TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY ∗∗∗ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XỬ LÝ TÍN HIỆU ÂM THANH VỚI VI ĐIỀU KHIỂN PIC Giáo viên hướng dẫn: Trịnh Tuấn Dương Sinh viên thực hiện: Phạm Ngọc Ánh Lớp: Cơ Điện Tử Khóa: 51 Hà Nội, tháng năm 2014 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ngày …, tháng …, năm … GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Ngày …, tháng …, năm … GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT LỜI CẢM ƠN Sau năm học trường, chúng em học tiếp thu nhiều kiến thức từ bảo tận tình Q Thầy Cơ giúp đỡ bạn bè Đây khoảng thời gian đầy ý nghĩa Đồ án tốt nghiệp trường tảng quan trọng đánh dấu bước ngoặt với đời chúng em Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Trịnh Tuấn Dương Thầy hướng dẫn em thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô thuộc môn Kỹ Thuật Máy tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án Sinh viên thực Phạm Ngọc Ánh LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật, nghành kỹ thuật điện tử có bước phát triển không ngừng Chúng sâu vào mặt đời sống hàng ngày người dân Đặc biệt sử dụng vi điều khiển để điều khiển ứng dụng đời sống công nghiệp ngày phổ biến Những kiến thức tiếp thu trình học tập trường đánh giá qua đợt bảo vệ đồ án tốt nghiệp Những kết sản phẩm đạt ngày hôm không lớn lao những thành bước đầu sau năm học trường Do thời gian kiến thức hạn chế, cố gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp thời han Nên khơng thể tránh khỏi thiếu xót định, mong Quý Thầy Cô thông cảm Em mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cơ bạn Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô bạn! Mục lục DANH SÁCH HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Vi xử lý vi điều khiển Vi xử lý (bộ vi xử lý) linh kiện điện tử chế tạo từ tranzito thu nhỏ tích hợp vi mạch tích hợp đơn Nhiệm vụ vi xử lí thực cơng việc xử lý tín hiệu điều khiển thành phần hệ thống theo chương trình, thuật tốn người dùng đặt Bộ vi xử lý có khả vượt trội so với hệ thống khác khả tính tốn, xử lý thay đổi chương trình linh hoạt theo mục đích người dùng, đặc biệt hiệu toán hệ thống lớn Tuy nhiên ứng dụng nhỏ, đơn giản việc ứng dụng vi xử lý không hợp lý giá thành đắt cho hệ thống nhỏ Vì nhà chế tạo tích hợp chút nhớ mạch giao tiếp ngoại vi với vi xử lý vào IC gọi Microcontroller –vi điều khiển Như vậy, vi điều khiển (VĐK) hệ thống bao gồm vi xử lý có hiệu suất đủ dùng giá thành thấp kết hợp với khối ngoại vi nhớ, modun vào/ra, modun biến đổi số sang tương tự tương tự sang số… Vi điều khiển thường dùng để điều khiển thiết bị điện tử Nó ứng dụng rộng rãi dụng cụ điện tử ngày 1.2.Vi điều khiển PIC GVHD: Trịnh Tuấn Dương Ngày nay, thị trường có nhiều loại vi điều khiển khác 8051, PIC, Motorola 68HC, AVR… Trong đề tài sử dụng vi sử lý PIC có ưu điểm sau: − VĐK PIC phổ biến Việt Nam, giá thành không đắt − Có đầy đủ chức vi điều khiển hoạt động độc lập − PIC VĐK phổ biến Việt Nam giới Điều tạo thuận lợi trình tìm hiểu tài liệu phát triển ứng dụng PIC − Tính đa dạng tính nghiên cứu phát triển 1.3.Khái quát vi điều khiển PIC16F877A PIC 16F877A dòng PIC phổ biến ( có đủ chức năng, 40 chân, nhớ đủ cho hầu hết ứng dụng thông thường) Cấu trúc tổng quát: − Bộ nhớ chương trình: 16F877A có 8192(8k) − Bộ nhớ liệu: 16F877A có 368 bytes (plus 256 bytes of nonvolatile EEROM) − PORT (A, B, C, D, E) vào với tín hiệu điều khiển độc lập − định thời 8bits (timer timer 2) − Một định thời 8bits (timer 1) hoạt động chế độ tiết kiệm − − − − − − − − − − lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock CCP (Capture/Compare/PWM) Một biến đổi AD 10bits, ngõ vào so sánh tương tự (Compartor) Một định thời giám sát (WatchDog Timer) Một cổng song song 8bits với tín hiệu điều khiển Một cổng nối tiếp 15 nguồn ngắt Có chế độ tiết kiệm lượng Nạp chương trình cổng nối tiếp ICSP (In-Circuit Sircuit Programming) Được chế tạo công nghệ CMOS 10 GVHD: Trịnh Tuấn Dương Hình Tín hiệu lấy mẫu tín hiệu Muốn phản ánh tín hiệu xác, chu kỳ lấy mẫu phải nhỏ (khi tiến đến tín hiệu rời rạc trở thành tín hiệu liên tục) 3.4.điều khiển động dc 3.4.1 Điều khiển tốc độ động dc Có nhiều phương pháp điều khiển động chiều, phần ta đề cập đến phương pháp điều khiển động cách thay đổi giá trị điện áp phần ứng 51 GVHD: Trịnh Tuấn Dương 3.4.2 Điều khiển động phương pháp PWM Thực chất phương pháp thay đổi điện áp trung bình cấp cho phần ứng động Khi cấp nguồn liên tục cho động động quay với tốc độ tối đa Khi đóng ngắt nguồn cấp cho động với tần số f thấy động hoạt động không liên tục, động quay chậm cấp nguồn liên tục nhiều Nguyên nhân cấp nguồn động cần thời gian định để đạt đến tốc độ tối đa, tốc độ chưa đạt đến mức tối đa nguồn cấp bị ngắt, khiến động quay chậm lại Khi đóng ngắt nguồn với tần số F (F