Thông tin tài liệu
ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 3.1 Sơ đồ khối hệ thống: WEB SWITCH KHỐI GIAO TIẾP MẠNG (ENC 28J60) KHỐI NGUỒN (IC 7805, AMS 1117) CẢM BIẾN NHIỆT (LM35) KHỐI VI XỬ LÝ (PIC 18F4680) KHỐI CÔNG SUẤT (CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN) KHỐI HIỂN THỊ LCD Hình 3.1: Xây dựng sơ đồ tổng quát hệ thống SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 46 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA Trong : - Khối hiển thị : liệu yêu cầu ứng dụng hiển thị lên máy tính điều khiển va Lcd - Khối xử lý :là vi điều khiển Pic18f460 - Switch chia cổng mạng - Khối cảm biến :sử dụng cảm biến LM35 để đo nhiệt độ môi trường - Khối ENC28J60 :là khối giao tiếp mạng - Khối nguồn : dùng để cấp nguồn cho Pic ,ENC va khối công suất - Khối công suất : thực yêu cầu điều khiển bật tắt đèn ,quạt, còi thiết bị khác cho việc ứng dụng cao - Web :được ứng dụng cho việc điều khiển Với liên kết ta bước đầu hình dung cách thức hoạt động thành phần điều khiển ứng dụng 3.2 Thi công phần cứng: 3.2.1 Mạch nguồn: Sơ đồ mạch : - Do mạch cung cấp không đòi hỏi công suất cao nên ta chọn nguồn lấy từ adaptor với ngõ vào input 220V/240V, 50/60Hz output 12V 1000mA sau điều chỉnh thành nguồn 5V 3.3V mong muốn - Nguồn 5V sử dụng để cung cấp cho hầu hết linh kiện mạch điện: Là nguồn nuôi cho vi xử lý, mạch công suất Nguồn 3.3V dùng để cấp nguồn cho khối giao tiếp với mạng V CC=12V V CC=5V 1A AD APTO R 220V AC _12V D C IC + IN IC O U T G N D - 1000mF m F O U T R7 220 330 C1 A SM1117 IN R22 C3 C2 Jac k D C 12V _5m m V C C = 3 V G N D C A U D IO D E m F D11 L ED X A N H C4 10uF D5 LED V A N G Hình 3.2: Sơ đồ mạch nguồn ổn áp 5V 3.3 V SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 47 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA Thiết kế: Ta chọn IC 7805 với thông số tương đối phù hợp: - Điện áp ngõ vào chịu chịu được: VIN = 35 → 40V - Công suất tiêu thụ tương đối vừa phải : PD = 20.8W - Tầm nhiệt độ chịu kéo tải: T = −30 → 150 C - Để hoạt động việc có tải dòng đạt: I = 100mA - Để phục vụ cho khối công suất ta chọn IC ASM1117 với tính chất 7805: - Điện áp ngõ vào chịu được: VIN = → 12V - Dòng khoảng 10mA - Điện áp ngõ vào LM7805 AMS1117 tối thiểu phải cao điện áp ngõ 2V để mạch hoạt động tốt Trong C1, C2 dùng để lọc (nguồn DC chưa ổn định) để ổn định điện áp ngõ vào, C3 dùng để lọc nhiễu, C4 làm cho áp phẳng 3.2.2 Khối xử lý trung tâm: J2 2 C 13 20M J14 PO R T B A A A A A A /A N /A N /A N /A N /T O /A N C /C V R E F /V R E F /V R E F + KI /S S /H L V D IN 33pF PO R T A C R R R R R R R A /C L K O /O S C Y 33pF IN T O 14 33 34 35 36 37 38 39 40 R A /C L K I/O S C R R R R R R R R B B B B B B B B VC C =5V 32 11 31 12 VD D VD D VSS VSS /IN T O /F L T O /A N /IN T /A N /IN T /C A N T X /C A N R X /K B IO /A N /K B I1 /B G M /K B I2 /P G C /K B I3 /P G D R C /T O S O /T C K I R C 1/T1 O S I R C /C C P R C /S C K /S C L R C /S D I/S D A R C /S D O R C /TX/C K R C /R X/D T R D O /P S P O /C IN + R D /P S P /C IN R D /P S P /C IN + R D /P S P /C IN R D /P S P /E C C P /P A R D /P S P /P B R D /P S P /P C R D /P S P /P D 1 1 2 2 2 2 2 9 R C /S C K R C /S D I R C /S D O R ESET EN C C S R R R R D D D D J11 R E /R D /A N R E /W R /A N /C O U T R E /C S /A N /C O U T 10 VC C =5V R 4 K PO R T E R E /V P P /M C L R PO R T C SW P IC F C 10uF R ESET Hình 3.3: Khối xử lý Pic 18F4680 SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 48 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA - Khối xử lý sử dụng Pic để điều khiển Pic 18F4680 có nhiệm vụ nhận liệu từ khối Ethenet sau xử lý liệu ,truyền đến cấu chấp hành thực - Chân Pic nối đến mạch Reset Khi tín hiệu đưa lên mức cao tối thiểu hai chu kì máy ghi PIC 18F4680 tải giá trị để khởi động hệ thống Chân Reset thiết kế Reset tay qua nút nhấn Để Reset hệ thống, chân Reset phải mức cao tối thiểu hai chu kì máy (T= µ s) VRST phải áp cực tiểu 2.5V Chọn VRST = 3V ⇒ RRST = 10k Ω T = 40 ms ⇒ C = (40.103)/ [8.2.103.ln(5/3) ] = 9.6x10-6 (F) chọn C = 10 µ F - Mạch dao động dùng thạch anh 20MHz, tụ C11 C12 lấy theo giá trị chuẩn 33pF ± 10% 3.2.3 Khối công suất: - Chọn Relay ,Relay , Relay 3, Relay Relay 5V, dòng đóng ngắt Relay khoảng 100mA~150mA - Dòng chân Pic khoảng 5mA – 25mA, điện trở R7, R8,R9 R10 dùng để hạn dòng vào cực B Q1, Q2 Q3,Q4 Chọn Q1, Q2 Q3 ,Q4 transistor PNP A1015 làm việc chế độ bão hòa với k = 4, β = 80 , dòng từ chân Pic tối thiểu 5mA để tính toán - Ta có : IB = k IC β ⇒ IC = β I B 80.5mA = = 100mA k IC = 100mA đủ để kích relay RB = V B − V BE 5V − 0,8V = = 0,84 KΩ IB 5mA Chọn RB = R7 = R8=R9 = R10 = 1K SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 49 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA 2 R 220 Nguon DC R ELAY V CC=5V VD D LED D O J2 1 D D 1N 4148 R ELAY 5V LM35 R G N D VO U T D A U N O I T H IE T B I D IE N Q A1015 1K R 220 R ELAY J2 2 N R R R R D L1 L2 L3 L4 D 1N 4148 LED D O 2 J2 D D A U N O I T H IE T B I D IE N R ELAY 5V R Q A1015 1K R 220 R ELAY J2 1N 4148 LED D O 2 D D D A U N O I T H IE T B I D IE N R ELAY 5V R Q A1015 1K R 220 R ELAY J2 1N 4148 LED D O R ELAY 5V R 10 D D D A U N O I TH IE T B I D IE N Q A1015 1K Hình 3.4: Khối công suất SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 50 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA Hình 3.5: Hình thực tế khối công suất 3.2.4 Khối hiển thị LCD: L C D x2 VC C =5V K 16 D D D D G N D 11 12 13 14 D D D D 10 R S R W E VEE A 15 Character LCD VD D 2 10K R R R R D D D D J11 Hình 3.6: Khối hiển thị LCD Các chân 11,12,13,14 LCD nối với chân D4, D5, D6, D7 Pic Chân số Lcd nối với biến trở SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 51 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA Chân 4,5,6 nối với E2,E1,E0 vi điều khiển Pic Chân 1,16 nối với mass, chân 2,15 nối với nguồn 3.2.5 Khối giao tiếp mạng : R C /S C K R C /S D O SO C S IN T R E SET_EN C LED A LED B C LK O U T 10 27 26 SC K VD D O SC SI O SC SO O SC C S VSSO SC IN T VD D R X R E S E T TP IN T + LED A TP IN LED B VSSR X C LKO U T V D D TX TP O U T+ TP O U TV SS TX VD D PLL VSSPLL R B IA S VC AP 2 2 1 1 1 1 2 1 C EN C V D D = 3 V O SC 2_EN C O SC 1_EN C G N D V D D = 3 V T P IN T + T P IN T G N D V D D = 3 V TP O U T+ TP O U TG N D V D D = 3 V G N D O SC 1_EN C 33 25M X1 C EN C O SC 2_EN C 33 IC SO R C 4/S D O IC E N C 28J60 C 104 R K IN T IN T O TPO U T_ V C C = 3 V TPO U T+ C 104 C EN C 104 R 51 R 51 T P IN T + T P IN T _ R 10 51 R 11 51 C 10 104 R 220 LED A R J 45 LED B 220 R Hình 3.7: Khối giao tiếp mạng SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 52 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA Hình 3.8 : Hình thực tế khối nguồn,khối giao tiếp mạng, khối điều khiển SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 53 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA 3.3 Lưu đồ thuật toán giao diện điều khiển: 3.3.1 Mô hình hệ thống: - Trong mô hình, điều khiển đặt mạng LAN (và coi phần tử mạng) mạng gồm SWITCH, DHCP Server bao gồm nhiều máy trạm (các máy PC) có cài chương trình duyệt WEB, phần mềm duyệt web phổ biến IE (Internet Explorer), FireFox, - Bộ điều khiển đóng vai trò Mini Web Server, tất máy mạng có yêu cầu Web đến địa IP điều khiển trả dạng trang WEB Như vậy, tất máy mạng, dù đâu nhận thông tin điều khiển nhờ trình duyệt web sẵn có Hình 3.9: Mô hình hệ thống điều khiển thông qua mạng LAN SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 54 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA Hình 3.10: Sản phẩm hoàn thành SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 55 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Sau thời gian tìm hiểu thực với hướng dẫn cô Lê Thị Kiều Nga Đề tài: “ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN QUA MẠNG LAN” hoàn thành thời gian quy định Đề tài thỏa mãn yêu cầu đạt sau : - Điều khiển tắt ,mở giám sát thiết bị như: Đèn, Quạt … - Giám sát nhiệt độ, đọc nhiệt độ hiển thị lên Web máy tính LCD Mặc dù đạt kết định, nhiên kiến thức có hạn thời gian tìm hiểu ngắn nên không tránh khỏi thiếu xót, mong góp ý thầy cô bạn để đề tài ngày hoàn thiện đạt nhiều thành công Hạn chế đề tài: - Việc sử dụng làm chủ chưa hoàn toàn - Ứng dụng đồ án dừng lại mức đơn giản thiết kế điều kiện thời gian sở vật chất hạn chế Hướng phát triển đề tài : - Mở rộng quy mô điều khiển để điều khiển nhiều thiết bị - Cải tiến cách điều khiển : từ việc điều khiển tắt/mở thiết bị đến việc điều khiển thiết bị làm việc với nhiều mức độ công suất khác - Việc tiếp tục phát triển đồ án với ứng dụng lớn cần thiết ứng dụng vào phòng điều khiển giám sát tốc độ động cơ, Camera phòng điều khiển… Một lần nhóm xin chân thành cảm ơn nhà trường, quý thầy cô bạn tạo điều kiện giúp đỡ cho nhóm hoàn thành đề tài thời gian quy định SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 58 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA PHỤ LỤC - Chương trình điều khiển viết phần mềm CCS - Một số thư viện ,hàm phục vụ cho việc lập trình lấy từ trang Wed thức hãng Microchip Để xem thư viện xin tham khảo soft copy đĩa CD kèm theo - Chương trình có sử dụng số mã nguồn lấy từ Internet #define STACK_USE_CCS_PICENS #define STACK_USE_MAC #include #use delay(clock=20000000) #fuses HS #fuses NOFCMEN #fuses NOXINST #fuses NOIESO #fuses NOPBADEN #fuses MCLR #fuses NOPROTECT #fuses NOWDT #fuses NODEBUG #fuses NOSTVREN #define STACK_USE_PICDEM_LCD #define STACK_USE_DHCP TRUE TRUE #define STACK_USE_ARP TRUE #define STACK_USE_UDP TRUE #define STACK_USE_ANNOUNCE TRUE #define STACK_USE_MCPENC TRUE #define STACK_USE_ICMP #define STACK_USE_TCP #define STACK_USE_HTTP TRUE TRUE TRUE #include "tcpip/stacktsk.c" #include "ccshelper.c" SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 59 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA #include "ccshelperui.c" const char HTML_INDEX_PAGE[]= "DO AN TOT NGHIEP function varify(){ var youracct = \"admin\"; //define your username here var yourpw = \"123\"; //define your password here if(document.getElementById(\"acct\").value != youracct || document.getElementById(\"pw\").value != yourpw){ alert(\"User or Pass incorrect\"); return false; } window.location=\"/main\"; return true; } ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN QUA MẠNG User name Password SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 60 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA "; const char HTML_MAIN_PAGE[]= "ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP function showtime () { var now = new Date(); var hours = now.getHours(); var minutes = now.getMinutes(); var timeValue = hours; timeValue += ((minutes < 10) ? \":0\" : \":\") + minutes return timeValue ; } ĐÒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 61 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA
Nhiệt độ hiện tại là:%1
%Q%W
ON OFF ON OFF Thời gian hiện tại var sToday = showtime (); document.write(sToday); Thoát chương trình &n bsp; SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 62 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN Thông tin đồ án "; const char HTML_ABOUT_PAGE[]= "DO AN TOT NGHIEP Đăng nhập
Chương trình điều khiển
Thông tin đồ án
"; char g_HTTPMessageStack[16]=""; char g_HTTPLCDMessage[16]="Nhiet do: "; int8 g_LEDState[2]={0,0}; int32 http_get_page(char *file_str) { int32 file_loc=0; static char index[]="/"; static char about[]="/main"; static char about2[]="/about2"; if (stricmp(file_str,index)==0) file_loc=label_address(HTML_INDEX_PAGE); else if (stricmp(file_str,about)==0) SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 63 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA file_loc=label_address(HTML_MAIN_PAGE); else if (stricmp(file_str,about2)==0) file_loc=label_address(HTML_ABOUT_PAGE); return(file_loc); } int http_format_char_checked(int8 flag, char *str) { int len=0; if (flag) { sprintf(str,"checked=\"checked\""); len = 7; } return(len); } int8 http_format_char(int32 file, char id, char *str, int8 max_ret) { char new_str[25]; int8 len=0; float i; int nd; set_adc_channel(ADC_CHAN_0); delay_us(100); i=read_adc(); nd = (int)(i*500/1023); switch(id) { case '0': sprintf(new_str,"AN%U = 0x%X",ADC_CHAN_0,i); len=strlen(new_str); break; case 'Q': if(nd>32) SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 64 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA { sprintf(new_str,"Nhiet qua cao"); } else { if(nd32) { sprintf(new_str,", quat nen bat"); } else { if (nd=1) { if (g_LEDState[0]) output_low(USER_LED1); else output_high(USER_LED1); if (g_LEDState[1]) output_low(USER_LED2); else output_high(USER_LED2); set_adc_channel(ADC_CHAN_0); delay_us(100); i=read_adc(); temp = (int)(i*500/1023) ; if(temp>32) { SVTH: NGUYỄN THANH VINH-VĂN MINH HÙNG Trang 68 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG LAN GVHD: HUỲNH NGUYỄN ĐĂNG KHOA output_low(USER_LED3); } else { if (temp
Ngày đăng: 07/09/2017, 10:59
Xem thêm: Đồ án tốt nghiệp điều khiển thiết bị điện qua mạng lan CHUONG 3 , Đồ án tốt nghiệp điều khiển thiết bị điện qua mạng lan CHUONG 3
