LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay tin học đã thâm nhập vào tất cả mọi hoạt động trong xã hội và máy vi tính đã trở thành một công cụ đắc lực trong việc hỗ trợ con người. Nó không chỉ làm giảm nhẹ lao động (kể cả lao động trí tuệ) mà còn giúp cho con người có những năng lực mới mà trước đây chúng ta khó hình dung được. Máy vi tính ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều cơ quan, trường học, trong các ngành kinh tế và ngay cả trong gia đình.

Theo đà phát triển hiện nay của nước ta thì quá trình hiện đại hoá, công nghiệp hoá là hai mục tiêu đứng đầu. Nói đến công nghiệp hoá, hiện đại hóa thì không thể không nói đến quá trình tự động hóa, đó là một quá trình mà sự can thiệp của con người là tối thiểu. Mà để có tự động hoá trong các khâu, các nghành thì nhất thiết phải có sự hổ trợ của tin học mà cụ thể là các máy tính. Việc sử dụng máy vi tính trong lĩnh vực đo lường và điều khiển ngày càng phổ biến đòi hỏi phải ghép nối máy tính với các thiết bị bên ngoài trong đó tải hay các yếu tố chấp hành phải điều khiển được, còn các phần tử nhập liệu và các đầu đo thì được liên tục kiểm tra để cập nhật dữ liệu bằng một phần mềm được thiết kế riêng. Thông thường cách giải quyết vấn đề này một cách tốt nhất là thiết kế một khối ghép nối với bên ngoài máy tính để trao đổi thông tin với máy tính, khối đó chính là card giao tiếp.

Trong thực tiễn sản xuất, việc đo lường và xử lý các đại lượng của thế giới thực như nhiệt độ, tốc độ, nguồn điện áp… là một yêu cầu cấp bách và thường xuyên. Để phần nào đáp ứng được yêu cầu đó, nhóm em quyết định thực hiện đề tài:

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CARD GIAO TIẾP MÁY TÍNH

ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN BỘ NGUỒN

Từ những vấn đề đó, nhóm em đã được Thầy LÊ VIẾT PHÚ hướng dẫn thực hiện đề tài theo hướng tự động hóa bằng máy tính cá nhân (Personal Computer) và đơn giản phần cứng bằng kỹ thuật lập trình.

Tuy nhiên vì thời gian có hạn, nên trong quá trình thiết kế tập luận văn này không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em rất mong sự giúp đỡ của Quý Thầy Cô và các bạn để cuốn Luận Văn Tốt Nghiệp này được hoàn thiện hơn.

Ngày 20 tháng 02 năm 2000

Nhóm Sinh Viên Thực Hiện

NGUYỄN MINH TUẤN – NGUYỄN LÂM VŨ

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

PHẦN A: GIỚI THIỆU CHUNG

I. MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU

1. MỤC ĐÍCH

2. YÊU CẦU

II. Ý TƯỞNG THIẾT KẾ

PHẦN B: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ HỌ MÁT TÍNH IBM

I. BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM

II. BỘ NHỚ

1. BỘ NHỚ ROM

2. BỘ NHỚ RAM

III. CÁC THIẾT BỊ NHẬP XUẤT NGOẠI VI

1. CÁC THIẾT BỊ NHẬP XUẤT CƠ BẢN

2. XUẤT NHẬP TRAO ĐỔI THÔNG TIN QUA KHE CẮM (SLOT)

IV. SỰ PHÂN BỐ ĐỊA CHỈ TRONG MÁY TÍNH

V. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN CÁC KỸ THUẬT GIAO TIẾP

1. KỸ THUẬT GIAO TIẾP

2. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN KỸ THUẬT GIAO TIẾP

PHẦN C: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MODULE GIAO TIẾP

I. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MODULE GIAO TIẾP

II. THIẾT KẾ & THI CÔNG CÁC MODULE CON

1. MODULE GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ VÀ ĐỆM DỮ LIỆU (MODULE 1)

2. MODULE NHẬN TÍN HIỆU ANALOG (MODULE 2)

3. MODULE XUẤT TÍN HIỆU ANALOG (MODULE 3)

4. MODULE NHẬN TÍN HIỆU DIGITAL (MODULE 4)

5. MODULE XUẤT TÍN HIỆU DIGITAL (MODULE 5)

PHẦN D: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ NGUỒN ỔN ÁP

PHẦN E: THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN BỘ NGUỒN

KẾT LUẬN

I. Mục đích – Yêu cầu của đề tài:

1. Mục đích:

Nhằm đáp ứng được phần nào yêu cầu đo lường, khống chế và điều khiển các thiết bị máy móc trong sản xuất cũng như phục vụ cho nhu cầu học tập, thí nghiệm của sinh viên.

Bên cạnh đó đề tài cũng để minh họa một trong nhiều ứng dụng của các IC chốt, giải mã thông dụng trên thị trường với giá thành rẻ và độ tin cậy cao. Ta có thể dùng các IC này trong mạch để thay thế các IC chuyên dùng như 8255… giúp ta tiết kiệm được kinh phí, khả năng mở rộng cao mà độ tin cậy như nhau trong các ứng dụng vừa và nhỏ.

2. Yêu cầu:

Card giao tiếp phải thỏa mãn được các yêu cầu sau:

+ Dễ mở rộng, dễ phát triển.

+ Có thể điều khiển được nhiều đối tượng khác nhau (Bộ nguồn chỉ là một đối tượng.

+ Dễ thay đổi.

+ Ghép nối được với nhiều chủng loại máy tính khác nhau của họ máy vi tính IBM PC.

+ Sử dụng các linh kiện sẵn có, dễ tìm kiếm, giá thành phù hợp.

+ Khi thay đổi đối tượng điều khiển thì không cần thay đổi thiết kế phần cứng mà chỉ cần thay đổi phần mềm điều khiển.

+ Có khả năng quản lý được nhiều kênh khác nhau.

+ Có độ tin cậy và chính xác cao khi làm việc.

II. Ý tưởng thiết kế:

Trong đề tài này em chọn máy vi tính làm nhiệm vụ xử lý và điều khiển vì nó có một số ưu điểm sau:

 Về phương diện đo lường:

- Hiệu chỉnh dễ dàng nhờ vào phần mềm.

- Tự động xử lý bằng phần mềm.

- Đáp ứng được yêu cầu đa dạng của các quá trình sản xuất.

 Về phương diện xử lý:

- Ưu điểm của máy tính là khả năng lưu trữ và xử lý thông tin của nó rất lớn và linh động (có thể lưu trên Memory, các loại ổ đĩa mềm và cứng) do xử lý số liệu bằng phần mềm.

- Các phương pháp khác không có khả năng lưu trữ thông tin, kém linh động, chỉ có khả năng chỉ thị hoặc chỉ điều khiển mà không xử lý số liệu.

 Về phương diện điều khiển:

- Thực hiện được các phương pháp điều khiển khác nhau nhờ phần mềm.

 Về phương diện kinh tế:

- Giá thành thi công phải phù hợp, nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy cao.

Do đối tượng điều khiển trong đề tài này sử dụng dữ liệu số 8 bit nên ta sẽ thiết kế một card giao tiếp với máy tính theo dạng một board cắm vào khe slot theo chuẩn ISA 8 bit mà mọi máy vi tính PC IBM đều có để truy xuất dữ liệu từ D0 đến D7 trên Data Bus của máy tính để điều khiển đối tượng mà cụ thể trong đề tài này là bộ nguồn ổn áp có điện áp ra có thể thay đổi được trong khoảng từ 0V đến 25,5V.

Ngoài ra, dựa trên các mục đích và yêu cầu đã nêu ở trên, hệ thống sẽ được thiết kế theo dạng module có thể tháo lắp độc lập nhau. Các module sẽ được gắn trên một đế cắm có nhiều slot cắm song song nhau và đế cắm này sẽ kết nối với card giao tiếp gắn trong trong máy tính bằng cáp để trao đổi dữ liệu.