Đề tài: Vi điều khiển 8051 điều khiển động cơ dc bằng xung PWM

Ngày nay đa số các lĩnh vực sản xuất , điều khiển , giám sát , đo lường đều được trang bị hệ thống tự động hóa . Một trong các vi mạch được sử dụng là vi điều khiển , nó được ứng dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực này .
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Vi điều khiển 8051 điều khiển động cơ dc bằng xung PWM BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG Bài tiểu luận Vi điều khiển và ứng dụng ĐỀ TÀI : VI ĐIỀU KHIỂN 8051 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC BẰNG XUNG PWM Giảng viên : Nguyễn Huy Dũng Sinh viên : Phạm Nho Biển Đào thị Năm Tạ Hữu Quang Vinh 1 Mục lục 1. Giới thiệu 2. Tổng quan kỹ thuật vi điều khiển 8051 3. Xung PWM - Pulse Width Modulation 4. Mạch cầu H 5. Động cơ 1 chiều 6. Mạch nguồn 7805 7. Sơ đồ nguyên lý 2 8. Chương trình 9. Mạch in 1. Giới thiệu Ngày nay đa số các lĩnh vực sản xuất , điều khiển , giám sát , đo lường đều được trang bị hệ thống tự động hóa . Một trong các vi mạch được sử dụng là vi điều khiển , nó được ứng dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực này . Vi điều khiển quản lý hoạt động của hệ thống thông qua phần mềm , nhờ vậy mà chúng ta có thể thay đổi 1 cách dễ dàng hoạt động của hệ thống bằng cách thay đổi thông số của chương trình . Vi điều khiển hoạt động theo chương trình đã nạp sẵn , đọc các tín hiệu từ bên ngoài sau đó đưa vào để xử lý ,trên cơ sở đố vi điều khiển đưa ra các tín hiệu điều khiển để điều khiển các thiết bị bên ngoài hoạt động theo đúng yêu cầu , thông số của chương trình cài đặt sẵn bên trong vi điều khiển . Trên thực tế vi điều khiển có mặt trong hầu hết các thiết bị , đồ dùng của chúng ta và ngày càng trở nên phổ biến như : lò vi sóng ,máy giặt , hệ thống cảnh báo , hệ thống đèn giao thông … Trong báo cáo này chúng em xin được phép giới thiệu về một trong các hệ thống điều khiển sử dụng vi điều khiển 8051 để điều khiển động cơ DC bằng xung PWM . Để điều khiển tốc độ động cơ DC người ta có thể dùng nhiều phương pháp khác nhau trong đó có một phương pháp hết sức quan trọng và thông dụng là phương pháp điều chế độ rộng xung kích (PWM), có nghĩa là thay đổi độ rộng xung kích để điều khiển linh kiện đóng ngắt (SCR hay Transistor), từ đó điều khiển tốc độ động cơ. Bộ PWM có thể tạo ra từ các linh kiện điện tử. Với yêu cầu dùng vi điều khiển 8051để điều khiển động cơ quay thuận-nghịch và thay đổi tốc độ, ta sử dụng chương trình để tạo xung PWM bên trong vi điều khiển AT89S52 tại chân P2.6 . Tại chân này khi hoạt động sẽ xuất chuỗi xung vuông , độ rộng điều chỉnh được dễ dàng. Xung ra này dùng để tạo tín hiệu đóng ngắt Trasistor trong mạch động lực, với độ rộng xác định sẽ tạo ra một điện áp trung bình xác định. Thay đổi độ rộng xung sẽ thay đổi điện áp trung bình và do đó thay đổi được tốc độ động cơ. 2. Tổng quan vi điều khiển 8051 Bộ vi điều khiển 8051 là thành viên đầu tiên của họ 8051. Hãng Intel ký hiệu nó như là MCS51 3 Đặc tính Số lượng ROM trên chíp 8 k byte RAM 128 byte Bộ định thời 2 Các chân vào ra 32 Cổng nối tiếp 1 Nguồn ngắt 6 Các đặc tính của 8051 đầu tiên Cấu tạo và chức năng các khối của AT89S52. 4 5 Các đặc tính của AT89S52 CPU( CPU centralprocessing unit) bao gồm: Thanh ghi tích lũy A Thanh ghi tích lũy phụ B Đơn vị logic học (ALU) Thanh ghi từ trạng thái chương trình Bốn băng thanh ghi 6 Con trỏ ngăn xếp Bộ nhớ chương trình( ROM) gồm 8Kbyte Flash. Bộ nhớ dữ liệu( RAM) gồm 256 byte. Bộ UART, có chức năng truyền nhận nối tiếp. 3 bộ Timer/Counter 16 bit thực hiện chức năng định thời và đếm sự kiện. Khối điều khiển ngắt với 2 nguồn ngắt ngoài và 4 nguồn ngắt trong. Bộ lập trình( ghi chương trình lên Flash ROM) cho phép người sử dụng có thể nạp các chương trình cho chíp mà không cần các bộ nạp chuyên dụng. Bộ chia tần số với hệ số chia là 12. 4 cổng xuất nhập với 32 chân. Chức năng các chân của AT89S52 Port 0( P0.0=>P0.7) Port 0 gồm 8 chân, ngoài chức năng xuất nhập, port 0 còn là bus đa hợp dữ liệu và địa chỉ( AD0-AD7), chức năng này sẽ được sử dụng khi 89s52 giao tiếp với các thiết bị ngoài có kiến trúc Bus như các vi mạch nhớ, mạch PIO… Port 1( P1.0=>P1.7) Chức năng duy nhất của Port 1 là chức năng xuất nhập cũng như các Port khác. Port1 có thể xuất nhập theo bit và theo byte. Port 2( P2.0=>P2.7) Port 2 ngoài chức năng là cổng vào/ra như Port 0 và 1 còn là byte cao của bus địa chỉ khi sử dụng bộ nhớ ngoài. Port 3 Mỗi chân trên Port 3 ngoài chức năng xuất nhập còn có một chức năng riêng, cụ thể như sau: Bit Tên Chức năng P3.0 RXD Dữ liệu nhận cho Port nối tiếp P3.1 TXD Dữ liệu truyền cho Port nối tiếp P3.2 INT0 Ngắt bên ngoài 0 7 P3.3 INT1 Ngắt ngoài 1 P3.4 TO Ngõ vào của Timer/counter0 P3.5 T1 Ngõ vào của Timer/counter1 P3.6 /WR Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài. P3.7 /RD Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. Chân /PSEN : là chân điều kh ...