ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA 8535 HỌ AVR TRONG TỰ ĐỘNG
ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ KHÍ SẤY NÔNG SẢN VÀ HIỂN THỊ KẾT QUẢ
TRÊN MÁY TÍNH
Using microcontroller ATmega 8535 in automatic control of the air-temperature and
displaying results on computer for drying agricultural products
Nguyễn Thị Hoài Sơn
1
, Nguyễn Văn Hồng
2
SUMMARY
This article introduces the structure and characteristics of microcontroller ATmega 8535
(generation AVR) and its application in automatic control circuit for drying agricultural products and
displaying results on computer. A dryer prototype with the automatic control circuit using “ATmega
8535” has been designed, manufatured and tested. The testing results have satisfied requirements of both
drying technology and automatic control technique.
Key words: Microcontroller, drying, air-temperature, display
1- ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay cùng sự phát triển không ngừng
của khoa học kỹ thuật, thì kỹ thuật số đã đem
lại cho con người những thành tựu to lớn, giúp
cho con người dễ dàng đạt được mục đích của
mình trong mọi thiết kế. Hoà nhập cùng xu
hướng đó, vi điều khiển đã khẳng định được
vị thế vững chắc của mình trong mọi ứ
ng
dụng. Điển hình trong công nghệ bảo quản
chế biến nông sản, vấn đề tự động ổn định
nhiệt độ là yếu tố quan trọng hàng đầu để
nâng cao chất lượng sản phẩm. Vì vậy, việc
ứng dụng vi điều khiển trong tự động điều
khiển nhiệt độ khí sấy nông sản dạng hạt và

PWM, 8 kênh ADC 10 bit, giao diện
BUS hai dây truyền thông nối tiếp
USART, giao diện nối tiếp SPI (Serial
Peripheral Interface), bộ so sánh tương tự
trên chip, bộ định thời watchog có thể lập
trình được với mạch dao động riêng trên
chíp. ATmega8535 khởi động khi bật
nguồn, mạch dao động RC nội, các nguồn
ngắt ngoại và nội, có 6 chế độ ngủ:
IDLE, giảm nhiễu ADC, tiết kiệm năng
lượng, Standby và Standby mở
rộng(mạch dao động tiếp tục chạy khi
ngoại vi duy trì standby cho phép khởi
động nhanh công suất tiêu thụ thấp).
Điện áp hoạt động 4,5V - 5,5V, tần số
hoạt động từ 0 - 16 MHZ. Đặc biệt với vi
điều khiển ATmega8535 là nhóm các
lệnh làm việc với 32 thanh ghi đa năng
nối trực tiếp với ALU đồng thời cho phép
hai thanh ghi độc lập truy cập đồng thời
trong một chu kỳ xung nhịp khi th
ực thi
một lệnh. Kiểu mã kết quả trả về hiệu quả
hơn trong khi thời gian nhanh gấp 10 lần
so với vi điều khiển kiểu CISC thông
thường.

Hình 1. Sơ đồ khối của vi điều khiển Atmega 8535
Khi sử dụng vi điều khiển ATmega8535,
có rất nhiều phần mềm được dùng để lập trình

LCD hiển thị
nhiệt độ

Đồng bộ tín hiệu Hình 2. Sơ đồ khối mạch điều khiển
MAX 232 Máy tính
Mạch điều khiển
Triac
Sơ đồ khối mạch tự động điều khiển và
hiển thị nhiệt độ lên máy tính được chỉ ra trên
hình 2
Để điều chỉnh được nhiệt độ, trước hết phải
đo được nhiệt độ. Nhiệt độ khí sấy nông
sản thường dưới 100
0
C nên ta có thể dùng
cảm biến nhiệt LM335 phổ biến trên thị
trường, giá cả phù hợp, các thông số ở
nhiệt độ 25
0
C: Điện áp hoạt động Umin =
2,92V, Umax = 3,04V với dòng I = 1 mA,
sự thay đổi điện áp 10mV/
0
C. Giải hoạt
động của nhiệt độ: - 40 ÷ + 100
0
C. LM335

truyền đồng bộ sử dụng một tín hiệu
clock (có thể do thiết bị phát hoặc thu
phát ra) làm chuẩn, truyền dữ liệu thành
các chuỗi bit trên đường truyền. Căn c
ứ
vào tín hiệu clock đồng bộ mà các đối tác
truyền thông đồng bộ nhịp khôi phục các
byte dữ liệu. Phương pháp truyền không
đồng bộ dựa trên tốc độ truyền được định
nghĩa sẵn trên các đối tác truyền thông
giữa các đối tác truyền thông có sự hiểu
ngầm về tốc độ truyền không có tín hiệu
clock cho việc đồng bộ. Các byte dữ liệu
được xác định thông qua các bit START,
STOP trong chuỗi bít truyền đi.
C6
105
TxD
+12V
C14
104
C17
100uF
L2
10mH
C11
33

U2
MAX232
1
3
4
5
16
15
2
6
12
9
11
10
13
8
14
7
C1+
C1-
C2+
C2-
VCCGND
V+
V-
R1OUT
R2OUT
T1IN
T2IN
R1IN

2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
C2
1uF
2.2V
R5
20K
C10
105
+12V
D-1
LED
J6 CON1
1
C9
33
J3

SW1
U1
AT908535
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27

(OC1B) PD4
(OC1A) PD5
(ICP) PD6 PD7 (OC2)
PC0
PC1
PC2
PC3
PC4
PC5
(TOSC1) PC6
(TOSC2) PC7
AVCC
AGND
AREF
(ADC7) PA7
(ADC6) PA6
(ADC5) PA5
(ADC4) PA4
(ADC3) PA3
(ADC2) PA2
(ADC1) PA1
(ADC0) PA0
D6
V0
Enable_LCD
D4
C20
104
P2
Cong giao tiep PC

+5V
RST
Key _B
+5V
TXD
<Doc> <Rev Code>A
11Sunday, January 08, 2006
Title
Size Document Number Rev
Date: Sheet
of
+12V
J5
CON1
1
+5V
R7
10K
C7
33
Y1
8MHz
P1
Cong Lap Trinh
5
9
4
8
3
7

sẵn giao diện thu phát đồng bộ - không đồng
bộ tổng hợp. Để đảm bảo sự tương thích giữa
các thiết bị truyền dữ liệu nối tiếp do các hãng
khác nhau sản xuất người ta đã xây dựng các
giao diện chuẩn I/O trong đó giao diện truyền
thông nối tiếp không đồng bộ RS 232/V24 cho
máy tính. Để truyền thông với máy tính, sử
dụng vi mạ
ch giao diện MAX232, đảm bảo
tương thích về điện, khoảng cách truyền thông
(chuyển TTL sang tín hiệu của chuẩn
RS232).(Ngô Diên Tập, 2000)
Điều khiển nhiệt độ khí sấy thực chất là
điều khiển điện áp trung bình trên sợi đốt
dùng Triac đóng cắt mạch động lực khi nhiệt
độ khí sấy thay đổi. Triác BT137 do hãng
Philip Semiconductor chế tạo (Tài liệu về các
linh kiện trên thị trường. www.Alldatasheet.
com) có khả nă
ng đóng cắt mạch tốc độ cao,
dòng cho phép 8A ở điện áp 800V khi trạng
thái không lặp lại cho phép tới 65A, công suất
tải 2,4Kw, điện áp điều khiển đỉnh cực cửa
5V, công suất trung bình trên cực cửa 0,5w.
Trong điều khiển điện áp xoay chiều,
đồng bộ là một khâu quan trọng. Khi đồng
bộ người điều khiển sẽ nhận biết được
thời điểm nào có chu kỳ điện áp lên xuống
từ đó phát ra xung điều khiển hợp lý mở
Triac. Với loại vi điều khiển cũ, người

w(s) =
1
1
1S.
K
T
+
.e
- .
s
τ

Chọn bộ điều chỉnh tỉ lệ tích phân PI với
hàm truyền:
w
c
(s) =
1S.Ti
Kc
S.Ti
+

Sơ đồ cấu trúc chỉ ra trên hình 5

sTi
sTi
Kc

Bắt đầu
Bắt đầu

Hình 6a. Lưu đồ thuật toán cho chương trình
chính hiển thị nhiệt độ lên máy tính
Hình 6b. Lưu đồ thuật toán cho chương trình
chính điều khiển nhiệt độ khí sấy
Đúng
- Khởi tạo cổng nối tiếp (Serial)

0
C, nhiệt độ đặt để sấy là
50
0
C, kết quả đạt đợc trên hình 7.
Thụng s Kt qu n v
Nhit ban u 23
0
C
Nhit t 50
0
C
Thi gian ỏp ng 56 s
Thi gian quỏ 73 s
quỏ iu chnh 1
0
C

Hỡnh 7. th ỏp ng nhit theo thi gian
0
10
20
30
40
50
60
0 20 120
n (s)
40 60 80 100
Thời gia