Dieu Khien Dong Co Buoc Theo Nhiet Do

5/16/2018 Dieu Khien Dong Co Buoc Theo Nhiet Do - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/dieu-khien-dong-co-buoc-theo-nhiet-do 1/17

§å ¸n m«n häc Vi xö lÝ. §iÒu khiÓn ®éng c¬ bíc theo nhiÖt ®é.

Môc lôc.

1234

1.Më ®Çu.-Giíi thiÖu chøc n¨ng hÖ thèng:Trong ®å ¸n nµy, chóng ta sÏ nªu ra mét ph¬ng ¸n (trªn lÝ thuyÕt) m«®un ®iÒukhiÓn tù ®éng ®éng c¬ bíc theo nhiÖt ®é. Tèc ®é ®éng c¬ t¨ng khi nhiÖt ®é t¨ngvµ tèc ®é ®éng c¬ gi¶m khi nhiÖt ®é gi¶m. §©y lµ mét ®å ¸n c¬ b¶n nhÊt trongviÖc ¸p dông kÜ thuËt vi xö lÝ trong ®o lêng vµ ®iÒu khiÓn.Gi¶ sö kho¶ng biÕn thiªn nhiÖt ®é lµ T1->T2 (T1<T2), ta cÇn ®iÒu khiÓn tèc ®é®éng c¬ biÕn thiªn tuyÕn tÝnh theo nhiÖt ®é ∆n=k∆T.∆n: ®é biÕn thiªn tèc ®é ®éng c¬.∆T: ®é biÕn thiªn nhiÖt ®é.k: h»ng sè tØ lÖ.

2.S¬ ®å khèi hÖ thèng.

H×nh: S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn motor bíc theo nhiÖt ®é.

Ph¬ng ph¸p vËn hµnh:Bé c¶m biÕn gåm 8 ®Çu vµo sÏ ghi l¹i sù thay ®æi nhiÖt ®é cña nguån nhiÖt vµchuyÓn vÒ ®¹i lîng ®iÖn.

Khèi khuÕch ®¹i ®Öm vµo khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhËn ®îc tõ c¶m biÕn vµ chuÈnho¸ theo yªu cÇu cña bé biÕn ®æi AD.Bé biÕn ®æi AD chuyÓn tÝn hiÖu Analog thµnh tÝn hiÖu Digital ®a vµo 8255.

T °Bé

c¶mbiÕn

K§®Ömvµo

BiÕn®æiAD

8255

CPU

§éngc¬ b- íc

K§CS§C

CLK



8255 lµ IC hç trî lËp tr×nh giao tiÕp víi CPU th«ng qua cæng song song.TÝn hiÖu nhËn ®îc sÏ ®îc xö lÝ vµ cÊp tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®éng c¬.Th«ng qua cæng song song vµ 8255, tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®îc khuÕch ®¹i c«ngsuÊt lµm quay ®éng c¬.Khèi CLOCK cung cÊp xung chuÈn ®Ó ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ vµ cung cÊp

xung nhÞp cho bé biÕn ®æi AC.

3.S¬ ®å nguyªn lÝ tõng khèi çc kÕt nèi:a)Bé c¶m biÕn vµ khuÕch ®¹i ®Öm vµo:

H×nh: §Æc tuyÕn mét ®Çu c¶m biÕn.

KÝ hiÖu:

Bé khuÕch ®¹i ®Öm vµo ®a kho¶ng gi¸ trÞ (U1,U2) vÒ kho¶ng gi¸ trÞ (0,5V) chophï hîp víi kho¶ng ®iÖn ¸p cña bé ADC. Nh vËy, ®iÖn ¸p ®Çu ra tõ 0→5V sÏ tØlÖ thuËn víi nhiÖt ®é ®Çu vµo cña bé c¶m biÕn.

T °

U2

U1

T 1

T 2

T

Kho¶ng tuyÕn tÝnh



H×nh: S¬ ®å mét bé khuÕch ®¹i ®Öm vµo.

Do yªu cÇu cña kho¶ng nhiÖt ®é cÇn ®o thêng lín h¬n kho¶ng tuyÕn tÝnh cña

mét ®Çu c¶m biÕn nªn ta ph¶i kÕt hîp nhiÒu ®Çu c¶m biÕn tuyÕn tÝnh ë çckho¶ng nhiÖt ®é kh¸c nhau. Chän kho¶ng lµm viÖc trªn ®Æc tuyÕn cña çc c¶mbiÕn gièng nhau ∆T.

H×nh: Lµm viÖc víi 8 ®Çu c¶m biÕn.

b)CÊu tróc cæng song song:

Cæng song song (LPT) cã 25 ch©n, trong ®ã cã 17 ch©n cã t¸c dông. ë ®å ¸n nµychóng ta sö dông cæng LPT1 cã ®Þa chØ c¬ së 378h. Cæng LPT ®îc giao tiÕpth«ng qua 3 thanh ghi.

Ura

(0 ®Õn5V)T °

+-

T 2

T 0

T 1

T n-2

U

∆T ∆T ∆T

..............

T °

T n-1

T n

∆T

C¶m biÕn thø 1 C¶m biÕn thø 2 C¶m biÕn thø n-1 C¶m biÕn thø n



H×nh: S¬ ®å ch©n cña cæng song song LPT.

Thanh ghi sè liÖu (®äc vµ ghi), ®Þa chØ 378hTÝn hiÖu D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0Ch©n sè 9 8 7 6 5 4 3 2

Thanh ghi tr¹ng th¸i (chØ ®äc), ®Þa chØ 379hTÝn hiÖu BUSY ACK PE SLCT ERROR X X X

Ch©n sè 11 10 12 13 15 -- -- --

Thanh ghi ®iÒu khiÓn, ®Þa chØ 37AhTÝn hiÖu X X X X SLCTIN INIT AFD STR

Ch©n sè -- -- -- -- 17 16 14 1

c)Bé biÕn ®æi AD (ADC) vµ IC hç trî lËp tr×nh 8255A.Sau khi ph©n tÝch yªu cÇu cña tÝn hiÖu Analog cÇn biÕn ®æi, ta chän IC ADC

0808 (ADC 0809) lµ IC 8bit vµ 8 ®Çu vµo Analog.§Ó gi¶m bít c«ng viÖc cho bé vi xö lÝ trong viÖc ®iÒu khiÓn vµo ra cho ADC, taghÐp nèi ADC víi cæng song song qua 8255A. 8255A ®îc thiÕt lËp ë chÕ ®é vµora c¬ së (mode 0).Trong mode 0, ta cã 4 cæng lµm viÖc ®éc lËp lµ PA,PB,PCH,PCL cã thÓ vµo hoÆcra tuú ý.



CÊu tróc ADC 0808 (ADC 0809)nh sau.

H×nh: CÊu tróc ADC0808(0809).

B¾t ®Çu chuyÓn ®æi

='1': ®· chuyÓn ®æi xong

(200kHz -1Mhz)8bit output

CLK

VRef(+

VRef(-

Start

ALE

A2

EOC

OE A0

A1

3 bit chän kªnh Analog

8 kªnh Analog vµo

Chèt ®Þa chØ A2A

1A

0

ChuÈn ®iÖn thÕ d¬ng

Xung CLK gi÷ nhÞp

ChuÈn ®iÖn thÕ ©m



Mét chu kú lµm viÖc cña ADC:

H×nh: Mét chu kú lµm viÖc cña ADC0808(0809)



GhÐp nèi gi÷a 8255A vµ ADC:

H×nh: S¬ ®å ghÐp nèi gi÷a ADC vµ 8255A

PA: lÊy d÷ liÖu tõ ADC 0808 (ADC 0809)PC0, PC1, PC2: cæng ®iÒu khiÓn ®Þa chØ cho ADC.PC4: ®iÒu khiÓn chèt ®Þa chØ cña kªnh hiÖn hµnh vµ b¾t ®Çu biÕn ®æi ADC.PC5: chèt ®Þa chØ ®Çu ra ®Ó 8255A ®äc.(Kh«ng dïng PC3 ®Ó ®éc lËp viÖc ®iÒu khiÓn ®Þa chØ cho cæng PCL)

d)GhÐp nèi 8255A víi ®éng c¬ bíc:CÊu tróc cña ®éng c¬ bíc:

B

C

A',B',C',D'

PA0-PA

78bit output

A1

A2

PC0

PC1

PC2

PC4

PC5

Start

ALE

OE

A0

WR

RD

ADC 8255A



H×nh: CÊu tróc cña motor bíc.

Ho¹t ®éng cña ®éng c¬ bíc:Çc cuén d©y ®îc cÊp dßng theo mét vßng trßn, mçi chu k× cÊp dßng ®éng c¬

quay ®îc 1 vßng.

H×nh: Ho¹t ®éng cña tõng cuén d©y trong motor bíc.

AA'

tBB'

tCC'

DD'

t



H×nh: S¬ ®å nguyªn lÝ cña khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®éng c¬.

Bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt sö dông 1 transitor c«ng suÊt cho mçi cuén d©y:

"ABCD"= "0001" → "0010" → "0100" → "1000" → "0001" ......→ "ABCD" thùc hiÖn lÖnh dÞch 4 lÇn, ®éng c¬ quay 1 vßng.Gi¶ sö ®éng c¬ quay 1000vßng/phót ®Õn 10000vßng/phót trong kho¶ng T 1 ®ÕnT 2.Ta cã c«ng thøc: ∆n=k∆T

n1=1000vßng/phót = 16,6vßng/gi©y→ "ABCD" quay16,6x4lÇn = 66,4lÇn/gi©y.

Víi xung nhÞp = 17,4kHz → cø 17,4kHz/66.4=262 xung =∂1 "ABCD" quay 1lÇn.n2=10000vßng phót, t¬ng tù trªn, 26 xung =∂2 "ABCD" quay 1 lÇn.Khi nhiÖt ®é biÕn thiªn tõ T 0 ®Õn T 8, th× biÕn chØ b¸o nhiÖt ®é VT biÕn thiªn tõ 000.0000.0000b ®Õn 8x255=2040=111.1111.1000b.

→1/26-1/262=kx2040→ k=1.69.10-5

Khi ë nhiÖt ®é T X → 1/ ∂ - 1/262 = 1,69.10-5x(VT-0)

12V

QC

QB

QA

QD

A

B

C

D

Ste motor



Nh vËy, víi tÇn sè xung lµ 17,4kHz th× cø ∂ xung th× "ABCD" quay 1 lÇn.

e)GhÐp nèi gi÷a khèi ®éng c¬ vµ 8255A:

H×nh: GhÐp nèi gi÷a 8255A vµ ®éng c¬ bíc.

PB dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ®éng c¬, sö dông 4 bit PB0 ®Õn PB3.

f)KÕt nèi gi÷a cæng song song vµ 8255A:

H×nh: KÕt nèi gi÷a cæng song song vµ 8255A.

g)M¹ch t¹o xung CLOCK 8254 vµ ghÐp nèi víi ADC vµ cæng song song

∂ = 59172/(VT+227).

PB1

PB0

PB2

PB3

ABCD

8255A Ste motor block

D0-D7

8bit DATA

STR

AFD

INIT

RDWR

D0-D7

8255A Cæng song song

/CS

A0

A1

/CS nèi ®Êt v×chip lu«n ®îcchän.



H×nh: M¹ch t¹o xung CLK 2,5MHz dïng th¹ch anh.

§èi víi ®èi tîng ®iÒu khiÓn lµ ADC vµ Stepmotor th× tÇn sè cña CLK kh«ng cÇnlín l¾m. §èi víi ADC cÇn tÇn sè CLK lµ 200Khz-1MHz. Stepmotor cÇn TS

kho¶ng 1KHz, ta dïng thªm çc bé chia tÇn. §Ó ®¬n gi¶n cho thiÕt bÞ, ta chØ chiatÇn cho ADC, cßn Stepmotor ta dïng mét biÕn ®Õm lín ®Ó chia tÇn vµ ®iÒukhiÓn.

S¬ ®å nguyªn lÝ bé chia tÇn 12.

H×nh: S¬ ®å nguyªn lÝ bé chia tÇn 12.Mét chu kú lµm viÖc cña ADC:

S¬ ®å khèi m¹ch CLK cã chia tÇn:

- F/C: khi nèi ®Êt dïng th¹ch anh trong lµm xung nhÞp.- CSYNC: lèi vµo cho xung ®ång bé tõ bªn ngoµi, nÕu dïng th¹ch anh

trong th× ph¶i nèi ®Êt.- /RES: ch©n khëi ®éng, nèi víi m¹ch RC ®Ó tù khëi ®éng.

f XTAL

/6 = 2,5MHz

® rçn = 50%

XTAL

15MHZ

+5V

10k

+C

10uF

PCLK

F/C CSYNC

/RES

Reset Reset: Dïng reset l¹i 8255Akhi khëi ®éng.

8284

f

74LS92MR1

MR2CP0CP1

Q3

Q2Q1Q0

f/12



H×nh: S¬ ®å khèi m¹ch chia tÇn tõ 2,5MHz xuèng 208kHz vµ 17,6kHz.

S¬ ®å ghÐp nèi gi÷a CLK víi ADC vµ VXL th«ng qua cæng song song.

H×nh: S¬ ®å ghÐp nèi gi÷a CLK víi çc IC 8255A, ADC vµ cæng song song.

4)§o¹n m· ch¬ng tr×nh:a)Çc chÕ ®é cña 8255A vµ cæng song song:8255A lµm viÖc ë mode 0 (vµo ra c¬ së)

CLKA=208kHzCLK2.5MHz

Chia12

Chia12 CLKB=17,6kHz

17.4kHzCLKBCLKA

Cæng song song

/ERROR

ADC

CLK

8255A

Reset

EOC

SLCT

EOC='1': ADC ®· chuyÓn ®æi xong

Reset200kHz



ThiÕt lËp mode cho 8255A:CWR (A0='1',A1='1')

1 0 0 1 0 0 0 0§iÒu

khiÓncÊuh×nh

8255A

Chän mode 0

cho nhãm A(gåm PA vµPCH)

PA

nhËnd÷ liÖu

PCH

xuÊt d÷ liÖu

Chän

mode 0chonhãm

B (gåmPB vµPCL)

PA

xuÊt d÷ liÖu

PCL

xuÊt d÷ liÖu

Çc ch©n chøc n¨ng míi cña cæng song song:Thanh ghi sè liÖu (®äc vµ ghi), ®Þa chØ 378h

TÝn hiÖu D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Chøc n¨ng®Þa chØ cho

8255AD7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Thanh ghi tr¹ng th¸i (chØ ®äc), ®Þa chØ 379hTÝn hiÖu BUSY ACK PE SLCT ERROR X X X

Chøc n¨ng -- -- -- EOC(ADC)

CLK(200kHz) -- -- --

Thanh ghi ®iÒu khiÓn, ®Þa chØ 37AhTÝn hiÖu X X X X SLCTIN INIT AFD STR

Chøcn¨ng

-- -- -- -- --A1

(8255A)A0

(8255A) RD ,WR(8255A)

M« h×nh ph¬ng ph¸p thu thËp nhiÖt ®é:

H×nh: M« h×nh ph¬ng ph¸p thu thËp nhiÖt ®é.

T °

T X

S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7T T T T T T T T T



Mçi c¶m biÕn Si (i=0,7) trong kho¶ng nhiÖt ®é T i ®Õn T i+1 qua bé khuÕch ®¹i®Öm vµo chuÈn Ura tuyÕn tÝnh theo nhiÖt ®é trong kho¶ng 0-5V, qua ADC biÕnthiªn tõ 0000.0000b ®Õn 1111.1111b. Nh vËy, khi nhiÖt ®é m«i trêng T X trongkho¶ng T i ®Õn T i+1, çc c¶m biÕn S0 ®Õn Si-1 ®Òu cho gi¸ trÞ 1111.1111b, çc

c¶m biÕn Si+1 ®Õn S7 ®Òu cho gi¸ trÞ 0000.0000b, cßn c¶m biÕn Si cho gi¸ trÞtrung gian gi÷a 0000.0000b vµ 1111.1111b. LÊy tæng çc gi¸ trÞ nµy, ta biÕt ®îcgi¸ trÞ tuyÕn tÝnh theo Tx.



b)Lu ®å thuËt to¸n ch¬ng tr×nh:

c)§o¹n m· ch¬ng tr×nh:

TITLE Chuong trinh dieu khien dong co buoc theo nhiet do

Begin

LËp mode 0cho 8255A

Cho ®éng c¬ khëi ®éng

§Õm xung®ång hå

ADC biÕn

®æi xong

Cho ®éng c¬

nh¶y 1 bíc

§äc nhiÖt ®é

§ñ xung cho®éng c¬

nh¶ tiÕ ?

Chó thÝch:- Sau khi ch¹y ch¬ng tr×nh, hÖ thèng sÏ lµm viÖc liªn

tôc ®Õn khi t¾t nguån cung cÊp.



.MODEL SMALL

.STACK 100H

.DATACWR DB 90h; 10010000b gi¸ trÞ thiÕt lËp mode cho 8255ATGDL DW 378; §Þa chØ thanh ghi d÷ liÖu cæng song song

TGDK DW 37A; §Þa chØ thanh ghi ®iÒu khiÓn cæng song songTGTT DW 379; §Þa chØ thanh ghi tr¹ng th¸i cæng song song

VT DW 0; khëi t¹o gi¸ trÞ 0 cho biÕn chØ b¸o nhiÖt ®éDelta DW 26; biÕn ®iÒu khiÓn tèc ®é ®éng c¬ quay DW 00010001b; biÕn ®iÒu khiÓn ®éng c¬ quaydemxung DW 0; biÕn ®Õm xung CLKDaucambien DB 0; biÕn chøa sè liÖu ®Çu c¶m biÕn hiÖn thêitemp DB 0;.CODE

MAIN PROCOUT TGDK,111b; yªu cÇu thanh ghi CWR chuÈn bÞ nhËn dlOUT TGDL,CWR; thiÕt lËp mode cho 8255AOUT TGDK,011b; yªu cÇu PB chuÈn bÞ nhËn d÷ liÖuOUT TGDL,quay; cho ®éng c¬ b¾t ®Çu khëi ®éng

vonglapIN AH, TGTT; lÊy thanh ghi tr¹ng th¸iAND AH,10000b; chän ra bit 4 (bit EOC cña ADC)CMP AH,10000b; so s¸nh víi 1

JNE ADCchuaxong; nÕu kh«ng =1 (ADC biÕn ®æi cha xong) th× cha;®äc nhiÖt ®é.CALL Docnhietdo; nÕu =1 (ADC ®· biÕn ®æi xong) th× ®äc nhiÖt ®é

ADCchuaxong:CALL Demxungclk; gäi thñ tôc ®Õm xung CLKCMP demxung,delta; so s¸nh biÕn ®Õm xung víi biÕn ®iÒu khiÓn tèc ®éJNE khongquay; nÕu cha ®Õm ®ñ th× cha cho ®éng c¬ nh¶y tiÕpCALL Quaydongco; nÕu ®· ®ñ th× cho ®éng c¬ nh¶y tiÕpMOV demxung,0; reset l¹i biÕn ®Õm xung

khongquay:JMP vonglap;

Docnhietdo PROC NEAROUT 37A, 101b; yªu yªu cÇu PC chuÈn bÞ nhËn d÷ liÖuOUT 00100000b; yªu cÇu ADC chèt ®Þa chØ ra.OUT 37Ah, 000b; yªu cÇu PA chuÈn bÞ xuÊt d÷ liÖuIN AX, 378h; nhËn chØ b¸o nhiÖt ®é tõ ®Çu c¶m biÕnADD VT, AX; céng gi¸ trÞ vµo biÕn nhiÖt ®éINC Daucambien;CMP daucambien 8;JNE alabel;



MOV daucambien,0; b¾t ®Çu l¹i tõ ®Çu c¶m biÕn 0ADD VT,227;MOV AX,59712;MOV DX,0;DIV VT;

MOV delta,AX; suy ra delta=59712/(VT+227)MOV VT,0; khëi t¹o l¹i biÕn chØ b¸o nhiÖt ®éalabel:

RET

Quaydongco PROC NEAROUT TGDK,011b; yªu cÇu PB chuÈn bÞ nhËn d÷ liÖuROL quay;OUT TGDL, quay; cho ®éng c¬ quay theo biÕn ®iÒu khiÓn quayRET

Demxungclk PROC NEARIN AH, TGTT; lÊy thanh ghi tr¹ng th¸i vµo AHAND AH,1000b; lÊy riªng bÝt 3 (bit CLK)CMP temp,AH; so s¸nh tr¹ng th¸i tríc vµ tr¹ng th¸i míi cña CLKJE boqua; nÕu kh«ng cã gi kh¸c th× bá quaCMP temp,1; nÕu kh¸c th× kiÓm tra biÕn tr¹ng th¸i trícJNE khongdem; nÕu tr¹ng th¸i tríc kh¸c 1(=0) th× kh«ng ®ÕmINC demxung; nÕu tr¹ng th¸i tríc = 1 (xung CLK nh¶y tõ 1 xuèng 0)

th× ;®Õm.khongdem:MOV temp,AH

boqua:RET

MAIN ENDP END MAIN

Documents

Dieu Khien Dong Co Buoc Theo Nhiet Do