[VIP] Đồ án [DA012] Điều khiển tốc độ động cơ DC

Code:

CHƯƠNG DẪN NHẬP

1.1/ Đặt vấn đề:

   Với những thành tựu về khoa học kỹ thuật cũng như nhu cầu của con người ngày càng cao. Vì vậy đòi hỏi nhiều ứng dụng của khoa học kỹ thuật vào các ngành công nghệp nói chung và kỹ thuật điện tử nói riêng được ứng dụng vào cuộc sống. Nó giúp cho các ngành công nghiệp liên quan phát triển, đồng thời giúp cho cuộc sống của con người ngày càng nâng cao hơn.

   Một trong các ứng dụng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp đó là hệ thống điều khiển tự động. Đồ án này nhóm chúng em xin trình bày về mạch điều khiển tốc độ động cơ để một phần thấy rõ được nguyên tắc làm việc căn bản của hệ thống điều khiển tự động.

1.2/ Các yêu cầu cần đạt được và giới hạn của đề tài:

   Một và mạch điều khiển tốc độ động cơ thì các yêu cầu tối thiểu mà đề tài cần đạt được đó là đếm và hiện ra led 7-đoạn tốc độ động cơ, cho động cơ chạy thuận nghịch được cuối cùng là cho động cơ chạy theo số vòng định trước.

   Nhưng vì khó khăn về giới hạn thời gian và trình độ cho phép, mạch của chúng em chỉ dừng lai ở điều khiển được tốc độ động cơ DC. Vấn đề cho động cơ chạy theosố vòng định trước còn sai xót .

1.3/ Mục đích nghiên cứu:

   Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này giúp cho người thực hiện:
-   Tăng khả năng tự học, tự nghiên cứu và giải quyết vấn đề.
-   Tiếp xúc trực tiếp với thực tế, nâng cao kinh nghiệm nghề nghiệp chuyên ngành.
-   Phải nắm vững và vận dụng những kiến thức chuyên ngành, tìm hiểu nghiên cứu tài liệu qua sách vở, giáo trình nước ngoài và các mạch điện và mô hình thực tế liên quan để thi công phần cứng.

1.4/ Đối tượng nghiên cứu, ứng dụng và hướng phát triển của đề tài:

   Lập trình vi xử lý cho hoạt động của mạch nên đối tượng nghiên cứu chính là vi điều khiển Pic16F877A, IC số cho vấn đề điều khiển và hiện thị.

   Đề tài này được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong các nhà máy, các khu công nghiệp, các ngành công nghiệp sản xuất và chế biến .

   Hướng phát triển của đề tài là xem xét nghiên cứu các ứng dụng trong thực tế để có thể mở rộng và phát triển đề tài lên thành các hệ thống hoạt động trong nhà máy.
   




Chương 2:
GIỚI THIỆU MỘT SỐ IC ĐƯỢC SỬ DỤNG
TRONG MẠCH
2.1/ Giới thiệu về PIC:
2.1.1/Tổng quan về họ vi điều khiển:
Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 được phát triển Microelectronics Division thuộc General_Instrument. PIC bắt nguồn từ chữ viết tắc của “Programmable Intelligent Computer” (Máy tính khả trình thông minh) là một sản phẩm của hãng General Instruments đặt cho dong2san3 phẩm đầu tiên của họ là PIC1650. Lúc này, PIC 1650 được Pic là một ho vi điều khiển RISC được san xuất bởi công ty Mirochip Technology. dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi cho các máy chủ 15 bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC “Peripheral Interface Controller” (Bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi). CP1600 là một CPU tốt, nhưng lại kém về các hoạt động xuất nhập, vì vậy PIC 8_bit được phất triển vào khoảng năm 1975 để hộ trợ hoạt động xuất nhập cho CP1600. PIC sử dụng microcode đơn giản đặt trong ROM, và mặc dù cụm từ RISC chưa được sử dủng thời bấy giờ, nhưng PIC thật sự là một vi điều khiển với kiến trúc RISC, chạy một lệnh một chu kỳ máy (4 chu kỳ của bộ dao động). Năm 1985 General Instruments bán bộ phận vi điện tử của họ, và chủ sở hữu hũy bỏ hầu hết các dự án-lúc đó quá lỗi thời. Tuy nhiên, PIC được bổ xung EPROM để tạo thành một bộ điều khiển vào ra khả trình. Ngày nay rất nhiều dòng PIC được sản xuất với hàng loạt các modele ngoại vi tích hợp sẵn (như USART,PWM,ADC….), với bộ nhớ chương trình từ 512 Word đến 32k Word.
2.1.1.1/Một số đặc tính của Vi điều khiển PIC:
        Hiện nay có khá nhiều dòng PIC và có rất nhiều khác biệt về phần cứng nhưng chúng ta có thể điểm qua một vài nét sau:
   8/16 bit CPU, xây dựng theo kiến trúc Harward co sữa đổi.
   Flsah và ROM có thể tùy chọn từ 256 byte đến 256 Kbyte.
   Các cổng xuất/nhập (I/O) mức logic thường từ 0V đến 5.5V, ứng với logic 0 và 1.
   8/16 bit timer.
   Các chuẩn giao tiếp nối tiếp đồng bộ, khung đồng bộ USART.
   Bộ chuyển đổi ADC Analog_to_digital converters, 10/12 bit.
   Bộ so sánh điện áp.
   Các module Capture/Cmpare/PWM.
   LCD.
   MSSP Peripheral dựng cho các giao tiếp IC2,SPI.
   Bộ nhớ nội EPROM-có thể ghi/xóa lên tới một triệu lần.
   Moudle điều khiển động cơ,d0oc5 encoder.
   Hỗ trợ giao tiếp USB.
   Hỗ trợ giao tiếp CAN.
   Hỗ trợ giao tiếp LIN.
   Hỗ trợ giao tiếp IRDA.
   Một số dòng có tích hop7675bo65 RF (PIC16f639,và RFPIC).
   KEELOQ mã hóa và giải mã.
   DSP những tính năng xử lý tín hiệu số (dsPIC) đặc điểm thực thi tốc độ cao của RISC CPU của họ vi điều khiển PIC16F87XA.
   Chỉ gồm 35 lệnh đơn.
   Tất cả các lệnh là một chu kỳ ngoại trừ chương trình con là hai chu kỳ.
   Tốc độ hoạt động:
•   DC_20MHz ngõ vào xung clock.
•   DC_200ns chu kỳ lệnh.
2.1.1.2/Những đặc tính ngoại vi:
   Timer0 : 8_bit định thời/điếm với 8_bit, prescaler.
   Timer1 : 16_bit định thời/điếm với  prescaler, có thể được tăng lên trong suốt chế độ Sleep qua thạch anh/xung clock bên ngoài.
   Timer2 : 8_bit định thời/điếm với 8_bit, prescaler, postscaler.
   Hai module Capture, Compare,PWM:
•   Capture có độ rộng 16 bit, độ phân giải 12,5ns.
•   Compare có độ rộng 16 bit, độ phân giải 200ns.
•   Độ phân giải lớn nhất của PWM là 10bit.
   Có 13 ngõ I/O có thể điều khiển trực tiếp.
   Dòng vào và ra lớn:
•   25mA dòng vào cho mỗi chân.
•   20mA dòng ra cho mõi chan.
2.1.1.3/Đặc điểm về tương tự:
   10 bit, với 8 kênh của bộ chuyển đổi tương tự sang số (A/D).
   Brown_out Reset(BOR).
   Module sosanh về tương tự:
•   Hai bộ so sánh tương tự.
•   Module điện ap chuẩn VREF có thể lập trình trên PIC.
   Có thể lập trình ngõ vào đến từ những ngõ vào của PIC và trên điện áp bên trong.
   Những ngõ ra của bộ so sánh có thể sử dụng cho bên ngoài.
2.1.1.4/Các đặc điểm đặc biệt:
   Có thề ghi/xóa tới 100000 lần với kiểu bộ nhớ chương trình Enhanced Flash.
   1000000 lần ghi/xóa với kiểu bộ nhớ EPROM.
   EPROM có thể lưu trữ dư liệu hơn 40 năm.
   Có thể lập trình lại dưới sự điều khiển của phần mền,
   Mạch lập trình nối tiếp qua hai chân.
   Nguồn đơn 5V cấp cho mạch lập trình nối tiếp.
   Watchdog Timer (WDT) với bộ dao dộng RC tích hợp sẵn trên Chip cho hoạt động đáng tin cậy.
   Có thể lập trình màng bảo vệ.
   Tiết kiệm năng lượng với chế độ Sleep.
   Có thể lựa chọn bộ dao động.
2.1.1.5/Công nghệ CMOS:
   Năng lượng thấp, tốc độ caoFlash/cong nghệ EPROM.
   Việc thiết kế hoàn toàn tĩnh.
   Khỏang điện áp hoạt động từ 2V đến 5,5V.
   Tiêu tốn năng lượng thấp.
2.1.2 / Giới thiệu về PIC16F8XX và PIC16F877A:
   PIC16F8XX lò nhóm PIC trong họ PIC16FXX của họ vi điều khiển 8_bit, tiêu tốn năng lượng thấp, đáp ứng nhanh, chế tạo theo công nghệ CMOS, chống tĩnh điện tuyệt đối. Bao gồm các nhóm sau:
•   PIC16F83
•   PIC16CR83
•   PIC16F84
•   PIC16CR84
   Tất cả các PIC16/17 điều có cấu trúc RICS. PIC16CXX các đặc tính nỗi bậc, 8 mắc ngăn xếp tack, nhiều nguồn ngắt tích hợp bên trong lẫn bên ngoài. Có cấu trúc Haward với các bus dữ liệu và bus thực thi chương trình riêng biệt nhau cho phép độ dài một lệnh là 14_bit và bus dữ liệu 8_bit cách biệt nhau. Tất cả các lệnh điều mất một chu kỳ lệnh ngoại trừ các lệnh rẽ nhánh chương trình mất hai chu kỳ lệnh. Chỉ có 35 lệnh và một lượng lớn các thanh ghi cho phép đáp ứng cao trong ứng dụng.
   Họ PIC16F8XX có nhiều tính năng đặc biệt làm giảm các thiết bị ngoại vi, vì vậy kinh tế cao, có hệ thống nỗi bật đáng tin cậy và sự tiêu thụ năng lượng thấp. Ở dây có bốn sự lựa chon5bo65 dao động và chỉ có chân kết nối bộ dao dộng RC nên có giải pháp tiết kiệm cao. Chế độ SLEEP tiết kiệm nguồn và có thể được dánh thức bởi các nguồn reset. Và còn nhiều phần khác đó được giới thiệu bên trên sẽ được nói ở các phần kế tiếp. 
   PIC 16F877A là dòng PIC phổ biến nhất hiện nay (đủ mạnh về tính năng, 40 chân,
bộ nhớ đủ cho hầu hết các ứng dụng thông thường). Cấu trúc tổng quát của PIC16F877A như sau:
   8 K Flash ROM.
   368 Bytes RAM.
   256 Bytes EEPROM.
   5 ports (A, B, C, D, E) vào ra với tín hiệu điều khiển độc lập.
   2 bộ định thời 8 bits (Timer 0 và Timer 2).
   Một bộ định thời 16 bits (Timer 1) có thể hoạt động trong chế độ tiết                              kiệm năng lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock ngoài.
   2 bô CCP( Capture / Compare/ PWM).
   1 bộ biến đổi AD 10 bits, 8 ngõ vào.
   2 bộ so sánh tương tự (Compartor).
   1 bộ định thời giám sát (WatchDog Timer).
   Một cổng song song 8 bits với các tín hiệu điều khiển.
   Một cổng nối tiếp.
   15 nguồn ngắt.
   Có chế độ tiết kiệm năng lượng.
   Nạp chương trình bằng cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming)
   Được chế tạo bằng công nghệ CMOS
   35 tập lệnh có độ dài 14 bits.
   Tần số hoạt động tối đa 20MHz.

2.1.2.1/các đặc tính ngoại vi bao gồm các khối chức năng :
   Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.
   Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep.
   Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler.
   Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rông xung.
   Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C.
   Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ.
   Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều khiển RD, WR,
   CS ở bên ngoài.
   Các đặc tính  Analog:
   8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit.
   Hai bộ so sánh.
   Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như:
   Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần.
   Bộ Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.
   Timer1: bộ đếm 16 bit với bộ chia tần số, có thể thực hiện chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt động ở chế độ sleep.
   Timer2: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler.
   Hai bộ Capture/so sánh/điều chế độ rông xung.
   Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C.
   Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với 9 bit địa chỉ.
   Cổng nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần.
   Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm.
   Khả năng tự nạp chương trình với sự điều khiển của phần mềm. Nạp được chương trình ngay trên mạch điện  ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân. Watchdog Timer với bộ dao động trong.
   Chức năng bảo mật mã chương trình.
   Chế độ Sleep.
   Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau.


Đây Là Tài Liệu Vip, Để Lấy Password Giải Nén Tài liệu Này, Bạn Hãy Xem Tại Đây:
[You must be registered and logged in to see this link.]