Lời Mở Đầu:

Hiện nay, máy vi tính đã và đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong xã hội cũng như trong công nghiệp. Với lợi thế là tốc độ xử lý nhanh, có thể xử lý hàng tỷ phép tính trong một giây, nó đã và đang mang đến những thay đổi to lớn trong khoa học và công nghệ cũng như trong đời sống hàng ngày. Từ việc giúp soạn thảo văn bản, tính toán các bảng biểu, lưu trữ dữ liệu đến việc dùng để điều khiển các dây chuyển công nghiệp hiện đại. Ngày nay, các thiết bị máy móc ngày càng trở nên thông minh, tự động hóa cao, các công việc được thực hiện với hiệu quả cao thì máy tính trở thành bộ phận không thể thiếu.

Đối với sinh viên chuyên ngành điện tử, đây là một lĩnh vực hứa hẹn và mở ra nhiều triển vọng. Để góp phần tạo nền tảng ban đầu cho việc học tập, tìm hiểu về ứng dụng máy tính trong điều khiển, chúng tôi xin đề nghị thực hiện đề tài: “Hệ Thống Thu Thập Dữ Liệu Nhiều Kênh”.

Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù tôi đã rất cố gắng, xong chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận sự góp ý, phê bình và chỉ dẫn của quí thầy cô và bạn đọc.

Mục lục

Trang

Chương mở đầu: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.GIỚI THIỆU 1

2. NỘI DUNG 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ VÀ RỜI RẠC

1.1 Tín hiệu 3

1.2 Tín hiệu tương tự 3

1.3 Tín hiệu rời rạc . 3

2. LÝ THUYẾT LẤY MẪU TÍN HIỆU

2.1 Mạch lấy mẫu và giữ . 4

2.2 Lượng tử hóa . 4

2.3 Mã hóa . 5

2.4 Lỗi lượng tử . 5

3. CẢM BIẾN NHIỆT

3.1 Thang nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối . 6

3.2 Các Phương Pháp Đo Nhiệt Độ . 6

3.3 Cảm biến LM35 7

3.4 Cảm biến PT100 (E52MY-PT10C) 7

3.5 Cặp nhiệt điện ( Thermocouples) . 10

4. CHUYỂN ĐỔI A/D VÀ D/A

4.1 Chuyển đổi A/D 11

4.1.1 Nguyên tắt thực hiện chuyển đổi A/D 11

4.1.2 Các phương pháp chuyển đổi A/D 12

4.1.2.1 Phương pháp tích phân . 12

4.1.2.2 Phương pháp ADC xấp xỉ liên tiếp 14

4.2 Chuyển đổi D/A 15

4.2.1 Độ phân giải DAC 15

4.2.2 Độ chính xác 16

4.2.3 Thời gian ổn định . 17

4.2.4 Các phương pháp biến đổi DAC . 17

4.2.4.1 DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân và bộ khuếch đại cộng 17

4.2.4.2. DAC R/2R ladder . 18

4.2.4.3 DAC với đầu ra dòng . 19

5. HỆ THU THẬP DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH

5.1 Thu thập dữ liệu . 20

5.2 Hệ thống thu thập dữ liệu nhiều kênh 21

6.VI ĐIỀU KHIỂN 89V51

6.1. Họ Vi điều khiển 8051 và IC 89V51RB2/RC2/RD2 23

6.1.1 Giới thiệu khái quát họ vi điều khiển MSC – 51 23

6.1.2. Vi điều khiển 89V51RB2/RC2/RD2 . 24

7.GIAO TIẾP NỐI TIẾP

7.1 Cấu trúc cổng giao tiếp nối tiếp (Comm Port) 32

7.1.1 Cấu trúc cổng nối tiếp . 32

7.1.2 Truyền thông giữa hai nút 35

7.1.3 Truy xuất cổng nối tiếp . 36

7.2 IC MAX 232 36

8. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 6.0

8.1 Cơ bản về Visual Basic 6.0 . 37

8.2 Lập trình giao tiếp cổng nối tiếp dùng Visual Basic 6.0 sử dụng MSCOMM32.OCX 40

8.3 Giới thiệu về ActiveX Teechart 46

9. ĐIỀU KHIỂN SỐ- ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP

9.1 Hệ thống điều khiển số . 48

9.1.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển số 48

9.1.2 Hệ thống lấy mẫu tín hiệu 48

9.2 Phương pháp điều khiển ON/OFF 48

9.3 Phương pháp điều khiển hồi tiếp 49

Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH

1. NHIỆM VỤ, HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ĐỒ ÁN

1.1.Nhiệm vụ 53

1.2.Giải quyết vấn đề . 53

2.THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

2.1. Sơ đồ khối . 53

2.2.Giải thích nguyên lý từng khối . 54

2.2.1. Sơ đồ nguyên lý 56

2.2.2. Đối tượng lò điện 58

2.3. Thiết kế chi tiết 59

2.3.1. Khối nguồn 59

2.3.2. Khối ADC 59

2.3.3. Khối DAC 63

2.3.4 Khối cảm biến nhiệt 63

2.3.5. Khối giao tiếp PC 66

2.3.6. Khối công suất 66

2.3.7 Khối điều khiển quạt . 67

2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống thu thập dữ liệu 67

2.5. Bản mạch in . 67

2.6. Lưu đồ giải thuật và chương trình 68

2.6.1 Lưu đồ chương trình chính . 68

2.6.2 Lưu đồ chương trình con lấy mẫu ADC 69

2.6.3 Lưu đồ chương trình con biến đổi ADC . 69

2.6.4 Lưu đồ chương trình ngắt nối tiếp . 70

2.7. Kết quả thi công 72

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN

1. KẾT LUẬN 79

2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN 79

PHỤ LỤC . 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO . 104