Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển BÀI 7 GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU - Hiện nay, vi xử lý và vi điều khiển đóng vai trò rất quan trọng trong lĩnh vực điều khiển tự động. Các bộ điều khiển dùng linh kiện rời dần dần được thay thế bởi các bộ điều khiển dùng vi xử lý. Mặc dù đã được học các vấn đề cơ bản như quét bàn phím, quét bảng đèn, điều khiển động cơ bước, điều rộng xung,… tuy nhiên đa số sinh viên đều gặp nhiều khó khăn khi phải phối hợp các lý thuyết cơ bản trên để được chương trình hoàn chỉnh điều khiển một đối tượng cụ thể. Mục đích của bài thực hành này giúp sinh viên làm quen với vi điều khiển thông dụng hiện nay và ứng dụng chúng để điều khiển các đối tượng cụ thể. Bài thực hành tập trung vào phương pháp thiết kế chương trình sao cho dễ sửa chữa, mở rộng. - Bài thực hành này yêu cầu sinh viên phải biết trước cấu tạo và lập trình 89C51 II. NỘI DUNG 39 21 1. Kiến trúc38của vi điều khiển 8951.22 2.U1 P0.0/AD0 P2.0/A8 10 37 P0.1/AD1 P0.2/AD2 11 P2.2/A10 P2.1/A9 36 P0.3/AD3 P2.3/A11 25 35 P0.4/AD4 P2.4/A12 26 19 18 Thực tập công nhân Trang 34 31 9 30 29 23 24 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển 3433 32 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 27 28 12 3 P1.0 P1.1 P1.2 P3.2/P3.0/RXD P3.1INT0 /TXD 4 P1.3 56 7 P1.4 P1.5 P1.6 P3.6/P3.4/T0 P3.5/T1 WR 8 P1.7 12 13 P3.3/INT1 14 15 16 17 P3.7/RD XTAL1 ALE/PROG XTAL2 PSEN EA/VPP RST AT89C51 IC vi điều khiển 8951 thuộc họ MCS51 có các đặc điểm sau : + 4 kbyte Flash. + 128 byte RAM + 4 port I/0 8 bit + Hai bộ định thời 16 bits + Giao tiếp nối tiếp + 64KB không gian bộ nhớ chương trình ngoài + 64 KB không gian bộ nhớ dữ liệu ngoài a.Port0: là port có 2 chức năng, ở trên chân từ 32 đến 39 của MC 8951. Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ ngoài, P0 được sử dụng như là Thực tập công nhân Trang 35 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển những cổng I/O. Còn trong các thiết kế lớn có yêu cầu một số lượng đáng kể bộ nhớ ngoài thì P0 trở thành các đường truyền dữ liệu và 8 bit thấp của bus địa chỉ. b. Port1: là một port I/O chuyên dụng, trên các chân 1-8 của MC8951. Chúng được sử dụng với một múc đích duy nhất là giao tiếp với các thiết bị ngoài khi cần thiết. c. Port2: là một cổng có công dụng kép trên các chân 21 – 28 của MC 8951. Ngoài chức năng I/O, các chân này dùng làm 8 bit cao của bus địa chỉ cho những mô hình thiết kế có bộ nhớ chương trình ROM ngoài hoặc bộ nhớ dữ liệu RAM có dung lượng lớn hơn 256 byte. d. Port3: là một cổng có công dụng kép trên các chân 10 – 17 của MC 8951. Ngoài chức năng là cổng I/O, những chân này kiêm luôn nhiều chức năng khác nữa liên quan đến nhiều tính năng đặc biệt của MC 8951, được mô tả trong bảng sau: Bit P3.0 Tên RxD Chức năng chuyển đổ i Ngõ vào dữ liệu nối tiếp. P3.1 TxD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp. P3.2 INT0 Ngắt ngoài 0. P3.3 INT1 Ngắt ngoài 1. P3.4 T0 Ngõ vào TIMER 0. P3.5 T1 Ngõ vào của TIMER 1. P3.6 ÖWR Điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ P3.7 RD ngoài. Đ iều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. Bảng 2.1 : Chức năng của các chân trên port3 Thực tập công nhân Trang 36 Xưởng điện tử e. Bài 7:Giám sát và điều khiển PSEN (Program Store Enable): 8951 có 4 tín hiệu điều khiển, PSEN là tín hiệu ra trên chân 29. Nó là tín hiệu điều khiển để cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE (Output Enable) của một EPROM để cho phép đọc các byte mã lệnh của chương trình. Tín hiệu PSEN ở mức thấp trong suốt phạm vi quá trình của một lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của 8951 để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức cao. f. ALE (Address Latch Enable ): Tín hiệu ra ALE trên chân 30 tương hợp với các thiết bị làm việc với các xử lý 8585, 8088. 8951 dùng ALE để giải đa hợp bus địa chỉ và dữ liệu, khi port 0 được dùng làm bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp: vừa là bus dữ liệu vừa là byte thấp của địa chỉ 16 bit . ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nữa đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó, các đường Port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ liệu trong nữa sau chu kỳ của chu kỳ bộ nhớ. Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng là nguồn xung nhịp cho các hệ thống. Nếu xung trên 8951 là 12MHz thì ALE có tần số 2MHz. Chân này cũng được làm ngõ vào cho xung lập trình cho EPROM trong 8951. g. EA (External Access): Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường được nối lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp (4K). Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng. Người ta còn dùng chân EA làm chân cấp điện áp 21V khi lập trình cho EPROM trong 8951. h. RST (Reset): Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8951. Khi tín hiệu này được đưa lên mức cao (trong ít nhất 2 chu kỳ máy), các Thực tập công nhân Trang 37 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển thanh ghi trong 8951 được đưa vào những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống. i.OSC: 8951 có một bộ dao động trên chip, nó thường được nối với thạch anh giữa hai chân 18 và 19. Tần số thạch anh thông thường là 12MHz. j. POWER: 8951 vận hành với nguồn đơn +5V ( 20%. Vcc được nối vào chân 40 và Vss (GND) được nối vào chân 20. 2. Tìm hiểu về tập lệnh của 89C51. Một số lệnh thường gặp. ACALL addr11 : Gọi chương trình con(gọi đến địa chỉ tuyệt đối). Mô tả: ACALL gọi không điều kiện một chương trình con đặt tại địa chỉ được chỉ ra trong lệnh. Lệnh này tăng nội dung của PC bởi 2 để PC chứa địa chỉ của lệnh kế lệnh ACALL, sau đó cất nội dung 16 bit của PC vào stack(Byte thấp cất trước) và tăng con trỏ stack SP bởi 2. Do vậy chương trình con được gọi phải được bắt đầu trong cùng khối 2K của bộ nhớ chương trình với Byte đầu tiên của lệnh theo sau lệnh ACALL. Các cờ khong bị ảnh hưởng. LCALL addr16 : Gọi chương trình con. Chương trình con được gọi phải được bắt đầu trong cùng khối 64K của bộ nhớ chương trình với Byte đầu tiên của lệnh theo sau lệnh LCALL. Các cờ khong bị ảnh hưởng. ADD A,: Cộng Mô tả: ADD Cộng nội dung của một byte ở địa chỉ được chỉ ra trong lệnh với nội dung thanh chứa và đặt kết quả vào thanh chứa. ADD có 4 kiểu định địa chỉ cho toán hạn nguồn: thanh ghi, trực tiếp, thanh ghi gián tiếp hoặc tức thời. AJMP addr11: Nhảy đến địa chỉ tuyệt đối. Đích nhảy đến phải trong cùng khối 2K của bộ nhớ chương trình với byte đầu tiên của lệnh theo sau lệnh AJMP. Thực tập công nhân Trang 38 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển ANL ,: thực hiện phép toán AND từng bít giữa hai toán hạng được chỉ ra trong lệnh và lưu kết quả vào toán hạn đích. Các cờ không bị ảnh hưởng. CJNE ,,rel : So sánh và nhảy nếu không bằng. Cờ nhớ được set bằng 1 nếu giá trị nguyên không dấu của toán hạn trước nhỏ hơn giá trị nguyên không dấu của toán hạn sau. Ngược lại cờ nhớ bị xoá. CLR bit: Xoá bít. CPL bit: Lấy bù bit. DEC byte: Byte chỉ ra trong lệnh được giảm đi 1, cờ nhớ không bị anhư hưởng. DIV AB: chia số nguyên không dấu 8 bit chứa trong thanh chứa cho số nguyên không dấu 8 bít chứa trong thanh ghi B. Thương số chứa trong thanh chứa A còn dư số chứa trong thanh ghi B. DJNZ ,, : Di chuyển nội dung của toán hạng nguồn đến toán hạn đích. MUL AB: Nhân các số nguyên không dấu 8 bit chứa trong thanh chứa A và trong thanh ghi B. Byte thấp của tích số 16 bit được cất trong thanh chứa cong byte cao cất trong thanh ghi B. RL A: 8 bít trong thanh chứa A được quay trái 1 bit. SETB : Set bit bằng 1. Một số ví dụ. Chương trình hiển thị giây và phút dùng bộ định thời. #include Thực tập công nhân Trang 39 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển GIAY EQU 31H ; Địa chỉ của RAM lưu giá trị của giây PHUT EQU 32H ; Địa chỉ của RAM lưu giá trị của phút ORG 00H LJMP MAIN ORG MAIN: LAP: 001BH ;Vector của bộ định thời 1 LJMP T0ISR ORG 0030H MOV R1,#0 MOV GIAY,#0 MOV PHUT,#0 MOV A,GIAY CJNE A,#60,HT INC PHUT MOV MOV HT: GIAY,#00H A,PHUT CJNE A,#60,HT MOV PHUT,#00H MOV A,GIAY ACALL HTGIAY MOV A,PHUT ACALL HTPHUT MOV MOV INC TMOD,#12H IE,#8AH ;Cho phép ngắt do các bộ định thời SETB TF1 CJNE R1,#100,LAP MOV R1,#0 GIAY Thực tập công nhân Trang 40 ; Buột ngắt do bộ định thời 1 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển LJMP LAP ; Chương trình ngắt T0ISR: CLR MOV TH1,#HIGH(-10000) MOV TL1,#LOW(-10000) SETB INC TR1 TR1 R1 RETI ; Chương trình con hiển thị giây HTGIAY: MOV DIV B,#10 AB ADD MOV A,#10H P2,A ACALL DELAY MOV A,B ADD MOV A,#00 P2,A ACALL DELAY RET ; Chương trình con hiển thị phút HTPHUT: MOV DIV B,#10 AB ADD MOV A,#30H P2,A ACALL DELAY MOV A,B Thực tập công nhân Trang 41 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển ADD MOV A,#20H P2,A ACALL DELAY RET DELAY: MOV R0,#200 DJNZ R0,$ RET END Chương trình sử dụng ngắt ngoài 0. #include ORG 00H LJMP MAIN LJMP EXOISR ORG 001BH LJMP ;Địa chỉ vector EXT 0 T0ISR ORG 0030 MAIN: SETB MOV IT0 ; Tác động cạnh âm TMOD,#11H MOV IE,#81H LJMP $ ; Chỉ cho phép EX0 EXOISR: SETB TF1 SETB ET0 SETB ET1 ; Buột ngắt do bộ định thời 1 ; Cho phép các ngắt do bộ định thời RETI Thực tập công nhân Trang 42 Xưởng điện tử T0ISR: CLR Bài 7:Giám sát và điều khiển TR1 MOV TH1,#HIGH(-50000) MOV TL1,#LOW(-50000) SETB TR1 CPL P0.1 ; Tạo xung ra RETI END 3. Điều khiển công suất. - Điều khiển tải DC: Vcc R1 R0 p1.0 Q2 Rtai Đây là sơ đồ điều khiển khá đơn giản cả về phần cứng lẫn phần mềm, tuy nhiên sơ đồ thường chỉ áp dụng để điều khiển các tải DC công suất nhỏ. T on Ihd = T1 ∫0 Idm2dt = TTon Idm Ton: Thời gian dòng điện chạy qua tải TOFF: Thời gian dòng điện không chạy qua tải T = Ton + TOFF Vậy muốn tăng dòng điện qua tải thì ta tăng T on. Khi Ton = T thì dòng điện qua tải là lớn nhất. - Điều khiển tải AC: Thực tập công nhân Trang 43 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển Ta dùng phương pháp điều khiển góc pha là phương pháp thay đổi góc kích α của Triac để làm biến đổi điện áp đặt lên tải, khi góc kích α = 0 thì coi như toàn bộ điện áp lưới đặt lên tải nếu như ta bỏ qua sụt áp trên Triac. Ưu điểm của phương pháp này là điều khiển liên tục và chính xác hơn. 5V R1 R2 Rt R0 p1.0 Q2 Tai AC V1 220V Q1 TRIAC Hình :Sô ñoà maïch ñieàu khieån Thực tập công nhân Trang 44 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển Ig VAC Vtaûi α Hình : Sô ñoà daïng soùng treân taûi Giá trị điện áp hiệu dụng trên tải : Uo = 1 2π∫ (Um sin θ)2dθ 1 / 2  2π 0  =  1 π∫ (Um sin θ) 2dθ 1 / 2 π α  =Um 21π(π−α+ sin22α) 1/ 2  = U  1 (π−α+ sin2α)1/ 2 π 2 Thực tập công nhân Trang 45  Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển Trong đó, U và Um lần lượt là giá trị điện áp hiệu dụng và điện áp đỉnh trên tải còn α là góc kích dẩn Triac. Từ đây, suy ra công suất trên tải là : P = Uo* Io = UR02 = UR2 π1  π−α+ sin22α P = U2 1−α+ sin2π R π 2π  Trong đó, P là công suất tiêu thụ trên tải còn R là trở kháng của tải. Như vậy, công suất tiêu thụ trên tải phụ thuộc vào góc kích dẩn α, khi góc kích α tăng thì P giảm và ngược lại, tại α= 0 công suất là lớn nhất và bằng công suất danh định của tải, tại giá trị α = π công suất tiêu thụ nhỏ nhất P = 0. Nghĩa là, bằng cách thay đổi góc kích dẩn α ta sẽ điều khiển được công suất tiêu thụ trên tải. 4. Điều khiển động cơ bước. - Đặc điểm chung của động cơ bước: Động cơ bước thực chất là động cơ đồng bộ hoạt động dưới tác dụng của các xung rời rạc và kế tiết nhau. Khi một xung dòng điện hoặc điện áp đặt vào cuộn dây phần ứng của động cơ bước, thì roto (phần cảm) của động cơ sẽ quay đi một góc nhất định, và được gọi là bước của động cơ, khi các xung dòng điện đặt vào cuộn dây phần ứng liên tục thì roto sẽ quay liên tục. Vị trí của động cơ bước được xác định bằng số lượng xung và vận tốc của động cơ tỷ lệ với tần số xung và được xác định bằng số bước/giây.Tính năng làm việc của động cơ bước được đặc trưng bởi bước được thực hiên, đặc tính góc (quan hệ của momen địên từ theo góc giữa trục của roto và trục của từ trường tổng, tần số xung giới hạn sao cho các quá trình quá độ, khi Thực tập công nhân Trang 46 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển hoàn thành một bước có thể tắt đi trước khi bắt đầu bước tiếp theo.Tính năng mở máy của độn g cơ, được đặc trưng bởi tần số xung cực đại có thể mở máy mà không làm cho roto mất đồng bộ ( bỏ bước) Bước của động cơ (giá trị của góc giữa hai vị trí ổn định kế nhau của roto) càng nhỏ thì độ chính xác trong điều khiển càng cao. Bước của động cơ phụ thuộc vào số cuộn dây phần ứng, số cực của stato, số răng của roto và phương pháp điều khiển bứơc đủ hoặc điều khiển nửa bước. Tuỳ theo yêu cầu về độ chính xác và kết cấu của động cơ mà bước của động cơ thay đổi trong giới hạn từ 0,180 ÷1800. Trong đó: động cơ bước nam châm vĩnh cữu dạng cực móng và có từ trở thay đổi từ 60 ÷450, động cơ bước có từ trở thay đổi có góc bước nằm trong giới hạn từ 1,80 ÷ 300 và động cơ bước hỗn hợp có góc bước thay đổi trong khoảng 0,36 0÷150. Các giá trị góc của các loại động cơ kể trên được tính trong chế độ điều khiển bước đủ. Chiều quay của động cơ bước không phụ thuộc vào chiều dòng điện chạy trong các cuộn dây phần ứng, mà phụ thuộc vào thứ tự cuộng dây phần ứng được cấp xung điều khiển. Số cuộn dây phần ứng ( hay còn gọi là cuộn dây pha) của động cơ bước đựợc chế tạo từ 2 ÷ 5 cuộn dây pha ( hay còn gọi là bối dây và được đặt đối diện nhau trong các rãnh ở stato. Đối với cuộn dây phải có hai cuộn dây thì chỉ dùng cho điều khiển lưỡng cực ( cuộc dây có cực tính thay đổi) với 4 cuộn dây có thể dùng cho cả hai chế độ điều khiển đơn cực và điều khiển lưỡng cực Phương pháp điều khiển động cơ bước: Có 3 phương pháp điều khiển động cơ bước: Đầy bước, nữa bước, vi bước nhưng ở đây ta chỉ xét trường hợp đầy bước. Thực tập công nhân Trang 47 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển Nguyên lý làm việc của động cơ bước là dựa trên sự tác động tương hổ giữa từ trường của stato và roto, hình thành momen điện từ làm quay roto đi một góc nhất định. Khi cho xung dòng điện tác động vào cuộn dây pha A A’ roto sẽ quay đến vị trí, mà trục từ trường của roto (cũng chính là trục của roto) trùng với trục từ trường pha A. Nếu cắt xung dòng điện vào pha A, cho xung dòng điện tác dụng vào cuộn dây BB’ thì véc tơ từ hoá của dòng điện sẽ quay đi một góc là 18 0, do đó roto cũng quay đi một góc 180 để cho trục của từ roto trùng với trục của từ trường tổng. Sau đó cắt xung tác động vào pha B và cho dòng điện tác động vào pha A nhưng đổi dấu thì roto quay tiếp một góc 18 0. Nếu tính từ góc đầu thì roto đã quay một góc 360 Quá trình chuyển phát xung dòng điện tác dụng vào một trong hai pha cho tới khi roto quay một vòng, động cơ sẽ thực hiện được 20 bước (Còn gọi 20 nhịp) Quá trình chuyển mạch các cuộn dây điều khiển theo một trình tự (A+,B+,A, B-) và quá trình chuyển mạch theo trình tự (A+,B+),( A+,B-,),(A-,B+),(A-,B-) Trong trường hợp này thì trong một chu trình chuyển mạch có 20 nhịp (bước ) và ở mỗi nhịp có số cuộn dây điều khiển được cấp xung dòng điện cho nhau. Dạng điều khiển này được gọi là điều khiển bước đủ, hay còn gọi điều khiển đối xứng. Điều khiển động cơ bước 1 pha và hai pha theo phương pháp đầy bước Bảng trạng thái điều khiển động cơ bước Bướ 2 pha Pha 1 Pha 2 c Thực tập công nhân Trang 48 Bướ c Pha 1 4 pha Pha 2 Pha 3 Pha 4 Xưởng điện tử 1 2 3 4 Bài 7:Giám sát và điều khiển 1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 Điều khiển động cơ 2 pha Điều khiển động cơ 4 pha Thực tập công nhân Trang 49 1 2 3 4 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 Xưởng điện tử - Bài 7:Giám sát và điều khiển Từ bảng trạng thái trên ta có thể dùng IC số để tạo mạch điều khiển. VCC U1A 1 U1B 3 2 4 6 5 7486 U2A 7486 Clook 14 3 VCC 1 2 J K CLK CLR Q Q 12 Pha1 13 Pha2 9 Pha3 8 Pha4 State U1C 9 8 10 7473 U1D 12 11 13 7486 U2B 7486 7 10 VCC 5 6 J K CLK CLR Q Q 7473 - Đặc tính c ủa động cơ b ước : V ận t ốc c ủa động c ơ b ước ph ụ thu ộc vào t ần s ố xung điều khiển. Đặc điểm vận tốc của roto trên một bước thể hiện tính dao động của động cơ, đặc tính này có thể được cải thiện bằng việc thiết kế một hộp biến tốc đặc biệt nhằm hạn chế và loại trừ cộng hưởng để có được hằng số thời gian tốt hơn. Khi có một xung dòng điện vào cuộn dây stato, roto động cơ không chuyển động ngay từ góc này sang góc khác mà nó dao động một thời gian cần để quay 5% vòng thì mới đạt được vị trí ổn định. Hằng số thời gian phụ thuộc vào momen quán tính của từ thông Φ. Tần số xung càng cao thì hằng số thời gian điện từ sẽ càng ngắn. Nếu xung điều khiển động cơ có tần số quá cao thì roto sẽ quay liên tục và làm việc quá tần số giới hạn, ở chế độ này động cơ không thể dừng đột ngột và cũng không thể đảo chiều. Muốn thực hiện dừng động cơ cần phải giảm tần số đến vùng làm việc theo bước. 5. Bàn phím Thực tập công nhân Trang 50 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển - Ma trận phím 1 0 2 4 1 3 C0 2 4 1 3 2 4 1 3 2 1 4 1 3 C1 2 4 1 3 2 4 1 3 2 2 4 1 3 C2 2 4 1 3 2 4 1 3 2 3 J1 4 3 C3 H0 1 4 5 6 7 4 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 1 2 3 4 5 6 7 8 CON8 2 3 H1 1 8 2 9 A B 4 3 H2 1 2 C 4 1 3 2 D 4 1 3 2 E 4 1 3 2 F 4 3 H3 ể thực hiện ma trận bàn phím ta dùng phương pháp quét phím. Quét cột và đọc dữ liệu tại hàng hoặc ngược lại. Theo hình vẽ thì các cột cách nhau 1 đơn vị, các hàng Đ cách nhau 4 đơn vi. Vậy giá trị của bàn phím được tính theo công thức sau Bp= C+h.4 Trong đó: Bp: Giá trị của phím được nhấn. C: Cột được quét. H: Hàng có phím nhấn. Ví dụ: Khi ta quét cột C0 mà phím 4 được nhấn thì H1 nhận được tín hiệu. Vậy giá trị nhận được của bàn phím là Bp = 0 + 1.4 = 4. Khi mạch cần nhiều phím thì ta mới tổ chức ma trận phím để giảm số lượng cổng sử dụng cho bàn phím. Chương trình hiển thị bàn phím. #include phim equ 30h Thực tập công nhân Trang 51 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển ORG 0000H MAIN: ACALL IN_HEX ACALL HT SJMP MAIN ;......................................... IN_HEX: MOV R3,#50 BACK1: ACALL GET_KEY JNB 10,EXP1 DJNZ R3,BACK1 BACK2: MOV R3,#50 BACK3: ACALL GET_KEY JB 10,BACK2 DjNZ R3,BACK3 SETB 11 MOV PHIM,R6 EXP1: NOP RET ;---------------------------------------------------------------------------GET_KEY: MOV A,#0FEH MOV R2,#0 SCAN_ROW: MOV P0,A MOV R4,A ;chuan bi quet cac cot va nhay JNB P0.4,ROW_0 Thực tập công nhân Trang 52 ;luu gia tri cua A vao R4 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển JNB P0.5,ROW_1 JNB P0.6,ROW_2 JNB P0.7,ROW_3 ;khong co phim an thi chuyen den cot tiep theo MOV A,R4 ;lay lai ma lan truoc tu r4 RL ;quay trai 1 bit de chuyen den cot ke tiep A INC R2 ;tang so lan quet len 1 CJNE R2,#4,SCAN_ROW SETB P2.6 SJMP NO_CODE ROW_0: MOV A,R2 ADD A,#0 SETB 10 MOV R6,A SJMP EXIT ROW_1: MOV A,R2 ADD A,#4 SETB 10 MOV R6,A SJMP EXIT ROW_2: MOV A,R2 ADD A,#8 SETB 10 MOV R6,A SJMP EXIT Thực tập công nhân Trang 53 ;khong du 4 cot thi quay lai quet Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển ROW_3: MOV A,R2 ADD A,#12 SETB 10 MOV R6,A SJMP EXIT NO_CODE: ;NEU KHONG CO PHIM AN THI XOA BIT 10 CLR 10 EXIT: RET HT: MOV DIV B,#10 AB ADD MOV A,#10H P2,A ACALL DELAY MOV A,B ADD MOV A,#00 P2,A ACALL DELAY RET DELAY: MOV R0,#200 DJNZ R0,$ RET END Khi mạch không cần nhiều phím thì ta có thể dùng phím như sau: Vcc Thực tập công nhân Trang 54 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển R1 R 1 4 2 3 p1.0 6. Hiện thị *. Khi giao tiếp với LED 7 đoạn ta có nhiều cách giao tiếp khác nhau. - Xuất dữ liệu trực tiếp ra cổng: chỉ sử dụng khi có ít led hiển thị. - Khi có nhiều LED hiển thị thì ta dùng phương pháp quét có sơ đồ mạch cơ bản như sau: III. PHẦN THỰC TẬP CỤ THỂ - Thực hiện mạch kít vi điều khiển 89C51 - Thực hiện mạch ma trận bàn phím Thực tập công nhân Trang 55 Xưởng điện tử Bài 7:Giám sát và điều khiển - Thực hiện mạch hiển thị 6 LED 7 đoạn. - Viết chương trình nhập dữ liệu từ bàn phím lưu vào vùng đệm. - Nhận dữ liệu từ vùng đệm xuất ra LED - Cấp nguồn cho mạch và kiểm tra. Mạch phải đảm bảo kỹ thuật và hoạt động ổn định. Thực tập công nhân Trang 56 [...]... pháp đầy bước Bảng trạng thái điều khiển động cơ bước Bướ 2 pha Pha 1 Pha 2 c Thực tập cơng nhân Trang 48 Bướ c Pha 1 4 pha Pha 2 Pha 3 Pha 4 Xưởng điện tử 1 2 3 4 Bài 7: Giám sát và điều khiển 1 -1 -1 1 1 1 -1 -1 Điều khiển động cơ 2 pha Điều khiển động cơ 4 pha Thực tập cơng nhân Trang 49 1 2 3 4 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 Xưởng điện tử - Bài 7: Giám sát và điều khiển Từ bảng trạng thái trên ta... điện tử Bài 7: Giám sát và điều khiển Ig VAC Vtải α Hình : Sơ đồ dạng sóng trên tải Giá trị điện áp hiệu dụng trên tải : Uo = 1 2π∫ (Um sin θ)2dθ 1 / 2  2π 0  =  1 π∫ (Um sin θ) 2dθ 1 / 2 π α  =Um 21π(π−α+ sin22α) 1/ 2  = U  1 (π−α+ sin2α)1/ 2 π 2 Thực tập cơng nhân Trang 45  Xưởng điện tử Bài 7: Giám sát và điều khiển Trong đó, U và Um lần lượt là giá trị điện áp hiệu dụng và điện... các cuộn dây điều khiển theo một trình tự (A+,B+,A, B-) và q trình chuyển mạch theo trình tự (A+,B+),( A+,B-,),(A-,B+),(A-,B-) Trong trường hợp này thì trong một chu trình chuyển mạch có 20 nhịp (bước ) và ở mỗi nhịp có số cuộn dây điều khiển được cấp xung dòng điện cho nhau Dạng điều khiển này được gọi là điều khiển bước đủ, hay còn gọi điều khiển đối xứng Điều khiển động cơ bước 1 pha và hai pha theo... điện tử Bài 7: Giám sát và điều khiển Ta dùng phương pháp điều khiển góc pha là phương pháp thay đổi góc kích α của Triac để làm biến đổi điện áp đặt lên tải, khi góc kích α = 0 thì coi như tồn bộ điện áp lưới đặt lên tải nếu như ta bỏ qua sụt áp trên Triac Ưu điểm của phương pháp này là điều khiển liên tục và chính xác hơn 5V R1 R2 Rt R0 p1.0 Q2 Tai AC V1 220V Q1 TRIAC Hình :Sơ đồ mạch điều khiển Thực... bảng trạng thái trên ta có thể dùng IC số để tạo mạch điều khiển VCC U1A 1 U1B 3 2 4 6 5 74 86 U2A 74 86 Clook 14 3 VCC 1 2 J K CLK CLR Q Q 12 Pha1 13 Pha2 9 Pha3 8 Pha4 State U1C 9 8 10 74 73 U1D 12 11 13 74 86 U2B 74 86 7 10 VCC 5 6 J K CLK CLR Q Q 74 73 - Đặc tính c ủa động cơ b ước : V ận t ốc c ủa động c ơ b ước ph ụ thu ộc vào t ần s ố xung điều khiển Đặc điểm vận tốc của roto trên một bước thể hiện... tạo từ 2 ÷ 5 cuộn dây pha ( hay còn gọi là bối dây và được đặt đối diện nhau trong các rãnh ở stato Đối với cuộn dây phải có hai cuộn dây thì chỉ dùng cho điều khiển lưỡng cực ( cuộc dây có cực tính thay đổi) với 4 cuộn dây có thể dùng cho cả hai chế độ điều khiển đơn cực và điều khiển lưỡng cực Phương pháp điều khiển động cơ bước: Có 3 phương pháp điều khiển động cơ bước: Đầy bước, nữa bước, vi bước... Trang 47 Xưởng điện tử Bài 7: Giám sát và điều khiển Ngun lý làm việc của động cơ bước là dựa trên sự tác động tương hổ giữa từ trường của stato và roto, hình thành momen điện từ làm quay roto đi một góc nhất định Khi cho xung dòng điện tác động vào cuộn dây pha A A’ roto sẽ quay đến vị trí, mà trục từ trường của roto (cũng chính là trục của roto) trùng với trục từ trường pha A Nếu cắt xung dòng điện vào... số thời gian điện từ sẽ càng ngắn Nếu xung điều khiển động cơ có tần số q cao thì roto sẽ quay liên tục và làm việc q tần số giới hạn, ở chế độ này động cơ khơng thể dừng đột ngột và cũng khơng thể đảo chiều Muốn thực hiện dừng động cơ cần phải giảm tần số đến vùng làm việc theo bước 5 Bàn phím Thực tập cơng nhân Trang 50 Xưởng điện tử Bài 7: Giám sát và điều khiển - Ma trận phím 1 0 2 4 1 3 C0 2 4 1... tử Bài 7: Giám sát và điều khiển ROW_3: MOV A,R2 ADD A,#12 SETB 10 MOV R6,A SJMP EXIT NO_CODE: ;NEU KHONG CO PHIM AN THI XOA BIT 10 CLR 10 EXIT: RET HT: MOV DIV B,#10 AB ADD MOV A,#10H P2,A ACALL DELAY MOV A,B ADD MOV A,#00 P2,A ACALL DELAY RET DELAY: MOV R0,#200 DJNZ R0,$ RET END Khi mạch khơng cần nhiều phím thì ta có thể dùng phím như sau: Vcc Thực tập cơng nhân Trang 54 Xưởng điện tử Bài 7: Giám sát. .. khiển 89C51 - Thực hiện mạch ma trận bàn phím Thực tập cơng nhân Trang 55 Xưởng điện tử Bài 7: Giám sát và điều khiển - Thực hiện mạch hiển thị 6 LED 7 đoạn - Viết chương trình nhập dữ liệu từ bàn phím lưu vào vùng đệm - Nhận dữ liệu từ vùng đệm xuất ra LED - Cấp nguồn cho mạch và kiểm tra Mạch phải đảm bảo kỹ thuật và hoạt động ổn định Thực tập cơng nhân Trang 56 ... Pha Xưởng điện tử Bài 7: Giám sát điều khiển -1 -1 1 -1 -1 Điều khiển động pha Điều khiển động pha Thực tập cơng nhân Trang 49 0 1 1 0 0 1 Xưởng điện tử - Bài 7: Giám sát điều khiển Từ bảng trạng... CLR Bài 7: Giám sát điều khiển TR1 MOV TH1,#HIGH(-50000) MOV TL1,#LOW(-50000) SETB TR1 CPL P0.1 ; Tạo xung RETI END Điều khiển cơng suất - Điều khiển tải DC: Vcc R1 R0 p1.0 Q2 Rtai Đây sơ đồ điều. .. Bài 7: Giám sát điều khiển 3433 32 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0 .7/ AD7 P2.5/A13 P2.6/A14 P2 .7/ A15 27 28 12 P1.0 P1.1 P1.2 P3.2/P3.0/RXD P3.1INT0 /TXD P1.3 56 P1.4 P1.5 P1.6 P3.6/P3.4/T0 P3.5/T1 WR P1.7