intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Đồ án: Thiết kế và chế tạo máy pha café dạng phin

Chia sẻ: đỗ Hoàng Ngân Mi | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:71

Thêm vào BST
Báo xấu
302
lượt xem 58
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án Thiết kế và chế tạo máy pha café dạng phin nhằm đáp ứng các yêu cầu tiện lợi và đảm bảo hương vị của café Việt truyền thống. Nhắm được xu thế và kỹ thuật thuật tiến tiến của vi xử lý và dưới sự trợ giúp của hệ thống máy CNC hiện đại mang lại nhiều hiệu quả về kinh tế và thời gian đã giúp nhóm hoàn thành đúng ý tưởng của nhóm đã đặt ra.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế và chế tạo máy pha café dạng phin

  1.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Lời nói đầu.......................................................................................... .................4  Chương 1: Khái quát về máy pha cà phê tự động 1.1: Nhiệm vụ...........................................................................................7 1.2: Nhiệm vụ cụ thể...............................................................................7 1.3: Các chuyển động cơ bản..................................................................7 1.3.1: Các loại động cơ thường dùng trong máy pha cà phê tự...............7 1.4: Các yêu cầu đối với máy pha cà phê.................................................8 1.4.1: Yêu cầu về an toàn.........................................................................8 1.4.2: Yêu cầu chính xác từng công đoạn................................................8 1.4.3: Yêu cầu khác...................................................................................8 1.5: Hoạt động chung của máy pha cà phê..............................................8 1.6: Thiết bị cơ khí của máy pha cà phê..................................................9 Chương 2: Tìm hiểu vi điều khiển PIC 16F877A và chuẩn truyền thông RS  485 2.1: Giới thiệu chung về vi điều khiển PIC..........................................10 2.1.1: Khái niệm cơ bản về vi điều khiển PIC......................................10 2.1.2: Kiển trúc của vi điều khiển PIC..................................................12 2.1.3: Các dòng PIC và cách lựa chọ vi điều khiển...............................13 2.1.4: Ngôn ngữ lập trình cho PIC..........................................................13 2.1.5: Mạch nạp PIC...............................................................................13 2.2: Vi điều khiển PIC 16F877A............................................................15 Trang 1 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  2.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  2.2.1: Sơ đồ chân VĐK PIC 16F877A....................................................15 2.2.2: Một vài thông số về vi điều khiển PIC16F877A........................16 2.2.3: Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A.......................................16 2.2.4: Tổ chức bộ nhớ............................................................................17 2.2.5: Các cổng xuất nhập của PIC 16F877A........................................21 2.2.6: TIMER..........................................................................................24 2.2.7: Các ứng dụng VĐK PIC...............................................................30 2.3: Tổng quan về LM35........................................................................32 Chương 3: Khảo sát và thiết kế lắp ráp........................................................39 3.1: Cấu tạo mô hình..............................................................................39 3.2: Các mạch sử dụng trong mô hình...................................................40 3.2.1: Mạch đảo chiều ..........................................................................40 3.2.2: Mạch tổng....................................................................................43 3.2.3: Mạch điều khiển động cơ...........................................................45 3.3: Linh kiện sử dụng trong mạch.......................................................47 3.3.1: CTHT sử dụng trong mô hình......................................................47 3.3.2: Rơ le..............................................................................................47 3.3.3: FET................................................................................................48 3.3.4:Transistor........................................................................................48 3.3.5: Tụ điện.........................................................................................50 3.3.6: LM35.............................................................................................50 Chương 4: Thiết kế chương trình điều khiển máy pha cà phê Trang 2 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  3.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  4.1: Bảng phân công vào ra.....................................................................51 4.1.1: Bảng phân công vào ra mạch tổng...............................................51 4.1.2: Bảng phân công vào ra mạch đảo chiều......................................51 4.2: Nguyên lý hoạt động.......................................................................53 Kết luận và đề nghị................................................................................54 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Motor điện 1 chiều...........................................................................7 Hình 2.1: Vi điều khiển PIC 16F877A...........................................................11 Hình 2.2: Kiến trúc Havard và kiến trúc Von­Neuman.................................12 Hình 2.3: Mạch nạp VĐK..............................................................................14 Hình 2.4:Vi điều khiển PIC16F877A/PIC16F874A và các dạng sơ đồ  chân…………………………………………………………………… …….16 Hình 2.5: Sơ đồ khối PIC 16F877A................................................................18 Hình 2.6: Bộ nhớ chương trình PIC16F877A................................................19 Hình 2.7: Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A...............................................21 Hình 2.8: Sơ đồ khối của Timer0. ................................................................25 Hình 2.9: Sơ đồ khối của Timer1...................................................................27 Hình 2.10: Sơ đồ khối Timer2. ......................................................................29 Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý khối cảm biến nhiệt độ LM35.........................33 Hình 2.12: Nguyên lý để đo dải nhiệt độ âm trên LM35..............................33 Hình 2.13: Đọc nhiệt độ đo được từ LM35...................................................34 Hình 3.1: Mặt trước máy................................................................................39 Hình 3.2: Nhìn từ trên xuống..........................................................................39 Trang 3 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  4.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Hình 3.3: Mạch nguyên lý đảo chiều động cơ..............................................41 Hình 3.4: Mạch in đảo chiều động cơ...........................................................41 Hình 3.5: Mạch đảo chiều.............................................................................42 Hình 3.6: mạch nguyên lý mạch tổng............................................................43 Hình 3.7: Mạch in mạch tổng........................................................................44 Hình 3.8: Mạch tổng.......................................................................................44 Hình 3.9: Mạch nguyên lý điều khiển động cơ............................................45 Hình 3.10: Mạch in mạch điều khiển động cơ.............................................46 Hình 3.11: Mạch điều khiển động cơ............................................................46 Hình 3.12: FET (IRF 540)...............................................................................48 Hình 3.13: Transistor.......................................................................................48 Hình 3.14:Chế độ làm việc của tranzitor.......................................................49 Hình 3.15:Tụ điện...........................................................................................50 LỜI NÓI ĐẦU   Ngay từ thế kỉ thứ 9 sau khi đượ c khám phá ra tại vùng cao nguyên  Ethiopia , Café  nhanh chóng trở  thành một thức uống phổ biến trên toàn  cầu . Khác với các loại thức uống khác , chức năng chính của café không  phải là giải khát , nhiều ng ười uống nó với mục đích tạo cảm giác hưng   phấn . Một ly café vào buổi sáng giúp tỉnh táo hơn trong công việc. Pha cà phê không phải là một việc khó. Chỉ  cần bạn có một hỗn  hợp bột cà phê mà bạn thích, một số  thiết bị  và vài phút rảnh rỗi. Có  nhiều phương pháp pha cà phê khác nhau thỏa mãn thị hiếu khác nhau. Cà  phê   Espresso   đẫm   đầy   tính   cách,   cà   phê   Thổ   nhĩ   kỳ   (Turkish)   nhiều   hươ ng thơm, cà phê kiểu Mỹ  (Americano) nhẹ, nhiều n ước. T ất c ả các   phương pháp này có một điểm chung, bột cà phê đượ c xử  lý trong nước  nóng sau đó dung dịch cà phê đượ c lọc ra đầy hươ ng và vị. Tại Việt Nam   Trang 4 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  5.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  , có hai kiểu pha café : pha luộc (kinh tế, d ễ làm) và pha phin ( khó, đòi   hỏi độ tinh tế ) . Cà phê phin ngon hơn, nh ưng khó làm, bởi vì nhiều yếu tố. Trời   lạnh, nước sôi rót vào phin nguội nhanh. Tráng phin trước là một cách,   đổ  nước vào làm 2­3 lần là một cách khác tăng độ  nóng, nhưng đều chỉ   tăng hiệu suất lên một chút thôi. Nếu nén cà phê chặt, nhỏ  giọt lâu mới   xong, cà phê hơi nhiều cafeine vì bị  ngâm nước lâu, hơi nguội một chút   khi uống. Nếu nén không chặt, cà phê chảy xuống có pha lẫn bột cà phê,   hương  thơm  chiết   ra  chưa  đượ c  hết.  Phin  pha cà   phê nếu  dùng  loại   bằng inox, lỗ  phin khá nhỏ, có ren xoáy là hay nhất vì có thể  chỉnh độ   chặt, lỏng cho vừa. Nếu dùng phin nhôm, lỗ  phin to lọt cả  bột cà phê   xuống, lại không thể nào chỉnh đượ c độ chặt, thì e rằng cà phê khó ngon. Trên thị  trường hiện nay có rất nhiều hãng chế  tạo máy café cho  nhiều phương pháp pha café khác nhau . Nh ưng các loại máy pha café kể  trên mang lại phương pháp pha không phù hợp với thị  hiếu người Việt   hiện nay . Sau khi th ực hi ện m ột s ố kh ảo sát và nhắm đượ c thị  hiếu của   người Việt ,  Nhóm đã thực hiện : “Đồ  án thiết kế  và chế  tạo máy pha   café dạng phin” nhằm đáp ứng các yêu cầu tiện lợi và đảm bảo hương vị  của café Việt truyền thống . Ngày nay các lĩnh vực về  kỹ  thuật và tự  động hóa đang đi sâu vào   các ngành công nghệ thực phẩm cũng như dân dụng mang lại nhiều tiến   bộ vượt bậc trong lĩnh vực sản xuất hàng điện tử tiêu dùng . Nhắm đượ c  xu thế  và kỹ  thuật thuật tiến tiến của vi x ử lý và dướ i sự  trợ  giúp của  hệ thống máy CNC hiện đại mang lại nhiều hiệu quả về kinh tế và thời   gian đã giúp nhóm hoàn thành đúng ý tưởng của nhóm đã đặt ra . Trang 5 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  6.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Qua đây em xin chân thành cảm  ơn các thầy cô trong khoa Điện,  trường ĐH Đông Á Đà Nẵng, đã giúp đỡ tạo điều kiện và cung cấp tài liệu   để em hoàn thành đề  tài tốt nghiệp này. Đồng thời, em muốn gửi lời cảm   ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn NGUYỄN TUẤN, người thầy trực tiếp  giao đề  tài và đã rất nhiệt tình hướng dẫn để  nhóm chúng em hoàn thành  được đề tài tốt nghiệp này! Đề tài này chúng em đã cố gắng rất nhiều nhưng chắc chắn đồ án sẽ  còn những thiếu sót nhất định. Vậy chúng em mong tiếp tục được sự giúp  đỡ của Thầy cô, và sự góp ý chân thành của bạn bè! Chúng em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày.....tháng.....năm 2015 Trang 6 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  7.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ MÁY PHA CÀ PHÊ TỰ ĐỘNG 1.1.  NHIỆM VỤ: Thiết kế  và chế  tạo máy pha café kiểu truyền thống theo các yêu cầu  sau:  ­ Máy thực hiện đúng chu trình pha café và đảm bảo về  vệ  sinh thực  phẩm và hươ ng vị café đặc trưng ­ Ứng dụng màn hình tương tác, tạo sự gần gũi với ngườ i dùng. 1.2. NHIỆM VỤ CỤ THỂ : ­ Gia công phần cứng của mạch và các chi tiết của máy ­ Gia công vỏ máy và các chi tiết của máy ­ Lập trình cho hoạt động của máy ­ Thiết kế các bộ phận chính trong máy ­ Thiết kế và gia công các chi tiết của máy ­ Nghiên cứu thị trường và định hướng phát triển của máy ­ Lắp ráp các chi tiết của máy 1.3:  CÁC CHUYỀN ĐỘNG CƠ BẢN 1.3.1:  Các loại động cơ thường dùng trong máy pha cà phê Trang 7 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  8.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Hình 1.1: Motor điện 1 chiều ................................................................................... Motor giảm tốc một chiều Động cơ  có đặt tính điều chỉnh tốc độ  động cơ  phù hợp với mục   đich sử dụng, do đó những công đoạn cần sự chính xác và tốc độ chậm thì  motor giảm tốc 1 chiều là một giải pháp tối ưu Điều chỉnh tốc độ  động cơ  bằng cách điều chỉnh điện áp cấp cho   mạch kích điện động cơ. 1.4. Các yêu cầu đối với máy pha cà phê 1.4.1: Yêu cầu về an toàn Đối với máy ép do người vận hành, yêu cầu an toàn là yếu tố  quan   trọng, vì nếu xảy ra sự  cố  có thể  trả  giá bằng cả  tính mạng người vận  hành. Để đảm bảo cho máy ép hoạt động an toàn tuyệt đối thì mọi bộ phận  của máy phải có độ chính xác cao 1.4.2: Yêu cầu chính xác từng công đoạn Các công đoạn hoạt động của máy pha cà phê yêu cầu phải hoạt  động và dừng chính xác, khi công đoạn dừng không chính xác sẽ  dẫn đến  việc không hoạt động hoặc sẽ giảm năng suất làm việc. 1.4.3: Yêu cầu khác Vì máy pha cà phê hoạt động liên tục nên cần phải có nguồn cấp  điện liên tục để đảm bảo cho quá trình hoạt động. Vì khâu vận hành cũng   khá đơn giản, hầu hết là tự động nên các yêu cầu về sử dụng đơn giản và  dễ hiểu. 1.5:  Hoạt động chung của máy pha cà phê Những loại máy pha cà phê hiện đại có câu tạo phức tạp, độ  an toàn  và tin cậy cao. Các thiết bị điện được đưa về một mạch tổng trên máy pha  cà phê nhằm đảm bảo độ bền cho mạch. Các dây điện được đi từ động cơ  Trang 8 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  9.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  theo cách thanh sắt về mạch tổng. Khi hoạt động, bình đun sẽ  đun sữa sôi  từ 0­ 150°C, khi đó van sẽ mở cà phê chảy xuống ly cà phê, tại đây tùy vào   yêu cầu của người cần uống cà phê sẽ  bấm cho sữa hoặc cho đường tùy  vào khả năng uống nhiều hay ít sữa hay đường người ta sẽ  bấm 1 lần để  bỏ  vừa, hoặc bấm 2 lần tương  ứng với bỏ nhiều . 2 nút  ấn bật và dừng   phòng cho trường hợp dừng pha cà phê khi có sự cố bất ngờ xảy ra 1.6:   Thiết bị cơ khí của máy pha cà phê ­ Hệ  thống thiết bị cơ khí dùng để  chế  tạo máy pha cà phê bao gồm :   khung sắt, các bình chứa, và băng chuyền. ­ Bình đun: với bộ đun nước của ấm diêu tốc ta có thể đun sôi cà phê. ­ Van xả: khi LM35 tới 95­100°C, dòng điện 220V sẽ kích cho van xã. ­ Hệ thống trộn để quay trộn hỗn hợp cà phê, đường, sữa. Trang 9 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  10.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A VÀ CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS485 2.1. Giới thiệu chung về VĐK PIC: 2.1.1. Khái niệm cơ bản về VĐK PIC: PIC là   một   họ vi   điều   khiển RISC được   sản   xuất   bởi   công  ty Microchip Technology. Dòng PIC đầu tiên là PIC1650 được phát triển bởi  Microelectronics Division thuộc General Instrument. PIC bắt   nguồn   là   chữ   viết   tắt   của   "Programmable   Intelligent   Computer" (Máy tính khả  trình thông minh) là một sản phẩm của hãng  General Instrument đặt cho dòng sản phẩm đầu tiên của họ là PIC1650. Lúc  này, PIC1650 được dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi cho máy chủ  16bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC với cái tên "Peripheral Interface  Controller" (Bộ  điều khiển giao tiếp ngoại vi). CP1600 là một CPU tốt,  nhưng lại kém về các hoạt động xuất nhập, và vì vậy PIC 8­bit được phát  triển vào khoảng năm 1975 để  hỗ  trợ  hoạt động xuất nhập cho CP1600.   PIC sử dụng microcode đơn giản đặt trong ROM, và mặc dù, cụm từ  RISC chưa  được sử  dụng thời bây giờ,  nhưng PIC thực sự là một vi điều khiển với kiến trúc RISC, chạy một lệnh   một chu kỳ máy (4 chu kỳ của bộ dao động). Năm 1985 General Instrument bán bộ  phận vi điện tử  của họ, và chủ  sở  hữu mới hủy bỏ  hầu hết các dự  án ­ lúc đó đã quá lỗi thời. Tuy nhiên  PIC được bổ sung EEPROM để tạo thành 1 bộ điều khiển vào ra khả trình.  Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng với hàng loạt các module   ngoại vi tích hợp sẵn (như  USART, PWM, ADC...), v ới bộ  nhớ  ch ương   trình từ 512 Word đến 32K Word. Trang 10 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  11.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Hình 2.1: Vi điều khiển PIC 16F877A Hiện nay trên thị  trường có rất nhiều họ  vi điều khiển như   8051,  Motorola 68HC, AVR, ARM,... Ngoài họ  8051 được hướng dẫn một cách  căn bản  ở  môi trường đại học, bản thân người viết đã chọn họ  vi điều  khiển PIC để mở rộng vốn kiến thức và phát triển các ứng dụng trên công  cụ  này vì các nguyên nhân sau: Họ  vi điều khiển này có thể  tìm mua dễ  dàng tại thị trường Việt Nam. Giá thành không quá đắt. Có đầy đủ các tính   năng của một vi điều khiển khi hoạt động độc lập. Là một sự bổ sung rất   tốt về  kiến thức cũng như  về   ứng dụng cho họ  vi điều khiển mang tính  truyền thống: họ  vi điều khiển 8051. Số  lượng người sử  dụng họ  vi điều  khiển PIC. Hiện nay tại Việt Nam cũng như trên thế giới, họ vi điều khiển   này được sử  dụng khá rộng rãi. Điều này tạo nhiều thuận lợi trong quá   trình tìm hiểu và phát triển các ứng dụng  như: số lượng tài liệu, số lượng   các ứng dụng mở đã được phát triển thành công, dễ dàng trao đổi, học tập,   dễ  dàng tìm được sự  chỉ  dẫn khi gặp khó khăn,… Sự  hỗ  trợ  của nhà sản   xuất về trình biên dịch, các công cụ lập trình, nạp chương trình từ đơn giản  đến phức tạp,… Các tính năng đa dạng của vi điều khiển PIC, và các tính  năng này không ngừng được phát triển.  PIC sử dụng tập lệnh RISC, với dòng PIC low­end (độ dài mã lệnh  12   Bit   ví   dụ   PIC12Cxxx)   và   mid­range   (độ   dài   mã   lệnh   14   bit   ,   ví   dụ  Trang 11 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  12.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  PIC16Fxxx), tập lệnh bao gồm khoảng 35 lệnh, và 70 lệnh đối với dòng  PIC high­end( có độ dài mã lệnh 16bit PIC18Fxxxx). Tập lệnh bao gồm các  lệnh tính toán trên các thanh ghi, và các hằng số, hoặc các vị trí ô nhớ, cũng  như có các lệnh điều kiện, nhảy/ gọi hàm, và các lệnh quay trở về, nó cũng  có các chức năng phần cứng khác như  ngắt hoặc sleep( chế độ  hoạt động  tiết kiệm điện ). Microchip cung cấp môi trường lập trình MPLAB0, nó bao   gồm phần mềm mô phỏng và trình dịch ASM + Ứng dụng của VĐK VĐK thường  được sử  dụng  để  điều khiển các thiết bị   điện tử,   thường được dùng để  xây dựng các hệ  thống nhúng. Nó xuất hiện khá  nhiều trong các dụng cụ  điện tử, thiết bị  điện, máy giặt, lò vi sóng, điện   thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động, v.v. 2.1.2  Kiến trúc của VĐK PIC Cấu trúc phần cứng của một vi điều khiển được thiết kế  theo hai  dạng kiến trúc: kiến trúc Von Neuman và kiến trúc Havard.  Hình 2.2: Kiến trúc Havard và kiến trúc Von­Neuman Tổ  chức phần cứng của PIC  được thiết kế  theo kiến trúc Havard.  Điểm khác biệt giữa kiến trúc Havard và kiến trúc Von­Neuman là cấu trúc  bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình.  Đối với kiến trúc Von­Neuman, bộ  nhớ dữ liệu và bộ  nhớ  chương  trình nằm chung trong một bộ  nhớ, do đó ta có thể  tổ  chức, cân đối một   Trang 12 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  13.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  cách linh hoạt bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu. Tuy nhiên điều này  chỉ  có ý nghĩa khi tốc độ  xử  lí của CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó,  trong cùng một thời điểm CPU chỉ  có thể  tương tác với bộ  nhớ  dữ  liệu   hoặc bộ  nhớ  chương trình. Như  vậy có thể  nói kiến trúc Von­Neuman   không thích hợp với cấu trúc của một vi điều khiển.  Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách  ra thành hai bộ nhớ riêng biệt. Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể  tương tác với cả hai bộ nhớ, như vậy tốc độ  xử lí của vi điều khiển được   cải thiện đáng kể.  Một điểm cần chú ý nữa là tập lệnh trong kiến trúc Havard có thể  được tối  ưu tùy theo yêu cầu kiến trúc của vi điều khiển mà không phụ  thuộc vào cấu trúc dữ liệu. Ví dụ, đối với vi điều khiển dòng 16F, độ  dài   lệnh luôn là 14 bit (trong khi dữ liệu được tổ chức thành từng byte), còn đối   với kiến trúc Von­Neuman, độ  dài lệnh luôn là bội số  của 1 byte (do dữ  liệu được tổ  chức thành từng byte). Đặc điểm này được minh họa cụ  thể  trong hình 2.1. 2.1.3 Các dòng PIC và cách lựa chọn VĐK Các kí hiệu của vi điều khiển PIC:  PIC12xxxx: độ dài lệnh 12 bit  PIC16xxxx: độ dài lệnh 14 bit  PIC18xxxx: độ dài lệnh 16 bit  C:   PIC có bộ nhớ EPROM (chỉ có 16C84 là EEPROM)  F:    PIC có bộ nhớ flash  LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp               LV: tương tự như LF, đây là kí hiệu cũ  Trang 13 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  14.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Bên cạnh đó một số  vi điệu khiển có kí hiệu xxFxxx là EEPROM,  nếu có thêm chữ  A  ở  cuối là flash (ví dụ  PIC16F877 là EEPROM, còn  PIC16F877A là flash).          Ngoài ra còn có thêm một dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC.  Ở  Việt Nam phổ  biến nhất là các họ  vi điều khiển PIC do hãng Microchip  sản xuất.  Cách lựa chọn một vi điều khiển PIC phù hợp:  Trước hết cần chú ý đến số  chân của vi điều khiển cần thiết cho   ứng dụng. Có nhiều  vi điều khiển PIC với số lượng chân khác nhau, thậm  chí có vi điều khiển chỉ có 8 chân, ngoài ra còn có các vi điều khiển 28, 40,   44, … chân. Cần chọn vi điều khiển PIC có bộ nhớ flash để có thể nạp xóa  chương trình được nhiều lần hơn. Tiếp theo cần chú ý đến các khối chức   năng được tích hợp sẵn trong vi điều khiển, các chuẩn giao tiếp bên trong.   Sau cùng cần chú ý đến bộ  nhớ  chương trình mà vi điều khiển cho phép.  Ngoài ra mọi thông tin về cách lựa chọn vi điều khiển PIC có thể được tìm  thấy trong cuốn sách “Select PIC guide” do nhà sản xuất Microchip cung   cấp.  2.1.4 Ngôn ngữ lập trình cho PIC Ngôn ngữ  lập trình cho PIC rất đa dạng. Ngôn ngữ  lập trình cấp  thấp có MPLAB (được cung cấp miễn phí bởi nhà sản xuất Microchip), các  ngôn ngữ lập trình cấp cao hơn bao gồm C, Basic, Pascal, … Ngoài ra còn  có  một  số  ngôn ngữ  lập trình  được phát triển dành riêng  cho PIC  như  PICBasic, MikroBasic,… 2.1.5 Mạch nạp PIC Trang 14 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  15.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Hình 2.3: Mạch nạp VĐK Đây cũng là một dòng sản phẩm rất đa dạng dành cho vi điều khiển  PIC. Có thể  sử  dụng các mạch nạp được cung cấp bởi nhà sản xuất là   hãng Microchip như: PICSTART plus, MPLAB ICD 2, MPLAB PM 3, PRO   MATE II. Có thể  dùng các sản phẩm này để  nạp cho vi điều khiển khác   thông qua chương trình MPLAB.  Dòng   sản   phẩm   chính   thống   này   có  ưu thế là nạp được cho tất cả các vi điều khiển PIC, tuy nhiên giá thành rất   cao và thường gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình mua sản phẩm. Ngoài  ra do tính năng cho phép nhiều chế  độ  nạp khác nhau, còn có rất nhiều  mạch nạp được thiết kế  dành cho vi điều khiển PIC. Có thể  sơ  lược một  số   mạch   nạp   cho   PIC   như   sau:   JDM   programmer:   mạch   nạp   này   dùng  chương trình nạp Icprog cho phép nạp các vi điều khiển PIC có hỗ trợ tính  năng nạp chương trình điện áp thấp ICSP (In Circuit Serial Programming).  Hầu hết các mạch nạp đều hỗ trợ tính năng nạp chương trình này. WARP­ 13A  và MCP­USB:  hai  mạch nạp  này giống  với  mạch  nạp PICSTART   PLUS do nhà sản xuất Microchip cung cấp, tương thích với trình biên dịch   MPLAB, nghĩa là ta có thể trực tiếp dùng chương trình MPLAB để nạp cho   vi  điều khiển PIC mà không cần sử  dụng một chương trình nạp khác,  chẳng hạn như  ICprog. P16PRO40: mạch nạp này do Nigel thiết kế  và  cũng khá nổi tiếng. Ông còn thiết kế cả chương trình nạp, tuy nhiên ta cũng   có thể sử dụng chương trình nạp Icprog. Mạch nạp Universal của Williem:   đây không phải là mạch nạp chuyên dụng dành cho PIC như  P16PRO40.  Các mạch nạp kể trên có ưu điểm rất lớn  là đơn giản, rẻ  tiền, hoàn toàn   Trang 15 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  16.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  có thể  tự lắp ráp một cách dễ  dàng, và mọi thông tin về  sơ đồ  mạch nạp,  cách thiết kế, thi công, kiểm tra và chương trình nạp đều dễ dàng tìm được  và download miễn phí thông qua mạng Internet. Tuy nhiên các mạch nạp  trên có nhược điểm là hạn chế về số vi điều khiển được hỗ trợ, bên cạnh   đó mỗi mạch nạp cần được sử dụng với một chương trình nạp thích hợp.  Trang 16 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  17.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  2.2  VĐK PIC 16F877A 2.2.1  Sơ đồ chân VĐK PIC 16F877A Trang 17 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  18.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Hình 2.4:Vi điều khiển PIC16F877A/PIC16F874A và các dạng sơ đồ   chân Trang 18 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  19.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  2.2.2  Một vài thông số về vi điều khiển PIC16F877A Đây là vi điều khiển thuộc họ PIC16Fxxx với tập lệnh gồm 35 lệnh   có độ  dài 14 bit. Mỗi lệnh đều được thực thi trong một chu kì xung clock.   Tốc độ hoạt động tối đa cho phép là 20 MHz với một chu kì lệnh là 200ns.   Bộ nhớ chương trình 8Kx14 bit, bộ nhớ dữ liệu 368x8 byte RAM và bộ nhớ  dữ liệu EEPROM với dung lượng 256x8 byte. Số PORT I/O là 5 với 33 pin  I/O.  Các đặc tính ngoại vi bao gồmcác khối chức năng sau:  Timer0: bộ đếm 8 bit với bộ chia tần số 8 bit.  Timer1: bộ  đếm 16 bit với bộ  chia tần số, có thể  thực hiện  chức năng đếm dựa vào xung clock ngoại vi ngay khi vi điều khiển hoạt   động ở chế độ sleep.  Timer2: bộ  đếm 8 bit với bộ chia tần số, bộ postcaler. Hai bộ  Capture/so sánh/điều chế  độ  rông xung. Các chuẩn giao tiếp nối tiếp SSP   (Synchronous Serial Port), SPI và I2C. Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với   9 bit địa chỉ.   Cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port) với các chân điều   khiển RD, WR, CS ở bên ngoài.  Các đặc tính  Analog:  8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit.  Hai bộ so sánh.  Bên cạnh đó là một vài đặc tính khác của vi điều khiển như:  Bộ nhớ flash với khả năng ghi xóa được 100.000 lần.  Bộ nhớ EEPROM với khả năng ghi xóa được 1.000.000 lần.  Dữ liệu bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ trên 40 năm.  Khả  năng tự  nạp chương trình với sự  điều khiển của phần  mềm.    Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In Circuit  Serial Programming)  thông qua 2 chân.  Trang 19 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
  20.  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP                                                                                                         ĐẠI HỌC ĐÔNG Á  Watchdog Timer với bộ dao động trong.  Chức năng bảo mật mã chương trình.  Chế độ Sleep.  Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau.  Trang 20 SVTH: HOÀNG VĂN NGHĨA GVHD: NGUYỄN TUẤN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.11: Bộ Luận Văn Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Tài Chính Ngân Hàng
172 tài liệu
841 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2