Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Tổng quan về các dòng vi điều khiển đang sử dụng trên thị trường:

1 Tổng quan về các dòng vi điều khiển đang sử dụng trên thị trường:

Tải bản đầy đủ - 0trang

8051 đã được sử dụng trong một số lượng lớn các thiết bị, chủ yếu là vì nó dễ dàng

tích hợp vào một dự án hoặc tạo ra một thiết bị. Sau đây là các lĩnh vực chính của

trọng tâm:

Quản lý năng lượng: Các hệ thống đo lường hiệu quả tạo điều kiện thuận lợi trong

việc kiểm soát việc sử dụng năng lượng trong nhà và các ứng dụng sản xuất. Các hệ

thống đo lường này được chuẩn bị có khả năng bằng cách kết hợp các vi điều khiển.

Màn hình cảm ứng: Một số lượng lớn các nhà cung cấp vi điều khiển kết hợp khả

năng lập trình cảm ứng trong thiết kế của họ. Các thiết bị điện tử cầm tay như điện

thoại di động, phương tiện truyền thơng và thiết bị chơi game là ví dụ về màn hình

cảm ứng dựa trên vi điều khiển.

Ơ tơ: 8051 tìm thấy nhiều giải pháp ngành ơ tơ. Chúng được sử dụng rộng rãi trong

các xe hybrid để xử lý các biến thể động cơ. Hơn nữa, các chức năng như kiểm sốt

hành trình và hệ thống chống bó cứng phanh đã được chuẩn bị có khả năng hơn với

việc sử dụng vi điều khiển.

Thiết bị y tế: Các thiết bị y tế có thể di chuyển như máy đo huyết áp và glucose sử

dụng vi điều khiển sẽ hiển thị dữ liệu, do đó cung cấp độ tin cậy cao hơn trong việc

cung cấp kết quả y tế.

1.1.3 Vi điều khiển PIC

Bộ điều khiển giao diện ngoại vi (PIC) là bộ vi điều khiển được phát triển bởi

Microchip, bộ vi điều khiển PIC rất nhanh và đơn giản để thực hiện chương trình khi

chúng ta đối chiếu các bộ vi điều khiển khác như 8051. Dễ dàng lập trình và giao tiếp

với các thiết bị ngoại vi khác PIC trở thành bộ vi điều khiển thành công.



PIC là một bộ vi điều khiển bao gồm RAM, ROM, CPU, bộ đếm thời gian, bộ đếm,

ADC (bộ chuyển đổi tương tự sang số), DAC (bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương

tự). Vi điều khiển PIC cũng hỗ trợ các giao thức như CAN, SPI, UART để giao tiếp

i



với các thiết bị ngoại vi bổ sung. PIC chủ yếu được sử dụng để sửa đổi kiến trúc

Harvard và cũng hỗ trợ RISC (reduced instruction set computer) theo yêu cầu trên

RISC và Harvard, chúng ta có thể chỉ đơn giản là PIC nhanh hơn các bộ điều khiển

dựa trên 8051 được chuẩn bị từ kiến trúc Von-Newman.

1.1.4 Vi điều khiển AVR

Bộ vi điều khiển AVR được phát triển vào năm 1996 bởi Tập đoàn Atmel. Thiết kế

cấu trúc của AVR được phát triển bởi Alf-Egil Bogen và Vegard Wollan. AVR lấy tên

từ các nhà phát triển của nó và là viết tắt của vi điều khiển Alf-Egil Bogen Vegard

Wollan RISC, còn được gọi là Advanced Virtual RISC. AT90S8515 là bộ vi điều

khiển ban đầu dựa trên kiến trúc AVR, mặc dù bộ vi điều khiển đầu tiên tung ra thị

trường thương mại là AT90S1200 trong năm 1997.

Vi điều khiển AVR có sẵn trong ba loại

TinyAVR: – Bộ nhớ ít hơn, kích thước nhỏ, phù hợp chỉ dành cho các ứng dụng đơn

giản hơn

MegaAVR: – Đây là những thiết bị phổ biến chủ yếu có dung lượng bộ nhớ tốt (lên

tới 256 KB), số lượng thiết bị ngoại vi sẵn có cao hơn và thích hợp cho các ứng dụng

từ đơn giản đến phức tạp.

XmegaAVR: – Được sử dụng trong thương mại cho các ứng dụng phức tạp, cần bộ

nhớ chương trình lớn và tốc độ cao.



1.1.5 Vi điều khiển ARM

Bộ xử lý ARM cũng là một trong những họ CPU dựa trên kiến trúc RISC (máy tính

tập lệnh giảm) được phát triển bởi Advanced RISC Machines (ARM). ARM tạo ra bộ

xử lý đa lõi RISC 32 bit và 64 bit. Bộ xử lý RISC được thiết kế để thực hiện một số

lượng nhỏ hơn các loại hướng dẫn máy tính để chúng có thể hoạt động ở tốc độ cao

hơn, thực hiện thêm hàng triệu phép tính mỗi giây (MIPS). Bằng cách loại bỏ các

i



phép tính khơng cần thiết và tối ưu hóa các lộ trình, bộ xử lý RISC mang lại hiệu suất

vượt trội tại một phần nhu cầu năng lượng của quy trình CISC (tính tốn tập lệnh

phức tạp).



Bộ xử lý ARM được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử của khách hàng như

điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy nghe nhạc đa phương tiện và các thiết bị

di động khác, chẳng hạn như thiết bị đeo. Do tập lệnh được giảm xuống , chúng cần ít

bóng bán dẫn hơn, cho phép kích thước nhỏ hơn của mạch tích hợp (IC). Bộ xử lý

ARM, kích thước nhỏ hơn giảm độ khó và chi phí điện năng thấp hơn khiến chúng

phù hợp với các thiết bị ngày càng thu nhỏ.



i



1.1.6 So sánh sự khác nhau chính của các chip:



i



Chương 2: Thiết kế mạch điều khiển sử dụng

vi điều khiển 8051

2.1 Tổng quát

2.1.1 Giới thiệu đề tài:

Đề tài thiết kế mạch sử dụng vi điều khiển điều chỉnh nhiệt độ trong lò ấp trứng.

Trong các lò ấp trứng gia cầm, yêu cầu cần phải cung cấp lượng nhiệt đầy đủ và liên

tục thì khả năng và sắc xuất trứng nở của lò mới cao. Nếu trong q trình ấp mà mất

nhiệt thì trứng dễ bị hỏng. Mục tiêu nâng cao tỉ lệ nở của trứng do vậy cần phải có hệ

thống kiểm sốt xem lò có được cung cấp nhiệt dầy đủ và ổn định không.

Mạch dùng vi điều khiển có thể đáp ứng được các yêu cầu này. Hiện nay các máy ấp

trứng công nghiệp cũng dùng cách này. VÌ vậy chúng em xin thiết kế hệ thống đo và

điều khiển nhiệt độ cho mộ lò ấp trứng đơn giản sử dụng vi xử lý 8051.

2.1.2 Tổng quan một lò ấp trứng đơn giản:

Để làm được một máy ấp trứng chúng ta cần những thiết bị sau:

1. Bộ điều khiển nhiệt độ.

2. Một bóng đèn 40W

3. Một thùng xốp dài 60cm, rộng 45cm, cao 40cm.

4. Một quạt thơng gió loại nhỏ.

5. Một ca đựng nước.



i



2.1.3 u cầu của một lò ấp trứng:

Để tạo ra một máy ấp trứng gà cần đáp ứng các yêu cầu sau:

- Đảm bảo nhiệt độ thích hợp (37-38OC ) và ổn định.

- Đảm bảo độ ẩm từ 50-80%.

- Đảm bảo thơng gió thống khí nơi tủ ấp.

- Đảm bảo đảo trứng thường xuyên (1-3h 1 lần).

2.1.4 Các biến cần điều khiển và yêu cầu của biến điều khiển:

Với một lò ấp trứng ta cần điều khiển 2 thiết bị chính là quạt thơng gió và bóng đèn

để cấp nhiệt cho lò ấp.

- Bóng đèn cung cấp nhiệt cho lò ấp: được điều khiển bằng vi xử lý. Bóng đèn

cần được bật khi nhiệt độ trong lò ấp chưa đạt tới nhiệt độ đặt, và bóng đèn

sẽ tắt khi nhiệt độ trong lò ấp vượt q nhiệt độ đặt.

- Quạt thơng gió: quạt sẽ được bật liên tục khi hệ thống hoạt động để lưu thơng

khí và hơi ẩm đi tồn bộ lò ấp.

2.1.5 Sơ đồ khối của hệ thống:



Khối cảm biến

nhiệt độ



Vi điều khiển



Mạch điều

khiển nhiệt độ



Khối hiển thị



- Khối cảm biến nhiệt độ: khối này có chức năng đo nhiệt độ bên trong lò ấp

trứng sau đó đưa vào vi điều khiển.

- Vi điều khiển: Đọc giá trị nhiệt độ từ cảm biến xử lý thông tin để đưa ra khối

hiển thị và mạch điều khiển nhiệt độ.

- Mạch điều khiển nhiệt độ: Điều khiển quạt thơng gió và bật tắt bóng đèn để

giữ nhiệt độ lò ấp ln nằm trong khoảng setpoint.

i



- Khối hiển thị: Hiển thị nhiệt độ đặt và nhiệt độ hiện tại của lò ấp.



i



2.2 Phần cứng:

2.2.1 Tính chọn thiết bị của hệ thống:

1. Vi điều khiển 8051:



AT89S51-24PU DIP40

Tính năng:

- Tính tốn các phép tốn logic

- Lập trình điều khiển nhiều thiết bị

- Dùng trong các mạch điều khiển

Thông số kỹ thuật:

- Điện áp 4 đến 5.5V

- Tần số Hz đến 33Mhz

- 2 Timer/Counters 16-bit

- 6 ngắt: Reset, ngắt ngoài 0, Timer 0, ngắt ngoài 1,Timer 1, ngắt truyền thơng

- Giao tiếp UART

- Đóng gói DIP40

2. Cảm biến nhiệt độ DS18B20



i



DS18B20 là IC cảm biến nhiệt độ, chỉ bao gồm 3 chân, đóng gói dạng TO-92 3 chân

rất nhỏ gọn.

DS18B20 giao tiếp thông qua giao thức 1 dây dẫn với vi xử lý.

Đặc điểm chính của DS18B20 như sau:

- Điện áp nuôi từ 3V đến 5.5V

- Cung cấp nhiệt độ với độ phân giải 12bit.

- Ngưỡng nhiệt độ rộng: -10°C đến 125°C

- Sai số cho phép: ±0.5°C

3. Màn hình LCD:



Màn Hình LCD 1602

Thơng số kỹ thuật:

- Điện áp hoạt động 5V

- Kích thước 80x36x12.5 mm

- Chữ đen,nền xanh lá

i



- Hiển thị tối đa 16 ký tự trên 2 dòng

4. Thạch anh 12MHz



i



5. Điện trở



6. Điện trở thanh 10 k



7. Nút nhấn 2 chân



8. Tụ điện



i



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Tổng quan về các dòng vi điều khiển đang sử dụng trên thị trường:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×