Dịch anh văn chuyên ngành cơ điện tử BKĐN

PHẦN ĐIỆN TỬ

CHAPTER 1: INTRODUCTION
Có rất nhiều hệ thống điều khiển có liên quan với các sự kiện thiết lập
trong chuyển động hoặc ngăn chặn chúng khi điều kiện nhất định được
đáp ứng. Ví dụ với máy giặt gia dụng, bộ sấy chỉ được bật lên khi có nước
trong thùng và đó là mức quy định. Như vậy điều khiển bao gồm tín hiệu kĩ
thuật số chỉ có hai mức tín hiệu .Trong hệ mạch kĩ thuật số cơ bản của
máy tính số và hệ thống vi xử lý. Có 2 tín hiệu đầu vào và đâu ra là 0 và
1. Bộ điều khiển ở đây được lập trình để cho đầu ra ở mức 1 khi cả 2 tín
hiệu đầu vào là mức 1.Cổng logic cơ bản xây dựng nên các mạch điện kĩ
thuật số. Và tổ hợp 2 hay nhiều công logic cơ bản đó lại để tạo ra cổng
logic khác đáp ứng chức năng yêu cầu.
LOGIC GATE
Cổng logic là nhưng thành phần cơ bản trong điện tử số. Chúng được sử
dụng để tạo ra
mạch kỹ thuật số và thậm chí ngay cả mạch tích hợp phức tạp. Ví dụ,
mạch tích hợp phức tạp này tạo thành 1 mạch hoàn chỉnh sẵn sàng mang
đi sử dụng cho bộ vi xử lý và
vi điều khiển là những ví dụ tốt nhất- bên trong nó đã được thiết kế sử
dụng một số cổng logic
Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ dạy cho bạn mọi thứ mà bạn cần biết
về cổng logic và những ví dụ về chúng.
Như bạn đã biết, trong điện tử số chỉ chấp nhận hai con số "0" và "1"
0 có nghĩa là điện áp 0 V, trong khi đó "1" có nghĩa là 5 V hoặc 3,3 V trong
các mạch tích hợp.Bạn có thể hiểu rằng "0" và "1" như một bóng đèn tắt
hoặc bật hay một công tắc lúc đóng và mở.
a. Cổng AND : giả sử chúng ta có 1 cổng cho đầu ra ở mức cao chỉ khi cả 2
đầu vào và đầu ra ở mức cao, những trường hợp khác cho đầu ra ở mức
thấp.Đây là được gọi là cổng logic AND
Chúng ta có thể hình dung cổng AND là 1 mạch điện gồm 2 công tắc

mắc nối tiếp nhau chỉ khi cả 2 công tắc a, b này đều đóng khi đó
mới có dòng điện.
Mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra của một cổng AND có thể được
thể hiện
dưới dạng của một phương trình, được gọi là phương trình Boolean.
Phương trình Boolean cho cổng AND
cổng được viết như sau:
A.B=Y
Ví dụ một chuông báo động chống trộm cho đầu ra sẽ có âm báo lên, khi
chuông được bật và khi đó cửa sẽ mở kích hoạt cảm biến.
Mối quan hệt giữa đầu vào và đâu ra của cổng logic có thể được trình bày
trong bảng trạng thái.Nó thể hiện mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra.
Chúng ta có thể viết bảng trạng thái như sau :
b.OR gate: Công logic OR có đầu vào là A và B cho đầu ra mức 1 khi A
hoặc B bằng 1. Chúng ta có thể hình dung cổng OR nà là một mạch điện
gồm 2 công tắc mắc song song.Khi 1 trong 2 công tắc A và B được đóng
lại mới có dòng điện đi qua.Cổng logic OR có thể có nhiều hơn 2 đầu vào.
Chúng ta có thể viết phương trình boolean cho 1 cổng OR đó là : A+B=Y
c.NOT gate: Cổng NOT chỉ có duy nhất 1 đầu vào và 1 đầu ra,nó cho đầu
ra mức 1 khi đầu vào bằng 0 và bằng 0 khi đầu vào là 1. Cổng NOT cho
đầu ra là cổng đảo của đầu vào và được gọi là bộ đảo.Đại diện cho cổng
not là 1 kí hiệu vòng tròn ở đầu ra.Vì vậy nếu chúng ta có 1 tín hiệu số ở
đầu vào thay đổi theo thời gian thì đầu ra có tín hiệu đảo lại. Phương trình
Boolean mô tả cổng NOT :
/A=Y
d.NAND gate: Cổng AND là sự kết hợp của 1 cổng AND theo sau là 1
cổng NOT.
Vì vậy khi đầu vào A,B bằng 1 thì đầu ra bằng 0, Những trường hợp khác
cho đầu ra ở mức 1. Cổng NAND chỉ là cổng AND với bảng trạng thái cho
đầu ra đảo ngược.

Nó tương ứng với 1 cổng NOT để đảo ngược tín hiệu khi tới cổng
AND.Hình dưới đây cho thấy KH của cổng NAND theo sau là một vòng
tròn của ở cổng AND
Phương trình mô tả cổng NAND :
/A.B=Y
Sau đây là bàng trạng thái:
e.Cổng NOR :Cổng NOR có thể được coi như sự kết hợp của một cổng
OR theo sau là 1 cổng NOT. Vì vậy khi đầu vào A hoặc B bằng 1 thì đầu ra
bằng 0.Đầu ra cổng OR được đảo lại.Nó có thể được coi như là 1 cổng OR
với 1 cổng NOT đảo ngược trước khi đến cổng OR. Hình dưới đây cho
thấy kí hiệu được sử dụng cho cổng NOR, Nó là biểu tượng theo sao vòng
tròn chỉ sự đảo ngược.
Phương trình boolean cổng NOR:
f.XOR gate: XOR viết tắt riêng của cổng OR.cổng XOR nó so sánh 2 giá trị
và nếu chúng khác nhau sẽ cho đầu ra =1, Hoạt động của cổng OR được
đại diện bới kí hiệu +. Vì vậy Y=A+B là phương trình boolean cho cổng
XOR.
Sau đây là bảng trạng thái của cổng XOR
g. XNOR gate: XNOR là viết tắt của riêng NOR và là một cổng XOR với
đầu ra được đảo lại. Vì vậy đầu ra sẽ =1 khi đầu vào có giá trị giống nhau
và = 0 , khi có giá trị khác nhau. Hoạt động XNOR được đại diện bởi các
biểu tượng (·).Phương trình Boolean cho cổng XNOR là:
A (·) B = Y

RESISTANCE(Điện Trở)
Điện trở của 1 đối tượng được đo bằng sự cản trở lại dòng điện đi qua đối tượng
đó.Một đối tượng đồng nhất về mặt cắt ngang đều có điện trở và nó tỉ lệ thuận với
chiều dài, tỉ lệ nghịch với diện tích mặt cắt ngang đó, và tỉ lệ thuận với điện trở
suất của vật liệu.
Được khám phá bới Georg Ohm vào cuối thập niên 1820, điện trở có khái niệm

tương đồng với định nghĩa cơ học ma sát.Trong đơn vị đo lường quốc tế điện trở
được đo bằng Ohm và kí hiệu là Omega. Số lượng đối ứng của điện trở được đo
bằng Siemens kí hiệu là S.
Điện trở của một đối tượng được xác định bởi dòng điện đi qua đối tượng đó, điện
áp chạy qua nó tuân theo định luật Ohm:
R: là điện trở của đối tượng đó được đo bằng Ohms tương đương với J.s/c2
V: là điện áp qua đối tượng đó đo bằng Volt
I: là dòng điện qua đối tượng đó đo bằng amperes
Chúng ta biết rằng vô kế và ampe kế được sử dụng để đo điện áp và dòng
điện.Còn ohm kế được sử dụng để đo điện trở.Vậy chúng ta phải làm gi?khi chúng
ta không có không có ohm .
Hệ thống mã màu của điện trở gồm 3 màu sắc nó chỉ ra giá trị điện trở của nó.Đôi
khi có màu sắc thứ 4 nó cho biết giá trị dung sai của điện trở.Bằng cách đọc các mã
màu theo 1 trình tự nhất định và thay thế những giá trị tương ứng của mã màu
trong bảng, Ngay lập tức bạn có thể biết được giá trị trị điện trở đó. Mỗi bảng màu
thể hiện 1 số và thứ tự của bảng màu trình bay theo một giá trị.2 vạch đầu tiên chỉ
ra 1 số. vạch thứ 3 là 1 phép nhân hay là 1 số 0.trong hầu hết các trường hợp có 4
dải màu .Tuy nhiên 1 điện trở đòi hỏi độ chính xác nhất định có 5 màu, nó cho biết
nhiều giá trị sai số.
CAPACITOR(TỤ ĐIỆN)

Tụ điện (Trước đây còn được gọi là bộ tụ điên) là linh kiện điện tử thụ động
2 chân dùng để lưu trử năng lượng điện trường. Về hình thức thực tế tụ
điện khác nhau nhưng về cơ bản có ít nhất 2 lớp và được phâ n cách bởi
chất điện môi(Chất cách điện ) Ví dụ cấu trúc của nó thường gồm 2 lớp
kim loại mỏng được phân cách bởi 1 lớp mỏng chất cách điện.Tụ điện
được sử dụng rộng rãi trong cách bộ phận mạch điện và trong nhiều thiết
bị điện.
Khi có điện áp khác nhau đặt vào dây dẫn điện từ trường sẽ phát triển
như điện môi gây ra điện tích + trên 1 bản và điện tích – trên bản còn lại.

Năng lượng này được lưu trử dưới dạng điện trường.Một tụ điện lý tưởng
được đặc trưng bởi 1 giá trị không đổi duy nhất, điện dung, được đo bằng
farads.Đây chính là tỉ ố giữa điện tích trên dây dẫn và sự chênh lệch giữa
điện áp khác nhau của chúng
Điên dụng có giá trị lớn nhất khi khoảng cách 2 cặp cực hẹp diện tích tiếp xúc 2
mặt lớn, do đó dây dẩn tụ thường được gọi là tấm,…… Trong thực tế, điên môi
giữa các tấm có xuất hiện một khoảng dòng rò nhỏ và có một giới hạn bền trường
điện từ, kết quả có một điện áp đánh thủng, trong khi dây dẩn và vật chỉ thị xuất
hiện điện trở xuất và điện cảm không mong muốn.
Tụ điện được sử dụng rộng rải trong mạch điện tử nó cản dòng điên 1chiều trong
khi cho phép dòng xoay chiều đi qua, Trong mạch lọc, Làm phẳng đầu ra nguồn
cung cấp, trong mạch khuếch đại nó điều chỉnh tần số của radio và nhiều ứng dụng
khác
Một tụ điện bao gồm 2 chân dẩn điện được ngăn cách bởi vùng ko dẩn điện. Vùng
ko dẩn điện được gọi là điện môi. Trong điều kiện đơn giản, điện môi như là vật
cách điện. Ví dụ của diện môi như thủy tinh, giấy……vùng nghèo hóa học đồng
nhất của chất bán dẩn của dây dẩn. Một tụ điện được giả định như độc lập và cách
ly, khong lien kết với điện tích và bị ảnh hưởng của điện từ trường bên ngoài. Vật
dẩn giử điện tích cùng dấu và trái dấu trên bề mặt đối diện của chúng, và điện môi
phát triển như một trường điện.Trong hệ đo lường quốc tế đơn vị điện dung
…………………….
Một tụ điện lý tưởng là hoàn toàn đặc trưng bởi một điện dung C không đổi, được
định nghĩa là tỷ lệ phí ± Q trên mỗi dây dẫn điện áp V giữa chúng…
LIGHT EMITTING DIODE(DIOT PHÁT QUANG)
LED, viết tắt của Light-Emitting-Diode có nghĩa là “đi-ốt phát
sáng” là một nguồn sáng bán dẫn .LED được sử dụng như đền
chiếu sáng trong nhiều thiết bị và càng ngày được sữ dụng cho
nhiều thiết bị chiếu sáng khác.Và nó được giới thiệu vào năm
1962 như là 1 linh kiện điện tử, ban đầu led phát sáng với cường
độ thấp với ánh sáng đỏ, nhưng các phiên bản hiện đai cho thấy

có thể phát ra dạng tia cực tím và các bước sóng hồng ngoại với
độ sáng rất cao.
Khi điot phát quang này được phân cực thuận ( bật ), các electron
có khả năng
tái hợp với các lỗ trống điện tử bên trong thiết bị, giải phóng năng
lượng dưới dạng các hạt photon.Hiện tượng này được gọi là hiệu
ứng phát quang và màu sắc của ánh sáng (tương ứng với năng
lượng của các photon) được xác định bởi khoảng cách năng lượng
của chất bán dẫn.Lled thường có kích thước nhỏ (dưới 1mm). và
cấu tạo của nó được tích hợp để dụng cá mô hình bức xạ .Led có
rất nhiều lợi thế hơn so với các đèn sợi đốt nó tiêu thụ năng lượng
thấp, tuổi thọ cao, kích thước nhỏ gọn, và chuyển đổi nhanh
chóng led công suất lớn để chiếu sang phong tương đối là đắt
tiền và yêu cầu dòng điện và nhiệt độ chính xác hơn so với các
bóng đèn huỳnh quang
LED được sủ dụng rất đa dạng trong ngành hàng không, chiếu
sáng ô tô (đặc biệt là đèn phanh , xi nhan, và hiển thị các chỉ số)
và sử dụng trong các đèn tín hiệu giao thông, led cho phép hiển
thị các chữ, và cảm biến, led có sự chuyển đổi cao rất hửu ích
trong thông tin liên lạc tiên tiến,led hồng ngoại được sử dụng
trong các thiết bị điều khiển từ xa các sp thương mại gồm tivi,
đầu đĩa dvd, các sản phẩm gia dụng.
//led 7 đoạn
Led bảy đoạn dùng chỉ led 7 thanh là 1 dạng khác của led dùng để
hiện thỉ các chử số thập phân hay phức tạp hơn nữa là led ma
trận điểm.led 7 đoạn được sủ dụng rộng rãi trong cac thiết bị điện
tử, đồng hồ số,đồng hồ điện và các thiệt bị hiển thị thông tin
dưới dạng số
Led 7 đoạn như tên của nó cho thấy, gồm 7 thanh.
……………………….

//Ledmatrix!!
Led ma trận hay một màn hình led lớn, có độ phân giải thấp các
chấm led, hửu ích các hiển thị thông tin công nghiệp, buôn bán
và các bafnphims led
A dot matrix display //1 màn hình led ma trận là thiết bị được sử
dụng để hiển thị thông tin về máy móc, đồng hồ, các chỉ số
đường sắt và nhiều thiết bị khác đòi hỏi phải có 1 màn hình hình
hiển thị và nhưng thiết bị có độ phân giải thấp
BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR(BJT- Tranzito lưỡng cực)
Transistor lưỡng cực(BJT) là 1 linh kiện điện tử bán dẫn 3 chân, cấu trúc
của nó pha tạp chất bán dẫn sử dụng trọng mạch khuếch đại hoặc các ứng
dụng đóng ngắt.
Transistor lưỡng cực nó được đặt tên như vậy bởi vì hoạt động của nó liên
quan tới cả lổ trống và các hạt electron. Dòng dịch chuyển của các hạt điện
tích trong BJT được khếch tán hai hướng giữa vùng tiếp giáp giữa 2 khu
vực có nồng độ pha tạp khác nhau. Chế độ này hoạt động trái ngược với
transistor bán dẫn đơn cực, như transistor hiệu ứng trường Đa số dẫn điện
bằng các hạt dẫn.Phần lớn BJT có dòng chảy từ cực Colect được khuếch
đại lên tới cực E chủ yếu bằng các hạt electron là thiểu số

NPN TYPE( LOẠI NPN)
NPN là một trong 2 loại transistor lương cực, bao gồm lớp bán dẫn pha tạp
P( cực B) ở giữa và 2 lớp bán dẫn N pha tạp. Chỉ một dòng điên nhỏ ở cực
nền B nó được khuếch đại ra cực góp C, cực E. Transistor NPN đóng khi
cực B được kéo cao so với cực emitter. Và hầu hết dòng dẫn điện đa số
bởi hạt electron di chuyển từ cực C->E trong vùng bán dẫn P.Hầu hết các
transistor lượng cực được sự dụng ngày nay là NPN vì có tính linh động
cao hơn các lổ trông trong bán dẫn cho phép nhiều hơn dòng chảy hoạt
động nhanh hơn.kí hiệu để dễ nhớ cho npn này là dấu mũi tên và bên
ngoài là vòng đó chính là transistor NPN.

PNP TYPE(LOẠI PNP)
Loại khác của BJT là PNP , bao gồm 1 lớp bán dẫn N pha tạp giữa hai lớp
bán dẫn P pha tạp. một dòng nhỏ ở cực nên b được khuếch đại lên ở đâu
ra là cực C.transistor PNP cực B được kéo thấp hơn so với cực Emitter
dấu mũi tên ở cực e PNP chỉ dòng chay từ e tới c khi nó hoạt động
CHAPTER 4: MICROCONTROLLER ( Vi Điều Khiển)
INTRODUCTION (Giới Thiệu)
Khi chúng ta được học những kiến thức mới về máy tính chúng ta phải tập
làm quen khả năng sử dụng những kiến thức máy tính mới đó, vàchúng ta
có thể học trên internet điều đó bằng cách nghiên cứu các cấu trúc phần
cứng bên trong đã được thiết kế ( Kiến trúc của thiết bị ) và biết thêm về
kích thước, số lượng của các thanh ghi.
Vi điều khiển là là 1 chíp đơn chứa bộ vi xử lý, chứa bộ nhớ chương trình
không xóa được(ROM or flash), bộ nhớ xóa được ra vào (RAM), xung clock
và chân điều khiển i/0.Được gọi là ‘1 chiếc máy tính trong chip ‘ và có hàng
tỉ các vi điều khiển được nhúng và vô số các sản phẩm đồ chơi, các thiết bị
di động hàng năm .Ví dụ, 1 phương tiên giao thông có thể sử dụng 70
hoặc hiều hơn nữa các vi điều khiển.
Intel MCS-51 (thường được gọi là 8051) là một kiến trúc Harvard, chíp đơn
vi điều khiể này được phát triển bởi Intel vào năm 1980 để sử dụng trong
các hệ thống nhúng. Phiên bản ban đầu của Intel đã được phổ biến trong
những năm 1980 và đầu những năm 1990.
Bây giờ Intel không còn sản xuất các MCS-51 ,Hiện tại thì các thiết bị nhị
phân vẫn phổ biến hơn
Ngoài các thiệt bị vật lý, một số công ty vẫn cung cấp MCS-51 được thiết
kế theo lõi IP sử dụng trong FPGAs hay ASICs .
Ban đầu họ MCS-51 được phát triên sử dụng công nghệ NMOS, những bản
sau trong tên xác định chữ C (vd 80c51) sữ dụng công nghệ CMOS và tiêu
thụ ít năng lượng hơn so với công nghệ NMOS. Phù hợp hơn với những
thiết bị chạy bằng pin.

IMPORTANT FEATURES(Tính năng quan trọng)
Cấu trúc của 8051 cung cấp nhiều chức năng (cpu,ram, rom, i/o, ngắt
logic, bộ định thời…) trong 1 gói.
*8bit alu ,tích lũy và 8bit thanh ghi, do đó nó được gọi là vđk 8bit
*8 bit dữ liệu bus-Nó có thể truy câp 8bit dữ liueej
*16 bit địa chỉ bus-nó có thể truy cập 216 đại chỉ bộ nhớ -64kbkb( 65536
địa chỉ) mỗi bộ nhớ của Ram và Rom.
*On chip Ram-128byte ( 128 byte bộ nhớ dữ liệu)
*ON chip ROM-4Kbyte(4Kbyte bộ nhớ chương trình)
*4 bit vào/ra 2 chiều
*Giao tiếp UATR( cổng nối tiếp)
*2 bộ đếm 16bit/bộ định thời
*2 mức ngắt ưu tiên
Chế độ tiết kiệm năng lượng( trên 1 số chất dẫn suất)
Đối với bất kì thiết bị điện tử nào thì việc thiết kế nguồn cung cấp điện
năng đóng vai trò rất quan trọng phù hợp cho hoạt động của nó.Trong
thiết kế này chúng tối sữ dụng nguồn cung cấp đầu vào là 220Volts xoay
chiều và điện áp này được chuyển đội thành 12vol 1 chiều AC bằng biến
áp, sau đó điện áp này thông quan các bộ lọc, cầu chỉnh lưu để chuyển đổi
thành điện áp DC .Và sau đó sử dụng ic ổn áp lm 7805,7812 để cho ra
điện áp tương ứng 5,12V liên tục và ổn định.
Vi điều khiển MCS-51 thường gồm 2 giao tiếp UATR, 2 hoặc 3 bộ định thời,
128 hoặc 256 byte dữ liệu RAM( 16byte của bit địa chỉ) 128 byte i/0, 512
byte dến 64KB bộ nhớ chương trình và Bộ nhớ mở rộng ngoài (Eram).
Trong bản thiết kế gốc của 8051 mỗi chu kì máy chạy 12xung clock và hầu
hết các lệnh được thực hiện trong 1 hoặc 2 chu kì máy. Với thạch anh
12MHz ,Trong 1 chu kì 8051 có thể thực hiện được 1 triệu lệnh /1S hoặc
50000 lệnh 2 chu kì trong mỗi giây.Để nâng cấp tốc độ xử lý của 8051
người ta sử dụng 6,4,2 hoặc thậm chí là 1 xung clock trong 1 chu kì máy
và có tần số lên đến 100MHz và có khả năng thực hiện rất nhiều lệnh

trong 1s. Tính năng hiện đại của 8051 được xây dựng, thiết lập bên trong
bộ định thời và phát hiện ra được Brown out, dao động trong chip, bộ nhớ
chương trình Flash ROM tự lập trình được bộ nhớ bên ngoài RAM, Mở rộng
thêm bộ nhớ chương trình, SPI, Giao tiếp cổng USB, CAN hoặc LIN bus, Bộ
điều xung,Bộ so sánh số,Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số,
Thời gian thực, Mở rộng thêm bộ đếm bộ định thời, Nhiều nguồn ngắt và
chế độ tiết kiệm năng lượng.
POWER SUPPLY FOR THE CIRCUIT(Mạch cung cấp )
Có 2 điều quan trọng trong mạch điện cung cấp cho vi điều khiển là :Điện
áp nguy hiểm(Brown out) có thể xảy ra bất cứ lúc nào tại thời điểm này
làm cho vi điều khiển ngừng hoạt động và nguồn điện áp cung cấp này sẽ
giảm xuống mức thấp nhất do tín hiệu điện bị nhiễu.
Trong vi điều khiển gồm nhiều nguồn cung cấp điện áp khác nhau, Trong
vi điều khiển thường có mạch điện Brown được xây dựng reset trong
đó.Mạch này sẽ thiết lập lại hoạt động của vđk khi điện áp giảm xuống
mức giới hạn.
Chân Reset thường được gọi là Master Clear Reset (MCLR) tác động phía
bên ngoài khi tín hiệu ở mức 1 hay mức 0 tùy thuộc vào từng loại
vđk.Trong trường hợp các Brown out này không được xây dựng trong vđk,
Để đơn giản chung ta có có thể kết nối với chân reset này.

HOW TO START WORKING?(Nguyên lý làm việc)
Vi điều khiển nó là công cụ tuyệt vời và không cần biết thêm nhiều kiến
thức bên trong nhưng vẫn có thể sử dụng nó.
Để tạo ra 1 thiết bị điều khiển bởi vi điều khiển, Điều đơn giản nhất là cần 1
chiếc máy tính, Chương trình biên dịch và thiết bị đơn giản để chuyển mã
từ máy tính đến chip , Mặc dù toàn bộ quy trình này thực hiện 1 cách logic,
thường gặp 1 số khó khăn Không phải vì quá phức tạp nhưng nó gồm
nhiều công đoạn, Nó cho thấy ở phía dưới.
Writing program in assembly language( Viết chương trình bằng

ngôn ngữ asm)
Để viết một chương trình cho vi điều khiển, phải sự dụng 1 chương trình
đặc biệtmôi trường Windows Nó có thể , nhưng nó chưa đủ Khi sử dụng
như một
phần mềm, có rất nhiều công cụ tạo điều kiện cho các hoạt động ( công cụ
mô phỏng đi kèm đầu tiên)… Nó đem lại lợi ích rõ ràng .Nhưng đó cũng là
một cách để viết một chương trình . Về cơ bản,Vấn đề chính đó là đoạn
văn bản Bất kỳ chương trình xử lý văn bản có thể được sử dụng cho mục
đích này. Vấn đề là để viết tất cả những lệnh đó được thực hiện bởi các vi
điều khiển, tuân thủ các quy tắc ngôn ngữ asem và viết câu lệnh chính
xác khi chúng được xác định. Nói cách khác, bạn chỉ cần thực hiện theo
các Ý tưởng chương trình. Tất cả sẽ đúng.
Để cho phép trình biên dịch của chung ta hoạt động thành công, điều cần
thiết là một tệp chứa chương trình phần mở rộng .asm trong tên của nó. Ví
dụ :Program .asm
Khi một chương trình chuyên dụng(maplap) được sử dụng. Phần mở rộng
này sẽ tự động thêm vào . Nếu bất kì 1 chương trình được xử lý bằng văn
bản (notepad) thì tệp này này khi sử dụng phải đổi tên và lưu lại ví dụ:
Program.txt -> Program.asm. .Thủ tục này không nhất thiết phải thực
hiện. Tệp này có thể được lưu ở định dạng ban đầu trong khi văn bản của
nó có thể được sao chép vào các lập trình viên để sử dụng tiếp.
Compiling a program( Biên dịch chương trình)
Vi điều khiển "không thể hiểu được " ngôn ngữ asm. Đó là lý do tại sao
phải cần 1 chương trình biên dịch sang ngôn ngữ máy. Nó sẽ đơn giản
hơn khi sử dụng 1 chương trình chuyên biệt ( MPLAB )và một trình biên
dịch trong phần mềm này sẽ được sử dụng. Đầu tiên click vào biểu tượng
tương ứng và một tệ có phần mở rộng .hex sẽ xuất hiện. Nó chứa một
chương trình tương tự, biên dịch thành ngôn ngữ máy mà vi điều khiển
hoàn toàn có thể hiểu. Tài liệu này được đạt tên là”mã hex” và đại diện
cho một chuỗi vô nghĩa các con số trong hệ thập lục phân

của hệ thống số. Trong trường hợp các phần mền khác ,chương trình viết
bằng hợp ngữ được sử dụng, phần mềm đặc biệt để biên dịch chương
trình phải được cài đặt và sử dụng như sau - thiết lập trình biên dịch ,Mở
tài liệu có đuôi mở rông .asm và biên dịch . Kết quả tạo ra 1 tài liệu có
phần mở rộng là .hex. Vấn đề duy nhất bây giờ là nó được lưu trử trong
máy tính của bạn
Programming a microcontroller( Nạp chương trình cho VĐK)
Để chuyển mã hex sang vi điều khiển .Điều cần thiết để cung cấp một
cáp cho giao tiếp nối tiếp và một thiết bị đặc biệt Gọi là mạch nạp chương
trình
Có 1 số cách để làm điều đó . Phần lớn các chương trình, các mạch điện
phục vụ cho mục đích này có thể được tìm thấy trên internet. Cách làm
như sau : mở tài liệu chứa mã hex. thiết lập một vài thông số và nhấp biểu
tượng cho biên soạn. Sau một thời gian , dịch thành một chuỗi các số 0 và
1 và nó sẽ được nạp vào vi điều khiển thông qua cáp kết nối nối tiếp và
các phần cứng.Nhưng gì còn lại là đặt con chíp được lập trình vào thiệt bị
đó. Khi đó chúng ta có thể thực hiện các thay đổi
trong chương trình nếu cần thiết, Và việc làm này có thể được lặp đi lặp lại
và không giới hạn số lần.
Development systems( Phát triển hệ thống)
Một thiết bị dùng để thự nghiệm chương trình có thể mô phỏng trong bất
kì môi trường nào được gọi là một phát triển hệ thống.Ngoài các mạch nạp
, nguồn cung cấp và các chân cắm vđk, phát triển hệ thống chứa các yếu
tố kích hoạt các chân vào và quan sát các chân ra.Phiên bản đơn giản
nhất là 1 nút nhấn và 1 led. Phiên bản lớn hơn nữa là đèn led hiển thị, lcd
hiển thị , cảm biến nhiệt độ và nhưng yếu tố khác cung cấp bởi thiết
bị . Các thiết bị ngoại vi có thể được kết nối với MCU thông qua jumper thu
nhỏ.Trong cách này , toàn bộ chương trình có thể được thử nghiệm trong
thực tế trong giai đoạn phát triển của nó, vì vi điều khiển không biết hoặc
quan tâm đến việc đầu vào của nó được kích hoạt bằng một nút nhấn hoặc

một bộ cảm biến tích hợp trong một thiết bị thực.
Phần 2 : Cơ khí
Chương 1: Giới thiệu
Cơ cấu truyền động
Cơ cấu truyền động là các thiết bị mà có thể đc coi như là bộ biến đổi chuyển động
mà trong đó chúng biến đổi chuyển động từ dạng này thành dạng yêu cầu khác. Ví
dụ như là chúng có thể biến đổi chuyển động thẳng thành chuyển động quay, hay
chuyển động theo 1 chiều thành chuyển động vuông góc, hay có lẽ là 1 chuyển
động thẳng qua lại thành 1 chuyển động tròn, như trong động cơ đốt trong có
chuyển động qua lại của pittong đc chuyển đổi thành chuyển động quay của trục
khuỷu và cũng như là của trục truyền động chính.
Các thành phần cơ khí có thể bao gồm việc sử dụng các hệ thống thanh, cam, bánh
răng, thanh răng-bánh răng, bộ truyền xích, bộ truyền đai, … Ví dụ bộ truyền thanh
răng-bánh răng có thể dùng để chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động
thẳng. các trục bánh răng song song có thể đc dùng để lagm giảm tốc độ trục quay.
Bánh răng nón có thể dùng để truyền chuyển động quay qua 1 góc 90 độ. 1 bộ
truyền đai răng hay bộ truyền xích có thể đc dùng để biến chuyển động quay quanh
1 trục thành chuyển động quay quanh 1 trục khác. Hệ thống bánh cam và thanh có
thể dùng để tạo ra đc các chuyển động mà đãđc quy định để biến đổi theo 1 cách cụ
thể.
Tuy nhiên, nhiều hoạt động mà trc đây đc tạo ra bằng việc sử dụng các cơ cấu
truyền động thì ngày nay thường bằng các hệ thống vi điều khiển với sự tiếp cận
của cơ điện tử. Ví dụ những bánh cam trên trục quay trc đây đc dùng trong máy
giặt gia dụng để tạo ra 1 chuỗi các hoạt động như mở van cho nước vào trong
thùng giặ, đóng nước lại, bật máy sấy lên, … Còn máy giặt hiện đại thì sử dụng hệ
thống vi điều khiển với bộ vi xử lý đc lập trình để bật các tín hiệu điều khiển lên
theo trình tự yêu cầu.
Trong khí các thiết bị điện tử giờ đây có thể đc thg` sử dụng cho nhiều chức năng
mà trc đây đc thực hiện bằng các cơ cấu truyền động, các cơ cấu này vẫn còn đc sử
dụng để cung cấp các chức năng sau:

1. Khuếch đại lực, ví dụ như lực đc khuếch đại bằng đòn bẩy.
2. Thay đổi tốc độ, chẳng hạn như thay đổi tốc độ bằng bộ truyền bánh răng.
3. Biến đổi chuyển động quay quanh 1 trục thành chuyển động quay quanh trục
khác, ví dụ như đai răng.
4. Các chuyển động đặc biệt, như chuyển động phục hồi lại nhanh.
Các loại chuyển động
Chuyển động của 1 vật rắn có thể đc coi như là 1 sự kết hợp của các chuyển động
tịnh tiến và chuyển động quay. Xét 3 hướng trong ko gian, 1 chuyển động tinh tiến
có thể coi như là 1 chuyển động mà có thể đc chia ra thành các thành phần dọc
theo 1 hay nhiều hơn trong 3 trục.1 chuyển động quay có thể đc coi như là 1
chuyển động quay có các thành phần quay quanh 1 hay nhiều hơn trong 3 trục tọa
độ. 1 chuyển đông phức tạp có thể là sự kết hợp giữa các chuyển động tịnh tiến và
chuyển động quay. Ví dụ như khi nghĩ về chuyển động cần thiết để nhặt cây bút
trên bàn. Chuyển động này có thể bao gồm casnh tay di chuyển tới bàn theo 1 góc
nào đó, chuyển động quay của bàn tay, và sau đó tất cả các chuyển động kết hợp
cùng với việc các ngón tay mở ra và di theo các chuyển động phức tạp.
1 khía cạnh quan trọng trong việc thiết kế các thành phần cơ khí đó là hướng và sự
săp xếp của các thành phần và các bộ phận. 1 vât thể tự do trong không gian có thể
di chuyển theo 3 hướng độc lập và vuông góc với nhau và cũng có thể xoay quanh
3 hướng đó. Ng ta nói nó có 3 bậc tự do (BTD). Số lượng các BTD là số các thành
phần chuyển động mà đc yêu cầu để tạo ra chuyển động đó.
Vấn đề trong thiết kế này thg` là làm giảm số lượng BTD và điều này yêu cầu 1 số
lượng và hướng của các lien kết. Nếu ko có bất kỳ lien kết nào thì 1 vật thể sẽ có 6
BTD. Ta cần 1 liên kết để hạn chế 1 BTD. Giả sử ta ko có lien kết thừa nào thì khi
đó số BTD sẽ là 6 trừ cho số liên kết. Tuy nhiên vẫn thg` có các lien kết thừa và vì
vậy đối với các liên kết trên 1 vật rắn ta có công thức cơ bản sau:
6 – số liên kết = số BTD – số các liên kết thừa
Do đó nếu 1 vật thể cần cố định, tức là ko có BTD nào, khi đó nếu ko có liên kết
thừa bào thì số lượng các liên kết cần là 6
Khái niệm đc sử dụng trong thiết kế đó là nguyên lý liên kết tối thiểu. Nguyên lý

này dùng trong việc cố định 1 vật thể hay hướng nó theo 1 loại chuyển động cụ thể
nào đó, thì số lượng các liên kết nên dùng là ít nhất, tức là ko nên có bất kì liên kết
thừa nào. Điều này thg` đc gọi là thiết kế động học.
Chương 2: Cam
Bánh cam là 1 vật thể quay hoặc dao động và bằng cách hoạt động như vậy nó sẽ
tạo ra các chuyển động qua lại hay dao động đến vật thể thứ 2, gọi là khâu bị dẫn
mà tiếp xúc với nó.
Khi cam quay thì khâu bị dẫn sẽ đc nâng lên, đứng im và hạ xuống, khoảng thời
gian của mỗi vị trí phụ thuộc vào hình dáng của bánh cam. Phần nâng lên của cam
là phần mà nâng khâu bị dẫn đi lên, biên dạng của nó quyết định khâu bị dẫn đc
nâng lên nhanh như thế nào. Phần hạ xuống của cam là phần mà đưa khâu bị dẫn
hạ xuống, biên dạng của nó quyết định khâu bị dẫn của cam hạ xuống nhanh ra
sao. Phần dừng của cam là phần cho phép khâu bị dẫn duy trì ở cùng 1 mức trong
1 khoảng thời gian đáng kể. phần dừng của cam là phần có bán kính ko đổi.
Hình dạng của cam cần để tạo ra 1 chuyển động cụ thể cho khâu bị dẫn sẽ phụ
thuộc vào hình dạng và loại khâu bị dẫn đc sử dụng. Bán kính từ trục quay của
cam đến điểm tiếp xúc của cam với khâu bị dẫn là khoảng cách của khâu bị dẫn tới
trục chuẩn là trục quay của cam.
Cam lệch tâm
Cam lệch tâm là loại cam tròn có tâm quay bị lệch. Nó làm cho khâu bị dẫn dao
động và là dao động điều hòa đơn giản và thg` đc dùng trong các loại máy bơm.
Các biểu đồ (từ 1 đến 7) dưới đây cho ta thấy cam quay ngc chiều kim đồng hồ.
Khi quay thì nó sẽ đẩy khâu bị dẫn phẳng lên trên và sau đó hạ nó xuống. Chuyển
động này rất đều đặn và ở tốc độ ổn định.
1 món đồ chơi đc làm dựa trên 1 chuỗi các bánh cam lệch tâm đc cho dưới đây.
Khi ta quay tay cầm thì trục và những bánh cam đc gắn trên đó cũng sẽ quay. Đc
đặt trên những bánh cam là nhiều cái đốt tượng trưng cho 1con rắn. Khi ccam quay
thì 1 vài khâu bị dẫn sẽ đc đẩy lên trong khi số còn lại sẽ hạ xuống. Các chuyển
động này cho ta cảm giác như con rắn đang bò đi.
Cam xoắn ốc

Những bánh cam lệch tâm thì cho phép khâu bị dẫn nâng lên hạ xuống từ từ. Tuy
nhiên với loại cam xoắn ốc đc sử dụng ở nơi mà khâu bị dẫn phải đc hạ xuống đột
ngột. Ví dụ cam xoắn ốc đc cho dưới đây quay ngc chiều kim đồng hồ. Nếu quay
theo chiều kim đồng hồ thì sẽ dẫn tới việc toàn bộ hệ thống bị mắc kẹt. Điều này
cho thấy rõ đc 1 nhc điểm khi sử dụng loại biên dạng cam này. Đồng thời để đảm
bảo quay đc êm thì đường tâm dọc của cam xoắn ốc cần đc đặt nhích qua trái 1
chút so với rãnh trượt.
Các biểu đồ dưới đây cho thấy sự quay của cam xoắn ốc. Khi quay 1 vòng hoàn
chỉnh, khâu bị dẫn sẽ vẫn giữ nguyên 1 mức trong gần 120 độ đầu tiên (biểu đồ 1
đến 4). Sau đó khâu bị dẫn sẽ nâng lên từ từ (biểu đồ 5 và 6) và đột ngột hạ xuống
khi nó đạt tới và vượt qua đỉnh của cam (biểu đồ 7).
Món đồ chơi ta thấy dưới đây có thành phần chính là 1 cái cam xoắn ốc. Khâu bị
dẫn đc kết nối vào cánh tay của nhân vật bằng 1 sợi dây nối. Khi cam quay, khâu
bị dẫn sẽ đi lên và dây nối sẽ nâng cánh tay lên. Điều này cho ta cảm thấy như là
nhân vật đang xúc nĩa thức ăn vào miệng. Khi bánh cam tiếp tục quay thì khâu bị
dẫn sẽ đột ngột hạ xuống và đồng thời cũng hạ cánh tay và cái nĩa xuống luôn.
Cam định hình
Biểu đồ dưới đây cho ta thấy 1 ví dụ cơ bản của loại cam định hình/cam tuyến tính
này. Khi biên dạng cam định hinhd di chuyển qua trái thì khâu bị dẫn sẽ di chuyển
lên xuống, khớp với biên dạng cam. Khi đó cam định hình sẽ đảo chiều và khâu bị
dẫn sẽ lại hạ xuống và đi lên.
1 ví dụ cụ thể hơn về cam định hình đc cho dưới đây. Khâu bị dẫn này ko giống
như thường vì nó có bánh lăn để giúp cho chuyển động của biên dạng cam và khâu
bị dẫn đc êm hơn. Nó còn có 1 cái lò xo phản hồi giúp đẩy khâu bị dẫn áp sát vào
biên dạng cam để đảm bảo rằng nó luôn chạy chính xác theo biên dạng cam.
Cái máy dưới đây là 1 loại máy đục lỗ, Khi mà cái cần gạt đc gạt xuống thì 1 hệ
thống bánh răng (gọi là hệ thanh răng và bánh răng) sẽ dịch chuyển cái biên dạng
cam định hình qua trái. Đồng thời nó cũng sẽ đẩy khâu bị dẫn xuống và đục 2 lỗ
lên mảnh giấy hay tấm bìa.
Cạnh của tấm cam định hình này đc tạo ra để tạo đc các chuyển động dọc khác cho

khâu bị dẫn của cam. Những loại cam định hình thg` đc sử dụng trong cái loại máy
móc thực hiện các chuyển động lặp lại giống nhau.
Chương 3: Bánh răng
Bộ truyền bánh răng là 1 hệ thống truyền động mà đc sử dụng rộng rãi để truyền và
biến đổi chuyển động quay. Chúng đc dùng khi cần thay đổi tốc độ hay momen
xoắn của các thiết bị quay. Ví dụ hộp tốc độ xe oto cho phép ng` lái xe điều chỉnh
đc tốc độ và momen theo yêu cầu của địa hình với công suất động cơ phù hợp.
Khi 2 bánh răng ăn khớp với nhau, bánh răng lớn thg đc gọi là spur hay crown gear
còn bánh răng nhỏ gọi là pinion
Xét 2 bánh răng đã ăn khớp với nhau A và B.
Nếu bánh A có 20 răng và bánh B có 40 răng thì khi đó bánh A phải quay 2 vòng
thì bánh B mới quay đc 1 vòng. Do đó vận tốc góc w
A
của bánh A phải gấp 2 lần
w
B
của bánh B,
Ví số răng trên mỗi bánh tỉ lệ với đg kính của nó nên chúng ta có thể viết:
Dfsdgfgfsdgdfgd
Do đó với những dữ liệu mà chúng ta đang đã xem xét thì bánh B phải có đg kính
gấp đôi bánh A. Thuật ngữ tỉ số truyền đc dùng cho tỉ số giữa vận tốc góc của 1
cặp bánh răng an khớp, Do đó tỉ số truyền của ví dụ trên là 2.
Bánh răng thẳng
Bánh răng thẳng hay bánh răng trụ tròn răng thẳng là loại bánh răng đơn giản nhất.
Chúng bao gồm 1 trục hay đĩa có răng, và mặc dù chúng ko phải dạng răng sườn
thẳng, nhưng cạnh của mỗi răng thì thẳng và đc xếp song song với trục quay.
Những cái bánh răng này có thể ăn khớp với nhau chính xác chỉ khi chúng đc lắp
trên các trục song song.
Bánh răng thẳng đc dùng trong nhiều thiết bị như sung vặn vít, đồ chơi quái vật
nhảy múa, máy phun nước vườn, đồng hồ dây cót, máy giặt và máy sấy quần áo.

Nhưng bạn sẽ ko tìm thấy chúng trong xe oto của mình đâu.
Điều này bởi vì bánh răng thẳng có thể rất ồn. Mỗi lần bánh răng này ăn khớp với
bánh răng khác thì những cái răng này sẽ va chạm vào nhau tạo ra tiếng ồn. Nó còn
tăng áp lực lên các răng đó.
Để làm giảm ồn và áp lực trong các bánh răng, hầu hết các bánh răng trong xe hơi
là bánh răng nghiêng.
Bánh răng nghiêng
Bánh răng nghiêng đc cải tiến để khắc phục các nhược điểm của bánh răng thẳng.
Cạnh dẫn của răng ko song song với trục quay mà tạo thành 1 góc so với nó. Ví
bánh răng này đc làm cong, nên góc này sẽ khiến cho hình răng mỗi răng như 1
đoạn của hình xoắn ốc. Bánh răng nghiêng có thể ăn khớp theo những hướng song
song hay chéo nhau. Trước đây thì các trục của loại bánh răng này song song với
nhau, đay là hướng phổ biến nhất. Còn sau này, các trục có thể không song song và
dạng này đoi khi đc gọi là bánh răng xoắn ốc.
Những cái răng có góc thì ăn khớp từ từ hơn so với bánh răng thẳng khiến chúng
chạy êm hơn và bớt ồn hơn. Với những bánh răng nghiêng song song thì mỗi cặp
răng tiếp xúc đầu tiên tại 1 điểm ở 1 bên của bánh răng rồi sau đó dần dần di
chuyển hết đường cung tiếp xúc dọc theo bề mặt răng và rồi lùi ra cho tới khi các
răng tách rời nhau tại 1 điểm ở bên đối diện. Trong bánh răng thẳng, các răng đột
ngột tiếp xúc theo đường dọc theo bề rộng của răng gây ra tiếng ồn và áp lực.
Ngược lại với bánh răng thẳng đc sử dụng cho những ứng dụng có tốc độ thấp và
những tình huống mà việc điều khiển tiếng ồn không quan trọng thì bánh răng
nghiêng đc dùng khi các ứng dụng có tốc độ cao, truyền công suất lớn, hay nơi mà
sự chống ồn là quan trọng. Tốc độ đc cho là cao khi vận tốc vòng chia vượt quá
25m/s.
1 nhc điểm của bánh răng nghiêng đó là tồn tại lực dọc trục và cần đc điều chỉnh
bằng các loại ổ chặn phù hợp, và 1 lực má sát lớn giữa các bánh răng ăn khớp thg`
đc cho them dầu bôi trơn.
Bánh răng chữ V
Bánh răng chữ V giải quyết đc vấn đề lực dọc trục của bánh răng nghiêng bằng

cách xếp 2 dãy răng theo hình chữ V. Mỗi bánh răng trong bánh răng chữ V có thể
coi như là 2 cái bánh răng nghiêng có ảnh phản chiếu đc xếp chồng lên nhau. Điều
này làm triệt tiêu đc lực dọc trục vì mỗi nửa của bánh răng chữ v sẽ đẩy vào hướng
đối diện nhau. Bánh răng nghiêng chữ V khó chế tạo hơn vì hình dáng phức tạp
hơn của chúng.
Đối với mỗi chiều quay,thì có thể có 2 cách sắp xếp 2 bánh răng hay 2 mặt răng
nghiêng có hướng đối diện nhau. Với cách định hướng thứ 1, mặt răng nghiêng đc
định hướng để lực dọc trục đc tạo ra bởi mỗi nửa bánh răng sẽ hướng ra khỏi tâm
bánh răng; cách sắp xếp này là ko ổn định. Trong cách định hướng thứ 2 mà cách
này là ổn định, thì các bề mặt bánh răng nghiêng đc định hướng để mà lực dọc trục
hướng vào đường tâm giữa của bánh răng. Trong cả 2 cách sắp xếp, khi mà các
bánh răng đc xếp đồng tâm thì tổng lực dọc trục trên mỗi bánh là bằng 0. Nếu các
bánh răng bị lệch tâm thì cách sắp xếp ko ổn định này sẽ tạo ra lực tổng hợp để
tách rồi bộ truyền bánh răng, trong khi dạng sắp xếp ổn định tạo ra 1 lực tổng hợp
chính xác. Nếu chiều quay bị đảo ngc thì chiều của lực dọc trục cũng bị đảo ngc,
và dạng ổn định sẽ trở thành ko ổn định hoặc ngc lại.
Bánh răng nghiêng chữ V ổn định có thể thay thế trực tiếp bánh răng thẳng mà ko
cần bất kì loại ổ đỡ nào.
Bánh răng nón.
Bánh răng nón có hình dáng giống như 1 cái nón với phần lớn đỉnh của nó bị cắt.
Khi 2 bánh răng nón ăn khớp với nhau, mà các đường sinh ảo của chúng gặp nhau
tại 1 điểm. Các đg tâm trục cũng cắt nhau tại điểm đó, và tạo thành 1 góc giữa các
trục này. Góc này có thể là bất kỳ giá trị nào trừ 0 và 180 độ. Bánh răng nón với số
răng bằng nhau và góc giữa các trục là 90 độ đc gọi là bánh răng tiêu chuẩn.
Răng của bánh răng nón có thể thẳng như răng của bánh răng thẳng, hay chúng
cũng có thể có nhiều dạng khác nhau. Răng của bánh răng côn xoắn đc uốn cong
dọc theo chiều dài răng và tạo 1 góc, tương tự như răng của bánh răng nghiêng
cũng đc nghiêng 1 góc so với răng của bánh răng thẳng. Bánh răng zerol có răng
đc uốn cong dọc theo chiều dài của chúng nhưng ko tạo thành 1 góc nghiêng. Bánh
răng côn xoắn có các ưu nhược điểm giống các họ bán răng thăng như bánh răng

nghiêng và bánh răng trụ thẳng. Bánh răng côn thẳng thg` đc sử dụng ở tốc độ dưới
5m/s (1000ft/phút) hay đối với các bánh răng nhỏ thì dưới 1000 vòng/phút.
Trục vít
Trục vít nhìn giống như con vít. 1 cái trục vít thg` ăn khớp với 1 bánh răng thẳng
hoạc bánh răng nghiêng, đc gọi là bánh vít.
Bộ truyền bánh vít trục vít thì đơn giản và nhỏ gọn để đạt đc momen xoắn lớn và tỉ
số truyền lớn. Ví dụ như bánh răng nghiêng thì thg` có tỉ số truyền giới hạn nhỏ
hơn 10:1 trong khi tỉ số truyền của bộ bánh vít trục vít thay đổi trong khoảng 10:1
tới 500:1. 1 nhược điểm của bộ này là có hiện tượng trượt, dẫn đến hiệu suất thấp.
Trục vít có thể coi như là 1 phần của bánh răng nghiêng, nhưng góc nghiêng của
nó thg` lớn (gần 90 độ) và nó thg` khá dài theo hướng trục, đây là những đặc điểm
làm cho nó giống như 1 con vít. Khác biệt giữa trục vít và bánh răng nghiêng đó là
vẫn còn 1 răng ăn khớp khi chúng quay hết 1 vòng xoắn. Nếu điều này xảy ra thì
đó là trục vít còn nếu không thì là bánh răng nghiêng. 1 cái trục vít có thể có 1
răng. Nếu cái răng đó quay liên tục trong vài vòng ta sẽ thấy như có nhiều hơn 1
răng nhưng thực chất vẫn là cái răng đó quay liên tục trong đoạn chiều dài trục vít.
Tên gọi của vít thường dùng: với loại vít 1 răng thì gọi là ren đơn; còn với loại có
nhiều hơn 1 răng thì gọi là ren nhiều đầu mối. Góc nghiêng của trục vít thg` ko đc
định rõ. Thay vào đó ng ta chỉ cho góc dẫn bằng 90 độ trừ cho góc nghiêng.
Trong bộ truyền bánh vít trục vít, trục vít luôn truyền động cho bánh vít. Tuy
nhiên nếu cố dùng bánh vít để truyền động cho trục vít thì có thể đc hoặc có thể ko
đc. Thực ra nếu góc dẫn nhỏ thì răng của bánh vít có thể dễ dàng hãm răng của trục
vít lại, bởi vì thành phần lực tiếp tuyến tác dụng lên trục vít ko đủ để thắng đc lực
ma sát. Bộ truyền bánh vít trục vít mà có hãm như thế gọi là tự hãm, và ta có thể
dùng nó như 1 ưu điểm của bộ truyền này, trong trg hợp cần đưa 1 cơ cấu vào 1
một vị trí bằng cách quay trục vít và sau đó dùng cơ cấu này để giữ vị trí đó lại. Ví
dụ như cơ cấu ở đầu của các loại dụng cụ âm nhạc có dây.
Nếu bánh vít trong bộ truyền bánh vít trục vít chỉ là bánh răng nghiêng thông
thường thì chỉ có tiếp xúc điểm. Nếu cần truyền công suất trung bình đến cao thì
dạng răng cần đc chỉnh sửa lại để tiếp xúc đc sâu hơn bằng cách làm cho cả 2 bánh

răng bao phủ 1 phần vào nhau. Ta làm điều này bằng cách tạo cả 2 đường lõm và
cho chúng gặp nhau tại điểm yên ngựa; đây gọi là trục vít côn.
Trục vít có thể có ren trái hoặc phải dọc theo chiều dài chế tạo áp dụng cho các loại
ren vít.
Thanh răng và bánh răng
Thanh răng là 1 thanh có răng mà có thể đc coi như là 1 đoạn răng với bán kính
cong vô hạn. Momen đc chuyển thành lực tuyến tính bằng cách cho ăn khớp với 1
bánh răng: khi bánh răng quay thì thanh răng sẽ di chuyển theo đg thẳng. Cơ cấu
truyền động như thế đc sử dụng trong xe hơi để biến chuyển động quay của vô lăng
thành chuyển động qua trái-phải của rô-tuyn. Thanh răng cũng có các đặc trưng
giống bánh răng, chẳng hạn như dạng răng của bánh răng cũng giống như hình
dạng răng trên thanh răng (có bán kính vô tận), và khi đó dạng răng của các bánh
răng có bán kính cụ thể sẽ đc tạo ra từ đó. Loại bộ truyền thanh răng bánh răng này
đc dùng trong đường sắt có răng.
Bộ truyền thanh răng bánh răng thg` đc tìm thấy trong cơ cấu tay lái của xe hơi hay
những phương tiện có hệ thống lái khác. Bộ truyền này có ít lợi thế hơn so với các
cơ cấu khác như cơ cấu bi quay vòng, nhưng có ít khe hở hơn và phản hồi về tốt
hơn, hoặc là nó giúp có cảm giác lái hơn. Thanh răng sinh có biên dạng răng dùng
để chỉ ra các kích thước và chi tiết của răng cho việc thiết kế dao cắt răng như dao
phay hay dao bào răng.
Nhiều loại máy móc như máy phay hay máy mài có bàn máy di động. Cách mà
chúng hoạt động đc là nhờ có bánh răng đc gắn và cần trục khuỷu, và thanh răng
đc gắn dưới bàn máy. Khi ng` điều khiển quay cái cần thì bánh răng sẽ làm thanh
chuyển động thẳng, do đó bàn máy cũng chuyển động theo (đi lui đi tới). Điều này
đặc biệt hữu ích với máy mài và phay, nơi có dao cắt đứng im còn phôi đc gắn trên
bàn máy chuyển động lui và tới.
Bộ truyền bánh răng
Thuật ngữ bộ bánh răng truyền động đc dùng để mô tả 1 chuỗi các bánh răng ăn
khớp với nhau. CÒn thuật ngữ bộ bánh răng truyền động đơn giản đc dùng cho hệ
thống mà mỗi trục chỉ có 1 bánh răng.

Với bộ bánh răng như trên thì tỉ số truyền chung của hệ là tỉ số của vận tốc góc trục
vào và trục ra và cũng bằng w
A
/w
C
Xét 1 bộ bánh răng đơn giản bào gồm các bánh A,B và C, theo hình trên thì bánh
A có 9 răng còn bánh C có 90 răng. Khi đó vì vận tốc góc tỉ lệ nghịch với số răng
trên bánh răng nên tỉ số truyền sẽ là 90/9 = 10. Tác dụng của bánh răng B đơn
thuần chỉ để đổi chiều quay của bánh răng đầu ra so với trg hợp chỉ có 2 bánh răng
A và C ăn khớp. Bánh răng phụ B đc gọi là bánh răng đệm.
Ta có thể viết công thức tính tỉ số truyền chung của hệ như sau:
Sfdsgdsfgsdgds
1 bánh răng trụ răng thẳng, bánh răng nghiêng hay bánh răng côn thường có giới
hạn tỉ số truyền chung khoảng 10. Đó là vì ng ta cần giữ kích cỡ bánh răng ở mức
thích hợp, nếu số răng trên bánh răng lớn hơn số răng tối thiểu mà thg là 10 đến 20
răng. Tuy nhiên ta có thể đạt đc tỉ số truyền cao hơn với bô bánh răng phức hợp.
Đó là do tỉ số truyền là kết quả của từng cặp bánh răng song song nhau.
Thuật ngữ bộ truyền động bánh răng phức hợp đc dùng để mô tả bộ bánh răng khi
2 bánh đc gắn trên cùng 1 trục. Khi 2 bánh răng đc gắn trên cùng 1 trục thì chúng
cũng có cùng vận tốc góc. Do đó với 2 bánh của bánh răng phức hợp ở hình dưới
thì w
B
=w
C
. Vậy số truyền chung G sẽ là:
Fsdzfsdgfasdg
Xét 1 bộ bánh răng phức hợp với bánh răng chủ động A có 40 răng, bánh B có 20
răng, C 30 răng và bánh bị động D có 10 răng. Vì vận tốc góc của 1 bánh tỉ lệ
nghịch với số răng trên bánh đó nên tỉ số truyền chung sẽ là:
Dfsdgfgafdgadsfdf

Do đó nếu vận tốc góc vào bánh A là 40vg/phút thì khi đó vân tốc góc ra của bánh
răng là 40: (1/6) =160 vg/phút.
Với cách sắp xếp cho ở hình dưới đây, trục vào và trục ra ở trên cùng 1 đg thẳng
thì ta cũng có bán kính của các bánh răng:
r
A
+r
B
=r
C
+r
D
Chương 4: Truyền động đai và xích
Đai là 1 cái vòng làm từ vật liệu dẻo đc dùng để nối 2 hay nhiều các trục quay với
nhau. Dây đai có thể sử dụng như 1 nguồn chuyển động để truyền công suất 1 cách
hiệu quả hay là để kéo các chuyển động tương đối.
Dây đai đc vòng qua những cái puli, trong 1 hệ thống 2 puli, dây đai có thể làm
những cái puli quay theo cùng chiều, hay dây đai có thể đc bắt chéo để hướng quay
của các trục ngược nhau. Vì là nguồn chuyển động nên băng tải là 1 ứng dụng mà
đai đc lắp vào để liên tục mang tải đi giữa 2 điểm.
Ưu điểm và khuyết điểm
Hơn nữa, truyền động đai đơn giản, rẻ, và ko yêu cầu các trục phải thẳng hàng.
Nó giúp bảo vệ thiết bị không bị quá tải, bị kẹt, ẩm và không tạo tiếng ồn và rung
động. Các loại tải biến thiên thì đc chống sóc. Chúng không cần dầu bôi trơn và rất
ít khi cần bảo dưỡng. Chúng có năng suất cao (90%-98%, thường là 95%), có dung
sai lớn khi lệch trục và rẻ nếu các trục cách xa nhau. Bộ ly hợp đc khởi động bằng
cách làm giãn đai ra. Có thể đạt đc các tốc độ khác nhau bằng các puli biến tốc
hoặc các puli măng xông
Tỉ số vận tốc góc có thể ko phải là hằng số hoặc không bằng với tỉ số các đg kính
puli do có hiện tượng trượt và giãn. Tuy nhiên, vấn đề này phần lớn đã đc giải

quyết bằng cách sử dụng đai răng. Khoảng nhiệt độ từ -31
o
F(-35oC ) đến
185oF(85oC). Điều chỉnh khoảng cách tâm hay them 1 bánh puli đệm là điều cốt
yếu để bù lại cho hiện tượng mòn và giãn dây đai.
Vì là 1 phương thức truyền công suất giữa 2 trục, bộ truyền đai ưu điểm là chiều
dài đai có thể dễ dàng điều chỉnh để phù hợp với khoảng cách giữa các trục và hệ
thống sẽ đc tự đọng bảo vệ khỏi quá tải bởi vì nếu tải trọng vượt quá mức căng cho
phép mà lực ma sát có thể chịu đc thì sẽ xảy ra hiện tượng trượt.
Nếu mà khoảng cách giữa các trục lớn thì bộ truyền đai thích hợp hơn bộ truyền
bánh răng nhưng ngc lại với những khoảng cách nhỏ thì bộ truyền bánh răng thích
hợp hơn. Những loại puli có kích cỡ khác nhau có thể đc dùng để mang lại hiệu
quả như của bộ truyền bánh răng. Tuy nhiên, tỉ số truyền bị hạn chế ở khoảng 3 bởi
vì cần phải duy trì đc 1 cung tiếp xúc phù hợp giữa đai và puli
Đai dẹt
Đai dẹt sớm đc dùng trong trục truyền động chính để truyền công suất trong các
nhà máy. Chúng còn đc sử dụng trong vô số các ứng dụng nông trại, hầm mỏ, và
đốn gỗ như máy cưa, máy tuốt lúa, máy thổi khí, hệ thống băng tải để chuyển nông
sản vào kho hay vựa chứa, máy đóng gói, bơm nước (cho giếng, mỏ, hay cho các
nông trường đầm lầy) và các loại máy phát điện. Đai dẹt là 1 hệ thống truyền công
suất đơn giản mà rất phù hợp trong thời của nó. Nó vận chuyển công suất với tốc
độ cao (500hp (horsepower) đến 10000 ft/phút), trong trg hợp đai và puli rộng.
những bộ truyền như thế thì rất cồng kềnh, yêu cầu lực căng lớn dẫn đến tải trọng
cũng lớn theo vì vậy mà ta chủ yếu thay đai dẹt bằng đai thang trừ khi cần tốc độ
cao vượt quá công suất. Cuộc cách mạng công nghiệp đã sớm yêu cầu nhiều hơn ở
hệ thống này, và các bánh puli của đai dẹt cần phải đc xếp cẩn thận để đai ko bị
tuột ra ngoài. Bởi vì đai dẹt thg` có xu hướng di chuyển về bên cao hơn của puli, vì
vậy những cái bánh puli đc tạo ra thường bị lồi lên 1 chút (so với mặt phẳng) để
giữ cho đai ở đúng tâm. Đai dẹt cũng thg` có xu hướng trượt ra khỏi bề mặt puli
khi chịu tải nặng và có nhiều sự điều chỉnh có thể đc gắn vào đai để tăng ma sát

cũng như là tăng công suất truyền động. Sự ma sát sẽ tốt hơn nếu đai đc lắp với
mặt ngoài của lớp da áp vào puli mặc dù đai cũng thg ` xoắn 1 chút trc khi nối các
đầu lại (trc đây gọi là dải mobius), vì thế mà sự hao mòn đc phân bố đều trên 2
bên của đai. Dây đai đc nối lại bằng cách khâu 2 đầu lại với nhau bằng dây da, hay
sau này là bằng các lược kẹp bằng thép. 1 cái ứng dụng hiện đại và hiệu quả của
đai dẹt là nó đc dùng với những loại bánh puli nhỏ hơn nhưng có khoảng cách tâm
rộng hơn. Chúng có thể kết nối trong và ngoài puli và có để đi vào các cấu trúc liền
khối hoặc cấu trúc đc ghép nối.
Đai tròn
Đai tròn là loại đai có mcn hình tròn đc thiết kế để chạy trong 1 bánh puli có rãnh
chữ V 60 độ. Các rãnh tròn chỉ thích hợp cho các bánh puli đệm dẫn hướng cho đai
hay khi dùng loại đai vòng chữ O. rãnh chữ V truyền đc momen xoắn thong qua 1
bánh chêm, theo đó mà có thể tăng đc ma sát. Tuy nhiên, đai tròn chỉ đc dùng trong
các trường hợp momen xoắn tương đối thấp và có thể tìm mua đc nhiều loại có
chiều dài khác nhau hoặc ta có thể cắt bớt rồi nối lại hoặc bằng 1 cái đinh ghim, 1
cái kẹp nối bằng kim loại (trong trg hợp đai làm từ nhựa rỗng), dùng keo hay hàn
(trong trg hợp đai bằng nhựa PU). Những cái máy may trc đây có dùng 1 dây đai
da đc nối với nhau hoặc bằng đinh ghim kim loại hoặc dán keo, để có đc hiệu quả
cao.
Đai thang
Đai thang (còn đc gọi là dây đai chêm) giải quyết đc vấn đề trượt và vấn đề thẳng
hang. Nó bây giờ là loại đai cơ bản dùng để truyền công suất. Chúng cung cấp sự
kết hợp tốt nhất giữa lực kéo, tốc độ chuyển động, tải trọng của ổ đỡ, và tuổi thọ
làm việc cao. Đai thang đc phát triển vào năm 1917 bởi John Gates của công ty
Gates Rubber. Đai thang thường liền khối, và mcn chung của chúng là hình thang.
Dạng chữ V của đai khớp với rãnh trên puli, với cách ăn khớp này thì đai không
thể trượt ra đc. Loại đai này cũng có xu hướng chèn vào rãnh khi tải trọng tăng –
tải trọng càng cao thì lực chèn càng lớn – cải thiện đc việc truyền momen và khiến
cho đai thang trở thành 1 giải pháp hiệu quả cần bề rộng và lực căng ít hơn đai
dẹt. Đai thang vượt trội hơn đai dẹt với khoảng cách tâm nhỏ và tỉ số truyền giảm

đáng kể của chúng.
Khoảng cách tâm thích hợp thì lớn hơn đg kính của puli lớn nhất nhưng nhỏ hơn 3
lần tổng của cả 2 puli. Dải tốc độ tối ưu là 1000-7000 ft/phút. Đai thang cần dùng
bánh puli lớn cho bề dày lớn hơn đai dẹt của chúng. Chúng có thể cung cấp đc các
chiều dài cố định hay như 1 dải đc phân đoạn, mà các đoạn này đc nối lại với nhau
để tạo thành 1 cái đai có chiều dài yêu cầu. Với các yêu cầu công suất cao, có thể
nối 2 hay nhiều đai thang cạnh nhau gọi là multi-V, loại này chạy khớp trên những
bánh puli nhiều rãnh. Độ bền của những cái đai này tăng cường bởi những bằng
những sợi dây làm từ thép, PE, hay từ aramid. Nó còn đc gọi là bộ truyền đai
thang nhiều dãy (hay đoi khi là “bộ truyền đai thang cổ điển). Khi 1 cái đai liền
không vừa với yêu cầu, thì ta có thể làm các khớp nối và mối nối. Tuy nhiên
chúng sẽ yếu hơn và chỉ dùng đc ở tốc độ 4000ft/phút trở xuống. 1 mối nối đai
thang là 1 lượng các vòng nối vải cao su đc giữ lại với nhau bằng những cái kẹp
kim loại. Chúng có thể điều chỉnh đc chiều dài bằng cách gỡ các mối nối ra khi
cần.
Đai răng
Đai răng, (còn đc gọi là đai có gắn răng, đai khuyết, đai có răng hay đai đồng bộ)
là 1 loại đai chuyển động dương và có thể kéo theo các chuyển động tương đối.
Những cái đai này có răng mà ăn khớp với bánh puli có răng. Khí đc kéo căng
chính xác, chúng sẽ ko bị trượt, chạy với tốc độ không đổi và thg` đc dùng để
truyền chuyển động thẳng cho các mục đích phân chia hoặc mục đích định thời
(như tên của chúng). Chúng thg` đc dùng thay cho xích và bánh răng, vì thế mà ít
ồn hơn và ko cần buồng chứa dầu. Trục cam của xe oto, các hệ thống định thời
nhỏ, và các động cơ bước thg` có sử dụng những loại đai này. Đai răng cần lực
căng ít nhất trong tất cả các loại đai và cũng là loại mang lại hiệu quả nhất. Chúng
có thể chịu công suất lên đến 200 hp (150kW) ở tốc độ 16000ft/phút.
Cũng có các loại đai răng với dạng răng nghiêng lệch tâm. Dạng răng nghiêng
lệch này tạo thành hình sọc chữ V và làm cho răng ăn khớp dần dần theo từng nấc.
Cái dạng hình sọc chữ V này có khả năng tự định tâm cho đai. Dạng hình sọc chữ
V này ko tạo ra tiếng ồn mà một số loại đai răng khác có ở 1 tốc độ đặc trưng, và

nó hiệu quả hơn trong việc truyền công suất (lên đến 98%).
Nhược điểm của nó bao gồm giá thành tương đối cao, chỉ cần dùng cho các loại
puli có răng đc chế tạo đặc biệt, ít đc bảo vệ khỏi hiện tượng quá tải và kẹt, và ko
có hoạt động ly hợp.
Bộ truyền xích
Bộ truyền xích là 1 phương pháp truyền công suât cơ học từ nơi này đến nơi khác.
Nó thg đc sử dụng để tải công suất đến các bánh xe, cụ thể là bánh xe máy và xe
đạp. Nó cũng đc dùng rộng rãi trong các loại máy móc bên cạnh xe cộ.
Thường thì hầu hết công suất đc tải bằng 1 dây xích con lăn, đc gọi là xích điều
khiển hay xích truyền động , nó đc vòng qua 1 bánh răng xích, với những cái răng
trên bánh răng ăn khớp vào các lỗ trên dây xích. Khi bánh răng quay, nó sẽ kéo dây
xích và đặt 1 lực cơ học lên hệ thống. Hiện tượng trượt đc ngăn cản bằng việc sử
dụng những dây xích mà khóa vào các răng trên trục quay cũng tương tự như 1 cặp
bánh răng ăn khớp nhau. Bộ truyền xích co mối quan hệ về tỉ số truyền như của 1
bộ truyền bánh răng đơn giản. Xích có khả năng điều khiển 1 vài trục chỉ bằng 1
bánh răng và vì vậy sẽ cho ra 1 bộ đa truyền động. Chúng ko đc như đai răng
nhưng lại có thể sử dụng cho các momen xoắn lớn.
Đai với xích
Bộ truyền xích hầu hết thg` đc làm từ kim loại, trong khi đai thg` là cao su, nhựa,
hay các chất khác. Mặc dù những cái xích đc chế tạo tốt có thể chắc chắn hơn đai,
nhưng khối lương lớn của chúng lại làm tăng lực quán tính của bộ truyền.
Bộ truyền đai có thể thg` bị trượt (nếu chúng ko có răng) nghĩa là bề mặt ngoài có
thể ko quay với 1 tốc độ chính xác đc, và 1 công việc nào đó sẽ bị mất vào lực má
sát giữa đai và bánh đai của nó. Những cái răng trên bộ truyền đai răng thường bị
mòn nhanh hơn so với các mối nối trên dây xích, nhưng mòn trên đai cao su và đai
nhựa thì dễ nhận ra hơn.
Các bộ truyền xích ống con lăn thường sẽ chịu sự rung động khi hoạt động, vì ảnh
hưởng của bán kính hoạt động trong bộ truyền xích và đĩa xích luôn luôn thay đổi
trong suốt 1 vòng quay. Nếu dây xích chuyển động với 1 tốc độ ko đổi, khi đó các