Xem mẫu
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
4.2. Ph©n c«ng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn
Stt Chøc n¨ng Ch©n chip Ký hiÖu
TÝn hiÖu ®Çu vµo
1 C¶m biÕn nhiÖt ®é Ta P0.7 CBN
2 C¶m biÕn ¸p suÊt P P0.6 CBS
3 Ap suÊt ®Æt ASD
4 C¶m biÕn bøc x¹ Qs P0.3 CBB
5 Nót Ên SET P1.6 SET
6 Nót Ên CANCEL P1.4 CANCEL
7 Nót Ên DOWN P1.3 DOWN
8 Nót Ên UP P1.2 UP
TÝn hiÖu ®Çu ra
1 Van lµm viÖc (R¬ le cho ®éng c¬ b−íc) P0.1 VLV
2 Van tho¸t hiÓm (R¬ le) P0.2 VTH
3 §éng c¬ b¬m (R¬ le) P0.4 DCB
4 §Ìn b¸o HT lµm viÖc b×nh th−êng (Led) P0.0 D0
5 §Ìn b¸o HT èng bÞ t¾c (Led) P1.5 DT
6 §Ìn b¸o HT èng bÞ vì (Led) P1.7 DV
4.3. ThuËt to¸n ®iÒu khiÓn
Ta cã s¬ ®å thuËt to¸n nh− sau:
- 89 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
- 90 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
H×nh 4 – 4 : S¬ ®å thuËt to¸n ®iÒu khiÓn ng¾t.
- 91 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
220VAC
1
2
J4
24VDC K1
4
3
5
D1 8
6
7 1 2
2
1
J1 Dong_co_bom 10K 2
1 C828
2 RELAY Dong_co Dong co bom
1
K2
3
4
24VDC 3
5
8
6
7 1 2
D2 1
2
2
J2 VLV 10K Van lam v iec
RELAY Van_lam_v iec
1 C828
2
1
K3
3
4
24VDC 3
5
8
6
7 1 2
D3 1
2
2
J3 VTH 10K Van thoat hiem
RELAY Van_thoat_hiem
1 C828
2
1
3
H×nh 4 - 6: S¬ ®å m¹ch lùc
- 92 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
4.4.ThuyÕt minh s¬ ®å
• M¹ch ®iÒu khiÓn
Trong s¬ ®å m¹ch ®iÒu khiÓn cã mµn h×nh hiÓn thÞ kÕt qu¶ LCD ®−îc nèi víi
c¸c ch©n chip cña cæng P2, c¸c tÝn hiÖu vµo ra t−¬ng tù ®−îc nèi vµo c¸c ch©n
cña cæng P0, P1. N¨m nót nhÊn bµn phÝm SET, CANCEL, DOWN, UP,
RESET ®−îc nèi víi c¸c ch©n: P1.6, P1.4, P1.3, P1.2 vµ ch©n XRES ngoµi ra
cæng kÕt nèi m¸y tÝnh qua cæng COM vµo IC MAX 232 ®−a tÝn hiÖu vµo ch©n
P1.0 vµ P1.1. Khi ®ã phô thuéc vµo c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ c¸c c¶m biÕn mµ
ch−¬ng tr×nh xö lý kÝch ho¹t hoÆc kh«ng kÝch c¸c ch©n chip, ®−a hiÓn thÞ c¸c
bé th«ng sè ®iÒu khiÓn lªn LCD ®Ó dÔ quan s¸t trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn.
Trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn ta ®· tiÕn hµnh cµi ®Æt c¸c th«ng sè cÊu h×nh cho
chip vi ®iÒu khiÓn. C¸c tÝn hiÖu t−¬ng tù tõ c¶m biÕn ®−îc ®−a vµo ch©n chip
th«ng qua c¸c bé biÕn ®æi ADC vµ c¸c kh©u khuyÕch ®¹i Gain ®Ó chip xö lý.
TÝn hiÖu ra tõ chip ®−îc ®−a tíi m¹ch lùc ®Ó kÝch ®ãng më c¸c r¬ le.
• M¹ch lùc
TÝn hiÖu ra tõ chip lµ kho¶ng 2 - 5 VDC vµ dßng kho¶ng 50 - 100 mA do
®ã ta kh«ng thÓ dïng nguån nµy trùc tiÕp ®ãng më c¸c r¬ le hay vËn hµnh c¸c
®éng c¬ do ®ã ta ph¶i ®−a vµo ch©n baz¬ cña c¸c Tranzitor. Khi cã tÝn hiÖu tõ
chip ra lµm cho c¸c Tranzitor nµy më vµ khi ®ã sÏ cho nguån 24VDC bªn
ngoµi truyÒn qua cuén d©y lµm viÖc cña c¸c r¬ le 24VDC ®Ó ®ãng më c¸c tiÕp
®iÓm nèi m¸y b¬m vµ c¸c van ®iÒu khiÓn víi nguån xoay chiÒu. C¸c diode
D1,D2, D3 lµm nhiÖm vô chèng dßng ng−îc.
4.5. Lùa chän thiÕt bÞ
* C¸c ®Çu vµo cho bé ®iÒu khiÓn
- §Çu vµo Analog [0 - 5 V] t−¬ng øng víi tÝn hiÖu cña c¶m biÕn nhiÖt.
Do ®iÒu kiÖn kh«ng cho phÐp cho nªn t«i kh«ng chÕ t¹o ra c¸c c¶m biÕn ®é
Èm, c¶m biÕn ¸p suÊt, c¶m biÕn bøc x¹ mµ thay vµo ®ã lµ ®−a tÝn hiÖu analog
tõ 0 ®Õn 5 VDC vµo ch©n chip thay cho c¶m biÕn. Riªng víi c¶m biÕn nhiÖt
chóng t«i dïng lo¹i c¶m biÕn LM335.
- 93 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
LM335 là cảm biến đo nhiệt độ được tích hợp từ các chất bán dẫn có
thể đo nhiệt độ rất chính xác và dễ dàng chuẩn hoá. Nó làm việc như một
diode Zener, LM335 có điện áp đánh thủng tỉ lệ trực tiếp với nhiệt độ tuyệt
đối là 10mV/oK.
Khi kiểm tra ở 25oC thì LM335 có sai số nhỏ hơn 1oC.
Không giống như các cảm biến khác, LM335 có đầu ra tuyến tính.
LM335 được ứng dụng trong phạm vi nhiệt độ từ -40oC ÷ 100oC. Trở
kháng thấp và đầu ra tuyến tính đã làm cho việc ghép nối mạch ra và mạch
điều khiển trở nên rất đơn giản.
+ Các đặc ®iÓm của LM335
VCC
- Đo trực tiếp nhiệt độ Kelvin.
R2
- Dòng làm việc từ 400µA ÷ 5mA. 2.2K
Output
- Trở kháng động nhỏ hơn 1Ω.
3
10mV/oK
2
D1 R1
- Kiểm tra dễ dàng. LM335
32 10K
- Phạm vi nhiệt độ đo rộng. 1
1
- Gi¸ thµnh h¹.
+ Chuẩn hoá LM335
LM335 có một phương pháp chuẩn hoá thiết bị dễ dàng cho độ chính
xác cao. Nối nhánh hiệu chỉnh của LM335 với một biến trở 10KΩ (biến trở
chỉnh tinh).
Bởi vì đầu ra của LM335 tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối. Do đó với việc
điều chỉnh biến trở, đầu ra cảm biến sẽ cho 0V tại 0oK.
Sai số điện áp đầu ra chỉ là sai số độ dốc (do đầu ra tuyến tính theo
nhiệt độ). Vì vậy, chuẩn hoá độ dốc tại một nhiệt độ sẽ làm đúng tất cả các
nhiệt độ khác.
Điện áp đầu ra của cảm biến được tính theo công thức:
T
VoutT = VoutT0* (4-1).
T0
- 94 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
Trong đó: T là nhiệt độ chưa biết.
T0 là nhiệt độ tham chiếu.
Cả hai đều tính bằng nhiệt độ Kelvin.
Bằng cách chuẩn hoá đầu ra tại một nhiệt độ sẽ làm đúng đầu ra cho tất cả
các nhiệt độ khác. Thông thường đầu ra được lấy chuẩn là 10mV/oK.
Ví dụ tại 25oC ta sẽ có đầu ra có điện áp là 2,98V.
Tuy nhiên, LM335 cũng như bất kỳ loại cảm biến nào khác, sự tự làm
nóng có thể làm giảm độ chính xác.
* C¸c ®Çu ra cho bé ®iÒu khiÓn.
- §Çu ra r¬ le (Dßng ®iÖn cho phÐp lµ 3A).
* Giao diÖn truyÒn th«ng.
- TruÒn th«ng RS232 (COM PORT)
* Giao diÖn ng−êi m¸y.
- Bµn phÝm gåm 5 nót Ên.
- Mµn h×nh tinh thÓ láng LCD (2 dßng 16 ký tù)
- C¸c ®Ìn LED biÓu thÞ chÕ ®é ho¹t ®éng.
* C¸c linh kiÖn ®−îc dïng trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ m¹ch:
3 r¬ le ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn 24VDC.
5 phÝm Ên.
1 LCD lµ module hiÓn thÞ tu©n theo chuÈn c«ng nghiÖp cña Hitachi
HD44780.
Th«ng sè cña module LCD:
LCD
VDD
VSS
VEE
RW
RS
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
E
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
- 95 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
- Module gåm hai dßng 16 ký tù.
- Ch©n Vss vµ Vdd lµ hai ch©n cung cÊp nguån.
- Ch©n DB0 - DB7 lµ 8 ch©n d÷ liÖu.
- Ch©n E lµ ch©n cho phÐp ®äc/ghi bus d÷ liÖu.
- Ch©n R/W lµ ch©n ®äc/ghi.
- Ch©n RS lµ ch©n lùa chän thanh ghi trong module.
Ch©n A, K lµ hai ch©n cung cÊp ®iÖn ¸p cho ®Ìn nÒn cña mµn h×nh.
Vcc,Vss lµ ch©n nguån +5V vµ ch©n ®Êt cßn VEE ®−îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ®é
t−¬ng ph¶n
RS (Register Select )- chän thanh ghi.
Cã 2 thanh ghi rÊt quan träng bªn trong LCD. Ch©n RS ®−îc dïng ®Ó
chän c¸c thanh ghi nµy. NÕu RS = 0 th× thanh ghi m· lÖnh ®−îc chän, cho
phÐp ng−êi dïng göi m· lÖnh ch¼ng h¹n nh− xo¸ mµn h×nh, ®−a con trá vÒ ®Çu
dßng. NÕu RS = 1 th× thanh ghi d÷ liÖu ®−îc chän vµ cho phÐp ng−êi dïng göi
d÷ liÖu cÇn hiÓn thÞ lªn LCD.
R/W (Read/Write )- Ch©n ®äc ghi cho phÐp ng−êi dïng ®äc/ ghi th«ng
tin tõ chip lªn LCD. R/W = 0 th× ®äc, cßn R/W = 1 th× ghi.
E (Enable )- Ch©n cho phÐp E ®−îc LCD sö dông ®Ó chèt th«ng tin hiÖn
cã trªn ch©n d÷ liÖu. Khi d÷ liÖu ®−îc cÊp ®Õn ch©n d÷ liÖu th× mét xung møc
cao-xuèng-thÊp ®−îc ¸p ®Õn ch©n E ®Ó LCD chèt d÷ liÖu trªn ch©n d÷ liÖu.
Xung nµy ph¶i réng tèi thiÓu 450ns.
1 chip PsoC CY8C27443-24PI
ý nghÜa cña c¸c ch©n
* Ký hiÖu P0[0] lµ ch©n sè 0 cña cæng P0 (t−¬ng tù víi c¸c cæng kh¸c).
* AI( Analog Input) ®Çu vµo t−¬ng tù.
* AIO (Analog Input/Output) lµ ®Çu vµo ra t−¬ng tù.
* SMP (Switch Mode Pump) lµ ch©n lùa chän chÕ ®é kÝch ®iÖn ¸p, ®−îc
sö dông khi ho¹t ®éng víi nguån ®iÖn ¸p thÊp 1.0V.
* External VREF lµ ch©n lÊy ®iÖn ¸p tham chiÕu tõ bªn ngoµi.
* External AGND lµ ch©n lÊy ®iÖn ¸p AGND lµm tham chiÕu tõ bªn ngoµi.
- 96 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
H×nh 4-7: S¬ ®å ch©n chip CY8C27443
* EXTCLK lµ ch©n xung nhÞp tõ bªn ngoµi
* XRES lµ ch©n cho phÐp khëi ®éng l¹i chip tõ bªn ngoµi.
* I2C SDA lµ ch©n truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp trong truyÒn th«ng I2C.
* I2C CLK lµ ch©n truyÒn xung nhÞp trong truyÒn th«ng I2C.
* XTALin vµ XTALout lµ hai ch©n lÊy xung nhÞp th¹ch anh tõ bªn ngoµi.
* Ch©n Vss vµ Vdd lµ ch©n nguån cÊp cho chip.
Mét IC æn ¸p LM7805 lµ lo¹i IC víi ®Çu vµo lµ ®iÖn ¸p tõ 5 ®Õn 25V
vµ ®Çu ra lµ ®iÖn ¸p æn ®Þnh ë 5V.
U3
LM7805/TO
1 2
VIN VOUT
GND
3
H×nh 4-8 : S¬ ®å ch©n cña IC LM7805
Mét IC MAX 232 lµ lo¹i IC cho phÐp chuyÓn ®æi truyÒn th«ng nèi
tiÕp víi truyÒn th«ng RS232.
Mét IC MAX 232 lµ lo¹i IC cho phÐp chuyÓn ®æi truyÒn th«ng nèi
tiÕp víi truyÒn th«ng RS232.
U3
5 2
T1IN T1OUT
4 3
T2IN T2OUT
14 1
T3IN T3OUT
15 20
T4IN T4OUT
19 16
T5IN T5OUT
8
C1+
10
C1-
11
C2+
12
C2-
17
SD
9
V+
13
V-
MAX232
- 97 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
Mét bé nguån ngoµi 220VAC, 24VAC vµ mét sè phô kiÖn nh− mét
sè tô läc, jack tÝn hiÖu…
4.6.CÊu h×nh cho c¸c User Module cña chip CY8C27443
H×nh 4-8: S¬ ®å cÊu h×nh chip CY8C27443
- 98 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
- §å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn Th¸i Häc - Líp T§H 46
H×nh 4-9: CÊu h×nh ch©n chip.
Module ADCINC lµ module chuyÓn ®æi sè sang
t−¬ng tù
Input : LÊy tõ khèi t−¬ng tù ACB0
Clock Phase: Pha xung nhÞp ë chÕ ®é b×nh th−êng
Module LCD lµ module hiÓn thÞ c¸c gi¸ trÞ dïng
®Ó giao tiÕp ng−êi m¸y.
LCDPort : Cæng kÕt nèi Port_2
BarGraph : Enable Cho phÐp cÊu h×nh ®å
ho¹ trªn LCD
Module PGA: Module khuÕch ®¹i kh«ng ®¶o cã
t¸c dông khi ®Çu vµo lµ t−¬ng tù. HÖ sè cã thÓ
thay ®æi th«ng qua ch−¬ng tr×nh lËp tr×nh.
- Gain : 1.000 §Æt hÖ sè khuÕch ®¹i b»ng 1.
- Input: analogColumn_InputMUX_0 ®Çu vµo
cña bé khuÕch ®¹i.
- 99 -
Khoa C¬ §iÖn Tr−êng §HNN I - Hμ Néi
nguon tai.lieu . vn
