ, thường là 8 hay 10 bít hoặc hơn). Bạn cần lưu ý là: 1 vi điều khiển hỗ trợ ADC 10 bít thì giá trị vào luơn là 10 bít, nhưng chia cho 4 thì là 8 bít.
Do đĩ một biến trở chiết áp cấp cho ngõ vào ADC mà bạn chọn chế độ 10 bít thì sẽ rất nhạy so với chế độ 8 bít ( vì 2 bít cuối cĩ thay đổi cũng khơng ản hưởng giá trị 8 bít cao và do đĩ kết quả 8 bít ADC ít thay đổi), nếu chương trình cĩ chế độ kiểm tra ADC để cập nhật tính tốn, hay dùng ngắt ADC, thì nĩ sẽ chạy hồi thơi. Dùng ADC 8 bít sẽ hạn chế điều này. Do đĩ mà CCS cung cấp chọn lựa 8 hay 10 bít tuỳ mục đích sử dụng.
Cấu hình bộ ADC:
Thơng dụng nhất khi dùng ADC là sử dụng 1 biến trở, điều chỉnh bởi 1 nút vặn, qua đĩ thu được 1 điện áp nhỏ hơn điện áp tham chiếu (Vref-áp max), đưa vào chaan biến đổi ADC, kết quả cho 1 giá trị số ADC 8 bít (0-255) hay ADC 10 bít (0-1023). Thường thì áp Vref lấy bằng Vdd (5V).
Trên các PIC cĩ ngõ AVdd và AVss (PIC18) , thường thì bạn luơn nối AVdd tới Vdd, AVss tới Vss để đảm bảo cho lập trình qua ICD2.
Các hàm sau phục vụ ADC: