Xem mẫu
- -1-
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẴNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN LẠNH
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
ĐO DÒNG DC 0-20Ma
Giáo viên hướng dẫn: Ths ĐẶNG ĐẮC CHI
Nhóm 24: TRỊNH THẾ THUẬN
VĂN ĐÌNH NGỮ
HỒ TÂY QUANG
- -2-
Chương 1: Giới thiệu
Ngày nay, những ứng dụng của Vi điều khiển đã đi sâu vào đời sống
sinh hoạt và sản xuất của con người. Thực tế hiện nay là hầu hết các thiết bị
điện dân dụng hiện nay đều có sự góp mặt của Vi Điều Khiển và vi xử lí .
Ứng dụng vi điều khiển trong thiết kế hệ thống làm giảm chi phí thiết kế và
hạ giá thành sản phẩm đồng thời nâng cao tính ổn định của thiết bị và hệ
thống. Việc phát triển ứng dụng các hệ vi xử lý đòi hỏi những hiểu biết cả
về phần cứng cũng như phần mềm, nhưng cũng chính vì vậy mà các hệ vi xử
lý được sử dụng để giải quyết những bài toán rất khác nhau. Tính đa dạng
của các ứng dụng phụ thuộc vào việc lựa chọn các hệ vi xử lý cụ thể cũng
như vào kỹ thuật lập trình.
Trên thực tế hiện nay điện và các thiết bị điện được sữ dụng rộng rãi
trong sinh hoạt hang ngày của đa số người dân. Rất nhiều đồ vật, máy móc sử
dụng điện năng, điện rất cần thiết trong cuộc sống. Hàng loạt sản phẩm hiên
đại sử dụng điện ra đời, kèm theo đó là một nền kỹ thuật phát triển với nhiều
phát minh sáng tạo. Đồng hồ đa chức năng (đo dòng, diện áp, tốc độ động cơ
…) ra đời giúp ích cho việc sửa chữa và nghiên cứu và chúng được bày bán
rộng rải trên thị trường với nhiều chủng loại khác nhau.
Đây là một ứng dụng nhỏ của vi xử lý trong việc đo dòng điện DC.
Dùng để đo dòng điện một chiều hiển thị thong tin trên led 7 đoạn, nó được
xem như là một đồng hồ dùng để đo dòng điên một chiều.
Đo dòng DC 0-20mA: là một mạch điện tử ứng dụng của IC AT89C51, mạch
gồm có phần cứng và phần mềm.
Phần cứng: Sử dụng IC AT89C51và các linh kiện điên tử khác như ADC,
transistor,điện trở ,led 7 đoạn và một số IC khác, sẽ dược nói rõ ỡ chương
sau.
Phần mềm: Là việc dụng dụng ngôn ngữ lập trình trên vi xử lý, lập trình theo
ý đồ của người thự hiện.
- -3-
Chương 2: Thiết kế và tính toán
1. Sơ đồ khối
Khối
rơ le
chuyển
hiển thị
ADC
Khối
đổi
Khối
Khối xử lý
Khối
mẫu
lấy
nhấn
Khối
nút
Nguyên lý hoạt động: từ khối lấy mẫu tín hiêụ được lấy ra sau đó được đưa
vào ADC, từ ADC tín hiệu được chuyển từ dạng tương tự sang dạng số rồi
đưa vào vi điều khiển và vi điều khiển cũng nhận tín hiệu khối nút nhấn, sau
đó thực hiện xử lý các thông tin rồi đưa ra khối hiển thi đồng thời khối xử lý
cũng thực hiện điều khiển việc đóng ngắt ROLE.
- -4-
2. Chức năng cuả khối:
a. Khối vi xử lý:
J6
J4
U4 R6
10K
9 1 0 .0 39 21 2 .0 8 9
P 0 .0 /A D 0 P 2 .0 /A 8
8 2 0 .1 38 22 2 .1 7 8
P 0 .1 /A D 1 P 2 .1 /A 9
7 3 0 .2 37 23 2 .2 6 7
P 0 .2 /A D 2 P 2 .2 /A 1 0
10K 6 4 0 .3 36 24 2 .3 5 6
P 0 .3 /A D 3 P 2 .3 /A 1 1
R4 5 5 0 .4 35 25 2 .4 4 5
P 0 .4 /A D 4 P 2 .4 /A 1 2
+5VC C 4 6 0 .5 34 26 2 .5 3 4 +5VC C
P 0 .5 /A D 5 P 2 .5 /A 1 3
3 7 0 .6 33 27 2 .6 2 3
P 0 .6 /A D 6 P 2 .6 /A 1 4
1 2 8 0 .7 32 28 2 .7 1 2 1 +5V
P 0 .7 /A D 7 P 2 .7 /A 1 5
9 1 .0
1 2 10 1 .1 1 10
P 1 .0 /T 2 P 3 .0 /R XD
3 11 1 .2 2 11
P 1 .1 /T 2 -E X P 3 .1 /T X D
4 12 1 .3 3 12 3 .2
P 1 .2 P 3 .2 /IN T 0
R5 5 4 13 3 .3
P 1 .3 P 3 .3 /IN T 1
6 1 .4 5 14 3 .4
P 1 .4 P 3 .4 /T 0
10K 7 1 .5 6 15 3 .5
P 1 .5 P 3 .5 /T 1
+5VC C 8 C 13 1 .6 7 16 3 .6
P 1 .6 P 3 .6 /W R
9 33pF 8 17 3 .7
P 1 .7 P 3 .7 /R D 1 3 .3 2 1
19 30 J7 2 3 .4 3
1 8 XT A L 1 A L E /P R O G
SW 1 Y1 29 3 3 .5 4
XTA L2 PSEN 10K
+5VC C 4 3 .6 5
RESET
C 15 31 5 3 .7 6
0 9 E A /V P P R7
1 0 u F /5 0 V 7
RST
C 14 8
33pF 9
R8 A T89C 51
1k
KHOI VI XU LY
0
• Khối xử lý là mạch tích hợp trên
một chip có thể lập trình dung để điều khiển hoạt động của hệ thống, theo
các tập lệnh của người lập trình. Bộ vi điều khiển tiến hành đọc và lưu trử
xử lý thông tin đo thời gian và điều khiển một cơ cấu nào đó.
• Nguyên lý hoạt động: khi được
cấp nguồn, vi xử lý nhận tín hiệu số từ ADC. Sau đó phân tích và xử lý tín
hiệu theo chương trình đã được lập trình trước đó.
• Chức năng của khối: nhận tín
hiệu số từ ADC, sau đó xử lý tín hiệu và hiển thị thông số kết quả lên led 7
đoạn.
.
- -5-
b. Khối chuyển đổi ADC và khối lấy mẫu
J2
J3
+12V 5
1 A -1 2 V 4
2 +12V +5V 3
3 +5V -5 V 2
4 1
LO
H EAD ER OUT VD K TU M AC H N G U O N
+5V R6 22K -1 2 V
U1
1 40 +5V U2
C1
GND V+
J1 2 39 1uF LM 741
3
STA TU S R E F IN -
3 38 2 1 R9 R4 1K +12V
4
POL R EF CAP-
4 37 5 2
100K
O .R REF C AP+ OS2 -
V-
1 5 36 2 R1 270K R3
B12 R E F IN +
2 6 35 6 10
B11 IN H I OUT
3 7 34 C2 103 R5
B10 IN L O
4 8 33 3 11 3 A
B9 COMMON OS1 +
V+
5 9 32 C3 104
B8 IN T
1
6 10 31 C4 334 R 10 100K 1K
B7 AZ
7 11 30
LO
B6 BUF
2
7
8 12 29 R2 270K
B5 REF OUT
9 13 28 -5 V +12V R7
B4 V-
10 14 27 +5V 22K
B3 SEND
11 15 26 +5V
B2 R U N /H O L D
12 16 25 +12V
B1 BUF OSC OUT
17 24
TES T OSC SEL
18 23 Q1
LBEN OSC OUT
19 22
HBEN O S C IN
VAO VDK 20 21
C E /L O A D MODE
6M
7109
Nguyên lý hoạt động: khi ta thực hiện việc đo thì từ OP-AMP741 sẽ thực
hiện việc lấy mẫu thông qua việc lấy điện áp rơi trên điên trở sun R=10 ôm,
sau đó điện áp này sẽ được khếch đại lên 22 lần rồi được đưa qua R=270k và
được đưa vào ADC, ADC sẽ xử lý và đưa vào VDK.
Vout=Rf*(Vin+-Vin-)/Rin
Giới thiệu ICL 7109: 12-Bit, Microprocessor- Compatible A/D Converter
Tính năng
• 12-bit nhị phân (phân cực dương và băng tần rộng-)
• Byte-tổ chức, TTL tương thích 3 trạng thái ngỏ ra và UART(thu phát đa
năng) phối hợp chế độ cho song song đơn giản hay nối tiếp giao diện với hệ
thống vi xử lý.
• RUN / HOLD ngỏ vào và trạng thái ngỏ ra có thể được sử dụng để màn hình
và thời điểm chuyển đổi bộ điều khiển.
• Độ nhiễu thấp (Typ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15μVP-P
• Dòng điện vào (Typ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1 PA
• Hoạt động lên đến 30 chuyển đổi / s.
• On-chip dao động với tần số 3.58MHz.
TV bán dẫn cho 7,5 chuyển đổi / s cho bác bỏ 60Hz.
Có thể cũng được sử dụng với một mạng dao động RC cho tần số đồng hồ
khác
Mô tả
ICL7109 có hiệu suất cao, CMOS, công suất thấp tích hợp A / D chuyển đổi
thiết kế để dễ dàng giao diện với bộ vi xử lý. Các dữ liệu đầu ra (12 bit, phân
cực và trên phạm vi-) có thể được truy cập trực tiếp dưới sự kiểm soát của
- -6-
hai byte cho phép đầu vào và một chip chọn đầu vào cho một giao diện duy
nhất bus song song. Một UART hình thức bắt tay được cung cấp để cho phép
làm việc với ICL7109 tiêu chuẩn công nghiệp UARTs trong việc cung cấp nối
tiếp truyền dữ liệu. Các RUN / HOLD đầu vào và trạng thái đầu ra cho phép
giám sát và kiểm soát thời gian chuyển đổi.
Thông tin
Cực dương được cấp điện áp (GND
để V +). . . . . . . . . . . . . . . . . . .+ 6 V.
Cực âm được cấp điện áp (GND để
V-). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .- 9V.
Điện áp Analog đầu vào (Hoặc
ra) . . . . . . . . . . . . V + để làm chuẩn.
Điện áp đầu vào (Hoặc
ra). . . . . . . . . V + để Vdigital.
Điện áp đầu
vào. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(V +) 0,3 V.
Châns
27/02. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. GND-0.3V.
V+ = +5V, V- = -5V, GND = 0V, TA =
25oC, fCLK = 3.58MHz,
Mô tả chân:
Ký hiệu Mô tả
Chân
Nối đất.
1 GND
Đầu ra mức cao trong suốt quá trình tích phân cho đến
2 Status
khi dữ liệu được khóa. Đầu ra mức thấp khi phần
analog là cấu hình tự động 0.
Phân cực - HI cho đầu vào tích 3 chế độ đầu ra bit dữ
3 POL
cực. liệu.
4 OR Overrange - HI if overranged.
Bit 12 (Bit quan trọng nhất.)
5 B12
6 B11 Bit 11 High = True
- -7-
7 B10 Bit 10 High = True
8 B9 Bit 9 High = True
9 B8 Bit 8 High = True
10 B7 Bit 7 High = True
11 B6 Bit 6 High = True
12 B5 Bit 5 High = True
13 B4 Bit 4 High = True
14 B3 Bit 3 High = True
15 B2 Bit 2 High = True
(Bit ít quan trọng
16 B1 Bit 1
nhất)
Đầu vào mức cao - thường hoạt động. Đầu vào mức
17 TEST
thấp - tất cả các bit đầu ra cao. Lưu ý: đầu vào này được
sử dụng chỉ nhằm mục đích thử nghiệm.
Byte thấp khởi động - Với chế độ (chân 21) thấp, và
18
CE / LOAD (chân 20) thấp, việc này sẽ kích hoạt thứ tự
LBEN
byte đầu ra thấp B1 đến B8.
Với chế độ (chân 21) cao, chân này phục vụ như là một
đầu ra cờ byte thấp được sử dụng trong chế độ hand-
shake.
Kích hoạt tính năng cao Byte - Với chế độ (chân 21)
19
thấp, và CE / LOAD (chân 20) thấp, dùng chân này kích
HBEN
hoạt thứ tự byte đầu ra cao B9 qua B12, POL, OR.
Với chế độ (chân 21) cao, chân này phục vụ như là một
đầu ra là cờ cao byte được sử dụng trong chế độ hand
shake.
Chip Kích hoạt tính năng tải - Với chế độ (chân 21)
20 CE/LOAD
thấp. CE / LOAD phục vụ nhưlà đầu ra master được
kích hoạt. Khi ở mức cao, B1 đến B12, POL, kết quả
đầu ra hoặc bị vô hiệu hóa.
Với chế độ (Chân 21) cao, chân này phục vụ như một
nhấp nháy tải được sử dụng trong chế độ hand shake.
Đầu vào thấp – trực tiếp xuất chế độ, nơi CE / LOAD
21 MODE
(chân 20), HBEN (chân 19) và LBEN (chân 18) hoạt
động như trực tiếp kiểm soát đầu vào đầu ra byte. Xung
đầu vào cao - Nguyên nhân ngay lập tức nhập vào chế
độ hand shake và đầu ra của dữ liệu .
Đầu vào cao - Cho phép CE / LOAD (Chân 20), HBEN
(Chân 19), và LBEN (Chân 18) là kết quả đầu ra.
Bộ dao động đầu vào.
22 OSC IN
Bộ dao động đầu ra.
23 OSC OUT
Chọn bộ dao động - đầu vào cấu hình cao OSC IN, OSC
24 OSC SEL
OUT, buf OSC OUT là bộ dao động RC - đồng hồ sẽ
được cùng một giai đoạn và chu kỳ như là buf OSC
OUT.
- -8-
Đầu vào cấu hình thấp OSC IN, OSC OUT cho bộ dao
động thạch anh – tần số đồng hồ sẽ là 1 / 58 của
tần số buf OSC OUT.
Bộ dao động đầu vào được lưu trong bộ đệm.
25 BUF OSC
OUT
Đầu vào cao - Chuyển đổi mọi 8192 tiếp tục thực hiện
26 RUN/HOLD
các xung đồng hồ.
Đầu vào thấp - Chuyển đổi trong tiến trình hoàn thành,
chuyển đổi sẽ dừng lại ở Auto-Zero 7 đếm trước
tích hợp.
Đầu vào - Được sử dụng trong chế độ hand shake để
27 SEND
cho biết khả năng của một thiết bị bên ngoài để chấp
nhận dữ liệu. Kết nối với +5 V nếu không được sử
dụng.
Cung cấp Analog âm - trên danh nghĩa-5V đối với GND
28 V-
(Pin 1).
Chuẩn điện áp đầu ra - trên danh nghĩa 2.8V xuống từ V
29 REF OUT
+ (Pin 40).
Khuếch đại bộ đệm đầu ra.
30 BUFFER
Điểm Auto Zero – Bên trong lá của Caz.
31 AUTO-ZERO
Tích hợp đầu ra - Bên ngoài lá của CINT.
32 INTEGRATO
R
Analog thường gặp - Hệ thống Auto Zero để chung.
33 COMMON
Vi sai đầu vào cạnh xuống.
34 INPUT LO
Vi sai đầu vào cạnh lên.
35 INPUT HI
Vi sai chuẩn đầu vào dương.
36 REF IN +
Tụ mẫu dương.
37 REF CAP+
Tụ mẫu âm.
38 REF CAP-
Vi sai chuẩn đầu vào âm.
39 REF IN-
Cung cấp điện áp dương – trên danh nghĩa đối với GND
40 V+
(chân 1)
Mô tả chi tiết
Mục Analog
Các mạch tương đương với mục Analog cho ICL7109. Khi RUN / HOLD đầu
vào được mở hoặc kết nối với V +, mạch sẽ thực hiện chuyển đổi ở tỷ lệ
xác định bởi các tần số đồng hồ (8.192 đồng hồ thời gian mỗi chu kỳ). Mỗi
chu kỳ đo được chia thành ba giai đoạn như trong hình 3. Họ là (1) tự động
bằng không (A-Z), (2) tín hiệu tích hợp (INT) và (3) de-tích hợp (DE)
- -9-
Tích phân khuếch đại điển hình sóng ra
Giai đoạn Auto-Zero
Trong thời gian tự động bằng không ba điều xảy ra. Thứ nhất, đầu vào cao,
thấp là bị ngắt kết nối từ các chân và trong nội bộ ngắn mạch đến tương tự
chung. Thứ hai, các tham chiếu tụ tính vào điện áp tham chiếu. Thứ ba, một
vòng phản hồi đóng trên hệ thống tính phí tự động-không tụ CAZ để bù đắp
cho điện áp offset trong bộ khuếch đại đệm, tích hợp, và so sánh. Kể từ khi so
sánh được kèm trong vòng lặp, tính chính xác AZ được giới hạn bởi các tiếng
ồn của hệ thống. Trong mọi trường hợp, bù đắp được gọi là đầu vào
ít hơn 10μV.
Giai đoạn tín hiệu tích hợp
Trong tín hiệu tích hợp, các vòng lặp tự động không được mở ra, các nội bộ
ngắn được loại bỏ, và các đầu vào nội bộ cao và thấp được kết nối với các
chân bên ngoài. Việc chuyển đổi sau đó tích hợp điện áp khác nhau giữa
TRONG HI và LO TRONG trong một thời gian cố định. Điều này vi sai điện
áp có thể được trong một rộng. Hình thức phổ biến nhiều của các yếu tố đầu
vào. Vào cuối giai đoạn này, chiều phân cực của tín hiệu tích hợp được xác
định.
Đầu vào khác nhau
Các điện áp đầu vào có thể chấp nhận khác biệt bất cứ nơi nào trong Hình
thức phổ biến loạt các bộ khuếch đại đầu vào, hay cụ thể từ 1V dưới đây
cung cấp tích cực để 1.5V trên việc cung cấp tiêu cực.Trong phạm vi này, hệ
thống này có một CMRR của 86dB điển hình.Tuy nhiên, cần được thực hiện
để đảm bảo đầu ra tích hợp không bão hòa. Một điều kiện trường hợp xấu
nhất sẽ là một lớn tích cực phổ biến chế độ điện áp với quy mô gần đầy đủ
âm vi sai điện áp đầu vào. Các tín hiệu đầu vào âm lái tích hợp tích cực khi
hầu hết các swing của nó đã được sử dụng hết do điện áp chế độ tích cực
chung. Đối với những ứng dụng quan trọng xích đu tích hợp đầu ra có thể
được giảm xuống hơn swing nên 4V quy mô toàn với sự mất mát ít độ chính
xác. Các đầu ra tích hợp có thể xoay quanh trong vòng 0.3V của hoặc cung
cấp mà không mất tuyến tính.
- - 10 -
Phần Analog của ICL 7109
ICL7109 có, tuy nhiên, được tối ưu cho hoạt động với mặt bằng chung tương
tự kỹ thuật số gần. Với nguồn cung cấp điện của +5 V và-5V, điều này cho
phép tích hợp đầy đủ quy mô 4V sai số tích cực hay tiêu cực như vậy, tối đa
hóa hiệu quả hoạt động của bộ phận tương tự.
Phần giá trị lựa chọn
Đối với hiệu suất tối ưu của phần tương tự, cần được thực hiện trong việc
lựa chọn giá trị cho các nhà tích hợp tụ và điện trở, tụ điện không tự động,
điện áp tham chiếu, và tỷ lệ chuyển đổi. Những giá trị này phải được lựa
chọn cho phù hợp với ứng dụng cụ thể. Việc xem xét quan trọng nhất là đầu
ra tích hợp, sai số (đối với đầu vào toàn diện) là càng lớn càng tốt.
Đối với ví dụ, với ± 5V cung cấp và chung kết nối GND, nhà tích hợp
thongthường ở quy mô sản lượng đủ là ± 4V. Kể từ khi đầu ra tích hợp có
thể đến từ nguồn cung cấp hoặc 0.3V không đáng kể ảnh hưởng đến tuyến
tính, một đầu ra tích hợp 4V sai số cho phép 0.7V cho các biến thể về sản
lượng đu do thành phần bộ dao động giá trị và dung sai. Với ± 5V cung cấp và
một loạt chế độ chung của ± 1V yêu cầu, các thành phần giá trị cần được lựa
chọn để cung cấp tích hợp đầu ra ± 3V sai số. Tiếng ồn và roll-over sẽ hơi
tồi tệ hơn trong ± 4V trường hợp. Đối với phạm vi lớn hơn điện áp chế độ
thông thường, nhà tích hợp swing đầu ra phải được giảm hơn nữa. Điều này
sẽ tăng cả tiếng ồn và roll-over lỗi. Để cải thiện hiệu suất, vật tư của 6V ±
có thể được sử dụng.
Lồng ghép các điện trở
Cả hai bộ khuếch đại đệm và tích hợp các có một loại A đầu ra sân khấu với
100μA của hiện hoạt động gì. Họ cung cấp 20μA của ổ đĩa hiện hành với
dòng kẻ không đáng kể. Các điện trở tích hợp phải đủ lớn để ở lại trong khu
vực này rất tuyến tính trên điện áp đầu vào nhiều, nhưng đủ nhỏ quá mức rò
- - 11 -
rỉ yêu cầu không được đặt trên bàn máy tính. Đối với 409.6mV fullscale,
200kΩ là gần tối ưu và tương tự như một 20kΩ cho một 409.6mV quy
mô. Đối với các giá trị khác của điện áp quy mô đầy đủ, RINT nên được lựa
chọn bởi mối quan hệ:
Điện áp tham chiếu
Các đầu vào tương tự cần thiết để tạo ra một sản lượng quy mô đầy đủ 4096
được tính là VIN = 2VREF. Đối với quy mô bình thường, một tài liệu tham
khảo của 2.048V được sử dụng cho một quy mô đầy đủ 4.096V, và 204.8mV
nên được sử dụng cho một quy mô toàn 0.4096V. Tuy nhiên, trong nhiều ứng
dụng mà các A / D là cảm nhận đầu ra của một bộ chuyển đổi, sẽ có một
yếu tố quy mô khác với sự thống nhất giữa các điện áp đầu ra tuyệt đối để
được đo và một mong muốn đầu ra kỹ thuật số. Ví dụ, trong một hệ thống
cân, đong, nhà thiết kế có thể muốn có một quy mô đọc đầy đủ khi điện áp từ
bộ chuyển đổi là 0.682V. Thay vì lái xe đầu vào xuống 409.6mV, điện áp đầu
vào phải được đo trực tiếp và một điện áp tham chiếu của 0.341V nên được
được sử dụng. Thích hợp cho việc tích hợp các giá trị điện trở và tụ điện
được 33kΩ và 0.15μF. Điều này tránh được một chia về đầu vào. Một ưu
điểm khác của hệ thống này xảy ra khi một số không đọc là mong muốn cho
đầu vào khác không. Nhiệt độ và trọng lượng đo với một bì hoặc bù đắp là
những ví dụ. Bù đắp có thể được giới thiệu bằng cách kết nối điện áp đầu ra
các bộ chuyển đổi giữa phổ biến và tương tự cao, và bù điện áp giữa thấp
phổ biến và tương tự, quan sát cực cẩn thận. Tuy nhiên, trong các hệ thống
dựa trên bộ vi xử lý sử dụng ICL7109, nó có thể có hiệu quả hơn để thực
hiện các loại hình rộng hoặc trừ bì kỹ thuật số sử dụng phần mềm.
Chế độ đầu vào
Chế độ đầu vào được sử dụng để kiểm soát chế độ đầu ra của chuyển
đổi. Khi chân MODE là thấp hoặc trái mở (điều này đầu vào được cung cấp
với một điện trở kéo xuống để đảm bảo một mức độ thấp khi chân được
mở), bộ chuyển đổi này là đầu ra của nó "trực tiếp" chế độ, nơi mà các dữ
liệu đầu ra là truy cập trực tiếp theo sự kiểm soát của chip và byte cho phép
đầu vào. Khi Chế độ đầu vào là xung cao, bộ chuyển đổi vào UART các. Hình
thức bắt tay và đầu ra dữ liệu trong hai byte, sau đó trở lại chế độ "trực
tiếp". Khi các đầu vào MODE là trái cao, bộ chuyển đổi sẽ xuất dữ liệu ở
chế độ bắt tay
- - 12 -
tại cuối mỗi chu kỳ chuyển đổi. (Xem phần "bắt tay Mode "để biết thêm chi
tiết).
- - 13 -
c. khối hiển thị:
J5
1 R 1 10k
2 R 2 10k
3 R 3 10k
4 R 4 10k
5 R 5 10k
+5VC C
3 3 3 3 3
+5VC C 1 Q1 1 Q2 1 Q3 1 Q4 1 Q5
J7 A564 A564 A564 A564 A564
2 2 2 2 2
1 8 D1 8 D2 8 D3 8 D4 8 D5
LED 7 LED 7 LED 7 LED 7 LED 7
Vcc Vcc Vcc Vcc Vcc
+5VC C A7 A7 A7 A7 A7
A A A A A
B6 B6 B6 B6 B6
B B B B B
C4 C4 C4 C4 C4
C C C C C
D2 D2 D2 D2 D2
D D D D D
E1 E1 E1 E1 E1
E E E E E
F9 F9 F9 F9 F9
F F F F F
G1 0 G1 0 G1 0 G1 0 G1 0
G G G G G
O5 O5 O5 O5 O5
O O O O O
J6
1 R 6 220 A
2 R 7 220 B
3 R 8 220 C
4 R 9 220 D
5 R 10 220 E
6 R 11 220 F
7 R 12 220 G
KHOI LED HIEN THI
8 R 13 220 O
Nguyên tắc hoạt động:
Tín hiệu vào được phân tích và chuyễn đổi thong qua bộ chuyển đổi
ADC. Tín hiệu này được vi điều khiển xử lý và đưa ra hiển thị bằng led 7
đoạn.
Chức năng:
Khối hiển thị sử dụng led 7 đoạn,dùng để hiển thị kết quả.
Khối này gồm 5 led 7 đoạn, 5 transitor có thể sử transitor loại A564 hoặc
2N3905 hoặcmộttransitor PNP khác có thông số phù hợp. Các điện trở 10k
đảm bảotransitor luôn hoạt động ở chế độ ngắt/dẫn(đảm bảo khi led 7 đoạn
đang ở trạng thái OFFsẽ bị tắt hoàn toàn, không bị sáng mờ mờ).
Như vậy led 7 đoạn nhận một dữ liệu8 bit từ Vi điều khiển để điều khiển
hoạt động sáng tắt của từng led led đơn trong nó, dữliệu được xuất ra điều
khiển led 7 đoạn thường được gọi là "mã hiển thị led 7 đoạn.Trong sơ đồ
trên, led 7 đoạn được sử dụng là loại có Anode chung, với tất cả cácchân
nhận tín hiệu được kết nối với Port 0 đã qua điện trở hạn dòng. Để điều
khiểnON/OFF cho các led 7 đoạn, sử dụng transitor loại PNP, transitor này
nhận dòng điềukhiển từ một ngõ ra của Vi điều khiển, led 7 đoạn sẽ được
ON khi tín hiệu từ vi điều khiển đến transitor ở mức 0 va OF khi tín hiệu từ vi
điều khiển đến transitor ở mức1.
- - 14 -
d. Khối nút nhấn:
+5VC C
SW 2
MODE
3 .2
R9
10k
SW 3
IN C
1 .4
R 10
10k
SW 4 R 11
DEC 10k
1 .5
0
KHOI NUT NHAN
Nguyên lý hoạt động: khi nút được nhấn (ON) ta sẽ nhận được mức 0, khi
nút không được nhấn (OFF) ta nhận được mức 1.
Chức năng: Điều chỉnh cài đặt các thông số cho mạch hoạt đông.
e. khối rơle:
J8
1 R A TAI C AN D O D O N G
HI
2
LS1 C O IL 1
0 4
A 3 D6
5 D IO D E
8
6 C O IL 2
7
C O IL 1 1
C O IL 2 2 R 12
1 .6 Q1
2N 1069
1k
R ELAY 12V
0
KHOI RELAY CHONG QUA TAI
Nguyên lý hoạt động: khi giá trị dòng điên bằng giá trị cài đặt thì role được
tác động, dòng điên được ngắt. Role biến đổi dòng điện thành từ trường thông
qua cuộn dây, từ trường lại tạo lực cơ học thông qua lực hút để thực hiện
đông tác đóng mở .
- - 15 -
Chức năng : Ngắt dòng điện khi dòng điện thực tại lớn hơn dòng điện cho
phép đã cài đặt ban đầu
f. Khối nguồn
-5 V C C
U5
R 13
LM 7905
2 3 -5 V C C
VI VO
1k
C 16 C 18 C 19 C 17 D7
GND
104 104
1 0 0 0 u F /2 5 2 2 0 0 u F /2 5 LED
J11
1
GND
J9
+5V C C 5
0
1 0V AC J1 -5 V C C 4
2 +5VC C +12VC C 3
3 -1 2 V C C 2
2 GND 1
U1
+5VC C R1 1
LM 7805
0 - +
D1 1 3 +5V C C
VI VO
N G U O N 9VAC
1k 0 HEADER 5
C1 C3 C4 C2 D2
GND
104 104 2 2 0 0 u F /2 5
1 0 0 0 u F /2 5 LED
6V AC
2
U3
LM 7912
LO
0
R3
2 3 -1 2 V C C
GND
VI VO
1k
C9 C 11 C 12 C 10 D5
104 104
1 0 0 0 u F /2 5 2 2 0 0 u F /2 5 LED
1
J10
GND
1 0V AC
2
0
3
J2
+12V C C
- +
D3
HI
0
N G U O N 15VA C 2
U2
R2 1
LM 7812
1 3 +12VC C
VI VO
1k
24VAC C5 C7 C8 C6 D4
GND
104 104 2 2 0 0 u F /2 5
1 0 0 0 u F /2 5 LED
2
GND
KHOI NGUON
0
Nguyên lý hoạt động: Nhận dòng điện từ biến áp U=6VAC và U=24VAC.
Qua cầu diode dòng điên AC sẽ được chuyễn đổi thành dòng điện DC, các tụ
có nhiệm vụ nắng dòng điện.Su đó dòng điện đi qua ICLM7805 tạo điện áp
cố định là 5V, ICLM7905 tạo điện áp cố định là -5V, ICLM7812 tạo điện áp
cố định là 12V, ICLM7912 tạo điện áp cố định là -12V. Các led đơn hiển thị
báo hiệu có dòng điện đi qua, báo hiệu ổn định.
Chức năng: cung cấp nguồn áp DC: 5V, -5V,12V,-12V cho mạch hoạt động.
Chương 3: Viết chương trình
Lưu đồ thuật giả:
Chương trình chính main:
- - 16 -
:
Chương trình con: LAMKETIEP
- - 17 -
BEGIN
LCALL GIAIMA_ADC
LCALL BAOVEQUADONG
LCALL GIAIMA_7DOAN
LCALL HIENTHI
END
- - 18 -
Chương trình con cài đặt bảo vệ quá dòng:
- - 19 -
Chương trình con giải mã mode:
Chương trình con giải mã ADC:
- - 20 -
Giải mã led 7 đoạn:
nguon tai.lieu . vn