Đang tải... (xem toàn văn)
Lời nói đầu Ngày nay việc ứng dụng kỹ thuật số đang ngày càng phát triển rộng rãi và thâm nhập ngày càng nhiều vào các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội. Với xu hướng tất yếu này cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo, người ta đã tạo những vi mạch số có cấu trúc mạnh và các chứng năng thuận lợi phục vụ trong ngành điện tử viễn thông, công nghệ thông tin, tự động hóa.... Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt là ngành điện, điện tử, sự phát minh ra các linh kiện điện tử đã và đang ngày càng đáp ứng được yêu cầu của các hệ thống. Ưu điểm của việc sử dụng các linh kiện điện tử làm cho các hệ thống linh hoạt và đa dạng hơn, giá thành thấp hơn và độ chính xác cao hơn. Sau thời gian học tập và tìm hiểu, chúng em đã được làm quen với môn học vi mạch tương tự và vi mạch số. Để áp dụng lý thuyết với thực tế của môn học này chúng em nhận bài tập lớn : Thiết kế mạch mô phỏng đo ,hiển thị tốc độ động cơ và giám sát nhiệt độ”. Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo có giới hạn nên còn có những sai sót. Chúng em rất mong thầy, cô giáo góp ý kiến và giúp đỡ chúng em để bài tập lớn được hoàn thiện hơn.
1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN ********* BÀI TẬP LỚN MÔN: VI MẠCH SỐ- VI MẠCH TƯƠNG TỰ ĐỀ TÀI: ĐO TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ VÀ GIÁM SÁT NHIỆT ĐỘ Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN THU HÀ Lớp: Tự động hóa 2-K8 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Đông-MSV: 0841240111 Nguyễn Văn Đức-MSV: 0841240171 Tô Văn Đức-MSV: 0841240127 Hoàng Anh Dũng-MSV: 0841240103 Nguyễn Như Dũng-MSV: 0841240227 Lời nói đầu Ngày việc ứng dụng kỹ thuật số ngày phát triển rộng rãi thâm nhập ngày nhiều vào lĩnh vực kỹ thuật đời sống xã hội Với xu hướng tất yếu với phát triển mạnh mẽ công nghệ chế tạo, người ta tạo vi mạch số có cấu trúc mạnh chứng thuận lợi phục vụ ngành điện tử viễn thông, công nghệ thông tin, tự động hóa Với phát triển mạnh mẽ khoa học, đặc biệt ngành điện, điện tử, phát minh linh kiện điện tử ngày đáp ứng yêu cầu hệ thống Ưu điểm việc sử dụng linh kiện điện tử làm cho hệ thống linh hoạt đa dạng hơn, giá thành thấp độ xác cao Sau thời gian học tập tìm hiểu, chúng em làm quen với môn học vi mạch tương tự vi mạch số Để áp dụng lý thuyết với thực tế môn học chúng em nhận tập lớn :'' Thiết kế mạch mô đo ,hiển thị tốc độ động giám sát nhiệt độ” Tuy nhiên kiến thức hạn chế, tài liệu tham khảo có giới hạn nên có sai sót Chúng em mong thầy, cô giáo góp ý kiến giúp đỡ chúng em để tập lớn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Cô Nguyễn Thu Hà giúp đỡ nhóm em hoàn thành tập lớn này! Chương : Trình bày mạch chức sử dụng hệ thống 1.1 Phân tích yêu cầu công nghệ Khi nhấn nút Start,hệ thống thực đo tốc độ động cơ(dải đo từ 0-9999 vong/s),đồng thời mạch chuẩn hóa đầu cung cấp thong tin nhiệt độ.Hệ thống dừng ấn nút stop-sử dụng thiết bị đo để kiểm tra cần thiết 1.2 Liệt kê phương pháp đo tốc độ đông Dùng encoder Encoder thiết bị điện dùng để chuyển đổi vị trí góc hay chuyển động trục thành tín hiệu tương tự tín hiệu số Encoder chia làm loại, encoder tuyệt đối encoder tương đối Phân loại encoder: - encoder trục - encoder lỗ - encoder bánh xe, - encoder tay quay Hình ảnh thực tế encoder 3 Dùng máy phát tốc Máy phát tốc máy phát điện Cấu tạo gồm rotor Stator Rotor thường nam châm vĩnh cữu Máy phát tốc lắp trục động Khi trục động quay, rotor máy phát tốc quay, phía Stator máy phát tốc có điện áp Người ta trích lấy điện áp để cung cấp cho mạch kiểm soát tốc độ động 4 1.3 Trình bày nguyên lý đo tốc độ động Nguyên lí đo: từ số xung đo encoder vòng phút giây số xung mà encoder đếm vòng quay ta suy tốc độ động 1.4 Các linh kiện cần dung -Mạch thiết kế linh kiên sau: • Led dung làm cấu hiển thị • IC giải mã 74LS47 • IC đếm mã nhị phân 74LS90 • IC 555 tạo xung với tần số đáp ứng mạch đo • Cổng logic AND • IC4017 dùng để định thời gian tạo dộ trễ hiển thỊ Chương 2: Thiết kế mạch đo tốc độ dộng giám sát nhiệt 2.1 Sơ đồ bố trí linh kiện Tốc độ: Bộ tạo xung thời gian chuẩn Đếm xung Bộ Nhân Bộ Mã Hóa Bộ Giải Mã Encoder Khối Hiển Thị (led thanh) Nhiệt độ: Khối Chỉ thị Chuyển đổi U sang I Cảm biến nhiệt ngẫu Khuếch đại điện áp Mạch so sánh Cảnh báo 2.2 Liệt kê linh kiện sử dụng thiết kế • Led dung làm cấu hiển thị • IC giải mã 74LS47 • IC đếm mã nhị phân 74LS90 • IC 555 tạo xung với tần số đáp ứng mạch đo • Cổng logic AND (IC 74ls08) • Cổng NOT (IC 74ls04) • IC4017 dùng để định thời gian tạo dộ trễ hiển thị • Cặp nhiệt ngẫu • Bộ khuếch đại thuật toán OPAMP • Điện trở R * Led thị 2.3 Xây dựng mạch chuẩn hóa cho cảm biến nhiệt độ với dòng đầu từ (0-20)mA Sau chuẩn hóa đầu ra điện áp ta cần phải chuẩn hóa đầu cho dòng điện, chuẩn hóa đầu chuẩn công nghiệp 0-20mA Như cần thiết kế mạch chuyển đổi áp-dòng Sơ đồ nguyên lý chung biến đổi áp-dòng: R14 100 R13 U19 500 +88.8 mA OPAMP Nếu chọn ta có Ira = Vi Với tín hiệu đầu từ đến10V ta tính chọn điện trở cho mạch chuyển đổi tín hiệu : Khi tín hiệu vào U=0 dòng điện không Khi tín hiệu vào 20mA ta có : Vi= 20 mA Thay Vi= 10 vào ta tính Rl= 500 Ω Như ta tính chọn xong điện trở cho mạch biến đổi dòng – áp Và dòng điện chuẩn công nghiệp với giá tri từ đến 20mA giá trị đầu vào đến 10 V sau chuyển đổi xong thành tín hiệu dòng điện ta tiếp tục đưa vào khối hiển thị 2.4 trình bày sơ đồ chân ,bảng chân lý ứng dụng vi mạch sử dụng 1.Led Ta có số hình ảnh kết cấu led Led có cấu tạo bao gồm led đơn có dạng đc xếp heo hình số led đơn hình tròn nhỏ thể dấu “chấm” tròn nhỏ góc bên phải led led đơn ted có Anode (cực +) Cathode (cực -) nối chung với tạo thành loại led thanh: - Anode chung (cực + chung): đầu (+) chung nối với +Vcc, chân lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt led đơn Led sáng tín hiệu đặt vào chân mức thấp - Cathode chung (cực – chung): đầu (-) chung nối xuống Ground (hay mass), chân lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt led đơn, led sáng tín hiệu đặt vào chân mức cao IC giả mã 74LS47 Đây IC giải mã kí giành riêng cho LED Anot chung Ứng dụng ta cần thị số led mạch số mà không cần dùng vi xử lý muốn tiết kiệm chân Sơ đồ chân Sơ đồ điều khiển Các thức hoạt động: - Sơ đồ nguyên lý: Như sơ đồ trên, A,B,C,D ( Nối với Vi xử lý, mạch số counter,…), BI/RBO,RBI,LT ( chân điều khiển 7447, tùy thuộc vào nhu cầu nối khác nhau), Chân QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG nối với chân a,b,c,d,e,f,g led anot chung - Mô tả cách thức hoạt động sau: PORT A,B,C,D : đầu vào 7447, nhận giá trị theo nhị phân (BCD) từ tới 15, tương ứng với mối giá trị nhận giải mã đầu Q tương ứng PORT QA-QG : Nối trực tiếp LED với QA=a,QB=b,QC=c,QD=d,QE=e,QF=f,QG=g, giá trị hiển thị LED phụ thuộc vào giá trị đầu vào PORTA,B,C,D theo bảng sau; Bảng chân lý 7447: IC 74LS90 IC 7490 thuộc họ TTL có công dụng đếm mã nhị phân chia 10 mã hóa BCD Cứ xung vào thỉ đếm tiến lên mã hóa bốn chân Khi đếm đến 10 tự reset trở ban đầu IC có ứng dụng rộng mạch số ứng dụng đếm 10 mạch chia tần số • Hình dạng sơ đồ chân Bốn chân thiết lập 10 R0(1) (chân số 2), R0(2) (chân số 3), R9(1) (chân số 6), R9(2) (chân số 7) Khi đặt R0(1)= R0(2)= H (ở mức cao) đếm xóa đầu mức thấp R9(1), R9(2) chân thiết lập trạng thái cao đầu ra: QA=QD=1, QB= QC=0 Chân NC (chân 4): bỏ trống Chân chân 14: hai chân nhân xung đếm CK Bốn chân 8, 9, 11, 12: chân ngõ ra,ương ứng QC, QB, QD, QA Chân 5(Vcc): cấp nguồn cho IC Chân 10 (GND) chân nối mass •Sơ đồ mạch logic bảng trạng thái Sơ đồ logic: Dựa vào sơ đồ ta nhận thấy IC 7490 có bốn chân ngõ vào Reset dùng để Reset hệ thống Khi ta đưa vào IC mức điện áp thích hợp IC tự động Reset Sau bảng mức Reset: 11 Khi dùng IC 7490, ta có hai cách nối mạch cho chu kỳ đếm 10, tức tần số tín hiệu ngõ sau 1/10 tần số xung CK, dạng tín hiệu khác IC 555 IC 555 sử dụng phổ biến mạch tạo xung, đóng cắt mạch dao động khác a Thông số + Điện áp đầu vào : - 18V ( Tùy loại 555 : LM555, NE555, NE7555 ) + Dòng tiêu thụ : 6mA - 15mA + Điện áp logic mức cao : 0.5 - 15V + Điện áp logic mức thấp : 0.03 - 0.06V + Công suất tiêu thụ (max) 600mW b Chức 555 + Tạo xung + Điều chế độ rộng xung (PWM) + Điều chế vị trí xung (PPM) (Hay dùng thu phát hồng ngoại) C Bố trí chân sơ đồ nguyên lý 12 Hình dạng 555 hình hình Loại chân hình tròn loại chân hình vuông Nhưng thị trường Việt Nam chủ yếu loại chân vuông Nhìn hình ta thấy cấu trúc 555 tương đương với 20 transitor , 15 điện trở diode phụ thuộc vào nhà sản xuất Trong mạch tương đương có : đầu vào kích thích , khối so sánh, khối điều khiển chức hay công suất đầu ra.Một số đặc tính 555 : Điện áp cung cấp nằm khoảng từ 3V đến 18V, dòng cung cấp từ đến mA Dòng điện ngưỡng xác định giá trị lớn R + R Để điện áp 15V điện trở R + R phải 20M Tất IC thời gian cần tụ điện để tạo thời gian đóng cắt xung đầu Nó chu kì hữu hạn tụ điện (C) nạp điện hay phòng điện thông qua điện trở R Thời gian xác định thông qua điện trở R tụ điện C Đường cong nạp tụ điện 13 Mạch nạp RC hình Giả sử tụ ban đầu phóng điện Khi mà đóng công tắc tụ điện bắt đầu nạp thông qua điện trở Điện áp qua tụ điện từ giá trị lên đến giá trị định mức vào tụ Đường cong nạp thể qua hình 4A.Thời gian tụ điện nạp đến 63.2% điện áp cung cấp hiểu thời gian số Giá trị thời gian tính công thức đơn giản sau: t = R.C d Chức chân: + Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân gọi chân chung + Chân số 2(TRIGGER): Đây chân đầu vào thấp điện áp so sánh dùng chân chốt hay ngõ vào tần so áp.Mạch so sánh dùng transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3Vcc + Chân số 3(OUTPUT): Chân chân dùng để lấy tín hiệu logic Trạng thái tín hiệu xác định theo mức 1 mức cao tương ứng với gần Vcc (PWM=100%) mức tương đương với 0V mà thực tế mức ko 0V mà khoảng từ (0.35 ->0.75V) + Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp Còn chân nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân 6.Nhưng mà mạch để tạo dao động thường hay nối chân lên VCC 14 + Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở cho nối GND Chân không nối mà để giảm trừ nhiễu người ta thường nối chân số xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF tụ lọc nhiễu giữ cho điện áp chuẩn ổn định + Chân số 6(THRESHOLD) : chân đầu vào so sánh điện áp khác dùng chân chốt + Chân số 7(DISCHAGER) : xem chân khóa điện tử chịu điều khiển bỡi tầng logic chân Khi chân mức áp thấp khóa đóng lại.ngược lại mở Chân tự nạp xả điện cho mạch R-C lúc IC 555 dùng tầng dao động + Chân số (Vcc): Không cần nói bít chân cung cấp áp dòng cho IC hoạt động Không có chân coi IC chết Nó cấp điện áp từ 2V >18V (Tùy loại 555 thấp NE7555) Cổng logic AND (IC 74ls08) Ngõ Q mức cao ngõ vào A "AND" ngõ vào B mức cao (giống nhân A với B): Q= A AND B Một cổng AND có hai nhiều ngõ vào Ngõ mức cao tất ngõ vào mức cao Cổng NOT-bộ đảo ( IC 74ls04) Ngõ Q mức cao ngõ vào A đảo (Not) mức cao, ngõ đảo (ngược lại ) ngõ vào : Q = NOT A Cổng NOT có ngõ Một cổng NOT gọi đảo IC 4017 15 Đây IC chia tần với hệ số chia tần từ tới 10 Hình ảnh IC 4017: IC 4017 có tổng cộng số chân 16, chức chân sau: • Chân số 16 chân nguồn Vcc hoạt động với mức điện áp cho phép khoảng • Chân số chân nối mass từ 3-15 V Ngoài chân nguồn mass IC 4017 có chân có chức hoạt động quan trọng là: • Chân 15 chân Master Reset hoạt động tích cực mức thấp có nhiệm vụ làm ngõ đếm trở lại vị trí hoạt động ban đầu Cụ thể tích cực mức thấp cho chân 15 hoạt động ngõ từ 01-09 trở mức thấp, ngõ 05-9 trở lại mức cao Chân hoạt động hoàn toàn độc lập với chân Clock 14 13 • Chân 14 chân xung clock hoạt động tích cực mức cao Chân có chức đưa xung clock từ bên vào để cấp cho IC hoạt động • Chân 13 chân xung clock hoạt động mức thấp Hai chân có mối liên hệ tương quan sau: trạng thái bình thường: chân 14 mức cao, chân 13 mức thấp IC hoạt động bình thường, ngõ xuất giá trị Trong trình ngõ hoạt động, ta kích mức cao cho chân 13 giá trị mức cao giữ nguyên trạng thái, ngõ lại trạng thái mức thấp hết • Các chân 3, 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11 thứ tự giá trị xuất • Chân 12 hoạt động mức thấp giá trị xuất Nó hoạt động mức cao giá trị xuất sau Bảng thật: 16 Trong đó: H = trạng thái mức cao (điện dương hơn) L = trạng thái mức thấp (điện âm hơn) X = phi trạng thái chuyển bậc thang - mức dương 5.chuyển bậc thang - mức thấp 8.mạch khuếch đại đo lường : để tín hiệu đầu chuẩn hóa ta dùng khuếch đại thuật toán đảo với hệ k tính sau : U từ 0- 0,381 V Ura từ 0-10V Sơ đồ mạch khuếch đại đo lường : 17 Như với dải đo nhiệt độ từ – 7800C ta sử dụng mạch cầu đo với nhiệt điện trở platin đưa tín hiệu không điện nhiệt độ thành tín hiệu điện điện áp Và sử dụng khuếch đại thuật toán , khuếch đại tín hiệu lên giống chuẩn yêu cầu mà đề cho để tiếp tục đưa khối hiển thị , khối so sánh để cảnh báo tín hiệu khối chuyển đổi U sang I để đưa chuẩn tín hiệu dòng điện +) mạch chuẩn hóa đầu ra:các ngõ vào vi sai KĐTT không lý tưởng lệch , nên phải có mạch để chỉnh bù trừ , gọi phương pháp cân điểm có phương pháp : -điều chỉnh điện áp bù ngõ vào - điều chỉnh bù hồi tiếp âm dòng điện sau ta sử dụng điều chỉnh điện áp bù ngõ vào sơ đồ điều chỉnh điệp áp bù ngõ vào : Mạch điều chỉnh điện áp bù ngõ vào có sơ đồ nguyên lý hình Trong trường hợp , điệp áp UAB có điện áp nhỏ ( cỡ 0,5V) trượt biến trở VR đạt U0=0 V U1= 0V 9.cơ cấu thỉ : dòng điện dòng chiều điện áp chiều với giá trị bé nên ta dùng cấu thị từ điện 18 Cấu tạo chung: gồm hai phần bản: phần tĩnh phần động - Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ cực từ lõi sắt hình thành mạch từ kín Giữa cực từ lõi sắt có có khe hở không khí gọi khe hở làm việc, đặt khung quay chuyển động - Phần động: gồm: khung dây quay quấn bắng dây đồng Khung dây gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lò xo cản mắc ngược nhau, kim thị thang đo Hình 5.3 Cơ cấu thị từ điện + Nguyên lý làm việc chung: có dòng điện chạy qua khung dây (phần động), tác động từ trường nam châm vĩnh cửu (phần tĩnh) sinh mômen quay Mq làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu góc α Mômen quay tính theo biểu thức: Mq với dWe B.S.W I dω B: độ từ cảm nam châm vĩnh cửu S: tiết diện khung dây W: số vòng dây khung dây Tại vị trí cân bằng, mômen quay mômen cản: M q M c ⇔ B.S.W I D. ⇔ B.S.W I S ID (5.1) Với cấu thị cụ thể B, S, W, D số nên góc lệch α tỷ lệ bậc với dòng điện I chạy qua khung dây +Các đặc tính chung: từ biểu thức (5.1) suy cấu thị từ điện có đặc tính sau: - đo dòng điện chiều -đặc tính thang đo - độ nhạy số 2.5 Sơ đồ nguyên lý mạch a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 a3 b3 c3 d3 e3 f3 g3 a4 b4 c4 d4 e4 f4 g4 MACH DO TOC DO DONG CO U19:B 15 12 14 50% U24 R VCC Q DC RV4 GND TH T=0.01 1N4001 R30 10k CKA CKB MR A B C D BI/RBO RBI LT QA QB QC QD QE QF QG 13 12 11 10 15 14 a2 b2 c2 d2 e2 f2 g2 7447 U18:B 15 12 14 +60v U17 14 13 +88.8 RL1 RV5 CLK E OSA-SH-205DM5 R28 77% 10k 1k 15 START 71% a1 b1 c1 d1 e1 f1 g1 1N4001 0.483u MR CKA CKB MR U21 Q0 Q1 Q2 Q3 13 11 10 74390 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 CO 10 11 12 CKA CKB E MR 74390 STOP RL2 OMIH-SH-124L 13 12 11 10 15 14 a3 b3 c3 d3 e3 f3 g3 A B C D BI/RBO RBI LT QA QB QC QD QE QF QG 13 12 11 10 15 14 a4 b4 c4 d4 e4 f4 g4 7447 10k F AND QA QB QC QD QE QF QG U20 Q0 Q1 Q2 Q3 R29 D A B C D BI/RBO RBI LT 7447 4017 C U18:A U16 1k 13 12 11 10 15 14 U22 Q0 Q1 Q2 Q3 74390 D5 555 C3 RV6 QA QB QC QD QE QF QG 7447 0.01u +200v A B C D BI/RBO RBI LT U19:A C4 74390 20k CV TR MR U23 13 11 10 Q0 Q1 Q2 Q3 D4 CKA CKB G H +15v R1 131k U1 Q VCC R2 R LS1 130k CV D1 RV1 TH TR 555 C2 0.01u 6v LED-YELLOW 5.57u AND D3 OPAMP C1 R4 R5 30k 1k SPEAKER U15 43% 1N4001 V1 U2 1N4001 GND D2 DC U14 10k R9 10k + U4 R3 109.00 - AND R27 1K CJ U5 U13 R26 77 TC1 10k TCJ U3 OPAMP OPAMP +88.8 mV OPAMP R6 R7 4.3k 1k R8 +88.8 1k Volts OPAMP R11 100 U12 R10 OPAMP U6 500 R25 10k +88.8 mA OPAMP R24 U7 10k U11 R17 OPAMP R12 R13 6.18k 1k 10k U9 OPAMP R14 760 OPAMP R16 10k 1k 1k RV3 U10 V3 43% R15 R20 1k R21 +88.8 U8 R19 1312.5 Volts 10k 3V OPAMP R18 10k R22 R23 1k 312.5 RV2 1.25V 35% mA V2 +88.8 OPAMP 1.5k 2.6 Thuyết minh nguyên lý hoạt đông mạch MẠCH TỐC ĐỘ • • • • Nhấn nút Start để cấp nguồn cho mạch hoạt động Nhấn nút Stop để ngắt nguồn (đèn led báo nguồn, ấn Start đèn sang, ấn Stop đèn tắt) Trong mạch sử dụng mạch tạo xung IC555 với chế độ tạo xung với chu kì 1s Trước hết ta có động có gắn encoder Khi động quay đồng thời làm encoder quay theo tạo dãy xung Encoder có số xung/vòng xác định.Do để xác định tốc độ quay động ta việc xác định số xung mà encoder tạo 1s phút ta có • thể xác định tốc độ động đạt Trong mạch encoder tao xung ta có mạch để đếm số xung định thời gian reset 1s Mạch kết cấu hình Mỗi lần có xung từ encoder phát mạch đếm có chức đếm số xung hiển thị lên led số xung mà encoder phát Đầu IC555 gắn vào chân số 14 (CLK) IC4017,cứ xung IC555 phát 10bit đầu IC4017 dịch bít từ bit Q0 đến Q9 Trong mạch chân Q2 gắn với IC74LS90 hình vẽ, Cổng logic AND gắn hinh đầu vào gắn với chân encoder, đầu vào lại gắn với chân Q0 IC4017 Đầu cổng logic AND gắn với chân CLK 74LS90.Khi mà chân Q0 mức cao cổng logic AND cổng logic tạo xung clock đưa vào IC74LS90 để tạo mạch đếm chạy chân Q0 IC4017 trạng thái mức thấp mạch đếm dừng lại hiển thị số xung encoder phát 1s hoạc phút mà ta định sẵn Mạch hiển thị lên led giữ nguyên chân Q2 mức cao Chân Q2 nối với chân MR để tạo reset IC4017 dịch bít mức cao Khi chân Q2 mức cao chân MR mức cao IC4017 reset lại từ đầu Khoảng thời giân mà chân Q0 mức cao chân Q2 mức cao lầ độ trễ hiển thị số xung encoder lần reset IC4017 thi mạch đếm reset đếm lại từ đầu MẠCH NHIỆT ĐỘ mạch đo nhiệt độ dùng nhiệt điện trở mô protues với cặp nhiệt ngẫu Phía sau khối đo khối khuếch đại đo lường với OA, khuếch đại tín hiệu điện áp lên, tín hiệu điện áp khuếch đại lên từ 0-10V Phía sau khối khuếch đại khối chuyển đổi u sang i dùng để chuyển đổi sang tín hiệu dòng điện, điện áp từ 0-10V dòng điện chuẩn hóa từ 0-20mA khối so sánh điện áp dùng để lật trạng thái cảnh báo, điện áp vượt ngưỡng 5V khối so sánh phát tín hiệu cảnh báo nhiệt độ Chương 3: kết luận3.1 Các kết đạt : trình đo lường dùng cảm biến nhiệt độ tốc độ với mạch đơn giản nhiều bất cập, mạch đơn giản để cấu đo xác ta nên kết hợp với vi mạch số, vi xử lý vi điều khiển để hiển trực quan số dễ đọc trình điều khiển cảnh báo dễ dàng ứng dụng với vi mạch số vi mạch điều khiển ta dùng cảm biến nhiệt độ ứng dụng vào mạch mạch báo cháy tự động, mạch đo nhiệt độ ản lạnh ….Trong trình làm em nhiều bất cập thiếu sót mong thầy cô giáo thông cảm, em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn giúp đỡ em trình làm tập lớn !!! [...]... thái và cảnh báo, khi điện áp ra vượt quá ngưỡng 5V thì khối so sánh sẽ phát tín hiệu cảnh báo quá nhiệt độ Chương 3: kết luận3.1 Các kết quả đạt được : quá trình đo lường dùng cảm biến nhiệt độ và tốc độ với mạch khá đơn giản và còn nhiều bất cập, mạch còn khá đơn giản để cơ cấu đo chính xác ta nên kết hợp với vi mạch số, vi xử lý và vi điều khiển để có thể hiển thì trực quan bằng số dễ đọc và quá... nguồn và mass thì IC 4017 có các chân có chức năng hoạt động rất quan trọng là: • Chân 15 là chân Master Reset hoạt động tích cực mức thấp có nhiệm vụ làm các ngõ ra sẽ đếm trở lại về vị trí hoạt động ban đầu Cụ thể khi tích cực mức thấp cho chân 15 hoạt động thì các ngõ ra từ 01-09 sẽ trở về mức thấp, còn ngõ ra 05-9 sẽ trở lại mức cao Chân này hoạt động hoàn toàn độc lập với các chân Clock 14 và 13... minh nguyên lý hoạt đông của mạch MẠCH TỐC ĐỘ • • • • Nhấn nút Start để cấp nguồn cho mạch hoạt động Nhấn nút Stop để ngắt nguồn (đèn led báo nguồn, khi ấn Start đèn sang, ấn Stop đèn tắt) Trong mạch sử dụng mạch tạo xung bằng IC555 với chế độ là tạo xung với chu kì 1s Trước hết ta có động cơ có gắn encoder Khi động cơ quay đồng thời làm encoder cũng quay theo và tạo ra 1 dãy xung Encoder này có số... định.Do vậy để xác định được tốc độ quay của động cơ ta chỉ việc xác định số xung mà encoder tạo ra trong 1s hoặc 1 phút là ta có • thể xác định tốc độ của động cơ đạt được Trong mạch trên khi encoder tao xung ta sẽ có 1 mạch để đếm số xung và định thời gian reset trong 1s Mạch được kết cấu như hình trên Mỗi lần có 1 xung từ encoder phát ra là mạch đếm có chức năng đếm số xung và hiển thị lên led 7 thanh... 0V 9 .cơ cấu chỉ thỉ : vì dòng điện ra là dòng 1 chiều và điện áp ra cũng là 1 chiều với giá trị bé nên ta dùng cơ cấu chỉ thị từ điện 18 Cấu tạo chung: gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động - Phần tĩnh: gồm: nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình thành mạch từ kín Giữa cực từ 3 và lõi sắt 6 có có khe hở không khí đều gọi là khe hở làm việc, ở giữa đặt khung quay chuyển động. .. từ đầu Khoảng thời giân mà chân Q0 ở mức cao cho đến khi chân Q2 ở mức cao chính lầ độ trễ hiển thị số xung encoder và mỗi lần reset của IC4017 thi mạch đếm cũng reset đếm lại từ đầu MẠCH NHIỆT ĐỘ mạch đo nhiệt độ dùng nhiệt điện trở được mô phỏng trên protues với cặp nhiệt ngẫu Phía sau khối đo là khối khuếch đại đo lường với 3 OA, khuếch đại tín hiệu điện áp lên, tín hiệu điện áp được khuếch đại... clock hoạt động tích cực mức cao Chân này có chức năng đưa xung clock từ bên ngoài vào để cấp cho IC hoạt động • Chân 13 cũng là chân xung clock nhưng hoạt động ở mức thấp Hai chân này có mối liên hệ tương quan như sau: khi ở trạng thái bình thường: chân 14 ở mức cao, chân 13 ở mức thấp thì IC sẽ hoạt động bình thường, các ngõ ra sẽ tuần tự xuất giá trị Trong quá trình các ngõ ra đang hoạt động, ta kích... Sơ đồ mạch khuếch đại đo lường : 17 Như vậy với dải đo nhiệt độ từ 0 – 7800C ta sử dụng mạch cầu đo cùng với nhiệt điện trở platin đã đưa được tín hiệu không điện là nhiệt độ thành tín hiệu điện đó là điện áp Và sử dụng bộ khuếch đại thuật toán , khuếch đại tín hiệu lên giống chuẩn yêu cầu mà đề bài đã cho để tiếp tục đưa ra khối hiển thị , khối so sánh để cảnh báo tín hiệu và khối chuyển đổi U sang... việc, ở giữa đặt khung quay chuyển động - Phần động: gồm: khung dây quay 5 được quấn bắng dây đồng Khung dây được gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo) Trên trục quay có hai lò xo cản 7 mắc ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8 Hình 5.3 Cơ cấu chỉ thị từ điện + Nguyên lý làm việc chung: khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 (phần động) , dưới tác động của từ trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh)... hiển thì trực quan bằng số dễ đọc và quá trình điều khiển cảnh báo có thể dễ dàng hơn ứng dụng cùng với vi mạch số và vi mạch điều khiển ta có thể dùng cảm biến nhiệt độ ứng dụng vào các mạch như mạch báo cháy tự động, mạch đo nhiệt độ ản lạnh ….Trong quá trình làm bài em còn nhiều bất cập và thiếu sót rất mong các thầy cô giáo thông cảm, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo bộ môn đã giúp đỡ em