Tải bản đầy đủ
Hình 3.15: Led Anot chung

Hình 3.15: Led Anot chung

Tải bản đầy đủ

CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT, THIẾT KẾ BÀI TOÁN
4.1 Nhiệm vụ thiết kế
Thiết kế bộ đo và điều khiển tản nhiệt cho thiết bị. Nhiệt độ đo qua LM35
đưa tới bộ biến đổi tương
sang số rồi đến IC 8051. Tại đây IC sẽ chọn kênh đo nhiệt độ sau đó được
tính toán để hiển thị lên Led 7 thanh, nhiệt độ đo khi tăng lên tương ứng tốc độ
của quạt sẽ tăng lên để tản nhiệt cho thiết bị. Nhiệt độ của thiết bị sẽ được đặt
giá trị Min, Max, khi nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ Min hoặc lớn hơn nhiệt độ nhiệt
độ Max thì thiết bị sẽ tự động ngắt để bảo đảm tính an toàn cho thiết bị.
Vậy yêu cầu đặt ra là :
+ Thiết kế bộ cảm biến nhiệt độ để tạo ra điện áp mẫu đưa vào ADC để điều
chỉnh điện áp tạo ra thang đo hợp lý.
+ Thiết kế bộ chuyển đổi tương tự sang số dùng ADC0804 : Nhiệt độ đo từ
LM35 sẽ được chuyển vào ADC0804 để biến đổi từ dạng tương tự sang số.
+ Thiết kế bộ Vi điều khiển 8051 dùng để xử lý, tính toán, điều khiển hiển
thị nhiệt độ, tốc độ quay của quạt tản nhiệt, và điều khiển tắt thiết bị khi nhiệt độ
không trong phạm vi Min,Max.
+ Thiết kế bộ hiển thị dùng Led 7*4 thanh.
+ Thiết kế quạt điều khiển nhiệt độ.
+ Viết chương trình điều khiển.
+ Thiết kế mạch in và làm mạch thực tế.
4.2 Chức năng từng khối
Nhiệm vụ của từng khối:
- Vi điều khiển: Điều hành mọi hoạt động của hệ thống bao gồm nhận tín
hiệu, xử lý, điều khiển, lưu trữ, tính toán và xuất giá trị lên khối hiển thị để hiển
thị kết quả tín toán, xử lý được.
-

Cảm biến nhiệt độ: Đo lường nhiệt độ từ môi trường xung quanh để

chuyển sang giá trị điện áp.
-

Bộ chuyển đổi tương tự sang số ADC: Chuyển đổi tín hiệu từ tương tự

sang số để nạp giá trị này cho Vi điều khiển tính toán và xử lý.

50

-

Khối hiển thị: Hiển thị nhiệt độ môi trường và nhiệt độ đặt tại điểm đo

dùng Led 7*4.
- Khối tản nhiệt: Khi nhiệt độ tăng cao, vi điều khiển sẽ điều khiển tăng tốc
độ của quạt để tản nhiệt cho thiết bị.
-

Khối báo hiệu: Khi nhiệt độ vượt quá nhiệt độ định mức cho sẵn thì Vi

điều khiển sẽ đưa ra cảnh báo qua loa chip.
4.3 Sơ đồ khối
SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH ĐO NHIỆT ĐỘ DÙNG LM35- ADC0804IC 8051- LED 7 THANH 7*4.
Đầu tiên tín hiệu từ LM35 đưa vào ADC0804 để chuyển tín hiệu từ
tương tự sang tín hiệu số để cho vào IC8051 để xử lý. Tại IC 8051 khi nhận tín
hiệu sẽ xử lý, tính toán, lưu trữ để xuất ra Led 7 thanh các giá trị nhận được,
đồng thời cũng so sánh với giá trị nhiệt độ mẫu để đưa tín hiệu cảnh báo ra loa
chip cho người sử dụng biết.

LM35

Led 7
thanh
ADC
0804

51

VI ĐIỀU
KHIỂN
8051

Quạt

4.4 Sơ đồ thuật toán

Bắt
đầu

Nạp giá trị
đầu vào

Kiểm tra
ADC có làm
việc không?

Không

Không


Đọc giá trị
và đưa vào
IC

IC xử lý tín hiệu và
lưu giá trị tính toán
được cho vào thanh
ghi

Hiển thị kết quả đưa lên
Led 7, và điều khiển tốc
độ quạt

52

4.5 Phần mềm mô phỏng
4.5.1: Giới thiệu về phần mềm Proteus.
Trong số các các phần mềm mô phỏng thì phần mềm Proteus là công cụ mô
phỏng mạnh nhất, cho nên em dùng Proteus để mô phỏng.
Proteus là bộ phần mềm mô phỏng vi điều khiển, mạch số, ... quan trọng đối
với các bạn sinh viên không có điều kiện mua mạch thực thụ để làm thí nghiệm.
Đôi khi phần mềm này cũng có ích cho những ai muốn test nhanh các sơ đồ
mạch của mình mà lười, hoặc chưa kịp các phần cứng để test.
Phần mềm Proteus là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt động của mạch
điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chương trình điều khiển cho các họ
vi điều khiển như MCS-51, PIC, AVR, … Proteus là phần mềm mô phỏng mạch
điện tử của Lancenter Electronics, mô phỏng cho hầu hết các linh kiện điện tử
thông dụng, đặc biệt hỗ trợ cho cả các MCU như PIC, 8051, AVR, Motorola.
Phần mềm bao gồm 2 chương trình: ISIS cho phép mô phỏng mạch và ARES
dùng để vẽ mạch in. Proteus là công cụ mô phỏng cho các loại Vi Điều Khiển
khá tốt, nó hỗ trợ các dòng VĐK 8051, AVR, PIC, dsPIC, ARM ... các giao tiếp
I2C, SPI, CAN, USB, Ethenet,... ngòai ra còn mô phỏng các mạch số, mạch
tương tự một cách hiệu quả.
Proteus là bộ công cụ chuyên về mô phỏng mạch điện tử.
ISIS đã được nghiên cứu và phát triển trong hơn 12 năm và có hơn 12000
người dùng trên khắp thế giới. Sức mạnh của nó là có thể mô phỏng hoạt động
của các hệ vi điều khiển mà không cần thêm phần mềm phụ trợ nào. Sau đó,
phần mềm ISIS có thể xuất file sang ARES hoặc các phần mềm vẽ mạch in
khác.

53

Hình: Giao diện chương trình Proteus.
4.5.2 Các thành phần của chương trình
* Thanh trình đơn
Bao gồm các Menu quen thuộc như File, View, Edit,…. Ta có thể thực hiện
hầu hết các lệnh của ISIS tại đây (Trừ các lệnh của thanh công cụ).
* Thanh tác vụ.
Chứa một số lệnh của thanh trình đơn ở dạng Shortcut như New,
Save,Open… và các nút sau
“Làm tươi” màn hình và các chỉnh sửa.
Bật/Tắt lưới cho bản vẽ.
Chọn gốc tọa độ.
Các công cụ phóng to thu nhỏ toàn mạch.
Undo/ Redo.
Cắt ,sao chép, dán.
Các lênh tác động lên đối tượng đã được chọn trước.
Các công cụ chỉnh sửa, tạo thư viện linh kiện.

54