Đồ án môn học 2
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, trong quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước mọi nhu
cầu sản xuất, sinh hoạt đều sử dụng đến các máy móc thiết bị điện. Khi nhu cầu
năng lượng ngày càng tăng, sự quá tải hay bảo trì lưới điện của hệ thống điện lưới
quốc gia làm chúng ta thường bị mất điện. Khi gặp những lúc mất điện,việc làm đầu
tiên chúng ta phải cần đến một nguồn điện dự trữ để mang ra sử dụng. Ngày nay,
hầu hết nguồn điện dự trữ được lưu trữ ở nguồn điện một chiều (DC) 6V, 12V hoặc
16V hay 24V, trong khi hầu hết các thiết bị điện của chúng ta sử dụng nguồn điện
xoay chiều (AC) 220V. Để sử dụng được các thiết bị điện, ta cần một mạch biến đổi
điện áp 12V DC thành 220V AC. Thiết bị đó được gọi chung là nghịch lưu. Mạch
này còn có thể được dùng với pin mặt trời để tạo ra hệ thống pin năng lượng mặt
trời phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt ở những nơi hải đảo, vùng sâu vùng xa hoặc
những nơi chưa có nguồn điện lưới quốc gia phục vụ.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nêu trên đề tài “ Thiết kế và gia công bộ
chuyển đổi điện dùng trong năng lượng mặt trời” hi vọng sẽ đem lại một phần lợi
ích cho các cá nhân và tập thể trong việc sử dụng nguồn năng lượng mới góp phần
1
phát triển đất nước ngày một tốt đẹp hơn.
Đồ án môn học 2
LỜI CẢM ƠN
Trước khi vào nội dung đồ án em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện để hoàn thành đồ án
này.
Cùng toàn thể thầy cô bộ môn đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo, truyền đạt
nguồn kiến thức sâu rộng và những kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời
gian học tại trường.
Xin cảm ơn đến tất cả bạn bè, những người đã giúp đỡ em trong suốt thời
gian học tập cũng như thực hiện đồ án học phần này.
Và cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình đã ủng hộ và
tạo điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.
Mặc dù đã nỗ lực hết mình, nhưng do khả năng, kiến thức và thời gian có
hạn nên không thể tránh được những sai sót trong lúc thực hiện đồ án này, em kính
mong quý thầy cô chỉ dẫn, giúp đỡ em để ngày càng hoàn thiện hơn kiến thức của
2
mình và có thể tự tin bước vào cuộc sống với vốn kiến thức đã có được.
Đồ án môn học 2
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ...................................................................................... iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH ......................................................................................... v
Chương 1:
TỔNG QUAN ............................................................................................................. 7
1.1.Đặt vấn đề: ......................................................................................................... 7
1.2 Giới hạn phạm vi nghiên cứu: ........................................................................... 7
1.3 Mục tiêu nghiên cứu: ......................................................................................... 7
1.4 Phương pháp nghiên cứu: .................................................................................. 7
Chương 2:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................................. 8
2.1. Khái niệm về pin mặt trời: ................................................................................ 8
2.2. Khái niệm về bộ điều khiển sạc: ....................................................................... 9
2.3. Khái niệm về bộ đổi điện - INVERTER: ........................................................ 10
2.4. Khái niệm về BATTERY (Ắc-quy): ............................................................... 10
Chương 3:
TÌM HIỂU LINH KIỆN VÀ NGUYÊN LÝ
CỦA MẠCH NẠP ACQUY ..................................................................................... 11
3.1.Tìm hiểu chung về Arduino: ............................................................................ 11
3.1.1. Khái niệm Arduino: .................................................................................. 11
3.1.2. Các thông số Arduino: .............................................................................. 12
3.2. Tìm hiểu về biến trở: ...................................................................................... 13
3.3. Tìm hiểu về transistor công suất: .................................................................... 14
3.4. Tìm hiểu về xung PWM: ................................................................................ 15
3
3.4.1. Khái niệm về xung: .................................................................................. 15
Đồ án môn học 2
3.4.2. Xung PWM: ............................................................................................. 16
3.5. Relay (Rơ-le): ................................................................................................. 18
3.6. Đồng hồ hiển thị điện áp và hiệu điện thế (V-A): .......................................... 21
Chương 4:
CHƯƠNG TRÌNH NẠP CHO BOAR ARDUINO .................................................. 23
4.1. Hướng dẫn cách nạp chương trình :................................................................ 23
4.2. Chương trình băm xung cho mạch nạp acquy: ............................................... 29
Chương V:
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 30
4
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 31
Đồ án môn học 2
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Thông số cơ bản của Arduino Uno R3…………………………….13
5
Bảng 3.2. Chu kì xung tương ứng khi sử dụng hàm analogWrite……………17
Đồ án môn học 2
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống pin mặt trời…………………………………………..8
Hình 2.2. Hình ảnh pin mặt trời…………………………………………………9
Hình 2.3. Hình ảnh bộ điều khiển sạc…………………………………………..9
Hình 2.4. Hình ảnh bộ chuyển đổi DC-AC INVERTER………………………10
Hình 2.5. Hình ảnh battery chuyên dùng cho điện năng lượng mặt trời………10
Hình 3.1. Hình ảnh một số loại Arduino………………………………………12
Hình 3.2. Một số hình ảnh về biến trở…………………………………………14
Hình 3.3. Hình dạng transistor D718…………………………………..............15
Hình 3.4. Hình ảnh xung khi sử dụng với hàm analogWrite trong Arduino….17
Hình 3.5. Hình dáng của rơ-le………………………………………………….19
Hình 3.6. Thông số của rơ-le…………………………………………………...19
Hình 3.7. Đồng hồ hiển thị vôn-ampe một chiều (DC)………………………..21
6
Hình 3.8. Sơ đồ đấu dây đồng hồ………………………………………………21
Đồ án môn học 2
Chương 1:
TỔNG QUAN
1.1.Đặt vấn đề:
Ngày nay, năng lượng mặt trời ngày càng trở nên quen thuộc với mọi người.
Ngoài việc sưởi ấm cho con người và động vật trong quá trình chuyển hóa vật chất
và năng lượng, nguồn năng lượng mặt trời còn sản xuất ra điện năng (thông qua pin
năng lượng mặt trời). Tuy nhiên các hệ thống pin năng lượng này khi sản xuất ra
điện năng với hiệu điện thế khá nhỏ (6V-24V) và là nguồn điện một chiều (DC).
Trong khi đó các thiết bị điện gia đình sử dụng có điện áp khoảng 220V và là nguồn
xoay chiều (AC). Vì vậy cần phải có bộ chuyển đổi điện áp từ 12VDC – 220VAC
để các thiết bị sử dụng điện từ nguồn pin năng lượng mặt trời được hoạt động tốt.
1.2 Giới hạn phạm vi nghiên cứu:
Đồ án được thực hiện với công suất tương đối nhỏ
1.3 Mục tiêu nghiên cứu:
Mục tiêu nghiên cứu về nguồn năng lượng mặt trời đang ngày càng được ứng
dụng rộng rãi bởi những ưu điểm vượt trội có sẵn trong tự nhiên dồi dào không cạn
kiệt, không phát sinh khí thải. Từ đó thiết kế và gia công bộ chuyển đổi điện áp
dụng được vào quá trình vận hành chung của hệ thống pin năng lượng mặt trời.
1.4 Phương pháp nghiên cứu:
Ở Việt Nam pin năng lượng mặt trời đã và đang phát triển, được ứng dụng
nhiều với công suất khác nhau phục vụ cho nhu cầu chiếu sáng, sinh hoạt cũng như
các hoạt động sản xuất hay ở những vùng biên giới hải đảo xa xôi không có lưới
điện.
Từ đó chúng ta có thể tự trang bị cho riêng mình bộ năng lượng mặt trời có
7
thể sử dụng cho chiếu sáng trong gia đình vào buổi tối hay những lúc mất điện.
Đồ án môn học 2
Chương 2:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống pin mặt trời
(Nguồn: Theo solarpower.vn)
2.1. Khái niệm về pin mặt trời:
Pin năng lượng Mặt trời hay pin mặt trời hay pin quang điện (Solar panel)
bao gồm nhiều tế bào quang điện (solar cells) - là phần tử bán dẫn có chứa trên bề
mặt một số lượng lớn các cảm biến ánh sáng là điốt quang, thực hiện biến đổi năng
lượng ánh sáng thành năng lượng điện. Cường độ dòng điện, hiệu điện thế hoặc điện
trở của pin mặt trời thay đổi phụ thuộc bởi lượng ánh sáng chiếu lên chúng. Tế bào
quang điện được ghép lại thành khối để trở thành pin mặt trời (thông thường 60
hoặc 72 tế bào quang điện trên một tấm pin mặt trời). Tế bào quang điện có khả
năng hoạt động dưới ánh sáng mặt trời hoặc ánh sáng nhân tạo. Chúng có thể được
dùng như cảm biến ánh sáng (ví dụ cảm biến hồng ngoại) hoặc các phát xạ điện từ
8
gần ngưỡng ánh sáng nhìn thấy hoặc đo cường độ ánh sáng.
Đồ án môn học 2
(Nguồn: Theo pv complete zendesk.com)
Hình 2.2. Hình ảnh pin mặt trời.
2.2. Khái niệm về bộ điều khiển sạc:
- Là thiết bị thực hiện chức năng điều tiết sạc cho ắc-quy, bảo vệ cho ắc-
quy chống nạp quá tải và xả quá sâu nhằm nâng cao tuổi thọ của bình ắc-quy,
và giúp hệ thống pin mặt trời sử dụng hiệu quả và lâu dài.
- Bộ điều khiển còn cho biết tình trạng nạp điện của Panel mặt trời vào
ắc-quy giúp cho người sử dụng kiểm soát được các phụ tải.
- Bộ điều khiển còn thực hiện việc bảo vệ nạp quá điện thế (>13,8V) hoặc
điện thế thấp (<10,5V). Mạch bảo vệ của bộ điều khiển sẽ thực hiện việc ngắt
mạch khi bộ điều khiển xác nhận bình ắc-quy đã được nạp đầy hoặc điện áp bình
quá thấp.
(Nguồn:http://solarpower.vn/tai-sao-phai-dung-bo-dieu-khien-sac-cho-pin-mat-troi)
9
Hình 2.3. Hình ảnh bộ điều khiển sạc.
Đồ án môn học 2
2.3. Khái niệm về bộ đổi điện - INVERTER:
- Là bộ biến điện nghịch lưu. Inverter chuyển đổi nguồn điện 12VDC từ
acquy thành nguồn điện 220VAC. Được thiết kế với nhiều mức công suất khác
nhau.
- Inverter có nhiều loại và cách phân biệt chúng bằng dạng sóng của điện
áp đầu ra: dạng sóng hình sin, giả sin, sóng vuông, sóng bậc thang, sóng răng
cưa…
(Nguồn: Theo Shop. Solarpower.vn)
Hình 2.4. Hình ảnh bộ chuyển đổi DC-AC INVERTER
2.4. Khái niệm về BATTERY (Ắc-quy):
- Là thiết bị lưu trữ điện để sử dụng vào ban đêm hoặc lúc trời ít hoặc
không còn ánh nắng.
- Ắc-quy có nhiều loại, kích thước và dung lượng khác nhau, tùy thuộc
vào công suất và đặc điểm của hệ thống pin panel mặt trời . Hệ thống có công suất
càng lớn thì cần sử dụng ắc-quy có dung lượng lớn hoặc sử dụng nhiều bình ắc -
quy kết nối lại với nhau.
Hình 2.5. Hình ảnh battery chuyên dùng cho điện năng lượng mặt trời
(Nguồn: http:// pinsolar.net/san-pham/acquy-megasun-chuyen-dung-cho-dien-nang- luong-mat-troi)
10
Đồ án môn học 2
Chương 3:
TÌM HIỂU LINH KIỆN VÀ NGUYÊN LÝ
CỦA MẠCH NẠP ACQUY
* Tìm hiểu linh kiện :
3.1.Tìm hiểu chung về Arduino:
3.1.1. Khái niệm Arduino:
Arduino là một board mạch vi xử lý, nhằm xây dựng các ứng dụng tương tác
với nhau hoặc với môi trường được thuận lợi hơn. Phần cứng bao gồm một board
mạch nguồn mở được thiết kế trên nền tảng vi xử lý AVR Atmel 8bit, hoặc ARM
Atmel 32-bit. Những Model hiện tại được trang bị gồm 1 cổng giao tiếp USB, 6
chân đầu vào analog, 14 chân I/O kỹ thuật số tương thích với nhiều board mở rộng
khác nhau.
Được giới thiệu vào năm 2005, Những nhà thiết kế của Arduino cố gắng
mang đến một phương thức dễ dàng, không tốn kém cho những người yêu thích,
sinh viên và giới chuyên nghiệp để tạo ra những thiết bị có ví dụ phổ biến cho
những người yêu thích mới bắt đầu bao gồm các robot đơn giản, điều khiển nhiệt độ
và phát hiện chuyển động. Đi cùng với nó là một môi trường phát triển tích hợp
(IDE) chạy khả năng tương tác với môi trường thông qua các cảm biến và các cơ
cấu chấp hành. Những trên các máy tính cá nhân thông thường và cho phép người
11
dùng viết các chương trình cho Aduino bằng ngôn ngữ C hoặc C++.
Đồ án môn học 2
Hình 3.1. Hình ảnh một số loại Arduino
(Nguồn: http://www.elprocus.com/elprocus-staging/different-types-of-arduino-
boards/)
3.1.2. Các thông số Arduino:
Ở đây đề cập đến thông số của Arduino Uno R3 vì dòng sản phẩm này được
sử dụng nhiều nhất. Đến thời điểm hiên tại thì nó đã phát triển đến thế hệ thứ 3
(R3). Chúng ta sẽ cùng tham khảo một vài thông số cơ bản của dòng Arduino Uno
R3 này
Vi điều khiển Atmega 328 họ 8bit
Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)
Tần số hoạt động 16 MHz
Dòng tiêu thụ khoảng 30mA
Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC
Điện áp vào giới hạn 6-20V DC
Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM)
12
Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)
Đồ án môn học 2
Dòng tối đa trên mỗi chân I/O 30 mA
Dòng ra tối đa (5V) 500 mA
Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA
32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng bởi Bộ nhớ flash bootloader
SRAM 2 KB (ATmega328)
EEPROM 1 KB (ATmega328)
Bảng 3.1. Thông số cơ bản của Arduino Uno R3
(Theo: http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi)
3.2. Tìm hiểu về biến trở:
Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn.
Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch
điện.
Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của
dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt độ thay đổi, ánh
sáng hoặc bức xạ điện từ,...
Cấu tạo của biến trở gồm 2 thành phần chính là con chạy và cuộn dây được
làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
- Biến trở là một điện trở mà trị số Ohm của nó có thể thay đổi được.
- Chiết áp là một vành điện trở than trên đó có một điểm chạy. Dùng chiết áp
để cho lấy ra một phần điện áp từ mức áp đưa vào ở hai đầu của chiết áp.
- Chiết áp tinh chỉnh cũng hoạt động như chiết áp nhưng nó có độ chỉnh
13
“nhuyễn hơn”, ứng với một vòng quay số Ohm thay đổi tương ứng rất nhỏ.
Đồ án môn học 2
(Nguồn: http://vndata.blogspot.com/2013/11/cac-ky-hieu-linh-kien-va-cac-linh-kien.html)
Hình 3.2. Một số hình ảnh về biến trở
3.3. Tìm hiểu về transistor công suất:
Thông số kỹ thuật:
+ Điện áp cực đại: UCEO = 120V
+ UCBO = 120V
+ UEBO = 5V
+ Dòng cực đại: IC = 8A
+ Hệ số khuếch đại: 55 ~ 160 + Nhiệt độ làm việc: -65oC ~ 150oC
Transistor công suất 2SD718 là transistor phân cực ngược NPN, được thiết
kế để có thể sử dụng trong các mạch khuếch đại và dùng như các khóa chuyển
mạch.
Transistor công suất 2SD718 được đóng gói theo chuẩn TO-247(3P), thứ tự
chân từ trái qua phải là B C E. Transistor công suất 2SD718 là transistor công suất
có hệ số khuếch đại trong khoảng từ 55 đến 160, công suất lên đến 80W.
Transistor công suất 2SD718 được ứng dụng rộng rãi trong các mạch điện
14
tổng quát, mạch khuếch đại âm thanh, mạch khuếch đại công suất tuyến tính.
Đồ án môn học 2
Hình 3.3. Hình dạng transistor D718
(Nguồn: http://banhangdientu.com/shops/Linh-kien-Ampli/D718-155/)
3.4. Tìm hiểu về xung PWM:
3.4.1. Khái niệm về xung:
Xung là các trạng thái cao / thấp (HIGH/LOW) về mức điện áp được lặp đi
lặp lại. Đại lượng đặc trưng cho 1 xung PWM (Pulse Width Modulation) bao
gồm tần số (frequency) và chu kỳ xung (duty cycle).
Tần số là gì?
Tần số là số lần lặp lại trong 1 đơn vị thời gian. Đơn vị tần số là Hz, tức là số
lần lặp lại dao động trong 1 giây.
VD: 1Hz = 1 dao động trong 1 giây. 2Hz = 2 dao động trong 1 giây. 16MHz
= 16 triệu dao động trong 1 giây.
Như vậy theo quy tắc tam suất: 16 triệu dao động - 1 giây --> 1 dao động tốn
1/16.000.000 (giây) = 0,0625 (micro giây)
Cách xác định 1 dao động như thế nào?
Đa phần thường mắc sai lầm ở việc xác định 1 dao động. Dao động được
xác định từ trạng thái bắt đầu và kết thúc ngay trước khi trạng thái bắt đầu được lặp
15
lại.
Đồ án môn học 2
Cách xác định 1 dao động
Như vậy thông thường, 1 dao động sẽ bao gồm 2 trạng thái điện: mức cao (x
giây) và mức thấp (y giây). Tỉ lệ phần trăm thời gian giữa 2 trạng thái điện này
chính là chu kì xung.
Với x/y = 0% ta có xung chứa toàn bộ điện áp thấp (khái niệm xung nên hiểu
mở rộng)
Với x/y = 50% thì 50% thời gian đầu, xung có điện áp cao, 50% sau xung có
điện áp thấp.
Với x/y=100% ta có xung chứa toàn bộ điện áp cao.
Tóm lại, với 1 xung ta có:
1. Tần số: để tính toán ra được thời gian của 1 xung
2. Chu kì xung: bao nhiêu thời gian xung có mức áp cao, bao
nhiêu thời gian xung có mức áp thấp.
16
3.4.2. Xung PWM:
Đồ án môn học 2
Hình 3.4. Hình ảnh xung khi sử dụng với hàm analogWrite trong Arduino
(Nguồn: http://arduino.vn/reference/xung-pwm)
Giữa 2 vạch màu xanh lá cây là 1 xung.
Chu kì xung Tỉ lệ analogWrite
0% 0/255 analogWrite(0)
25% 64/255 analogWrite(64)
50% 127/255 analogWrite(127)
75% 191/255 analogWrite(191)
100% 255/255 analogWrite(255)
Bảng 3.2. Chu kì xung tương ứng khi sử dụng hàm analogWrite
(Theo: http://arduino.vn/reference/xung-pwm)
Hàm analogWrite ( ) trong Arduino giúp việc tạo 1 xung dễ dàng hơn. Hàm
này truyền vào tham số cho phép thay đổi chu kì xung, chúng ta có thể tính toán ra
được chu kì xung như ở bảng trên. Tần số xung được Arduino thiết lập mặc định.
Đối với board Arduino Uno, xung trên các chân 3,9,10,11 có tần số là
490Hz, xung trên chân 5,6 có tần số 980Hz. Để tạo ra các xung có tần số nhanh
chúng ta có thể tham khảo thêm các thư viện riêng hỗ trợ việc này. Trong mã nguồn
17
Arduino gốc không hỗ trợ phần này.
Đồ án môn học 2
Lưu ý: xung điều khiển servo có tên gọi PPM (Pulse Position Modulation)
khác với xung PWM.
3.5. Relay (Rơ-le):
Relay là một loại linh kiện điện tử thụ động rất hay gặp trong các ứng dụng
thực tế. Khi bạn gặp các vấn đề liên quan đến công suất và cần sự ổn định cao,
ngoài ra có thể dễ dàng thay thế và lắp đặt khi bị hỏng.
Rơ-le là một công tắc (khóa K). Nhưng khác với công tắc ở một chỗ cơ bản,
rơ-le được kích hoạt bằng điện thay vì dùng tay người. Chính vì lẽ đó, rơ-le được
dùng làm công tắc điện tử. Vì rơ-le là một công tắc nên nó có 2 trạng
thái: đóng và mở.
Trên thị trường chúng ta có 2 loại module rơ-le: module rơ-le đóng ở mức
thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng), module rơ-le đóng ở mức
cao (nối cực dương vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng). Nếu sơ sánh giữa 2 module rơ-
le có cùng thông số kỹ thuật thì hầu hết mọi kinh kiện của nó đều giống nhau, chỉ
khác nhau ở chỗ cái transistor của mỗi module. Chính vì cái transistor này nên mới
sinh ra 2 loại module rơ-le này đấy (có 2 loại transistor là NPN - kích ở mức cao, và
PNP - kích ở mức thấp).
Làm sao để nhận biết được module rơ-le nào thuộc loại nào? Thực sự thì
mình nghĩ có 3 cách thôi, nếu có những cách khác hay hơn thì bạn hãy chia sẻ cho
mọi người ở phần bình luận nhé:
- Hỏi người bán và sau khi mua về chúng ta đặt ngăn nắp, loại nào ra loại
đấy.
- Kiểm tra module rơle bằng cách thử cấp nguồn vào các chân điều khiển.
- Tìm trên google thử tên của loại transistor mà module rơ-le đó dùng, nếu là
loại NPN là module rơ-le kích ở mức cao, và nếu là PNP thì module rơ-le ấy là loại
18
kích ở mức thấp.
Đồ án môn học 2
Hình 3.5. Hình dáng của rơ-le
(Nguồn:https://store.nerokas.co.ke/index.php?route=product/product&product)
Điều quan trọng khi lựa chọn rơ-le phải phù hợp với mục đích sử dụng,
chính vì thế cần phải hiểu rõ những kí hiệu trên thân rơ-le. Sau đây là một ví dụ:
Hình 3.6. Thông số của rơ-le
(Nguồn: http://arduino.vn/bai-viet/302-module-relay-cach-su-dung-ro-le-va-nhung-
ung-dung-hay-cua-no)
1. 10A - 250VAC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với
hiệu điện thế <= 250V (AC) là 10A.
2. 10A - 30VDC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với
19
hiệu điện thế <= 30V (DC) là 10A.
Đồ án môn học 2
3. 10A - 125VAC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với
hiệu điện thế <= 125V (AC) là 10A.
4. 10A - 28VDC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với
hiệu điện thế <= 28V (DC) là 10A.
5. SRD-05VDC-SL-C: Hiện điện thế kích tối ưu là 5V.
Rơ-le bình thường gồm có 6 chân. Trong đó có 3 chân để kích, 3 chân còn lại
nối với đồ dùng điện công suất cao.
o +: cấp hiệu điện thế kích tối ưu vào chân này.
o
- 3 chân dùng để kích:
o S: chân tín hiệu, tùy vào loại module rơ-le mà nó sẽ làm nhiệm vụ kích rơ-
- : nối với cực âm
Nếu đang dùng module rơ-le kích ở mức cao và chân S cấp điện thế
le
Tương tự với module rơ-le kích ở mức thấp.
dương vào thì module rơ-le của bạn sẽ được kích, ngược lại thì không.
o COM: chân nối với 1 chân bất kỳ của đồ dùng điện, nhưng mình khuyên
- 3 chân còn lại nối với đồ dùng điện công suất cao:
bạn nên mắc vào đây chân lửa (nóng) nếu dùng hiệu điện thế xoay chiều
o ON hoặc NO: chân này bạn sẽ nối với chân lửa (nóng) nếu dùng điện xoay
và cực dương nếu là hiệu điện một chiều.
o OFF hoặc NC: chân này bạn sẽ nối chân lạnh (trung hòa) nếu dùng điện
chiều và cực dương của nguồn nếu dòng điện một chiều.
20
xoay chiều và cực âm của nguồn nếu dùng điện một chiều.
Đồ án môn học 2
3.6. Đồng hồ hiển thị điện áp và hiệu điện thế (V-A):
Hình 3.7. Đồng hồ hiển thị vôn-ampe một chiều (DC)
(Theo: https://www.amazon.ca/RioRand%C2%AE-Digital-Amperemeter-
Voltmeter-Battery/dp/B00MFJK7WK)
Cách nối dây :
Hình 3.8. Sơ đồ đấu dây đồng hồ
(Theo: http://www.dientu4u.com/product/9783/Von-ke-+-Ampe-ke-100V-
21
10A.html)
Đồ án môn học 2
*Tìm hiểu nguyên lý của mạch nạp acquy:
Pin năng lượng mặt trời
Qua bộ nạp Acquy Dùng trực tiếp
Acquy
Đầy ngắt Thiếu nạp Tải DC
Inverter DC-AC
Tải AC
Ở đây ta chỉ xét đến mạch nạp acquy là chủ yếu
Acquy 12V khi được nạp đầy thì điện áp sẽ đạt ngưỡng khoảng 13.5V và khi
yếu điện thì rơi vào khoảng 10.5V. Xuất phát từ lẻ đó ta có thể cài đặt được giới hạn
khi acquy được nạp và ngưỡng acquy nạp đã đầy để bảo vệ tuổi thọ của acquy.
Thông thường tốc độ sạc nhanh chậm quyết định thời gian nạp đầy của
acquy. Vì vậy ở đây ta sử dụng xung PWM từ arduino để nạp vào acquy, điều chỉnh
tốc độ xung băm nhanh-chậm thông qua biến trở để đưa qua phần khuếch đại xung
22
bằng các transistor công suất để nạp vào acquy.
Đồ án môn học 2
Chương 4:
CHƯƠNG TRÌNH NẠP CHO BOAR ARDUINO
4.1. Hướng dẫn cách nạp chương trình :
Bước 1: Kết nối Arduino UNO R3 vào máy tính:
Bước 2: Tìm cổng kết nối của Arduino Uno R3 với máy tính
Khi Arduino Uno R3 kết nối với máy tính, nó sẽ sử dụng một cổng COM
(Communication port - cổng dữ liệu ảo) để máy tính và bo mạch có thể truyền tải
dữ liệu qua lại thông qua cổng này. Windows có thể quản lí đến 256 cổng COM. Để
tìm được cổng COM đang được sử dụng để máy tính và mạch Arduino UNO R3
giao tiếp với nhau, ta phải mở chức năng Device Manager của Windows.
Bạn mở cửa sổ Run và gõ lệnh mmc devmgmt.msc.
23
Sau đó bấm Enter, cửa sổ Device Manager sẽ hiện lên.
Đồ án môn học 2
Mở mục Ports (COM & LPT), bạn sẽ thấy cổng COM Arduino Uno R3 đang kết
nối
Cổng kết nối ở đây là COM3.
Thông thường, trong những lần kết nối tiếp theo, Windows sẽ sử dụng lại
cổng COM3 để kết nối nên bạn không cần thực hiện thêm thao tác tìm cổng COM
24
này nữa.
Đồ án môn học 2
Bước 3: Khởi động Arduino IDE:
Bước 4: Cấu hình phiên làm việc cho Arduino IDE:
Vào menu Tools -> Board -> chọn Arduino Uno (có thể chọn arduino khác tùy
theo mục đích sử dụng)
Vào menu Tools -> Serial Port -> chọn cổng Arduino đang kết nối với máy tính. Ở
25
máy của mình là COM3.
Đồ án môn học 2
Xác nhận cổng COM của Arduino IDE ở góc dưới cùng bên phải cửa sổ làm việc
26
Vào menu Tools -> Programmer -> chọn AVR ISP
Đồ án môn học 2
Bước 5: Mở và nạp mã nguồn chương trình mẫu:
Nạp một chương trình mẫu bằng cách vào menu File -> Examples -> 01.Basics ->
chọn Blink.
Ta sẽ thấy Arduino IDE mở một cửa sổ mới chứa mã nguồn Blink. Mã này có chức
năng là điều khiển đèn LED màu cam trên mạch Arduino Uno R3 nhấp nháy với
27
chu kì 1 giây.
Đồ án môn học 2
Bấm tổ hợp phím Ctrl + U để tải chương trình lên mạch Arduino Uno R3. Bạn sẽ
28
thấy IDE xác nhận đã lập trình thành công như hình dưới.
Đồ án môn học 2
29
4.2. Chương trình băm xung cho mạch nạp acquy:
Đồ án môn học 2
Chương V:
KẾT LUẬN
Ngày nay, nguồn năng lượng từ pin mặt trời ngày càng được sử dụng một
cách phổ biến từ quy mô gia đình cho đến công nghiệp. Bởi tính an toàn và trở nên
một nguồn năng lượng sạch thay thế cho nguồn năng lượng hóa thạch như hiện tại.
Mặt khác nó còn được dùng như một nguồn dự phòng.
Trong suốt quá trình tìm hiểu và gia công mạch thì việc áp dụng arduino vào
việc điều khiển xung cho thấy ta sẽ đỡ tốn thời gian hơn cho việc thiết kế và gia
công mạch băm xung như lựa chọn linh kiện và vẽ mạch in trên phíp đồng.
Việc áp dụng arduino vào lĩnh vực điều khiển ngày càng được sử dụng rộng
rãi vì đây được xem là một bước đột phá mới trong kĩ thuật điện tử. Qua đó chúng
ta có thể tự do thay đổi và sáng tạo chương trình trên máy tính mà không phải bận
rộn cho việc lắp đặt các mạch điện cầu kì.
Tuy nhiên, bên cạnh việc thuận lợi cũng gặp không ít khó khăn đó là cách sử
dụng ngôn ngữ lập trình và tính nhiễu đa phần gặp phải ở hầu hết các thiết bị điện tử
nhất là vi điều khiển.
Vì kiến thức còn hạn chế nên việc thực hiện chưa thật sự hoàn thành tốt
những yêu cầu đề ra, em sẽ tiếp tục phát triển đề tài trong thời gian tới để làm cho
đồ án được hoàn thiện hơn, mong quý thầy cô cùng mọi người góp ý để bài làm
30
được tốt hơn.
Đồ án môn học 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO
* Web tham khảo:
1. https://www.arduino.cc/ - Diễn đàn arduino.
2. https://www.arduino.vn/ - Cộng đồng arduino tại Việt Nam.
3. http://solarpower.vn/
4. http://pinsolar.net/san-pham/acquy-megasun-chuyen-dung-cho-dien-nang-luong-
mat-troi
5. http://www.dientu4u.com/product/9783/Von-ke-+-Ampe-ke-100V-10A.html
6. https://store.nerokas.co.ke/index.php?route=product/product&product
7. http://banhangdientu.com/shops/Linh-kien-Ampli/D718-155/
31
8. http://www.elprocus.com/elprocus-staging/different-types-of-arduino-boards/
