Xem mẫu
- • CLKIN vµ CLKR
CLKIN lµ ch©n vµo, nèi tíi ®ång hå ngoµi th× ®ång hå ngoµi ®−îc sö
dông ®Ó t¹o thêi gian. Tuy nhiªn, ADC804 còng cã mét bé xung ®ång hå trªn
chip. §Ó dïng ®ång hå trong (còng ®−îc gäi lµ ®ång hå riªng ) cña ADC804
th× c¸c ch©n CLKIN vµ CLKR ®−îc nèi tíi mét tô ®iÖn vµ mét ®iÖn trë nh−
h×nh 3.3
+5V
20
U1
10K 6 18
VCC
+IN DB0
7 17
-IN DB1
8 16
AGND DB2
9 15
VREF/2 DB3
19 14
CLKR DB4 13
ADC0804 DB5 12
DB6
10K 4 11
CLKIN DB7
3
WR
1 5
CS INTR
150pF 2
RD
10
GND
Thuong mo
START
H×nh 3.3 - S¬ ®å m¹ch ngoµi cña ADC804.
Trong tr−êng hîp nµy tÇn sè ®ång hå ®−îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc:
f=1/1.1RC
Gi¸ trÞ th«ng th−êng cña c¸c ®¹i l−îng trªn lµ R=10 kΩ
C=150pF vµ tÇn sè nhËn ®−îc lµ f=606 KHz cã thêi gian chuyÓn ®æi lµ
110μs
• Ng¾t INTR (Interrupt).
Ng¾t hay cßn gäi lµ “ kÕt thóc viÖc chuyÓn ®æi”. §©y lµ ch©n tÝch cùc
møc thÊp. B×nh th−êng ch©n nµy ë tr¹ng th¸i cao vµ khi viÖc chuyÓn ®æi
hoµn tÊt th× nã xuèng thÊp ®Ó b¸o cho biÕt lµ d÷ liÖu ®−îc chuyÓn ®æi ®· s½n
sµng ®Ó lÊy ®i. Sau khi INTR xuèng thÊp, cÇn ®Æt CS = 0 vµ göi ®i mét xung
cao xuèng thÊp tíi ch©n RD ®Ó ®−a d÷ liÖu ra.
- • +in vµ -in. §©y lµ 2 ®Çu vµo t−¬ng tù vi sai
Vµ ta cã Vin =+in - (-)in. Th«ng th−êng - in ®−îc nèi xuèng ®Êt vµ +in
®−îc dïng lµm ®Çu vµo t−¬ng tù .
• VCC lµ ch©n nguån +5V. Ch©n nµy cßn ®−îc dïng lµm ®iÖn ¸p tham
chiÕu khi ®Çu vµo VREF/2 (ch©n 9 ) ®Ó hë.
• VREF/2: Ch©n 9 lµ ®iÖn ¸p ®Çu vµo t−¬ng tù ®−îc dïng lµm ®iÖn ¸p
tham chiÕu.
NÕu ch©n nµy hë (kh«ng ®−îc nèi) th× ®iÖn ¸p ®Çu vµo t−¬ng tù cho
ADC 804 n»m trong d¶i 0 ®Õn 5V (gièng nh− ch©n Vcc). Tuy nhiªn cã nhiÒu
øng dông mµ ®Çu vµo t−¬ng tù ¸p ®Õn Vin kh¸c víi d¶i 0 ®Õn 5V. Ch©n
VREF/2 ®−îc dïng ®Ó thùc hiÖn c¸c ®iÖn ¸p ®Çu vµo cã d¶i kh¸c víi 0 - 5V.
VÝ dô nÕu d¶i ®Çu vµo t−¬ng tù cÇn biÕn ®æi tõ 0 ®Õn 4V th× VREF/2 ®−îc nèi
víi +2V
H×nh 3.4 lµ biÓu diÔn d¶i ®iÖn ¸p Vin ®èi víi c¸c ®Çu vµo VREF/2 kh¸c
nhau
VREF/2(V) Vin(V) KÝch th−íc
b−íc(mV)
Hë 0 ®Õn 5 5/256=19.53
2.0 0 ®Õn 4 4/256=15.62
1.5 0 ®Õn 3 3/256=11.71
1.28 0 ®Õn 2.56 2.56/256=10
1.0 0 ®Õn 2 2/256=7.81
0.5 0 ®Õn 1 1/256=3.90
H×nh 3.4 - B¶ng quan hÖ ®iÖn ¸p VREF/2 víi Vin.
• DB0 – DB7 lµ c¸c ch©n ra d÷ liÖu sè (DB7 lµ bit cao nhÊt vµ DB0 lµ bit
thÊp nhÊt
LSB). C¸c ch©n nµy ®−îc ®Öm ba tr¹ng th¸i vµ d÷ liÖu ®· ®−îc chuyÓn ®æi chØ
®−îc truy cËp khi ch©n CS = 0 vµ ch©n RD ®−a xuèng thÊp.
- Tõ nh÷ng tr×nh bµy trªn, ta cã thÓ tãm t¾t c¸c b−íc khi ADC804 thùc hiÖn
chuyÓn ®æi d÷ liÖu lµ:
1 . BËt CS = 0 vµ göi mét xung thÊp lªn cao tíi ch©n WR ®Ó b¾t ®Çu
chuyÓn ®æi.
2 . Duy tr× kiÓm tra ch©n INTR . NÕu ch©n INTR xuèng thÊp th× viÖc
chuyÓn ®æi ®−îc hoµn tÊt vµ cã thÓ chuyÓn sang b−íc tiÕp theo. NÕu INTR
cßn cã møc cao th× tiÕp tôc th¨m dß cho ®Õn khi nã xuèng thÊp.
3 . Sau khi ch©n INTR xuèng thÊp, bËt CS = 0 vµ göi mét xung cao
xuèng thÊp ®Õn ch©n RD ®Ó nhËn d÷ liÖu tõ chip ADC804.
Ph©n chia thêi gian cho qu¸ tr×nh nµy ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 3.5
CS
WR B¾t ®Çu chuyÓn ®æi
INTR
KÕt thóc chuyÓn ®æi
RD B¾t ®Çu ®äc d÷ liÖu
D0-D7
Ra d÷ liÖu
H×nh 3.5 - Ph©n chia thêi gian ®äc vµ ghi cña ADC804.
3.1.3. Khèi ®o nhiÖt ®é.
§o nhiÖt ®é lµ mét ph−¬ng thøc ®o l−êng kh«ng ®iÖn, ®o nhiÖt ®é ®−îc
chia thµnh nhiÒu d¶i:
* §o nhiÖt ®é thÊp.
* §o nhiÖt ®é trung b×nh.
* §o nhiÖt ®é cao.
- ViÖc ®o nhiÖt ®é ®−îc tiÕn hµnh nhê c¸c dông cô hç trî chuyªn biÖt
nh−:
• CÆp nhiÖt ®iÖn.
• NhiÖt ®iÖn kÕ kim lo¹i.
• NhiÖt ®iÖn trë kim lo¹i.
• C¸c IC c¶m biÕn nh− LM35, LM135, LM335.
• ….
ViÖc sö dông c¸c IC c¶m biÕn nhiÖt ®Ó ®o nhiÖt ®é lµ mét ph−¬ng ph¸p
th«ng dông hiÖn nay. Vµ trong ®Ò tµi nµy chóng t«i còng dïng mét lo¹i IC
c¶m biÕn nªn trong ®å ¸n nµy chØ giíi thiÖu vÒ IC c¶m biÕn.
* Nguyªn lý ho¹t ®éng chung cña IC ®o nhiÖt ®é.
IC ®o nhiÖt ®é lµ mét m¹ch tÝch hîp nhËn tÝn hiÖu nhiÖt ®é chuyÓn
thµnh tÝn hiÖu
®iÖn d−íi d¹ng dßng ®iÖn hay ®iÖn ¸p. Dùa vµo ®Æc tÝnh rÊt nh¹y cña c¸c b¸n
dÉn víi nhiÖt ®é, t¹o ra ®iÖn ¸p hoÆc dßng ®iÖn, tØ lÖ thuËn víi nhiÖt ®é tuyÖt
®èi. §o tÝn hiÖu ®iÖn ta biÕt ®−îc gi¸ trÞ cña nhiÖt ®é cÇn ®o. Sù t¸c ®éng cña
nhiÖt ®é t¹o ra ®iÖn tÝch tù do vµ c¸c lç trèng trong chÊt b¸n dÉn. B»ng sù ph¸
vì c¸c ph©n tö, bøc x¹ c¸c electron thµnh d¹ng tù do di chuyÓn qua vïng cÊu
tróc m¹ng tinh thÓ t¹o sù xuÊt hiÖn c¸c lç trèng. Lµm cho tØ lÖ ®iÖn tö tù do vµ
lç trèng t¨ng lªn theo qui luËt hµm mò víi nhiÖt ®é. ë ®©y ®Ó ®o nhiÖt ®é khÝ
sÊy chóng t«i chän ®Çu ®o LM35.
LM35 lµ hä c¶m biÕn nhiÖt, m¹ch tÝch hîp, chÝnh x¸c cao cã ®iÖn ¸p
®Çu ra tû lÖ tuyÕn tÝnh víi nhiÖt ®é theo thang ®é Celsius. Hä c¶m biÕn nµy
kh«ng yªu cÊu c¨n chØnh ngoµi v× vèn nã ®· ®−îc c¨n chØnh råi. Hä nµy cho
®iÖn ¸p ra thay ®æi 10mV øng víi thay ®æi nhiÖt ®é lµ 10C . H×nh 3.6 lµ b¶ng
giíi thiÖu mét sè th«ng sè kü thuËt chÝnh cña hä LM35.
- M· s¶n phÈm D¶i nhiÖt ®é §é chÝnh x¸c §Çu ra
-550C to +1500C +1.00C 10mV/0C
LM35A
-550C to +1500C +1.50C 10mV/0C
LM35
-440C to +1100C +1.00C 10mV/0C
LM35CA
-440C to +1100C +1.50C 10mV/0C
LM35C
00C to +1000C +2.00C 10mV/0C
LM35D
H×nh 3.6 - B¶ng giíi thiÖu mét sè th«ng sè kü thuËt chÝnh cña hä LM35.
Vµ sau ®©y lµ mét sè tÝnh chÊt riªng cña LM35:
• LM35 cã ®é biÕn thiªn theo nhiÖt ®é: 10mV / 1oC.
• §é chÝnh x¸c cao, tÝnh n¨ng c¶m biÕn nhiÖt ®é rÊt nh¹y, ë nhiÖt ®é
250C nã
cã sai sè kh«ng qu¸ 1%. Víi tÇm ®o 00C-1280C, tÝn hiÖu ngâ ra tuyÕn tÝnh liªn
tôc víi nh÷ng thay ®æi cña tÝn hiÖu ngâ vµo.
• Th«ng sè kü thuËt:
+ Tiªu t¸n c«ng suÊt thÊp.
+ Dßng lµm viÖc tõ 400μA ®Õn 5mA.
+ Dßng ng−îc 15mA.
+ Dßng thuËn 10mA.
• §é chÝnh x¸c: Khi lµm viÖc ë nhiÖt ®é 250C víi dßng lµm viÖc 1mA
th× ®iÖn ¸p ngâ ra tõ 2,94V - 3,04V.
• §Æc tÝnh ®iÖn:
Theo th«ng sè cña nhµ s¶n xuÊt LM35, quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ®iÖn ¸p
ngâ ra lµ nh− sau:
Vout = 0,01×ToK
= 2,73 + 0,01ToC.
VËy øng víi tÇm ho¹t ®éng tõ 0oC - 100oC ta cã sù biÕn thiªn ®iÖn ¸p ngâ
ra lµ:
ë 00C th× ®iÖn ¸p ngâ ra Vout = 2,73 (V).
- ë 50C th× ®iÖn ¸p ngâ ra Vout = 2,78 (V).
.................
ë 1000C th× ®iÖn ¸p ngâ ra Vout = 3,73 (V).
TÇm biÕn thiªn ®iÖn ¸p t−¬ng øng víi nhiÖt ®é tõ 0oC - 100oC lµ 1V
(nghÜa lµ khi nhiÖt ®é thay ®æi 10C th× ®iÖn ¸p thay ®æi 10 mV).
H×nh 3.7 lµ s¬ ®å thiÕt kÕ víi LM35. Trong ®ã Vin lµ ch©n nèi víi ®Çu
vµo cña ADC, ®iÖn trë 75Ω vµ tô 1μF ®−îc tra trong datasheet cña nã.
+5V
Vin
1 2
GND
Vcc VOUT
75
LM35
3
1uf
GND
H×nh 3.7 - S¬ ®å m¹ch ngoµi cña LM35.
3.1.4. Khèi hiÓn thÞ.
Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, mµn h×nh tinh thÓ láng LCD (Liqqid Crystal
Display) ngµy cµng ®−îc sö dông réng r·i vµ ®ang dÇn thay thÕ c¸c ®Ìn LED
(7 ®o¹n vµ nhiÒu v¹ch ). §ã lµ v×:
* Mµn h×nh tinh thÓ cã gi¸ thµnh ngµy cµng h¹.
* Kh¶ n¨ng hiÓn thÞ sè, ký tù vµ ®å ho¹ tèt h¬n nhiÒu so víi ®Ìn LED (®Ìn
LED chØ hiÓn thÞ ®−îc sè vµ mét sè ký tù ).
* Sö dông thªm mét bé ®iÒu khiÓn lµm t−¬i LCD vµ nh− vËy gi¶i phãng
CPU khái c«ng viÖc nµy. Cßn ®èi víi c¸c ®Ìn LED lu«n cÇn CPU hoÆc b»ng
c¸ch nµo ®ã ®Ó duy tr× viÖc hiÓn thÞ d÷ liÖu.
* DÔ dµng lËp tr×nh c¸c ký tù vµ ®å ho¹.
ë ®©y ®Ó ®¸p øng ®−îc môc ®Ých hiÓn thÞ ta chän LCD lo¹i 16x2 (2
dßng, mçi dßng 16 ký tù).
- LCD
VDD
S
E
RW
VS
VE
RS
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
E
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
H×nh 3.8 - M« t¶ ch©n cña LCD 16x2.
LCD cã 14 ch©n, chøc n¨ng c¸c ch©n ®−îc tr×nh bµy sau ®©y:
• VSS,VDD lµ ch©n nguån +5V vµ ch©n ®Êt
• VEE ®−îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ®é t−¬ng ph¶n cña mµn h×nh.
• 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.
Ch©n vµo ®äc/ ghi cho phÐp ng−êi dïng ®äc/ ghi th«ng tin tõ/ lªn LCD.
R/W=0 th× ®äc, cßn R/W=1 th× ghi.
• E (Enable) - Ch©n cho phÐp.
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.
• D0 - D7. §©y lµ 8 ch©n d÷ liÖu 8 bÝt, ®−îc dïng ®Ó göi th«ng tin lªn
LCD hoÆc
- ®äc néi dung cña c¸c thanh ghi trong LCD. §Ó hiÓn thÞ ch÷ c¸i vµ con sè, m·
ASCII cña c¸c ch÷ c¸i tõ A ®Õn Z, a ®Õn z vµ c¸c con sè tõ 0 ®Õn 9 ®−îc göi
®Õn c¸c ch©n nµy khi RS = 1. Còng cã c¸c m· lÖnh ®−îc göi ®Õn LCD ®Ó xo¸
mµn h×nh hoÆc ®−a con trá vÒ ®Çu dßng hoÆc nhÊp nh¸y con trá .
M· LÖnh ®Õn thanh ghi cña M· LÖnh ®Õn thanh ghi cña LCD
(Hexa ) LCD (Hexa )
1 Xo¸ mµn h×nh hiÓn thÞ E BËt hiÓn thÞ, nhÊp nh¸y con trá
2 Trë vÒ ®Çu dßng F T¾t con trá, nhÊp nh¸y con trá
4 DÞch con trá sang tr¸i 10 DÞch vÞ trÝ con trá sang tr¸i
6 DÞch con trá sang ph¶i 14 DÞch vÞ trÝ con trá sang ph¶i
5 DÞch hiÓn thÞ sang ph¶i 18 DÞch toµn bé hiÓn thÞ sang tr¸i
7 DÞch hiÓn thÞ sang tr¸i 38 Hai dßng vµ ma trËn 5x7
8 T¾t con trá, t¾t hiÓn thÞ 1C DÞch toµn bé hiÓn thÞ sang ph¶i
A T¾t hiÓn thÞ, bËt con trá 80 §−a con trá vÒ ®Çu dßng thø nhÊt
C BËt hiÓn thÞ, t¾t con trá C0 §−a con trá vÒ ®Çu dßng thø hai
H×nh 3.9 - B¶ng c¸c m· lÖnh cña LCD.
3.1.5. Khèi phÝm vµ m· ho¸.
Víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é nµy, ta cÇn ®Æt nhiÖt ®é cÇn thiÕt cña
buång sÊy ®Ó so s¸nh víi nhiÖt ®é thùc tÕ cña phßng ®Ó tõ ®ã ®−a ra quyÕt
®Þnh ®iÒu khiÓn. V× vËy cÇn ph¶i cã c¸c phÝm ®Ó t¨ng gi¶m th«ng sè ®Æt vµo
®Ó ®Æt ®−îc nhiÖt ®é cÇn. ë ®©y t«i sö dông 4 phÝm: mét phÝm ®Ó t¨ng nhiÖt ®é
®Æt, mét phÝm ®Ó gi¶m nhiÖt ®é ®Æt, mét phÝm x¸c nhËn lùa chän vµ mét phÝm
dù tr÷. §Ó vi xö lý nhËn tÝn hiÖu tõ c¸c phÝm nµy cÇn cã bé m· ho¸ ®Ó chuyÓn
tÝn hiÖu cña phÝm thµnh tÝn hiÖu sè ®−a vµo bé vi xö lý. Bé m· ho¸ ë ®©y t«i sö
dông IC74148.
- 6
U3 74148 Dip 16
1
10 9
VC
D0 Q0
C
11 7
D1 Q1
12 6
D2 Q2
13
D3
1 15
D4 EO
2 14
D5 GS
3
D6
4
D7
GD
N
5
EI
8
H×nh 3.10 - M« t¶ ch©n cña IC74148.
* D0 – D7 : lµ c¸c tÝn hiÖu vµo.
* Q0 , Q1 , Q 2 : lµ c¸c ch©n ra sè.
* EI : Enable Input: Cho phÐp vµo.
* GS , EO : Enable Output: Cho phÐp ra.
H×nh 3.11 lµ b¶ng ch©n lý cña 74148.
INPUTS OUTPUTS
EI D0 D1 D 2 D3 D 4 Q2 Q1 Q0
D5 D6 D7 EO
GS
H X X X X X X X X H H H H H
L HH H H H H H H H H H H L
L XXX X X X X L L L L L H
L X X X X X X L H L L H L H
L X X X X X L H H L H L L H
L X X X X L H H H L H H L H
L X X X LH H H H H L L L H
L X X L H H H H H H L H L H
L X LH H H H H H H H L L H
L L H H H H H H H H H H L H
H×nh 3.11 - B¶ng ch©n lý cña 74148.
- Dùa vµo b¶ng ch©n lý trªn ta thÊy khi ch©n EI ë møc thÊp (møc tÝch
cùc) th× khi cã mét tÝn hiÖu vµo ë møc thÊp th× c¸c bÝt ®Çu ra sÏ thay ®æi, ch©n
GS sÏ chuyÓn tõ møc cao xuèng thÊp vµ EO sÏ chuyÓn tõ thÊp lªn cao. MÆt
kh¸c ta ®· thÊy ch©n INT1 cña AT89C52 còng tÝch cùc møc thÊp nªn khi nèi
ch©n GS cña IC74148 vµo ch©n INT1 th× khi cã mét phÝm ®−îc nhÊn th× sÏ cã
mét ng¾t ®−îc t¸c ®éng.
Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông 4 phÝm nhÊn nªn ®Çu ra sÏ cã 2 tÝn
hiÖu ra (2 ch©n ra ®−îc sö dông). Vµ ch©n EI lµ ch©n cho phÐp vµo tÝch cùc
møc thÊp nªn sÏ ®−îc nèi ®Êt th«ng qua mét ®iÖn trë 1KΩ. C¸c ®Çu vµo b×nh
th−êng ë møc cao nªn sÏ ®−îc nèi víi nguån nu«i. C¸c phÝm nhÊn sÏ ®−îc nèi
víi c¸c ®Çu vµo ®−îc sö dông cña vi ®iÒu khiÓn.
H×nh 3.12 lµ s¬ ®å thiÕt kÕ c¸c phÝm nhÊn.
+5V
1
R7
10K
+5V
U3 74148 Dip 16
16
9
8
7
6
5
4
3
2
Q0
10 9
VCC
D0 Q0 Q1
11 7
D1 Q1
12 6
D2 Q2
13
D3
1 15
D4 EO
2 14 INT1
D5 GS
3
D6
4
D7
GND
5
EI
R8
SW2 1K
8
SW3
SW4
SW5 C 11 C13 C14 C12
104 104 104 104
H×nh 3.12 - S¬ ®å nguyªn lý cña phÝm nhÊn.
nguon tai.lieu . vn