Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, các thiết bị máy móc phục vụ đời sống con người trong sinh hoạt cũng như trong sản xuất phát triển nhanh và ngày càng thông minh. Sở dĩ có được điều đó là nhờ ứng dụng thành tựu của khoa học kỹ thuật. Một trong vô số những thành tựu trên là kỹ thuật đo lường và điều khiển. Trong các thiết bị điện và điện tử , các bộ điều khiển các hoạt động trong hệ thống sản xuất tự động, điều khiển được sử dụng trong robot, dây truyền tự động, các hệ thống càng thông minh thì vai trò của hệ đo lường và điều khiển ngày càng quan trọng. Qua quá trình học tập và tìm hiểu, chúng em thấy có rất nhiều đề tài hay và thiết thực, trong đó đề tài : ĐO VÀ KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ QUA CỔNG COM rất thực tế và có khả năng phát triển rộng rãi, đồng thời mở ra nhiều hứa hẹn trong công tác nghiên cứu, khai thác và ứng dụng các đề tài khác . Trên cơ sở đó chúng em đã triển khai thực hiện đề tài này. Được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của cô giáo:Ths. Vũ Thị Thu Hương chúng em đã nắm đựơc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách thức lập trình và ứng dụng của hệ thống đồng thời có sự mở rộng thêm phạm vi đồ án nhằm nâng cao kết quả đề tài . Do thời gian nghiên cứu, triển khai đề tài ngắn và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên chúng em có thể còn nhiều thiếu sót. Vì đó mà chúng em rất mong nhận được sự quan tâm, góp ý và chỉ bảo ân cần của thầy cô và các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Tháng 12 năm 2012 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 1 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Hà nội, ngày 21/12/2012 Hà nội, ngày …./12/2012 Sinh viên thực hiện Giảng viên hướng dẫn Trần Việt Dũng Nguyễn Công Minh Nguyễn Hữu Hưng GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 2 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Mục Lục Mục Lục Chương I : Giao tiếp với máy tính 1.1 Tổng quan về giao tiếp máy tính 1.2 Giao tiếp qua cổng nối tiếp Chương II : Cơ sở lý thuyết 1 .Giới thiệu về AT89S52 2. Bộ chuyển đổi tương tự_số ADC 0804 3. Tổng quan về LM 35 4. Giới thiệu sơ lược về MAX 232 Chương III : Thiết kế GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 3 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử CHƯƠNG I: GIAO TIẾP MÁY TÍNH 1.1. Tổng quan về giao tiếp máy tính Để có thể tiến hành điều khiển hoặc giám sát các quá trình thực hiện bằng máy tính, trước hết phải có mối liên hệ cần thiết giữa máy tính và thế giới bên ngoài. Cổng giao lưu với thế giới bên ngoài được mở rộng bằng giao diện.Đối với máy tính PC tuân theo chuẩn công nghiệp có thể thực hiện các khả năng ghép nối sau: Sử dụng card mở rộng được cắm vào máy tính ( phương pháp này đạt được tốc độ truy nhập lớn nhất nhưng chi phí cao) Các giao diện đã được tiêu chuẩn hóa đóng vai trò ghép nối máy tính với các mạch điện bên ngoài.Cách ghép nối qua cổng nối tiếp thường được lựa chọn vì chi phí thấp. Ghép nối với một bộ vi xử lý riêng để thực hiện những bài toán khác mà không cần trao đổi dữ liệu với máy tính. Các giao diện có trên máy tính PC như giao diện nối tiếp,giao diện song song và cả cổng trò chơi (game port) cho phép sử dụng trực tiếp làm giao diện. GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 4 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 1.2. Giao tiếp qua cổng nối tiếp 1.2.1. Cấu trúc cổng nối tiếp ( cổng COM) Cổng nối tiếp có các ưu điểm sau: Khoảng cách truyền xa hơn cổng song song. Số dây kết nối ít. Có thể truyền không dây dùng hồng ngoại. Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC. Cho phép nối mạng. Có thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việc. Có thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản. Cổng COM có hai loại: loại 9 chân và loại 25 chân. Sơ đồ chân: GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 5 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 1.2.2. Các chuẩn giao tiếp nối tiếp Thường sử dụng nhiều nhất là chuẩn RS-232 và RS-485. Ở đề tài này chỉ sử dụng chuẩn RS-232. Chuẩn RS-232: Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry Associations). Chuẩn RS-232 qui định mức logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -25V, mức logic 0 ứng với điện áp từ 3V đến 25V và có khả năng cung cấp dòng từ 10mA đến 20mA. Ngoài ra, tất cả các ngõ ra đều có đặc tính chống chập mạch. GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 6 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps nhưng nếu cáp truyền đủ ngắn có thể lên đến 115.200 bps. Chuẩn RS-232 chỉ có thể kết nối nhiều nhất hai thiết bị, với khoảng cách dài nhất (12,7 m đến 25,4 m). Chuẩn RS-485: có thể kết nối tối đa là 32 thiết bị, khoảng cách dài hơn tối đa là (1016m đến hơn 1km) gấp 40 lần RS-232. Tốc độ cao 10Mbs/s. 1.2.3. Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232: Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200bps, 4800bps, 9600bps, 19200 bps. 1.2.4. Định dạng dữ liệu: Sau đây giới thiệu về cách định dạng dùng trong truyền thông nối tiếp. - Định dạng đồng bộ: Trong truyền đồng bộ, mọi thiết bị dùng một xung đồng hồ được phát ra bởi một thiết bị hoặc từ một nguồn xung ngoài. Xung đồng hồ có thể có một tần số cố định hoặc có thể chốt tại những khoảng thời gian không đều. Mọi bít truyền đi được đồng bộ với đồng hồ. - Định dạng không đồng bộ: Trong truyền không đồng bộ, liên kết không bao gồm đường xung đồng hồ, bởi vì mỗi điểm đầu cuối của liên kết đã có xung đồng hồ cho riêng từng cái. Mỗi điểm sẽ cần phải đồng ý cùng một tần số của đồng hồ và mọi đồng hồ chỉ khác nhau một vài %. Mỗi byte truyền đi bao gồm bít Start để đồng bộ đồng hồ và một hoặc nhiều bít Stop GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 7 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử cho tín hiệu kết thúc việc truyền trong mỗi một từ được truyền đi. Cổng RS- 232 trong PC dùng định dạng không đồng bộ để giao tiếp với modems (thiết bị mã hoá, giải mã dữ liệu) và các thiết bị khác. Dù RS-232 có thể truyền dữ liệu đồng bộ nhưng liên kết không đồng bộ vẫn được dùng phổ biến 485 hơn. GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 8 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Chương II. Cơ sở lý thuyết 1, Giới thiệu về AT89S52 - Cấu trúc bên trong: - Một số hình ảnh về AT89S52 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 9 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử • CPU( CPU centra lprocessing unit):  8- bit data bus; 16- bit address bus; không gian địa chỉ 64Kbyte  Thanh ghi tích lũy A;  Thanh ghi tích lũy phụ B;  Đơn vị logic học (ALU);  Thanh ghi từ trạng thái chương trình;  Bốn băng thanh ghi;  Con trỏ ngăn xếp; • Bộ nhớ (Memory): GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 10 [...]... điện 25 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử III- Thiết kế 1 Sơ đồ nguyên lý 26 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Sơ đồ mô phỏng: Giao diện điều khiển bằng visuabasic: 27 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp... Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 3 Tổng quan về LM35 IC đo nhiệt độ là một mạch tích hợp nhận tín hiệu nhiệt độ chuyển thành tín hiệu điện dưới dạng dòng điện hay điện áp Dựa vào đặc tính rất nhạy của các bán dẫn với nhiệt độ, tạo ra điện áp hoặc dòng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Đo tín hiệu điện ta biết được giá trị của nhiệt độ cần đo. .. (temp) End If End Sub 33 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 4- Kết luận Đề tài dễ thiết kế và ứng dụng được vào thực tế, tuy nhiên với thiết kế như trên thì độ chính xác vẫn chưa được cao Với đề tài này có thể ứng dụng vào các hệ thống liên quan đến đo và khống chế nhiệt độ, ví dụ như: nhiệt độ lò nung, tủ lạnh, điều hòa … Tài liệu... tại cổng đó Tất cả các cổng đều là cổng hai chiều (bi-directional), tức là có thể dùng làm cổng vào hoặc cổng ra Cổng vào dùng để đọc dữ liệu từ bên ngoài, cổng ra dùng để điều khiển ngoại vi bên ngoài Chiều vào/ ra là độc lập giữa các cổng, thậm chí độc lập giữa các bit trong cùng một cổng Sau khi reset, tất cả các cổng đều là cổng vào Các thanh ghi SFR liên quan: mỗi cổng liên quan đến một thanh ghi... ngoài và RAM trong có thể cùng được sử dụng trong cùng một thiết kế  Cổng vào ra song song (Parallel I/O Port) AT89S52 có 4 cổng vào ra song song, tên lần lượt là P0, P1, P2, P3 Mỗi cổng có 8 tín hiệu (nên còn gọi là cổng 8- bit), mỗi tín hiệu gọi là một bit và có tên la Px.y Trong đó x là số thứ tự của cổng (0→3), y là số thứ tự của bit ( 0→7) 11 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng. .. (DB0 →DB7) của ADC0804 2.2) Nguyên lý hoạt động - Chi tiết về mạch tạo Clock: clock của ADC0804 có thể được tạo từ một mạch dao động RC bên ngoài qua chân CLK IN và CLK R như hình vẽ dưới đây: Trong chế độ chạy liên tục thường mắc R=10kΩ , C=150 pF - Giản đồ mô tả quá trình chuyển đổi của ADC0804: 21 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa:... Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 1:0 = Mode 2: timer/counter 8bit, đếm bằng TL, khi tràn tự động nạp TH vào TL 1:1 = Mode 3: TL0 là timer/counter 8bit, sử dụng các bit điều khiển của timer0 TH0 là timer 8bit, sử dụng các bit điều khiển của timer 1 Timer 1 không hoạt động ở chế độ này - Thanh ghi TCON (Sử dụng cho timer/counter 0 và timer/counter... cho đường nhận của cổng nối tiếp TCLK: Bit chọn Timer cung cấp xung nhịp cho đường truyền của cổng nối tiếp EXEN2: Bit điều khiển hoạt động của Timer2, khi EXEN2=1 việc nạp lại hoặc thu nhận (capture) diễn ra khi có sự chuyển trạng thái từ 1 sang 0 ở chân T2EX nếu Timer2 không sử dụng để cung cấp tốc độ baud cho cổng nối tiếp 16 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học... Sub clear_Click() xoadothi End Sub Private Sub exit_Click() If (MSComm1.PortOpen) Then MSComm1.PortOpen = False End If 30 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử End End Sub Private Sub form_unload(cancel As Integer) MSComm1.Output = "B" If (MSComm1.PortOpen) Then MSComm1.PortOpen = False End If End Sub Private Sub setup_Click() Text1.Enabled... RAM ngoài  RST( reset) Ngõ vào reset trên chân số 9 khi RST=1 thì bộ vi điều khiển sẽ được khởi động lại thiết lập ban đầu  XTAL1, XTAL2 Hai chân này được nối song song với thạch anh tần số max=33 Mhz Để tạo dao động cho bộ vi điều khiển  Vcc, GND : cung cấp nguồn nuôi cho bộ vi điều khiển cấp qua chân 20 và 40 19 GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM Trường Đại Học Công Nghiệp . đo lường và điều khiển ngày càng quan trọng. Qua quá trình học tập và tìm hiểu, chúng em thấy có rất nhiều đề tài hay và thiết thực, trong đó đề tài : ĐO VÀ KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ QUA CỔNG COM rất. cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản. Cổng COM có hai loại: loại 9 chân và loại 25 chân. Sơ đồ chân: GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 5 Trường Đại Học Công Nghiệp Hà. đồng hồ và mọi đồng hồ chỉ khác nhau một vài %. Mỗi byte truyền đi bao gồm bít Start để đồng bộ đồng hồ và một hoặc nhiều bít Stop GVHD:Vũ Thị Thu Hương Đo và khống chế nhiệt độ qua cổng COM 7 Trường