a. Khối nguồn
Nguồn cấp cho vi điều khiển
Để đơn giản ta sử dụng nguồn máy tính và nguồn máy tính điện áp rất ổn định và ít gây nhiễu cho mạch vi điều khiển.
Các tính năng của nguồn máy tính:
Hình 2.76. Nguồn máy tính
– Sự ổn định của điện áp đầu ra: sai lệch +5%
− so với điện áp danh định khi mà nguồn hoạt động đến cơng suất thiết kế.
– Điện áp đầu ra là bằng phẳng, khơng nhiễu.
– Nguồn khơng gây ra từ trường, điện trường, nhiễu sang các bộ phận khác xung quanh.
– Đảm bảo hoạt động ổn định với cơng suất thiết kế trong một thời gian hoạt động dài.
– Dải điện áp đầu vào càng rộng càng tốt, đa số các nguồn chất lượng cao cĩ dải điện áp đầu vào từ 90 đến 260Vac, tần số 50/60 Hz.
Ta dùng nguồn máy tính nguồn 5VDC cấp cho vi điều khiển ATMEGA32
C1 1000UF JP3 HEADER 2 1 2 C9 104 D24 LED C8 104 JP2 HEADER 2 1 2 R25 330 5V VSS NGUON 5V VI DIEU KHIEN
Hình 2.77. Nguồn nối giữa nguồn máy tính với vi điều khiển
Nguồn cấp cho mạch cơng suất
Hình 2.78. Nguồn nối giữa nguồn máy tính với mạch cơng suất
Dùng nguồn máy tính nguồn 12VDC cấp cho mạch cơng suất: opto, irf, động cơ bước và động cơ kéo cơ cấu lên xuống.
Nhiệm vụ
Dùng nguồn máy tính đã cĩ sẵn những mức điện áp cần thiết, vì vậy ta chỉ cần
Hoạt động
Rắc cắm JP2, J38 được kết nối từ nguồn máy tính qua các con tụ hĩa(cực), tụ pi lọc nguồn và giúp ổn định điện áp hoạt động.
b. Khối vi điều khiển ATMEGA32
Hình 2.79. Sơ đồ mạch vi điều khiển và các header kết nối
Linh kiện
C15, C7 tụ pi 18µF.
Y2 thạch anh 11.0592 MHz.
ATMEGA32 chíp điều khiển.
S3 nút nhấn.
C13 tu hĩa 4,7µF.
c. Khối truyền thơng Max232
C17 0.1u C19 0.1u RXD VSS truyen thong CON4 1 2 3 4 J2 CON4 1 2 3 4 TXD 5V U3 MAX232 2 1 6 1 6 12 9 1 5 5 11 10 3 4 13 8 14 7 V+ C1+ V- V C C R1OUT R2OUT G N D C2- T1IN T2IN C1- C2+ R1IN R2IN T1OUT T2OUT J3 CON4 1 2 3 4 VSS P1501 PC 5 9 4 8 3 7 2 6 1 C16 0.1u PC(PIN 3) C18 0.1u PC(PIN 2) Hình 2.80. Sơ đồ mạch Max232 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Linh kiện
C16, C17, C18, C19 các tụ hĩa 1µF.
MAX232.
PC là cổng kết nối giữa máy tính với max232.
d. Khối cách ly và khối cơng suất:
Mạch cách ly và điều khiển động cơ bước trục X:
Hình 2.81. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ bước 1(trục X)
Mạch cách ly và điều khiển động cơ bước trục Y:
Mạch cách ly và điều khiển động cơ bước trục Z:
Hình 2. 83. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ bước 3(trục Z)
Nhiệm vụ
– Mạch cơng suất cấp nguồn, điều khiển động cơ bước. Mỗi mạch điều khiển động cơ bước được thiết kế gồm 4 con IRF540N.
– Khối cách ly phần mạch này cĩ nhiệm vụ cách ly điện áp giữa Vi điều khiển với điện áp phần mạch cơng suất để bảo vệ Vi điều khiển khi cĩ sự cố về linh kiện, chập mạch… .
Hoạt động
– Khối cách ly chân 1 cua opto được trên 5V DC qua con điện trở hạn dịng 220
Ω, chân 2 được kết nối với các chân của Vi điều khiển. Khi các chân này ở mức 0 thì cĩ dịng điện đi qua LED bên trong Opto, LED này sáng làm cho Photo tranzitor bên trong Opto thơng. Khi Photo tranzito trong các opto được thơng dẫn đến cĩ dịng điện từ chân 4 điện áp 12VDC qua chân 3 đến kích IRF540N. – Khối cơng suất gồm các con IRF540N, điện trở 10K, diode 5822. Khi cĩ dịng
chạy từ opto sang làm kích irf540n, khi đĩ irf được thơng thì sẽ cĩ điện áp đưa vào theo thứ tự các cuộn dây trong động cơ bước, làm cho động cơ quay. Các con điện trở 10K cĩ chức năng chống nhiễu từ dịng rị của opto. Các con diode 5822 cĩ chức năng chống dịng trả về của động cơ bước giúp bảo vệ khối cơng suất.
e. Khối điều khiển động cơ phay:
Hình 2.84. Sơ đồ mạch điều khiển động cơ phay
Nhiệm vụ
Khối này cĩ chức năng đĩng ngắt tiếp điểm rơle để điều khiển động cơ phay.
Hoạt động
Khi opto thơng, trans C1815 được kích thì tiếp điểm của rơle đảo chiều khi đĩ động cơ sẽ hoạt động.
f. Mạch kết nối cơng tắc hành trình.
Cơng tắc hành trình được bố trí ở hành trình đi và về của máy ở các trục. Để giới hạn khơng gian làm việc của máy và để bảo vệ an tồn cho máy.
CT_HT3
CT_HT2 CT_HT5 CT_HT6
CT_HT1
CONG TAT HANH TRINH VSS CT_HT4 J 2 CON8 1 2 3 4 5 6 7 8 Hình 2.85. Mạch kết nối cơng tắc hành trình
g. Sơ đồ mạch layout (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.86. Sơ đồ mạch layout