Thiết kế mạch điều khiển và khống chế nhiệt độ

1

MC LC
Lu 4
 5
 LÝ THUYT 5
1.1. Lý thuyt cm bin 5
1.1.1. Cm bin 5
1.1.2. Phân loi cm bin 6
1.1.3. ng dng 8
u khin PIC 16F877A 9
 u khin PIC 16F877A 9
1.2.2. Mt vài thông s v u khin PIC 16F877A 9
 khu khin PIC 16F877A 11
1.2.4. T chc b nh 11
1.1.5. Các cng xut nhp ca PIC 16F877A 12
1.2.6. Ngt (Interrupts) 14
1.1.7. TIMER 15
1.2.8. ADC 20
 23
THIT K H THNG 23
2.1. Tng quan v mu khin và khng ch nhi 23
2.1.1. Gii thiu chung 23
2.1.2. Mu 23
2.1.3. Kho sát h thng 23
2.2. Thit k phn cng 25
 khi tng quát 25
 nguyên lý h thng. 26
 chi tit các khi 27
2.2.4. Linh kin s dng 29
2.3. Thit k phn mm 31

2.3.1.  thuu khin chung 31
 thut toán hin th 33
 34
2

KT QU C 34
3.1. Sn phm 34
ng phát trin 35
TÀI LIU THAM KHO 36
PH LC 37
DANH SÁCH HÌNH NH
 h thu khin 5
 nhà thông minh. 6
Bng 1.1. Phân long kích thích 7
Bng 1.2. Phân lo 8
 chân PIC 16F877A 9
 khu khin PIC16F877A 11
 khi ca Timer0. 16
 khi ca Timer1. 17
 khi Timer2. 19
 khi b chuyi ADC. 21
t qu chuyi AD. 22
 . 24
 khi h thng. 25
 nguyên lý h thng 26
Hình 1.13. Khi cm bin 27
Hình 1.14. Khi thit nhi. 27
Hình 1.15. Khi hin th. 28
Hình 1.17. Hình nh LM35. 29
Hình 1.18. Hình nh PIC16F877a. 30

Hình 1.19. Hình nh Transistor. 30
Hình 1.20. Hình n tr. 30
3

Hình 1.21. Hình nh Thch anh. 31
Hình 1.22. Hình nh Transistor. 31
 thut toán. 32
 thut toán hin th 33
Hình 1.25. Sn phm c 34
Hình 1.26. Hình mch in lp BOTTOM 34
 linh kin lp TOP 35

4

Lời nói đầu

Ngày nay khoa ht phát trin rt mnh m c ng dng trong tt c
c ca cuc sng. Vi s phát tria nn công nghin t
vi vii các vi mch c va (MSI), c ln (LSI), và cc ln (VLSI) có kh
i giá thành h và kh ng dng ngày
càng rng rãi.
Vic ng dng khoa hc k thu ng, tit kim chi phí,
ng các yêu cu ngày càng cao ci là rt cn thit. Hin
nay có rt nhiu ng dc ng dng mang tính thc ti
thông minh, nh nhi trang tr tài thc t
ch t k mu khin và khng ch nhi
M gng rt nhiu trong thi gian thc hi tài 
tránh khi nhng sai sót do kin thm còn hn ch. Rc
s góp ý t các thy cô và các b  t kt qu t
Xin chân thành cy giáo Nguyng dn em
hoàn th tài này !

5

Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Lý thuyết cảm biến
1.1.1. Cảm biến
Cm bin là thit b t thit b n t cm nhn nhng
ng và bii thành các tín hin. Các tín hin này
i tùy thuc vào s i cng. Da vào s 
bit lúc nào cn hiu chu khin và x m bic coi là mt trong ba
thành phn ca mt h thu khin.

Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển
 trên mô t mt h thu khin trong thc t, gm 3 khn : Khi
cm bin, khu khin và khi thiu ra. Nguyên lý chung c c
him nhc s i cng bên ngoài, khi cm
bin s truyn tín hiu ti khu khin (có th thông qua b bii, khui) ti
khu khin. Khu khic lp trình sn, luôn luôn ch tín hiu t cm
bin và x lý các thit b trong khi thit b u ra.
y có th thy rng trong sn xut, cm bit sc quan trng,
u tiên nhn bit thông tin v  t i s dng hay thit b
u khi  x u khin theo ý mun.
Xét ví d n v cm bic ht
phc s tin nghi và thoi tính t ng hóa và thi hành  mc
 cao, tit king và nhiên ling dn
nghiên cu t T chn t công nghip ca Nh m bin là loi
c bit là các ng dng trong nhà chim khong 20% s sn phm
cm bin. Nhà hii yêu cu rt nhiu cm bi ng các yêu cu :
u khin : Yêu cu cm bin nhi m, t gió, nm th
chc, rác, trng, áp lc, quan sát, khí, rò khí, chng cháy,

chng n 
KHỐI
ĐIỀU KHIỂN
CẢM
BIẾN
THIẾT BỊ
ĐẦU RA
6

An ninh : Cm bin nhit, bc x hng ngoi, khói, khí d cháy nn,
qua nhit, rung, cm bin siêu âm ca s ra vào, nhn din và ghi nhn ging nói, du
tay, khuôn mu khing yêu cu cm bi
tc) , nhi, mc, ánh sáng mt tr sáng phòng.

Hình 1.2. Sơ đồ nhà thông minh.
S phát trin ca các h thng cm bic nhiu thành tu
trong 2 thp k n ca cm bii Lion theo
tín hiu ch o và tín hiu th yu thì vn còn nguyên giá tr
nguyên lý v 6 loi cm bin, t, bc x, hóa cht.
1.1.2. Phân loại cảm biến
Các b cm bic phân loi theo n sau:
 Theo nguyên lý chuyi ging và kích thích.
Hing
Chuyng và kích
thích
Hing vt lý
 Nhin
 n
 Quang t
 n t

 i
 T n
 Nhit t
Hóa hc
 Bii hóa hc
 Bii n hóa
 Phân tích ph
7


Bảng 1.1. Phân loại theo đáp ứng kích thích
 Phân loa b cm bin
Sinh hc
 Bii sinh hóa
 Bii vt lý
 Hiu  sng
Âm thanh
 Biên pha, phân cc
 Ph
 T truyn sóng
n
 n
 n thn áp
  ng(biên, pha, phân
cc, ph)
T
 T ng
 T thông,  t ng
  t thm
Quang

 Biên pha, phân cc, ph
 T truyn
 H s, phát x,khúc x
 H s hp th

 V trí
 Lc, áp sut
 Gia tc, vn tc
 ng su cng
 Khng, t trng
Nhit
 Nhi
 ng
 Nhit dung, t nhit
Bc x
 Kiu(hng ngoi, t ngo
 ng
 
8

  nhy
  chính xác
  phân gii
  tuyn tính
 Công sut tiêu th
 Di tn
  tr
  chn lc
 Kh i
 T ng

  nh
 Tui th
 u king
 c, trng
Bảng 1.2. Phân loại theo tính năng
 Phân loi theo phm vi s dng
Cm bic s dng trong nhi Công nghip, nghiên cu
khoa h  ng, thông tin vin thông, nông nghip, dân dng,
 và quân s
 Phân loi theo thông s ca mô hình mch thay th
+ Cm bin tích cu ra là ngun dòng hoc ngun áp.
+ Cm bin th ng hoc ch t bi các thông s tuyn tính
hoc phi tuyn.
Thông s k thun ca b cm bin :
 Dng nh phân gii và kh 
  nhy và tính tuyn tính ca thit b
 Sai s  chính xác
 ng
 Mt s thông s t tiêu th, tr c, trng
thit b và các thông s 
1.1.3. Ứng dụng


-

n, tn s



9

Trong quân s : Các cm bin s du khin máy bay do thám, không
i lái. Áp dng trong các công ngh tàu ng, tàu
ngm, tên l
Trong công nghip : Các cm bim sn phm, h thng kim soát nhi trong
các lò luyn thép, các h thng kim soát thông s trong nhà máy hóa ch
Trong dân dng : Cm bin trong h th, áp su
m, ánh sáng, cm bin khói, cm bi
1.2. Vi điều khiển PIC 16F877A
1.2.1. Sơ đồ chân vi điều khiển PIC 16F877A

Hình 1.3. Sơ đồ chân PIC 16F877A
1.2.2. Thông số kỹ thuật vi điều khiển PIC 16F877A
u khin thuc h PIC16Fxxx vi tp lnh gm 35 l dài 14
bit. Mi lc thc thi trong mt chu kì xung clock. T hong t
phép là 20 MHz vi mt chu kì lnh là 200ns. B nh  nh
d liu 368x8 byte RAM và b nh d liu EEPROM vng 256x8 byte. S
PORT I/O là 5 vi 33 pin I/O.
10

c tính ngoi vi bao gm các khi ch
 Timer0: b m 8 bit vi b chia tn s 8 bit.
 Timer1: b m 16 bit vi b chia tn s, có th thc hin chm da vào xung
clock ngou khin hong  ch  sleep.
 Timer2: b m 8 bit vi b chia tn s, b postcaler. Hai b u ch 
rng xung.
 Các chun giao tip ni tip SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C. Chun giao tip ni
tip USART va ch.
 Cng giao tip song song PSP (Parallel Slave Port) vu khin RD, WR, CS bên ngoài.
 c tính Analog: 8 kênh chuyi ADC 10 bit. Hai b so sánh.

 B nh flash vi kh c 100.000 ln. B nh EEPROM vi kh 
c 1.000.000 ln. D liu b nh EEPROM có th   
ni s u khin ca phn mm. Nch
n ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân. Watchdog Timer vi b dao
ng trong. Cho m  Sleep. Có th hong vi nhiu
dng Oscillator khác nhau.
11

1.2.3. Sơ đồ khối vi điều khiển PIC 16F877A

Hình 1.4. Sơ đồ khối vi điều khiển PIC16F877A
1.2.4. Tổ chức bộ nhớ
Cu trúc b nh cu khin PIC16F877A bao gm b nh 
(program memory) và b nh d liu (data memory) .
B nh u khin PIC16F877A là b nh flash , ng
b nh c phân thành nhiu trang (t n page 3)
y b nh  c 8*1024 =8192 lnh (vì mt lnh
sau khi mã hóa s  a ch ca 8k word
b nh  ng 13 bit (PC<12:0>) . Khi vi
u khin reset , b  ch a ch 0000h (reset vector). Khi có
12

ngt xy ra , b  ch a ch 0004h (interrupt vector). B nh
m b nh stack s  cp c th trong phn sau.
B nh d liu ca PIC là b nh c chia ra làm nhiu bank.
i vi PIC16F877A b nh d lic chia ra làm 4 bank. Mng
128 byte, bao gm các thanh ghi có chc bit SFG (Special Function Register)
nm  a ch thp và các thanh ghi m 
Pegister) nm  a ch còn lc
s dng (ví d  t  tt cà các bank ca b nh d liu

giúp thun tin trong quá trình truy xut và làm gim bt lnh c
Stack không nm trong b nh  nh d liu mà là mt vùng
nh c bic hay ghi. Khi lc thc hin hay khi mt
ngt x r nhánh, giá tr ca b  ng
u khin ct vào trong stack. Khi mt trong các lnh RETURN, RETLW hat
c thc thi, giá tr PC s t c ly ra t u khin s
thc hin tic.
B nh u khin PIC h 16F87xA có kh a ch
và ho giá tr ct vào b nh Stack ln th 9 s
 ct vào Stack lu tiên và giá tr ct vào b nh Stack ln th 10 s
 6 ct vào Stack ln th 2. Cn chú ý là không có c hiu nào cho bit
tr bic khi nào stack tràn. Bên cp lnh ca vi
u khinh POP hay PUSH, các thao tác vi b nh stack
s u khin bi CPU.
1.1.5. Các cổng xuất nhập của PIC 16F877A
Cng xut nhp (I/O port) chính là u khi 
vi th gii bên ngoài. S 
chu khic th hin mt cách rõ ràng.
Mt cng xut nhp cu khin bao gm nhiu chân (I/O pin), tùy theo cách
b trí và chu khin mà s ng cng xut nhp và s ng chân
trong mi cng có th khác nhau. Bên cu khic tích hp sn bên
c tính giao tip ngoi vi nên bên cnh chlà cng xut nhp thông
ng, mt s chân xut nhp còn có thêm các ch th hin s ng
cc tính ngoi vi th gii bên ngoài. Cha tng chân
xut nhp trong mi cng hoàn toàn có th c xác lu khic thông qua
n chân xut nh
13

 Port A
Port A (RPA) bao g

 xut và nhc. Chu khin bi thanh ghi
TRISA a ch 85h). Mun xác lp ch  a mt chân trong PortA là input, ta
u khing vc li, mun
xác lp cha mu khi
ng vi  i vi các
PORT còn li. Bên ca b ADC, b so sánh, ngõ vào analog
ngõ vào xung clock ca Timer0 và ngõ vào ca b giao tip MSSP (Master Synchronous
Serial Port).
n Port A bao gm:
a ch 05h) : cha giá tr các pin trong
a ch u khin xut nhp.
a ch u khin b so sánh.
a ch 9Dh) : thanh u khin b n áp.
a ch u khin b ADC.
 Port B
Port B (RPB) g      u khin xut nh  ng là
TRISB. Bên c  t s chân c      dng trong quá trình np
u khin vi các ch  nn
ngt ngoi vi và b c tích hp chn tr c
u khin b
n Port B bao gm:
a ch 06h,106h) : cha giá tr các pin trong
a ch u khin xut nhp
a ch u khin ngt ngoi vi và b Timer0
 Port C
PortC (RPC) gu khin xut nhng là TRISC.
Bên ca các chân cha b so sánh, b Timer1, b PWM
và các chun giao tip ni tip I2C, SPI, SSP, USART.
u khin Port C:
14

a ch 07h) : cha giá tr các pin trong
a ch 87h) u khin xut nhp.
 Port D
Port D (RPD) g      u khin xut nh  ng là
TRISD. Port D còn là cng xut d liu ca chun giao tip PSP (Parallel Slave Port).
n Port D bao gm:
Thanh ghi Port D : cha giá tr các pin trong Port D.
u khin xut nhp.
u khin xut nhp Port E và chun giao tip PSP.
 Port E
Port E (RPE) g      u khin xut nh  ng là
TRISE. Các chân ca PortE có ngõ vào analog. Bên cnh u
khin ca chun giao tip PSP.
n Port E bao gm:
Port E : cha giá tr các chân trong PortE.
u khin xut nhp và xác lp các thông s cho chun giao tip PSP
ADCON1: thanh ghi u khin khi ADC.
1.1.6. Ngắt (Interrupts)
n 15 ngun to ra hong ngu khin bi thanh ghi
INTCON (bit GIE). Bên ci ngt còn có mu khin và c ngt riêng.
Các c ngt vng khi thu kin ngt xy ra bt chp trng
thái ca bit GIE, tuy nhiên hong ngt vn ph thu  u
khiu khin ngt RB0/INT và TMR0 nm trong thanh ghi INTCON, thanh
ghi này còn cha bit cho phép các ngt ngou khin các ngt nm trong
thanh ghi PIE1 và PIE2. C ngt ca các ngt nm trong thanh ghi PIR1 và PIR2.
Trong mt thm ch có mc tht
c kt thúc bng lc thc thi, bit GIE t ng
a ch lnh tip theo cc ct vào trong b nh Stack
và b  ch a ch 0004h. L thoát khi

t và quay tr v ng th c set
 cho phép các ngt hong tr li. Các c hi kim tra ng
15

xy ra và phc xóa bc khi cho phép ngt tip tc hong
tr l ta có th phát hic thm tip theo mà ngt xy ra.
i vi các ngt ngoi t t chân INT hay ngt t s i trng thái
các pin ca PORTB (PORTB Interrupt on change), vinh ngt nào xy ra cn 3
hoc 4 chu kì lnh tùy thuc vào thm xy ra ngt.
Cn chú ý là trong quá trình thc thi ngt, ch có giá tr ca b 
c ct vào trong Stack, trong khi mt s thanh ghi quan trng s c ct và có
th b i giá tr trong quá trình thc x lý
b tránh hing trên xy ra.
 Ngt INT
Ngt này da trên s i trng thái ca pin RB0/INT. Cng gây ra
ngt có th là cnh lên hay cnh xuu khin bi bit INTEDG (thanh ghi
OPTION_ REG <6>). Khi có cng thích hp xut hin ti pin RB0/INT, c
ngt c set bt chp tru khin GIE và PEIE. Ngt này có kh
u khin t ch  sleep nu bit cho phép ngc khi
lc thc thi.
 Ngt do s t trng thái các PIN trong Port B
Các c dùng cho ngu khin bi bit
RBIE (thanh ghi INTCON<4>). C ngt ca ngt này là bit RBIF (INTCON<0>).
1.1.7. TIMER
a. TIMER 0
  t trong ba b m hoc b nh thi c  u khin PIC16F877A.
Timer0 là b m 8 bc kt ni vi b chia tn s (prescaler) 8 bit. Cu trúc ca
Timer0 cho phép ta la chng và cnh tích cc ca xung clock. Ngt
Timer0 s xut hin khi Timer0 b u khin ca
Timer0. TMR0IE=1 cho phép ngng, TMR0IF= 0 không cho phép ngt

 khi c
16


Hình 1.5. Sơ đồ khối của Timer0.
Mun Timer0 hong  ch  Timer ta clear bit TOSC (OPTION_REG<5>),
 thanh ghi TMR0 s ng h (tn s vào Timer0
bng ¼ tn s oscillator). Khi giá tr thanh ghi TMR0 t FFh tr v 00h, ngt Timer0 s
xut hin.
c giúp ta nh thm ngt Timer0
xut hin mt cng. Mun Timer0 hong  ch  counter ta set bit TOSC
ng lên b c ly t chân RA4/TOCK1.
Bit TOSE (OPTION_REG<4>) cho phép la chn cng vào bm. Cnh tác
ng s là cnh lên nu TOSE=0 và cng s là cnh xung nu TOSE=1.
Khi thanh ghi TMR0 b tràn, bit TMR0IF (INTCON<2>) s 
c ngt ca Timer0. C ngt này phc xóa bc khi b m bt
u thc hin lm. Ngt Timer0 không th u khin t ch
 sleep.
B chia tn s c chia s gia Timer0 và WDT (Watchdog Timer).
c s dng cho Timer0 thì WDT s c
h tr c   c li. Prescaler  u khin bi thanh ghi
ng ca prescaler.
nh t s chia tn s ca prescaler. Xem li
 nh li mt cách chi tit v các bu khin trên.
17

Các l  ng lên giá tr thanh ghi TMR0 s xóa ch  ho ng ca
ng lên giá tr thanh ghi TMR0 s xóa
ng cng tác
ng là WDT, lnh CLRWDT s ng thi prescaler s  h

tr cho WDT.
u khin Timer0 bao gm:
- a ch 01h, 101h) : cha giá tr m ca Timer0.
- a ch 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép ngt hong (GIE và
PEIE).
- a ch u khin prescaler.
b. TIMER1
Timer1 là b nh thi 16 bit, giá tr ca Timer1 s 
(TMR1H:TMR1L). C ngt cu khin ca
Timer1 s là TMR1IE (PIE<0>).
          ho ng: ch  nh thi
(timer) vi xung kích là xung clock ca oscillator (tn s ca timer bng ¼ tn s ca
oscillator) và ch  m (counter) vi xung kích là xung phn ánh các s kin cm
ly t bên ngoài thông qua chân RC0/T1OSO/T1CKI (cng là cnh lên). Vic
la ch     ng vi vic la chn ch  ho ng là timer hay
u khin bi bit TMR1CS (T1CON<1>).
 khi ca Timer1:

Hình 1.6. Sơ đồ khối của Timer1.
Ngoài ra Timer1 còn có chu khin bi mt
18

trong hai kh       c
set, Timer1 s ly xung clock t hai chân RC1/T1OSI/CCP2 và RC0/T1OSO/T1CKI làm
m. Timer1 s bm sau cnh xuu tiên c
PORTC s b qua s ng cc gán giá tr
0. Khi clear bit T1OSCEN Timer1 s l  m t oscillator hoc t chân
RC0/T1OSO/T1CKI.
Timer1 có hai ch    ng b (Synchronous) và b ng b
(Asynchronous). Ch  c quynh bu khin (T1CON<2>).

Khi T1SYCN m ly t bên ngoài s ng b hóa vi xung
clock bên trong, Timer1 s tip tu khi ch  sleep
và ngt do Timer1 to ra khi b tràn có kh u khin.  ch  m
b ng b,Timer1 không th c s d  làm ngun xung clock cho khi
CCP(Capture/Compare/Pulse width modulation). Khi T1SYCN   m vào
Timer1 s ng b hóa vi xung clock bên trong.  ch  này Timer1 s không
hou khi ch  sleep.
n Timer1 bao gm:
- a ch 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép ngt hong (GIE và
PEIE).
- a ch 0Ch): cha c ngt Timer1 (TMR1IF).
- a ch 8Ch): cho phép ngt Timer1 (TMR1IE).
- a ch 0Eh): cha giá tr 8 bit thp ca b m Timer1.
- a ch 0Eh): cha giá tr 8 bit cao ca b m Timer1.
- a ch 10h): xác lp các thông s cho Timer1.
c. TIMER2
Timer2 là b nh th    c h tr bi hai b chia tn s prescaler và
postscaler. Thanh ghi cha giá tr m ca Timer2 là TMR2. Bit cho phép ngt Timer2
 ng là TMR2ON (T2CON<2>). C ngt ca Timer2 là bit TMR2IF (PIR1<1>).
Xung ngõ vào (tn s bng ¼ tn s  chia tn s prescaler 4
bit (vi các t s chia tn s là 1:1, 1:4 ho    u khin bi các bit
T2CKPS1:T2CKPS0 (T2CON<1:0>)).
19


Hình 1.7. Sơ đồ khối Timer2.
c h tr bi thanh ghi PR2. Giá tr m trong thanh ghi TMR2 s
 n giá tr chc reset v 00h. Kh I reset
c nhn giá tr mnh FFh.
Ngõ ra c chia tn s postscaler vi các mc chia t 1:1

    u khin bi 4 bit T2OUTPS3:T2OUTPS0. Ngõ ra ca
nh trong viu khin c ngt.
Ngoài ra ngõ ra cc kt ni vi kh
vai trò tng b cho khi giao tip SSP.
n Timer2 bao gm:
- a ch 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép toàn b các ngt (GIE
và PEIE).
- a ch 0Ch): cha c ngt Timer2 (TMR2IF).
- a ch 8Ch): chu khin Timer2 (TMR2IE).
- a ch 11h): cha giá tr m ca Timer2.
- a ch 12h): xác lp các thông s cho Timer2.
- a ch 92h): thanh ghi h tr cho Timer2.
 Nhn xét v 
Timer0 và Timer2 là b m 8 bit (giá tr m t
b m 16 bit (giá tr m t
u có hai ch  hong là timer và counter.
20

Xung clock có tn s bng ¼ tn s cc
h tr bi prescaler và có th c thit lp  nhiu ch  khác nhau (tn s ng,
cng) trong khi các thông s cng lên Timer1 là c nh. Timer2
c h tr bi hai b chia tn s c lp, tuy nhiên cng
vc c nh là cnh lên.
Timer1 có quan h vi khc kt ni vi khi SSP.
1.1.8. ADC
ADC (Analog to Digital Converter) là b chuyi tín hiu gia hai d
t và s. PIC16F877A có 8 ngõ vào analog (RA4:RA0 và RE2:RE0). Hi n th
chun VREF có th c la chn là V
DD
, V

SS
hay hin th chuc xác lp trên
hai chân RA2 và RA3. Kt qu chuyi t tín ti sang tín hiu s là 10 bit
s  dng
b chuyi ADC, các thanh ghi này có th c s d  
ng khác. Khi quá trình chuyi hoàn tt, kt qu s 
c xóa v 0 và c ngc set.
Quy trình chuyi t  sang s bao gc sau:
1. Thit lp các thông s cho b chuyi ADC:
- Chn ngõ vào analog, chn áp mu (da trên các thông s ca thanh
ghi ADCON1)
- Chnh kênh chuyi AD (thanh ghi ADCON0).
- Chnh xung clock cho kênh chuyi AD (thanh ghi ADCON0).
- Cho phép b chuyi AD hong (thanh ghi ADCON0).
2. Thit lp các c ngt cho b AD
- Clear bit ADIF.
- Set bit ADIE.
- Set bit PEIE.
- Set bit GIE.
i cho ti khi quá trình ly mu hoàn tt.
4. Bu quá trình chuyi (set bit GO/DONE)
i cho ti khi quá trình chuyi hoàn tt bng cách:
21

- Kim tra bit nu GO/DONE =0, quá trình chuyt.
- Kim tra c ngt.
6. c kt qu chuy i và xóa c ngt, set bit GO/DONE (nu cn tip tc
chuyi).
7. Tip tc thc hic 1 và 2 cho quá trình chuyi tip theo.

Hình 1.8. Sơ đồ khối bộ chuyển đổi ADC.
Ct qu chuyi AD, vic la chc
u khin bc minh ha c th trong hình sau:

22

Hình 1.9. Các cách lưu kết quả chuyển đổi AD.
n b chuyi ADC bao gm:
-  a ch 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh): cho phép các ngt (các bit GIE,
PEIE).
- a ch 0Ch): cha c ngt AD (bit ADIF).
- a ch 8Ch): chu khin AD (ADIE).
- a ch a ch 9Eh): các thanh ghi cha kt qu
chuyi AD.
- a ch a ch 9Fh): xác lp các thông s cho b
chuyi AD.
- a ch a ch n các ngõ vào analog
 PORTA.
- a ch a ch 89h): n các ngõ vào analog
 PORTE.

23

Chƣơng 2
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
2.1. Tổng quan về mạch điều khiển và khống chế nhiệt độ
2.1.1. Giới thiệu chung
Mu khin và khng ch nhi là mn t thc hin chn
th và khng ch nhi trong mt khop vi yêu c
a các h thng. Chúng ta có th thc hin chu khin các thit b ngoi
vi theo yêu cu thc t.
Trên th ng hiu sn phm ng dng t mu khin
và khng ch nhi  nh nhit lò p trng, Khng ch nhit lò luyn thép,
kim soát nhi  trong h th    ng dng ca mch này
trong thc t là rt ln nên trong  tài thc tn u khin và
khng ch nhi  tìm hiu và nghiên cu .
2.1.2. Mục đích yêu cầu
u vào là nhi ng thông qua b cm bin và b vi x  hin th
qua LED 7 thanh và thc hiu khin thit b ngoi vi.  :
 Hin th chính xác nhi ng qua led 7 thanh.
 Kiu khin trong di nhi nh.
 Mch làm vic nh, t ng nhanh.
 Chi phí thp , kh ng vào thc t ln.
2.1.3. Khảo sát hệ thống
a. Tính cp thit c tài
 tài « Thit k mu khin và khng ch nhi « thc hiu khin và

khng ch nhi trên thit b. Nó là mt phm bo cho thit b chy nh, bn
bc các yêu cu ca h tht ra. Vì vy nó khá quán trng trong h
thu khin.
b. 


24


Hình 1.10. Sơ đồ quy trình đo nhiệt độ.
 Quá trình thc hi
Nhi ng là tín hi thông qua khi cm bin thu nhn tín
hiu và chuyn thành tín hi    g n ADC. Qua khi ADC tín hiu
chuyi thành tín hiu s truyn khu khin x lý và truyn ra khi hin
th.
c. Các yêu cu và gii hn ca h thng trong thc t
 Các yêu cu :
- n th nhi cng mt thm bt k trong khong t
n  C.
- Chc nhi i.
- S dng sensor cm bin nhit.
- Hin th trên led 7 thanh.
- Có phím b t di nhi.
- Không mt d liu t khi mn.
- Chi phí cho h thng vi giá hp lý.
 Gii hn cho h thng :
- S dng ngun 1 chiu DC 5V.
- c phù hp vi s dng.
- H thc bng tay.
- u khin thit b bn áp xoáy chiu 220V.

Đối
tƣợng
đo
Cảm
biến
Hiển
thị
Xử lý
ADC
25

2.2. Thiết kế phần cứng
2.2.1. Sơ đồ khối tổng quát

Hình 1.11. Sơ đồ khối hệ thống.
Mô t cha h thng :
 Khi cm bin : Làm nhim v l  ng là nhi   ng  
chuyn thành tín hin và gi ti khu khin trung tâm.
 Khi thit nhi : Khi này thc hin cht lp di nhi làm
vic ca mch. Tín hin ca khc truyn ti khi x lý trung tâm.
 Khi x lý trung tâm: Khi này làm nhim v nhn tín hiu ca khi cm bin và
khi thit nhi lý tín hiu và thc hin hin th ra khi hin
th , ki u khin khi thit b u ra. Các công vic x lý
bng lp trình.
 Khi hin th : Thc hin chn th nhi và giao din khi thit
nhi.
 Khu khin thit b u ra: Thc cht là các thit b ngoi vi vi ch
thc thi nh nhiu khin bi khu khin trung tâm.

Khối
điều khiển
trung
tâm
Khối cảm
biến

Khối hiển thị
Khối
thiết lập
nhiệt độ
Khối thiết bị đầu
ra