N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao LI NểI U Ngy nay, nhõn loi ó v ang tri qua nhng s phỏt trin vt bt v mi mt Trong ú lnh vc in- in t -t ng hoỏ úng mt vai trũ khụng nh in t gúp phn rt ln vo quỏ trỡnh t ng hoỏ thc s ó giỳp ngi cú nhng tin b vt bc c bit l nghnh Otto-nghnh tng hp ca nhiu lnh vc tri thc Trờn th gii, vic ng dng in-in t vo xe vi xu hng ti u húa, hin i húa nhm em li tin ớch v an ton cho ngi lỏi ang c phỏt trin mnh Tuy vy Vit Nam vic nghiờn cu v ng dng cỏc thnh tu ca vi iu khincũn khỏ mi m thi im hin ti Trong xu hng chung ú,vn dng nhng kin thc m chỳng em ó c hc quỏ trỡnh hc trng cng nh tỡm hiu thờm nhúm sinh viờn chỳng em thc hin ỏn mụn hc K thut vi iu khin vi ti Mụ phng h thng iu khin tc cm chng bng mụ t bc ỏn ny c ỏp dng ch yu da vo vi iu khin, m thc t l IC8051, vi mc ớch giỳp chỳng em hiu mt cỏch tng tn hn cỏc kin thc v vi iu khin, cỏch c, vit v nhn bit v cỏc chõn IC, xõy dng mch nguyờn lý,lm mch in ó tỡm hiu v nghiờn cu qua sỏch cng nh cỏch thc dng nú thc t Cỏc ng dng ca vi iu khin rt a dng v phong phỳ.T nhng ng dng n gin ch cú vi thit b ngoi vi cho n nhng h thng iu khin phc c bit l cỏc ng dng trờn Otto nh h thúng phanh, lỏi, an ton Tuy nhiờn phm vi trỡnh ca chỳng em cũn hn ch, nờn vic nghiờn cu v tỡm hiu v vi iu khin cũn nhiu vng mc, õy l ln u tiờn ỏp dng vo thc t cng nh l mụn u mi ỏp dng vo cho nghnh nờn viờc hc hi gp nhiu khú khn hn Trong quỏ trỡnh lm ti chỳng em xin chõn thnh cỏm n thy Phm Quc Thỏi ó tn tỡnh ch bo, nh hng cho chỳng em hon thnh tt ỏn Chỳng em xin chõn thnh cm n! Nng, ngy 13 thỏng 06 nm 2011 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Nhúm sv thc hin:(nhúm 06) -Nguyn Hu Ngha 08c4a -Trn c Hng 08c4a -Vừ Thnh Huy 08c4a -Phm c Thỏi 08c4a -Nguyn Thanh Hong 06c4b CHNG I : GII THIU CHUNG V VI IU KHIN 1.1 Gii thiu h vi iu khin B iu khin n chớp 8051 c cụng ty INTEL ch to vo nm 1981 l l sn phm u tiờn ca h b vi iu khin MCS-51 Ngy nay, h MCS-51 ó cú trờn 250 bin th khỏc v c hu ht cỏc cụng ty bỏn dn hng u trờn th gii ch to, vi s lng tiờu th trờn t b mi nm H MCS-51 cú kh nng ng dng rt rng rói, chỳng cú mt rt nhiu sn phm dõn dng nh mỏy git, mỏy iu hũa nhit , lũ vi súng, ni cm in , cỏc thit b in t y t v vin thụng, cỏc thit b o lng v iu khin s dng cụng nghip, v.v Di õy l cu trỳc c bn ca cỏc b vi iu khin MCS-51: Mi vi mch MCS-51 bao gm nú b x lý trung tõm (CPU), b nh ch c (ROM), b nh c ghi (RAM), cỏc cng vo song song bớt (l/o Port), cng vo ni tip (Serial Port), cỏc b m v nh thi (Timer), iu khin ngt GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao (lnterrupt control), iu khin bus (Bus control) v mch to xung nhp (Oscillator) Giao tip gia CPU v cỏc bờn ca MCS-51 c thc hin qua cỏc bus ni b gm bus d liu bớt, bus a ch v cỏc tớn hiu iu khin khỏc Cu trỳc trờn cho phộp coi MCS-51 nh l mt mỏy tớnh n chớp bớt 1.2 S v chc nng cỏc chõn S cỏc chõn trờn v ca cỏc vi mch MCS-51 nh hỡnh di õy chc nng ca cỏc chõn nh sau: -Chõn GND (20) l ni t, cũn chõn Vcc (40) l cp ngun cho vi mch MCS-51 - Cỏc chõn X1 (19) v X2 (18) mc thch anh cho mch to xung nhp ca MCS-51 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao - Chõn RESET (9) l tớn hiu vo tớch cc mc cao thit lp li trng thỏi ban u cho MCS-51 - Chõn /EA (31) l tin hiu vo, khỡ ni /EA vi +5v thỡ MCS-51 ch lm vic vi cỏc b nh ROM, RAM bờn nú, cũn ni /EA vi t thỡ MCS51 lm vic vi cỏc b nh ROM, RAM bờn ngoi - Chõn ALE (30) l tớn hiu dựng cht bớt a ch thp (AO A7) s dng b nh ngoi - Chõn /PSEN (29) l tớn hiu tớch cc mc thp dựng c mó lnh t b nh chng trỡnh bờn ngoi /EA c ni vi t, /EA c ni vi +5v thỡ /PSEN luụn khụng tớch cc mc cao - Cỏc chõn cng 0: P0.7 P0.0 (32-39) c dựng lm cng vo /EA c ni vi +5v Khi /EA ni t thỡ cng c s dng lm bus a ch v s liu cho b nh ngoi Khi ú, na u ca chu k lnh truy nhp b nh ngoi, MCS-51 a cng bit a ch thp (A0-A7), sau ú cng tr thnh bus s liu bớt, ú phi dựng ALE cht bit a ch thp vo cht a ch phn thp - Cỏc chõn cng 2: P2.0 P2.7 (21- 28) c dựng lm cng vo /EA c ni vi +5v Khi /EA c ni t thỡ cng c s dng a bớt a ch cao (A8-A15) cho b nh ngoi - Cỏc chõn cng 3: P3.0 P3.7 (10-17) cú th c dựng lm cng vo hoc dựng cho chc nng khỏc nh sau: P3.0 (RxD) cú th c dựng nhn s liu ni tip P3.1 (TxD) cú th c dựng phỏt s liu ni tip P3.2 (INTO) cú th c dựng nhn ngt ngoi 0; P3.3 (INT1) cú th c dựng nhn ngt ngoi 1; P3.4 (T0) cú th c dựng nhn xung clock Timer 0; P3.5 (T1) cú th c dựng nhn xung clock cho Timer 1; P3.6 (/WR) /EA ni t thỡ nú c dựng a tớn hiu iu khin ghi RAM ngoi; P3.7 (/RD) /EA ni t thỡ nú c dựng a tớn hiu iu khin c RAM ngoi - Cỏc chõn cng 1: P1.0 P1.7 (1 8) i vi nhúm 8051 ch c s dng lm cng vo i vi nhúm 8052 thỡ chõn P1.0 (1) cú th c dựng nhn xung clock T2 cho Timer 2, cũn chõn P1.1 (2) cú th c dựng lm u vo np li T2EX cho Timer -Tt c 32 chõn ca cng P0 P3 u cú th dựng lm cỏc cng vo s liu song song bớt hoc dựng lm cỏc tớn hiu vo c lp 1.3 T chc b nh H MCS-51 cú khụng gian nh riờng cho chng trỡnh v s liu c bờn v bờn ngoi T chc b nh ca 89C51 nh trờn hỡnh sau: GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Hỡnh 1.1: T chc b nh -Khi /EA c ni vi +5v thỡ b nh ngoi khụng c dựng, MCS-51 ch truy nhp EEPROM c mó chng trỡnh v ct s liu vo RAM Khi /EA c ni t thỡ b nh chng trỡnh ROM khụng c dựng, MCS-51 c mó chng trỡnh t b nh chng trỡnh ngoi bng tớn hiu /PSEN, cũn b nh s liu ngoi c truy nhp bng cỏc tớn hiu /WR v /RD, cú b nh chng trỡnh v b nh s liu ngoi cú th dựng chung bus a ch A0 A15.B nh s liu ca h MCS-51 cú a ch t 00h n FFh, ú nhúm 8052 cú 256 byte RAM, nhúm 8051 ch cú 128 byte RAM cỏc a ch thp t 00h n 7fh, vựng a ch cao t 80h n FFh c dnh cho cỏc ghi chc nng c bit SFR T chc vựng 128 byte thp b nh s liu RAM ca h MCS-51nh trờn hỡnh 3, nú c chia thnh ba -Min cỏc bng ghi chim a ch t 00h n 1fh cú 32 byte chia thnh bng, mi bng cú ghi c ỏnh s t R0 n R7 -Ti mi thi im ch cú mt bng ghi cú th truy nhp v c gi l bng tớch cc chn bng tớch cc cn np giỏ tr thớch hp cho cỏc bớt RS0 v RS1 ca ghi t trng thỏi PSW, mc nh bng l tớch cc Min RAM c nh a ch bớt cú 16 byte bớt = 128 bớt, chim a ch t 20h n 1fh Mi bớt ny c nh a ch riờng t 00h n 7fh nờn cú th truy nhp n tng bớt riờng r bng cỏc lnh x lý bớt Vựng RAM c nh a ch bớt v cỏc lnh x lý bớt l mt nhng c tớnh ni bt em li scmnh cho h b vi iu khin MCS-51 -Min RAM thụng thng cú 80 byte chim a ch t 30h n 7fh Cỏc ghi chc nng c bit (vit tt theo ting Anh l SFR) l cỏc ghi bờn ca b vi iu khin H MCS-51 nh a ch cho tt c cỏc SFR vựng 128 byte cao ca b nh s liu (xem hỡnh 2), mi SFR cú tờn gi v a ch riờng, mt s SFR cú nh a ch cho tng bớt Khi bt ngun hoc RESET, tt c cỏc SFR u c np giỏ tr u, sau ú chng trỡnh cn np li giỏ tr cho cỏc SFR cn dựng theo yờu cu s dng GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Hỡnh 1.2: T chc 128 byte thp ca RAM -Vic truy nhp n cỏc SFR ch cú th thc hin bng phng phỏp a ch trc tip vi tờn gi hoc a ch ca SFR l toỏn hng ca lnh Vi cỏc SFR cú nh a ch bớt, cú th truy nhp v thay i trc tip tng bớt.ca nú bng cỏc lnh x lý bớt Bng cho bit thụng tin ch yu v cỏc SFR - nhúm 8051vựng 128 byte cao ca b nh s liu ch cú cỏc SFR, khụng tn ti cỏc ụ nh khỏc vựng nh ny nhúm 8052 b nh s liu cú 256 byte RAM, cỏc ụ nh ca vựng RAM 128 byte cao ch cú th truy nhp c bng phng phỏp a ch giỏn tip, cũn cỏc SFR cng cú a ch nm vựng ú nhng ch truy nhp c bng phng phỏp a ch trc tip, vỡ th vic GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao truy nhp chỳng khụng b xung t v nhm ln 1.4 Phn mm lp trỡnh vi iu khin MCS-51 -Cú th vit trờn ngụn ng Assembler hoc cỏc ngụn ng bc cao khỏc nh C, Basic, Forth Tp lnh Assembler ca h MCS-51 cú 83 lnh, c chia thnh nhúm l cỏc lnh s hc, cỏc lnh logic, cỏc lnh chuyn s liu, cỏc lnh x lý bớt v cỏc lnh r nhỏnh Cỏc lnh x lý bớt l im mnh c bn ca h MCS-51, vỡ chỳng lm cho chng trỡnh ngn gn hn v chy nhanh hn Chng trỡnh Assembler c vit trờn mỏy tớnh, sau ú phi dch mó mỏy ca h MCS-51 bng trỡnh biờn dch ASM51, ri mi np Chng trỡnh mó mỏy vo b nh cho trỡnh EEPROM (hoc EPROM) bờn hoc bờn ngoi MCS-51 Khi lp trỡnh bng ngụn ng bc cao nh C, Basic, Forth cng phi dch chỳng mó mỏy ca h MCS-51 bng cỏc trỡnh biờn dch tng ng, sau ú np chng trỡnh mó mỏy vo b nh chng trỡnh Núi chung, chng trỡnh vit trờn ngụn ng Assembler khú hn vit trờn ngụn ng bc cao, nhng dch mó mỏy s ngn gn hn v chy nhanh hn cỏc chng trỡnh vit trờn ngụn ng bc cao vit v np phn mm cho MCS-51, bn phi cú cỏc cụng c l mỏy vi tớnh, trỡnh biờn dch ngụn ng s dng mó mỏy ca h MCS-51 v b np chng trỡnh mó mỏy t mỏy tớnh vo b nh chng trỡnh EEPROM Mcs-51 hoc b nh EPROM ngoi GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG II: GII THIU CHUNG V QUY TRèNH CễNG NGH H THNG THIT K Nhit nc lm mỏt B cm bin nhit LM35 B x lý trung tõm 8051 B chuyn i ADC B cp nng lng cho stato ULN2803 ng c bc iu khin van ISC 2.1 Nguyờn lý hot ng ca h thng : bit c nhit nc lm mỏt l bao nhiờu thỡ ta t mt cm bin nhit nhiờn nhit nc lm mỏt l mt i lng vt lý m cỏc mỏy tớnh s li s dng cỏc giỏ tr nh phõn.Do vy ta cn mt b chuyn i ADC tng t s cao cho vi iu khin cú th c c chỳng mt chớp ADC c s dng rng ri l ADC 0804, sau chuyn i xong ton b d liu c a v b x lý trung tõm õy d liu s c x lý v sau ú thụng qua b cp nng lng cho stato ULN 2803 s lm quay roto ca ng c bc iu khin chuyn ng tnh tin ca van ISC 2.2 Hot ng ca loi mụt bc - t ch ng Ch ng t ISCV vo v trớ m hon ton ng c ngng (khi ECU ng c khụng nhn c tớn hiu NE) tng kh nng ng ca ln ng ng c tip theo GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao + iu khin rle chớnh ECU ng c hng dn rng ngun in tip tc c cung cp vo rle chớnh mt thi gian ngn k c sau tt khoỏ in v v trớ OFF t van ISC vo v trớ m hon ton Sau t ISCV, ECU ng c ngng cung cp in vo rle chớnh ny - iu khin sau ng, hõm núng (chy khụng ti nhanh) v phn hi V c bn, cỏc iu khin ny cng ging nh kiu cun dõy quay Sau ng c c ng, van ny úng li t v trớ m hon ton n v trớ m c xỏc nh i vi tc ca ng c v nhit nc lm mỏt, v sau ú van ny t t úng li nhit nc lm mỏt tng lờn Khi nhit nc lm mỏt t n 80C (176F), vic iu khin phn hi c s dng trỡ tc chy khụng mc tiờu 2.3 Cu to van ISC : GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Cun dõy stato ; Roto ; Trc van ; Van CHNG III: KHO ST CC LINH KIN DNG TRONG VI MCH 3.1.Gii thiu v LM35: o nhit c chớnh xỏc, tt nhiờn cn cú mt u dũ thớch hp u dũ l mt cm bin nhit cú nhim v chuyn t nhit qua tớn hiu in Cú rt nhiu loi cm bin.Da vo lý thuyt v thc t ca mch cn thit k ta dựng phng phỏp o bng IC cm bin nhit Cỏc IC cm bin nhit cú chớnh xỏc cao, d tỡm v giỏ thnh r Mt s ú l IC LM35, l loi thụng dng trờn th trng hin nay, ng thi nú cú nhng c tớnh lm vic phự hp vi thit k chi tit ca mch -Mt s tớnh cht c bn ca LM35D: LM35D cú bin thiờn theo nhit : 10mV / oC chớnh xỏc cao, tớnh nng cm bin nhit rt nhy.Vi tm o t oC 100oC, tớn hiu ngừ tuyn tớnh liờn tc vi nhng thay i ca tớn hiu ngừ vo Loạt cảm biến LM35 cảm biến nhiệt mách tích hợp xác cao mà điện áp đầu tỷ lệ tuyến tính với nhiệt độ theo thang độ Celsius Chúng không yêu cầu cân chỉnh vốn chúng đợc cân chỉnh Chúng đa điện áp 10Mv cho thay đổi 10C Bảng 3.1 hớng dẫn ta chọn cảm biến họ LM35 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 10 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao -Thụng s k thut: Bảng 3.1 : Hớng dẫn chọn loạt cảm biến nhiệt họ LM35 Mã sản phẩm Dải nhiệt độ Độ xác Đầu LM35A -55 C to + 150 C + 1.0 C 10 mV/F LM35 -55 C to + 150 C + 1.5 C 10 mV/F LM35CA -40 C to + 110 C + 1.0 C 10 mV/F LM35C -40 C to + 110 C + 1.5 C 10 mV/F LM35D C to + 100 C + 2.0 C 10 mV/F 3.2 Chip ADC 0804 Chớp ADC 0804 l b chuyn i tng t sang s h cỏc lot ADC 0800 t hóng National Semiconductor Nú cng c nhiu hóng khỏc sn xut, lm vic vi +5V v cú phõn gii l bớt Ngoi phõn gii thỡ thi gian chuyn i cng l mt yu t quan trng khỏc ỏnh giỏ mt b ADC Thi gian chuyn i c nh ngha nh l thi gian m b ADC cn chuyn mt u vo tng t thnh mt s nh phõn Trong ADC 0804 thi gian chuyn i thay i ph thuc vo tn s ng h c cp ti chõn CLK v CLK IN nhng khụng th nhanh hn 110às Cỏc chõn ca ADC 804 c mụ t nh sau: Chõn CS - chn chớp: L mt u vo tớch cc mc thp c s dng kớch hot chớp ADC 804 truy cp ADC 804 thỡ chõn ny phi mc thp Chõn RD (c): õy l mt tớn hiu u vo c tớch cc mc thp Cỏc b ADC chuyn i u vo tng t thnh s nh phõn tng ng vi nú v gi nú mt ghi RD c s dng nhn d liu c chuyn i u ca ADC 804 Khi CS = nu mt xung cao - xung - thp c ỏp n chõn RD thỡ u s bớt c hin din cỏc chõn d liu D0 - D7 Chõn RD cng c coi nh cho phộp u Chõn ghi WR :(thc tờn chớnh xỏc l Bt u chuyn i) õy l chõn u vo tớch cc mc thp c dựng bỏo cho ADC 804 bt u quỏ trỡnh chuyn i Nu CS = WR to xung cao - xung - thp thỡ b ADC 804 bt u chuyn i giỏ tr u vo tng t V in v s nh phõn bớt Lng thi gian cn thit chuyn i thay i ph thuc vo tn s a n chõn CLK IN v CLK R Khi vic chuyn i d liu c hon tt thỡ chõn INTR c ộp xung thp bi ADC 804 Chõn CLK IN v CLK R:Chõn CLK IN l mt chõn u vo c ni ti mt ngun ng h ngoi ng h ngoi c s dng to thi gian Tuy nhiờn 804 cng cú mt b to xung ng h s dng b to xung ng h GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 11 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao (cng cũn c gi l b to ng h riờng) ca 804 thỡ cỏc chõn CLK IN v CLK R c ni ti mt t in v mt in tr Trong trng hp ny tn s ng h c xỏc nh bng biu thc: f = 1,1RC Giỏ tr tiờu biu ca cỏc i lng trờn l R = 10k v C= 150pF v tn s nhn c l f = 606kHz v thi gian chuyn i s mt l 110às Chõn ngt INTR (ngt hay gi chớnh xỏc hn l kt thỳc chuyn i).õy l chõn u tớch cc mc thp Bỡnh thng nú trng thỏi cao v vic chuyn i hon tt thỡ nú xung thp bỏo cho CPU bit l d liu c chuyn i sn sng ly i Sau INTR xung thp, ta t CS = v gi mt xung cao xung - thp ti chõn RD ly d liu ca 804 Chõn Vin (+) v Vin (-):õy l cỏc u vo tng t vi sai m V in = Vin (+) - Vin (-) Thụng thng Vin (-) c ni xung t v Vin (+) c dựng nh u vo tng t c chuyn i v dng s Chõn VCC:õy l chõn ngun nuụi +5v, nú cng c dựng nh in ỏp tham chiu u vo Vref/2 (chõn 9) h Chõn Vref/2:Chõn l mt in ỏp u vo c dựng cho in ỏp tham chiu Nu chõn ny h (khụng c ni) thỡ in ỏp u vo tng t cho ADC 804 nm di n +5v (ging nh chõn V CC) Tuy nhiờn, cú nhiu ng dng m u vo tng t ỏp n Vin cn phi khỏc ngoi di n 5v Chõn V ref/2 cdựng thc thi cỏc in ỏp u vo khỏc ngoi di - 5v Vớ d, nu di u vo tng t cn phi l n 4v thỡ Vref/2 c ni vi +2v ADC804 +5 10k PO T 1 19 10k 150p F 10 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi V 20 Vin(+ ) Vin(-) A GND Vref/ CLK R CLK in CS RD D GND Vc c D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 W R INT R 18 17 16 15 14 13 12 11 to LED s Nhúm ỏn: 06 Trang 12 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao 3.3 Gii thiu ng c bc Động bớc thiết bị sử dụng rộng rãi để chuyển xung điện thành chuyển động học Trong ứng dụng chẳng hạnnh điều khiển đĩa, máy in kim ma trận máy rô-bốt động bớc đợc dùng để điều khiển chuyển động Mỗi động bớc có phần quay rôto nam châm vĩnh cửu (cũng đợc gọi trục dẫn - shaft) đợc bao bọc xung quanh đứng yên gọi stato Hầu hết động bớc có chung có stato mà cuộn dây chúng đợc bố trí theo cặp đối xứng với điểm chung Kiểu động bớc nhìn chung đợc coi nh động bớc pha Điểm cho phép thay đổi hớng dòng hai lõi cuộn dây đợc nối đất tạo thay đổi cực stato Lu ý rằng, trục động truyền thống quay tự do, trục động bớc chuyển động theo độ tăng cố định lặp lại phép ta chuyển dịch đến vị trí xác Chuyển động cố định lặp lại có đợc nhờ kết lý thuyến từ trờng sở cực dấu đẩy cực khác dấu hút Hớng quay đợc xác định từ trờng stato Từ trờng stato đợc xác định dòng chạy quan lõi cuộn dây hớng dòng thay đổi cực từ trờng thay đổi gây chuyển động ngợc lại động (đảo chiều) Động bớc đợc nối có đầu dây: đầu cuộn dây stato hai đầu dây chung điểm cặp dây Khi chuỗi xung nguồn đợc cấp đến cuộn dây stato động quay Có số chuỗi xung đợc sử dụng rộng rãi với cấp độ xác khác Bảng 3.3 trình bày chuỗi bớc thông thờng A N S C O S A N N S D Average North N S C Average South GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi O S N B N D S Nhúm ỏn: 06 B Trang 13 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Hình 3.3: Căn chỉnh rôto Bảng 3.3: Chuỗi nguồn nuôi bớc thông thờng Chiều kim đồng hồ Bớc Cuộn dây A 1 0 Cuộn dây B 1 Cuộn dây C 0 1 Cuộn dây D 0 Chiều quay đếm Cần phải nhớ ta bắt đầu với chuỗi bảng 13.1 Nhng bắt đầu ta phải tiếp tục với chuỗi theo thứ tự Ví dụ ta bắt đầu bớc thứ ba chuỗi (0110) ta phải tiếp tục với chuỗi bớc sau 1, 2, v.v - Góc bớc (Step Angle) dch chuyn ca mi bc phụ thuộc vào cấu trúc bên động cơ, đặc biệt số stato rô to Góc bớc độ quay nhỏ bớc Các động khác có góc bớc khác Bảng 13.2 trình bày số góc bớc động khác Bảng 3.4 có sử dụng thuật ngữ số bớc vòng (Steps per revolution) Đây tổng số bớc cần để quay hết vòng 360 (chẳng hạn 180 bớc ì 20 = 3600) Bảng3.4: Các góc bớc động bớc Góc bớc 0.72 1.8 2.0 Số bớc/ vòng 500 200 180 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 14 N VI IU KHIN Thụng 2.5 5.0 7.5 15 Khoa C Khớ Giao 144 72 48 24 - Quan hệ số bớc giây số vòng quay phút RPM Quan hệ số vòng quay phút RPM (revolutions per minute), số bớc vòng quay số bớc vòng giây quan hệ thuộc trực giác đợc biểu diễn nh sau: So buoc giay = RPM ì So buoc vong quay 60 - Chuỗi xung bốn bớc số rô to Chuỗi xung chuyển mạch đợc trình bày bảng 13.1 đợc gọi chuỗi chuyển mạch bớc sau bớc hai cuộn dây giống đợc bật ON Vậy độ dịch chuyển bớc bao nhiêu? Sau thực bớc rô to dịch đợc bớc Do vậy, động bớc với 200 bớc/ vòng rô to có 50 50 ì = 200 bớc cần để quay hết vòng Điều dẫn đến kết luận góc bớc tối thiểu hàm số rô to Hay nói cách khác góc bớc nhỏ rô to quay đợc nhiều - Tốc độ động Tốc độ động đợc đo số bớc giây (bớc/giây) hàm tốc độ chuyển mạch GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 15 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG IV: THIT K V THI CễNG MCH Quỏ trỡnh thit k v thi cụng mch c xem l phn mu cht ca ỏn Bi vỡ nú l iu kin cho mt sn phm hon ho.Quỏ trỡnh thit k bao gm: +Hi v mua cỏc thit b v linh kin cn thit +Thit k bn v mch in trờn Orcad v in mch +i mch v mch bng dung dch FeCl3 +Quột mt lp nha thụng mng bo v lp ng khụng b oxy húa +Khoan mch +Gn v hn cỏc chõn linh kin vo bn mch.(quột li mt lp nha thụng) +Hon thnh mch chớnh GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 16 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG V: LU THUT TON V CHNG TRèNH IU KHIN 5.1 Lu thut toỏn Bt u Nhn giỏ tr ADC sai Nhit < 20C ỳng sai ỳng Nhit > 80C P2 = 00110011 Giỏ tr mi > giỏ tr c ỳng Quay phi ng c ( úng bt van ) Quay trỏi ng c (M van ) GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 17 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao 5.2 Chng trỡnh iu khin ORG 0000H MOV TMOD,#01H ; thiet lap che dinh thoi MOV P2,#33H ; chon P2=00110011 ung voi vi tri ban dau cua van MOV R1,#00H MOV P1,#0FFH ; chon P1 lam cong vao CHINH: CLR P3.2 ; dat WR =0 SETB P3.2 ; dat WR = de bat dau chuyen doi CHO: JB P3.3,CHO ; cho` chuyen doi CLR P3.1 ;chuyen doi xong , dat RD =0 de cho phep doc MOV R0,P1 SETB P3.1 ; dat RD =1 de doc lan sau MOV A,R0 SUBB A,#10 ; tru de so sanh, 10= gia tri gioi han cua nhiet 20 JB CY,CHINH ; nhiet nho hon 20 thi khong lam gi va quay lai chuong trinh chinh MOV A,R0 SUBB A,#41 JNB CY,CHINH ; nhiet tren 80 thi khong lam gi CLR CY ; xoa co nho de phep tinh sau chinh xac MOV A,R0 CALL TRE SUBB A,R1 ;tru de so sanh gia tri moi voi gia tri cu JZ CHINH ;neu bang thi khong lam gi va quay lai tu dau JNC QUAYTOI ;gia tri moi lon hon thi quay dong co sang phai JC QUAYLUI ; gia tri moi nho hon thi quay dong co sang trai SJMP CHINH SJMP $ ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx QUAYTOI: MOV A,P2 ;dua du lieu P2 vo A RR A ;quay phai A GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 18 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao MOV P2,A ;dua A vao P2 CALL TRE ;tao tre MOV A,R0 ;dua gia tri R0 vao A MOV R1,A ;dua gia tri ghi A vao R1 SJMP CHINH ;nhay ve CHINH RET QUAYLUI: CLR CY ;xoa co nho de thuc hien phep tinh sau chinh xac MOV A,P2 ; dua du lieu P2 vo A RL A ; quay trai A MOV P2,A CALL TRE MOV A,R0 MOV R1,A SJMP CHINH RET ; xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx TRE: MOV R6,#50 NAP: MOV TH0,#HIGH(-2000) MOV TL0,#LOW(-2000) SETB TR0 WAIT: JNB TF0,WAIT CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R6,NAP RET GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 19 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Mụ phng h thng thit k trờn Protues GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 20 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao PH LC Mc Tiờu GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Trang Nhúm ỏn: 06 Trang 21 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG I: GII THIU CHUNG V VI IU KHIN 1.1 Gii thiu h vi iu khin 1.2 S v chc nng cỏc chõn 1.3 T chc b nh 1.4 Phn mm lp trỡnh vi iu khin MCS-51 CHNG II: GII THIU CHUNG V QUY TRèNH CễNG NGH H THNG THIT K CHNG III: KHO ST CC LINH KIN CHNG IV: THIT K V THI CễNG MCH CHNG V: LU THUT TON V CHNG TRèNH IU KHIN 2 10 16 17 TI LIU THAM KHO TNG VN N GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 22 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao H vi iu khin 8051, NXB Lao ng - Xó hi, H Ni_2001 NGUYN èNH PH Giỏo trỡnh Vi iu Khin,lớ thuyt v thc hnh Trang web www.google.com Trang web www.oto-hui.com Trang web www.dientuvietnam.com GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 23 [...]... chõn u ra tớch cc mc thp Bỡnh thng nú trng thỏi cao v khi vic chuyn i hon tt thỡ nú xung thp bỏo cho CPU bit l d liu c chuyn i sn sng ly i Sau khi INTR xung thp, ta t CS = 0 v gi mt xung cao 0 xung - thp ti chõn RD ly d liu ra ca 804 Chõn Vin (+) v Vin (-):õy l cỏc u vo tng t vi sai m V in = Vin (+) - Vin (-) Thụng thng Vin (-) c ni xung t v Vin (+) c dựng nh u vo tng t c chuyn i v dng s Chõn VCC:õy... CLR TF0 DJNZ R6,NAP RET GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 19 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Mụ phng h thng thit k trờn Protues GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 20 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao PH LC Mc Tiờu GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Trang Nhúm ỏn: 06 Trang 21 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG I: GII THIU CHUNG V VI IU KHIN 1.1 Gii thiu h vi iu khin 1.2 S v chc... ỏp n Vin cn phi khỏc ngoi di 0 n 5v Chõn V ref/2 cdựng thc thi cỏc in ỏp u vo khỏc ngoi di 0 - 5v Vớ d, nu di u vo tng t cn phi l 0 n 4v thỡ Vref/2 c ni vi +2v ADC804 4 +5 4 10k PO T 1 1 1 9 19 10k 150p F 4 1 2 10 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi V 20 Vin(+ ) Vin(-) A GND Vref/ 2 CLK R CLK in CS RD D GND Vc c D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 W R INT R 18 17 16 15 14 13 12 11 to LED s 3 5 Nhúm ỏn: 06 Trang 12 N VI IU... lp trỡnh vi iu khin MCS-51 CHNG II: GII THIU CHUNG V QUY TRèNH CễNG NGH H THNG THIT K CHNG III: KHO ST CC LINH KIN CHNG IV: THIT K V THI CễNG MCH CHNG V: LU THUT TON V CHNG TRèNH IU KHIN 2 2 3 4 7 8 10 16 17 TI LIU THAM KHO 1 TNG VN N GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 22 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao H vi iu khin 8051, NXB Lao ng - Xó hi, H Ni_2001 2 NGUYN èNH PH Giỏo trỡnh Vi iu Khin,lớ... Giao 3.3 Gii thiu ng c bc Động cơ bớc là một thiết bị sử dụng rộng rãi để chuyển các xung điện thành chuyển động cơ học Trong các ứng dụng chẳng hạnnh các bộ điều khiển đĩa, các máy in kim ma trận và các máy rô-bốt thì động cơ bớc đợc dùng để điều khiển chuyển động Mỗi động cơ bớc đều có phần quay rôto là nam châm vĩnh cửu (cũng còn đợc gọi là trục dẫn - shaft) đợc bao bọc xung quanh là một đứng yên gọi... nha thụng) +Hon thnh mch chớnh GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 16 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG V: LU THUT TON V CHNG TRèNH IU KHIN 5.1 Lu thut toỏn Bt u Nhn giỏ tr ADC sai Nhit < 20C ỳng sai ỳng Nhit > 80C P2 = 00110011 Giỏ tr mi > giỏ tr c ỳng Quay phi ng c ( úng bt van ) Quay trỏi ng c (M van ) GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 17 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao... vì 50 ì 4 = 200 bớc cần để quay hết một vòng Điều này dẫn đến một kết luận là góc bớc tối thiểu luôn là hàm của số răng trên rô to Hay nói cách khác góc bớc càng nhỏ thì rô to quay đợc càng nhiều răng - Tốc độ động cơ Tốc độ động cơ đợc đo bằng số bớc trong một giây (bớc/giây) là một hàm của tốc độ chuyển mạch GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 15 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao CHNG IV:... chuyn i thay i ph thuc vo tn s a n chõn CLK IN v CLK R Khi vic chuyn i d liu c hon tt thỡ chõn INTR c ộp xung thp bi ADC 804 Chõn CLK IN v CLK R:Chõn CLK IN l mt chõn u vo c ni ti mt ngun ng h ngoi khi ng h ngoi c s dng to ra thi gian Tuy nhiờn 804 cng cú mt b to xung ng h s dng b to xung ng h GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 11 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao trong (cng cũn c gi l b... xác khác nhau Bảng 3.3 trình bày chuỗi 4 bớc thông thờng A N S C O S A N N S D Average North N S C Average South GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi O S N B N D S Nhúm ỏn: 06 B Trang 13 N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao Hình 3.3: Căn chỉnh rôto Bảng 3.3: Chuỗi nguồn nuôi 4 bớc thông thờng Chiều kim đồng hồ Bớc 1 2 3 4 Cuộn dây A 1 1 0 0 Cuộn dây B 0 1 1 0 Cuộn dây C 0 0 1 1 Cuộn dây D 1 0 0 1 Chiều quay bộ đếm... bày một số góc bớc đối với các động cơ khác nhau Bảng 3.4 có sử dụng thuật ngữ số bớc trong một vòng (Steps per revolution) Đây là tổng số bớc cần để quay hết một vòng 360 0 (chẳng hạn 180 bớc ì 20 = 3600) Bảng3.4: Các góc bớc của động cơ bớc Góc bớc 0.72 1.8 2.0 Số bớc/ vòng 500 200 180 GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang 14 N VI IU KHIN Thụng 2.5 5.0 7.5 15 Khoa C Khớ Giao 144 72 48 24 - Quan ... cho MCS-51 - Chõn /EA (31) l tin hiu vo, khỡ ni /EA vi +5v thỡ MCS-51 ch lm vic vi cỏc b nh ROM, RAM bờn nú, cũn ni /EA vi t thỡ MCS51 lm vic vi cỏc b nh ROM, RAM bờn ngoi - Chõn ALE (30) l tớn... trc tip, vỡ th vic GVHD: GVC.Phm Quc Thỏi Nhúm ỏn: 06 Trang N VI IU KHIN Thụng Khoa C Khớ Giao truy nhp chỳng khụng b xung t v nhm ln 1.4 Phn mm lp trỡnh vi iu khin MCS-51 -Cú th vit trờn ngụn... RD ly d liu ca 804 Chõn Vin (+) v Vin (-):õy l cỏc u vo tng t vi sai m V in = Vin (+) - Vin (-) Thụng thng Vin (-) c ni xung t v Vin (+) c dựng nh u vo tng t c chuyn i v dng s Chõn VCC:õy l chõn