Bộ nhớ dữ liệu:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 13 / 32



Hình 3.4 Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu PIC 16F877A[3]



3.2. IC L293:

IC L293 là mạch cầu H, trong đề tài sử dụng L293 để đảo chiều động cơ

Sơ đồ chân của L293:



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 14 / 32



Hình 3.5 Sơ đồ chân L293 [1]



Thơng số của L293:

Bảng 3.2. Thơng số của L293



Dòng ra max



600mA



Số ngõ ra



4



Điện áp ngõ ra tối đa



36V



Nguồn



36V



Đóng gói



PDIP 16



Nguyên tắc hoạt động của L293:



Hình 3.6 Nguyên tắc hoạt động L293 [1]



- Khi chân 1A tích cực mức thấp, chân 2A tích cực cao, chân EN tích cực mức

cao, động cơ sẽ quay theo chiểu thuận và ngược lại. Động cơ không quay khi 2

chân 1A, 2A có mực điện áp bằng nhau



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 15 / 32



3.3.



LCD 16x2:



Hình 3.7 Sơ đồ chân LCD 16x2[2]



- LCD 16x2 dùng để hiển thị trạng thái và tốc độ động cơ.

- LCD 16x2 bao gồm 16 chân trong đó:

+ Chân 1(Vss): GND, chân 2(Vcc): nguồn 5V, chân 3: Chân dùng để chỉnh độ

tương phản.

+ Chân 4: Nhập lệnh và dữ liệu. Chân 5: Ghi và đọc dữ liệu.

+ Chân 6: Ghi hoặc đọc tùy ngõ vào.

+ Chân 7 – 14: Bus dữ liệu.

+ Chân 15,16: Đèn LCD.

3.4. Động cơ DC Encoder:

3.4.1.

Khái niệm về động cơ DC Encoder:

Động cơ DC Encoder là gì: Động cơ DC ENCODER V2 chạy được với điện áp

nguồn tối đa 24V, tích hợp đĩa encoder 100 xung, cho 2 kênh ra A và B cùng tần số

nhưng lệch pha 90 độ.

Sơ đồ chân của động cơ:



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 16 / 32



Hình 3.8 Sơ đồ chân động cơ DC Encoder[5]



3.4.2.



Thuật toán đo tốc độ động cơ:

- Gọi thời gian lấy mẫu là Ts.

- Gọi số xung encoder phát ra trong thời gian lấy mẫu Ts là ns.

- Vậy số xung encoder phát ra trong 1s là ns/Ts.

- Số xung của đĩa encoder là: Ne (khi động cơ quay được 1 vòng thì trên kênh A

hoặc B sẽ xuất ra Ne xung). Suy ra tốc độ động cơ là: (ns/TS)/Ne.

Vậy để đo được tốc độ động cơ, chỉ cần đếm được số xung xuất ra từ 1 trong 2

kênh A và B trong thời gian Ts hay nói cách khác đó chính là tần số của xung

encoder.

Thời gian Ts này quá lớn (1s) sẽ dẫn đến tốn thời gian thực thi của vi điều khiển

và làm cho quá trình hiệu chỉnh tốc độ (nếu có) khơng được liên tục vì vậy việc

chọn thời gian lấy mẫu rất quan trọng, phải lựa chọn phù hợp. Nếu thời gian Ts quá

bé sẽ dẫn đến sai số lớn

- INT0: khi có cạnh xuống của tín hiệu encoder thì biến lưu số xung tăng lên 1,

đây là biến lưu số xung encoder trong thời gian Ts.



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 17 / 32



- TIMER0: tạo định thời Ts=300ms, sau 300ms sẽ tính tốn giá trị vận tốc v.

3.5. Tổng quan về chuẩn RS232 giao tiếp với máy tính:

RS232 là một trong những chuẩn được sử dụng rộng rãi để kết nối với máy tính.

Chuẩn này sử dụng kết nối định dạng khơng đồng bộ, nhiều nhất có thể kết nối 2 thiết

bị, chiều dài tối đa cho phép đảm bảo dữ liệu là 12.5 đến 25.4m, tốc độ 20kbit/s.

Ưu điểm:

- Chống nhiễu cao.

- Có thể tháo lắp bất cứ lúc nào.

- Mạch đơn giản.

Các thông số thông thường trong chuẩn RS232.

- Điện áp mức cao từ -3V đến -12V, điện áp mức thấp từ 3V đến 12V.

- Tốc độ tối đa truyền nhận dữ liệu lên đến 100kbps.

- Điện dung ngõ vào phải nhỏ hơn 2500pF.

- Trở kháng nằm trong khoảng 3000-7000Ω.

- Tốc độ baud chuẩn để truyền dữ liệu: 50, 75, 110, 1200, 2300, 4800 … tùy

theo mục đích sử dụng.

3.6. USB UART CP2102:

Sơ đồ và chức năng các chân của USB UART CP2102:



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 18 / 32



Hình 3.9 Sơ đồ chân USB UART CP2102[5]



Chức năng các chân:

- TXD: Chân truyền dữ liệu, kết nối với chân Rx của module khác.

- RXD: Chân nhận dữ liệu, kết nối với chân Tx của module khác.

- GND: chân nối đất.

- 5V: Chân nguồn điện áp dương.

- DTR: Chân reset.

- 3V3: Chân điện áp dương 3.3V.

CP2102 không sử dụng thạch anh ngồi. Có sẵn ngõ ra điện áp 3.3V.

Q trình truyền dữ liệu:

- Quá trình truyền dữ liệu qua chuẩn RS232 là quá trình mà tại một thời điểm

chỉ truyền được 1 bit. 1 bit bắt đầu luôn luôn là mức 0 sẽ được gửi để thơng báo rằng

có 1 kí tự sẽ được gửi đến trong lần truyền tiếp theo. Các bit tiếp theo được gửi dưới

dạng ASCII, sau đó là bit chẵn lẻ và cuối cùng là bit dừng.



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 19 / 32



- Tốc độ baud: Tham số này đặc trưng cho quá trình truyền dữ liệu là tốc độ

truyền dữ liệu hay tốc độ bit. Tốc độ này được thiết lập sao cho bên phát và bên thu

bằng nhau.

- Bit chẵn lẻ: Dùng để kiểm tra lỗi.



CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG

4.1. Sơ đồ khối:

Khối nút nhấn



Khối nguồn



Khối động cơ



nhập thông số

Khối giao tiếp

với máy tính



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật

PID

KhốiTốn

xử lý

và

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính



điều khiển



Khối hiển thị



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRANG 20 / 32



Hình 4.1 Sơ đồ khối



4.2. Sơ đồ nguyên lý:



Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý



4.3. Mạch thực tế:



Điều Khiển Động Cơ DC Dùng Thuật Toán PID

Với Sự Điều Khiển Và Giám Sát Từ Máy Tính