Download miễn phí Điều khiển nhiệt độ lò điện
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, trong cuộc sống hằng ngày
việc đo và đặt nhiệt độ theo mong muốn trong một không gian giới hạn nào đó như:
trong nhà máy, xí nghiệp, trong bệnh viện, trong công ty, nhà ở, là rất cần thiết theo
nhu cầu của con người. Điều đó chứng tỏ con người ngày càng muốn giao tiếp nhiều
hơn với môi trường.
Vì vậy, với những kiến thức đã học của ngành điện tử em xin chọn đề tài:
“Điều khiển nhiệt độ lò điện”. Với mục đích giữ nhiệt độ lò theo ý muốn. Bên cạnh
đó tìm hiểu về kỹ thuật tương tự, kỹ thuật số và vi xử lý.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiên đề tài không thể tránh
những sai sót rất mong quý thầy cô bỏ qua và có hướng giúp đỡ để em có hướng đi cao
hơn sau này trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học.
Em xin chân thành cám ơn:
Cô Đào Thị Thu Thủy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình
thực hiện đề tài này.
Quý Thầy Cô trong Khoa Công Nghệ Điện Tử đã giúp cho em có nhiều
kiến thức để thực hiện đề tài.
GVHD: Đào Thị Thu Thủy
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
LỜI NÓI ĐẦU---------------------------------------------------------------------------- 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ----------------------------------- 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ------------------------------------- 3
MỤC LỤC -------------------------------------------------------------------------------- 4
CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT ----------------------------------------------------------- 6
1. IC cảm biến nhiệt độ ---------------------------------------------------------------- 6
1.1. LM335, LM334 --------------------------------------------------------------- 6
1.2. Đặc tính của một số IC cảm biến nhiệt thông dụng ---------------------- 7
2. Bộ biến đổi ADC ---------------------------------------------------------------------- 7
2.1. Sơ đồ chân ADC0804 ----------------- --------------------------------------- 8
2.2. Chức năng các chân ADC0804 --------------------------------------------- 8
3. Tìm hiểu về P89V51RB2 ----------------------------------------------------------- 11
3.1. Sơ đồ khối P89V51RB2 ------------------------------------------------------ 11
3.2. Sơ đồ chân và chức năng các chân P89V51RB2 -------------------------- 12
3.2.1. Các Port --------------------------------------- -------------------------- 12
3.2.2. Các chân tín hiệu điều khiển---------------- -------------------------- 14
3.3. Tổ chức bộ nhớ ---------------------------------------------------------------- 15
3.3.1. Bộ nhớ trong ------------------------------------------------------------- 15
3.3.1.1. Bộ nhớ ROM ------------------------------------------------------ 16
3.3.1.2. Bộ nhớ RAM ----------------------------------------------------- 16
3.3.1.3. Các thang ghi chức năng đặc biệt ------------------------------ 17
3.3.2. Bộ nhớ ngoài------------------------------------------------------------- 20
3.4. Hoạt động Reset --------------------------------------------------------------- 22
3.5. Các tập lệnh -------------------------------------------------------------------- 23
3.6. Hoạt động của các port nối tiếp --------------------------------------------- 25
3.6.1. Thanh ghi đệm port nối tiếp (SBUF) --------------------------------- 25
3.6.2. Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON -------------------------- 25
3.6.3. Khởi động và truy xuất các thanh ghi Port nối tiếp ---------------- 27
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ----------------------------------------- 29
1. Tìm hiểu về đề tài -------------------------------------------------------------------- 29
1.1. Nhiệm vụ đặt ra ---------------------------------------------------------------- 29
1.2. Hướng giải quyết ------------------------------------------------------------- 29
2. Thiết kế phần cứng và nguyên lý hoạt động của các khối - ------------------ 29
2.1. Khối cảm biến nhiệt và khối ADC ------------------------------------------ 29
2.2. Khối xử lý và nút nhấn ------------------------------------------------------- 31
2.3. Khối điều khiển quạt, đèn --------------------------------------------------- 32
2.4. Khối hiển thị ------------------------------------------------------------------- 33
2.5. Khối nguồn --------------------------------------------------------------------- 33
2.6. Sơ đồ nguyên lý điều khiển nhiệt độ lò điện ------------------------------ 34
2.7. Sơ đồ mạch in điều khiển nhiệt độ lò điện -------------------------------- 34
3. Phần mềm và giải thuật ------------------------------------------------------------- 35
3.1. Phần mềm ---------------------------------------------------------------------- 35
3.2. Lưu đồ giải thuật- ------------------------------------------------------------- 35
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ – KẾT LUẬN ------------------------------------------- 37
1. Kết quả thực hiện -------------------------------------------------------------------- 37
2. Khuyết điểm -------------------------------------------------------------------------- 37
3. Hướng khắc phục và phát triển --------------------------------------------------- 37
PHỤC LỤC ------------------------------------------------------------------------------- 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO ------------------------------------------------------------- 46
http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/dieu_khien_nhiet_do_lo_dien.zgrkoKFF2g.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-32219/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
uyển về dòng điện hay điện áp qua một thiết
bị được gọi là các bộ biến đổi. Các bộ biến đổi cũng có thể coi như là các bộ cảm biến.
Mặc dù chỉ có các bộ cảm biến nhiệt, tốc độ, áp suất, ánh sáng và nhiều đại lượng tự
nhiên khác nhưng chúng đều cho ra các tín hiệu dạng dòng điện hay điện áp ở dạng
liên tục. Do vậy, ta cần một bộ chuyển đổi tương tự số sao cho bộ vi điều khiển có thể
đọc được chúng. Có hai loại được sử dụng rộng rãi nhất là ADC0809 và ADC0804.
2.1. Sơ đồ chân ADC0804:
Trường ĐH Công Nghiệp TP. HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện
GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 8
Chíp ADC0804 là bộ chuyển đổi tương tự số trong họ các loạt ADC800 từ hãng
National Semiconductor. Nó cũng được nhiều hãng khác sản xuất, nó làm việc với
+5V và có độ phân giải 8 bit. Ngoài độ phân giải thì thời gian chuyển đổi cũng là một
yếu tố quan trọng khác khi đánh giá một bộ ADC. Thời gian chuyển đổi được định
nghĩa như là thời gian mà bộ ADC cần để chuyển một đầu vào tương tự thành một số
nhị phân. Trong ADC0804 thời gian chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ
được cấp tới chân CLK R và CLK IN nhưng không thể nhanh hơn 110 sμ . Các chân
của ADC0804 được mô tả như sau:
Hình 1.3: Sơ đồ chân ADC0804
2.2. Chức năng các chân ADC0804:
Chân CS (chân số 1) – chọn chíp: Là một đầu vào tích cực mức thấp
được sử dụng để kích hoạt chíp ADC0804. Để truy cập ADC0804 thì chân này phải ở
mức thấp.
Chân RD (chân số 2): Đây là một tín hiệu đầu vào được tích cực mức
thấp. Các bộ ADC chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhị phân tương đương với nó
và giữ nó trong một thanh ghi trong. RD được sử dụng để nhận dữ liệu được chuyển
đổi ở đầu ra của ADC0804. Khi 0CS = nếu một xung cao – xuống – thấp được áp đến
chân RD thì đầu ra số 8 bit được hiển diện ở các chân dữ liệu D0 – D7. Chân RD cũng
được coi như cho phép đầu ra.
Chân ghi WR (chân số 3. Thực ra tên chính xác là “Bắt đầu chuyển
đổi”): Đây là chân đầu vào tích cực mức thấp được dùng để báo cho ADC0804 bắt đầu
quá trình chuyển đổi. Nếu CS = 0 khi WR tạo ra xung cao – xuống – thấp thì bộ
ADC0804 bắt đầu chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự Vin về số nhị phấn 8 bit. Lượng
Trường ĐH Công Nghiệp TP. HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện
GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 9
thời gian cần thiết để chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN
và CLK R. Khi việc chuyển đổi dữ liệu được hoàn tất thì chân INTR được ép xuống
thấp bởi ADC0804.
Chân CLK IN (chân số 4) và CLK R (chân số 19): Chân CLK IN là một
chân đầu vào được nối tới một nguồn đồng hồ ngoài khi đồng hồ ngoài được sử dụng
để tạo ra thời gian. Tuy nhiên ADC0804 cũng có một máy tạo xung đồng hồ. Để sử
dụng máy tạo xung đồng hồ trong của ADC0804 thì các chân CLK IN và CLK R được
nối tới một tụ điện và một điện trở (hình 1.4). Trong trường hợp này tần số đồng hồ
được xác định bằng biểu thức:
1
1,1
f
RC
=
Hình 1.4: Kiểm tra ADC0804 ở chế độ chạy tự do
Giá trị tiêu biểu của các đại lượng trên là R = 10k Ω và C = 150pF và tần số
nhận được là f = 606kHz và thời gian chuyển đổi sẽ mất là 110 sμ .
Chân ngắt INTR (chân số 5): Đây là chân đầu ra tích cực mức thấp. Bình
thường nó ở trạng thái cao và khi việc chuyển đổi hoàn tất thì nó xuống thấp để báo
cho CPU biết là dữ liệu được chuyển đổi sẵn sàng để lấy đi. Sau khi INTR xuống thấp,
ta đặt CS = 0 và gửi một xung cao xuống – thấp tới chân RD lấy dữ liệu ra của
ADC0804.
Chân Vin (+) và Vin (-):
Trường ĐH Công Nghiệp TP. HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện
GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 10
Đây là các đầu vào tương tự vi sai mà Vin = Vin(+) – Vin(-). Thông thường Vin(-)
được nối xuống đất và Vin (+) được dùng như đầu vào tương tự chuyển đổi về dạng số.
Chân VCC (chân số 20): Đây là chân nguồn nối +5V, nó cũng được dùng
như điện áp tham chiếu khi đầu vào /2REFV (chân số 9) để hở.
Chân /2REFV (chân số 9): Là một điện áp đầu vào được dùng cho điện áp
tham chiếu. Nếu chân này hở (không được nối) thì điện áp đầu vào tương tự cho
ADC0804 nằm trong dãy 0 5V→ (giống như chân VCC). Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng
mà đầu vào tương tự áp đến Vin cần khác ngoài dãy 0 → 5V. Chân /2REFV được
dùng để thực thi các điện áp đầu vào khác ngoài dãy 0 →5V. Ví dụ: Nếu dãy đầu vào
tương tự cần là 0 →4V thì /2REFV được nối với +2V.
Hình 1.5 : Biểu diễn dãy điện áp Vin đối với các đầu vào /2REFV khác nhau.
Các chân dữ liệu D0 – D7 (Từ chân 11 đến chân 18):
Các chân dữ liệu D0 – D7 (D7 là các bit cao nhất MSB và D0 là bit thấp
LSB) là các chân đầu ra dữ liệu số. Đây là những chân được đệm ba trạng thái và dữ
liệu được chuyển đổi chỉ được truy cập khi chân CS = 0 và chân RD bị đưa xuống
thấp.
Để tính điện áp đầu ra ta có thể sử dụng công thức sau:
Với Dout là đầu ra dữ liệu số (dạng thập phân). Vin là điện áp đầu vào tương tự và độ
phân dãy là sự thay đổi nhỏ nhất được tính như là (2x /2REFV ) chia cho 256 đối với ADC
8 bit.
Chân GND (chân số 10):
Đây là những chân đầu vào cấp đất chung cho cả tín hiệu số và tương tự. Đất
tương tự được nối tới đất của chân Vin tương tự, còn đất số được nối tới đất của chân
VCC. Lý do mà ta phải có hai đất là để cách ly tín hiệu tương tự Vin từ các điện áp ký
Trường ĐH Công Nghiệp TP. HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện
GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 11
sinh tạo ra việc chuyển mạch số được chính xác. Trong phần trình bày thì các chân
được nối chung với một đất. Tuy nhiên, trong thực tế thu đo dữ liệu các chân đất này
được nối tách biệt.
Từ những điều trên ta kết luận rằng các bước cần thực hiện khi chuyển đổi
dữ liệu bởi ADC0804 là:
9 Bật CS = 0 và gửi một xung thấp lên cao tới chân WR để bắt đầu chuyển
đổi.
9 Duy trì hiển thị chân INTR . Nếu INTR xuống thấp thì việc chuyển đổi
được hoàn tất và ta có thể sang bước kế tiếp. Nếu INTR cao tiếp tục thăm dò cho đến
khi nó xuống thấp.
9 Sau khi chân INTR xuống thấp, ta bật CS = 0 và gửi một xung cao
xuống thấp đến chân RD để lấy dữ liệu ra khỏi chip ADC0804. Phân chia thời gian
cho quá trình này được trình bày như hình 1.6.
Hình 1.6: Phân chia thời gian đọc và ghi của ADC0804
3. Tìm hiểu về P89V51RB2:
Là bộ vi điều khiển của Philips Corporation. Đây là một phiên bản cải tiến sử
dụng CPU là bộ vi điều khiển 80C51 với nhiều chức năng vượt trội: Dung lượng
ROM/RAM trên chip rất lớn, 3 Timer 16 bit + 1 Watch-dog Timer, 2 thanh ghi DPTR,
8 nguồn ngắt, PWM (Pulse Width Modulator), SPI (Serial Peripheral Interface) và đặc
biệt là bộ nhớ chương trình trên chip có chức năng ISP (In-System Programming) và
IAP (In-Application Programming),…
3.1. Sơ đồ khối:
Trường ĐH Công Nghiệp TP. HCM Đồ án 1: Điều khiển nhiệt độ lò điện
GVHD: Đào Thị Thu Thủy Trang 12
3.2...
