Chương I :

Giới thiệu về đề tài

I.Tóm tắt đề tài đồ án môn học I

1. Giới thiệu các module mạch của đề tài

Đề tài đồ án môn học I của em là : “ Điều khiển ON_OFF tốc độ động cơ DC”. Với yêu cầu đề tài như trên, hướng thực hiện đề tài của em được tóm tắt như sau:

- Sử dụng vi điều khiển PIC16F877A làm chip điều khiển trung tâm.

- Xây dựng bàn phím gồm 13 phím. Trong đó:

+1 phím để đồng thời reset vi điều khiển và dừng động cơ DC

+ 10 phím ứng với 10 số từ 0 đến 9 để người dùng nhập tốc độ đặt

+ 1 phím ra lệnh động cơ quay thuận (FORWARD)

+ 1 phím ra lệnh động cơ quay ngược (REVERSE)

- Sử dụng 8 led 7 đoạn. Trong đó

+ 4 led dùng để người dùng nhập tốc độ đặt mong muốn

+ 4 led để người dùng quan sát tốc độ đo trực tiếp từ động cơ

- Sử dụng driver cầu H L293D trực tiếp điều khiển chiều quay, đóng ngắt động cơ DC

- Đối tượng điều khiển là động cơ DC có gắn encoder đồng trục.

- Ngoài ra, trên mạch còn có các linh kiện khác để thực hiện truyền tín hiệu giữa vi điều khiển trung tâm với các thiết bị hiển thị nói trên.

Tất cả các module mạch trên sẽ được em trình bày rõ trong các phần tiếp theo của đề tài.

2. Sơ đồ nguyên lý kết nối các module trong mạch

3. Cách vận hành mạch

+ Bước 1: ta sẽ nhập tốc độ đặt từ bàn phím. Tốc độ đặt này gồm có 4 chữ số, sẽ hiện lên thông qua 4 led. Ta phải nhấn đủ 4 con số thì mạch mới hoạt động được, nếu không nhấn đủ mạch sẽ “treo đó”, chờ người dùng nhấn số tiếp. Nếu nhập sai tốc độ, ta có thể nhấn phím reset để nhập tốc độ lại từ đầu. Nếu nhấn nhầm sang các phím RESERVE hoặc FORWARD trước khi nhập đủ 4 số ở phần cài đặt tốc độ thì người dùng hoàn toàn có thể nhấn lại mà không ảnh hưởng đến kết quả.

+ Bước 2: ta nhấn tiếp RESERVE hay FORWARD cho động cơ chạy theo ý muốn. Trong quá trình động cơ quay, vi điều khiển sẽ nhận liên tục nhận xung phát ra từ encoder, tính toán ra tốc độ và so sánh với tốc độ đặt ban đầu để ra quyết định ON_OFF động cơ. Tốc độ nhận về sẽ được so sánh với tốc độ đặt cứ 1ms một lần. Ngoài ra cứ 1s thì vi điều khiển sẽ cập nhật tốc độ thực của động cơ, thể hiện ra 4 led 7 đoạn để người dùng có thể theo dõi và đánh giá.

II. Các yêu cầu của đề tài

1. Thông qua đề tài, làm quen với cách thức điều khiển đối tượng động cơ.

2. Tìm hiểu thực tế các linh kiện, các loại IC, hoạt động của các loại cảm biến….

3. Thiết kế, thi công mạch điều khiển và mạch động lực điều khiển động cơ DC

4. Viết chương trình cho vi điều khiển PIC16F877A thực hiện thành công theo yêu cầu đề ra.

5. Đánh giá về sai số ,chất lượng hệ thống điều khiển

6. Tìm hiểu các hướng phát triển của đề tài, nâng cao chất lượng của hệ thống

Mục lục

Đề mục trang

Lời cảm ơn.. 1

Chương I : Giới thiệu về đề tài .. 2

I. Tóm tắt đề tài đồ án môn học I . 2

1. Giới thiệu các module mạch của đề tài.. 2

2. Sơ đồ nguyên lý kết nối các module trong mạch 3

3. Cách vận hành mạch .. 3

II. Các yêu cầu của đề tài . 4

Chương II : Giới thiệu về các linh kiện, phần tử sử dụng trong mạch. 5

I. Vi điều khiển PIC16F877A . 5

1. Khái quát về vi điều khiển PIC16F877A. 5

1.1. Sơ đồ chân và sơ đồ nguyên lý của PIC16F877A 5

1.2. Nhận xét . 6

1.3. Khái quát về chức năng của các port trong vi điều khiển PIC16F877A. 7

1.4. Tại sao sử dụng PIC16F877A .. 8

2. Tìm hiểu về vi điều khiển PIC16F877A ... 10

2.1. Cấu trúc phần cứng của PIC16F877A.. 10

2.2. Tổ chức bộ nhớ PIC16F877a 13

2.2.1.Bộ nhớ chương trình.. 13

2.2.2. Bộ nhớ dữ liệu . 14

2.2.3. Một vài thanh ghi chức năng đặc biệt SFR 16

2.3. Thanh ghi W(work) và tập lệnh của PIC16F877A. 18

2.3.1. Thanh ghi W.. 18

2.3.2. Tập lệnh của PIC16F877A 18

2.4. Các vấn đề về Timer . 18

II. Motor Driver L293D 22

III. Các IC khác 24

IV. Đối tượng điều khiển : Động cơ DC .. 27

Chương III :Nguyên lý hoạt động của một số module trong mạch 31

I.Mạch nguồn 5 V chuẩn cung cấp cho vi điều khiển và nguồn 24 cung cấp cho động cơ 31

II. Khối mạch reset vi điều khiển PIC16F877A.. 32

III. Khối mạch quét phím 33

IV. Giải thuật điều khiển ON_OFF động cơ DC.. 34

Chương IV:Chương trình viết bằng Assembly điều khiển ON_OFF

động cơ DC 36

Phụ lục: Tập lệnh PIC16F877A 37