Trong nền công nghiệp hóa hiện đại hóa đó thì lĩnh vực tự động hóa xí nghiệp công nghiệp cũng đóng góp một phần không nhỏ .Ví dụ như các băng truyền,băng tải và thang máy…đều áp dụng tự
Trang 1Báo cáo thực tập
Trong thời kỳ công nghiệp hóa ngày càng phát triển của đất nước và nhu cầu của con người ngày càng được cải thiện và nâng cao khi đó việc áp dụng nền công nghiệp hóa,hiện đại hóa là một điều hết sức cần thiết và là cả một vấn đề để chúng ta quan tâm
Phải nói rằn nền công nghiệp hóa hiện đại hóa đã làm cho con người đỡ vất vả tảo điều kiệu để chúng nước ta thúc đẩy quá trình hội nhập nền kinh
tế thế giới
Trong nền công nghiệp hóa hiện đại hóa đó thì lĩnh vực tự động hóa xí nghiệp công nghiệp cũng đóng góp một phần không nhỏ Ví dụ như các băng truyền,băng tải và thang máy…đều áp dụng tự động hóa xí nghiệp để cải tiến và nó đã giúp con người tiết kiệm được sức lao động và có thể thay thế được nhiều công nhân và thuận tiện hơn cho người sử dụng Các công nghệ đều được điều khiển tự động hóa bằng nhiều phần mềm khác nhau với mục đích là giúp con người thận tiện khi làm việc
Trong đợt thực tập này sinh viên chúng tôi đã đã tiếp xúc được vào các công nghệ tiên tiến từ các linh kiện điện tử đơn giản như:tụ điện ,IC,điốt đến các thiết bị tự động có tính năng cao như…và các linh kiện cần thiết cho việc lắp ráp các mạch điện tử…từ đó thấy được rằng ngoài việc học lý thuyết trên lớp thì việc được thực tập để tiếp cận với các thiết bị cũng là rất quan trọng khi nó giúp cho sinh viên có thêm nhận biết một cách trực quan
và thực tế hơn rất nhiều
Thời gian thực tập tuy ngắn nhưng thực sự chúng tôi có được những kinh nghiệm rất quý báu để làm hành trang cho công việc sau này
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của cô Vũ Anh Đào
và các anh chị tại đơn vị thực tập đã giành cho tôi bài học quý báu
A Giới thiệu các loại linh kiện điện tử
I Điện trở
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
♦ Các loại điện trở:
Trang 2♦ cách ghi chỉ số điện trở:
Ghi chỉ số trực tiếp: Các chỉ số giá trị điện trở đ
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch ược ghi trực tiếp trên thân của điện trở
Ghi chỉ số bằng vạch màu: các chỉ số giá trị điện trở dược thể hiện bằng các vạch mà có hai loại :
loại 4 vạch
loại 5 vạch
♦ ý nghĩa các vạch theo thứ tự trên thân điện trở:
Trang 3Thứ 5 Sai số
Ví dụ :Màu trên thân điện trở theeo thứ tự là:
Nâu đen cam nhũ vàng khi đó giá trị của điện trở là 10 000Ω + 5%
Ý nghĩa của các màu
II Tụ điện
Chức năng: làm nhiệm vụ lọc các sóng đa hài ghép trong các mạch dao
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
động
♦ Có hai loại tụ điện
♦ Kí hiệu:
Tụ phân cực dùng trong mạch xoay chiều và một chiều
¾ Tụ không phân cực dung trong mạch một chiều
♦ Đơn vị : F ,MF ,PF ,NF
♦ Cách đọcgiá trị của tụ :
Tụ giấy : Đọc trực tiếp trị số ghi trên vỏ tụ
Tụ gốm : Đọc theo chỉ số ghi trên vỏ tụ
VD: 103 tương ưng là 10.103 pF
Trang 4Cách kiểm tra tụ : Để thang đo của đồng hồ ở thang đo điện trở sau đó đặt hai que đồng hồ vào hai chân của tụ nếu thấy kim đồng hồ trở về 0 rồi tăng dần thì tức là tụ còn tốt
III Cuộn kháng
Chức năng: Hạn chế dòng ngắn mạch và sự tăng trưởng của dòng điện ♦ Có 3 loại cuộn kháng
1.Cuộn kháng lõi không khí
2.Cuộn kháng lõi từ hở
3.Cuộn kháng lõi từ kín
Kí hiệu chung:
IV Đi ốt
Chức năng: là van dẫn điện một chiều
♦ Các loai đi ốt
1 Đi ốt ổn áp (zener) dùng trong mạch ổn áp
2.Đi ốt quang (led) dùng làm đèn hiển thị
Cách xác định chân diot : Đặt thang đo của đồng hồ ở thang điện trở rồi đặt 2 que đồng hồ vào 2 chân của điốt nếu kim đồng hồ trở về gần giá trị 0 thì que đen là chân A chân còn lại là chân K và đặt que của đồng hồ ngược lại nếu thấy kim đồng hồ không dịch chuyển thì đi ốt còn tốt và nếu kim đồng hồ trở về gần giá trị 0 thi đi ốt đã bị hỏng Điều kiện mở của đi ốt là UAK >0 Ngược lại thì đi ốt sẽ khoá
V Thyzitor
Chức năng : Là van dẫn một chiều có điều khiển và thường dùng trong mạch chỉnh lưu và nghịch lưu có điều khiển
Trang 5♦ Cấu tạo gồm 4 lớp P—N—P—N ghép nối tiếp với nhau và có 3 chân A , K , G Với A là chân vào , K là chân ra G là chân điều khiển
♦ Cách xác định chân của Thyzitor :
Đặt thang đo của đồng hồ ở thang đo điện trở rồi dùng 2 que của đồng hồ đặt vào 2 chân bất kì của Thyzitor nếu thấy 2 chân có điện trở nhỏ thì que đỏ
là chân K còn que đen la chân A chân còn lại là chân G
Khi đặt 2 que vao 2 chân A và G nếu thấy điện trở nhỏ thì Thyzitor đó bị hỏng , hoặc đặt que đen vào chân A que đỏ vào chân K rồi kích xung vào chân G nếu Thyzitor mở thì Thyzitor vẫn còn tốt và ngược lại thì Thyzitor
đã bị hỏng
Điều kiện đẻ mở Thyzitor là:
UAK > 0 và IG > 0
Sau khi Thyzitor đã mở thì việc tồn tại của IG không còn có giá trị , muốn khoá Thyzitor thì phải ngắt UAK , tức là UAK ≤ 0
VI Tranzitor
♦ - Có nhiều loại Tranzito, phổ biến là Tranzito thuận ( kí hiệu chữ A) và Tranzito ngược ( kí hiệu chữ C)
♦ - Có 3 chân là: B, C và E
♦ - Cách xác định chân của Tranzito: điển hình C828 và A564
Trang 6Cách xác định tranzito : Đặt đồng hồ ở thang đo điện trở, tiến hành đo điện trở ở các chân, chân chung đo được điện trở nhỏ là chân B
Nếu chân chung là que đỏ của đồng hồ thì đó là loại ngược C828
Nếu chân chung là que đen của đồng hồ thì đó là loại thuận A564
Đặt que đo vào hai chân còn lại và thử tác động nhiễu vào chân B, khi
có được nhiễu tác động lớn nhất, với loại ngược que dương là C, que âm là E , Với loại thuận que dương la E, que âm là C
VII IC tuyến tính
Chức năng : duy trì điện áp một chiều ổn định ở đầu ra
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
♦ Có hai ho IC ổn áo thường gặp là:
1.Họ ổn áp nguồn dương 78xx
2.Họ ổn áp nguồn âm 79xx
với : xx là điện áp một chiều đầu ra
Trang 7
♦ Cấu trúc chân :
Họ 78: chân 1 (đầu vào), chân 2 (nối đất), chân 3 (đầu ra)
Họ 79: chân 1 (nối đất) , chân 2 (đầu vào) , chân 3 ( đầu ra)
Đối với IC họ 78 và 79 thì chân 1,2,3 theo thứ tự từ trái sang phải Đối với IC nhiều chân thì thứ tự chân đếm ngược chiều kim đồng hồ, chân số 1được đánh dấu
VIII Triac
Triac là một linh kiện điện tử th
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch ường dùng trong mạch điều áp.
Trang 8
B Một số mạch điện ứng dụng
I Mạch ổn áp 1 chiều
Khái niệm: Là 1 mạch tạo ra được điện áp đầu ra luôn không đổi hoặc thay đổi trong giới hạn cho phép khi điện áp đầu vào thay đổi hoặc tải thay đổi
Phân loại: có hai loại : Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch.
- Mạch ổn áp một chiều kiểu tham số
- Mạch ổn áp kiểu bù:có hai loại:
+ Ổn áp bù tuyến tính
+ Ổn áp bù kiểu xung
1.Mạch ổn áp một chiều kiểu tham số.
Nguyên lí hoạt động:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
Khi U1 có giá trị vượt quá điện áp đánh thủng của diot →U1>UD ngược
→dòng I0 sẽ đi qua đi ốt và chở về nguồn →diot được thông ngược, điện áp
U2 luôn ở một giá trị xác định không vượt quá giá trị điện áp đánh thủng của diot zener
Khi U1 thay đổi dòng điện I qua điện trở R cũng thay đổi tương ứng Do
đó điện áp đầu ra U2 sẽ giữ không đổi
Khi dòng tải It tăng thì dòng qua đi ốt giảm → dòng I1 luôn luôn không đổi , nếu U1 không đổi thì U2 cũng không đổi
Ưu điểm của mạch ổn áp loại này là:sơ đồ mạch đơn giản, dễ lắp đặt và
Trang 9giá thành rẻ.
Nhược điểm: chất lượng điện không tốt, độ tin cậy không cao
2.Mạch ổn áp kiểu bù
a.Bù tuyến tính song song
Nguyên lí hoạt động:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
Điện áp đầu ra U2 được so sánh với suất điện động chuẩn Ech sai lệch được đưa vào khối so sánh Y và được khối này khuyếch đại sai lệch đó
U2 – Ech = U ( U được đưa vào khối Y khuyếch đại )
Tín hiệu sai lệch đó được đưa vào khối điều chỉnh D để thay đổi dòng
Id ,trong đó D là khối điều chỉnh, Ech là khối tạo suất điện động chuẩn ,Y
là khối so sánh
b.Bù tuyến tính nối tiếp
Trong đó D là khối điều chỉnh, Ech là khối tạo suất điện động chuẩn ,Y
là khối so sánh
Nguyên lý hoạt động: Dựa trên sự biến đổi điện trơ trong chủa khối điều chỉnh D theo sai lệch giữa U2 và Ech Vì một lí do nào đó U1 thay đổi kéo theo U2 thay đổi, qua mạch so sánh và qua bộ khuyếch đại Y tín hiệu sai lệch sẽ tác động vào khối điều chỉnh D làm cho điện trở trong của khối điều chỉnh thay đổi theo hướng điện áp điều chỉnh UDC trên khối sẽ bù lại sự thay đổi của U1 làm điện áp đầu ra U2 trở lại ổn định
Mạch ổn áp một chiều kiểu bù cho điện áp ra có chất lượng cao hơn, có thể thay đổi điện áp đầu ra bằng cách thay đổi Ech Tuy nhiên mạch điện ổn
Trang 10áp kiểu bù lại có một nhược điểm lớn là phải có bảo vệ quá tải và ngắn mạch khối điều chỉnh D
3.Bài tập ứng dụng
a.Mạch dao động đa hài ( tạo ra điện áp ± 12V)
Thông số của các phần tử trong mạch:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
Biến áp 220/24 V
C1 =1000 F/50V (tụ một chiều)
C2=C3= 10nF( tụ xoay chiều)
Cầu chỉnh lưu loại 5A
R=1K
IC ổn áp: 7812 và 7912
LED mầu: xanh và đỏ
Nguyên lý hoạt động:
♦ Ban đầu khi cấp nguồn cho mạch thì cả hai chân Tranzito T1, T2 đều thông nhưng do cấu tạo của các đèn bán dẫn có cấu tạo không giống nhau,
do đó sẽ có 1 tranzito thông hơn tranzito kia
♦ Giả sử ban đầu Tranzito T1 thông hơn T2 thì IC(T1)> IC(T2) và
UCE(T1)<UCE(T2)
→UCE(T1) sẽ giảm dần thông qua tụ C1 , đặt vào cực bazo của T2 làm cho điện áp của UBE(T2) giảm Do đó dòng IC(T2) giảm, điện thế UC của T2
tăng lên thông qua C2 đặt vào cực bazo của T1 làm cho UBE của T1 tăng dẫn đến Ic của T1 cũng tăng Sau đó UC(T1) sẽ giảm, thông qua tụ C1 đặt vào cực bazơ của T2 làm cho UBE của T2 giảm, UC của T2 tăng thông qua C2 đặt vào cực bazơ của T1 làm cho UBE của T1 cũng tăng lên Quá trình này xảy ra nhanh nhất và tiến tới chế độ xác lập và ổn định
T1 thông và T2 khoá Khi T1 dẫn hoàn toàn thì C2 được nạp và C1 phóng
Tụ C2 nạp
♦ Quá trình nạp của tụ C2 như sau: từ dương nguồn qua RC2 đến C2 đến tiếp giáp của BE trở về âm nguồn
♦ Quá trình phóng của tụ C1 như sau: từ cực dương nguồn của T1 qua tiếp giáp CE của T1 trở về nguồn rồi qua RB2 Đối với cực âm của tụ C1 tạo thành
Trang 111 vòng kín Khi tụ C1 phóng hết thì UBE của T2 bắt đầu tăng dần T2 thông , quá trình nạp tương tự
b.Mạch tạo xung vuông
Mạch tạo xung vuông dùng Tranzito
Thông số các phần tử trong mạch:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
R=RC1=RC2=1K
RB1=RB2=10K
Tranzito C828
C1=C2=100 /50V
Nguyên lý hoạt động:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
♦ Giả thiết khi đóng nguồn, cả hai tranzito đều thông nhưng do cấu tạo của hai tranzito không hoàn toan giống nhau nên có một chiếc thông hơn -
- Sau một quá trình quá độ xảy ra giữa các cực của hai tranzito, T1 thông và
T2 khoá
♦ Khi T1 thông, tụ C2 dược nạp, tụ C1 phóng điện Tụ C2 được nạp theo đường từ dương nguồn +12V→RC2→ tiếp giáp BE của T1→ đất Tụ C1
phóng điện theo đường tù cực dương→ tiếp giáp CE của T1→RI của nguồn→
RB2 về bản cực âm Khi tụ C1 phóng hết, UBE(T2) tăng dần và T2 dẫn T1
khoá Quá trình cứ lặp đi lặp lại như trên
♦ Thời gian phóng nạp của tụ:
τ phóng= RC1 C1=10.103.100.10-6=1(s)
τ nạp = RC2 C2 =103.100.10-6= 0,1(s)
♦ Chu kì xung T = 1,4 τ phóng = 1,4.RB2.C =1,4(s)
+, Mạch tạo xung vuông dung IC555
Trang 12Chân 1:GND Chân 5: điều khiển
Chân 2 và 6: đầu vào so sánh Chân 7:
Chân 3: đầu ra Chân 8: nguồn nuôi
Chân 4: reset FF: Flip-Flop
Nguyên lý hoạt động:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
♦ Giả sử ban đầu ở chân 3 của IC có mức logic là ''1'' thì tranzito bị khoá Khi tụ C được nạp điện qua điện trở RA ,RB, khi điện áp của tụ đặt giá trị bằng 2/3 điện áp của nguồn thì đầu ra của bộ so sánh cao hơn có mức logic
là ''0'' Do đó đầu ra của SFFC có mức logic là ''1'' → đầu chân 3 có mức logic''0'' Dẫn đến tranzito T ngắn mạch tụ điện C thông qua R, đầu ra của
IC 555 chuyển lên mức logic là ''1'' chuyển sang mức logic ''0''
♦ Nếu đầu vào bộ so sánh lâu hơn, điện áp giảm xuống dưới mức 1/3 điên
áp nguồn thì đầu ra của nó có mức logic là ''0'' trạng thái của khối SFFC làm cho đầu ra của khối logic SFFC có mức logic ''0'' dẫn đến tranzito T bị khoá đầu ra chân 3 IC 555 có mức logic ''1''→ quá trình cứ lặp đi lặp lại như thế → tạo xung vuông
t1 =0,685.( RA+ RB) C
t = 0,685.RB.C
Mạch tạo nguồn ổn áp 12V có bảo vệ
Thông số các phần tử trong mạch:
Cầu chỉnh lưu 1CL loại 5A Ti1= Ti2=2P4M
Đ1 và Đ2 loại 1A T3= C828
C1 = 1000 /50V T2= A564
R 1= R2= R5= R6=1KΩ hoặc (2,2KΩ) C3= 100 /50V
R4= 1KΩ C2= 4,7 /50v
R0= 2Ω R3= 10KΩ
Trang 13Nguyên lý hoạt động:
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
♦ Khi cấp điện cho máy biến áp thì điện ấp thứ cấp của biến áp được chỉnh lưu thành điện áp một chiều qua bộ chỉnh lưu Khi đó dòng điện sẽ đi qua R1 qua D1 nạp cho tụ C3 dẫn đến Ti1 được mở, đưa điện áp vào IC7812
sẽ là điện áp ổn định và đèn led xanh sẽ sáng báo hiệu đã có nguồn
♦ Ở điều kiện làm việc bình thường led xanh sáng, led đỏ không sáng dẫn đến T3 và T2 không hoạt động Khi gặp sự cố ngắn mạch M được đóng thì dòng điện tải đi qua 2 điện trở sánh R3, R4 dẫn đến các tranzito T2, T3 thông
Do đó sẽ mở Ti2 lúc này điện áp đi từ cầu chỉnh lưu qua R1 qua led đỏ qua T2
xuống đất Vì vậy, Ti1 bị khoá và thông qua dòng điện đặt lên IC7812
♦ Khi Ti1 khoá thì led xanh tắt đồng thời led đỏ sáng báo hiệu là sự cố, ấn nút D mạch lại hoạt động bình thường
Ứng dụng những mạch trên để làm mạch in
Chức năng: Hạn chế dòng điện đi qua các phần tử trong mạch
Các bước làm mạch như sau
♦ Dùng bút viết kính để vẽ mạch lên trên tấm fit đồng sau đó ngâm vào dung dịch FeCl3 để cho tấm đồng bị ăn mòn chỉ còn lại dường mạch vẽ , sau
đó tẩy sạch vết mực và đánh giấy giap rồi mạ thiếc lên đường mạch đo ,và khoan chân linh kiện và cuối cùng là cắm kinh kiện vào rồi hàn lại
Phần III Vi xử lý
A/ Giới thiệu về họ vi xử lý 8051
I.Các đặc trưng cơ bản của họ vi xử lý 8051
Điển hình họ vi xử lý 8051 là 89C51
Trang 14- Vi điều khiển 8051 được tích hợp 128byte Internal RAM có hai Time và Counter, 1 cổng nối tiếp và 4 cổn song song và 5 nguồn ngắt , ngoài ra 8051 còn có một mảng các thanh ghi đặc biệt dùng để điều khiển các tính năng con chíp và xử lý dữ liệu
- Một số vi điều khiển trong họ 8051 được tích hợp ROM trong(4KB)để làm bộ nhớ chương trình
II.Cấu hình chân
Trang 15
III.Các cổng vào ra
- Vi mạch 8051 chuẩn có 4 cổng vào ra song song(P0 ,P1 ,P2 ,P3) 8 bít.Mỗi cổng có một thanh ghi chốt có đệm vào và đệm ra
+Cổng P0 (chân số 32 tới chân số 39) Giữ 8bít phần thấp của bus địa chỉ
và 8 bít giữ liệu
+Cổng P1 (chân số 1 tới chân số 8 ) Chỉ đơn thuần đóng vai trò là cổng vào ra
+Cổng P2 (chân số 21 tới chân số 28 ) Giữ 8 bít phần cao của bít địa chỉ trường hợp không dùng hết cả 8 bít của cổng P2 thì các bít còn lại vẫn có thể dùng như các cổng vào ra hai chiều
+Cổng P3 (từ chân số 10 đến chân số 17) :Là cổng đa năng , mỗi bít ứng với mỗi chân của các cổng, có một mạch lật D làm mạch chốt Khi đọc cổng hoặc mức tín hiệu tại cổng được đặt lên Bus trong hoặc tín hiệu tại đầu ra của mạch lật được đặt trong Bus trong Tuỳ theo các lệnh CPU sẽ tạo tín hiệu đọc tại chốt hoặc là đọc tại chân
- Cổng 0 và 2 ngoài chức năng vào ra còn có chức năng thứ 2 là tạo thành
hệ thống Bus địa chỉ và dữ liệu để truy cập bộ nhớ ngoài
- Các cổng 0 và 2 được chuyển từ chế độ vào ra sang chế độ địa chỉ dữ liệu bằng tín hiệu điều khiển bên trong khi vi diều khiển truy cập bộ nhớ ngoài Các cổng 1, 2, 3 có điện trở treo trong riêng cổng 0 không có điện trở treo trong
- Khi sử dụng để nhận tín hiệu vào tất cả các chốt phải được đặt ở mức logic
1 để tắt Transistor FET lái đầu ra.Khi đó các thiết bị bên ngoài sẽ điều khiển mức điện áp tại chân ngoài của vi điều khiển để tạo tín hiệu vào
- Ở trạng thái khởi động cả 4 thanh ghi chốt của 4 cổng song song đều tự động lập mức logic 1 Như vậy cả 4 cổng được đặt sẵn ở chế độ cổng vào IV.Bộ nhớ chương trình trong/ngoài:
- Đối với các vi điều khiển 8051 có ROM trong chương trình có thể nạp vào ROM trong hoặc hoàn toàn sử dụng ROM ngoài
- Nếu chân EA: External Access(truy cập ngoài) được nối với nguồn tức là ở mức cao thì vùng địa chỉ từ 0000H đến OFFFH (4K) của bộ nhớ chương trình sẽ thuộc vùng ROM trong phần còn lại sẽ nhận từ ROM ngoài hay bộ nhớ ngoài
- Trường hợp chân EA nối đất tức là ở mức thấp thì bộ nhớ chương trình hoàn toàn sử dụng ROM ngoài Như vậy trong trường hợp dùng 8051 có bộ