intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn thạc sĩ: Thiết kế, chế tạo mô hình mạng vi điều khiển PIC

Chia sẻ: Sdfas Vfdtg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST
Báo xấu
117
lượt xem 18
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết kế, chế tạo mô hình mạng vi điều khiển PIC góp phần thúc đẩy xây dựng các mô hình phục vụ cho công tác đào tạo sinh viên, cho thấy thực tiễn mạng DCS hoạt động như thế nào.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ: Thiết kế, chế tạo mô hình mạng vi điều khiển PIC

  1. 1 2 Công trình ñư c hoàn thành t i B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS. TS. TR N XUÂN TÙY ĐÀO MINH Đ C Ph n Bi n 1:PGS.TS PH M ĐĂNG PHƯ C. THI T K , CH T O MÔ HÌNH M NG Ph n Bi n 2:TS. TR N ĐÌNH KHÔI QU C. VI ĐI U KHI N PIC Chuyên ngành : S N XU T T Đ NG Mã s : 60.52.60 Lu n văn s ñư c b o v t i h i ñ ng ch m lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i ñ i h c Đà N ng vào ngày 5 tháng 12 năm 2011 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng. Đà N ng – Năm 2011 - Trung tâm Thông tin tư li u, Đ i h c Đà N ng.
  2. 3 4 M Đ U s ng sinh ho t h ng ngày. Các vi ñi u khi n có th ñư c s d ng trong các h th ng DCS, v i r t nhi u tính năng ñi u khi n h th ng 1. LÝ DO CH N Đ TÀI d dàng.Vì v y, m ch ñích c a ñ tài “THI T K - CH T O MÔ Hi n nay trư c s phát tri n m nh m c a công ngh ñi n t , HÌNH M NG VI ĐI U KHI N PIC’’ v ph c v công tác ñào t o t i nano, s n xu t chip cũng như công ngh ph n m m, nhi u thi t b nhà trư ng. m i ra ñ i ho c các thi t b cũ ñư c c i ti n v i nh ng ch c năng 3. PH M VI VÀ N I DUNG NGHIÊN C U m i làm cho các h th ng ñi u khi n t ñ ng chuy n d n t h ñi u Ph m vi: khi n t p trung sang h ñi u khi n không t p trung ho c h ñi u - Thi t k , ch t o mô hình m ng PIC. khi n phân tán (DCS = distributed control systems). - Thi t k ph n m m ñi u khi n m ng PIC. PLC và DCS ra ñ i không cách xa nhau nhi u. PLC chuyên sâu v N i dung nghiên c u: ñi u khi n Lôgic r i r c thì DCS l i thiên v ñi u khi n quá trình. - Thi t k các Môñun ph n c ng. ng d ng c a DCS thư ng dành cho các nhà máy xí nghi p l n, cho - Thi t k ph n m m ñi u khi n. nên dùng ñi u khi n t p trung s t n kém c v ñ u tư ban ñ u và giá - Ch t o và l p ráp mô hình tr b o trì v n hành. Vì v y, các h DCS ñã ng d ng phương th c 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U ñi u khi n phân tán thay vì ñi u khi n t p trung như PLC. Đ tài nghiên c u ñư c th c hi n theo phương pháp k t h p Đ c ñi m chính c a c a 1 h th ng DCS là: gi a lý thuy t và th c nghi m. C th như sau: + Đi u khi n quá trình – PID, Cascade PID, Ratio Control, - Nghiên c u các tài li u liên quan nh m t ng h p ch n FeedFoward. phương án và thi t k m ng PIC: ph n c ng giao ti p v i các thi t b + Đi u khi n phân tán qua m ng FieldBus, Profibus, Device Net ngo i vi, ñi u khi n và l p trình. + D phòng nóng (Redundancy). - Ch t o mô hình ñ ki m ch ng các k t qu . + N p chương trình khi h th ng ñang ch y. 5. Ý NGHĨA KHOA H C TH C TI N Đ tài “THI T K , CH T O MÔ HÌNH M NG VI ĐI U KHI N Góp ph n thúc ñ y vi c xây d ng các mô hình ph c v cho công tác PIC’’ nh m mô ph ng m t h th ng DCS nh , ph c v cho công tác ñào t o sinh viên, cho th y th c ti n m ng DCS ho t ñ ng như th gi ng d y. Đây là m t hư ng nghiên c u m i có th áp d ng cho các nào. nhà máy s n xu t quy mô nh . 2. M C ĐÍCH C A Đ TÀI Ngày nay, vi ñi u khi n phát tri n r t v i công ngh hi n ñ i, ng d ng c a vi ñi u khi n ñư c dùng nhi u trong s n xu t và ñ i
  3. 5 6 CHƯƠNG 1 - H th ng b o v , cơ ch th c hi n ch c năng an toàn. T NG QUAN 1.1.2.2 Mô hình phân c p a) C p ch p hành 1.1. GI I THI U H TH NG DCS b) C p ñi u khi n 1.1.1. T ng quan các gi i pháp ñi u khi n c) C p ñi u khi n giám sát 1.1.1.1 Đ c trưng các lĩnh v c ng d ng ñi u khi n 1.1.2.3 C u trúc ñi u khi n Khi xây d ng m t gi i pháp ñi u khi n, ta ph i quan tâm a), Đi u khi n t p trung t i qui mô và ñ c thù c a lĩnh v c ng d ng. - Đi u khi n các thi t b và máy móc ñơn l (công nghi p và gia d ng). - Công nghi p ch bi n, khai thác. - Công nghi p ch t o, l p ráp. - Đi u khi n các h th ng giao thông, v n t i. - Đi u khi n các h th ng phân ph i năng lư ng (d u khí, gas, ñi n. 1.1.1.2 Các h th ng ñi u khi n công nghi p Các gi i pháp ñi u khi n công nghi p chia làm hai ng Hình 1.3 C u trúc ñi u khi n t p trung v i vào/ra t p trung. d ng cơ b n: b) Đi u khi n t p trung và vào ra phân tán - Công nghi p ch bi n, khai thác. - Công nghi p ch t o, l p ráp. 1.1.2. C u trúc các h th ng ñi u khi n giám sát 1.1.2.1 C u trúc và các thành ph n cơ b n M t h th ng ñi u khi n giám sát bao g m các ch c năng chính sau: - Giao di n quá trình: Các c m bi n và cơ c u ch p hành ghép n i vào/ra, chuy n ñ i tín hi u. - Thi t b ñi u khi n t ñ ng. - H th ng ñi u khi n giám sát. Hình 1.4: C u trúc ñi u khi n t p trung v i vào/ra phân tán. - H th ng truy n thông. c) Đi u khi n phân tán
  4. 7 8 - Các tr m ñi u khi n c c b . - Các tr m v n hành. - Tr m k thu t và công c phát tri n. - H th ng truy n thông. Hình 1.5: C u trúc ñi u khi n phân tán v i vào/ra t p trung. d) Đi u khi n phân tán v i vào ra phân tán Hình 1.7 : C u hình cơ b n c a m t h ñi u khi n phân tán. 1.1.3.2 Phân lo i các h DCS a) Các h DCS truy n th ng Các h này s d ng các b ñi u khi n quá trình ñ c ch ng theo ki n trúc riêng c a nhà s n xu t. b) Các h DCS trên n n PLC V i c u trúc ghép n i vào/ra linh ho t, nguyên t c làm vi c ñơn gi n theo chu kì, kh năng l p trình và lưu tr chương Hình 1.6: C u trúc ñi u khi n phân tán v i vào ra phân tán. trình trong b nh không c n can thi p tr c ti p t i ph n 1.1.3. Các thành ph n c a h th ng ñi u khi n phân tán c ng, PLC nhanh chóng thu hút s chú ý trong gi i chuyên 1.1.3.1 C u hình cơ b n ngành.
  5. 9 10 c) Các h DCS trên n n PC li u 368x8 byte RAM và b nh d li u EEPROM v i dung Gi i pháp s d ng máy tính cá nhân (PC) tr c ti p làm thi t b lư ng 256x8 byte. S c ng ñ u vào /ra là 5 v i 33 chân.Các ñ c ñi u khi n không nh ng ñư c bàn t i r ng rãi, mà ñã tr tính ngo i vi bao g m các ch c năng sau: thành th c t ph bi n trong nh ng năm g n ñây. - Timer0: B ñ m 8 bit v i b chia t n s 8 bit. 1.2. GI I THI U V VI ĐI U KHI N PIC - Timer1: B ñ m 16bit v i b chia t n s . 1.2.1. PIC - Timer2: B ñ m 8 bit v i b chia t n s 8 bit. PIC là vi t t t c a “ Programable Intelligent Computer” do hãng - Hai b ñi u ch ñ r ng xung 10 bit. Genenral Instrument ñ t tên cho vi ñi u khi n ñ u tiên c a h : - 8 kênh chuy n ñ i ADC 10 bit. PIC 1650 ñư c thi t k ñ dùng làm các thi t b ngo i vi cho vi 1.2.3.2. Sơ ñ kh i c a PIC ñi u khi n CP 1600. 1.2.2. Ki n trúc PIC T ch c phàn c ng c a PIC ñư c thi t k theo ki n trúc Havard, ñi m khác bi t gi a ki n trúc Havard và ki n trúc Von-Neuman là c u trúc b nh d li u và b nh chương trình. - Đ i v i ki n trúc Von- Neuman, b nh d li u và b nh chương trình n m chung trong m t b nh , do ñó ta có th t ch c cân ñ i m t cách linh ho t b nh chương trình và b nh d li u. - Đ i v i ki n trúc Havard, b nh d li u và b nh chương trình tách ra thành hai b nh riêng bi t. Do ñó trong cùng m t th i ñi m CPU có th tương tác v i c hai b nh như v y t c ñ x lý c a vi ñi u khi n ñư c c i thi n dáng k . 1.2.3. Vi ñi u khi n PIC 16F877A Hình 1.12: Sơ ñ kh i c a Pic 16F877A. 1.2.3.1. Thông s c a vi ñi u khi n PIC 16F877A 1.2.3.3. T ch c b nh Đây là vi ñi u khi n thu c h PIC16Fxxx v i t p l nh g m 35 a) B nh chương trình l nh có ñ dài 14 bit, m i l nh ñ u ñư c th c thi trong m t chu kì B nh chương trình c a vi ñi u khi n là b nh Flash, dung xung clock. T c ñ ho t ñ ng t i ña cho phép là 20MHz v i m t lư ng b nh 8K word( 1word là 14 bit) và ñư c phân thành chu kì l nh là 200ns. B nh chương trình 8Kx14bit, b nh d nhi u trang ( t page0 ñ n page 3). Đ mã hóa ñư c ñ a ch
  6. 11 12 c a 8K word b nh chương trình, b ñ m chương trình có CHƯƠNG 2 dung lương 13 bit ( PC ). THI T K MÔ ĐUN GIAO TI P THI T B NGO I VI b) B nh d li u B nh d li u là b nh EEPROM ñư c chia làm 4 bank, 2.1. THI T K MÔ ĐUN VÀO/RA S m i bank có dung lư ng 128 byte bao g m các thanh ghi có 2.1.1. Mô ñun vào s ch c năng ñ c bi t SFG( Special Funtion Register) n m các Ngày nay, trong các nhà máy công nghi p ngư i ta thư ng s d ng vùng ñ a ch th p và các thanh ghi m c ñích chung. các công t c, ho c các c m bi n s , các công t c hành trình… ñ 1.2.3.4. Thanh ghi ch c năng ñ c bi t báo hi u cho tr ng thái làm vi c c a các thi t b .Có 2 tr ng thái - Thanh ghi STATUS(03H, 83H, 103H, 183H) : thanh ghi ON/OFF ñ i v i tr ng thái ON báo hi u cho thi t b ñư c v n hành, ch a k t qu th c hi n phép toán c a kh i ALU. tr ng thái OFF báo hi u cho thi t b d ng.D a trên hai tr ng thái - Thanh ghi OPTION REG (81H, 181H) : thanh ghi cho ON/OFF, ta thi t k mô ñun vào s v i hai m c logic 1 và 0 tương phép ñ c và ghi, cho phép ñi u khi n ch c năng pull-up c a các ng v i 2 tr ng thái ON/OFF. chân trong PORTB - Thanh ghi INTCON (0BH, 8BH, 10BH,18BH) : Thanh 5VDC ghi cho phép ñ c và ghi, ch a các bit ñi u khi n và các bít c hi u 24VDC R6 khi Timer0 b tràn. 4.7K - Thanh ghi PIE1 (8CH) : ch a các bit ñi u khi n các ng t R7 U1B c a các kh i ch c năng ngo i vi. 1.2K 3 4 VAO_2 VAO_1 1 3 OPTO PC817 - Thanh ghi PIR1 ( 0Ch) : ch a c ng t c a các kh i ch c D5 74HC14 2 4 năng ngo i vi. IN_2 - Thanh ghi PIE2 (8DH) : ch a các bit ñi u khi n các ng t c a các kh i ch c năng CCP2, SSP bus, ng t c a b so sánh và ng t ghi vào b nh EEPROM. Hình 2.1: Sơ ñ m ch ñ u vào s .
  7. 13 14 NGUON_24VDC R42 LS1 R40 4.7K 2.2K 5 LED D23 COMMON 3 R39 OUTPUT_1 4 RA_1 1 1 3 2 220 OPTO 3 R41 2 Q1A RELAY 2 4 5VDC D468 4.7K 1 D2 DIODE R3 10K NGUON_24VDC J4 PVN1 1 33 VAO_1 SCK 1 MCLR*/VPP RB0/INT 34 VAO_2 SDI 2 I2C R46 LS2 2 RB1 35 VAO_3 R44 4.7K SW1 3 RA0/AN0 RB2 36 VAO_4 2.2K 5 RA1/AN1 RB3/PGM LED D25 COMMON 3 4 37 VAO_5 R43 4 OUTPUT_2 5 RA2/AN2/VREF-/CVREF RB4 38 VAO_6 RA_2 1 1 3 6 RA3/AN3/VREF+ RB5 39 VAO_7 PGC J3 2 RA4/T0CKI/C1OUT RB6/PGC VAO_8 PGD 220 OPTO 6 7 40 R45 RA5/AN4/SS*/C2OUT RB7/PGD SCK 1 5 Q1B RELAY 2 4 15 19 VAO_9 SDI 2 I2C D468 RC0/T1OSO/T1CKI RD0/PSP0 VAO_10 4.7K 4 16 20 17 RC1/T1OSI/CCP2 RD1/PSP1 21 VAO_11 SCK 18 RC2/CCP1 RD2/PSP2 22 VAO_12 SDI 23 24 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RD3/PSP3 RD4/PSP4 27 28 VAO_13 VAO_14 Hình 2.3: Sơ ñ m ch ñ u ra s . 25 RC5/SDO RD5/PSP5 29 VAO_15 26 RC6/TX/CK RD6/PSP6 30 VAO_16 5VDC C2 RC7/RX/DT RD7/PSP7 13 J5 D21 OSC1/CLKIN 8 Y1 RE0/RD*/AN5 9 MCLR 1 C1 RE1/WR*/AN6 VSS 20MHZ 10 2 DIODE 14 RE2/CS*/AN7 VDD 3 R38 10K OSC2/CLKOUT PGD 4 12 11 PGC 5 J10 22P 31 VSS VDD 32 PVN2 VSS VDD 1 33 RA_1 SCK 1 MCLR*/VPP RB0/INT 34 RA_2 SDI 2 I2C PIC16F877A NAP_CHIP 2 RB1 35 RA_3 SW2 3 RA0/AN0 RB2 36 RA_4 5VDC 4 RA1/AN1 RB3/PGM 37 RA_5 5 RA2/AN2/VREF-/CVREF RB4 38 RA_6 6 RA3/AN3/VREF+ RB5 39 RA_7 PGC J9 7 RA4/T0CKI/C1OUT RB6/PGC 40 RA_8 PGD RA5/AN4/SS*/C2OUT RB7/PGD SCK 1 15 19 SDI 2 I2C Hình 2.2: M ch ñi u khi n ñ u vào s . 16 17 RC0/T1OSO/T1CKI RC1/T1OSI/CCP2 RD0/PSP0 RD1/PSP1 20 21 SCK 18 RC2/CCP1 RD2/PSP2 22 2.1.2. Mô ñun ra s SDI 23 24 RC3/SCK/SCL RC4/SDI/SDA RD3/PSP3 RD4/PSP4 27 28 25 RC5/SDO RD5/PSP5 29 Đ ñi u khi n các thi t b có tr ng thái ho t ñ ng ON/OFF như C6 26 RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD6/PSP6 RD7/PSP7 30 13 J11 OSC1/CLKIN Van ñi n t , các Relay, Contactor… ngư i ta ch vi c c p ngu n C5 Y2 RE0/RD*/AN5 RE1/WR*/AN6 8 9 MCLR VSS 1 20MHZ 10 2 RE2/CS*/AN7 220 ho c 24VDC ñ cho các thi t b ho t ñ ng. Vì v y d a trên 14 VDD 3 OSC2/CLKOUT PGD 4 12 11 PGC 5 22P 31 VSS VDD 32 nguyên lý làm vi c ON/OFF ta thi t k Môñun ra s 8 ngõ ra, có VSS PIC16F877A VDD NAP_CHIP ch c năng xu t tín hi u ñi u khi n tr ng thái ON/OFF tương ng 5VDC v i m c Logic 0 và 1 c a vi ñi u khi n. Hình 2.4: Sơ ñ m ch ñi u khi n Môñun ra s .
  8. 15 16 2.2. MÔ ĐUN Đ U VÀO ANALOG 2.2.2.3. Sơ ñ kh i và nguyên lý làm vi c c a c a ADC 2.2.1. Tín hi u Analog a) Sơ ñ kh i Là hàm c a 1 ho c nhi u bi n ñ c l p, ñ i lư ng v t lý theo th i gian như : ti ng nói, nhi t ñ … theo th i gian A=f(t,h).Xu t hi n liên t c trong kho ng th i gian t t0 – t1. Giá tr bi n thiên liên t c trong kho ng biên ñ t A0- A1. Đ ñ c ñư c các giá tr c n ph i r i r c hóa các tín hi u v th i Hình 2.6: Sơ ñ kh i c a ADC. gian và giá tr , dùng thi t b chuy n ñ i ADC t o ra các tín hi u s b) Nguyên lý làm vi c c a ADC ñ : Trư c h t, m ch l y m u tín hi u tương t t i các th i ñi m khác - X lý và lưu tr d li u. nhau ñ u và cách ñ u nhau (r i r c hoá tín hi u v m t th i gian), - Truy n g i ñi xa. gi cho biên ñ ñi n áp t i các th i ñi m l y m u không ñ i trong - Tái t o l i hay t ng h p l i tín hi u. quá trình chuy n ñ i ti p theo. Tín hi u ra m ch l y m u ñư c ñưa 2.2.2. B chuy n ñ i ADC t i m ch lư ng t hoá ñ th c hi n làm tròn v i biên ñ chính 2.2.2.1. Khái ni m xác.Sau m ch lư ng t hoá là m ch mã hoá. Trong m ch mã hoá, Là thi t b có 2 ch c năng:+ R i r c hóa tín hi u theo th i gian.+ k t qu lư ng t hoá ñư c s p x p l i theo m t quy lu t nh t ñ nh S hóa tín hi u v biên ñ (Lư ng t hóa).Phân lo i: ph thu c vào lo i mã yêu c u tên ñ u ra c a b chuy n ñ i. - Chuy n ñ i tr c ti p: u(t) => code. c) Phân lo i chuy n ñ i ADC - Chuy n ñ i gián ti p: u(t) => ñ i lư ng trung gian => - Phương pháp chuy n ñ i song song: Trong phương pháp code. này tín hi u ñư c so sánh cùng m t lúc v i nhi u giá tr chu n. 2.2.2.2. Nguyên lý cơ b n c a chuy n ñ i tương t Do ñó t t c các bit ñư c xác ñ nh ñ ng th i và ñưa ñ n ñ u ra. Tín hi u tương t là tín hi u bi n thiên liên t c theo th i gian, tín - Phương pháp bi n ñ i theo mã ñ m: ñây, quá trình so hi u s mã hoá là r i rac theo th i gian. Như v y, nguyên lý chung sánh ñư c th c hi n l n lư t t ng bư c theo quy lu t c a mã ñ m. c a s chuy n ñ i là: K t qu chuy n ñ i ñư c xác ñ nh b ng cách ñ m s lư ng giá -L ym u. tr chu n có th ch a ñư c trong giá tr tín hi u tương t c n - Nh m u . chuy n ñ i. - Lư ng t hoá . - Phương pháp bi n ñ i n i ti p theo mã nh phân:Qúa trình - Mã hoá . so sánh ñ oc th c hi n l n lư t t ng bư c theo quy lu t mã nh phân. Các ñơn v chu n dùng ñ so sánh l y các giá tr gi m d n, do
  9. 17 18 ñó các bit ñư c xác ñ nh l n lư t t ng bit có nghĩa l n nh t ñ n bit 2.3. MÔ ĐUN Đ U RA ANALOG nh nh t. 2.3.1. B chuy n ñ i DAC - Phương pháp bi n ñ i song song n i ti p k t h p:Trong Chuy n ñ i s -tương t (DAC) là m t khâu không kém ph n quan phương phápnàym i bư c so sánhcó th ñư c xác ñ nh ñư c t i tr ng trong m t h th ng ño lư ng và ñi u khi n b ng máy tính. Đ thi u là 2 bit ñ ng th i. ñi u khi n m t h th ng như ñi u khi n tăng, gi m n nhi t c a m t 2.2.3. ADC c a PIC 16F877A lò nhi t dùng trong công nghi p haynhư ñi u khi n ñ ng cơ ñi n ... Pic 16F887A có 8 ngõ vào Analog, hi u ñi n th chu n thì máy tính c n phát ra tín hi u ñi u khi n. Tín hi u này là tín hi u s VREF có th ñư c l a ch n là VDD ho c VSS hay hi u ñi n th chu n vì th trong hâù h t các h th ng t ñ ng hoá c n ph i chuy n tín hi u ñư c xác l p trên 2 chân RA2, RA3.K t qu chuy n ñ i t tín hi u này thành tín hi u tương t . tương t sang tín hi u s là 10 bít s tương ng ñư c lưu trong hai 2.3.2. Sơ ñ kh i và nguyên lý làm vi c thanh ghi ADRESH:ADRESL. Khi quá trình chuy n ñ i hoàn t t, Đ l y ñư c tín hi u tương t t tín hi u s là tín hi u r i r c theo k t qu ñư c lưu vào hai thanh ghi ADRESH:ADRESL, bit th i gian, tín hi u này ñư c ñưa qua m t b l c thông th p lý tư ng. ADCON0(2) ñư c xóa v 0 và c ng t ADIF ñư c set. 2.2.4. Sơ ñ m ch Mô ñun ñ u vào Analog R77 24VDC Hình 2.8 : Sơ ñ khôi ph c tín hi u tương t . R74 LM358 2.3.3. Các phương pháp chuy n ñ i s sang tương t 4 2 - 2.3.3.1. Chuy n ñ i b ng phương pháp ñ u ñi n tr R – 2R 1 INPUT_AD1 R76 250 3 + R75 2.3.3.2. Chuy n ñ i b ng phương pháp Shannon – Rack 8 U14A 2 1 J18 R78 2.3.4. Sơ ñ m ch ñ u ra Analog INPUT_AD Hình 2.7: Sơ ñ m ch ñ u vào Analog.
  10. 19 20 2.3.4.1. M ch khu ch ñ i ñi n áp CHƯƠNG 3 THI T K VÀ GIAO TI P MÁY TÍNH 8 AD_OUT 3 + 1 2 - 100K 10K 100 3.1. GI I THI U M NG CÔNG NGHI P 4 0.1UF LM358 10K 3.1.1. M ng công nghi p M ng công nghi p hay m ng truy n thông công nghi p là m t khái 47 ni m ch các h th ng m ng truy n thông s , truy n bit n i ti p, ñư c J40 s d ng ñ ghép n i các thi t b công nghi p. 1 2 3.1.2. Phân lo i c a h th ng m ng công nghi p OUTPUT_AD C p cao nhât là c p Quan lý, c p th p nh t là Ch p hành, càng c p dư i thì các ch c năng càng mang tính cơ b n hơn ñòi h i Hình 2.11 : Sơ ñ m ch khu ch ñ i ñi n áp. yêu c u cao hơn v ñ nh y và th i gian ñáp ng. M t ch c năng trên ñư c th c hi n d a trên các ch c năng c p dư i, không ñòi h i 2.3.4.2. M ch chuy n áp thành dòng th i gian ñáp ng nhanh như c p dư i, nhưng lư ng thông tin c n trao ñ i và x lý l n hơn nhi u. U20A R143 3.1.3. C u trúc Master/Slaver 8 AD_OUT 3 + R146 1 2 - 100K 10K Trong c u trúc ch /t , m t tr m ch (Master) có trách nhi m 4 C19 LM358 0.1UF ch ñ ng phân chia quy n truy nh p bus cho các tr m t (slaver). 10K R147 Các tr m t ñóng vai trò b ñ ng, ch có quy n truy nh p bus và g i tín hi u ñi khi có yêu c u. Tr m ch có th dùng phương pháp h i R142 100K R149 R151 tu n t (polling) theo chu kỳ ñ ki m soát toàn b ho t ñ ng giao ti p c a c h th ng. 8 10K 10K + 5 R141 100 7 - 6 LM358 10k 10k 3.2. GI I THI U MSSP TRONG VI ĐI U KHI N PIC 4 R148 3.2.1. SPI R145 47 100K J40 Chu n giao ti p SPI cho phép truy n nh n ñ ng b . Ta c n 1 2 s d ng 4 pin cho chu n giao ti p này OUTPUT_AD Hình 2.12: Sơ ñ m ch t o dòng ñi n. - RC5/SDO: ngõ ra d li u d ng n i ti p (Serial Data output).
  11. 21 22 - RC4/SDI/SDA: ngõ vào d li u d ng n i ti p (Serial Data Đây là m t d ng khác c a MSSP. Chu n giao ti p I2C Input). cũng có hai ch ñ Master, Slave và cũng ñư c k t n i v i ng t. I2C s - RC3/SCK/SCL: xung ñ ng b n i ti p (Serial Clock). s d ng 2 pin ñ truy n nh n d li u: - RA5/AN4/SS/C2OUT: ch n ñ i tư ng giao ti p (Serial Select) - RC3/SCK/SCL:chân truy n d n xung clock. khi giao ti p ch ñ Slave mode. - RC4/SDI/SDA: chân truy n d n d li u.Các kh i cơ b n 3.2.1.1. SPI Master Mode trong sơ ñ kh i c a I2C không có nhi u khác bi t so v i SPI. Tuy ch ñ Master mode, vi ñi u khi n có quy n n ñ nh th i nhiên I2C còn có thêm kh i phát hi n bit Start và bit Stop c a d ñi m trao ñ i d li u (và ñ i tư ng trao ñ i d li u n u c n) vì nó ñi u li u (Start and Stop bit detect) và kh i xác ñ nh ñ a ch (Match khi n xung clock ñ ng b . D li u s ñư c truy n nh n ngay th i detect). ñi m d li u ñư c ñưa vào thanh ghi SSPBUF. N u ch c n nh n d 3.2.2.1. I2C Slaver Mode li u, ta có th n ñ nh chân SDO là ngõ vào (set bit TRISC). D 3.2.2.2. I2C Master Mode li u s ñư c d ch vào thanh ghi SSPSR theo m t t c ñ ñư c ñ nh s n 3.3. CHƯƠNG TRÌNH ĐI U KHI N CÁC MÔ ĐUN cho xung clock ñ ng b . Sau khi nh n ñư c m t byte d li u hoàn ch nh, 3.3.1. Chương trình ñi u khi n Mô ñun Vào/Ra s byte d li u s ñư c ñưa dào thanh ghi SSPBUF, bit BF ñư c set và ng t 3.3.1.1. Chương trình ñi u khi n c a Mô ñun Vào s x y ra.. Nhi m v c a vi ñi u khi n Slaver ñ c giá tr t 2 c ng Port 3.2.1.2. SPI Slaver Mode B, D sau ñó lưu d li u. Ki m tra xem Master có yêu c u truy n d ch ñ này SPI s truy n và nh n d li u khi có xung ñ ng li u thì truy n d li u ñã lưu lên cho Master. b xu t hi n chân SCK. Khi truy n nh n xong bit d li u cu i cùng, 3.3.1.2. Chương trình ñi u khi n c a Mô ñun Ra s c ng t SSPIF s ñư c set. Slave mode ho t ñ ng ngay c khi vi ñi u Nhi m v c a vi ñi u khi n Slaver ki m tra xem Master có khi n ñang ch ñ sleep, và ng t truy n nh n cho phép “ñánh th c” vi g i d li u không.N u có lưu giá tr Master truy n ñ n , sau ñó xu t ñi u khi n. Khi ch c n nh n d li u, ta có th n ñ nh RC5/SDO là ngõ ra Port B. vào (set bit TRISC). Slave mode cho phép s tác ñ ng c a chân ñi u 3.3.2. Chương trình ñi u khi n c a Mô ñun Vào Analog khi n RA5/A4/SS/C2OUT(SSPCON =0100). Khi chân Nhi m v vi ñi u khi n Slaver là ñ c tín hi u Analog t các RA5/A4/SS/C2 m c th p, chân RC5/SDO ñư c cho phép xu t d li u chân Port A, sau ñó lưu giá tr . Ki m tra Master có yêu c u g i d và khi RA5/A4/SS/C2OUT m c cao, d li u ra chân RC5/SDO b li u không, n u có truy n d li u ñã lưu ñ n Master. khóa, ñ ng th i SPI ñư c reset (b ñ m bit d li u ñư c gán giá tr 0). 3.3.3. Chương trình ñi u khi n c a Mô ñun Ra Analog 3.2.2. I2C
  12. 23 24 Nhi m v c a vi ñi u khi n Slaver ki m tra xem Master có g i d li u không.N u có lưu giá tr Master truy n ñ n , sau ñó xu t ra 2chân t o xung. 3.3.4. Chương trình ñi u khi n c a Mô ñun Master Nhi m v c a Master là ñ c giá tr c a các Slaver và Máy tính truy n v , sau ñó x lý và truy n ñ n Slaver và Máy tính. Master giao ti p v i các Slaver b ng chu n giao ti p I2C, giao ti p v i máy tính theo chu n RS232. 3.4. GIAO TI P V I MÁY TÍNH 3.4.1. Gi i thi u giao ti p c ng n i ti p 3.4.1.1. C u trúc c ng n i ti p 3.4.1.2. Truy n thông gi a hai nút 3.4.2. Giao ti p n i ti p USART 3.4.2.1. USART 3.4.2.2. USART b t ñ ng b 3.4.2.3. USART ñ ng b Hình 3.36: M ng vi ñi u khi n PIC. 3.5. K T LU N 3.5.4. Mô hình mô ph ng 3.5.1. Mô ñun vào/ ra s 3.5.4.1. Nguyên lý ho t ñ ng 3.5.1.1. Mô ñun vào s 3.5.4.2. K t n i v i các Mô ñun ñi u khi n 3.5.1.2. Mô ñun ra s 3.5.4.3. Lưu ñ thu t toán 3.5.2. Mô ñun vào/ ra Analog 3.5.4.4. K t qu ñ t ñư c ñ i v i mô hình mô ph ng 3.5.2.1. Mô ñun vào Analog 3.5.2.2. Mô ñun ra Analog 3.5.3. Mô ñun Master và Giao di n ñi u khi n 3.5.3.1. Mô ñun Master 3.5.3.2. Giao di n ñi u khi n 3.5.3.3. K t n i thi t b ngo i vi
  13. 25 26 K T LU N 2. PH M VI NG D NG V i k t qu nghiên c u ñư c, ñ tài m ra 1. ĐÁNH GIÁ K T QU Đ TÀI hư ng ng d ng vào trong các xí nghi p v a và nh . Khi áp Sau khi thi t k ch t o, mô hình m ng vi ñi u khi n d ng ñ tài vào th c ti n s n xu t s góp ph n gi m ñáng k chi Pic ñ t ñư c m t s k t qu sau: phí ñ u tư. Đ tài có th ng d ng cho vi c ñi u khi n và giám + Mô ñun vào / ra s giao ti p thành công v i các sát nhi t ñ trong s n xu t. thi t b ñi u khi n ON/OFF . Trong mô hình mô ph ng ñã giao ti p Ngoài ra ñ tài có th làm mô hình d y h c vi ñi u v i các công t c và các ñèn Led hi n th . Vì v y , khi áp d ng vào khi n cho sinh viên, v i mô hình này sinh viên s có hình dung th c t trong s n xu t Mô ñun này s giao ti p và ñi u khi n ñư c ñư c ki n th c mình h c ñư c áp d ng trong th c t . các thi t b như Van ñi n t , c m bi n, công t c hành trình… 3. HƯ NG PHÁT TRI N + Mô ñun vào Analog k t n i ñư c v i c m bi n Đ ñ tài phát tri n hoàn thi n hơn, c n áp d ng các nhi t 4 - 20 mA cho ñ sai s so v i th c t là 1-2 C. V i Mô ñun 0 vi ñi u khi n ñ i m i hơn. V i các chip vi ñi u khi n mói như AMR này b o v ch ng nhi u chưa t t nên cho sai s do nhi u. Vì v y, ñ thì nhi u ch c năng ñư c c i thi n lên, có th giao ti p qua m ng áp d ng vào th c t c n ph i tăng kh năng ch ng nhi u ñ gi m Profibus ñây là hư ng ñi m i. thi u sai s so v i th c t . Ngoài ra ñ tăng kh năng x lý tín hi u tương t có th s + Mô ñun ra Analog khi k t n i v i mô hình mô d ng các lo i chíp chuyên v x lý tín hi u tương t , qua ñó làm tăng ph ng ñi u khi n ñ sáng c a Led v i khoãng ñi u chình là giá tr ñ chính xác và ñ n ñ nh. 10bit ( 0-10VDC). Khi áp d ng mô ñun vào th c t có th dùng ñ giao ti p bi n t n ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ + Giao ti p v i máy tính ñ giám sát và ñi u khi n thi t b ngo i vi. Đ i v i mô hình mô ph ng m ng vi ñi u khi n, mô hình ñã th c hi n ñúng chu trình và thông qua máy tính có th ñi u ch nh ho t ñ ng c a mô hình. Tuy nhiên, th i gian ñáp ng còn ch m c n ph i tăng kh năng ñáp ng so v i th i gian th c.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải

ERROR:connection to 10.20.1.100:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
ERROR:connection to 10.20.1.100:9315 failed (errno=111, msg=Connection refused)
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2