intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài tập lớn môn Vi xử lý, vi điều khiển: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ của động cơ điện một chiều

Chia sẻ: Nguyễn Ngọc An Nhiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

344
lượt xem
47
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài tập lớn môn Vi xử lý, vi điều khiển "Thiết kế bộ điều khiển tốc độ của động cơ điện một chiều" được thực hiện trên vi điều khiển ATmega16 nhằm giúp cho các bạn sinh viên ngành Cơ học kỹ thuật và Tự động hóa nắm được kiến thức cơ bản về vi điều khiển này, cách đọc, viết, cách nhận biết các chân của vi điều khiển và vận dụng bài học vào thực tế. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập lớn môn Vi xử lý, vi điều khiển: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ của động cơ điện một chiều

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> <br /> BÀI TẬP LỚN<br /> Môn: Vi xử lý, vi điều khiển<br /> Đề bài: Thiết kế bộ điều khiển tốc độ của động cơ điện một chiều<br /> <br /> GVHD: PGS.TS Phạm Mạnh Thắng<br /> ThS. Hoàng Văn Mạnh<br /> Nhóm sinh viên: Nhóm 18<br /> Lớp: K57M<br /> Khoa Cơ học kỹ thuật và Tự động hóa<br /> <br /> Hà Nội, ngày 21/11/2015<br /> <br /> Bài tập lớn<br /> <br /> Lời mở đầu<br /> Nước ta đang đang trong công cuộc công nghiệp hóa, tự động hóa, đổi mới phát<br /> triền toàn diện. Phục vụ cho công cuộc đổi mới này đó là các máy móc hiện đại được điều<br /> khiển vô cùng phức tạp; nhưng cũng vì thế mà làm giảm được tối đa sự góp mặt của con<br /> người vào các quá trình sản xuất đó. Tự động hóa phát triển kéo theo những công nghệ<br /> điều khiển tiên tiến cũng phát triển và đóng góp vai trò vô cùng quan trọng trong sản xuất.<br /> Có thể kể đến đó là những rô bốt công nghiệp, tay máy hay các dây chuyền tự động được<br /> lập trình sẵn đó là những quá trình lớn. Ở trong một phạm vi nhỏ hơn, việc điều khiển được<br /> thực hiện một cách dễ dàng với những vi xử lý hoặc những vi điều khiển được lập trình sẵn<br /> cũng góp mặt vô cùng nhiều trong các ứng dụng thực tế trong cuộc sống.<br /> Trong các ứng dụng liên quan đến truyền động, một thành phần gần như không thể<br /> thiếu đó là các động cơ điện, nó có tác dụng gây ra các lực làm các cơ cấu chấp hành hoạt<br /> động. Động cơ điện có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống, nhất là trong sản xuất công<br /> nghiệp. Việc điều khiển được tốc độ cũng như chiều quay của nó cũng là một vấn đề cần<br /> giải quyết. Kết hợp với vi điều khiển, việc điều khiển động cơ trở lên dễ dàng hơn rất<br /> nhiều.<br /> Xuất phát từ yêu cầu đó, nhóm chúng em đã nghiên cứu và làm một bài tập về điều<br /> khiển động cơ điện một chiều đó là “thiết kế bộ điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều”<br /> với yêu cầu là điều khiển quay nhanh, quay chậm, quay thuận, quay ngược và dừng. Vận<br /> dụng các kiến thức được học trong trường nhóm đã thực hiện trên vi điều khiển ATmega16<br /> nhằm nắm được cơ bản về vi điều khiển này, cách đọc, viết, cách nhận biết các chân của vi<br /> điều khiển và vận dụng vào thực tế.<br /> <br /> Các thành viên nhóm:<br /> - Phạm Trần Hoàng<br /> - Vũ Đình Ngọc<br /> - Nguyễn Viết Bình<br /> <br /> Vi xử lý, vi điều khiển<br /> <br /> Trang 1<br /> <br /> Bài tập lớn<br /> <br /> Mục lục<br /> Phần I. Cơ sở lý thuyết ........................................................................................... 3<br /> Vi điều khiển ATmega16 ............................................................................ 3<br /> <br /> I.<br /> 1.<br /> <br /> Cấu trúc nhân ........................................................................................... 4<br /> <br /> 2.<br /> <br /> Sơ đồ khối ................................................................................................. 6<br /> <br /> 3.<br /> <br /> Ý nghĩa các chân ...................................................................................... 7<br /> <br /> 4.<br /> <br /> Bộ định thời ............................................................................................. 7<br /> <br /> II.<br /> <br /> Động cơ điện một chiều ............................................................................ 10<br /> <br /> 1.<br /> <br /> Cấu tạo .................................................................................................... 10<br /> <br /> 2.<br /> <br /> Nguyên lý làm việc .................................................................................. 10<br /> <br /> 3.<br /> <br /> Phân loại ................................................................................................. 11<br /> <br /> III.<br /> <br /> Các phương pháp điều khiển động cơ điện một chiều ......................... 11<br /> <br /> 1.<br /> <br /> Điều khiển chiều quay của động cơ điện một chiều ............................... 11<br /> <br /> 2.<br /> <br /> Điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều ............................................. 12<br /> <br /> Phần II. Nội dung .................................................................................................. 18<br /> Thiết kế và thi công phần cứng ................................................................ 18<br /> <br /> I.<br /> 1.<br /> <br /> Sơ đồ khối ............................................................................................... 18<br /> <br /> 2.<br /> 3.<br /> <br /> Sơ đồ nguyên lý và mạch in .................................................................... 18<br /> Mô phỏng trên Proteus ........................................................................... 21<br /> <br /> 4.<br /> <br /> Hình ảnh mạch thực tế. .......................................................................... 22<br /> <br /> II.<br /> <br /> Viết code cho vi điều khiển. ...................................................................... 23<br /> <br /> Phần III. Kết luận ................................................................................................. 26<br /> <br /> Vi xử lý, vi điều khiển<br /> <br /> Trang 2<br /> <br /> Bài tập lớn<br /> <br /> Phần I. Cơ sở lý thuyết<br /> I. Vi điều khiển ATmega16<br /> ATmega16 là vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC. Với khả năng thực hiện mỗi lệnh<br /> trong vòng một chu kỳ xung clock, ATmega16 có thể đạt được tốc độ 1MIPS trên mỗi MHz.<br /> Ngoài ra ATmega16 có các đặc điểm sau: 16KB bộ nhớ Flash với khả năng đọc trong khi<br /> ghi, 512 byte bộ nhớ EEPROM, 1KB bộ nhớ SRAM, 32 thanh ghi chức năng chung, 32 đường vào<br /> ra chung, 3 bộ định thời/bộ đếm, ngắt nội và ngắt ngoại, USART, giao tiếp nối tiếp 2 dây, 8 kênh<br /> ADC 10 bit, ... ATmega 16 hỗ trợ đầy đủ các chương trình và công cụ phát triển hệ thống như:<br /> trình dịch C, macro assemblers, chương trình mô phỏng/sửa lỗi, …<br /> <br /> Hình 1. Hình ảnh thực tế vi điều khiển Atmega16.<br /> <br /> Hình 2. Sơ đồ chân của ATmega16<br /> Vi xử lý, vi điều khiển<br /> <br /> Trang 3<br /> <br /> Bài tập lớn<br /> 1. Cấu trúc nhân<br /> CPU của Atmega16 có chức năng bảo đảm sự hoạt động chính xác các chương trình. Do đó<br /> nó phải có khả năng truy cập bộ nhớ, thực hiện các quá trình tính toán, điều khiển các thiết bị<br /> ngoại vi và quản lý ngắt.<br /> - Cấu trúc tổng quát<br /> AVR sử dụng cấu trúc Harvard, tách riêng bộ nhớ và các bus cho chương trình và dữ liệu.<br /> Các lệnh được thực hiện chỉ trong một chu kỳ xung clock. Bộ nhớ chương trình được lưu trong bộ<br /> nhớ Flash.<br /> <br /> Hình 3. Cấu trúc tổng quát Atmega16<br /> - ALU<br /> ALU làm việc trực tiếp với các thanh ghi chức năng chung. Các phép toán được thực hiện<br /> trong một chu kỳ xung clock. Hoạt động của ALU được chia làm 3 loại: đại số, logic và theo bit.<br /> - Thanh ghi trạng thái<br /> Đây là thanh ghi trạng thái có 8 bit lưu trữ trạng thái của ALU sau các phép tính số học và<br /> logic.<br /> <br /> Hình 4. Thanh ghi trạng thái<br /> <br /> Vi xử lý, vi điều khiển<br /> <br /> Trang 4<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2