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

Giáo trình Điều khiển tốc độ động cơ: Phần 2

Chia sẻ: Đinh Gấu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:119

124
lượt xem
23
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp nội dung phần 1. Phần 2 của "Giáo trình Điều khiển tốc độ động cơ" tiếp tục giới thiệu đến bạn đọc nội dung từ chương 3 đến chương 6. Phần này cung cấp cho bạn đọc các nội dung như: Mạch phần cứng, Phần mềm Assembler, phần mềm visual basic và kết quả.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Điều khiển tốc độ động cơ: Phần 2

  1. PHAÀN II PHAÀN II THIEÁT KEÁ Chöông 3 MAÏCH PHAÀN CÖÙNG A. SÔ ÑOÀ B. CHÖÙC NAÊNG CUÛA TÖØNG BOÄ PHAÄN C. HOAÏT ÑOÄNG CUÛA SÔ ÑOÀ Chöông 4 PHAÀN MEÀM ASSEMBLER D. GIAÛI THUAÄT E. CHÖÙC NAÊNG CUÛA TÖØNG CHÖÔNG TRÌNH CON F. CHÖÔNG TRÌNH Chöông 5 PHAÀN MEÀM VISUAL BASIC G. NHIEÄM VUÏ CUÛA PHAÀN MEÀM H. GIAÛI THÍCH HOAÏT ÑOÄNG I. CHÖÔNG TRÌNH Chöông 6 KEÁT QUAÛ J. MAÏCH THI COÂNG K. GIAO DIEÄN ÑIEÀU KHIEÅN TREÂN MAÙY TÍNH - 68 -
  2. PHAÀN II - CHÖÔNG 3 TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 69 -
  3. PHAÀN II - CHÖÔNG 3 A—SÔ ÑOÀ: (Hình 3.1) Hình 3.1 Sô ñoà maïch thi coâng. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 70 -
  4. PHAÀN II - CHÖÔNG 3 DANH SAÙCH CAÙC THAØNH PHAÀN: Thöù töï Soá löôïng Moâ taû linh kieän 01 1 IC, AT89C51, Microcontroller 02 1 12MHz Crystal 03 6 10uF Capacitor 04 4 Led 7 ñoaïn 05 4 BJT, 2N1015,PNP 06 1 IC, ADC0809 07 1 IC, 7447 08 1 IC, 74393 09 1 IC, MAX232 10 1 IC, LM7805 11 1 BJT, 2N1061, NPN 12 1 Bieán trôû 10KΩ 13 1 Caàu chænh löu diode 14 2 Led thu-phaùt 15 2 Ñaàu noái DB-9 (ñöïc, caùi) 16 5 Tuï ñieän 10nF 17 10 Ñieän trôû 470Ω 18 6 Ñieän trôû 10KΩ 19 1 Ñieän trôû 47KΩ 20 4 Ñieän trô û1KΩ 21 2 Ñieän trôû 4K7 22 1 Nuùt reset 23 1 Rôle 5V 8 chaân 24 1 Tuï loïc nguoàn, 2200uF 25V 25 2 Diode 1N4007, choáng aùp ngöôïc 26 2 Tuï ñieän 30pF 27 2 BJT, 2N2222, NPN 28 1 BJT, D468, NPN 29 1 DC Motor 6V 30 1 Ñóa CD, ñuïc 20 loå, ñöôïc gaén ñoàng truïc ñoäng cô TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 71 -
  5. PHAÀN II - CHÖÔNG 3 B—CHÖÙC NAÊNG CUÛA TÖØNG BOÄ PHAÄN:  KHOÁI NGUOÀN: Hình 3.2 Caáu truùc maïch mguoàn. Cung caáp nguoàn nuoâi cho maïch thi coâng. Khoái nguoàn ñöôïc thieát keá ñeå cung caáp möùc ñieän aùp oån ñònh 5V cho moâ hình. Moät bieán aùp 110V/220V sang 6V/9V/12V khoaûng 1A; moät caàu chænh löu 1A; tuï ñieän nguoàn 2200µF 25V vaø IC oån aùp 7805. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 72 -
  6. PHAÀN II - CHÖÔNG 3  KHOÁI GIAO TIEÁP MAÙY TÍNH: Hình 3.3 Khoái giao tieáp PC-KIT Thieát laäp quan heä giao tieáp vôùi maùy tính. Khoái ñöôïc thieát keá nhaèm môû roäng khaû naêng ñieàu khieån cho kit. Maïch giao tieáp ôû ñaây ñôn giaûn chæ coù ñaàu caém daây vaø boä IC max232 vaø tuï ñieän laøm töông thích ñieän aùp giöõa hai ñôn vò giao tieáp laø maùy tính (~12V) vaø kit (~5V). Hai khoái giao tieáp nhau qua hai ñöôøng truyeàn nhaän vaø phaùt, ngoaøi ra daây masse ñöôïc noái chung. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 73 -
  7. PHAÀN II - CHÖÔNG 3  KHOÁI VI ÑIEÀU KHIEÅN AT89C51: Hình 3.4 Khoái ñieàu khieån AT89C51. Trung taâm ñieàu khieån caùc cheá ñoä laøm vieäc cuûa ñoäng cô vaø toaøn boä moïi hoaït ñoäng khaùc : ñieàu khieån ñoäng cô chaïy ôû toác ñoä mong muoán, ñaûo chieàu, haõm ngöôïc, ñieàu khieån hoaït ñoäng maïch hieån thò led, ño toác ñoä, giao tieáp vôùi maùy tính. Khoái goàm coù IC AT89C51, maïch taïo xung vaø maïch reset. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 74 -
  8. PHAÀN II - CHÖÔNG 3  KHOÁI ÑAËT TOÁC ÑOÄ TREÂN KIT: Hinh 3.5 Khoái ñaët toác ñoä treân KIT. Khoái ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô baèng tay naèm treân kit. Khoái goàm coù IC ADC0809 laøm chöùc naêng chính laø chuyeån ñoåi töông töï/soá, IC 74LS393 taïo xung nhòp cho ADC0809 vaø bieán trôû ñaët toác ñoä ñeå choïn möùc ñieän aùp cho ADC0809. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 75 -
  9. PHAÀN II - CHÖÔNG 3  KHOÁI HIEÅN THÒ: Hình 3.6 Khoái hieån thò toác ñoä ño. Duøng ñeå hieån thò toác ñoä ño ñöôïc cuûa ñoäng cô trong moâ hình maïch thi coâng. Khoái goàm IC 7447 laøm nhieäm vuï giaûi maõ BCD sang baûy ñoaïn, boán led baûy ñoaïn, boán transistor A1015 keùo doøng cho boán led baûy ñoaïn loaïi anode chung, baûy ñieän trôû haïn doøng cho baûy ñaàu vaøo a, b, c, d, e, f vaø g (khoâng veõ treân hình ) vaø boä ñieän trôû phaân cöïc transistor. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 76 -
  10. PHAÀN II - CHÖÔNG 3  KHOÁI MAÏCH ÑOÄNG CÔ: Hình 3.7 Khoái maïch ñoäng cô. Khoái naøy goàm maïch ñoäng löïc cung caáp coâng suaát cho ñoäng cô. Boä phaän caûm bieán toác ñoä söû duïng keøm theo laø moät ñóa CD-ROM coù ñuïc loã vaø caëp led thu-phaùt. Moät thaønh phaàn nöõa laø relay taùm chaân cho muïc ñích ñaûo chieàu ñoäng cô duøng transistor D468 ñeå ñieàu khieån. Xem chi tieát trong phaàn phuï luïc. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 77 -
  11. PHAÀN II - CHÖÔNG 3 C—HOAÏT ÑOÄNG CUÛA SÔ ÑOÀ: 1. Caùc böôùc chuaån bò:  Kieåm tra noái daây;  Kieåm tra noái nguoàn;  Chænh bieán trôû ñaët toác ñoä veà zero ñeå ñoäng cô khoâng chaïy khi môùi caáp nguoàn. 2. Hoaït ñoäng cuûa sô ñoà: Sau khi caáp nguoàn cho maïch hoaït ñoäng, traïng thaùi cuûa caùc khoái treân nhö sau:  Khoái nguoàn cho ra ñieän aùp 5V ôû ngoõ ra.  Khoái giao tieáp maùy tính ôû traïng thaùi chôø.  Khoái vi ñieàu khieån AT89C51 thöïc thi chöông trình ñöôïc naïp vôùi caùc ñieàu kieän ñaàu laø toác ñoä ñaët baèng zero, toác ñoä ño xuaát ra led laø khoâng, taïo xung khôûi ñoäng cho ADC0809.  Khoái ñaët toác ñoä treân kit, luùc ñaàu vì chöa ñaët toác ñoä neân ñoäng cô khoâng chaïy.  Khoái hieån thò hieän boán soá khoâng.  Khoái maïch ñoäng cô hôû maïch. Ñeå ñieàu khieån ñoäng cô chaïy ôû toác ñoä mong muoán, chænh bieán trôû ñaët toác ñoä theo chieàu taêng ñieän aùp. AT89C51 trong quaù trình thöïc thi chöông trình seõ caäp nhaät toác ñoä töø ADC0809, so saùnh toác ñoä caäp nhaät vôùi toác ñoä tröôùc ñoù, neáu coù söï thay ñoåi, noù seõ töï ñoäng caäp nhaät vaøo oâ nhôù toác ñoä chuaån, sau ñoù seõ ñieàu khieån phaùt xung ñònh thôøi, taêng möùc 1 lieân tuïc khi toác ñoä chuaån lôùn hôn toác ñoä ño, cho tôùi khi baèng nhau vaø ngöôïc laïi giaûm ñònh thôøi möùc 1 khi toác ñoä chuaån beù hôn toác ñoä ño. Vieäc taêng hay giaûm khoaûng ñònh thôøi tuaân thuû luaät: löôïng taêng khoaûng ñònh thôøi möùc naøy ñoàng thôøi ñi keøm giaûm moät löôïng töông öùng khoaûng ñònh thôøi möùc kia. Sau khi tính toaùn löôïng cheânh leäch giöõa toác ñoä chuaån vaø toác ñoä ño, ngaét do boä ñònh thôøi timer 0 neáu xuaát hieän, AT89C51 seõ kieåm tra bit daáu (trong chöông trình laø bit ñònh ñòa chæ 00H) ñeå xaùc ñònh boä ñeám timer 0 ñang ñònh thôøi trong khoaûng ñònh thôøi möùc 1 ( neáu noäi dung 00H baèng 1) hay möùc 0 ( neáu noäi dung 00H baèng khoâng). Neáu ñang ñònh thôøi möùc 1 thì xoùa 00H, naïp noäi dung trong oâ nhôù giaù trò ñònh thôøi möùc 0 vaøo timer 0 vaø cho chaïy. Neáu ngaét cuûa timer 0 chöa can thieäp thì AT89C51 seõ xuaát toác ñoä ño ñöôïc töø boä caûm bieán toác ñoä (CD-ROM vaø caëp led thu-phaùt) cho khoái hieån thò. Trong chöông trình thöïc thi cuûa AT89C51, ta söû duïng ba ngaét coù ñoä öu tieân theo thöù töï giaûm daàn laø Timer 0, ngaét ngoaøi 0, ngaét do port noái tieáp. Ngaét ngoaøi 0 seõ laøm vieäc vôùi ñoä öu tieân xeáp sau ngaét do timer 0, neáu timer 0 traøn vaø gaây ngaét thì ngaét ngoaøi 0 seõ chôø vaø thöïc thi sau ñoù. Ngaét ngoaøi 0 seõ lieân tuïc taêng oâ TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 78 -
  12. PHAÀN II - CHÖÔNG 3 nhôù toác ñoä moãi khi coù xung caïnh aâm ñaët vaøo chaân /INT0 cuûa AT89C51. OÂ nhôù toác ñoä bò xoùa moãi khi timer 0 gaây ngaét. Tieáp theo laø ngaét do port noái tieáp vaø caùch ñaët toác ñoä cho ñoäng cô töø maùy tính. Treân maùy tính, treân panel ñieàu khieån, ta choïn toác ñoä mong muoán, nhaán nuùt Start, 8-bit döõ lieäu seõ truyeàn sang kit AT89C51. Keát thuùc quaù trình nhaän döõ lieäu töø kit gaây ra ngaét. Ngaét do port noái tieáp coù ñoä öu tieân thöù ba sau timer 0 vaø ngaét ngoaøi 0. Döõ lieäu ñaàu tieân khi nhaäp vaøo seõ ñöôïc kieåm tra xem lieäu ñoù coù phaûi laø kyù töï yeâu caàu ñaûo chieàu hay khoâng. Neáu phaùt hieän döõ lieäu vöøa nhaän ñöôïc töø maùy tính laø tín hieäu yeâu caàu ñaûo chieàu thì AT89C51 seõ ñieàu khieån ñaûo chieàu ñoäng cô vaø thoaùt khoûi cheá ñoä ngaét port noái tieáp. Neáu leänh yeâu caàu khoâng phaûi laø ñaûo chieàu, toác ñoä ñaët töø maùy tính sau ñoù seõ ñöôïc kieåm tra xem coù thay ñoåi so vôùi toác ñoä hieän haønh hay khoâng. Tröôøng hôïp khoâng thay ñoåi seõ phaûn hoài toác ñoä cho maùy tính. Tröôøng hôïp khaùc khi toác ñoä ñaët khaùc toác ñoä chuaån, toác ñoä chuaån seõ bò thay theá baèng chính toác ñoä môùi ñaët naøy, ñeå keát thuùc quaù trình ngaét cuûa port noái tieáp, AT89C51 seõ phaûn hoài toác ñoä hieän haønh cho maùy tính. Quaù trình ñònh thôøi cho ñoäng cô chaïy seõ gioáng nhö cuûa ADC0809. TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 79 -
  13. PHAÀN II - CHÖÔNG 4 - 80 -
  14. PHAÀN II - CHÖÔNG 4 D—GIAÛI THUAÄT: Baûng danh saùch caùc löu ñoà giaûi thuaät ñöôïc söû duïng: Teân löu ñoà Nhieäm vuï Trang TIMER 0_ISR Trình phuïc vuï ngaét do Timer 0 INT0_ISR Trình phuïc vuï ngaét do ñeám toác ñoä SP_ISR Trình phuïc vuï ngaét do port noái tieáp MAIN Chöông trình chính HIENTHITOCDO Hieån thò toác ñoä ño DELAYMS Laøm treã 1 mili giaây BINTOBCD Ñoåi soá nhò phaân 16-bit thaønh maõ BCD neùn DIV_16_8 Chia soá nhò phaân 16-bit cho soá 8-bit Chöùc naêng caùc oâ nhôù ñöôïc duøng trong chöông trình: OÂ nhôù Chöùc naêng 7FH Byte cao cuûa giaù trò khoaûng ñònh thôøi möùc 1 (byte cao cuûa TH) 7EH Byte thaáp cuûa giaù trò khoaûng ñònh thôøi möùc 1 (byte thaáp cuûa TH) 7DH Byte cao cuûa giaù trò khoaûng ñònh thôøi möùc 0 (byte cao cuûa TL) 7CH Byte thaáp cuûa giaù trò khoaûng ñònh thôøi möùc 0 (byte thaáp cuûa TL) 7BH Boä nhôù caäp nhaät toác ñoä ño theo chu kyø laøm vieäc cuûa Timer 0 (~50ms) 7AH OÂ nhôù toác ñoä ño (caäp nhaät giaùn tieáp qua 7BH) 79H OÂ nhôù toác ñoä chuaån 78H OÂ nhôù löu toác ñoä ñaët cuûa maùy tính (caäp nhaät giaùn tieáp qua 76H) 77H OÂ nhôù löu toác ñoä ñaët cuûa ADC0809 (caäp nhaät giaùn tieáp qua 75H) 76H OÂ nhôù caäp nhaät toác ñoä ñaët töø maùy tính 75H OÂ nhôù caäp nhaät toác ñoä ñaët töø ADC0809 74H Töông töï thanh ghi R7 73H Töông töï thanh ghi R6 Chöùc naêng thanh ghi trong bank thanh ghi default: Thanh ghi Chöùc naêng R2 Ñeå ñeám soá laàn dòch bit khi chia soá 16-bit cho soá 8-bit R3 Ñeå phaùt hieän tín hieäu yeâu caàu ñaûo chieàu ñoäng cô R5 Laøm boä ñeám trong chöông trình con DELAYMS R6 ÔÛ daïng nhò phaân chöùa byte thaáp, BCD thì chöùa haøng chuïc-ñôn vò cuûa giaù trò toác ñoä ño R7 ÔÛ daïng nhò phaân chöùa byte cao, BCD thì chöùa haøng ngaøn-traêm cuûa giaù trò toác ñoä ño TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 81 -
  15. PHAÀN II - CHÖÔNG 4  TIMER 0_ISR TIMER 0_ISR: PUSH ACC CLR TR0 No Bit daáu: 00H = #0 ? Yes Ñoïc toác ñoä töø ADC vaøo oâ nhôù 75H No (75H) ≠ (77H) ? Y1: Yes Xoùa bit daáu: 00H = #0 Naïp (7DH) vaøo TH0 Naïp (7CH) vaøo TL0 Naïp (75H) vaøo (77H) Xoùa bit P3.7 Naïp (75H) vaøo (79H) SKIP_1: Khôûi ñoäng ADC0809 Naïp (7BH) vaøo (7AH) Xoùa (7BH) Set bit daáu: 00H = #1 Naïp (7FH) vaøo TH0 Naïp (7EH) vaøo TL0 Set bit P3.7 Y2: Khôûi ñoäng timer 0: TR0=1 POP ACC RETI TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 82 -
  16. PHAÀN II - CHÖÔNG 4  INT0_ISR Taêng noäi dung boä ñeám toác ñoä 7BH RETI  SP_ISR TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 83 -
  17. PHAÀN II - CHÖÔNG 4 SP_ISR: PUSH ACC No RI = 1 ? Yes Naïp SBUF vaøo (76H) Naïp (76H) vaøo R3 No R3 ≠ 100 ? Yes SKIP_4: (76H) = (79H) No ? CPL P3.6 Yes Naïp (76H) vaøo (79H) Naïp (76H) vaøo (78H) SKIP_2: CLR RI Naïp (7AH) vaøo SBUF EXIT: CLR TI POP ACC RETI  MAIN TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 84 -
  18. PHAÀN II - CHÖÔNG 4 MAIN: Naïp 50 000µs(thôøi gian möùc 0 cuûa tín hieäu ñieàu khieån ñoäng cô) vaøo hai byte: Cao: 7DH, thaáp: 7CH; Naïp 00000µs(thôøi gian möùc 1 cuûa tín hieäu ñieàu khieån ñoäng cô) vaøo hai byte: Cao: 7FH, thaáp: 7EH; Khôûi ñoäng ADC0809 Naïp SCON, TH1,SP Naïp TMOD, TCON, IE, IP Set bit: TR1 = 1 Set bit: TR0 = 1 X0: No (79H) < (7AH) No (79H) > (7AH) (Chuaån < Ño) (Chuaån > Ño) ? ? Yes Yes X1: Giaûm oâ nhôù 7EH, neáu traøn Taêng oâ nhôù 7EH, neáu traøn 00→FF thì giaûm oâ nhôù 7FH. FF→00 thì taêng oâ nhôù 7FH. Taêng oâ nhôù 7CH, neáu traøn Giaûm oâ nhôù 7CH, neáu traøn FF→00 thì taêng oâ nhôù 7DH. 00→FF thì giaûm oâ nhôù 7DH. X2: HIENTHITOCDO  HIENTHITOCDO TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 85 -
  19. PHAÀN II - CHÖÔNG 4 HIENTHITOCDO: Naïp (7AH) vaøo thanh ghi A Naïp 60 vaøo thanh ghi B Nhaân A vôùi B Naïp B vaøo R7 Naïp A vaøo R6 Naïp B vaøo (74H) Naïp A vaøo (73H) BINTOBCD Naïp R7 vaøo 74H Naïp R6 vaøo 73H Naïp (73H) vaøo thanh ghi A Naïp (74H) vaøo thanh ghi A Naïp soá BCD ñôn vò trong A (ANL) Naïp soá BCD traêm trong A (ANL) Choïn led ñôn vò: ACC.4 = 0 (ORL) Choïn led traêm: ACC.6 = 0 (ORL) Xuaát A ra port 0 Xuaát A ra port 0 DELAYMS (6 laàn) DELAYMS (6 laàn) Naïp (73H) vaøo thanh ghi A Naïp (74H) vaøo thanh ghi A Hoaùn vò hai nible trong A Hoaùn vò hai nible trong A Naïp soá BCD chuïc trong A (ANL) Naïp soá BCD ngaøn trong A (ANL) Choïn led chuïc: ACC.5 = 0 (ORL) Choïn led ngaøn: ACC.7 = 0 (ORL) Xuaát A ra port 0 Xuaát A ra port 0 DELAYMS (6 laàn) DELAYMS (6 laàn) RET  DELAYMS TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂN WEBSITE KYSUBACHKHOA.COM - 86 -
  20. PHAÀN II - CHÖÔNG 4 DELAYMS: Xoùa thanh ghi R5 LOOPA: NOP Taêng thanh ghi R5 leân 1 No R5 = 255 ? Yes RET  BINTOBCD BINTOBCD: PUSH ACC PUSH B TAØI LIEÄU ÑÖÔÏC SHARE TREÂNNaïWEBSITE p 10 vaøo thanhKYSUBACHKHOA.COM ghi B - 87 - DIV_16_8
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
3=>0