Đ án Vi Đi u Khi n Điêu khiên thay đ i đ sáng đenồ ề ể ổ ộ
L I NÓI Đ UỜ Ầ .
Ngày nay t đ ng hoá đã tr thành m t v n đ thi t y u trong ngành côngự ộ ở ộ ấ ề ế ế
nghi p. Đ thi t k ,l p trình các quy trình làm vi c t đ ng hoá c a máy móc tệ ể ế ế ậ ệ ự ộ ủ ự
đ ng theo mong mu n c a mình trong nhà máy công nghi p thì ng i thi t kộ ố ủ ệ ườ ế ế
c n n m đ c các ki n th c c b n v Vi đi u khi n-b môn c b n c a ngànhầ ắ ượ ế ứ ơ ả ề ề ể ộ ơ ả ủ
công ngh t đ ng. M t trong các k năng mà ng i h c c n ph i có sau khi h cệ ự ộ ộ ỹ ườ ọ ầ ả ọ
xong b môn này là ki n th c c b n v vi đi u khi n,c u trúc c b n c aộ ế ứ ơ ả ề ề ể ấ ơ ả ủ
mooti h vi đi u khi n,ph ng pháp l p trình d a trên c s h vi đi u khi nệ ề ể ươ ậ ự ơ ở ọ ề ể
MCS-51,có kh năng phân tích nguyên lý ho t đ ng c a các m ch vi đi uả ạ ộ ủ ạ ề
khi n,bi t s d ng m t s ph n m m và công c h tr đ th c hi n các yêuể ế ử ụ ộ ố ầ ề ụ ỗ ợ ể ự ệ
c u phân tích,nghiên c u,thi t k ng d ng và thi t k các Kit vi đi u khi nầ ứ ế ế ứ ụ ế ế ề ể
theo yêu c u ng d ng. ầ ứ ụ
Trong đ án này nhóm em s trình bày v vi c thi t k m t h th ng đi uồ ẽ ề ệ ế ế ộ ệ ố ề
khi n đ sáng đèn t xa b ng h ng ngo i v i ph ng pháp l p trình d a trên cể ộ ừ ằ ồ ạ ớ ươ ậ ự ơ
s h vi đi u khi n MCS-51 mà đ c tr ng là h vi đi u khi n 8051.Và trong đở ọ ề ể ặ ư ọ ề ể ồ
án này nhóm em s d ng chip Intel 89C52 đ l p trình.ử ụ ể ậ
Trong quá trình th c hi n đ án này nhóm em đã nh n đ c r t nhi u s chiaự ệ ồ ậ ượ ấ ề ự
s , góp ý v vi c trình bày m t đ án nh th nào và các ki n th c b ích sẻ ề ệ ộ ồ ư ế ế ứ ổ ử
d ng trong đ án này t các b n , anh ch khóa trên cũng nh các th y cô, đ cụ ồ ừ ạ ị ư ầ ặ
bi t là cô Lê Th Vân Anh - Giáo viên b môn “ Vi X Lý ” - khoa Công ngh tệ ị ộ ử ệ ự
đ ng - Tr ng Đ i H c Đi n l c.ộ ườ ạ ọ ệ ự
Do kh năng ti p thu ki n th c còn non kém và th i gian có h n nên trong bàiả ế ế ứ ờ ạ
đ án c a nhóm em không th tránh kh i có các l i sai sót v m t hình th c vàồ ủ ể ỏ ỗ ề ặ ứ
v n i dung ki n th c .ề ộ ế ứ
Nhóm em xin chân thành c m n các b n , các anh ch khóa trên và các th yả ơ ạ ị ầ
cô đã giúp nhóm em làm đ án này và mong m i ng i xem l i dùm nhóm em đồ ọ ườ ạ ồ
án c a nhóm em v các m c ph i trong đ án và hy v ng các b n , anh ch vàủ ề ắ ả ồ ọ ạ ị
th y cô góp ý cho nhóm em đ nhóm em có th ch nh s a đ án đ c hoàn thi nầ ể ể ỉ ử ồ ượ ệ
h n !ơ
Nhóm em xin chân thành c m n !.. ả ơ
Nhóm sinh viên trình bày .
Nguy n M nh Tu nễ ạ ấ .
Lê Đ c Tr ngứ ọ .
Lê Công Đ cứ.
Lê Anh Quân.
Đàm Truy n Quânề.
1
Nhóm Sinh Viên
Đ3-CNTĐ
Đ án Vi Đi u Khi n Điêu khiên thay đ i đ sáng đenồ ề ể ổ ộ
M C L CỤ Ụ .
Trang
Ch ng I. Đ t v n đ và nhi m v c a đ tài.ươ ặ ấ ề ệ ụ ủ ề 3
Ch ng II. Thi t k m ch ph n c ng.ươ ế ế ạ ầ ứ 3
I. S l c v lý thuy t thu phát h ng ngo i-C u t o linh ki n.ơ ượ ề ế ồ ạ ấ ạ ệ 3
1.1. Khái ni m v ánh sáng h ng ngo i.ệ ề ồ ạ 3
1.2. Nguyên lý thu phát h ng ngo i. ồ ạ 4
1.3. C u t o linh ki n. ấ ạ ệ 6
II. Tính toán và thi t k .ế ế 24
2.1. S đ kh i c a m ch.ơ ồ ố ủ ạ 24
2.2. S đ nguyên lý c a m ch.ơ ồ ủ ạ 25
2.3. Tính toán m ch.ạ28
III. M ch thay đ i đ sáng đèn s d ng băm xung áp.ạ ổ ộ ử ụ 32
3.1. Tìm hi u v băm xung áp PWM.ể ề 32
3.2. Tìm hi u ph n c ng h vi đi u khi n 8051 và s đ nguyênể ầ ứ ọ ề ể ơ ồ
lý m ch thay đ i đ sáng đèn.ạ ổ ộ 37
Ch ng III. Thi t k ph n m m m ch. ươ ế ế ầ ề ạ 53
1. Code ch ng trình thay đ i c ng đ sáng đèn b ng ph ngươ ổ ườ ộ ằ ươ
pháp thay đ i đ r ng xung PWM s d ng chip 89C52 h vi đi uổ ộ ộ ử ụ ọ ề
khi n 8051.ể
53
2. S đ ph n phát và k t nôi m ch ph n thu v i m ch l c.ơ ồ ầ ế ạ ầ ớ ạ ự 56
Ch ng IV. K t qu mô ph ng và h ng phát tri n.ươ ế ả ỏ ướ ể 57
1. K t qu mô ph ng và nh n xét.ế ả ỏ ậ 57
2. H ng phát tri n.ướ ể 59
TÀI LI U THAM KH O.Ệ Ả 60
2
Nhóm Sinh Viên
Đ3-CNTĐ
Đ án Vi Đi u Khi n Điêu khiên thay đ i đ sáng đenồ ề ể ổ ộ
CH NG IƯƠ . Đ T V N Đ VÀ NHI M V C A Đ TÀI.Ặ Ấ Ề Ệ Ụ Ủ Ề
Thi t k m ch đi u khi n đ sáng đèn t xa b ng h ng ngo i v i ph ngế ế ạ ề ể ộ ừ ằ ồ ạ ớ ươ
pháp đi u ch nh đ sáng c a đèn s d ng băm xung áp và l p trình d a trên c sề ỉ ộ ủ ử ụ ậ ự ơ ở
h vi đi u khi n MCS-51 mà đ c tr ng là h vi đi u khi n 8051. ọ ề ể ặ ư ọ ề ể
Đ thi t k đ c và gi i quy t đ c v n đ c a đ tài đã đ a ra thì chúngể ế ế ượ ả ế ượ ấ ề ủ ề ư
ta ph i hi u và xác đ nh đ c nhi m v c a đ tài là gì ???....Và mình đ nhả ể ị ượ ệ ụ ủ ề ị
h ng đ c ph i gi i quy t v n đ đó nh th nào ???...trong đ án c a mình.ướ ượ ả ả ế ấ ề ư ế ồ ủ
D a trên v n đ đ t ra c a đ tài chúng em xin đ nh h ng các nhi m v màự ấ ề ặ ủ ề ị ướ ệ ụ
đ tài c a chúng em s tìm hi u g m có các v n đ sau :ề ủ ẽ ể ồ ấ ề
Tìm hi u s l c và thi t k v c u trúc c a m ch ph n c ng.ể ơ ượ ế ế ề ấ ủ ạ ầ ứ
Thi t k ph n m m cho m ch.ế ế ầ ề ạ
K t qu mô ph ng và h ng phát tri n.ế ả ỏ ướ ể
CH NG IIƯƠ . THI T K PH N C NG M CH.Ế Ế Ầ Ứ Ạ
I. SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUY TẾ THU PHÁT HỒNG
NGO IẠ
- CẤU
T OẠ LINH
KIỆN
.
Đ thi t k m t h th ng đi u khi n đ sáng đèn t xa b ng h ng ngo i thìể ế ế ộ ệ ố ề ể ộ ừ ằ ồ ạ
tr c h t chúng ta ph i tìm hi u s l c v m ch thu phát h ng ngo i và c uướ ế ả ể ơ ượ ề ạ ồ ạ ấ
t o c a các linh ki n trong m ch thu phát h ng ngo i.ạ ủ ệ ạ ồ ạ
1.1. KHÁI NIỆM VẾ ÁNH SÁNG HỒNG NGOẠI :
Ánh sáng h ngồ ngoại (tia h ngồ ngoại) là ánh sáng không thể nhìn thấy
được bằng
m
ắ
t
thường,có bước sóng khoảng từ 0.86µm đến 0.98µm. Tia
hồng ngoại có v n ật cố truyền bằng v n ậ
t
ố
c
án
h
sán
g.
Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhi uề kênh tín hiệu. Nó được ngứ
dụng r ngộ rãi
t
rong công nghiệp. Lượng thông tin có thể đ tạ 3 mega bit /s.
Lượng thông tin đ cượ truyền đi với ánh sáng hồng ngo iạ lớn g pấ nhiều l nầ so
với song điện từ mà ng iườ ta v n dùng.ẫ
Tia hồng ngo iạ dễ bị h pấ th ,ụ khả năng xuyên th uấ kém. Trong điều
khi nể từ xa b ngằ
tia
h ngồ ngoại,chùm tia h ngồ ngo iạ phát đi hẹp,có hướng,do
đó khi thu phải đúng hướng.
Sóng h ngồ ngo iạ có những đ cặ tính quan trọng giống như ánh sáng ( s hự ội
tụ qua thấu
kính,
tiêu cự …). Ánh sáng thường và ánh sáng h ngồ ngo iạ khác
nhau r tấ rõ trong sự xuyên suốt qua v tậ
ch
ấ
t.
Có những v tậ ch tấ ta th yấ nó dưới m tộ màu xám đ cụ nhưng với ánh sáng
3
Nhóm Sinh Viên
Đ3-CNTĐ
Đ án Vi Đi u Khi n Điêu khiên thay đ i đ sáng đenồ ề ể ổ ộ
h ngồ ngo iạ nó
t
rở nên xuyên suốt. Vì v tậ li uệ bán dẫn “trong suốt” đối với
ánh sáng hồng ngoại,tia h ngồ ngo iạ không bị y uế đi khi nó vượt qua các lớp
bá
n
dẫn để đi ra
ngoài.
1.2. NGUYÊN LÝ THU PHÁT H NGỒ NGOẠI :
Việc sử dụng được tia h ngồ ngo iạ rất hay vì nó phổ biến và không nhả
hưởng từ trường,
vì
thế nó đưcợ sử dụng tốt trong truy nề thông và điều
khiển. Nhưng nó không hoàn hảo, một số vật
phát
h ngồ ngo iạ r tấ m nhạ làm
ảnh hưởng đến truy nề thông và đi uề khiển nh quưang phổ m tặ
tr
ờ
i.
Khó khăn
khi sử d ngụ hồng ngo iạ làm REMOTE đi uề khi nể
TV/VCR
hoặc nh ngữ ứng
d ngụ khác và linh kiện rất tốn
kém.
Việc thu hoặc phát bức xạ hồng ngo iạ bằng nhi uề phương tiện khác
nhau, có thể nhận
tia
h ngồ ngo iạ từ ánh sáng m tặ trời. Nhi uề thứ có thể phát
tia hồng ngo iạ như: lò b cứ xạ, lò đi n,ệ đèn, cơ
th
ể ngườ
i,…
Để có thể truy nề tia hồng ngoại tốt ph iả tránh xung nhiễu b tắ buộc ph iả
dùng mã phát
và
nh nậ ổn định để xác đ nhị xem đó là xung truy nề hay nhi u.ễ
Tần số làm vi cệ t tố nhất từ 30KHz đ nế 60KHz, nhưng thường sử dụng
kho ngả 36KHz. Ánh sáng hồng ngoại truyền 36 l n/1sầ khi truy nề mức 0 hay
mức .
Dùng t nầ số 36KHz để truy nề tín hi uệ h ngồ ngoại thì d ,ễ nhưng khó thu và
giải mã phải
s
ử dụng bộ lọc để tín hi uệ ngõ ra là xung vuông, n uế ngõ ra
c
ó
xung nghĩa là đã nh n ậđược tín hiệu ngõở
và
o.
1.2.1. Phần
phát:
a.Sơ đồ
kh
ố
i:
4
Nhóm Sinh Viên
Đ3-CNTĐ
Đ án Vi Đi u Khi n Điêu khiên thay đ i đ sáng đenồ ề ể ổ ộ
Hình 1.2.1.S đ kh i m ch ph n phát h ng ngo i.ơ ồ ố ạ ầ ồ ạ
b. Giải
thích:
Khối ch nọ chức năng và kh iố mã hóa: Khi người sử dụng b mấ vào các phím
ch cứ năng để phát l nhệ yêu cầu c aủ mình, mổĩ phím ch cứ năng tương ng vứ ới
một số th pậ phân. Mạch mã hóa
s
ẽ chuyển đổi thành mã nhị phân tương ngứ
dưới d ngạ mã lệnh tín hiệu số gồm các bít 0 và 1. Số bit
t
rong mã lệnh nhị
phân có thể là 4 bit hay 8 bit… tùy theo số lượng các phím chức năng nhiều hay
ít
.
Khối dao động có điều ki n:ệ Khi nh nấ 1 phím chức năng thì dồng thời khởi
động
m
ạ
ch
dao
động t oạ xung đ ngồ h ,ồ tần số xung đ ngồ hồ xác định thời
gian chuẩn c aủ mỗi b
it.
Khối ch tố dữ li uệ và kh iố chuy nể đổi song song ra nối tiếp: Mã nh phânị
tại mạch
mã
hó
a
sẽ được ch tố để đ aư vào m chạ chuyển đổi dữ liệu song
song ra n iố tiếp. Mạch chuyển đổi dữ
li
uệ song song ra n iố tiếp được điều
khi nể bởi xung đồng hồ và mạch định thời nh mằ đ mả b oả kết
thúc
đúng
lúc
vi
ệ
c
chuyển đ iổ đ sủ ố bit của một mã
l
nh.ệ
Khối điều chế và phát FM: mã lệnh dưới dạng n iố tiếp sẽ được đ aư qua
m chạ đi uề chế
và
phát FM để ghép mã lệnh vào sóng mang có tần số 38Khz
đến 100Khz, nhờ sóng mang cao t nầ tín hi uệ đưcợ truyền đi xa hơn, nghĩa là
tăng
c
ựly
phát.
Khối thiết bị phát : là m tộ LED h ngồ ngo i.ạ Khi mã l nhệ có giá trị
bit
=’1’
thì LED phát hồng ngoại trong khoảng thời gian T của bit đó. Khi mã lệnh có
giá trị bit=’0’
thì
LED không sáng. Do đó bên thu không nhận được tín hiệu
xem nh ưbit = ‘0’ .
1.2.2. Phần
thu:
a. Sơ đồ
kh
ố
i:
5
Nhóm Sinh Viên
Đ3-CNTĐ