Điều khiển động cơ dc dùng pic 16f877a

8/6/2019 Điều khiển động cơ DC dùng Pic 16F877A

http://slidepdf.com/reader/full/dieu-khien-dong-co-dc-dung-pic-16f877a 1/49

Baùo caùo ñoà aùn moân hoïc I

Lôøi caûm ônKính göûi Thaày TS. Nguyeãn Thieän Thaønh!

Em laø Nguyeãn Uy Danh, sinh vieân naêm 4, khoa Ñieän_Ñieän Töû,

Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Tp.HCM.

Hoïc kyø naøy, em raát vinh döï ñöôïc thöïc hieän ñeà taøi cuûa ñoà

aùn moân hoïc I döôùi söï höôùng daãn taän tình cuûa Thaày. Chính söï

nhieät tình chæ daãn cuûa Thaàyù ñaõ giuùp em hoaøn thaønh ñoà

aùn khaù toát, ñaït ñöôïc nhöõng yeâu caàu cô baûn maø ñeà taøi ñaët

ra. Vaø cuõng qua ñoù, em ñaõ hoïc hoûi, tieáp caän ñöôïc nhieàu vaán

ñeà thöïc teá hôn, boå sung nhöõng “khe hôû” kieán thöùc do vieäc

hoïc thieân veà lyù thuyeát ñeå laïi.

Em xin chaân thaønh caûm ôn Thaày.

Cuõng qua ñaây, em xin göûi lôøi caûm ôn chaân thaønh cuûa mình

ñeán gia ñình, baïn beø –nhöõng ngöôøi ñaõ ñoäng vieân, quan taâm

heát möïc ñeán em trong suoát quaù trình thöïc hieän ñoà aùn. Ñoù laø

nhöõng ñoäng löïc thuùc ñaåy em coá gaéng hôn, quyeát taâm hôn,ñeå cuoái cuøng em coù ñöôïc keát quaû nhö ngaøy hoâm nay.

Em xin göûi lôøi caûm ôn ñeán taát caû.

Sinh vieân thöïc hieän

Nguyeãn Uy Danh

GVHD : TS. Nguyeãn Thieän ThaønhSVTH: Nguyeãn Uy Danh

1




Chöông I :

Giôùi thieäu veà ñeà taøi

I.Toùm taét ñeà taøi ñoà aùn moân hoïc I

1. Giôùi thieäu caùc module maïch cuûa ñeà taøi

Ñeà taøi ñoà aùn moân hoïc I cuûa em laø : “ Ñieàu khieån ON_OFF

toác ñoä ñoäng cô DC”. Vôùi yeâu caàu ñeà taøi nhö treân, höôùng

thöïc hieän ñeà taøi cuûa em ñöôïc toùm taét nhö sau:

- Söû duïng vi ñieàu khieån PIC16F877A laøm chip ñieàu khieån

trung taâm.- Xaây döïng baøn phím goàm 13 phím. Trong ñoù:

+1 phím ñeå ñoàng thôøi reset vi ñieàu khieån vaø döøng

ñoäng cô DC

+ 10 phím öùng vôùi 10 soá töø 0 ñeán 9 ñeå ngöôøi duøng

nhaäp toác ñoä ñaët

+ 1 phím ra leänh ñoäng cô quay thuaän (FORWARD)

+ 1 phím ra leänh ñoäng cô quay ngöôïc (REVERSE)- Söû duïng 8 led 7 ñoaïn. Trong ñoù

+ 4 led duøng ñeå ngöôøi duøng nhaäp toác ñoä ñaët mong

muoán

+ 4 led ñeå ngöôøi duøng quan saùt toác ñoä ño tröïc tieáp töø

ñoäng cô

- Söû duïng driver caàu H L293D tröïc tieáp ñieàu khieån chieàu

quay, ñoùng ngaét ñoäng cô DC

- Ñoái töôïng ñieàu khieån laø ñoäng cô DC coù gaén encoder

ñoàng truïc.


2




- Ngoaøi ra, treân maïch coøn coù caùc linh kieän khaùc ñeå

thöïc hieän truyeàn tín hieäu giöõa vi ñieàu khieån trung taâm vôùi

caùc thieát bò hieån thò noùi treân.

Taát caû caùc module maïch treân seõ ñöôïc em trình baøy roõ trongcaùc phaàn tieáp theo cuûa ñeà taøi.

2. Sô ñoà nguyeân lyù keát noái caùc module trong maïch

3. Caùch vaän haønh maïch

+ Böôùc 1: ta seõ nhaäp toác ñoä ñaët töø baøn phím. Toác ñoä

ñaët naøy goàm coù 4 chöõ soá, seõ hieän leân thoâng qua 4 led. Ta

phaûi nhaán ñuû 4 con soá thì maïch môùi hoaït ñoäng ñöôïc, neáu


3




khoâng nhaán ñuû maïch seõ “treo ñoù”, chôø ngöôøi duøng nhaán soá

tieáp. Neáu nhaäp sai toác ñoä, ta coù theå nhaán phím reset ñeå

nhaäp toác ñoä laïi töø ñaàu. Neáu nhaán nhaàm sang caùc phím

RESERVE hoaëc FORWARD tröôùc khi nhaäp ñuû 4 soá ôû phaàn caøiñaët toác ñoä thì ngöôøi duøng hoaøn toaøn coù theå nhaán laïi maø

khoâng aûnh höôûng ñeán keát quaû.

+ Böôùc 2: ta nhaán tieáp RESERVE hay FORWARD cho ñoäng cô

chaïy theo yù muoán. Trong quaù trình ñoäng cô quay, vi ñieàu khieån

seõ nhaän lieân tuïc nhaän xung phaùt ra töø encoder, tính toaùn ra

toác ñoä vaø so saùnh vôùi toác ñoä ñaët ban ñaàu ñeå ra quyeát ñònh

ON_OFF ñoäng cô. Toác ñoä nhaän veà seõ ñöôïc so saùnh vôùi toácñoä ñaët cöù 1ms moät laàn. Ngoaøi ra cöù 1s thì vi ñieàu khieån seõ

caäp nhaät toác ñoä thöïc cuûa ñoäng cô, theå hieän ra 4 led 7 ñoaïn

ñeå ngöôøi duøng coù theå theo doõi vaø ñaùnh giaù.

II. Caùc yeâu caàu cuûa ñeà taøi

1. Thoâng qua ñeà taøi, laøm quen vôùi caùch thöùc ñieàu khieån

ñoái töôïng ñoäng cô.

2. Tìm hieåu thöïc teá caùc linh kieän, caùc loaïi IC, hoaït ñoäng

cuûa caùc loaïi caûm bieán….

3. Thieát keá, thi coâng maïch ñieàu khieån vaø maïch ñoäng löïc

ñieàu khieån ñoäng cô DC

4. Vieát chöông trình cho vi ñieàu khieån PIC16F877A thöïc hieän

thaønh coâng theo yeâu caàu ñeà ra.

5. Ñaùnh giaù veà sai soá ,chaát löôïng heä thoáng ñieàu khieån

6. Tìm hieåu caùc höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi, naâng cao

chaát löôïng cuûa heä thoáng


4




Chöông II :

Giôùi thieäu veà caùc linh kieän, phaàn töû söû

duïng trong maïch

I. Vi ñieàu khieån PIC16F877A1. Khaùi quaùt veà vi ñieàu khieån PIC16F877A

1.1.Sô ñoà chaân vaø sô ñoà nguyeân lyù cuûa PIC16F877A

Sô ñoà chaân


5




Sô ñoà nguyeân lyù


6




1.2. Nhaän xeùt

Töø sô ñoà chaân vaø sô ñoà nguyeân lyù ôû treân, ta ruùt ra caùc

nhaän xeùt ban ñaàu nhö sau :

- PIC16F877A coù taát caû 40 chaân

- 40 chaân treân ñöôïc chia thaønh 5 PORT, 2 chaân caápnguoàn, 2 chaân GND, 2 chan thaïch anh vaø moät chaân

duøng ñeå RESET vi ñieàu khieån.

- 5 port cuûa PIC16F877A bao goàm :

+ PORTB : 8 chaân

+ PORTD : 8 chaân

+ PORTC : 8 chaân

+ PORTA : 6 chaân+ PORT E : 3 chaân

1.3. Khaùi quaùt veà chöùc naêng cuûa caùc port trong vi

ñieàu khieån PIC16F877A


7




PORTA

PORTA goàm coù 6 chaân. Caùc chaân cuûa PortA, ta laäp trình ñeå

coù theå thöïc hieän ñöôïc chöùc naêng “hai chieàu” : xuaát döõ lieäu

töø vi ñieàu khieån ra ngoaïi vi vaø nhaäp döõ lieäu töø ngoaïi vi vaøovi ñieàu khieån.

Vieäc xuaát nhaäp döõ lieäu ôû PIC16F877A khaùc vôùi hoï 8051.

ÔÛ taát caû caùc PORT cuûa PIC16F877A, ôû moãi thôøi ñieåm chæ

thöïc hieän ñöôïc moät chöùc naêng :xuaát hoaëc nhaäp. Ñeå chuyeån

töø chöùc naêng naøy nhaäp qua chöùc naêng xuaát hay ngöôïc laïi, ta

phaûi xöû lyù baèng phaàn meàm, khoâng nhö 8051 töï hieåu luùc

naøo laø chöùc naêng nhaäp, luùc naøo laø chöùc naêng xuaát. Trong kieán truùc phaàn cöùng cuûa PIC16F877A, ngöôøi ta söû

duïng thanh ghi TRISA ôû ñòa chæ 85H ñeå ñieàu khieån chöùc naêng

I/O treân. Muoán xaùc laäp caùc chaân naøo cuûa PORTA laø nhaäp

(input) thì ta set bit töông öùng chaân ñoù trong thanh ghi TRISA.

Ngöôïc laïi, muoán chaân naøo laø output thì ta clear bit töông öùng

chaân ñoù trong thanh ghi TRISA. Ñieàu naøy hoaøn toaøn töông töï

ñoái vôùi caùc PORT coøn laïi

Ngoaøi ra, PORTA coøn coù caùc chöùc naêng quan troïng sau :

- Ngoõ vaøo Analog cuûa boä ADC : thöïc hieän chöùc naêng

chuyeån töø Analog sang Digital

- Ngoõ vaøo ñieän theá so saùnh

- Ngoõ vaøo xung Clock cuûa Timer0 trong kieán truùc phaàn

cöùng : thöïc hieän caùc nhieäm vuï ñeám xung thoâng qua Timer0…

- Ngoõ vaøo cuûa boä giao tieáp MSSP (Master Synchronous Serial

Port)

PORTB


8




PORTB coù 8 chaân. Cuõng nhö PORTA, caùc chaân PORTB cuõng

thöïc hieän ñöôïc 2 chöùc naêng : input vaø output. Hai chöùc naêng

treân ñöôïc ñieàu khieån bôùi thanh ghi TRISB. Khi muoán chaân naøo

cuûa PORTB laø input thì ta set bit töông öùng trong thanh ghi TRISB,ngöôïc laïi muoán chaân naøo laø output thì ta clear bit töông öùng

trong TRISB.

Thanh ghi TRISB coøn ñöôïc tích hôïp boä ñieän trôû keùo leân coù

theå ñieàu khieån ñöôïc baèng chöông trình.

PORTC

PORTC coù 8 chaân vaø cuõng thöïc hieän ñöôïc 2 chöùc naêng

input vaø output döôùi söï ñieàu khieån cuûa thanh ghi TRISC töông töï nhö hai thanh ghi treân.

Ngoaøi ra PORTC coøn coù caùc chöùc naêng quan troïng sau :

- Ngoõ vaøo xung clock cho Timer1 trong kieán truùc phaàn

cöùng

- Boä PWM thöïc hieän chöùc naêng ñieàu xung laäp trình ñöôïc

taàn soá, duty cycle: söû duïng trong ñieàu khieån toác ñoä vaø

vò trí cuûa ñoäng cô v.v….

- Tích hôïp caùc boä giao tieáp noái tieáp I2C, SPI, SSP, USART

PORTD

PORTD coù 8 chaân. Thanh ghi TRISD ñieàu khieån 2 chöùc naêng

input vaø output cuûa PORTD töông töï nhö treân. PORTD cuõng laø

coång xuaát döõ lieäu cuûa chuaån giao tieáp song song PSP (Parallel

Slave Port).

PORTE

PORTE coù 3 chaân. Thanh ghi ñieàu khieån xuaát nhaäp töông

öùng laø TRISE. Caùc chaân cuûa PORTE coù ngoõ vaøo analog. Beân


9




caïnh ñoù PORTE coøn laø caùc chaân ñieàu khieån cuûa chuaån giao

tieáp PSP.

1.4. Taïi sao söû duïng PIC16F877A maø khoâng duøng 8051

cho ñeà taøi

Trong chöông trình ñaøo taïo cuûa Tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa,

em ñöôïc hoïc vaø thí nghieäm treân kit cuûa vi ñieàu khieån 8051. Hoï

vi ñieàu khieån 8051 laø moät hoï vi ñieàu khieån ñieån hình, phoå

bieán, deã söû duïng vaø laäp trình, raát phuø hôïp vôùi sinh vieân

môùi baét ñaàu laøm quen ñeán laäp trình cho vi ñieàu khieån. Tuynhieân, cuõng trong quaù trình nghieân cöùu vaø thí nghieäm vôùi

caùc chip ñieàu khieån thuoäc hoï 8051 ( ñieån hình laø 89C51,

89052…), em nhaän thaáy noù coù nhöõng nhöôïc ñieåm cô baûn sau

ñaây :

- Boä nhôù Ram noäi coù dung löôïng thaáp , chæ coù 128 bytes.

Ñieàu naøyù gaây trôû ngaïi lôùn khi thöïc hieän caùc döï aùn lôùn vôùi

vi ñieàu khieån 8051. Ñeå khaéc phuïc ta phaûi môû roäng theâm laøm

haïn cheá soá chaân daønh cho caùc öùng duïng cuûa vi ñieàu khieån.

- Soá löôïng caùc boä giao tieáp vôùi ngoaïi vi ñöôïc tích hôïp saün

trong 8051 ít, khoâng coù caùc boä ADC, PWM, truyeàn döõ lieäu song

song…. Khi muoán söû duïng caùc chöùc naêng naøy, ta phaûi söû

duïng theâm caùc IC beân ngoaøi, gaây toán keùm vaø khoù thöïc

hieän vì deã bò nhieãu neáu khoâng bieát caùch choáng nhieãu toát.

- Ngoaøi ra coøn moät soá haïn cheá khaùc nhö soá löôïng Timer

cuûa 8051 ít, chæ coù 2 Timer. Chính ñieàu naøy laøm cho giaûi thuaät

khi vieát chöông trình gaëp khoù khaên.


10




Nhöõng nhöôïc ñieåm caên baûn treân cuûa 8051, em ñaõ quyeát ñònh

khoâng duøng vi ñieàu khieån naøy cho ñeà taøi “ñieàu khieån toác

ñoä ñoäng cô” cuûa mình.

Vôùi kyø voïng döïa treân neàn taûn kieán thöùc tieáp thu ñöôïc khihoïc vi ñieàu khieån 8051, em raát muoán töï baûn thaân tìm hieåu

moät hoï vi ñieàu khieån môùi maïnh hôn, ñaày ñuû tính naêng hôn

ñeå tröôùc maét laø phucï vuï toát cho ñoà aùn , luaän vaên, sau nöõa

laø cho caùc döï aùn trong töông lai neáu em coù dòp söû duïng vi

ñieàu khieån trong döï aùn cuûa mình.

Trong quaù trình tím kieám moät hoï vi ñieàu khieån môùi thoõa

yeâu caàu nhö em ñaõ trình baøy treân. Em nhaän thaáy PIC cuûahaõng Microchip laø moät löïa choïn lyù töôûng. Chæ caàn xem xeùt

qua caùc port vaø chöùc naêng cuûa caùc port maø em ñaõ trình baøy

ôû muïc 1.3, ta cuõng deã daøng nhaän ra nhöõng öu ñieåm vöôït troäi

cuûa vi ñieàu khieån naøy so vôùi 8051.

Giaù cuûa PIC16F877A maø em mua treân thò hieän tröôøng laø

50000 ñoàng, maéc hôn 2 laàn giaù moät con chip hoï 8051. Vieäc söû

duïng PIC16F877A trong moät ñeà taøi khoâng lôùn nhö ñeà taøi

“ñieàu khieån toác ñoä ñoäng cô” coù theå laø moät laõng phí. Tuy

nhieân vôùi muïc ñích naâng cao kieán thöùc, naâng cao khaû naêng

töï tìm toøi ,hoïc hoûi qua caùc keânh thoâng tin giaùo duïc khaùc

nhau, nhaèm phuïc vuï muïc ñích laâu daøi sau naøy, thì ñaây laø moät

söï löïa choïn hoaøn toaøn xaùc ñaùng. Vaø treân thöïc teá, trong moät

thôøi gian töông ñoái ngaén, em ñaõ naém vöõng ñöôïc nhöõng maõng

kieán thöùc cô baûn nhaát ñeå söû duïng noù toát trong ñeà taøi cuûa

mình.

Treân laø toaøn boä nguyeân do taïi sao em choïn vi ñieàu khieån

PIC16F877A cho ñeà taøi ñoà aùn moân hoïc I cuûa mình.


11




ÔÛ phaàn tieáp theo cuûa baùo caùo ñoà aùn moân hoïc I em seõ ñi

saâu giôùi thieäu nhöõng phaàn maø em ñaõ nghieân cöùu ñöôïc ñeå

phuïc vuï cho vieäc thöïc hieän ñoà aùn cuûa mình.

2. Tìm hieåu veà vi ñieàu khieån PIC16F877A2.1. Caáu truùc phaàn cöùng cuûa PIC16F877A

PIC laø teân vieát taét cuûa “ Programmable Intelligent computer”

do haõng General Instrument ñaët teân cho con vi ñieàu khieån ñaàu

tieân cuûa hoï. Haõng Micrchip tieáp tuïc phaùt trieån saûn phaàm

naøy vaø cho ñeán haøng ñaõ taïo ra gaàn 100 loaïi saûn phaåm khaùc

nhau.

PIC16F887A laø doøng PIC khaù phoå bieán, khaù ñaày ñuû tínhnaêng phuïc vuï cho haàu heát taát caû caùc öùng duïng thöïc teá.

Ñaây laø doøng PIC khaù deã cho ngöôøi môùi laøm quen vôùi PIC coù

theå hoïc taäp vaø taïo neàn taûn veà hoï vi ñieàu khieån PIC cuûa

mình.

Caáu truùc toång quaùt cuûa PIC16F877A nhö sau :

- 8K Flash Rom

- 368 bytes Ram

- 256 bytes EFPROM

- 5 port vaøo ra vôùi tín hieäu ñieàu khieån ñoäc laäp

- 2 boä ñònh thôøi Timer0 vaø Timer2 8 bit

- 1 boä ñònh thôøi Timer1 16 bit coù theå hoaït ñoäng ôû caû

cheá ñoä tieát kieäm naêng löôïng vôùi nguoàn xung clock

ngoaøi

- 2 boä Capture/ Compare/ PWM

- 1 boä bieán ñoåi Analog -> Digital 10 bit, 8 ngoõ vaøo

- 2 boä so saùnh töông töï

- 1 boä ñònh thôøi giaùm saùt (Watch Dog Timer)


12




- 1 coång song song 8 bit vôùi caùc tín hieäu ñieàu khieån

- 1 coång noái tieáp

- 15 nguoàn ngaét

Sô ñoà khoái vi ñieàu khieån 16F877A


13




2.2. Toå chöùc boä nhôù PIC16F877a

2.2.1. Boä nhôù chöông trình

Boä nhôù chöông trình PIC16F877A


14




Boä nhôù chöông trình cuûa vi ñieàu khieån PIC16F877A laø boä

nhôù Flash, dung löôïng 8K word (1 word chöùa 14bit) vaø ñöôïc phaân

thaønh nhieàu trang nhö hình treân.

Ñeå maõ hoùa ñöôïc ñòa chæ 8K word boä nhôù chöông trình, thanhghi ñeám chöông trình PC coù dung löôïng 13 bit.

Khi vi ñieàu khieån reset, boä ñeám chöông trình seõ troû veà ñòa

chæ 0000h. Khi coù ngaét xaûy ra thì thanh ghi PC seõ troû ñeán ñòa

chæ 0004h.

Boä nhôù chöông trình khoâng bao goàm boä nhôù Stack vaø

khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bôûi boä ñeùm chöông trình.

2.2.2. Boä nhôù döõ lieäuBoä nhôù döõ lieäu cuûa PIC16F877A ñöôïc chia thaønh 4 bank. Moãi

bank coù duïng löôïng 128 byte.

Neáu nhö 2 bank boä nhôù döõ lieäu cuûa 8051 phaân chia rieâng

bieät : 128 byte ñaàu tieân thuoäc bank1 laø vuøng Ram noäi chæ ñeå

chöùa döõ lieäu, 128 byte coøn laïi thuoäc bank 2 laø cuøng caùc thanh

ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät SFR maø ngöôøi duøng khoâng ñöôïc

chöùa döõ lieäu khaùc trong ñaây thì 4 bank boä nhôù döõ lieäu cuûa

PIC16F877A ñöôïc toå chöùc theo caùch khaùc.

Moãi bank cuûa boä nhôù döõ lieäu PIC16F877A bao goàm caû caùc

thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät SFR naèm ôû caùc caùc oâ nhôù

ñòa chæ thaáp vaø caùc thanh ghi muïc ñích duøng chung GPR naèm

ôû vuøng ñòa chæ coøn laïi cuûa moãi bank thanh ghi. Vuøng oâ nhôù

caùc thanh ghi muïc ñích duøng chung naøy chính laø nôi ngöôøi duøng

seõ löu döõ lieäu trong quaù trình vieát chöông trình. Taát caû caùc

bieán döõ lieäu neân ñöôïc khai baùo chöùa trong vuøng ñòa chæ

naøy.


15




Trong caáu truùc boä nhôù döõ lieäu cuûa PIC16F877A, caùc thanh

ghi SFR naøo maø thöôøng xuyeân ñöôïc söû duïng (nhö thanh ghi

STATUS) seõ ñöôïc ñaët ôû taát caû caùc bank ñeå thuaän tieän trong

vieäc truy xuaát. Sôû dó nhö vaäy laø vì, ñeå truy xuaát moät thanhghi naøo ñoù trong boä nhôù cuûa 16F877A ta caàn phaûi khai baùo

ñuùng bank chöùa thanh ghi ñoù, vieäc ñaët caùc thanh ghi söû duïng

thöôøng xuyeân giuùp ta thuaän tieân hôn raát nhieàu trong quaù trình

truy xuaát, laøm giaûm leänh chöông trình.


16




Sô ñoà boä nhôù döõ lieäu cuûa PIC16F877ADöïa treân sô ñoà 4 bank boä nhôù döõ lieäu PIC16F877A ta ruùt ra

caùc nhaän xeùt nhö sau :

-Bank0 goàm caùc oâ nhôù coù ñòa chæ töø 00h ñeán 77h, trong

ñoù caùc thanh ghi duøng chung ñeå chöùa döõ lieäu cuûa ngöôøi


17




duøng ñòa chæ töø 20h ñeán 7Fh. Caùc thanh ghi PORTA, PORTB,

PORTC, PORTD, PORTE ñeàu chöùa ôû bank0, do ñoù ñeå truy xuaát

döõ lieäu caùc thanh ghi naøy ta phaûi chuyeån ñeán bank0. Ngoaøi ra

moät vaøi caùc thanh ghi thoâng duïng khaùc ( seõ giôùi thieäu sau)cuõng chöùa ôû bank0

- Bank1 goàm caùc oâ nhôù coù ñòa chæ töø 80h ñeán FFh. Caùc

thanh ghi duøng chung coù ñòa chæ töø A0h ñeán Efh. Caùc thanh ghi

TRISA, TRISB, TRISC, TRISD, TRISE cuõng ñöôïc chöùa ôû bank1

- Töông töï ta coù theå suy ra caùc nhaän xeùt cho bank2 vaø bank3

döïa treân sô ñoà treân.

Cuõng quan saùt treân sô ñoà, ta nhaän thaáy thanh ghi STATUS,FSR… coù maët treân caû 4 bank. Moät ñieàu quan troïng caàn nhaéc

laïi trong vieäc truy xuaát döõ lieäu cuûa PIC16F877A laø : phaûi khai

baùo ñuùng bank chöùa thanh ghi ñoù. Neáu thanh ghi naøo maø 4

bank ñeàu chöùa thì khoâng caàn phaûi chuyeån bank.

2.2.3. Moät vaøi thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät SFR

Thanh ghi STATUS: thanh ghi naøy coù maët ôû caû 4 bank thanh

ghi ôû caùc ñòa chæ 03h, 83h, 103h vaø 183h : chöùa keát quaû thöïc

hieän pheùp toaùn cuûa khoái ALU, traïng thaùi reset vaø caùc bit

choïn bank caàn truy xuaát trong boä nhôù döõ lieäu.

Thanh ghi OPTION_REG : coù maët ôû bank2 vaø bank3 coù ñòa

chæ 81h vaø 181h. Thanh ghi naøy cho pheùp ñoïc vaø ghi, cho pheùpñieàu khieån chöùc naêng pull_up cuûa caùc chaân trong PORTB, xaùc

laäp caùc tham soá veà xung taùc ñoäng, caïnh taùc ñoäng cuûa ngaét

ngoaïi vi vaø boä ñeám Timer0


18




Thanh ghi INTCON : coù maët ôû caû 4 bank ôû ñòa chæ

0Bh,8Bh,10Bh,18Bh. Thanh ghi cho pheùp ñoïc vaø ghi, chöùa caùc bit

ñieàu khieån vaø caùc bit baùo traøn timer0, ngaét ngoaïi vi RB0/INT

vaø ngaét khi thay ñoåi traïng thaùi taïi caùc chaân cuûa PORTB.

Thanh ghi PIE1 :ñòa chæ 8Ch, chöùa caùc bit ñieàu khieån chi tieát

caùc ngaét cuûa caùc khoái chöùc naêng ngoaïi vi.

Thanh ghi PIR1 : ñòa chæ 0Ch, chöùa côø ngaét cuûa caùc khoái

chöùc naêng ngoaïi vi, caùc ngaét naøy ñöôïc cho pheùp bôûi caùc bit

ñieàu khieån chöùa trong thanh ghi PIE1.

Thanh ghi PIE2 : ñòa chæ 8Dh, chöùa caùc bit ñieàu khieån caùc

ngaét cuûa caùc khoái chöùc naêng CCP, SSP buù, ngaét cuûa boä so

saùnh vaø ngaét ghi vaøo boä nhôù EEPROM.

Thanh ghi PIR2: ñòa chæ 0Dh, chöùa côø ngaét cuûa caùc khoái

chöùc naêng ngoaïi vi, caùc ngaét naøy ñöôïc cho pheùp bôûi caùc bit

ñieàu khieån chöùa trong thanh ghi PIE2


19




Thanh ghi PCON : ñòa chæ 8Eh, chöùa caùc côø hieäu cho bieát

traïng thaùi caùc cheá ñoä reset cuûa vi ñieàu khieån.

2.3. Thanh ghi W(work) vaø taäp leänh cuûa PIC16F877A

2.3.1. Thanh ghi W Ñaây laø thanh ghi raát ñaëc bieät trong PIC16F877A. Noù coù vai

troø töông töï nhö thanh ghi Accummulator cuûa 8051, tuy nhieân

taàm aûnh höôûng cuûa noù roäng hôn raát nhieàu.

Taäp leänh cuûa PIC16F877A coù taát caû 35 leänh thì soá leänh

coù söï “goùp maët” cuûa thanh ghi W laø 23 leänh. Haàu heát caùc

leänh cuûa PIC16F877A ñeàu lieân quan ñeán thanh ghi W. Ví duï nhö,

trong PIC chuùng ta khoâng ñöôïc pheùp chuyeån tröïc tieáp giaù trò

cuûa moät thanh ghi naøy qua thanh ghi khaùc maø phaûi chuyeån

thoâng qua thanh ghi W.

Thanh ghi W coù 8 bit vaø khoâng xuaát hieän trong baát kyø bank

thanh ghi naøo cuûa boä nhôù döõ lieäu cuûa 16F877A. Moãi doøng

leänh trong PIC16F877a ñöôïc moâ taû trong 14 bit. Khi ta thöïc hieän

moät leänh naøo ñoù, noù phaûi löu ñòa chæ cuûa thanh ghi bò taùc

ñoäng (chieám 8 bit) vaø giaù trò moät haèng soá k naøo ñoù (theâm 8

bit nöõa) laø 16 bit, vöôït quaù giôùi haïn 14 bit. Do vaäy ta khoâng

theå naøo tieán haønh moät pheùp tính toaøn tröïc tieáp naøo giöõa 2

thanh ghi vôùi nhau hoaëc giöõa moät thanh ghi vôùi moät haèng soá


20




k. Haàu heát caùc leänh cuûa PIC16F877A ñeàu phaûi lieân quan ñeán

thanh ghi W cuõng vì lyù do ñoù. Khi thöïc hieän moät doøng leänh

naøo ñoù, thì PIC seõ khoâng phaûi toán 8 bit ñeå löu ñòa chæ cuûa

thanh ghi W trong maõ leänh ( vì ñöôïc hieåu ngaàm). Coù theå xemthanh ghi W laø thanh ghi trung gian trong quaù trình vieát chöông

trình cho PIC16F877A.

2.3.2. Taäp leänh cuûa PIC16F877A

PIC16F877A coù taát caû 35 leänh vaø ñöôïc trình baøy khaù roõ

trong datasheet. Em seõ ñính keøm taäp leänh ôû phaàn cuoái cuøng

cuûa baøi baùo caùo.

Trong chöông trình, em söû duïng ngoân ngöõ asembly ñeå vieát. Trình bieân dòch laø Mplab ñöôïc Microchip cung caáp mieãn phí cho

ngöôøi duøng.

2.4. Caùc vaán ñeà veà Timer

PIC16F877A coù taát caû 3 timer : timer0 (8 bit), timer1 (16 bit) vaø

timer2 (8 bit).

Timer0


21




Sô ñoà khoái cuûa Timer0

Cuõng gioáng nhö 8051, Timer0 cuûa 16F877A cuõng coù 2 chöùc

naêng : ñònh thôøi vaø ñeám xung. 2 chöùc naêng treân coù theå

ñöôïc löïa choïn thoâng qua bit soá 5 TOCS cuûa thanh ghi OPTION.

Ngoaøi ra, ta cuõng coù theå löïa choïn caïnh tích cöïc cuûa xung

clock, caïnh taùc ñoäng ngaét…thoâng qua thanh ghi treân.

Timer0 ñöôïc tích hôïp theâm boä tieàn ñònh 8 bit (prescaler), coù

taùc duïng môû roäng “dung löôïng” cuûa Timer0. Boä prescaler naøy

coù theå ñöôïc ñieàu chænh bôûi caùc 3 bit PS2:PS0 trong thanh ghi

OPTION. Noù coù theå coù giaù trò 1:2, 1:4, 1:8, 1:16, 1:32, 1:64,

1:128, 1:256 tuøy thuoäc vaøo vieäc thieát laäp caùc giaù trò 0 ,1 cho

3 bit treân.


22




Boä tieàn ñònh coù giaù trò 1:2 chaúng haïn ,coù nghóa laø : bình

thöôøng khoâng söû duïng boä tieàn ñònh cuûa Timer0 (ñoàng nghóa

vôùi tieàn ñònh tæ leä 1:1) thì cöù khi coù taùc ñoäng cuûa 1 xung

clock thì timer0 seõ taêng theâm moät ñôn vò. Neáu söû duïng boätieàn ñònh 1:4 thì phaûi maát 4 xung clock thì timer0 môùi taêng

theâm moät ñôn vò. Voâ hình chung, giaù trò cuûa timer0 (8 bit) luùc

naøy khoâng coøn laø 255 nöõa maø laø 255*4=1020.

Caùc thanh ghi lieân quan ñeán Timer0 bao goàm :

- TMR0 : chöùa giaù trò ñeám cuûa Timer0

- INTCON : cho pheùp ngaét hoaït ñoäng

- OPTION_REG : ñieàu khieån prescalerTimer1

Sô ñoà khoái cuûa Timer1

Timer1 laø boä ñònh thôøi 16 bit, giaù trò cuûa Timer1 seõ ñöôïc löu

trong hai thanh ghi 8 bit TMR1H:TMR1L. Côø ngaét cuûa Timer1 laø bit

TMR1IF, bit ñieàu khieån cuûa Timer1 laø TRM1IE.

Caëp thanh ghi cuûa TMR1 seõ taêng töø 0000h leân ñeán FFFFh

roài sau ñoù traøn veà 0000h. Neáu ngaét ñöôïc cho pheùp, noù seõ


23




xaûy ra khi khi giaù trò cuûa TMR1 traøn töø FFFFh roài veà 0000h,

luùc naøy TMR1IF seõ baät leân.

Timer1 coù 3 cheá ñoä hoaït ñoäng :

- Cheá ñoä hoaït ñoäng ñònh thôøi ñoàng boä : Cheá ñoä ñöôïclöïa choïn bôûi bit TMR1CS. Trong cheá ñoä naøy xung caáp cho Timer1

laø Fosc/4, bit T1SYNC khoâng coù taùc duïng.

- Cheá ñoä ñeám ñoàng boä : trong cheá ñoä naøy, giaù trò cuûa

timer1 seõ taêng khi coù xung caïnh leânh vaøo chaân T1OSI/RC1.

Xung clock ngoaïi seõ ñöôïc ñoàng boä vôùi xung clock noäi, hoaït

ñoäng ñoàng boä ñöôïc thöïc hieän ngay sau boä tieàn ñònh tæ leä

xung (prescaler).- Cheá ñoä ñeám baát ñoàng boä :cheá ñoä naøy xaûy ra khi bit

T1SYNC ñöôïc set. Boä ñònh thôøi seõ tieáp tuïc ñeám trong suoát

quaù trình nguû cuûa vi ñieàu khieån vaø coù khaû naêng taïo moät

ngaét khi boä ñònh thôøi traøng vaø laøm cho Vi ñieàu khieån thoaùt

khoûi traïng thaùi nguû.

Timer2 : laø boä ñònh thôøi 8 bit bao goàm moät boä tieàn ñònh

(prescaler), moät boä haäu ñònh Postscaler vaø moät thanh ghi chu

kyø vieát taét laø PR2. Vieäc keát hôïp timer2 vôùi 2 boä ñònh tæ leä

cho pheùp noù hoaït ñoäng nhö moät boä ñinh thôøi 16 bit. Module

timer2 cung caáp thôøi gian hoaït ñoäng cho cheá ñoä ñieàu bieán

xung PWM neáu module CCP ñöôïc choïn.


24




Sô ñoà khoái cuûa Timer2II. Motor Driver L293D :

L293D laø IC duøng ñeå ñieàu khieån cuøng 1 luùc 2 ñoäng cô nhoû.

Trong ñeà taøi cuûa mình, em chæ duøng noù ñeå ñieàu khieån moät

ñoäng cô.

Doøng giôùi haïn cuûa L293 laø 600mA.

Sô ñoà chaân cuûa L293


25




Sô ñoà hoaït ñoâng cuûa L293D


26




Baûng ñieàu khieån caùc chaân chöùc naêng cuûa L293D

ENABLE DIRA DIRB FunctionHigh High low Quay phaûiHigh low high Quay traùi


27




High Low/high Low/high Döøng nhanhLow Döøng chaäm

Trong ñoà aùn , em söû duïng 3 chaân cuûa PortC ñeå ñieàu khieån 3

chaân DIR1A, DIR1B vaø EN1 vaø laøm quay ñoäng cô M1. Keát quaûthu ñöôïc khaù toát.

III. Caùc IC khaùc

IC74LS138

Em söû duïng IC naøy ñeå choïn led ñöôïc hieån thò. Ñaây laø IC coù

chöùc naêng phaân keânh, töø tín hieäu maõ hoùa ñaàu vaøo coù theå

choïn ñöôïc moät trong 8 keânh ñaàu ra khaùc nhau (chaân ñöôïc choïn

tích cöïc möùc 0).

Sô ñoà chaân :

Sô ñoà nguyeân lyù:


28




3 chaân A, B, C ñöôïc maõ hoùa ñeå choïn keânh ñaàu ra. Caùc

chaân G2A, G2B (tích cöïc thaáp) vaø G1 (tích cöïc cao) laø caùc chaân

cho pheùp. Y0:Y7 laø caùc ngoõ ra.

Baûng chaân trò

IC74LS47: coù chöùc naêng chuyeån töø BCD sang maõ ñeå hieånthò ra led 7 ñoaïn.

Sô ñoà keát noái


29




Caùc chaân A3:A0 laø ñeå ñöa tín hieäu maõ BCD. Caùc chaân

a,b,c,d,e,f,d laø tín hieäu output maõ led 7 ñoaïn (tích cöïc möùc

thaáp).

Baûng chaân trò


30




IV. Ñoái töôïng ñieàu khieån : Ñoäng cô DC

Ñaây caø ñoäng cô em söû duïng trong ñeà taøi :

Beân trong ñoäng cô coù gaén moät encoder ñoàng truïc vôùi noù

duøng ñeå xaùc ñònh toác ñoä vaø vò trí cuûa ñoäng cô.

Caùc thoâng soá cuûa ñoäng cô nhö sau:


31




+ Ñieän aùp DC caáp cho ñoäng cô : 24VDC

+ Toác ñoä toái ña 4000 voøng/phuùt

+ Soá xung cuûa encoder 108xung/voøng

+ Ñieän caûm L=102mHÑoäng cô coù taát caû 6 daây ra :

+ 2 daây cung caáp nguoàn 24 V cho ñoâng cô

+ 2 daây nguoàn 5V cung caáp aùp cho encoder

+ 1 daây tín hieäu keânh A vaø 1 daây keânh A buø ñöa xung

encoder ra ngoaøi

Phöông phaùp ñieàu khieån : Thay ñoåi toác ñoä ñoäng cô baèng

caùch thay ñoåi aùp caáp vaøo cho ñoäng cô.Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa caûm bieán encoder : coù nhieàu loaïi

encoder khaùc nhau. Moãi loaïi laïi coù moät nguyeân lyù hoaït ñoäng

khaùc nhau, trong khuoân khoå baùo caùo ñoà aùn I em xin trình baøy

phaàn nguyeân lyù loaïi encoder trong ñeà taøi maø em söû duïng :

incremental encoder.

Moâ hình thöù 1

Incremental encoder veà cô baûn laø moät ñóa troøn quay quanh

moät truïc ñöôïc ñuïc loã nhö hình treân.


32




ÔÛ 2 beân maët cuûa caùi ñóa troøn ñoù, seõ coù moät boä thu

phaùt quang. Trong quaù trình encoder quay quanh truïc, neáu gaëploã roáng thì aùnh saùng chieáu qua ñöôïc, neáu gaëp maõnh chaén thì

tia saùng khoâng chieáu quaù ñöôïc. Do ñoù tín hieäu nhaän ñöôïc töø

sensor quang laø moät chuoåi xung. Moãi encoder ñöôïc cheá taïo seõ

bieát saün soá xung treân moät voøng. Do ñoù ta coù theå duøng vi

ñieàu khieån ñeám soá xung ñoù trong moät ñôn vò thôøi gian vaø tính

ra toác ñoä ñoäng cô.

Caùi encoder maø em söû duïng trong ñoà aùn cuûa mình, hoaøn

toaøn gioáng vôùi moâ hình ôû treân. Tuy nhieân, moâ hình treân coù

nhöôïc ñieåm lôùn laø : ta khoâng theå xaùc ñònh ñöôïc ñoäng cô quay

traùi hay quay phaûi, vì coù quay theo chieàu naøo ñi nöõa thì chæ coù

moät daïng xung ñöa ra. Ngoaøi ra ñieåm baét ñaàu cuûa ñoäng cô, ta

cuõng khoâng theå naøo bieát ñöôïc.

Caûi tieán moâ hình 1 baèng moâ hình 2 nhö sau:

Moâ hình thöù 2


33




Trong moâ hình naøy, ngöôøi ta ñuïc taát caû laø 2 voøng loã.

Voøng ngoaøi cuøng gioáng nhö moâ hình 1, voøng giöõa pha so vôùi

voøng ngoaøi laø 90 ñoä. Khi ñoù, daïng xung ra töø 2 voøng treân nhö

sau :

Hai xung ñöa ra töø 2 voøng leäch nhau 90 ñoä, neáu voøng ngoaøi

nhanh pha hôn voøng trong thì chaéc chaén ñoäng cô quay töø traùi

sang phaûi vaø ngöôïc laïi.


34




Moät loã ôû voøng trong cuøng duøng ñeå phaùt hieän ñieåm baét

ñaàu cuûa ñoäng cô. Coù theå vieát chöông trình cho vi ñieàu khieån

nhaän bieát : neáu coù moät xung phaùt ra töø voøng trong cuøng

naøy, töùc laø ñoäng cô ñaõ quay ñuùng moät voøng.Vôùi nhöõng ñaëc tính treân, encoder duøng raát phoå bieán trong

vieäc xaùc ñònh vò trí goùc cuûa ñoäng cô…..

Vaán ñeà quan troïng trong vieäc tìm mua nhöõng loaïi ñoäng cô

coù gaén encoder nhö theá naøy ñeå laøm ñoà aùn ñoái vôùi sinh

vieân laø : caëp maét quang 2 beân encoder ñeå taïo xung thöôøng bò

cheát vaø khoâng coù ñoà thay theá.

Moät loaïi encoder thöù 2 cuõng phoå bieán hieän nay, ñoù laø:absolute encoder.

Moâ hình ñóa quang cuûa loaïi naøy nhö sau:

Chöông III :

Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa moät soá module

trong maïch

I.Maïch nguoàn 5 V chuaån cung caáp cho vi ñieàu khieån

vaø nguoàn 24 cung caáp cho ñoäng cô.

1. Sô ñoà nguyeân lyù


35




R 32 . 2 K

- +

D 1

B R I D G E 1

2

3

4

D 3

L E D

U 4L M 7 8 1 2

1

3

2V I N

G

N

D

V O U T

O U T _ 5

0

D 1 4

L E D

0

R 45 6 0

D 1 6

L E D

O U T _ 1 2

0

R 1 01 k

D 1 5

L E D

0

R 6

4 . 7 - 2 W

O U T _ 2 4

Q 1Q 2 S A 1 0 1 5

J 6

2 4 V A C / 5 A

12

D 1 2D 1 N 4 0 0 7

Q 2 S A 1 3 0 2Q 3

O U T _ 5

0

0

R 7

4 . 7 - 2 W

R 1 14 7 0

0

R 5

1 0 0 K

R 92 . 2 K

C 82 2 0 0 u F / 3 5 V

C 1 1

2 2 0 0 u F / 3 5 V

C 9

2 2 0 0 u F / 3 5 V

F 1

F U S E

Q 2 S A 1 3 0 2Q 2

D 1 0

D 1 N 4 0 0 7

C 1 0

8 2 0 0 u F / 5 0 V

U 3L M 7 8 2 4

1

3

2V I N

G

N

D

V O U T

O U T _ 1 2

D 9

D 1 N 4 0 0 7

0

O U T _ 2 4

C 1 2

0 . 1 u F

D 1 3

D 1 N 4 0 0 7

0

D 8D 1 N 4 0 0 7

0

U 5L M 7 8 0 5

1

3

2V I N

G

N

D

V O U T

2. Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng

Töø traùi sang :

- Duøng bieán aùp ñeå chuyeån töø nguoàn 220VAC sang 24VAC

cung caáp vaøo module maïch nguoàn treân.

- Caàu diode D1 BRIDGE duøng ñeå naén doøng xoay chieàu thaønh

moät chieàu. Khoái maïch goàm caùc linh kieän D14007 D8, D14007

D12, Q1 C1815, R3 2.2k, R5 100k, Led D3 duøng ñeå baùo hieäu coù

nguoàn cung caáp ôû ñaàu vaøo.

- Caùc tuï trong maïch naøy ñeàu coù taùc duïng loïc nhieãu nguoànvaøo , cuõng nhö loïc nhieãu nguoàn ñaàu ra. Laøm cho nguoàn töông

ñoái oån ñònh, khoâng bò aûnh höôûng nhieàu bôûi taûi (taûi nhoû).

- Transitor coâng suaát Q2SA1302 duøng ñeå keùo doøng cho 2

nguoàn 24 V vaø 12V traùnh hieän töôïng suït aùp treân taûi do doøng

yeáu.

- Caùc IC 7824, 7812, 7805 laø 3 IC oån aùp, laàn löôït oån aùp 24V,

12V vaø 5V ôû ñaàu ra.- 3 led D14, D15, D16 ñeå hieån thò coù aùp ôû ñaàu ra.

II. Khoái maïch reset vi ñieàu khieån PIC16F877A

1.Sô ñoà nguyeân lyù


36




1 0 k

0

P I C 1 6 F 8 7 7 A

23

4567

3 33 43 53 6

3 73 83 94 0

1 51 61 71 82 32 42 52 6

1 92 02 12 22 72 82 93 0

1 3

1 4

3 21 13 11 2

1

891 0

R A 0 / A N 0

R A 1 / A N 1R A 2 / A N 2 / V R E F - / C V RR A 3 / A N 3 / V R E F +R A 4 / T 0 C K I / C 1 O U TR A 5 / A N 4 / S S * / C 2 O U T

R B 0 / I N TR B 1R B 2

R B 3 / P G MR B 4R B 5

R B 6 / P G CR B 7 / P G D

R C 0 / T 1 O S O / T 1 C K IR C 1 / T 1 O S I / C C P 2R C 2 / C C P 1R C 3 / S C K / S C LR C 4 / S D I / S D AR C 5 / S D OR C 6 / T X / C KR C 7 / R X / D T

R D 0 / P S PR D 1 / P S PR D 2 / P S PR D 3 / P S PR D 4 / P S PR D 5 / P S PR D 6 / P S PR D 7 / P S P

O S C 1 / C L K I N

O S C 2 / C L K O U T

V D DV D D

V S SV S S

M C L R * / V P P

R E 0 / R D * / AR E 1 / W R * / AR E 2 / C S * / A

H

I

2. Gi ải thích

Vi ñieàu khieån 16F877A hoaït ñoäng khi chaân soá 1 MCLR ôû möùc 1

vaø bò reset khi bò clear veà möùc 0.

Vôùi maïch reset ôû treân, bình thöôøng phím nhaán hôû ra, chaân

reset möùc 1 , vi ñieàu khieån hoaït ñoäng. Khi nhaán phím xuoáng,

chaân 1 chaïm ñaát bò clear veà 0, vi ñieàu khieån ñöôïc reset trôû laïi

traïng thaùi ban ñaàu. ( thanh ghi PC troû ñòa chæ 0000h trong boä

nhôù chöông trình).

III. Khoái maïch queùt phím



37




1 0 k 1 0 k

0

H A

H

I

1 0 k

H A

1 0 k

H A

4 M h z

1 0 k

0C 6 3 0 p

H I

H I

H A

0

C 5 3 0 p

P I C 1 6 F 8 7 7 A

2345

67

3 33 43 53 63 73 8

3 94 0

1 51 61 71 82 32 42 52 6

1 92 02 12 22 72 82 93 0

1 3

1 4

3 21 1

3 11 2

1

891 0

R A 0 / A N 0R A 1 / A N 1R A 2 / A N 2 / V R E F - / C V R E F

R A 3 / A N 3 / V R E F +R A 4 / T 0 C K I / C 1 O U TR A 5 / A N 4 / S S * / C 2 O U T

R B 0 / I N TR B 1R B 2

R B 3 / P G MR B 4

R B 5R B 6 / P G CR B 7 / P G D


R D 0 / P S P 0R D 1 / P S P 1R D 2 / P S P 2R D 3 / P S P 3R D 4 / P S P 4R D 5 / P S P 5R D 6 / P S P 6R D 7 / P S P 7

O S C 1 / C L K I N


V D DV D D

V S SV S S

M C L R * / V P P

R E 0 / R D * / A N 5R E 1 / W R * / A N 6R E 2 / C S * / A N 7

H

I

2. Giaûi thích keát noái

Söû duïng PORTD cuûa vi ñieàu khieån ñeå thöïc hieån queùt phím.

Caùc chaân 6,5,4 keát noái thaønh 3 coät (colums), caùc chaân 3,2,1,0

keát noái thaønh 4 haøng (rows), chaân 7 boû troáng.

Thieát laäp caùc chaân rows laø chaân input, chaân cols laø chaân

output. Keùo caùc ñieän trôû leân nguoàn ôû rows ñeå xaùc ñònhñuùng möùc logic beân ngoaøi ñöa vaøo vi ñieàu khieån.

3. Giaûi thuaät queùt phím

b1: Kieåm tra coù keït phím naøo khoâng. Neáu khoâng bò keït phím

thì qua böôùc 2.

b2: Tieán haønh queùt phím, xem thöû phím naøo nhaán, laáy maõ

phím ñoù veà löu trong bieán key.

b3: Moãi giaù trò bieán key ñaïi dieän cho moät phím treân baøn phím.ÖÙng vôùi moãi bieán key, ta ñaët ra moät phím hieån thò treân led

mong muoán.

b4: Tra baûng ñeå ñoåi giaù trò bieán key sang maõ BCD chuaån bò

ñöa vaøo 7447 ñeå ñoåi dang maõ led 7 ñoaïn.


38




b5 : Laëp laïi böôùc 1 ñeå nhaán ñuùng phím tieáp theo.

IV. Giaûi thuaät ñieàu khieån ON_OFF ñoäng cô DC


0

P I C 1 6 F 8 7 7 A

234

567

3 3 3 3 3

3 3 4

1 51 61 71 82 32 42 52 6

1 2 2 2 2 2 2 3

1 3

1 4

3 1

3 11 2

1

891

R A 0 / A N 0R A 1 / A N 1

R A 2 / A N 2 / V R E F - / CR A 3 / A N 3 / V R E F +R A 4 / T 0 C K I / C 1 O U TR A 5 / A N 4 / S S * / C 2 O

R B 0 / I R B 1R B 2

R B 3 / P

R B 4R B 5

R B 6 / P R B 7 / P


R D 0 / P R D 1 / P R D 2 / P R D 3 / P R D 4 / P R D 5 / P R D 6 / P R D 7 / P

O S C 1 / C L K I N


V D DV D D

V S SV S S

M C L R * / V P P

R E 0 / R D R E 1 / W R R E 2 / C S

H I

H

I

0

E n c o d e r

1 2 3 4

V

c

c

G

N

D

C

. A

C

. A

-

A

-

+

M G 1

1

2

N g u o n 2 4 V

+ -

0

H I

C 6 3 0 p

C 5 3 0 p

E n c o d e r : 1 0 8 x u n g , 4 0 0 0 v o n g / p h u t

U 1 4

L 2 9 3

271 01 5

19

36

1 11 4

4 5 1

3

1

2

1 68

1 A2 A3 A4 A

1 / 2 E N3 / 4 E N

1 Y2 Y3 Y4 Y

G

N

D

G

N

D

G

N

D

G

N

D

V C C 1V C C 2

0

4 M h z

1 0 k

Noái 2 chaân 3 vaø 6 cuûa L293D vaøo 2 daây nguoàn cuûa ñoäng

cô. Söû duïng 2 bit RC6 vaø RC7 cuûa PORTC vi ñieàu khieån noái vaøo

2 chaân 2 vaø 7 cuûa L293D ñeå ñieàu khieån chieàu quay. Bit RC5 laø

bit cho pheùp ñoäng cô hoaït ñoäng. Chaân RA4 ñöôïc ñònh ôû cheá

ñoä input ñeå nhaän xung töø encoder truyeàn veà.

2. Giaûi thuaät ñieàu khieån

b1: Ñaët 2 bit RC6 vaø RC7 laø 0, 1 hoaëc ngöôïc laïi ñeå xaùc ñònh

chieàu quay cuûa ñoäng cô. Baät bit RC5 leân 1 cho pheùp ñoäng cô

quay.

b2: Duøng Timer1 ñònh thôøi gian 1ms, Timer0 ôû cheá ñoä ñeám

xung töø encoder. Cöù sau moãi 1ms ( thôøi gian laáy maãu) ngaét


39




timer1 xaûy ra, trong chöông trình phuïc vuï ngaét cuûa timer1, tieán

haønh ñoïc xung cuûa encoder chöùa trong thanh ghi TMR0 cuûa

timer0.

b3 : Töø soá xung cuûa Timer0 trong 1ms, ta tính toaùn ñöôïc toácñoä hieän taïi cuûa ñoäng cô.

b4 : Thöïc hieän pheùp tröø giöõa toác ñoä ñaët vaø toác ñoä ño

ñöôïc. Neáu hieäu soá lôùn hôn 0 ( khoâng coù nhôù) thì cho ñoäng cô

tieáp tuïc chaïy, neáu hieäu soá nhoû hôn 0 (côø nhôù leân 1) thì tieán

haønh taét ñoäng cô baèng caùch cho bit EN=0.

b5: Cöù sau 1s thì hieän toác ñoä cuûa ñoäng cô ra led 7 ñoaïn moät

laàn.b6: Laëp laïi lieân tuïc quaù trình treân, ta coù toác ñoä ño dao

ñoäng xung quanh toác ñoä ñaët.


40




Chöông IV

Chöông trình vieát baèng Assembly ñieàu khieån ON_OFF

ñoäng cô DC

Phaàn chöông trình seõ ñöôïc em trình baøy trong buoåi baûo veä ñoà

aùn moân hoïc. Caùc phaàn ñaùnh giaù chaát löôïng ñieàu khieån ,

nhaän xeùt v.v… seõ ñöôïc em trình baøy trong baøi baùo caùo chính

thöùc vaø trong buoåi baûo veä ñoà aùn moân hoïc.


41




Phuï luïc:

Taäp leänh PIC16F877A


42





43





44




Taøi lieäu tham khaûo

1. Hoà Trung Myõ. Vi xöû lyù. Nhaø xuaát baûn ñaïi hoïc Quoác Gia


45




2. Microchip. Datasheet 16F877A

3. Tröông Sa Sanh (chuû bieân). Kyõ Thuaät ñieän Ñaïi Cöông. Nhaø

xuaát baûn ñaïi hoïc Quoác Gia

4. Nguyeãn Thò Phöông Haø. Lyù Thuyeát ñieàu khieån Töï Ñoäng.Nhaø xuaát baûn ñaïi hoïc quoác gia.

5. Caùc taøi lieäu töø internet, töø dieãn ñaøn www.picvietnam.com

vaø caùc luaän vaên cuûa caùc anh chò khoùa treân.


46

http://www.picvietnam.com/

http://www.picvietnam.com/




Muïc luïc

Ñeà muïc trangLôøi caûmôn………………………………………………………………………………………………………………………………….. 1Chöông I : Giôùi thieäu veà ñeàtaøi……………………………………………………………………………………….. 2

I. Toùm taét ñeà taøi ñoà aùn moân hoïc I……………………………………………………………………. 2

1. Giôùi thieäu caùc module maïch cuûa ñeàtaøi……………………………………….. 2

2. Sô ñoà nguyeân lyù keát noái caùc module trongmaïch …………………… 3

3. Caùch vaän haønh maïch…………………………………………………………………………….. 3

II. Caùc yeâu caàu cuûa ñeà taøi………………………………………………………………………… …………. 4

Chöông II : Giôùi thieäu veà caùc linh kieän, phaàn töû söûduïng trong maïch……………. 5I. Vi ñieàu khieån PIC16F877A

………………………………………………………………………………. 51. Khaùi quaùt veà vi ñieàu khieån

PIC16F877A………………………………………. 51.1. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà nguyeân lyù cuûa

PIC16F877A……………… 51.2. Nhaän xeùt

…………………………………………………………………………………………….

61.3. Khaùi quaùt veà chöùc naêng cuûa caùc porttrong vi ñieàu khieånPIC16F877A……………………………………………………………………………………………………. 7

1.4. Taïi sao söû duïng PIC16F877A………………………………………………….. 8


47




2. Tìm hieåu veà vi ñieàu khieån PIC16F877A………………………………………... 10

2.1. Caáu truùc phaàn cöùng cuûaPIC16F877A………………………………….. 10

2.2. Toå chöùc boä nhôù

PIC16F877a……………………………………………………… 132.2.1.Boä nhôù chöông

trình…………………………………………………………….. 132.2.2. Boä nhôù döõ lieäu

………………………………………………………………………. 142.2.3. Moät vaøi thanh ghi chöùc naêng ñaëc

bieät SFR……………… 162.3. Thanh ghi W(work) vaø taäp leänh cuûa

PIC16F877A…………. 182.3.1. Thanh ghi

W…………………………………………………………………………..18

2.3.2. Taäp leänh cuûaPIC16F877A……………………………………………… 18

2.4. Caùc vaán ñeà veà Timer…………………………………………………………………. 18

II. Motor Driver L293D………………………………………………………………………………………… 22

III. Caùc IC khaùc………………………………………………………………………………………………

………… 24IV. Ñoái töôïng ñieàu khieån : Ñoäng cô DC………………………………………………………….. 27Chöông III :Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa moät soá moduletrong maïch …………… …… 31

I.Maïch nguoàn 5 V chuaån cung caáp cho vi ñieàu khieånvaø nguoàn 24 cung caáp cho ñoängcô…………………………………………………………………………………………………………… 31

II. Khoái maïch reset vi ñieàu khieån

PIC16F877A………………………………………….. 32

III. Khoái maïch queùtphím………………………………………………………………………………………… 33

IV. Giaûi thuaät ñieàu khieån ON_OFF ñoäng côDC…………………………………….. …… 34


48




Chöông IV:Chöông trình vieát baèng Assembly ñieàu khieånON_OFFñoäng côDC………………………………………………………………………………………………………………………………… 36

Phuï luïc: Taäp leänhPIC16F877A………………………………………………………………………………………… 37

Điều khiển động cơ dc dùng pic 16f877a

Documents