Xây dựng module ghép nối với PC qua cổng ISA có các thông số sau analog input số kênh 6 kênh đơn; ADC8bit; điện áp lối vào 20÷20v; 10÷10v; 5÷5v; 2÷2v; 0 5÷0,5v xây dựng 1 chương trình trên máy tính cho phé

LỜI NÓI ĐẦU
Trong mấy chục năm qua , khoa học máy tính và xử lý thông tin có những
bước tiến vược bậc và ngày càng có những đóng góp to lớn vào cuộc cách mạng
khoa học kỹ thuật hiện đại. Đặc biệt sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kỹ
thuật số làm cho ngành điện tử trở nên phong phú và đa dạng hơn. Nó góp phần rất
lớn trong việc đưa kỹ thuật hiện đại thâm nhập rộng rãi vào mọi lĩnh vực của hoạt
động sản xuất ,kinh tế và đời sống xã hội. Từ những hệ thống máy tính lớn đến
nhứng hệ thống máy tính cá nhân , từ những việc điều khiển các máy công nghiệp
đến các thiết bị phục vụ đời sống hằng ngày của con người. Với mong muốn tìm
hiểu , ứng dụng những tiến bộ của khoa học kỹ thuật hiện đại vào phục vụ sản xuất
và phục vụ đời sống con người
Bằng những kiến thức đẵ học và được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo trong
bộ môn em đã hoàn thành thiết kế của mình tuy nhiên do trình độ còn hạn chế nên
không tránh khơi sai sót mong quý thầ cô chỉ bảo
Sau đây em xin trình bày thiết kế của mình
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
1.1. Giới thiệu về chuẩn giao tiếp ISA
1.2. Giới thiệu về các linh kiện sử dụng trong sơ đồ
1.1.1. Vi mạch ADC AD574A
* Các đặc điểm đặc trưng.
- Là bộ biến đổi A/D 12 bit hoàn chỉnh với nguồn tham chiếu tích hợp bên trong
- Giao diện tương thích bus của các bộ vi xử lý 8 – 16 bit
- Vùng nhiệt độ hoạt động
0
0
C tới 70
0
C với AD574AJ, K, L
-55
0
C tới 125

0
C với AD574AS, T, U
- Thời gian biến đổi lớn nhất là 35
µ
s
- Các phiên bản khác với chân ra tương thích có thể hoạt động ở tốc độ cao như: 15
µ
s với AD674B, 10
µ
s với AD1674
* Mô tả sản phẩm
AD574A là một bộ biến đổi ADC 12 bit hoàn chỉnh hoạt động trên nguyên lý xấp xỉ
liên tiếp, với bộ đệm đầu ra ba trạng thái cho phép ghép nối trực tiếp với bus của bộ
vi xử lý 8 hoặc 16 bit. Một bộ phát xung nhịp và điện áp tham chiếu có độ chính xác
cao được tích hợp trên chip.
Sơ đồ chân vi mạch AD574A
- AD574A có thể phối ghép với hầu hết các vi xử lý và các vi điều khiển 8 hoặc
16 bit. Bộ đệm đầu ra ba trạng thái đa chế độ cho phép ghép trực tiếp với bus
dữ liệu trong quá trình đọc và các lệnh biến đổi nhận được từ bus điều khiển.
12 bit của dữ liệu đầu ra có thể được đọc như là 1 dữ liệu 12 bit hoặc như 2
byte 8 bit (byte đầu với 8 bit dữ liệu, byte còn lại với 4 bit dữ liệu và 4 bi 0)
- Cung cấp 4 dải đo: 0 tới +10V và 0 tới +20V đơn cực, -5V tới +5V và -10V
tới +10V lưỡng cực
* Đấu nối dải đo đơn cực cho AD574A
AD574A chứa tất cả phần tử tích cực cần thiết để thực hiện biến đổi A/D hoàn
chỉnh. Vì thế, cho tất cả các vị trí, tất cả cần được nối với nguồn cấp (+5V,
+12V/+15V, và -12V/+12V), đầu vào tương tự, và lệnh khởi tạo quá trình biến
đổi, được thảo luận trong trang tiếp theo. Sự đấu nối đầu vào tương tự và định cỡ
là rất đơn giản; chế độ hoạt động đơn cực được biểu diễn như hình sau.
Chế độ hoạt động đơn cực của AD574A

Đầu vào tương tự được nối giữa chân 13 và chân 9 cho phạm vi đầu vào 0V tới
+10V, giữa chân 14 và chân 9 cho phạm vi đầu vào 0V tới +20V. AD574A rất dễ
điều chỉnh để cung cấp tín hiệu đầu vào vượt cao hơn nguồn cấp.
AD574A được thiết kế có độ sai lệch thông thường là ½ LSB so với độ chính xác
ở đầu vào tương tự.
* Hoạt động lưỡng cực.
Sự đấu nối như hình vẽ.
Chế độ hoạt động lưỡng cực của AD574A
ADC nối tiếp AD7524
Sơ đồ chân AD7524
Bộ biến đổi AD7524 làm việc theo nguyên tắc mạng điện trở R – 2R, với R =
100k
Ω
.
Vi mạch AD7524 được chế tạo theo công nghệ CMOS, do vậy dòng tiêu thụ
rất nhỏ (chỉ cỡ 1mA khi điện áp nguồn là 5V). Điện áp nguồn V
dd
có thể nằm trong
khoảng 5V tới 15V. Tất cả các lối vào ra đều tương thích TTL
Để đưa ra một tín hiệu Analog (0
÷
-U
REF
*
255
256
V
) ta cần đưa ra byte dữ liệu
đến các chân từ D0 đến D7, sau đó cần tạo ra một xung âm tại chân
WR

để lưu byte
dữ liệu đó vào D/A.
Điện áp so sánh U
REF
có thể là điện áp dương cũng có thể là điện áp âm, thậm
chí có thể đấu với một điện áp xoay chiều có biên độ thay đổi trong một phạm vi
giới hạn.
1.1.2. Giới thiệu về 74HC245
Bộ đệm bus 2 chiều 74HC245 gồm có 20 chân, ,bộ đệm chỉ hoạt động khi có tín
hiệu low ở chân 19.Nó có chứa 8 vi mạch đệm với các lối ra 3 trạng thái để trao đổi
thông tin giữa các đường dẫn bus dữ liệu theo 2 hướng. Hướng truyền dữ liệu được
xác định bằng chân DIR: DIR = 0, dữ liệu được chuyển từ B sang A. Việc chuyển
hướng dữ liệu cho phép quản lý đơn giản bằng tín hiệu /IOR. Ta có thể nối trực tiếp
ra chân DIR. Qua đó đảm bảo bộ đệm chỉ cho phép dữ liệu đưa vào từ bên ngoài
đưa lên bus dữ liệu của máy tính khi PC thực hiện một quá trình truy nhập đọc
(/IOR = 0)
1.1.3. Giới thiệu về 74HC688
Bộ giả mã địa chỉ 74HC688 so sánh các tín hiệu từ A0-A7 xem có thống nhất với
các địa chỉ của tín hiệu trên các chân tương ứng B0-B7.74HC688 so sánh hai trong
số tám bit xem có giống nhau không và khi các bit xếp kề sát đồng nhất sẽ tạo ra
một tín hiệu Low ở chân19.
1.1.4. Vi mạch 8255

8255A là vi mạch phối ghép được dùng rất phổ biến trong các mạch mở
rộng cổng vào ra song song.
Các chân tín hiệu của 8255:
- Reset: đặt trạng thái làm việc ban đầu cho 8255A.Chân này phải được
nối với tín hiệu Reset chung của toàn hệ(khi reset thì các cổng được định nghĩa là
cổng vào để không gây ra sự cố cho các mạch điều khiển).
- /CS:Chân chọn vỏ,được nối với mạch giả mã địa chỉ để đặt mạch

8255A vào một địa chỉ cơ sở nào đó.
A0,A1: Các chân tín hiệu địa chỉ cho phép chọn ra 4 thanh ghi bên trong
8255A:một thanh ghi để ghi từ điều khiển cho hoạt động của 8225A,và 3 thanh ghi
khac tương ứng với các cổng PA,PB,PC để ghi đọc các dữ liệu.Địa chỉ của cổng
chính là địa chỉ cơ sở của 8255A.
Bảng chân lý vi mạch 8255
A1 A0 RD WR CS Chức năng
0 0 0 1 0 Đọc cổng A
0 1 0 1 0 Đọc cổng B
1 0 0 1 0 Đọc cổng C
0 0 1 0 0 Ghi cổng A
0 1 1 0 0 Ghi cổng B
1 0 1 0 0 Ghi cổng C
1 1 1 0 0 Ghi từ điều khiển
X X X X 1 Bus D ở Z cao
X X 1 1 0 Bus D ở Z thấp
Có hai loại từ điều khiển cho 8255
- Từ điều khiển định nghĩa cầu hình cho các cổng PA, PB, PC
- Từ điều khiển lập/xóa từng đầu ra của cổng PC.
* Từ điều khiển định nghĩa cấu hình
Các cổng PA, PB, PC được chia thành 2 nhóm. Nhóm A gồm cổng PA và 4
bít cao của PC (gọi 4 bit này là CA), nhóm B gồm cổng PB và 4 bit thấp của cổng
PC (gọi 4 bit này là CB). Từ điều khiển dùng để điều khiển định nghĩa cấu hình các
cổng như sau.
1 MA1 MA0 A CA MB B CB
Trong đó:
- MA1, MA0: Là 2 bit định chế độ cho nhóm A
00: Chế độ 0
01: Chế độ 1
1x: Chế độ 2

- Bit A dùng để đặt cổng PA là cổng ra (A=0) hay cổng vào (A=1)
- Bit CA dùng để đặt 4 bit cao của cổng PC là cổng ra (CA=0) hay cổng vào
(CA=1)
- Bit MB là bit định chế độ làm việc cho nhóm B:
MB=0: Chế độ 0
MB=1: Chế độ 1
- Bit B để đặt cổng PB là cổng ra (B=0) hay cổng vào (B=1)
- Bit CB dùng để đặt 4 bit thấp của cổng PC là cổng ra (CB=0) hay cổng vào
(CB=1)
* Từ điều khiển lập/xóa bit PCi
0 0 0 0 C B A S/R
Trong đó:
- Các bit a, b, c dùng để chọn một trong 8 bit: PC0 … PC7 của cổng PC.
Bit được chọn sẽ có giá trị bằng bit S/R ( 0 hoặc 1). Bit S/R có thể được đặt là 0
hoặc 1 tại thời điểm ghi điều khiển.
Các chế độ làm việc của 8255A có thể được đặt bằng cách ghi nội dung vào
từ điều khiển ( thường được ký hiệu là CWR). 8255A có 4 chế độ làm việc.
- Chế độ 0: Vào/ra cơ sở. Trong chế độ này mỗi cổng PA, PB, PCH hay
PCL đều có thể được định nghĩa là cổng vào hoặc cổng ra.
- Chế độ 1: Vào ra có xung cho phép. Trong chế độ này mỗi cổng PA,
PB có thể được định nghĩa là cổng vào hoặc cổng ra với các tín hiệu móc nối do các
bit tương ứng của cổng PC trong cùng nhóm đảm nhiệm.
- Chế độ 2: Vào ra 2 chiều. Trong chế độ này chỉ riêng cổng PA có thể
được định nghĩa là cổng vào/ra 2 chiều với các tín hiệu móc nối do các bit của cổng
PC đảm nhiệm. Cổng PB có thể làm việc ở chế độ 1 hoặc 2.
- Lập xóa các bit cổng PC
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MODUL THEO YÊU CẦU
2.1. Thiết kế Modul chuẩn hóa điện áp.
2.1.1. Chuyển đổi cho kênh
±

20V (-20V to +20V)
Ta sử dụng mạch phân áp
R 1
3 0 0 R
R 2
1 0 0 R
- 2 0 V t o + 2 0 V
- 5 V t o + 5 V
Ta có U
ra
=
2
1 2
vao
R
U
R R+
Các thông số tính toán được trình bày ở trên
Sử dụng cầu điện trở đưa về dải điện áp cần thiết 0 – 5V
R 2
R 3
R 1
V C C
U e U a
Các thông số tính toán trình bày như hình dưới
R 3
1 0 0 k
R 4
1 0 0 K
- 5 V t o + 5 V 0 t o + 5 V

+ 5 V
max
a max
1
2
e
U
R
R U
=
2.1.2. Chuyển đổi kênh
±
10V (-10V to +10V)
Sủ dụng cầu điện trở
Nguyên lý và các thông số tính toán trình bày ở phần dưới
a. Nguyên lý.
R 2
R 3
R 1
U h
U aU e
Các thông số tính toán
R 2
5 0 K
R 3
1 0 0 K
R 1
1 0 0 K
U e U a
+ 5 V

2.1.3. Chuyển đổi kênh
±
5 (-5V to +5V)
Sử dụng cầu phân áp như các phần trên ta có các thông số tính toán như sau
R 3
1 0 0 k
R 4
1 0 0 K
- 5 V t o + 5 V 0 t o + 5 V
+ 5 V
2.1.4. Chuyển đổi kênh
±
2 (-2V to +2V)
Ta sử dụng mạch phân áp để chuyển về dải 0V to +2V
Các thông số tính toán được
R 2
1 0 0 k
- 2 V t o + 2 V 0 t o + 2 V
+ 2 V
R 1
1 0 0 K
Sau đó dùng mạch khuyếch đại thuật toán để đưa về dải 0 to +5V
Nguyên lý
9
109
R
RR
UU
vaora
+

=
ra
U
=5V
vao
U
=0 ÷2V
=>
2
3
9
10
=
R
R
chọn
9
R
=100 kΩ
=>
10
R
=150 kΩ
2.1.5. Chuyển đổi kênh
±
1 (-1V to +1V)
Ta sử dụng cầu điện trở để đưa về dải 0 to +1V
R 2
1 0 0 k
- 1 V t o + 1 V 0 t o + 1 V

+ 1 V
R 1
1 0 0 K
Sau đó dùng mạch khuyếch đại thuật toán để đưa về dải 0 to +5V
7
87
R
RR
UU
vaora
+
=
ra
U
=5V
vao
U
=0 ÷1V
=>
4
7
8
=
R
R
chọn
7
R
=50 kΩ
=>

8
R
=200 kΩ
2.1.6. Chuyển đổi dải -0.5V to +0.5V
Sử dụng mạch phân áp chuyển về dải 0 to +0.5V
R 2
1 0 0 k
- 0 . 5 V t o + 0 . 5 V 0 t o + 0 . 5 V
+ 0 . 5 V
R 1
1 0 0 K
Sau đó dùng mạch khuyếch đại thuật toán để đưa về dải 0 to +5V
R 2
0 t o + 5 V
+
-
U 5 A
2
1
3
1 17
R 1
0
0 - 0 . 5 V
1 2
1
ra vao
R R
U U
R

+
=
ra
U
=5V
vao
U
=0 ÷ 0.5V
=>
2
1
10
R
R
=
chọn
1
R
=10 kΩ
=>
2
R
=100 kΩ
2.2. Mạch ghép nối hoàn chỉnh.
2.2.1. Modul cơ sở vào ra 8 bit
2.2.2. Modul ghép nối với ADC
U 1 A
1 2
U 1 B
3 4

C 1
I N 1
R 1
R E S I S T O R
C L K
U 2
A D C 0 8 0 9
C L K
1 0
O E
9
E O C
7
D 0
1 7
D 1
1 4
D 2
1 5
D 3
8
D 4
1 8
D 5
1 9
D 6
2 0
D 7
2 1
S T A R T

6
A L E
2 2
V C C
1 1
R E F +
1 2
R E F -
1 6
I N 0
2 6
I N 1
2 7
I N 2
2 8
I N 3
1
I N 4
2
I N 5
3
I N 6
4
I N 7
5
A 0
2 5
A 1
2 4
A 2

2 3
D L 1
D L 2
D L 3
D L 4
D L 6
D L 7
D L 8
+ 5 V
D K 1
D K 2
D K 3
D K 4
I N 1
I N 2
I N 3
I N 4
I N 5
I N 6
- 1 0 V / + 1 0 V
+ 5 V
+ 5 V
C L K
I N 2
- 5 V / + 5 V
+ 5 V
D K 5
D L 5
I N 3
+ 2 V

- 2 V / + 2 V
+
-
5
6
4
1 1
7
I N 4
+ 2 V
- 1 V / + 1 V
+
-
5
6
4
1 1
7
R 7 6
I N 5
- 2 0 V / + 1 0 V
+ 2 V
- 0 . 5 V / + 0 . 5 V
+
-
5
6
4
1 1
7

I N 6
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ GIAO DIỆN VÀ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN
3.1. Giao diện điều khiển.
3.2. Phần mềm thực hiện
Dim dl(0 To 6) As Integer
Dim kq(0 To 6) As Integer
Dim ph(0 To 6) As Integer
Dim tt(0 To 6) As Integer
Dim i, j As Integer
Private Sub Command1_Click()
MsgBox "CHUONG TRINH DIEU KHIEN DO DIEN AP 6 KENH"
End Sub
Private Sub Command2_Click()
End
End Sub
Private Sub Command3_Click()
outportb &H303, 144
For i = 1 To 6
outportb &H302, dl(i)
dl(i) = dl(i) + 8
outportb &H302, dl(i)
dl(i) = dl(i) + 16
outportb &H302, dl(i)
kq(i) = inportb(&H300)
Next i
ph(1) = kq(1) / 6.4
tt(1) = ph(1) - 20
Text1.Text = tt(1)
ph(2) = kq(2) / 12.8
tt(2) = ph(2) - 10

Text2.Text = tt(2)
ph(3) = kq(3) / 25.6
tt(3) = ph(3) - 5
Text3.Text = tt(3)
ph(4) = kq(4) / 64
tt(4) = ph(4) - 2
Text4.Text = tt(4)
ph(5) = kq(5) / 128
tt(5) = ph(5) - 1
Text5.Text = tt(5)
ph(6) = kq(6) / 256
tt(6) = ph(6) - 0.5
Text6.Text = tt(6)
End Sub
Private Sub Form_Load()
dl(1) = 0
dl(2) = 1
dl(3) = 2
dl(4) = 3
dl(5) = 4
dl(6) = 5
End Sub
Kt lun
Sau nhiều ngày tìm hiểu và làm bài tập lớn dưới sụ hướng đẫn của các thầy và
bạn b›, em đã hoàn thành xong được đề tài này. Sau khi làm xong đã giúp cho em
có nhiều hiểu biết hơn về vi điều khiển và hoạt động của nó. Mặc dù em đã rất cố
gắng, xong do kiến thức còn hạn chế nên không thoát khỏi những sai lầm trong khi
thiết kế, mong thầy có thể chỉ ra những sai sót đó để em có thể lắm rœ hơn nữa về
vấn đề. Em xin chân thành cảm ơn.
Ti liu tham kho

[1] Bài giảng môn điều khiển sản xuất và tích hợp máy tinh - Thầy lưu hoàng minh ,
Trường ĐHHH Việt Nam
[2] Kỹ thuật ghép nối máy tính – Ngô diên tập , Nhà xuất bản khoa học – kĩ thuật
[4] Trang web: /> />Ngoài ra còn có một số tài liệu khác .