Tải bản đầy đủ

Mạch đo điện áp 012v DC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH ĐO ĐIỆN ÁP DC TỪ 012V HIỂN THỊ LCD

SVTH: ĐOÀN THANH DANH
MSSV: 14141437
Khoá: 14
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử, Truyền thông
GVHD: Nguyễn Ngô Lâm

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2017


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
----***---Tp. Hồ Chí Minh, ngày--- tháng--- năm 2017


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Họ và tên sinh viên: Đoàn Thanh Danh
MSSV:14141437
Ngành:Công Nghệ Kỹ Thuật Điện tử, Truyền
Lớp: 14141CLDT2
thông
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Ngô Lâm
ĐT: 01678.85.85.89
Ngày nhận đề tài: 27/2/2017
Ngày nộp đề tài: 29/6/2015
1. Tên đề tài: Thiết kế và thi công mạch đo điện áp
DC từ 0 đến 12v hiển thị LCD.
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
Kiến thức cơ bản về các môn Mạch điện, Điện tử
cơ bản, Điện tử thông tin, Vi xử lý, Kỹ thuật số.
3. Nội dung thực hiện đề tài:
 Thiết kế khối nguồn.
 Thiết kế hệ thống
 Mô phỏng mạch trên Proteus
 Chỉnh sửa và thi công mạch
 Viết báo cáo
4. Sản phẩm:Mạch đo điện áp DC 0-12V
GIẢNG VIÊN HƯỚNG
DẪN
(Ký & ghi rõ họ tên)
1


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên Sinh viên: Đoàn Thanh Danh...........................MSSV: 14141437..............
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử, Truyền thông.....................................................
Tên đề tài: Thiết kế và thi công mạch đo điện áp DC từ 0-12V...................................
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Ngô Lâm.....................................................
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:


...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
2. Ưu điểm:
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
...................................................................................................................
...................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
...................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
...................................................................................................................
6. Điểm:……………….(Bằng chữ:................................................................)
...................................................................................................................

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)

2


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên Sinh viên: Đoàn Thanh Danh...........................MSSV: 14141437..............
Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điện tử, Truyền thông.....................................................
Tên đề tài: Thiết kế và thi công mạch đo điện áp DC từ 0 đến 12V............................
Họ và tên Giáo viên phản biện:...................................................................................
NHẬN XÉT
7. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
8. Ưu điểm:
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
9. Khuyết điểm:
...................................................................................................................
...................................................................................................................
...................................................................................................................
10. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
...................................................................................................................
11. Đánh giá loại:
...................................................................................................................
12. Điểm:……………….(Bằng chữ:............................................................)

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2017
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)

3


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC……................................................................1
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN...................................2
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN......................................3
MỤC LỤC............................................................................................................ 4
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT.....................................................................6
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU........................................................................7
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH........................................................................8
Chương 1 TỔNG QUAN....................................................................................9
1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước......................................................9
1.1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................9
1.1.2. Tính cấp thiết của đề tài..................................................................9
1.2. Mục tiêu đề tài............................................................................................................ 9
1.3. Giới hạn đề tài............................................................................................................ 9
Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN...............................................10
2.1. Giới thiệu về linh kiện sử dụng..........................................................10
2.1.1. Vi điều khiển 16F887A.....................................................................10
2.1.2 LCD 16X2................................................................................................................. 12
2.1.3. Led....................................................................................................13
2.1.4. Điện trở.............................................................................................14
2.1.5. Tụ điện..............................................................................................14
2.1.6. Biến trở..............................................................................................15
2.1.7. Buzzer...............................................................................................15
2.1.8 Transistor C1815…………………………………………………………
16

Chương 3: XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG...................................17
3.1. Sơ đồ khối của hệ thống....................................................................17
4


3.1.1.
3.1.2.
3.1.3.
3.1.4.
3.2.
3.2.1.
3.2.2.
3.2.3.

Yêu cầu của hệ thống....................................................................17
Sơ đồ khối:....................................................................................18
Chức năng từng khối.....................................................................18
Hoạt động của hệ thống.................................................................19
Thiết kế tính toán hệ thống..........................................................19
Khối nguồn....................................................................................20
Khối xử lý điện áp ngõ vào...........................................................20
Khối xử lý trung tâm, khối hiển thị, khối cảnh báo buzzer............21

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM....................................................23
5.1 Kết quả..............................................................................................23
5.2 Thực nghiệm.....................................................................................23
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN......................................24
6.1. Kết luận.............................................................................................24
6.2. Hướng phát triển................................................................................24
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................25
PHỤ LỤC...........................................................................................................26

5


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

FF: Flip Flop.
DC: điện áp một chiều.
LED: Light Emitting Diode.
LCD: Liquid Crystal Display (màn hình tinh thể lỏng).

6


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Màu sắc và giá trị các điện trở...........................................................

7


DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 PIC16F887A............................................................................................
Hình 2.2 Sơ đồ chân của PIC16F887A...................................................................
Hình 2.3 Chân Led đơn..........................................................................................
Hình 2.4 Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu........................................................
Hình 2.5 Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu........................................................
Hình 2.6 Ký hiệu tụ điện.........................................................................................
Hình 2.7 Ký hiệu biến trở.......................................................................................
Hình 2.8 Buzzer......................................................................................................
Hình 2.9 Transistor C1815......................................................................................
Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống.................................................................................
Hình 3.2 Sơ đồ khối mạch nguồn...........................................................................
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn...................................................................
Hình 3.4 Mạch chia áp.............................................................................................
Hình 3.5 Sơ đồ kết nối khối hiển thị........................................................................
Hình 3.6 Sơ đồ kết nối khối cảnh báo......................................................................
Hình 3.7 Sơ đồ mạch nguyên lý hệ thống................................................................
Hình 5.1 Kết nối mạch thiết kế................................................................................
Hình 5.2 Mạch nguồn................................................................................................

8


Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
1.1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay với sự ra đời của các bộ vi xử lý cũng như vi điều khiển đã tạo
một bước ngoặt lớn trong thiết kế các bộ xử lý thông tin, đo lường trong điều khiển,
và kết quả đó là sự ra đời của các thiết bị thông minh với kích thước nhỏ gọn dễ
dàng cho người sử dụng .
Kỹ thuật vi xử lý hiện nay đang rất phát triển bằng chứng đó là những ứng
dụng ở rất nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp, tự động hóa, sinh hoạt và đời sống.
Với những ứng dụng mà vi điều khiển đã mang lại , em đã sử dụng vi điều
khiển để áp dụng vào trong đồ án nhỏ này, đó là sử dụng PIC 16F887 để thiết kế
mạch đo điện áp một chiều từ 0V đến 12V đồng thời cho hiển thị lên LCD.
1.1.2.

Tính cấp thiết của đề tài

Với đề tài này thì hiện nay trong lĩnh vực đo lường điện áp củn đang rất cần
sự chính xác trong quá trình thiết kế mạch đo . Chính vì thế em đã thực hiện đề tài
nhằm góp phần nào trong việc đo đạc thực nghiệm sinh viên, qua đó cũng củng cố
lại được những kiến thức đã học và áp dụng vào việc làm mạch thực tế.
1.2 Mục tiêu đề tài
Hướng cho sinh viên bước đầu tiếp cận với vi xử lý, và vận dụng những ứng
dụng của nó để hoàn thành đề tài cũng như sử dụng vi xử lý để thiết kế những ứng
dụng khác trong đời sống.
1.3 Giới hạn đề tài
Hiện nay với sự phát triển của công nghệ thì việc tiếp cận với những tài liệu
kỹ thuật trên thế giới cũng sẽ được dễ dàng hơn nhưng do giới hạn về trình độ kiến
thức cũng như dịch thuật nên trong quá trình nghiên cứu và thiết kế đề tài gặp
những khó khăn nhất định.

9


Việc sử dụng vi xử lý trong mạch mục đích để tìm hiểu một phần về giao tiếp
giữa vi điều khiển và LCD, các module ngõ vào ra.
Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
2.1. Giới thiệu về linh kiện sử dụng
2.2.1. Vi điều khiển PIC 16F887A

 Cấu hình chung của vi điều khiển Pic16F887A
PIC 16F887A là loại vi điều khiển 8 bit tầm trung của hang microchip, có 5 port
xuất nhập với 35 lệnh đơn. Thời gian thực hiện tất cả các lệnh là 1 chu kỳ máy,
ngoại trừ lệnh rẽ nhánh là hai lệnh.

Hình 2.1 PIC 16F887

 Tốc độ hoạt động

Ngõ vào xung clock có tần số 20MHz

Chu kì thực hiện lệnh là 200ns.
PIC 16F887A có hỗ trợ nhiều nguồn ngắt và 3 kiểu định địa chỉ trực tiếp, gián
tiếp, tức thời.
Cấu trúc đặc biệt của vi điều khiển là bộ dao động nội chính xác, sai số là , có
thể lựa chọn tần số từ 31kHz đến 8MHz bằng phần mềm, có chuyển mạch nguồn
xung clock trong quá trình hoạt động để tiết kiệm công suất. Chế độ ngủ tiết kiệm
công suất, dãy điện áp hoạt động rộng từ 2V đến 5V.
Bộ định thời chờ ổn định điện áp khi mới có điện ( Power up Timer – PWRT)
và bộ định thời chờ dao động hoạt động ổn định khi mới cấp điện ( Oscillator Starup Timer – OST), bộ định thời giám sát ( Watchdog Timer –WDT) dùng dao động
trong chip cho phép bằng phần mềm( có thể định thời lên đến 268 giây).
 Cấu trúc nguồn công suất thấp

Chế độ chờ: dòng tiêu tán khoảng 50nA, sử dụng nguồn 2V.
10


Dòng hoạt động: 11 ở tần số 32kHz, nguồn 2V; 220 ở tần số 4MHz,
ngồn 2V.

Bộ định thời Watchdog Timer khi hoạt động tiêu thụ 1.4 , điện áp 2V.
 Cấu trúc ngoại vi

Có 35 chân I/O cho phép lựa chọn hướng độc lập, mỗi ngõ có thể
nhập/ cấp dòng lớn 25mA nên có thể trực tiếp điều khiển led, có các
port báo ngắt khi có thay đổi mức logic, port điện trở kéo lên có thể
lập trình.

Có cá module so sánh tương tự, 2 bộ so sách điện áp tương tự.

Có 14 bộ chuyển đổi tương tự sang số với độ phân giải 10bit.

Timer0: 8 bit hoạt động định thời, đếm xung ngoại, bộ chia trước có
thể lập trình.

Timer1: 16bit hoạt động định thời, đếm xung ngoại, bộ chia trước có
thể lập trình, bộ sao động công suất thấp 32kHz.

Timer2: 8 bit hoạt động định thời với thanh ghi chu kì, có bộ chia
trước và chia sau.

Module capture, compare và điều chế PWM

Lập trình I2C thông qua 2 chân, module truyền dữ liệu nối tiếp đồng
bộ MSSP hỗ trợ chuẩn truyền 3 dây SPI, chuẩn I2C ở chế độ chủ và
tớ.


Hình 2.2 Sơ đồ chân của PIC 16F887A
11


2.2.2. LCD 16X2



Danh sách chân LCD và chức năng
 Chân 1; ký hiệu VSS: chân nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối
chân này với GND của vi điều khiển.
 Chân 2: ký hiệu VDD: chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối
chân này với VCC=5V của vi điều khiển.
 Chân 3: ký hiệu VEE : điều chỉnh độ tương phản của LCD.
 Chân 4: ký hiệu RS: chân chọn thanh ghi.
 Chân 5: ký hiệu RW: chân chọn chế độ đọc hoặc ghi.
 Chân 6: ký hiệu E: chân cho phép.
 Chân 7-14: ký hiệu DB0-DB7: 8 đường của bus dữ liệu dùng để trao đổi
thông tin.
 Chân 15: ký hiệu A: nguồn dương cho đèn nền.
 Chân 16: ký hiệu K : nguồn âm cho đèn nền.
 Địa chỉ các ô dữ liệu của LCD
 Hàng 1: 0x80 0x81 0x82 0x83 0x84 0x85 0x86 0x87 0x88 0x89 0x8A
0x8B 0x8C 0x8D 0x8E 0x8F
 Hàng 2: 0xC0 0xC1 0xC2 0xC3 0xC4 0xC5 0xC6 0xC7 0xC8 0xC9
0xCA 0xCB 0xCC 0xCD 0xCE 0xCF
2.2.3. LED

Hình 2.3 chân led đơn

 LED: viết tắt của cụm từ Light Emitting Diode, tạm dịch là Điốt phát
quang.Là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại.
Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một bán dẫn loại P ghép với một
bán dẫn loại N.
 Thông tin kỹ thuật
 Giống như nhiều loại điốt bán dẫn khác tùy theo mức năng lượng giải
phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu
12


sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED)
hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán
dẫn.
 Tùy vào từng loại LED mà điện áp phân cực thuận khác nhau. Đối với
LED thường thì điện áp phân cực thuận khoảng 1,5V đến 2,5V; còn đối
với LED siêu sáng thì điện áp phân cực thuận có thể lên tới 5V.
 Khi LED hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện từ 10mA đến
50mA.
 Ứng dụng của LED
 LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện
tử,đèn quảng cáo trang trí, chiếu sáng, đèn giao thông..

2.2.4. Điện trở
Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một
vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỷ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật
thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó:
Trong đó:
+ U là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn, đơn vị Volt (V)
+ I là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn, đơn vị Ampe (A)
+ R là điện trở vật dẫn, đơn vị Ohm (Ω)
 Cách đọc giá trị điện trở
Quy ước màu quốc tế :
Màu sắc
Giá trị
Đen
0
Nâu
1
Đỏ
2
Cam
3
Vàng
4
Xanh lá
5
Xanh dương
6
Tím
7
Xám
8
Trắng
9
Nhũ vàng
-1
Nhũ bạc
-2
Bảng 1. Màu sắc và giá trị điện trở
13


+ Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu được mô tả qua hình 2.25 sau đây:

Hình 2.4 Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu
+Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu được mô tả qua hình 2.25 sau đây:

Hình 2.5 Cách đọc trị số điện trở 5 vòng màu
2.2.5. Tụ Điện
Tụ điện là một loại linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được
ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt
sẽ xuất hiện điện tích cùngđiện lượngnhưng trái dấu.

Hình 2.6 Ký hiệu tụ điện
Tụ điện có nhiều loại: Tụ điện phân cực (Hầu hết là tụ hoá, có phân cực dương
âm rõ rang khi nối phải nối đúng cực), tụ điện không phân cực (tụ giấy, tụ gốm,
14


tụ mica, không xác định cực tính), tụ có giá trị biến đổi( tụ xoay, có thể thay đổi
giá trị điện dung).
2.2.6. Biến Trở

 Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn.
Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của
mạch điện.
 Điện trở của thiết bị có thể được thay đổi bằng cách thay đổi chiều dài của
dây dẫn điện trong thiết bị, hoặc bằng các tác động khác như nhiệt độ thay
đổi, ánh sáng.
 Ký hiệu biến trở:

Hình 2.7 Các ký hiệu biến trở
2.2.7. Buzzer
 Chức năng: Buzzer nhận tín hiệu từ khối xử lý và báo động cho người
dùng viết điện áp đang vượt mức cho phép.
 Chân VCC: chân cấp nguồn cho buzzer(VCC=5V).
 Chân GND: nối cực C transistor ngăn cách bởi cực dương-âm bởi con
điện trở 220 Ω.

15


Hình 2.8 Buzzer
2.2.8.Transistor C1815

Hình 2.9.Cách mắc transistor c1815 và cách xác định chân
Thông số kỹ thuật C1815
 Điện áp cực đại : 50V.
 Dòng cực đại : 150mA.
 Hệ số khuếch đại ~ 25-100.

Hình 32.Cách mắc transistor c1815 cơ bản

-Giải thích : C1815 hoạt động phụ thuộc vào dòng vào từ chân B . Khi chân B có
dòng vào thì lớp bán dẫn sẽ được mở khiến xuất hiện dòng CE chạy qua IC led
sáng. Nếu ở chân B không có dòng thì lớp bán dẫn không mở và không có dòng qua
CE led không sáng.
Dòng qua B được tính theo công thức : IC = β.IB
Trong đó :
IC là dòng chạy qua mối CE
IB là dòng chạy qua mối BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor
16


Chương 3: XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
3.1.
Sơ đồ khối của hệ thống
3.1.1. Yêu cầu của hệ thống
 Ngõ vào nhận giá trị điện áp DC qua khối xử lý trung tâm..
 Khối xử lý trung tâm sẽ truyền dữ liệu đến khối hiển thị và cảnh báo.
3.1.2. Sơ đồ khối

Hình 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống
3.1.3. Chức năng từng khối
 Khối nguồn: Cung cấp nguồn ổn định cho toàn bộ linh kiện trong các khối
hoạt động.
 Khối điện áp ngõ vào: Nhận nguồn điện DC cần đo từ bên ngoài vào và
chuyển đến khối xử lý trung tâm.
 Khối xử lý trung tâm: xử lý kết quả nhận được từ khối điện áp ngõ vào và
xuất ra khối hiển thị và khối cảnh báo.

17


 Khối hiển thị: Hiển thị lệnh từ khối xử lý trung tâm và kết quả đo được từ
khối ngõ vào
 Khối cảnh báo buzzer: Khi điện áp đo được quá mức cho phép thì sẽ phát ra
tín hiệu chuông cảnh báo quá áp.
3.1.4.

Hoạt động của hệ thống.
Hệ thống nhận nguồn từ bộ nguồn cấp cho các khối hoạt động, khi đưa điện áp DC
đến ngõ vào thì sẽ được chuyển tới khối xử lý trung tâm, khối xử lý trung tâm có
nhiệm vụ đọc giá trị điện áp thông qua bộ chia áp và truyền dữ liệu đọc được đến
khối hiển thị, sau khi có lệnh được truyền từ khối xử lý trung tâm thì khối hiển thị
sẽ hiển thị kết quả đọc và dữ liệu lên LCD, khi mà điện áp đo có giá trị lớn hơn 5V
thì sẽ cho ngõ ra gắn với port có kết nối buzzer lên mức ‘1’ và buzzer sẽ phát tín
hiệu chuông cảnh báo, còn khi điện áp dưới 5V thì port gắn với buzzer sẽ ở mức ‘0’.
3.2.

Thiết kế tính toán hệ thống

3.2.1. Khối nguồn



Yêu cầu đề tài:

Phần cứng của mạch, và cách kiện trong mạch đòi hỏi sử dụng nguồn một chiều
(DC) có giá trị điện áp từ 3V-5V , theo đề tài thì phải thiết kế mạch nguồn có giá trị
điện áp 5V và dòng 2A.

 Lựa chọn linh kiện:


7805 có 3 chân kết nối: Chân 1 là chân nguồn đầu vào với điện áp cho
phép đầu vào lớn nhất là 40V, chân 2 là chân GND, chân 3 là chân lấy
điện áp ra ổn định ở mức 5V(dao động trong khoảng 4.75V đến 5.25V).



Do hệ thống cần nguồn cung cấp là 5V nên em chọn một IC 7805 để tạo
nguồn dương 5V, dùng TIP2955 để kéo dòng lớn hơn 2A.



Thành phần lọc nguồn và lọc nhiễu:
 Tụ C1 là lọc nguồn đầu vào cho 7805. Tụ này là tụ hóa phải có điện
dung đủ lớn để lọc phẳng điện áp đầu vào và điện áp tụ chịu đựng phải
lớn hơn điện áp đầu vào.
 Tụ C4 là lọc nguồn đầu ra cho 7805. Tụ này cũng là tụ hóa dùng để lọc
nguồn đầu ra cho băng phẳng.
18


 Tính toán


U1 = 220V (áp vào)



Qua máy biến áp = 24V(AC)



Qua diode chỉnh lưu cầu U2=24 34VDC



Điện áp sụt trên cầu: U3 = 34 – 1.4 32.6 (VDC)



Điện áp sau chỉnh lưu: Uo = 32.6 x 0.9 = 29 VDC



Tải cho Led báo nguồn: R = = 2k7 (ohm)



TIP2955 có



β=20



Ic = 6(A)



= 0.3 (A)


 Sơ đồ khối:

Hình 3.2 Sơ đồ khối mạch nguồn


Biến áp: chọn máy biến áp nguồn đơn ngõ ra 24V.



Chỉnh lưu: chỉnh lưu toàn kỳ, chỉnh lưu cầu. Có hiệu suất cao.

19




Mạch lọc: có chức năng san phẳng điện áp một chiều đập mạch Vo
thành điện áp 1 chiều ít nhấp nhô hơn.

 Sơ đồ nguyên lý

Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn

3.2.2. Khối xử lý điện áp ngõ vào
Vì pic chỉ đo được giá trị nhở hơn 5V nên muốn đo được trong dải từ 0V đến
12V thì cần phải sử dụng mạch chia áp , khi đầu điện áp cần đo được đưa đến đầu
vào thì qua mạch chia áp sử dụng 2 con điện trở được tính toán theo công thức sau:

20


Hình 3.4 Mạch chia áp
+
+ Chọn R1=10K, R2=6K7.
3.2.3. Khối xử lý trung tâm, khối hiển thị và khối cảnh báo
 Sử dụng chương trình biên dịch CCS để viết chương trình nạp cho pic
16F887A.
 Adc của PIC đọc giá trị điện áp từ khối ngõ vào qua bộ chia áp và chuyển dữ
liệu đến khối hiển thị và khối cảnh báo.
 Khối hiển thị : dữ liệu hiển thị lên LCD không nhiều nên chọn LCD 16X2
 Khối cảnh báo sử dụng buzzer.

21


Hình 3.5 Sơ đồ kết nối khối hiển thị Hình 3.6 Sơ đồ kết nối khối cảnh báo

Sơ đồ mạch nguyên lý

22


Hình 3.6 Sơ đồ mạch nguyên lý của hệ thống
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THỰC NGHIỆM
5.1 Kết quả
 Đã hoàn thành thi công các khối để tạo nên một mạch đo điện áp dc có dải từ
0V đến 12V. Trong quá trình thi công đã chia làm 2 modul riêng đó là khối
nguồn thành một modul và các khối còn lại thành một modul.
5.2 Thực nghiệm
 Kết nối hệ thống : Đầu tiên là biến áp( chuyển đổi điện áp 220/24 VAC cung
cấp cho bộ nguồn), Bộ nguồn DC (cung cấp 5V DC cho mạch hệ thống) cấp
nguồn cho hệ thống hoạt động. Sử dụng nguồn một chiều cấp cho ngõ vào để
đo.
 Thực nghiệm của mạch được trình bày ở các hình 4.2, 4.3, 4.4 ngoài ra còn
có một video clip được em đăng trên https://www.youtube.com/ với đường
link như sau:
https://www.youtube.com/channel/UCbYgBuGeGj54undr2lvhEdw

23


Hình 5.1 Kết nối của mạch thiết kế

Hình 5.2 Mạch nguồn

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
24


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×