Đồ án Môn học vi xử lý

Trong đồ án này, chúng ta sẽ nêu ra một phương án (trên lí thuyết) môđun điều khiển tự động động cơ bước theo nhiệt độ. Tốc độ động cơ tăng khi nhiệt độ tăng và tốc độ động cơ giảm khi nhiệt độ giảm. Đây là một đồ án cơ bản nhất trong việc áp dụng kĩ thuật vi xử lí trong đo lường và điều khiển. Giả sử khoảng biến thiên nhiệt độ là T1-T2 (T1
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án " Môn học vi xử lý" ĐỒ ÁN Vi xử lí. Đồ án môn học Vi xử lí. Điều khiển động cơ bước theo nhiệt độ. 1.Mở đầu. -Giới thiệu chức năng hệ thống: Trong đồ án này, chúng ta sẽ nêu ra một phương án (trên lí thuyết) môđun điều khiển tự động động cơ bước theo nhiệt độ. Tốc độ động cơ tăng khi nhiệt độ tăng và tốc độ động cơ giảm khi nhiệt độ giảm. Đây là một đồ án cơ bản nhất trong việc áp dụng kĩ thuật vi xử lí trong đo lường và điều khiển. Giả sử khoảng biến thiên nhiệt độ là T1->T2 (T1 Hình: Sơ đồ khối hệ thống điều khiển motor bước theo nhiệt độ. Phương pháp vận hành: Bộ cảm biến gồm 8 đầu vào sẽ ghi lại sự thay đổi nhiệt độ của nguồn nhiệt và chuyển về đại lượng điện. Khối khuếch đại đệm vào khuếch đại tín hiệu nhận được từ cảm biến và chuẩn hoá theo yêu cầu của bộ biến đổi AD. Bộ biến đổi AD chuyển tín hiệu Analog thành tín hiệu Digital đưa vào 8255. 8255 là IC hỗ trợ lập trình giao tiếp với CPU thông qua cổng song song. Tín hiệu nhận được sẽ được xử lí và cấp tín hiệu điều khiển động cơ. Thông qua cổng song song và 8255, tín hiệu điều khiển được khuếch đại công suất làm quay động cơ. Khối CLOCK cung cấp xung chuẩn để điều khiển tốc độ động cơ và cung cấp xung nhịp cho bộ biến đổi AC. 3.Sơ đồ nguyên lí từng khối các kết nối: a)Bộ cảm biến và khuếch đại đệm vào: U U2 Khoảng tuyến tính U1 T T1 T2 Hình: Đặc tuyến một đầu cảm biến. Kí hiệu: T Bộ khuếch đại đệm vào đưa khoảng giá trị (U1,U2) về khoảng giá trị (0,5V) cho phù hợp với khoảng điện áp của bộ ADC. Như vậy, điện áp đầu ra từ 0 5V sẽ tỉ lệ thuận với nhiệt độ đầu vào của bộ cảm biến. + T - Ura (0 đến5V) Hình: Sơ đồ một bộ khuếch đại đệm vào. Do yêu cầu của khoảng nhiệt độ cần đo thường lớn hơn khoảng tuyến tính của một đầu cảm biến nên ta phải kết hợp nhiều đầu cảm biến tuyến tính ở các khoảng nhiệt độ khác nhau. Chọn khoảng làm việc trên đặc tuyến của các cảm biến giống nhau T. U .............. . T T0 T T1 T T2 Tn-2 T Tn-1 T Tn Cảm biến thứ Cảm biến thứ 2 Cảm biến thứ n- Cảm biến thứ 1 1 n Hình: Làm việc với 8 đầu cảm biến. b)Cấu trúc cổng song song: Cổng song song (LPT) có 25 chân, trong đó có 17 chân có tác dụng. Ở đồ án này chúng ta sử dụng cổng LPT1 có địa chỉ cơ sở 378h. Cổng LPT được giao tiếp thông qua 3 thanh ghi. Hình: Sơ đồ chân của cổng song song LPT. Thanh ghi số liệu (đọc và ghi), địa chỉ 378h Tín hiệu D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Chân số 9 8 7 6 5 4 3 2 Thanh ghi trạng thái (chỉ đọc), địa chỉ 379h Tín hiệu BUSY ACK PE SLCT ERROR X X X Chân số 11 10 12 13 15 -- -- -- Thanh ghi điều khiển, địa chỉ 37Ah Tín hiệu X X X X SLCTIN INIT AFD STR Chân số -- -- -- -- 17 16 14 1 c)Bộ biến đổi AD (ADC) và IC hỗ trợ lập trình 8255A. Sau khi phân tích yêu cầu của tín hiệu Analog cần biến đổi, ta chọn IC ADC 0808 (ADC 0809) là IC 8bit và 8 đầu vào Analog. Để giảm bớt công việc cho bộ vi xử lí trong việc điều khiển vào ra cho ADC, ta ghép nối ADC với cổng song song qua 8255A. 8255A được thiết lập ở chế độ vào ra cơ sở (mode 0). Trong mode 0, ta có 4 cổng làm việc độc lập là PA,PB,PC H,PCL có thể vào hoặc ra tuỳ ý. Cấu trúc ADC 0808 (ADC 0809)như sau. Xung CLK giữ nhịp CLK (200kHz -1Mhz) 8bit output Chuẩn điện thế VRef( dương Chuẩn điện thế âm VRef(- +) ) Start EOC ='1': đã chuyển đổi xong Chốt địa chỉ A2A1A0 ALE 8 kênh Analog và o Bắt đầu chuyển đổi OE A2 A1 A0 3 bit chọn kênh Analog Hình: Cấu trúc ADC0808(0809). Một chu kỳ làm việc của ADC: Hình: Một chu kỳ làm việc của ADC0808(0809) Ghép nối giữa 8255A và ADC: 8bit output PA0-PA7 A0 PC0 A1 PC1 A2 PC2 Start RD PC4 ALE WR OE PC5 ADC 8255A Hình: Sơ đồ ghép nối giữa ADC và 8255A PA: lấy dữ liệu từ ADC 0808 (ADC 0809) PC0, PC1, PC2: cổng điều khiển địa chỉ cho ADC. PC4: điều khiển chốt địa chỉ của kênh hiện hành và bắt đầu biến đổi ADC. PC5: chốt địa chỉ đầu ra để 8255A đọc. (Không dùng PC3 để độc lập việc điều khiển địa chỉ cho cổng PC L) d)Ghép nối 8255A với động cơ bước: Cấu trúc của động cơ bước: A ...