THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
_________
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập – Tự do –Hạnh phúc
___________
Hưng yên, ngày tháng năm 2008
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khoá học : 2004 - 2008
Ngành học : Kỹ thuật điện
Lớp : ĐK2K
Sinh viên thực hiện:
TÊN ĐỀ TÀI :
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬ
DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
I. Dữ liệu cho trước:
Công suất lò; dải nhiệt độ cần điều chỉnh; nguồn cung cấp; thể tích lò
II. Nội dung cần hoàn thành:
• Thuyết minh đề tài:
Trình bày ý tưởng thiết kế, phương án thực hiện, quá trình thiết kế và thi công
phần cứng, thuật toán điều khiển và chương trình điều khiển, )
• Phải đảm bảo tính khả thi, hiệu quả kinh tế và khả năng ứng dụng thực tế.
• Các bản vẽ thiết kế đầy đủ và chính xác.
• Sản phẩm phải đảm bảo tính kỹ thuật, mỹ thuật và hoạt động tốt.
• Trình bày được hướng phát triển của đề tài.
III. Sản phẩm:
• 02 cuốn thuyết minh.
• 01 Hệ thống điều khiển lò.
• 01 đĩa CD với toàn bộ nội dung của đề tài.
Giáo viên hướng dẫn:

1.
2.
Ngày giao đề tài : / /2008
Ngày hoàn thành : / /2008
TRƯỞNG BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA
Đỗ Quang Huy
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………….
Hưng Yên, ngày tháng năm 2008
Giáo viên hướng dẫn:
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………

……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….…………………………………………
……………………………………………….
Hưng Yên, ngày tháng năm 2008
Người nhận xét:
LỜI NÓI ĐẦU
Trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp hiện nay, nhất là ngành công nghiệp
luyện kim, chề biến thực phẫm… vấn đề đo và khống chế nhiệt độ đặc biệt được chú
trọng đến vì nó là một yếu tố quyết định chất lượng sản phẫm. Nắm được tầm quan trọng
của vấn đề trên nhóm thực hiện tiến hành nghiên cứu và thiết kế một hệ thống đo và
khống chế nhiệt độ tự động làm sao để đáp ứng nhanh nhất và dễ sử dụng nhất với mong
muốn là giải quyết những yêu cầu trên thì việc sử dụng bộ PID số để đạt được nhanh
nhất những chỉ tiêu chất lượng đề ra.
Và hiện nay nền nông nghiệp đang rất phát triển, một yêu cầu được đặt ra là khi nông
sản, thực phẩm không bán được thì vấn đề bảo quản sao cho tốt nhất Với yêu cầu đó thì
chúng ta nghĩ ngay đến lò sấy để bảo quản nông sản, lương thực.

Với mong muốn giải quyết những vấn đề trên và có lợi ích cao trong quá trình sản
xuất chúng em đã tiến hành nghiên cứu và thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sấy sử
dụng bộ điều khiển PID.
Những kiến thức năng lực đạt được trong quá trình học tập ở trường sẽ được đánh
giá qua đợt bảo vệ đồ án cuối khóa. Vì vậy chúng em cố gắng tận dụng tất cả những
kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi nghiên cứu, để có thể hoàn thành tốt đồ án
này. Những sản phẫm những kết quả đạt được ngày hôm nay tuy không có vì lớn lao.
Nhưng đó là những thành quả của năm học tập. Là thành công đầu tiên của chúng em
trước khi ra trường .
Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn nên có nhiều thiếu sót, rất mong có sự chỉ
bảo tận tình của các thầy cô giáo cũng như bạn bè để bản đồ án này được hoàn thiện
hơn.
Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu xắc đến các thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện
tử đặc biệt là cô giáo Nguyễn Thị Luyến và thầy giáo Giang Hồng Bắc đã tận tình giúp
đỡ tạo điều khiện cho chúng em hoàn thành đồ án này.
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ SẤY 9
1.1.1. Đặt vấn đề : 9
1.1.2.Ưu điểm của lò sấy 9
1.1.3.Nhược điểm của lò điện : 10
1.1.4 Thông số của lò sấy 10
1.2.1. Các yêu cầu cơ bản về lò sấy : 10
1.2.2. Vỏ lò : 10
1.2.3. Lớp lót : 11
1.2.4. Dây nung : 11
1.2.5. Hình vẽ nguyên lý lò sấy : 12
12
1.3.1. Nguyên lí hoạt động của lò sấy: 12
1.3.2. Tổn thất nhiệt trong lò sấy : 12
1.4.1. Phương pháp dùng máy biến áp: 13

1.4.2. Phương pháp dùng rơle : 13
1.4.3. Phương pháp dùng rơle kết hợp với Thysistor : 13
1.4.4. Phương pháp dùng hai Thysistor mắc song song ngược 13
1.4.5. Phương pháp dùng triac 13
1.5.1 Lý thuyết: 14
1.5.2 Thực nghiệm 14
CHƯƠNG II:TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 18
2.3.1.Cấu trúc bên trong của AT89C51 19
2.3.2.Chức năng các chân trong vi điều khiển AT89C51 : 21
2.3.3 Tổ chức bộ nhớ 23
2.3.4. Các thanh nghi có chức năng đặc biệt 27
2.3.5. Bộ nhớ ngoài 30
2.3.6. Lệnh reset 32
2.3.7 Hoạt động của bộ định thời 33
2.3.8. Hoạt động post nối tiếp: 39
2.3.9. Hoạt động ngắt 42
2.3.10. Ngôn ngữ lập trình C cho vi điều khiển 89C51 44
3.2.2. Một số bộ PID xấp xỉ từ liên tục sang số 56
PHẦN MỞ ĐẦU
1.Cơ sở lựa chọn đề tài.
Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số các hệ
thống điều khiển đã dần dần được tự động hóa. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi điều
khiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống điều khiển cơ khí
thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay thế bằng các hệ thống điều
khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước.
Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống chế
nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng. Vì nắm bắt được nhiệt độ
làm việc của cả một hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được tình trạng làm
việc của hệ thống. Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được những hư hỏng có thể xảy
ra.

Đối với vấn đề khống chế nhiệt độ thì trong các hệ thống điều khiển trong công
nghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh nhất
bởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những bộ PID số.
Và hiện nay nền nông nghiệp đang rất phát triển, một yêu cầu được đặt ra là khi nông
sản, thực phẩm không bán được thì vấn đề bảo quản sao cho tốt nhất Với yêu cầu đó thì
chúng ta nghĩ ngay đến lò sấy để bảo quản nông sản, lương thực.
Để đáp ứng được yêu cầu đo và khống chế nhiệt độ tự động của lò sấy thì có rất nhiều
phương pháp để thực hiện, qua quá trình học và nghiên cứu khảo sát vi điều khiển 89C51
thì thấy rằng vi điều khiển có ứng dụng rất tốt và việc đo và khống chế nhiệt độ lò sấy, và
muốn hệ thống chính xác đạt được hiệu quả nhanh nhất thì không thể thiếu được bộ điều
khiển PID số. Được sự đồng ý của khoa Điện - Điện tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ
Thuật Hưng Yên. Nhóm chúng em tiến hành thực hiện đề tài:
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬ
DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID
Các hệ thống điều khiển khi thiết kế đều yêu cầu thỏa mãn chất lượng đặt ra, các chỉ
tiêu chất lượng phai tốt nhất theo một nghĩa nào đó. Trong trường hợp tổng quát, các chỉ
tiêu tối ưu của một hệ thống điều khiển thường được gọi là tiêu chuẩn tối ưu, các tiêu
chuẩn tối ưu đó là:
0 Thời gian quá độ ngắn nhất.
1 Độ quá điều chỉnh nhỏ nhất.
2 Sai lệch tĩnh nhỏ nhất.
3 Cấu trúc nhỏ nhất.
4 Năng lượng tiêu thụ trong hệ thống ít nhất.
Việc nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động luôn là chỉ tiêu quan tâm đầu
tiên của các nhà thiết kế. Xuất phát từ chỉ tiêu đó nhiều lý thuyết điều khiển hiện đại ra
đời thay thế cho những lý thuyết cũ .
2. Đối tượng nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là lò sấy: Trong thực tế và trong công nghiệp các lò
sấy thường có công suất rất lớn quán tính lớn, tầm nhiệt hoạt động rộng và có nhiều cách
đốt nóng khác nhau như dùng lò xo, khí đốt, sóng cao tần Khi điều khiển nhiệt độ, đặc

tính cần chú ý là độ quán tính năng suất tỏa nhiệt ra môi trường. Tính chất của lò sấy phụ
thuộc vào thể tích, vật liệu cách nhiệt và nguồn nhiệt.
Nhiệt độ buồng lò không hoàn toàn động điều nên việc xác định nhiệt độ còn phụ
thuộc nhiều vào vị trí đặt bộ cảm biến nhiệt độ. Ở đây đối tượng điều chỉnh chính là nhiệt
độ gió nóng mà được đốt nóng bởi cuộn dây trong lò sấy. Nên vị trí đặt cảm biển phải đặt
tại nơi đo nhiệt độ gió nóng.
3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu.
Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau:
- Tổng quan lý thuyết vi điều khiển, điều khiển số( bộ PID số).
- Đặc điểm công nghệ của lò sấy.
- Thiết kế hệ thống sử dụng bộ PID số để điều khiển nhiệt độ lò sấy.
- Khảo sát và mô phỏng.
- Kết luận.
Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 5 chương.
Chương I: Giới thiệu chung về lò sấy.
Chương II: Tổng quan về họ vi điều khiển.
Chương III: Tổng quan về bộ PID số.
Chương IV: Thiết kế và thi công.
Chương V: Kết luận.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Nghiên cứu lý thuyết điều khiển số ( bộ PID số).
- Nghiên cứu về đối tượng điều khiển.
- Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển.
- Khảo sát và mô phỏng trên phần mềm Matlab và Simulink.
5. Phương pháp nghiên cứu.
- Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển.
- Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết.
- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu.
6. Sơ đồ tổng quan của hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sấy.
Nhiệm vụ công việc từng phần:

5 Lò sấy: Miêu tả được mô hình lò sấy, ưu và nhược điểm của lò sấy, các phương
pháp điều khiển nhiệt độ cho lò sấy và nhận dạng đối tượng.
6 Cảm biến: Chọn loại cảm biến thích hợp để sử dụng. Nêu ra đặc điểm cấu tạo và
tính chất của cảm biến.
7 Khối KD tín hiệu: Mục đích để KD tín hiệu từ cảm biến nằm trong khoảng 0 – 5V,
để có thể đưa vào bộ biến đổi ADC.
8 ADC: Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số đưa vào vi điều khiển.
9 Vi điều khiển: Thực hiện yêu cầu của đề tài.
10 Khổi hiển thị: Chức năng chính là hiển thị nhiệt độ của lò sấy và tín hiệu
đặt.
11 Khổi điều chỉnh nhiệt độ: Lấy tín hiệu từ vi điều khiển để quay lại điều
khiển cuộn dây trong lò sấy.
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ SẤY
1.1. Đặc điểm của lò sấy.
1.1.1. Đặt vấn đề :
Ngày nay cùng sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật thì kỹ thuật đã đem
lại cho con người những thành tựu to lớn. Giúp cho con người giải phóng được sức lao
động. Và đáp ứng xu thế đó vi điều khiển đã đáp ứng được những nhu cầu ấy và khẳng
định được vị thế vững chắc của mình trong mọi lĩnh vực. Điển hình trong công nghệ bảo
quản chế biến nông sản, thì việc ổn định nhiệt độ là yếu tố hàng đầu để nâng cao chất
lượng sản phẩm. Vì vậy ứng dụng của vi điều khiển trong tự động sấy các mặt hàng nông
sản là rất quan trọng , cụ thể ở đây là ổn định nhiệt độ đáp ứng được yêu cầu của người
mua, bảo quản nông sản được tốt hơn. Ngoài ra còn có thể giải phóng sức lao động
1.1.2.Ưu điểm của lò sấy.
Các lò sấy có nhiều ưu điểm thể hiện rõ như sau :
 Tạo được nhiệt độ cao .
 Đảm bảo tốc độ nung lớn.
 Nhiệt độ ổn đinh, dễ điều chỉnh tốc độ và nhiệt độ.
 Kết cấu kín.
 Có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.

 Vệ sinh, gọn nhẹ.
 Thích hợp khi sử dụng trong nhiều yêu cầu khác nhau.
1.1.3.Nhược điểm của lò điện :
Bên cạnh những ưu điểm đó lò điện còn có những nhược điểm cơ bản sau đây :
 Năng lượng điện có giá cao hơn so với các năng lượng khác.
 Yêu cầu trình độ cao khi sử dụng.
1.1.4 Thông số của lò sấy.
Thông số cho trước:
- Công suất lò sấy: P = 1,6 KW.
- Dải nhiệt độ: 0
0
C÷100
0
C
- Thể tích lò: V= 0,3m
3
.
1.2 Cấu tạo lò sấy.
1.2.1. Các yêu cầu cơ bản về lò sấy :
 Hợp lí về mặt công nghệ :Cấu tạo của lò sấy không những phù hợp với quá trình
công nghệ yêu cầu mà còn phải tính đến khả năng sử dụng nó với các quy trình công
nghệ khác nếu không làm tăng độ phức tạp trong thiết kế và giá cả không quá cao hơn.
 Hiệu quả về kĩ thuật: là hiệu suất cực đại của kết cấu khi nó có các thông số khác
xác định như kích thước, công suất, trọng lượng.
 Chắc chắn, tin cậy khi làm việc.
 Tiện lợi khi sử dụng.
 Rẻ và đơn giản khi chế tạo.
 Hình dáng nhỏ gọn, đẹp.
1.2.2. Vỏ lò :
Vỏ lò sấy là một khung cứng vững chủ yếu để chịu trọng tải trong quá trình làm việc

của lò mặt khác cũng là để giữ lớp cách nhiệt và đảm bảo sự kín hoàn toàn hay tương đối
của lò sấy.
Đối với các lò sấy làm việc với khí bảo vệ sự cần thiết của vỏ lò là phải hoàn toàn kín,
đối với lò bình thường sự kín của vỏ lò là để giảm tổn thất nhiệt và tránh được sự lùa của
không khí vào lò.
Khung vỏ lò thường cứng chắc đủ để chịu được trọng trải của lớp lót, tải lò và các chi
tiết cơ khí gắn trên vỏ lò.
Vỏ lò sấy có hai dạng cơ bản : dạng chữ nhật và dạng hình tròn.
0 Vỏ lò chữ nhật thường dùng trong các buồng lò băng tải và, lò liên tục, lò đáy
bước và lò đáy rung
1 Vỏ lò tròn được dùng trong cá lò giếng và lò chụp v v
Vỏ lò tròn chịu được tác dụng bên trong tốt hơn vỏ lò hình chữ nhật cùng một lượng
thép làm vỏ lò . Khi làm vỏ lò tròn người ta thường chọn độ dầy tương ứng của tấm thép
so với đường kính vỏ lò như sau:
Đường kính Độ dày tấm thép
1000-2000mm 3-6mm
2500-4000mm 8-12mm
4500-6500mm 14-20mm
Khi cần độ vững chắc cho vỏt lò người ta thường dùng vòng đệm tăng cường. Với vỏ
lò chữ nhật thì vòng đệm là chữ U hay chữ L, còn vòng đệm tròn thì dùng đai
Phương pháp gia công vỏ lò thường là hàn hay tán đinh
1.2.3. Lớp lót :
Lớp lót các lò sấy thường gồm hai phần: vật liệu chịu lửa và phần cách nhiệt
0 Phần vật liệu chịu lửa có thể xây dựng trên gạch tiêu chuẩn, gạch hình và gạch
đặc biệt tuỳ theo hình dạng và kích thước đã cho của buồng lò, cũng có khi người ta dầm
bằng các loại chịu lửa gọi là khối dầm , khối dầm có thể tiến hành ngay trong lò hay
ngoài nhờ các khuôn.
Phần vật liệu chịu lửa phải đạt các yêu cầu sau :
0 - Chịu được nhiệt độ cực đại của lò sấy.
1 - Có độ bền nhiệt đủ lớn khi làm việc.

2 - Có độ bền cơ học khi xếp vật nung và đặt thiết bị vận chuyển trong các điều
kiện làm việc đặc biệt.
3 - Đảm bảo khả năng gắn dây cung bền và chắc chắn.
4 - Có đủ độ bền hoá học khi làm việc chịu được tác dụng của khí quyển và vật
nung.
5 - Đảm bảo khả năng tổn thất nhiệt cực tiểu. Điều này đặc biệt quan trọng trong lò
làm việc có chu kì.
1 - Phần cách nhiệt thường nằm giữa vỏ lò và vật liệu chịu lửa. Mục đích chủ yếu
của phần này là giảm tổn thất nhiệt.Riêng phần cách nhiệt ở đáy còn yêu cầu độ bền cơ
học nhất định.Các yêu cầu cơ bản đối với phần cách nhiệt là :
• Hệ số dẫn nhiệt cực tiểu.
• Khả năng tích nhiệt cực tiểu.
• Ổn định về tính chất vật lí trong điều kiện làm việc xác định.
Phần cách nhiệt có thể xây bằng gạch chịu lửa hay điền đầy bằng xỉ, bông, bột amiang

1.2.4. Dây nung :
Theo đặc tính của lò sấy mà chia thành hai loại dây nung là kim loai và phi kim loại.
Dây nung có thể có hình tròn và hình băng
Dây nung là bộ phận phát nhiệt của lò làm việc ở điều kiện khắc nghiệt, đòi hỏi phải
đảm bảo các yêu cầu sau:
0 Chịu được nhiệt độ cao, ít bị oxi hoá ở điều kiện nhiệt độ cao.
1 Sức bền cơ học cao, không bị biến dạng ở nhiệt độ cao
2 Điện trở suất lớn.
3 Hệ số nhiệt điện trở phải nhỏ để khi nhiệt độ thay đổi thì điện trở của dây vẫn ổn
định .
4 Các tính chất dẫn điện phải ổn định hay ít thay đổi.
5 Các kích thước phải ít thay đổi khi sử dụng .
6 Dễ gia công, dễ hàn, ép khuôn.
7 Dây nung kim loại : là hợp kim Crôm-nhôm hay Crôm-Niken. Thường chế tạo
loại tròng hoặc loại băng.

8 Dây nung phi kim loại : phổ biến là cácbon-silic (SiC) hay disilic-molipden (MoSi
2
),
graphit và than …
1.2.5. Hình vẽ nguyên lý lò sấy :

Hình1.1: Mặt cắt ngang của lò sấy.
1: Lớp lót.
2: Vật nung (không thuộc kết cấu lò ).
3: Dây nung.
4: Vỏ lò.
Dây nung có thể bố trí trên nóc và dưới đáy lò sấy, trên thực tế có thể có nhiều cách bố
trí dây nung khác nhau, tuỳ theo yêu cầu kĩ thuật của từng loại lò sấy.
1.3 Nguyên lý làm việc của lò sấy.
1.3.1. Nguyên lí hoạt động của lò sấy:
Là dựa trên cơ sở khi có dòng điện đi qua một dây dẫn hoạc vật dẫn, thì ở đó sẽ toả ra
một lượng nhiệt theo định luật Junlenxơ:
Q=I
2
.R.t
Trong đó :
Q: Nhiệt lượng tính bằng Jun (J)
I : Cường độ dòng điện Ampe (A)
R : Điện trở ôm (
Ω
)
t : Thời gian giây (s)
Từ công thức trên có thể thấy R có thể đóng các vai trò sau:
Vật nung : Trường hợp này gọi là nung trực tiếp, ít gặp trong công nghiệp, thương chỉ
dùng khi mà vật nung công suất dạng đơn giản như thiết diện chữ nhật tròn

Dây nung : Khi dây nung được đốt nóng, nó sẽ truyền nhiệt cho vật nung bằng bức
xạ, đối lưu dẫn nhiệt hay phức tạp hơn. Gọi là nung gián tiếp.
Trường hợp này thường gặp nhiều trong thực tế công nghiệp cho nên nói tới lò điện
trở không thể không đề cập tới vật liệu làm dây nung, bộ phận phát nhiệt của lò.
1.3.2. Tổn thất nhiệt trong lò sấy :
Tổn hao nhiệt trong lò điện sấy là do các nguyên nhân sau đây :
0 - Do trao đổi nhiệt đối lưu của không khí trong và ngoài lò khi lò không kín.
1 - Do trao đổi nhiệt bức xạ của vỏ lò với môi trường xung quanh.
2 - Do tổn hao nhiệt khi mở cửa lò sấy khi thay đổi vật nung trong lò.
Chính các sự tổn hao này làm cho nhiệt độ trong lò không được ổn định, việc ổn định
nhiệt độ lò điện trở về bản chất chính là điều chỉnh công suất cung cấp nhiệt cho lò.
Nhiệm vụ chính của đồ án này cũng chính là thiết kế bộ ổn định nhiệt độ cho lò sấy.
Lò sấy của đồ án này hoạt động ở nhiệt độ 0-100
0
C tức là ở nhiệt độ trung bình, do đó
trao đổi nhiệt trong lò chủ yếu là trao đổi nhiệt đối lưu.
1.4 Các phương pháp điều chỉnh lò sấy.
1.4.1. Phương pháp dùng máy biến áp:
Đây là phương pháp điều chỉnh điện áp theo cấp, nó đòi hỏi biến áp phải có công suất
lớn. Phương pháp dùng máy biển áp để thay đổi mức điện áp cung cấp cho lò sấy là
phương pháp thô sơ ít dùng trong hệ thống điều khiển tự động.
1.4.2. Phương pháp dùng rơle :
Phương pháp này có đặc điểm là khống chế mức nhiệt độ, mức điện áp khác nhau
nhưng do rơle chỉ có tác dụng điều khiển ở một số thời điểm nhất định nên điều chỉnh
mang tính chất không liên tục. Mặt khác quá trình điều khiển luôn bị dao động phụ thuộc
vào các thời điểm đặt khác nhau, vì thế độ chính xác điều chỉnh không cao, rơle phải
đóng ngắt nhiều lần nên độ tin cậy kém. Tuy nhiên phương pháp này có ưu điểm: Đơn
giản, dễ nối phù hợp với yêu cầu công nghệ đòi hỏi độ chính xác không cao.
1.4.3. Phương pháp dùng rơle kết hợp với Thysistor :
Khi sử dụng phương pháp này thì khả năng điều chỉnh với các phạm vi khác nhau là

tương đối tốt. Tuy nhiên phương pháp này không thực hiện được bởi vì khi tiếp điểm của
rơle đống ta luôn có cả chu kỳ cung cấp cho tải nhưng khi mở nguồn thì cung cấp phía
Thysistor bị ngắt, do đó việc cung cấp cho lò chỉ hoàn toàn do Thysistor và như vậy
công suất đưa vào cho lò sấy chỉ điều khiển được ½ chu kỳ.
1.4.4. Phương pháp dùng hai Thysistor mắc song song ngược.
Khi có xung điều khiển thì hai Thysistor sẽ lần lượt mở cho dòng đi qua. Ta có thể
điều khiển cho Thysistor liên tục chuyển từ đóng sang mở tương ứng với công suất của lò
thay đổi từ giá trị Min- Max.
Phương pháp này cho phép điều chỉnh trong pham vi rộng, đáp ứng yêu cầu điều
khiển, độ chính xác điều khiển tương đối cao, độ nhạy và điều chỉnh tương đối lớn, có
khả năng điều chỉnh tương đối liên tục và điều đặn.
Phương pháp điều chỉnh Thysistor có thể điều khiển theo biên độ hoặc theo độ rộng
xung.
1.4.5. Phương pháp dùng triac.
Triac có chức năng giống hai Thysistor mắc song song ngược chiều vì vậy để đơn
giản mạch điều khiển công suất ta có thể dùng Triac thay cho hai Thysistor mắc
song song ngược.
Kết luận: Qua các phương pháp điều khiển lò sấy ta thấy phương pháp sử dụng Triac
là phù hợp nhất với đề tài đã được giao vì Triac có thể điều khiển liên tục, mach điều
khiển đơn giản hơn.
1.5 Nhận dạng đối tượng.
1.5.1 Lý thuyết:
Phương pháp lý thuyết là phương pháp thiết lập mô hình dựa trên các định luật có
sẵn về quan hệ vật lý bên trong và quan hệ giao tiếp với môi trường bên ngoài của đối
tượng, các quy luật này được miêu tả theo quy luật lý – hóa,quy luật cân bằng… dưới
dang nhưng phương trình toán học.
Trong thực tế người thiết kế thường nhận dạng đối tượng bằng phương pháp thực
nghiệm. Đối với lò sấy thì có thể dụng hai phương pháp để nhận dạng đối tương này là
phương pháp thực nghiệm và phương pháp lý thuyết. Nhưng khi sử dụng phương pháp lý
thuyết để xác định hàm truyền của đối tượng thì gặp rất nhiều khó khăn trong việc tổng

hợp các khâu động học và hàm truyền của đối tượng thường không chính xác do hệ thống
thường gồm rất nhiều khâu.Vì vậy, ta sử dụng phương pháp thực nghiệm sẽ khắc phục
được những kho khăn này.
1.5.2 Thực nghiệm.
Mô hình thực nghiệm của lò sấy.
Lò sấy khi có tín hiệu điện áp vào là U
t
thì sẽ có tín hiệu ra là nhiệt độ. Khi ta đặt giá
tri điện áp vào là 100% công suất của lò nhưng tại thời điểm đó thì nhiệt độ của lò chưa
thay đổi ngay, nó phải mất một khoảng thời gian nhất định để biến đổi năng lượng nhiệt
thành năng lượng điện và truyền, thời gian này được gọi là thời gian trễ và thời gian này
tạo nên khâu trễ của lò.
Nhiệt độ trong lò sẽ tăng dần cho đến khi tỉ lệ với điện áp đặt vào thì lúc này sẽ kết
thúc quá trình quá độ. Trong quá trình xác lập thì lượng ra là nhiệt độ luôn tỉ lệ với điện
áp đặt vào.
Hình 1.2: Đường đặc tính gần đúng của đối tượng.
* Tín hiệu vào U(t) = 1(t) là hàm bậc thang đơn vị và theo biến đổi Laplace thì
s
U
P
1
)(
=
.(1)
Tín hiệu ra của qúa trình được mô tả bằng phương trình.

)(
)(
τ
−=

tfC
t
:trong đó là thời giân trễ.
Chuyển chương trình sang dạng toán tử Laplace:

)(
.
)(
.
s
s
s
FeC
τ
−
=
Trong trong đó
)1()(
T
t
ektf
−
−=
là hàm quá độ của nhiệt độ được xác định dựa
vào đặc tính gần đúng của đổi tượng. Từ đó có ảnh của Laplace.

)1(
1
)(
Tss

k
T
s
k
s
k
F
P
+
=
+
−=
* Vậy tín hiệu ra:
).1(
.
.
)(
sTs
k
eC
s
s
+
=
−
τ
Theo định nghĩa ta có hàm truyền đạt của
đối tương.
sT
k

e
s
sTs
k
e
U
C
w
s
s
s
s
s
.1
.
1
).1.(
.
.
.
)(
)(
)(
+
=
+
==
−
−
τ

τ
Vậy đối tượng là khâu quán tính có trễ.
 Cách xác định tham số cho mô hình:
Ta có
τ
- là thời gian trễ của đối tượng.
Dựa trên (hình 1.2) ta có cách xác định tham số T gần đúng như sau:
1) Kẻ đường tiệm cận với y
)(t
tại t
∞→
để có y(
∞
), sau đó suy ra k =
0
)(
u
y ∞
.
2) Xác định điểm có tung độ bằng 0,623. y(
∞
) của y
)(t
.
3) Hoành độ của điểm vừa xác định đó chính là tham số T cần tìm.
 Bằng phương pháp thực nghiệm và qua nhiều lần làm thí nghiệm bằng mô hình
thực tế chúng em đã đo được các thông số trên cơ sở đó tìm hàm truyền của hệ thống:
Time 0 1p 2p 3p’ 4p 5p 6p 7p 8p 9p 10p 11p
T
0

(
0
C) 26 31 36 39 42 46 50 53 56 58 61 63
Time 12p 13p 14p 15p 16p 17p 18p 19p 20p 21p 22p 23p
T
0
(
0
C) 66 69 71 75 77 79 82 84 86 89 91 92
Time 24p 25p 26p 27p 28p 29p 30p
T
0
(
0
C) 94 96 97 98 99 99 99
Hình 1.10: Đặc tính động học của đối tượng.
Từ những thông số thu được ta xác định được hàm truyền theo cách xác định tham số
cho mô hình là ta biết đây là khâu quán tính bậc nhất có trễ dạng:

sT
K
sG
.1
)(
+
=
e
S.
τ
−

Để xác định được hàm truyền của đối tượng khi biết đường đặc tính trên ta sử dụng
phương pháp Ziegler – Nichols thứ nhất.
Hình 1.11: Cách xác định các thông số của đối tượng.
Ta có
τ
là khoảng thời gian đầu ra mà h(t) chưa có phản ứng ngay với kích thích 1(t)
tại đầu vào và có giá trị là
τ
= 15(s).
K là giá trị giới hạn k =
)(∞y
= 75.
T là khoảng thời gian cần thiết sau
τ
để tiếp tuyến của h(t) tại điểm
τ
= 15(s) đạt
được giá trị K. Khi đó T =780 (s).
Qua kết quả đó đối tượng có hàm truyền là:
s
sG
.7801
75
)(
+
=
e
S.15−
 Kết luận chương I:
Trong chương I này chúng em đã thực hiện được một số công việc sau:

12 - Mô tả được mô hình của lò sấy.
13 - Phân loại lò sấy.
14 - Ưu nhược điểm của lò sấy.
15 - Thông số của lò sấy.
16 - Nguyên lý hoạt động của lò sấy.
17 - Tổn thất nhiệt trong lò sấy.
18 - Phương pháp điều chỉnh lò sấy.
19 - Nhận dạng được đối tượng.
Qua đó chúng em thấy lò sấy có tính phi tuyến cao và quán tính của lò sấy lớn vì vậy
để điều khiển được nhiệt độ của lò sấy một cách chính xác thì việc nghiên cứu đặc điểm
của lò là hết sức quan trọng, nhất là việc nhận dạng chính xác được đối tượng để có thể
tính toán được thông số của bộ điều khiển PID.
Với việc nhận dạng đối tượng thì chúng em đã tiến hành nhiều lần làm thí nghiệm với
mô hình lò sấy, sau đó tìm được đường đặc tính và hàm truyền của hệ thống.
CHƯƠNG II:TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN
2.1.Giới thiệu:
Bộ vi điều khiển viết tắt là Micro-controller, là mạch tích hợp trên một chip có thể lập
trình được, dùng để điều khiển hoạt động của một hệ thống. Theo các tập lệnh của người
lập trình, bộ vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin, đo thời gian và
tiến hành đóng mở một cơ cấu nào đó.
Trong các thiết bị điện, điện và điện tử dân dụng, các bộ vi điều khiển, điều khiển
hoạt động của TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thọai, lò vi-ba … Trong hệ thống sản
xuất tự động, bộ vi điều khiển được sử dụng trong Robot, dây chuyền tự động. Các hệ
thống càng “thông minh” thì vai trò của hệ vi điều khiển càng quan trọng.
2.2.Lịch sử phát triển của các loại vì điều khiển.
Bộ vi điều khiển thực ra, là một loại vi xử lí trong tập hợp các bộ vi xử lý nói chung.
Bộ vi điều khiển được phát triển từ bộ vi xử lí, từ những năm 70 do sự phát triển và hoàn
thiện về công nghệ vi điện tử dựa trên kỹ thuật MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) ,
mức độ tích hợp của các linh kiện bán dẫn trong một chip ngày càng cao.
Năm 1971 xuất hiện bộ vi xử lí 4 bit loại TMS1000 do công ty texas Instruments vừa

là nơi phát minh vừa là nhà sản xuất. Nhìn tổng thể thì bộ vi xử lí chỉ có chứa trên một
chip những chức năng cần thiết để xử lí chương trình theo một trình tự, còn tất cả bộ
phận phụ trợ khác cần thiết như : bộ nhớ dữ liệu , bộ nhớ chương trình , bộ chuển đổi
AID, khối điều khiển, khối hiển thị, điều khiển máy in, hối đồng hồ và lịch là những linh
kiện nằm ở bên ngoài được nối vào bộ vi xử lí.
Mãi đến năm 1976 công ty INTEL (Interlligen-Elictronics). Mới cho ra đời bộ vi điều
khiển đơn chip đầu tiên trên thế giới với tên gọi 8048. Bên cạnh bộ xử lí trung tâm 8048
còn chứa bộ nhớ dữ liệu, bộ nhớ chương trình, bộ đếm và phát thời gian các cổng vào và
ra Digital trên một chip.
Các công ty khác cũng lần lược cho ra đời các bộ vi điều khiển 8bit tương tự như
8048 và hình thành họ vi điều khiển MCS-48 (Microcontroller-sustem-48).
Đến năm 1980 công ty INTEL cho ra đời thế hệ thứ hai của bộ vi điều khiển đơn chip
với tên gọi 8051. Và sau đó hàng loạt các vi điều khiển cùng loại với 8051 ra đời và hình
thành họ vi điều khiển MCS-51 .
Đến nay họ vi điều khiển 8 bit MCS51 đã có đến 250 thành viên và hầu hết các công
ty hàng dẫn hàng đầu thế giới chế tạo. Đứng đầu là công ty INTEL và rất nhiều công ty
khác như : AMD, SIEMENS, PHILIPS, DALLAS, OKI …
Ngoài ra còn có các công ty khác cũng có những họ vi điều khiển riêng như:
Họ 68HCOS của công ty Motorola
Họ ST62 của công ty SGS-THOMSON
Họ H8 của công ty Hitachi
Họ pic cuả công ty Microchip
2.3. Khảo sát bộ vi điều khiển AT89C51 từ ATMEL CORPOCATION
Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự như
nhau. Ở đây giới thiệu IC 8951 là một họ IC vi điều khiển do hãng Intel của Mỹ sản xuất.
Chúng có các đặc điểm chung như sau:
Các đặc điểm của 89C51 được tóm tắt như sau:
0 4 KB ROM
1 4 KB EPROM bên trong.
2 128 Byte RAM nội.

3 4 Port xuất nhập I/O 8 bit.
4 2 bộ định thời 16 bit
5 Mạch giao tiếp nối tiếp.
6 64 KB vùng nhớ mã ngoài
7 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài
8 Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn).
9 210 vị trí nhớ có thể định vị bit.
10 4µs cho hoạt động nhân hoặc chia.
2.3.1.Cấu trúc bên trong của AT89C51.
Phần chính của vi điều khiển 8051 / 8031 là bộ xử lí trung tâm (CPU: central
processing unit ) bao gồm :
0 - Thanh ghi tích lũy A
1 - Thanh ghi tích lũy phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia
2 - Đơn vị logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit )
3 - Từ trạng thái chương trình (PSW : Prorgam Status Word)
4 - Bốn băng thanh ghi
5 - Con trỏ ngăn xếp
0Ngoài ra còn có bộ nhớ chương trình, bộ giải mã lệnh, bộ điều khiển thời
gian và logic.
Hình 2.1 : Cấu trúc bên trong của AT89C51
Đơn vị xử lí trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ giao động, ngoài ra còn có khả
năng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngoài.
Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối điều khiển ngắt ở bên
trong. Các nguồn ngắt có thể là : các biến cố ở bên ngoài , sự tràn bộ đếm định thời hoặc
cũng có thể là giao diện nối tiếp.
Hai bộ định thời 16 bit hoạt động như một bộ đếm.
Các cổng (port0, port1, port2, port3 ). Sử dụng vào mục đích điều khiển.
Ơ cổng 3 có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với một bộ nhớ bên
ngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp, cũng như các đường ngắt dẫn bên ngoài.
TXD

*
RXD
*


T
1
*
T
2
*
P
0
P
1
P
2
P
3


____
INT1
INT0

TIMER2
TIMER1
Serial PORT

__ ____

EA RST PSEN ALE


Orther
Registers
128 byte
Ram
4K-ROM
4K-EPROM
Timer1
Timer2
Interupt
Control
BUS
Control
CPU
Serial
port
I/O ports
Oscill
ato
Giao diện nối tiếp có chứa một bộ truyền và một bộ nhận không đồng bộ, làm việc
độc lập với nhau. Tốc độ truyền qua ổng nối tiếp có thể đặt trong vảy rộng và được ấn
định bằng một bộ định thời.
Trong vi điều khiển 89C51 có hai thành phần quan trọng khác đó là bộ nhớ và các
thanh ghi :
Bộ nhớ gồm có bộ nhớ Ram và bộ nhớ Rom (chỉ có ở 8031) dùng để lưu trữ dữ liệu
và mã lệnh.
Các thanh ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trong quá trình xử lí. Khi CPU làm việc
nó làm thay đổi nội dung của các thanh ghi.

2.3.2.Chức năng các chân trong vi điều khiển AT89C51 :

Hình 2.2: Sơ đồ chân 89C51
 Port 0
Port 0 là cổng song song dùng cho hai mục đích, nó là các chân từ 32 đến 39.
Trong những thiết kế nhỏ nó được dùng trong cổng xuất nhập bình thường. Ở
những thiết kế có sử dụng bộ nhớ ngoài, nó vừa là bus dữ liệu vừa là byte thấp của
bus địc chỉ. Nó còn dùng chứa bytes mã khi nạp ROM nội.
 Port 1
Port 1 dành cho cổng xuất nhập và chỉ dành cho mục đích này mà thôi. Nó
dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi theo từng bit hoặc byte. Port 1 chiếm
các chân từ 1 đến 8.
 Port 2
Port 2 (chân 21 ÷ 28) là port có hai chức năng. Ngoài mục đích dành cho xuất nhập
thông thường nó còn dùng làm byte cao cho bus địa chỉ bộ nhớ ngoài.
 Port 3
Port 3 (chân 10 ÷ 17) là port hai chức năng. Bên cạnh chức năng xuất nhập, các bit
của port 3 còn có chức năng điều khiển. Chức năng các bit của port 3 và port 1 được mô
tả trong bảng 1
 PSEN (cho phép nạp chương trình).
89C51 có 4 chân tín hiệu điều khiển. PSEN là tín hiệu điều khiển được xuất ra ở chân
29. Tín hiệu điều khiển này cho phép lập trình ở bộ nhớ ngoài và thường được nối với
các chân OE của EPROM để đọc mã lệnh từ bộ nhớ ngoài vào thanh ghi lệnh của 8051.
Nó xuống mức thấp trong khi đọc lệnh. Mã lệnh đọc từ EPROM, qua bus dữ liệu, được
chốt vào thanh ghi của 8051. Khi thi hành chương trình từ ROM nội PSEN được giữ ở
mức cao (trạng thái không tác động).
 EA (truy xuất vùng nhớ ngoài).
EA là một tín hiệu vào có thể ở mức cao hay thấp. Nếu ở mức cao 8051 thi hành
chương trình ở ROM nội, 4K/8K chương trình. Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được
thi hành từ bộ nhớ ngoài. Đối với 8031/8231 EA phải được giữ ở mức thấp vì chúng

không có ROM nội. EA cũng chính là chân nhận điện áp mức cao để nạp EPROM nội.
 ALE (cho phép chốt địa chỉ).
ALE là tín hiệu được xuất ra ở chân 20, rất quen thuộc với những ai đã từng làm việc
với vi xử lý 8085, 8086 của Intel. 8051 dùng ALE để phân kênh cho bus địa chỉ và bus
dữ liệu. Khi port 0 được dùng làm bus dữ liệu và byte thấp của bus địa chỉ – ALE là tín
hiệu dùng để chốt địa chỉ vào thanh ghi chốt bên ngoài trong nữa đầu của một chu kỳ
máy. Sau đó Port 0 sẵn sàng để truy xuất dữ liệu trong nữa chu kỳ còn lại.
Xung ALE có tần số bằng
1
/
6
lần tần số bộ dao động nội và có thể dùng như một xung
clock cho mục đích nào đó khi hệ thống không làm việc. Nếu tốc độ 8051 là 12 MHz thì
tần số xung ALE là 2 MHz. Một xung ALE bị mất khi có một lệnh MOVX được thi
hành.
0 Ngõ vào dao động nội.
Bit Tên Chức năng
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
P1.0
P1.1
RXD
TXD
INT0

INT1
T0
T1
WR
RD
T2
T2EX
Nhận dữ liệu
Phát dữ liệu
Ngắt ngoài 0
Ngắt ngoài 1
Ngõ vào của Timer / couter 0
Ngõ vào của Timer / couter 1
Đọc dữ liệu từ bộ nhớ ngoài
Đọc dữ liệu vào bộ nhớ ngoài
Ngõ vào của Timer / couter 2
Bảng 1 : Chức năng của các chân điều khiển.
Ngõ vào dao động nội được mô tả như hình dưới đây, có một thạch anh được nối
với chân 19 (XTAL1) và 18 (XTAL2). Có thể mắc thêm tụ để ổn định dao động. Thạch
anh 12 MHz thường dùng cho họ MCs-51, trừ IC 80C31BH có thể dùng thạch anh lên
đến 16 MHz. Tuy nhiên, không nhất thiết phải dùng thạch anh mà ta có thể dùng mạch
dao động TTL tạo xung Clock đưa vào chân XTAL1 và lấy đảo của nó đưa vào XTAL2.
 RST (Reset).
Ngõ vào RST (chân 19) là chân master reset của 8051. Khi nó ở mức cao (trong
khoảng ít nhất 2 chu kỳ máy) các thanh ghi nội được nạp với giá trị tương ứng theo thứ tự
khởi động hệ thống.
 Nguồn cung cấp
AT89C51 sử dụng nguồn đơn 5V.
2.3.3 Tổ chức bộ nhớ.
89C51 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard : có những vùng cho bộ nhớ riêng biệt cho

chương trình dữ liệu. Như đã nói ở trên, cả chương trình và dữ liệu có thể ở bên trong
89C51, dù vậy chúng có thể được mơ rộng bằng các thành phần ngoài lên đến tối đa 64
Kbytes bộ nhớ chương trình và 64 Kbytes bộ nhớ dữ liệu.
Bộ nhớ bên trong bao gồm ROM (8051) và RAM trên chip, RAM trên chip bao gồm
nhiều phần : phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi
và các thanh ghi chức năng đặc biệt.
FFFF FFFF
Bộ nhớ Bộ nhớ
chương dữ liệu
trình
FF
được chọn được chọn
qua PSEN qua WR
Và RD
00 0000 0000
Hình 2.3 : Tóm tắt các vùng bộ nhớ của 89C51
Hai đặc tính cần lưu ý là :
Các thanh ghi và các port xuất nhập đã được xếp trong bộ nhớ và có thể được truy
xuất trực tiếp như các địa chỉ bộ nhớ khác.
Ngăn xếp bên trong RAM nội nhỏ hơn so với RAM ngoài như trong các bộ vi xử lí
khác.
Chi tiết về bộ nhớ RAM trên chip :
Như ta đã thấy trên hình sau, RAM bên 8051/ 8031 được phân chia giữa các bank
thanh ghi (00H – 1FH), RAM địa chỉ hóa từng bit (20H – 2FH), RAM đa dụng (30H –
7FH) và các thanh ghi chức năng đặc biệt (80H – FFH).
a. RAM đa dụng.
Địa chỉ byte Địa chỉ bit
7F
30
2F

2E
2D
2C
2B
2A
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
1F
18
17
10
0F
08
07
00
RAM đa dụng
7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
77 76 75 74 73 72 71 70
6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
67 66 65 64 63 62 61 60
5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
57 56 55 54 53 52 51 50

4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
47 46 45 44 43 42 41 40
3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
37 36 35 34 33 32 31 30
2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
27 26 25 24 23 22 21 20
1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
17 16 15 14 13 12 11 10
0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
07 06 05 04 03 02 01 00
BANK 3
BANK 2
BANK 1
Default register
Bank for RO÷R7
Bảng tóm tắt bản đồ vùng nhớ trên chip data 89C51.
Địa chỉ byte Địa chỉ bit
FF
F0
E0
D0
B8
B0
A8
A0
99
98
90
8D
8C

8B
8A
89
F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B
E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 ACC
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW
- - - BC BB BA B9 B8 IP
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3
AF - - AC AB AA A9 A8 IE
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2
SBUF
Not bit addressable
9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON
97 96 95 94 93 92 91 90 P1
TH1
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
88
87
83
82
81
80
8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCON
Not bit addressable PCON
DPH
DPL

SP
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
87 86 85 84 83 82 81 80 PO