Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ Giảng viên hướng dẫn : Lý Văn Đạt Chức vụ : Giảng viên Đơn vị : Khoa ĐĐT Nhóm Sinh viên thực hiện : 1. Phạm Văn Thành 2. Lưu Thị Phương Thảo 3. Chu Thị Thuận Đơn vị : ĐTK7.2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ Giảng viên hướng dẫn : Lý Văn Đạt Chức vụ : Giảng viên Đơn vị : Khoa ĐĐT Nhóm Sinh viên thực hiện : 1. Phạm Văn Thành 2. Lưu Thị Phương Thảo 3. Chu Thị Thuận Đơn vị : ĐTK7.2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ Giảng viên hướng dẫn : Lý Văn Đạt Chức vụ : Giảng viên Đơn vị : Khoa Đ-ĐT Nhóm Sinh viên thực hiện : 1. Phạm Văn Thành 2. Lưu Thị Phương Thảo 3. Chu Thị Thuận Đơn vị : ĐTK7.2 GVHD: Lý Văn Đạt 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN MÔN HỌC Tên đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ Giảng viên hướng dẫn : Lý Văn Đạt Chức vụ : Giảng viên Đơn vị : Khoa Đ-ĐT Nhóm Sinh viên thực hiện : 1. Phạm Văn Thành 2. Lưu Thị Phương Thảo 3. Chu Thị Thuận Đơn vị : ĐTK7.2 GVHD: Lý Văn Đạt 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN NhËn xÐt, ®¸nh gi¸ cña c¸n bé híng dÉn Hưng Yên, Ngày…Tháng Năm 2012 Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC GVHD: Lý Văn Đạt 3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN LỜI NÓI ĐẦU 5 NỘI DUNG 6 Chương I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6 Hình 1.2: Máy biến áp 7 Hình 1.6: Điện trở 9 Hình 1.7: Opto PC817 9 Hình 1.8: Rơ-le JQC-3F 9 Hình 1.9: Hình ảnh thực tế 89S52 Hình 1.10: Sơ đồ chân 89S52 10 Hình 1.12: LCD 16x2 thực tế 15 Chương II: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ 16 Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của khối Vi điều khiển 17 Hình 2.3: Mạch tạo dao động Hình 2.4: Mạch tạo dao động dùng bằng thạch anh tín hiệu bên ngoài 18 Hình 2.5: Mạch Reset 19 Hình 2.6: Mạch rơ-le 20 Hình 2.7: Khối hiệu chỉnh 22 Hình 2.8: Khối hiển thị 22 Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch 23 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 GVHD: Lý Văn Đạt 4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN Danh mục hình vẽ và bảng biểu LỜI NÓI ĐẦU 5 NỘI DUNG 6 Chương I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 6 Hình 1.2: Máy biến áp 7 Hình 1.6: Điện trở 9 Hình 1.7: Opto PC817 9 Hình 1.8: Rơ-le JQC-3F 9 Hình 1.9: Hình ảnh thực tế 89S52 Hình 1.10: Sơ đồ chân 89S52 10 Hình 1.12: LCD 16x2 thực tế 15 Chương II: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ 16 Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của khối Vi điều khiển 17 Hình 2.3: Mạch tạo dao động Hình 2.4: Mạch tạo dao động dùng bằng thạch anh tín hiệu bên ngoài 18 Hình 2.5: Mạch Reset 19 Hình 2.6: Mạch rơ-le 20 Hình 2.7: Khối hiệu chỉnh 22 Hình 2.8: Khối hiển thị 22 Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý của toàn mạch 23 KẾT LUẬN 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, cuộc sống của con người đã có những thay đổi ngày càng tốt hơn, mang lại sự tiện lợi tối ưu với những trang thiết bị hiện đại phục vụ công cuộc công GVHD: Lý Văn Đạt 5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Góp phần vào sự phát triển đó thì ngành kĩ thuật điện tử đã góp phần không nhỏ trong sự nghiệp xây dựng và phát triển đất nước. Trong đó sự tích hợp các mạch điện – điện tử ngày càng trở nên thiết yếu khi mà công nghệ ngày càng phát triển hơn tiến tới thời đại của vi xứ lý vi mạch những mạch cồng kềnh chiếm nhiều diện tích đã bị loại bỏ dần thay vào dó là các mạc siêu nhỏ gọn gàng hơn đang đươc ưa chuộng. Những thành tựu của nó đã có thể biến được những cái tưởng chừng như không thể thành những cái có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho con người. Cùng với kinh nghiệm thực tế, chúng em đã có cơ hội chuyển những kiến thức lý thuyết đã học được thành sản phẩm thực tế qua đề tài đồ án là : “Thiết kế chế tạo mạch hẹn giờ đóng mở thiết bị”, dùng vi điều khiển và hiển thị trên LCD. Trong quá trình thực hiện đề tài nêu trên ,chúng em đã nhận được sự quan tâm và chỉ bảo tận tình của thầy Lý Văn Đạt ,cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong khoa và bạn bè chúng em đã hoàn thành được sản phẩm của mình . Song kiến thức, kinh nghiệm của chúng em còn hạn chế nên đồ án không tránh được sai sót. Chúng em rất mong sự đánh giá của quý thầy cô và bạn bè, để đồ án được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn ! NỘI DUNG Chương I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.Xây dựng sơ đồ khối của toàn mạch GVHD: Lý Văn Đạt 6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN 2. Giới thiệu về một số linh kiện điện tử sử dụng trong mạch 2.1. Máy biến áp Hình 1.2: Máy biến áp Máy biến áp hay máy biến thế là thiết bị điện gồm hai hoặc nhiều cuộn dây, hay 1 cuộn dây có đầu vào và đầu ra trong cùng 1 từ trường. Cấu tạo cơ bản của máy biến thế thường là 2 hay nhiều cuộn dây đồng cách điện được quấn trên cùng 1 lõi sắt hay sắt từ ferit. Máy biến áp có thể thay đổi hiệu điện thế xoay chiều, tăng thế hoặc hạ thế, đầu ra cho 1 hiệu điện thế tương ứng với nhu cầu sử dụng. GVHD: Lý Văn Đạt 7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN Chọn máy biến áp 220VAC-12VAC-1A. 2.2. Tụ điện Tụ lọc có điện dung lớn để san phẳng điện áp để làm giảm độ gợn sóng. Chọn tụ 2200µF, 470µF để san phẳng điện áp. Tụ lọc cao tần là tụ gốm 104 vì tụ này có tần số lọc lớn. Hình 1.3: Tụ gốm. Hình 1.4: Tụ hóa. 2.3. IC ổn áp 7805: điện áp đầu ra 5v. Hình 1.5: IC 7805 2.4. Điện trở - Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu có một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ và ngược lại vật cách điện có điện trở cực lớn. GVHD: Lý Văn Đạt 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN Hình 1.6: Điện trở Kí hiệu : 2.5.Opto PC817 Opto PC817 cách ly quang giữa IC 89S52 và tải để không cho dòng ngược trở lại làm cháy IC. Hình 1.7: Opto PC817 2.6. Rơ-le JQC-3F Rơle là một loại thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định. Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực. Hình 1.8: Rơ-le JQC-3F 2.7. IC 89S52 GVHD: Lý Văn Đạt 9 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN IC vi điều khiển thuộc họ MCS51 có các đặc điểm sau: • Có 4/8/12/20 Kbyte bộ nhớ FLASH ROM bên trong để lưu chương trình.Vi điều khiển có khả năng nạp xoá chương trình bằng điện đến 10.000 lần. • 128 byte RAM • 4 port I/O 8 bit • 2 bộ định thời • 1 cổng nối tiếp • 6 nguồn ngắt IC89S52 có tất cả các đặc tính của 8051 có 8 kbyte ROM, 128 byte RAM và một bộ định thời nữa. Hình 1.9: Hình ảnh thực tế 89S52 Hình 1.10: Sơ đồ chân 89S52 - Chân VCC: Chân số 40 là VCC cấp điện áp nguồn cho Vi điều khiển. Nguồn điện cấp là +5V±0.5. - Chân GND: Chân số 20 nối GND(hay nối Mass). GVHD: Lý Văn Đạt 10 [...]... cho mạch điện Mạch ở chế độ hẹn giờ bật • Cách hẹn giờ bật - Khối điều chỉnh gồm 4 nút nhấn: Set, Up, Down, Chọn - Nhấn nút Chọn: chọn chế độ bật (hiển thị trên LCD) - Nhấn nút Set: nhấn lần 1 để cài đặt giờ bật, lần 2 để cài phút bật, lần 3 để cài giây bật - Nhấn nút Up: để tăng thời gian hẹn giờ bật - Nhấn nút Down: để giảm thời gian hẹn giờ bật - Nhấn nút Set lần 4 là để bắt đầu hẹn giờ bật thiết. .. sau: - Xóa toàn bộ màn hình (thời gian để LCD xóa màn hình là 1,64ms) - Đặt chế độ hiển thị - Đặt vị trí con trỏ (nơi bắt đầu của ký tự hiển thị) - Hiển thị ký tự Chương II: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MẠCH HẸN GIỜ ĐÓNG MỞ THIẾT BỊ 1 Sơ đồ nguyên lý của mỗi khối và tính toán chọn lọc linh kiện 1.1 Khối nguồn Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý của mạch nguồn Tính toán chọn linh kiện • Máy biến áp: Chọn máy biến áp 220VAC-12VAC-1A... sang 3-5 Mạch chuyển sang trạng thái từ tắt sang bật thiết bị Mạch ở chế độ hẹn giờ tắt GVHD: Lý Văn Đạt 24 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN • Cách hẹn giờ tắt - Khối điều chỉnh gồm 4 nút nhấn: Set, Up, Down, Chọn - Nhấn nút Chọn: chọn chế độ tắt (hiển thị trên LCD) - Nhấn nút Set: nhấn lần 1 để cài đặt giờ bật, lần 2 để cài phút tắt, lần 3 để cài giây tắt - Nhấn nút Up: để tăng thời gian hẹn giờ tắt... để tăng thời gian hẹn giờ tắt - Nhấn nút Down: để giảm thời gian hẹn giờ tắt - Nhấn nút Set lần 4 là để bắt đầu hẹn giờ tắt thiết bị Lúc này thời gian cài đặt chế độ tắt sẽ hiển thị trên LCD và được đếm lùi về 00h:00p:00s thì thiết bị sẽ tắt Muốn trở về trạng thái ban đầu thì nhấn nút Reset và chọn lại chế dộ bật hoặc tắt • Sau khi hẹn giờ xong, IC 89S52 chạy chương trình theo code và xuất ra tín hiệu... YÊN Mạch tạo dao động Kết nối trên hai chân XTAL1 và XTAL2 Mạch dao động được đưa vào hai chân này được kết nối với dao động thạch anh như sau: Hình 2.3: Mạch tạo dao động Hình 2.4: Mạch tạo dao động dùng bằng thạch anh tín hiệu bên ngoài Ghi chú: C1,C2= 30pF±10pF (thường được sử dụng với C1,C2 là tụ 33pF) dùng ổn định dao động cho thạch anh Hoặc có thể cấp tín hiệu xung clock lấy từ một mạch tạo dao... ghi chế độ định thời (TMOD) Thanh ghi điều khiển Timer ( TCON) Các thanh ghi chứa giá trị của các bộ định thời Timer 2 : Thanh ghi T2CON Thanh ghi T2MOD Thanh ghi TH2 và TL2,RCAP2H và RCAP2L - Các chế độ hoạt động của Timer: Timer 0 và Timer 1: Chế độ 0 : Timer 13 bit Chế độ 1: Timer 16 bit Chế độ 2 : 8 bit tự động nạp lại Chế độ 3 : Tách Timer Timer 2 : Chế độ thu nhận (Captuer) : 16bit tự nạp lại Chế. .. Nhấn nút Down: để giảm thời gian hẹn giờ bật - Nhấn nút Set lần 4 là để bắt đầu hẹn giờ bật thiết bị Lúc này thời gian cài đặt chế độ bật sẽ hiển thị trên LCD và được đếm lùi về 00h:00p:00s thì thiết bị sẽ bật Muốn trở về trạng thái ban đầu thì nhấn nút Reset và chọn lại chế dộ bật hoặc tắt • Sau khi hẹn giờ xong, IC 89S52 chạy chương trình theo code và xuất ra tín hiệu chân P2.0=1 Khi P2.0=1(Out=1)... dẫn, có dòng điện làm cuộn hút trong Rơ-le hoạt động nên tiếp điểm từ 3-5 chuyển sang 34 Mạch chuyển sang trạng thái từ bật sang tắt thiết bị Khi P2.0=1(Out=1) thì PC817 khóa, tranzitor khóa, cuộn hút trong Rơ-le không hoạt động nên tiếp điểm từ 3-4 chuyển sang 3-5 Mạch chuyển sang trạng thái từ tắt sang bật thiết bị • Rơ-le JQC-3F Role 5 chân có thành phần chính là 1 cuộn hút và tiếp điểm giữa 3-4 hoặc... thu nhận (Captuer) : 16bit tự nạp lại Chế độ tự nạp lại (Auto-Reload) : 16bit thu nhận Chế độ cung cấp tốc độ Baud cho cổng nối tiếp • Cổng nối tiếp: - Các thanh ghi cổng nối tiếp: Thanh ghi điều khiển cổng nối tiếp (SCON), thanh ghi đệm truyền nhận ở cổng nối tiếp (SBUF) - Các chế độ hoạt động: Chế độ 0 và chế độ 1, chế độ 2 - Ứng dụng truyền nhận qua cổng nối tiếp và truyền thông đa xử lý • Ngắt và... thíêt bị ngoài có các kiến trúc bus như mạch nhớ, mạch PIO… • Port1 (P1.0-P1.7): - Port 1 có chức năng xuất nhập xuất nhập theo bit hoặc theo byte 3 chân P1.5,P1.6,P1.7 được dùng để nạp ROM theo chuẩn ISP, 2 chân P1.0 và P1.1 dùng cho bộ Timer 2 • Port2 (P2.0-P2.7): - Port 2 là một Port công dụng kép trên các chân 21-28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao cua Bus địa chỉ với các thiết . RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển. Hệ thống sẽ được thiết lập lại các giá trị ban đầu nếu ngõ này ở mức 1 tối -thiểu 2 chu kì máy. - Chân. cho vi điều khiển hoạt động trở lại, hoặc do người sử dụng muốn quay về trạng thái hoạt động ban đầu. Vì vậy chân RESET được kết nối như sau: Hình 2.5: Mạch Reset GVHD: Lý Văn Đạt 19 TRƯỜNG