- 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.

- 4 -
2. Chức năng cuả khối:
a. Khối vi xử lý:
R 4
1 0 K
1 2
3
4
5
6
7
8
9
S W 1
R E S E T
+ 5 V C C
3 . 4J 7
1
2
3
4
5
0 . 2
2 . 7
Y 1
J 6
1
2
3
4

4
5
6
7
8
3 . 4
0
C 1 5
1 0 u F / 5 0 V
0 . 5
1 . 1
R 8
1 k
R 7
1 0 K
12
3
4
5
6
7
8
9
U 4
A T 8 9 C 5 1
9
1 8
1 9
2 9
3 0

3 4
3 3
3 2
R S T
X T A L 2
X T A L 1
P S E N
A L E / P R O G
E A / V P P
P 1 . 0 / T 2
P 1 . 1 / T 2 - E X
P 1 . 2
P 1 . 3
P 1 . 4
P 1 . 5
P 1 . 6
P 1 . 7
P 2 . 0 / A 8
P 2 . 1 / A 9
P 2 . 2 / A 1 0
P 2 . 3 / A 1 1
P 2 . 4 / A 1 2
P 2 . 5 / A 1 3
P 2 . 6 / A 1 4
P 2 . 7 / A 1 5
P 3 . 0 / R X D
P 3 . 1 / T X D
P 3 . 2 / I N T 0
P 3 . 3 / I N T 1
P 3 . 4 / T 0

2 . 6
3 . 2
3 . 7
2 . 2
1 . 0
1 . 4
0
0 . 0
1 . 2
3 . 6
C 1 3
3 3 p F
+ 5 V C C2 . 5
0 . 1
2 . 3
2 . 4
3 . 5
2 . 1
C 1 4
3 3 p F
• 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.
.

1 6
1 7
1 8
1 9
2 0 2 1
2 2
2 3
2 4
2 5
2 6
2 7
2 8
2 9
3 0
3 1
3 2
3 3
3 4
3 5
3 6
3 7
3 8
3 9
4 0
G N D
S T A T U S
P O L
O . R
B 1 2
B 1 1

R E F C A P -
R E F I N -
V +
- 1 2 V
- 1 2 V
U 2
L M 7 4 1
3
2
7 4
6
5
1
+
-
V + V -
O U T
O S 2
O S 1
L
O
R 5
1 K
+ 5 V
+ 1 2 V
J 3
H E A D E R O U T V D K
1
2
3

5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
J 2
T U M A C H N G U O N
1
2
3
4
5
R 7
2 2 K
+ 5 V
- 5 V
R 4 1 K
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.
V
out
=R
f
*(V
in+

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:
Châ
n
Ký hiệu Mô tả
1 GND Nối đất.
2 Status Đầu ra mức cao trong suốt quá trình tích phân cho đến khi
dữ liệu được khóa. Đầu ra mức thấp khi phần analog là
cấu hình tự động 0.
3 POL Phân cực - HI cho đầu vào tích
cực.
3 chế độ đầu ra bit dữ
liệu.
4 OR Overrange - HI if overranged.
5 B12 Bit 12 (Bit quan trọng nhất.)
6 B11 Bit 11 High = True

shake.
20 CE/LOAD Chip Kích hoạt tính năng tải - Với chế độ (chân 21)
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.
21 MODE Đầu vào thấp – trực tiếp xuất chế độ, nơi CE / LOAD
(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.
22 OSC IN Bộ dao động đầu vào.
23 OSC OUT Bộ dao động đầu ra.
24 OSC SEL Chọn bộ dao động - đầu vào cấu hình cao OSC IN, OSC
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.
Đầu vào cấu hình thấp OSC IN, OSC OUT cho bộ dao
- 8 -
động thạch anh – tần số đồng hồ sẽ là 1 / 58 của
tần số buf OSC OUT.
25 BUF OSC
OUT
Bộ dao động đầu vào được lưu trong bộ đệm.
26 RUN/HOLD Đầu vào cao - Chuyển đổi mọi 8192 tiếp tục thực hiện 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

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

- 11 -
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