- Giàn nón g: giải nhiệt và ngưng tụ ga điều hòa
2.8. IC ổn áp 7805
Có lẽ 7805 là mạch nguồn mà mọi người sử dụng nhiều nhất và thông dụng nhất Ưu điểm: Giá thành rẻ , dễ lắm ráp
Nhươc điểm: Nhiệt sinh cao, dòng chịu không được cao Sơ đồ chân:
Hình 2.16 IC 7805
Chân 1 (Vin): Chân nguồn đầu vào Chân 2 (GND): Chân nối đất Chân 3 (Vout): Chân nguồn đầu ra Cách mắc 7805 điều chỉnh điện áp (5V)
Nguyên lý ổn áp: Thông qua điện trở R2 và D1 gim cố định điện áp chân Rt của Transistor Q1, giả sử khi điện áp chân E đèn Q1 giảm => khi đó điện áp UBE tăng => dòng qua đèn Q1 tăng => làm điện áp chân E của đèn tăng , và ngược lại ...
Cách mắc
2.9 Diode (Đi ốt) Bán dẫn
2.9.1 - Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn.
Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo một tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm
: Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn.
* Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.
Hình 2.17 Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.
2.9.2 - Phân cực thuận cho Diode.
Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) và điện áp âm (-)
vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) hoặc 0,2V ( với Diode loại Ge ) thì diện tích miền cách điện giảm bằng không => Diode bắt đầu dẫn điện. Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dòng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh lệch điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V )
* Kết luận : Khi Diode (loại Si)
được phân cực thuận, nếu điện áp phân cực thuận < 0,6V thì chưa có dòng đi qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V thì có dòng đi qua Diode sau đó dòng điện qua Diode tăng nhanh nhưng sụt áp thuận vẫn giữ ở giá trị 0,6V .
2.9.3 - Phân cực ngược cho Diode.
Khi phân cực ngược cho Diode tức là cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), dưới sự tương tác của điện áp ngược, miền cách điện càng rộng ra và ngăn cản dòng điện đi qua mối tiếp giáp, Diode có thể chiu được điện áp ngược rất lớn khoảng 1000V thì diode mới bị đánh thủng.
2.9.4 - Phương pháp đo kiểm tra Diode
Hình 2.18 Đo kiểm tra Diode
Đặt đồng hồ ở thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, nếu : Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên là => Diode tốt
• Nếu đo cả hai chiều kim lên = 0Ω => là Diode bị chập.
• Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => là Diode bị đứt.
• Ở phép đo trên thì Diode D1 tốt , Diode D2 bị chập và D3 bị đứt
• Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim vẫn lên một chút là Diode bị dò.
2.9.5 - Ứng dụng của Diode bán dẫn .
* Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong các mạch chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch gim áp phân cực cho transistor hoạt
động . trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp thành Diode cầu có dạng .
Diode cầu trong mạch chỉnh lưu điện xoay chiều .
2.10 - Cảm biến nhiệt độ (LM 35)
LM 35 là cảm biến nhiệt độ analog .
Nhiệt độ được xác định bằng cách đo hiệu điện thế ngõ ra của LM35. → Đơn vị nhiệt độ: °C.
→ Nhiệt độ thay đổi tuyến tính: 10mV/°C
Hình Sơ đồ chân của LM35
LM 35 không cần phải canh chỉnh nhiệt độ khi sử dụng
Độ chính xác thực tế: 1/4°C ở nhiệt độ phòng và 3/4°C ngoài khoảng -55°C tới 150°C LM35 có hiệu năng cao, công suất tiêu thụ là 60uA
Cảm biến LM35 hoạt động bằng cách cho ra một giá trị hiệu điện thế nhất định tại chân Vout (chân giữa) ứng với mỗi mức nhiệt độ.
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 3.1. Sơ đồ khối
3.1.1 Chức năng của từng khối
• Khối cảm biến : Mạch sử dụng tín hiệu của cảm biến nhiệt độ để xác định trạng thái hoạt động rồi gửi về khối vi điều khiển .
• Khối vi điều khiển : khối này gồm có hệ thống vi điều khiển , các nút nhấn nhập tín hiệu đầu vào và các chân tín hiệu đầu ra điều khiển các van công suất điều khiển động cơ chạy đúng với chương trình điều khiển .
• Khối công suất : gồm có các van công suất thực hiện việc đóng ,mở nguồn điện cấp cho động cơ và có động cơ là thiết bị chấp hành thực hiện các lênh điều khiển .
3.2 Xây dựng chương trình điều khiển và sơ đồ nguyên lý của mạch
Trang Khối vi điều khiển Khối cảm biến Khối công suất
3.2.1 Sơ đồ nguyên lý
- Mạch cấp nguồn => LM 35 => tín hiệu tương tự => tín hiệu số => xử lý tín hiệu thuật toán rồi xuất cho chân RC2 làm Led PC817 sáng ( xuất ra mức 0 ) làm cho bên thu có tín hiệu dẫn điện kích mở IRF 540 và cấp âm nguồn cho động cơ làm động cơ hoạt động .
- Khi On nguồn , động cơ chạy ở tốc độ thấp.
- Khi cảm biến nhiệt độ > 40oC động cơ chạy với tốc độ cao. - Khi cảm biến nhiệt độ < 40oC động cơ chạy với tốc độ thấp.
3.2.2 Chương trình điều khiển
- Chương trình được viết bằng phần mềm Keil C - Nội dung: Điều khiển động cơ ( quạt ) giàn nóng : #include <16f887.h>
#include <DEF_887.H>
#FUSES HS,NOWDT,NOPROTECT,NOLVP #device ADC=10
#USE DELAY (INTERNAL=8M)
float VALUE=0; // BIEN DE LUU GIA TRI ADC void main()
{
setup_adc_ports(sAN0); // CAI DAT CHO CHIP DOC ADC
setup_adc( ADC_CLOCK_INTERNAL ); // CAI DAT CHO CHIP DOC ADC read_adc(ADC_START_ONLY); // KHAI BAO BO DOC ADC SAN SANG set_adc_channel(0); // SETUP SU DUNG KENH 0
delay_us(100); // TRE 100MS
setup_timer_2(T2_DIV_BY_16,251,1);//f = 1,245k //thiet lap timer su dung cho pwm
setup_ccp1(CCP_PWM); // KHAI BAO SU DUNG PWM KENH 1
set_pwm1_duty(150); // CAI DAT GIA TRI CHO DONG CO CHAY KHI KHOI DONG
// DELAY_MS(5000); while(1)
{
VALUE = READ_ADC(); // LENH DOC ADC VA LUU VAO BIEN VALUE
IF(VALUE >= 80 ) // SO SANH GIA TRI VALUE VOI 80 LA GIA TRI ADC UNG VOI 40 DO C
{
set_pwm1_duty(0); // CHO PWM OUT RA LA 0 . DONG CO CHAY NHANH NHAT
DELAY_MS(100); // TRE 100MS }
IF (VALUE < 80 ) // NEU VALUE NHO HON 40 DO {
set_pwm1_duty(200); // CHO PWM OUT RA LA 200 . DONG CO CHAY CHAM DELAY_MS(100); // TRE 100MS } } } Trang
3.2.3 Sơ đồ bố trí linh kiện
3.2.3 Mạch in
3.2.4 Sản phẩm và hoàn thiện
Mặt trước :
Chú thích :
1. IC PIC 16F8778 2. Điện trở
3. PC 817 4. IRF 540
5. Nguồn ra động cơ (quạt) 6. LED 7. Tụ điện 8. Ổn áp 7805 9. Diode cầu 10. Nguồn vào 11. Cảm biến nhiệt độ (LM35) 12. Công tắc Mặt sau : Trang
KẾT LUẬN :
Sau quá trình tìm hiểu va nghiên cứu đề tài dựa trên tài liệu tham khảo và những kiến thức đã được học, cùng với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo : Nguyễn Xuân Hòa. Sau một khoảng thời gian dài miệt mài nghiên cứu và học hỏi chúng em đã hoàn thành đồ án của mình với đề tài : “Tính toán, thiết kế mạch điều khiển điều khiển nhiệt
độ giàn nóng”
Trong suốt quá trình nghiên cứu và học hỏi chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn về kiến thức kĩ năng và kinh nghiệm thực hành. Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn chúng em đã cố gắng hết sức vượt qua những khó khăn để hoàn thành tốt đề tài.
Tuy nhiên, do lượng kiến thức còn hạn chế chúng em có thể có nhũng thiếu sót trong quá trình làm đồ án. Vì vậy em rất mong đươc học hỏi nhiều hơn từ thầy cô và bạn bè để kiến thức ngày càng hoàn thiện hơn. Và sau này chúng có thể tự tin khi mang những kinh nghiệm và kiến thức khoa học của mình phục vụ cho đất nước ngày càng phát triển hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !