Đồ án tốt nghiệp MẠCH LED XOAY QUANG báo

32 34 0
  • Loading ...
1/32 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 07/09/2017, 16:28

Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP I ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử mà kỹ thuật sử dụng vi xử lý linh liện điện tử khác có tính chất hiển thị led đoạn, led ma trận, led đơn… vào ứng dụng thực tế nhằm đáp ứng nhu cầu ngày nhiều lỉnh vực khác hiển thị, bảng quảng cáo, … phải nắm bắt vận dụng cách có hiệu nhằm góp phần vào phát triển khoa học kỹ thuật giới nói chung phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng Xuất phát từ thực tế mà nhóm sinh viên thực chúng em có điều kiện tiếp xúc tham quan số sở nhiều điểm thành phố, nhiều bảng quảng cáo, logo… thị thông qua linh kiện quang Tuy nhiên tùy theo tính chất mức độ sử dụng mà linh kiện quang khác nhau, có nơi sử dụng led ma trận nhiều màu, led ma trận màu, led đơn nhiều màu, led đơn màu… TỪ điều thấy khả chúng em, chúng em muốn thiết kế mạch quang báo mà đáp ứng đươc yêu cầu Do phải sử dụng đến động DC nhằm ổn định hình ảnh văn hiển thị, nên việc hiển thị hình ảnh văn vấn đề ổn tốc cho động DC quan tâm nhiều Mạch quang báo mà chúng em thiết kế lần làm đồ án tốt nghiệp bao gồm hai khối riêng biệt lại hổ trợ đắc lực cho hiển thị: khối hiển thị khối ổn định tốc độ cho động động II MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI Trong đồ án chúng em thực mạch hiển thị thông qua led đơn nhờ tín hiệu xuất từ vi xử lý AT89C51 Tín hiệu từ vi xử lý đưa led đơn vói việc động DC xoay tốc độ ổn định khoảng delay khác hiển thị hình ảnh, văn mà ta muốn hiển thị Từ vấn đề yêu cầu cần thiết thiết kế mạch là: - Bằng cách lập trình khác buộc phải có tín hiệu xuất từ vi xử lý AT89C51 - Bộ phận hiển thị phải rỏ ràng - Kích thước mạch khối hiển thị phải nhỏ gọn nhằm giảm bớt việc cản không khí xoay GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC - Bộ phận ổn định tốc độ cho động DC phải hoạt động cách thật ổn định nhằm đảm bảo hình ảnh văn thị rõ ràng - Bộ phận tiếp điện động bên khối hiển thị bên phải ổn định III GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Do mạch có phần tiếp xúc khối chuyển động khối hiển thị bên khối cố định khối ổn tốc cho động bên nên dù cẩn thận phận tiếp điện hai khối vẩn chưa ổn định Do động xoay với vận tốc lớn vẩn xuất việc tiếp xúc không tốt hai khối Do đặc điểm mạch quang báo nên chúng hoạt động thực hiệu vào ban đêm, ánh sang trời bị giảm thời tiết,… IV XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ SỞ I KHỐI HIỂN THỊ Diode phát quang (Led đơn) GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 10 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Hình 1: Một số hình ảnh led đơn - Ký hiệu: D LED -Áp dụng hiệu ứng điện quang Led phát sáng đựơc phân cực thuân Mỗi led phát xạ định tùy theo vật liệu chế tạo chất pha - GaAs bước sóng = 0,77-0,88 đỏ Al,Sb = 0,65 GaAsP đỏ GaPZn hổ phách GaAsS = 0,57-0,58 vàng GaPN2 = 0.55-0,56 lục Dòng trung bình qua led thường chọn là: 10 đến 20 miliAmpere Điện trở Hình 2: Một số hình ảnh điện trở - Ký hiệu: GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 11 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO - Hệ thức: KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC v(t) = R.i(t) - Hay i(t) = G.v(t) Trong G =1/R: gọi điện dẫn - Đơn vị điện trở Ohm( đọc ôm) - Đơn vị điên dẫn Siemen t W = - Năng lượng: t ∫ v(t ).i(t )dt = ∫ R.i(t ) −∞ dt ≥ −∞ IC 74HC04 Sơ đồ chân IC HC04 - Là IC đệm đảo, bao gồm 14 chân gồm 12 chân tín hiệu vào chân nguồn cung cấp - Giá trị tín hệu ngõ đảo so với tín hiệu vào - Nguồn cung cấp cho IC 5V - Vi xử lý AT89C51 4.1 Giới thiệu cấu trúc phần cứng 8051 4.1.1 Sơ đồ chân 8051 IC vi điều khiển (Microcontroller) hãng Intel sản xuất IC có đặc điểm sau: 4k byte ROM,128 byte RAM Port I/O bit đếm/ định thời 16 bit Giao tiếp nối tiếp GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 12 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO - KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC 64k byte không gian nhớ chương trình mở rộng 64k byte không gian nhớ liệu mở rộng Một xử lý luận lý (thao tác bít đơn) 210 bit địa hóa Bộ nhân / chia Sơ lược chân 8051: 40 19 12 MHz Vcc XTAL.1 P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 XTAL.2 18 PSEN\ 29 ALE 30 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 EA\ 31 89C51 RD WR T1 T0 INT1 INT0 TXD RXD RST P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 17 16 15 14 13 12 11 10 Vss 20 Chức chân 8051 GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 13 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7) Port có chức năng: thiết kế cỡ nhỏ không dùng nhớ mở rộng có chức đường IO, thiết kế lớn có nhớ mở rộng kết hợp bus địa bus liệu Port 1: từ chân đến chân (P1.0 _ P1.7) Port port IO dùng cho giao tiếp với thiết bị cần Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7) Port port có tác dụng kép dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7) Port port có tác dụng kép Các chân port có nhiều chức năng, có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến đặc tính đặc biệt 8051 bảng sau : Bit Tên Chức chuyển đổi P3.0 RXD Ngõ vào liệu nối tiếp P3.1 TXD Ngõ xuất liệu nối tiếp P3.2 INT0\ Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1\ Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ P3.5 T1 Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ P3.6 WR\ Tín hiệu ghi liệu lên nhớ P3.7 RD\ Tín hiệu đọc nhớ liệu PSEN (Program store enable): PSEN tín hiệu ngõ có tác dụng cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng thường nối đến chân OE\ Eprom cho phép đọc byte mã lệnh PSEN mức thấp thời gian 8051 lấy lệnh Các mã lệnh chương trình đọc từ Eprom qua bus liệu, chốt vào ghi lệnh bên 8051 để giải mã lệnh Khi 8051 thi hành chương trình ROM nội PSEN mức cao ALE (Address Latch Enable): Khi 8051 truy xuất nhớ bên ngoài, Port có chức bus địa liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu ALE chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa liệu kết nối chúng với IC chốt Tín hiệu chân ALE xung khoảng thời gian port đóng vai trò địa thấp nên chốt địa hoàn toàn tự động EA\ (External Access): Tín hiệu vào EA\ chân 31 thường mắc lên mức mức Nếu mức 1, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội Nếu mức 0, 8051 thi hành chương trình từ nhớ mở rộng Chân EA\ lấy làm chân cấp nguồn 21V lập trình cho Eprom 8051 GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 14 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC RST (Reset): Khi ngõ vào tín hiệu đưa lên mức cao chu kỳ máy, ghi bên nạp giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch phải tự động reset Các ngõ vào dao động X1, X2: Bộ tạo dao động tích hợp bên 8051 Khi sử dụng 8051, người ta cần nối thêm tụ thạch anh tụ Tần số thạch anh thường 12 Mhz tụ thường 33 pF 4.2 Cấu trúc bên 89C51 4.2.1 Sơ đồ khối bên 89C51 INT1 INT0 Timer Timer Timer Điều khiển ngắt Port noái tieáp Các ghi khác 128 byte RAM Timer 2Timer 1Timer MRO noäi T2 T1 EX TE T0 RN AL CPU Oscillator Điều khiển bus Các port I/O Port nối tiếp EA RST PSEN GVHD:TRUONG QUANG TRUNG P0 P2 ALE P1 P3 TxD RxD Trang - 15 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC 4.2.2 Khảo sát khối nhớ bên 8051 * Tổ chức nhớ F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 D0 D7 D6 6D 6C 6B 6A 69 68 B8 - - - BC BB BA B9 B8 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A8 AF AE AD AC AB AA A9 A8 A0 A7 A6 A5 A2 A1 A0 99 98 Không có địa hóa bit 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 90 97 91 90 8D 8C 8B 8A 89 88 Không có địa hóa bit Không có địa hóa bit Không có địa hóa bit Không có địa hóa bit Không có địa hóa bit 8F 8D 8C 8B 8A E Không có địa hóa bit 89 88 87 96 95 A4 94 A3 93 92 83 Không có địa hóa bit 82 Không có địa hóa bit Trang 81 Không có địa hóa bit 80 87 86 84 83 82 81 80 GVHD:TRUONG QUANG TRUNG THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT 16 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC 7F RAM ĐA DỤNG 30 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 1F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00 BANK Bộ nhớ bên 8051 bao gồm ROM RAM RAM bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa hóa bit, bank ghi ghi chức đặc biệt 8051 có nhớ theo cấu trúc Harvard: có vùng nhớ riêng biệt cho chương trình liệu Chương trình liệu chứa bên 8051 8051 kết nối với 64 k byte nhớ chương trình 64 k byte nhớ liệu mở rộng Ram bên 8051 phân chia sau: - Các bank ghi có địa từ 00H đến 1Fh - Ram địa hóa bit có địa từ 20H đến 2FH - Ram đa dụng từ 30H đến 7FH Các ghi chức đặc biệt từ 80H đến FFH -Ram đa dụng: BANK Mọi địa vùng ram đa dụng truy xuất tự dùng kiểu địa trực tiếp hay gián tiếp Ví dụ để đọc nội dung ô nhớ địa 5FH ram nội vào ghi tích lũy A : MOV A,5FH BANK Hoặc truy xuất dùng cách địa gián tiếp qua R0 hay R1 Ví dụ lệnh sau thi hành nhiệm vụ lệnh trên: 18 17 10 0F 08 07 Bank ghi ( mặc định cho R0-R7) 00 MOV R0, #5FH MOV A , @R0 -Ram truy xuất bit: CẤU TRÚC RAM NỘI 8051 chứa 210 bit địa hóa bit, 128 bit chứa byte có địa từ 20H đến 2FH, bit lại chứa nhóm ghi chức đặc biệt Ýtưởng truy xuất bit phần mềm đặc tính mạnh vi điều khiển nói chung Các bit đặt, xóa, and, or,… với lệnh đơn Ngoài port truy xuất bít làm đơn giản phần mềm xuất nhập bit GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 17 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO Ví dụ để đặt bit 67H ta dùng lệnh sau: SETB KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC 67H -Các bank ghi: Bộ lệnh 8051 hỗ trợ ghi có tên R0 đến R7 theo mặc định (sau reset hệ thống), ghi nàyở địa 00H đến 07H lệnh sau đọc nội dung địa 05H vào ghi tích lũy: MOV A, R5 Đây lệnh byte dùng địa ghi Tuy nhiên thi hành lệnh byte dùng địa trực tiếp nằm byte thứ 2: MOV A, 05H Lệnh dùng ghi R0 đến R7 ngắn nhanh nhiều so với lệnh tương ứng dùng địa trực tiếp Bank ghi tích cực cách thay đổi bit từ trạng thái chương trình (PSW) Giả sủ ghi thứ truy xuất, lệnh sau di chuyển nội dung ghi A vào ô nhớ ram có địa 18H: MOV R0, A * Các ghi có chức đặc biệt: 8051 có 21 ghi chức đặc biệt (SFR: Special Funtion Register) vùng RAM nội từ địa 80H đến FFH Chú ý: tất 128 địa từ 80H đến FFH không định nghĩa, có 21 ghi chức đặc biệt định nghĩa sẵn địa -Thanh ghi trạng thái chương trình: Thanh ghi trạng thái chương trình PSW (Program Status Word ) địa DOH chứa bít trạng thái bảng sau: Bit Ký hiệu Địa Ý nghĩa PSW.7 CY D7H Cờ nhớ PSW.6 AC D6H Cờ nhớ phụ PSW.5 F0 D5H Cờ PSW.4 RS1 D4H Bit chọn bank ghi PSW.3 RS0 D3H Bit chọn bank ghi 00=bank 0: địa 00H – 07H 01=bank 1: địa 08H – 0FH 10=bank 2: địa 10H – 1FH 11=bank 3: địa 18H –1FH PSW.2 0V D2H Cờ tràn PSW.1 _ D1H Dự trữ GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 18 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC IE.7 EA AFH Cho phép / Cấm toàn IE.6 _ AEH Không mô tả IE.5 ET2 ADH Cho phép ngắt từ Timer (8052) IE.4 ES ACH Cho phép ngắt port nối tiếp IE.3 ET1 ABH Cho phép ngắt từ Timer IE.2 EX1 AAH Cho phép ngắt IE.1 ET0 A9H Cho phép ngắt từ Timer IE.0 EX0 A8H Cho phép ngắt Tóm tắt ghi IE - Các cờ ngắt : Khi điều kiện ngắt xảy ứng với loại ngắt mà loại cờ đặt lên để xác nhận ngắt Ngắt Cờ Thanh ghi SFR vị trí bit Bên IE0 TCON.1 Bên IE1 TCON.3 Timer TF1 TCON.7 Timer TF0 TCON.5 Port nối tiếp TI SCON.1 Port nối tiếp RI SCON.0 Các lọai cờ ngắt - Các vectơ ngắt : Khi chấp nhận ngắt, giá trị nạp vào PC gọi vector ngắt Nó địa bắt đầu ISR cho nguồn tạo ngắt, vector ngắt cho bảng sau : GVHD:TRUONG QUANG TRUNG 26 Trang - Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO Ngắt KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Cờ Địa vector Reset hệ thống RST 0000H Bên IE0 0003H Timer TF0 000BH Bên IE1 0013H Timer TF1 001BH TI RI 0023H Port nối tiếp Timer 002BH Vector reset hệ thống (RST địa 0000H) để bảng theo nghĩa này, giống ngắt : ngắt chương trình nạp cho PC giá trị II KHỐI CÔNG SUẤT IC ổn áp LM7805, LM7812 1.1 IC LM7805 Hình 3: IC LM7805 Output (3): Chân điện áp 5V GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 27 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Command (2): Chân nối mass Input (1) : Chân điện áp vào - Điện áp ngõ vào Vin>=5V, điện áp ngõ Vout =5V - Chân nối mass quan trọng, nều chân bị hở áp ngõ với điện áp ngõ vào Điều rât nguy hiểm vi xử lý nhận mức điện áp 1.2 IC LM7812 Hình 4: IC LM7812 IC LM7812 có tính chất tương tự IC LM7805 trên, chúng khác chỗ điện áp ngõ vào Vin>= 12V điện áp ngõ Vout =12V Mosfet IRF 9540 Hình 5: Hình ảnh Mosfet IRF9540 - Đặc điểm chung GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 28 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC MOSFET IRF9540 loại MOSFET kênh p MOSFET loai Transistor có khả đóng ngắt nhanh tổn hao đóng ngắt thấp với cổng điều khiển điện áp MOSFET viết tắt từ Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor MOSFET sử dụng nhiều ứng dụng công suất nhỏ (vài kw) không thích hợp sử dụng ứng dụng có công suất lớn Tuy nhiên linh kiện MOSFET kết hợp với công nghệ linh kiện GTO lại phát huy hệu qủa cao chúng kết hợp với tạo nên linh kiện MTO có ứng dụng cho tải công suất lớn MOSFET có hai loại pnp, npn Giữa lớp kim loại mạch cổng mối nối pn có lớp điện môi silicon oxit SiO Điểm thuận lợi MOSFET khả điều khiển kích đóng ngắt linh kiện xung điện áp mạch cổng Khi điện áp dương áp đặt lên cổng G cổng S Tác dụng đện trừờng kéo electron từ lớp n vào lớp p tạo điều kiện hình thành kênh nối gần cổng cho phép dòng điện dẫn từ cực drain (collector) tới cực Source(emitter) MOSFET đòi hỏi công suất tiêu thụ mạch cổng kích thấp, tốc độ kích đóng nhanh tổn hao đóng ngắt thấp Tuy nhiên, MOSFET có điện trở dẫn điện lớn Do công suất tổn hao dẫn điện lớn làm phát triển thành linh kiện công suất lớn Đặc tuyến Vôlt-Ampere: GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 29 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Tụ điện Hình 5: Ký hiệu hình ảnh tụ điện - Tụ điện linh kiện điện tử thụ động, phần tử có giá trị dòng điên qua tỷ lệ với tốc độ biến đổi điện áp theo thời gian Tụ điện đươc chia thành hai loại: tụ phân cực tụ không phân cực - Tụ điện có hai cực làm chất dẫn điện đặt song song, có lớp cách điện - Các loại tụ thường gặp hai nhóm có trị số cố định hay có trị số thay đổi Theo đặc điểm laọi vật liệu sử dụng chế tạo, tụ điện đựơc phân chia thành loại sau: + Tụ gốm + Tụ mica + Tụ polistiren + Tụ polycacbonat + Tụ poyeste + … - Tụ điện có giá trị điện dung thay đổi bao gồm hai dạng + Dạng tụ điều chuẩn dung điện môi lớp không khí cánh cách kim loại nhôm lắp xen kẽ cách cố định, xoay 1800 nhờ trục quay + Dạng tụ tinh chỉnh dùng mica làm vật liệu điện môi cách ly hai hay nhiều phiến kim loại xen kẽ, điện dung thay đổi nhờ xoay vít trục để chỉnh phần điện tích trùng phiến kim loại, phần trùng nhiều giá trị tụ tăng Transistor 4.1 Cầu tạo BJT Transistor lưỡng cực gồm hai mối nối P-N nối tiếp nhau, phát minh năm 1947 hai nhà bác học W.H.Britan J.Braden đươc chế tạo mẫu bán dẫn Germanium Silicium Cấu trúc hai loại Transistor lưỡng cực PNP PNP: GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 30 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Mức độ pha tạp chất chất bán dẫn làm vùng E mạnh nhất, vùng B pha nhẹ vùng C Từ điện trở khối cuả vùng C lớn nhất, vùng B vừa phải vùng E nhỏ Ban đầu xuất phát từ đế có điện trở cao dung làm vùng Collector thực tạo vùng bazơ đế ( công nghệ khuếch tán plana) sau vùng B vừa tạo ra, tiếp tục công nghệ khuếch tán lần thứ hai để có vùng E vùng B Vùng B chế tạo mỏng đặc biệt pha tạp chất không đồng hay pha them tạp chất để nhằm giảm thời gian sống hạt thiểu số Đối với vật liệu có nguồn gốc từ Silicon, hàng rào điện cho hai diode bazơ-emitter bazơ- collector 0.7V 4.2 Các cách mắc Transistor 4.2.1 Mắc theo cực chung - Mạch điện sau: GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 31 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC - Đặc tuyến ngõ vào: - Đặc tuyến ngõ ra: GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 32 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC 4.2.2 Mắc theo kiểu phát chung - Mạch điện sau: - Đặc tuyến ngõ vào: - Đặc tuyến ngõ ra: GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 33 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 34 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Động DC Hình Hình ảnh bên bên động DC 5.1 Cấu tạo Cấu tạo động điện chiều bao gồm stator, roto hệ thống chổi than -vành góp Stator(còn gọi phần cảm)bao gồm vỏ máy, cực từ chính,cực từ phụ, dây quấn phần cảm, gồm dây đặt lõi sắt Số lượng cực từ phụ thuộc tốc độ quay Đối với đông công suất nhỏ kich từ nam châm vỉnh cửu Roto(còn gọi phần ứng) gồm thép kỹ thuật điên ghép lại có rãnh để đặt phần tử dây quấn phần ứng Điện áp chiều đưa vào phần ứng thông qua hệ thống chổi than-vành góp Kết cấu giá đỡ chổi than có khả điều chỉnh áp lực tiếp xúc tự động trì áp lực tùy theo độ mòn chổi than Chức chổi than vành góp đưa điện áp chiều vào cuộn dây phần ứng đổi chiều dòng điện cuôn dây phần ứng Số lượng chổi than với số lượng cực từ(một nửa có cực tính dương nửa có cực tính âm) GVHD:TRUONG QUANG TRUNG 35 Trang - Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC 5.2 Nguyên lý làm việc động chiều Khi đặt lên dây quấn kích từ điện áp kích từ Uk dây quấn kích từ xuất dòng điện kích từ Ik mạch từ máy có từ thông Φ Tiếp đặt giá trị điện áp U lên mạch phần ứng dây quấn phần ứng có dòng điện I chạy qua Tưng tác dòng điện phần ứng từ thông kích thích tạo thành mômen điện từ Giá trị momen điện từ tính: m= p.n ΦI= kΦI 2πa đó: p: số cặp cực động n: số dẫn cực từ a: số mạch nhánh song song dây quấn phàn ứng k: hệ số kết cấu máy Và mômen điện từ kéo cho phần ứng quay quanh trục 5.3 Phân loại động chiều Căn vào phương pháp kích từ ngừơi ta chia động điện chiều thành nhiều loại sau: - Động điện chiều kích từ nam châm vĩnh cửu - Động điện chiều kích từ độc lập nghĩa phần ứng phần kích từ cung cấp ởi hai nguồn khác - Động điện chiều kích từ nối tiếp: cuộn dây kích từ mắc nối tiếp với phần ứng - Đông điện chiều kích từ song song: cuộn dây kích từ măc song song với phần ứng GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 36 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC - Động diện chiều kích từ hổn hợp gồm hai cuộn dây kích từ, cuôn mắc nối tiếp cuộn mắc song song với phần ứng 5.4 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động chiều Ta có phương trình điện áp máy điện chiều: U= Eư + Iư.Rư p.N n.Φ = K e n.Φ * Eư = 60a U − I u Ru ⇒ n= (1*) K e Φ Trong đó: Eư: sức điện đông điện phần ứng(sức phản điện) N: số vòng dây phần tử a: số đôi mạch nhánh song song p: số đôi cực từ n: tốc độ quay Φ: từ thông kích từ Iư,Rư: dòng điện điện trở phần ứng Từ phương trình 1* ta thấy có nhiều cách để thay đổi tốc độ động chiều + Thay đổi điện áp đặt vào phần ứng + Mắc điện trở điều chỉnh nối tiếp với phần ứng để thay đổi dòng điện phần ứng GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 37 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC + Thay đổi từ thông kích từ …… Encoder Hình 7: Một số hình ảnh Encorder * Nguyên lý hoạt động Encorder GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 38 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC Nguyên lý encoder, đĩa tròn xoay, quay quanh trục Trên đĩa có lỗ (rãnh) Người ta dùng đèn led để chiếu lên mặt đĩa Khi đĩa quay, chỗ lỗ (rãnh), đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ (rãnh), đèn led chiếu xuyên qua Khi đó, phía mặt bên đĩa, người ta đặt mắt thu Với tín hiệu có, ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận đèn led có chiếu qua lỗ hay không Khi trục quay, giả sử đĩa có lỗ nhất, lần mắt thu nhận tín hiệu đèn led, có nghĩa đĩa quay vòng Đây nguyên lý Encoder Tuy nhiên, vấn đề đặt là, để xác định xác vị trí đĩa quay (mịn hơn) làm để xác định đĩa quay theo chiều nào? Đó vấn đề để tìm hiểu Encoder Hình sau minh họa nguyên lý hoạt động Encoder Ở hình trên, có đĩa mask, không quay, đĩa cố định, thực để che khe hẹp ánh sáng qua, giúp cho việc đọc Encoder xác mà Đĩa quay Encoder có nhiều loại: với loại lổ nhiều độ xác cao GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 39 Đồ Án Tốt Nghiệp: MẠCH LED XOAY QUANG BÁO KHOA ĐIỆN TỬ-TIN HỌC GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 40 ... phỏt quang (Led n) GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 10 n Tt Nghip: MCH LED XOAY QUANG BO KHOA IN T-TIN HC Hỡnh 1: Mt s hỡnh nh v led n... 33 n Tt Nghip: MCH LED XOAY QUANG BO KHOA IN T-TIN HC GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 34 n Tt Nghip: MCH LED XOAY QUANG BO KHOA IN T-TIN... GVHD:TRUONG QUANG TRUNG Trang - 31 n Tt Nghip: MCH LED XOAY QUANG BO KHOA IN T-TIN HC - c tuyn ngừ vo: - c tuyn ngừ ra: GVHD:TRUONG QUANG
- Xem thêm -

Xem thêm: Đồ án tốt nghiệp MẠCH LED XOAY QUANG báo , Đồ án tốt nghiệp MẠCH LED XOAY QUANG báo , Đồ án tốt nghiệp MẠCH LED XOAY QUANG báo

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay