TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Ngày ……Tháng ……Năm 2012
Giáo Viên Hướng Dẫn
ĐOÀN VĂN TUẤN

1
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

và chuyên dụng.
Sự phát triển hối hả của nền đại công nghiệp nên sự cạnh tranh của các mặt hàng
trên thị trường diễn ra càng mạnh. Do đó chúng em đã chọn đề tài môn học là
“THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT
CHIỀU TỪ XA“ nhằm phục vụ cho thực tế của đời sống.

3
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy ĐOÀN VĂN TUẤN chúng em đã thực hiện
đề tài của mình với tính năng như yêu cầu của thị trường.
Cùng với sự nỗ lực của bản thân nhưng do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm
còn hạn hẹp nên sẽ không tránh khỏi những sai sót. Chúng em rất mong được sự
giúp đỡ và tham khảo ý kiến của thầy cô cùng các bạn nhằm đóng góp để phát
triển thêm đề tài.
NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Khoá học : 2009-2013
Ngành học : Điện tử công nghiệp.
Lớp : Đ-ĐTK7.2
TÊN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU TỪ XA.
I. Dữ liệu cho trước:
- PIC 16F877A, các linh kiện cần thiết liên quan.
- Hệ thống có thể điều khiển được các động cơ có công suất <=60W, điện áp
<=24VDC.

4
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
- Thao tác điều khiển bao gồm đảo chiều, tăng giảm tốc độ bằng kỹ thuật điều
chế độ rộng xung (PWM).

6
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Các yêu cầu :
- Điều khiển động cơ DC từ xa
- Điều chỉnh tốc độ động cơ DC bằng phương pháp PWM
- Mạch có hệ thống có cách ly về điện giữa mạch điều khiển và mạch động
lực để đảm bảo chống nhiễu cho bộ điều khiển nên ta sử dụng IC opto để
cách ly quang.
- Điều khiển chính xác, tin cậy và ổn định.
- Thiết kế đơn giản
Phương án thực hiện
- Đưa ra ý tưởng thiết kế
- Thiết kế phần cứng bao gồm :mạch điều khiển, mạch công suất,thiết bị điều
khiển từ xa.
- Xác định nội dung cần thực hiện.
- Vẽ lưu đồ thuật toán và viết chương trình để diều khiển động cơ.
- Cân chỉnh lại để phù hợp với thực tế
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1 Các linh kiện thụ động

7
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
1.1.1 Điện trở
-Khái niệm về điện trở.
Điện trở :Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu một vật dẫn
điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện
trở là vô cùng lớn.
-Hình dáng và ký hiệu : Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan
trọng, chúng được làm từ hợp chất cacbon và kim loại tuỳ theo tỷ lệ pha trộn mà
người ta tạo ra được các loại điện trở có trị số khác nhau.

- Hình dáng thực tế của tụ điện.
Hình1.8: Hình dạng của tụ gốm.
- Điện dung đơn vị và ký hiệu của tụ điện
* Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ
điện, điện dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện
môi và khoảng cách giữa hai bản cực theo công thức :

10
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
C = ξ . S / d
• Trong đó C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)
• ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.
• d : là chiều dày của lớp cách điện.
• S : là diện tích bản cực của tụ điện.
* Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F), 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế
thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF), NanoFara (nF), PicoFara
(pF).
• 1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F
• 1 µ Fara = 1.000 n Fara
• 1 n Fara = 1.000 p Fara
* Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor)
Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ nguyên lý.
– Phân loại tụ điện
Tụ giấy, Tụ gốm, Tụ mica. (Tụ không phân cực )
Các loại tụ này không phân biệt âm dương và thường có điện dung nhỏ từ 0,47 µF
trở xuống, các tụ này thường được sử dụng trong các mạch điện có tần số cao hoặc
mạch lọc nhiễu.
Hình 1.9: Tụ gốm – là tụ không phân cực.

11


13
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Hình 1.13: Diode cầu trong mạch chỉnh lưu điện xoay chiều .
Các loại Diode
- Diode Zener
* Cấu tạo:
Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớp bán
dẫn P - N ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ
phân cực ngược, khi phân cực thuận Diode zener như diode thường
nhưng khi phân cực ngược Diode zener sẽ gim lại một mức điện áp cố
định bằng giá trị ghi trên diode.
Hình 1.14: Hình dáng Diode Zener ( Dz ) không đổi.
- Diode Thu quang. ( Photo Diode )

14
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Diode thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có
một miếng thuỷ tinh để ánh sáng chiếu vào mối P – N, dòng điện
ngược qua diode tỷ lệ thuận với cường độ ánh sáng chiếu vào diode.
- Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )
Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận,
điện áp làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng
từ 5mA đến 20mA
Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo
trạng thái có điện . vv…
– Diode Varicap ( Diode biến dung )
Diode biến dung là Diode có điện dung như tụ điện, và điện dung
biến đổi khi ta thay đổi điện áp ngược đặt vào Diode.
- Diode xung

Hình 1.19 Sơ đồ khối Vi điều khiển PIC 16F877A
Hình 1.19 là sơ đồ khối của PIC 16F877A, gồm các khối:
- Khối ALU – Arithmetic Logic Unit.
- Khối bộ nhớ chứa chương trình – Flash Program Memory.

18
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
- Khối bộ nhớ chứa dữ liệu EPROM – Data EPROM.
- Khối bộ nhớ file thanh ghi RAM – RAM file Register.
- Khối giải mã lệnh và điều khiển – Instruction Decode Control.
- Khối thanh ghi đặc biệt.
- Khối ngoại vi timer.
- Khối giao tiếp nối tiếp.
- Khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số - ADC.
- Khối các port xuất nhập.1.4 IC Opto (loại PC817C).
1.2.2 Chức năng các chân của PIC16F877A

• Chân OSC1/CLK1(13): ngõ vào kết nối với dao động thạch anh hoặc ngõ
vào nhận xung clock từ bên ngoài.

19
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
• Chân OSC2/CLK2(14): ngõ ra dao động thạch anh hoặc ngõ ra cấp xung
clock.
• Chân (1) có 2 chức năng
- : ngõ vào reset tích cực ở mức thấp.
- Vpp: ngõ vào nhận điện áp lập trình khi lập trình cho PIC.
• Chân RA0/AN0(2), RA1/AN1(3), RA2/AN2(3): có 2 chức năng
• Chân RA2/AN2/VREF-/CVREF+(4): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự của
kênh thứ 2/ nhõ vào điện áp chuẩn thấp của bộ AD/ ngõ vào điện áp chẩn cao của

đồng bộ USART.
• Chân RC7/RX/DT(26): xuất nhập số/ nhận bất đồng bộ USART.
• Chân RD0-7/PSP0-7(19-30): xuất nhập số/ dữ liệu port song song.
• Chân RE0/ /AN5(8): xuất nhập số/ điều khiển port song song/ ngõ vào
tương tự 5.
• Chân RE1/ /AN6(9): xuất nhập số/ điều khiển ghi port song song/ ngõ vào
tương tự kênh thứ 6.
• Chân RE2/ /AN7(10): xuất nhấp số/ Chân chọn lụa điều khiển port song
song/ ngõ vào tương tự kênh thứ 7.
• Chân VDD(11, 32) và VSS(12, 31): là các chân nguồn của PIC.
1.2.3 Bộ nhớ dữ liệu
Bộ nhớ dữ liệu của PIC là bộ nhớ EEPROM được chia ra làm nhiều bank. Đối
với PIC16F877A bộ nhớ dữ liệu được chia ra làm 4 bank. Mỗi bank có dung lượng
128 byte, bao gồm các thanh ghi có chức năng đặc biệt SFG (Special Function
Register) nằm ở các vùng địa chỉ thấp và các thanh ghi mục đích chung GPR

21
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
(General Purpose Register) nằm ở vùng địa chỉ còn lại trong bank. Các thanh ghi
SFR thường xuyên được sử dụng (ví dụ như thanh ghi STATUS) sẽ được đặt ở tất
cà các bank của bộ nhớ dữ liệu giúp thuận tiện trong quá trình truy xuất và làm
giảm bớt lệnh của chương trình.
Sơ đồ cụ thể của bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A như hình 1.22
1. THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT SFR
Đây là các thanh ghi được sử dụng bởi CPU hoặc được dùng để thiết lập và điều
khiển các khối chức năng được tích hợp bên trong vi điều khiển. Có thể phân
thanh ghi SFR làm hai lọai: thanh ghi SFR liên quan đến các chức năng bên trong
(CPU) và thanh ghi SRF dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng bên
ngoài (ví dụ như ADC, PWM, …). Phần này sẽ đề cập đến các thanh ghi liên quan
đến các chức năng bên trong. Các thanh ghi dùng để thiết lập và điều khiển các

2. THANH GHI MỤC ĐÍCH CHUNG GPR
Các thanh ghi này có thể được truy xuất trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua
thanh ghi
FSG (File Select Register). Đây là các thanh ghi dữ liệu thông thường, người sử
dụng có thể tùy theo mục đích chương trình mà có thể dùng các thanh ghi này để
chứa các biến số, hằng số, kết quả hoặc các tham số phục vụ cho chương trình.
1.4 IC Opto (loại PC817C).

24
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Opto là loại linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm một led và một photo diode hay một
photo transitor. Được sử dụng để cách ly giữa các khối chênh lệch nhau về điện
hay công suất như khối công suất nhỏ (dòng nhỏ, điện áp 5V) với khối điện áp lớn
dòng lớn và áp lớn.
-
Hình 1.18: Hình vẽ và sơ đồ chân của IC opto (loại pc817)
Nguyên lý hoạt động của opto: khi cung cấp 5V vào chân số 1, LED phía trong
Opto nối giữa chân số 1 và 2 sáng, xảy ra hiệu ứng quang điện dẫn đến 3-4 thông,
mức logic sẽ bị chuyển từ 1 sang 0 mà không cần tác động trực tiếp từ IC.
1.5. L7805T
78xx là loại linh kiện dùng để biến đổi từ điện áp cao xuống điện áp thấp tùy
thuộc vào đặc điểm của từng loại họ 78.
- L7805T là loại linh kiện dùng để tạo ra điện áp 5V.

25