Tìm hiểu, thiết kế và thi công hoàn thiện mạch điều khiển động cơ DC bằng xung PWM điều chế từ chip AT89C2051 thông qua một role và một FET

Tìm hiểu, thiết kế và thi công hoàn thiện mạch điều khiển động cơ DC bằng xung PWM điều chế từ chip AT89C2051 thông qua một role và một FET

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VĂN HIẾN KHOA ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG

MSSV :0891020027

LỚP : 08E1

TP Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2012

Để thực hiện đề tài này, tác giả đã nhận được rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ và động viên quý báu của nhiều người Trước hết, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đối với cô Th.S Nguyễn Thị Thanh Hà, cô là người hướng dẫn trực tiếp cho em trong quá trình thực hiện đồ án môn học, cô cũng là người tận tình góp ý chỉ cho em

phương pháp nghiên cứu, trình bày hoàn chỉnh nhất

Em cũng vô cùng cảm ơn thầy Th.S Nguyễn Thành Thái và các thầy cô trong khoa điện tử viễn thông, Trường Đại Học Văn Hiến đã tham gia quá trình đào tạo và hướng dẫn em trong suốt thời gian học đại học, nhờ các thầy cô mà em có đủ kiến thức và lòng tự tin để thực hiện đề tài nghiên cứu này cũng như các đề tài trong tương lai

Xin cảm ơn gia đình đã luôn chăm sóc và quan tâm đến việc học của con, con

vô cùng cảm ơn và luôn tự hào vì gia đình luôn động viên con trong quá trình học tập

Và cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới những người đã tham gia giúp tôi trongquá trình thực hiện luận văn mà tôi chưa nêu tên ở đây, sự giúp đỡ của họ dù ít hay nhiều cũng đóng góp một phần vào kết quả thực hiện đề tài môn học này

Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 01 năm 2012

Em xin cam đoan rằng đồ án môn học này do chính em tìm hiểu, nghiên cứu, thiết kế và thi công toàn bộ Hoàn toàn không có sự sao chép khuôn mẫu nào, hay thuê mướn người thứ ba trong toàn bộ quá trình thực hiện đồ án môn học này.

Các tài liệu sử dụng trong đề tài là nguồn thông tin đã đăng tải trên mạng Internet và tuân theo nguyên tắc trích xuất thông tin bản quyền của tài liệu khi có những tài liệu thuộc sở riêng của một cá nhân, tổ chức hay website đăng tải

Người thực hiện

Nhiệm vụ của đề tài là tìm hiểu, thiết kế và thi công hoàn thiện mạch điều khiển động cơ DC bằng xung PWM điều chế từ chip AT89C2051 thông qua một role

và một FET

Sử dụng các linh kiện điện tử khác trong mạch như điện trở, FET, Role,Opto PC817, IC ổn áp, LED hiển thị tín hiệu, …

Thực hiện đề tài “Điều khiển tốc độ động cơ DC”.

Nghiên cứu tìm hiểu quy trình điều khiển một động cơ DC quay thuận và quay nghịch thông qua rơle đảo chiều, tăng giảm vận tốc của động cơ DC bằng xung PWM

Vi điều khiển AT89C2051 nhận tín hiệu từ nút nhấn tương ứng với các trạng thái: tăng tốc, giảm tốc, dừng, và đảo chiều quay Sau đó nhờ vào bộ nhớ đã được lập trình phát ra tín hiệu xung PWM truyền tải đến FET qua rơ le Thông qua các opto đã được cách ly nên Vi điều khiển sẽ ko bị sốc điện khi động cơ bị chập hay ngừng quay bất ngờ

Ứng dụng phần mềm Keil C51 Version 9 sử dụng ngôn ngữ C để lập trình, biên dịch cho AT89C2051

Ứng phần mềm Proteus để thiết kế mạch mô phỏng

Ứng dụng phần mềm OrCad để thiết kế mạch, layout mạch in

Tp, Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm …

GVHD

1.1 Giới thiệu về ý tưởng và đề tài: 1

1.2 Mục đích nghiên cứu: 1

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Hướng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN AT89C2051 3

2.1 Cấu trúc phần cứng 3

2.1.1 Giới thiệu AT89C2051 3

2.1.2 Sơ đồ khối 4

2.1.3 Sơ đồ chân và chức năng các chân 5

2.1.4 Thanh ghi có chức năng đặc biệt : 8

2.1.5 Bộ nhớ chương trình khóa bit: 9

2.1.6 Chế độ nghỉ : 10

2.1.7 Chế độ power-down : 10

2.1.8 Lập trình Flash : 11

2.1.9 Giao diện lập trình: 13

2.2 Chế độ lập trình flash : 14

2.3 Đặc tính làm việc với nguồn DC: 14

2.4 Tổng quan về động cơ DC 16

2.4.1 Phân loại động cơ 19

2.4.2 Nguyên lý điều khiển động cơ 21

2.4.3 Điều chỉnh độ rộng xung PWM: 27

CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH CHO CHIP AT89C2051 29

3.1 Giới thiệu về phần mềm lập trình Keil C51 29

3.2 Viết chương trình và biên dịch 34

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ - MÔ PHỎNG - THI CÔNG 38

4.1 Sơ đồ khối 38

4.3 Mô phỏng trên Protues 39

4.4 Sơ đồ nguyên lý và layout mạch trên Orcad 40

4.5 Thiết kế layout 42

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 44

5.1 Kết quả thi công mạch 44

5.2 Kết luận 45

5.3 Hướng phát triển đề tài 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

LIỆT KÊ HÌNH

Hình 2.3 Sơ đồ chân AT89C2051 5

Hình 2.4 Bảng tính năng port 3 của AT89C2051 6

Hình 2.5 Bộ giao động kết nối 7

Hình 2.6 Nhận xung clock từ ngoài vào 8

Hình 2.7 Bảng AT89C2051 SFR và thiết lập giá trị 9

Hình 2.8 Bảng liệt kê tính năng bổ xung 10

Hình 2.9 Chế độ lập trình fash 14

Hình 2.10 Bảng áp làm việc 15

Hình 2.11 Cấu tạo của động cơ điện một chiều 16

Hình 2.12 Sơ đồ lắp ghép các thành phần của động cơ điện 1 chiều 17

Hình 2.13 Cấu tạo của Roto 18

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý động cơ nam châm vĩnh cửu 20

Hình 2.15 Mô tơ quay ngược chiều kim đồng hồ 21

Hình 2.16 Mô tơ quay cùng chiều kim đồng hồ 21

Hình 2.17 Mạch cầu H 22

Hình 2.18 Sơ đồ nguyên lý mạch cầu 23

Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý của Rơ le 24

Hình 2.20 Role chưa có dòng điện đi qua 24

Hình 2.21 Role có dòng điện đi qua 24

Hình 2.22 Mạch 1 FET và 1 Rơle 25

Hình 2.23 Mạch công suất có opto cách ly hoàn chỉnh 26

Hình 2.24 Biểu đồ xung vuông 27

Hình 3.1 Chọn thư mục và đặt tên project 29

Hình 3.2 Chọn chip AT89C2051 để lập trình 30

Hình 3.3 Thông báo hỏi copy chuẩn khởi động 8051 30

Hình 3.4 Cấu hình để tạo ra file HEX 31

Hình 3.5 Click chọn Click Hex File 31

Hình 3.6 Đặt tên cho file dạng C 32

Hình 3.7 Add Files to Group “Source Group 1” 32

Hình 3.8 Chỉ đường dẫn đển file C 33

Hình 3.9 Cửa sổ lập trình file.C 33

Hình 3.10 Giao diện soạn thảo chương trình trong Keil C51 37

Hình 3.11 Biên dịch ra file HEX 37

Hình 3.12 Thông báo lỗi từ chương trình Keil C 37

Hình 4.1 Sơ đồ toàn bộ mạch điều khiển động cơ DC mô phỏng trên protues 39

Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 40

Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung 40

Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất 41

Hình 4.6 Layout mạch tạo xung 43

Hình 4.7 Layout mạch công suất 43

Hình 5.1 Mạch hoàn tất 44

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Giới thiệu về ý tưởng và đề tài:

Bắt đầu từ những thực tế làm việc ở những nơi nguy hiểm và khó khăn Lĩnh vực robot đã và đang chiếm sự quan tâm của các nhà nghiên cứu và xã hội Từ những điều

đó em cũng mong muốn sẽ làm ra 1 robot đơn giản nhưng hữu ích hay thiết thực hơn

là làm để phục vụ cho các ngành giải trí hiện đang rất phát triển Chẳng hạn như: xe điều khiển, máy bay điều khiển thì giờ chúng ta sẽ có robot điều khiển Và để hoàn chỉnh một robot thì điều cơ bản cần phải có là kiến thức Kiến thức ở đây không chỉ đơn thuần là Đện tử mà còn có cả Cơ khí, và Lập trình Như chúng ta được biết thì mỗi lĩnh vực đều có đặc thù riêng của nó, và động cơ là phần trung tâm của robot Động cơ thông qua những bánh răng, cần đẩy sẽ giúp robot có thể di chuyển đi lại, gắp vật Và để có thể tiếp cận với robot thì việc đầu tiên là hiểu thật kĩ về động cơ

Với mong muốn tìm hiểu sâu hơn về động cơ để có thể ứng dụng vào thực tế,

và sự hướng dẫn nhiệt tình của cô Nguyễn Thị Thanh Hà em đã chọn đề tài ” Điều khiển động cơ DC ”

1.2 Mục đích nghiên cứu:

Mục đích nghiên cứu của em trong đề tài này đươc chia làm ba mục đích chính Thứ nhất là nghiên cứu họ vi điều khiển cụ thể là AT89C2051 và phương pháp lập trình cho chip bằng ngôn ngữ lập trình C trên boar nạp Little Programmer Version Gold Thứ hai, em sẽ được nghiên cứu những tính năng, cách điều khiển một động cơ

DC hoạt động Mục đích thứ ba là tìm hiểu phương pháp sử dụng Role và FET trong điều khiển xung PWM

Trong quá trình học chúng em đã được truyền đạt nhiều kiến thức về Vi Điều Khiển nhưng thực hành trên boar vẫn còn khá ít Và đây là cơ hội cho em tìm hiểu

nhiều hơn về họ 51, cụ thể là qua chip AT89C2051 Tất cả sẽ giúp rất nhiều cho ĐỒ

ÁN TỐT NGHIỆP sắp tới cũng như nghề nghiệp sau này của chúng em

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của em trong bài này là vi điều khiển họ 8051 của hãng ATMEL, và động cơ DC

Vi điều khiển em sử dụng là AT89C2051, để nắm được cấu trúc phần cứng, lập trình phần mềm và ứng dụng vào mạch thực tế

Động cơ DC là loại (mô hình) được sử dụng trong các thiết bị điều khiển mô hình thu nhỏ như máy bay điều khiển từ xa, xe đồ chơi, các robot nhỏ, …

1.4 Hướng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu

Đi từ kinh nghiệm nghiên cứu và thực hành với họ vi điều khiển họ 8051 trên lớp, chúng em sẽ bắt đầu tìm hiểu về cấu trúc phần cứng, sơ đồ khối, bố trí chân và đến lậptrình cho AT89C2051

Khi đã nắm được những kiến thức trên, chúng em sẽ nghiên cứu về động cơ DC vàcách điều khiển tốc độ một động cơ DC theo yêu cầu

Sau đó sẽ tìm hiểu về Role giúp đảo chiều động cơ và FET giúp động cơ có thể tăng giảm vận tốc Và động cơ này sẽ cách ly phần điều khiển qua opto quang PC817 giúp cho chip đỡ cháy khi dòng qua động cơ quá lớn

Kết quả cuối cùng chúng em sẽ có được mạch điều khiển tốc độ động cơ DC qua tín hiệu nút nhấn được kết nối với chip Và chúng ta có thể mở rộng ra bằng một modum hồn ngoại hay RF bên ngoài để điều khiển động cơ từ xa

CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN AT89C2051

2.1 Cấu trúc phần cứng

2.1.1 Giới thiệu AT89C2051

Đây là một vi điều khiển của hãng atmel cung cấp, đầy đủ các tính năng không thua kém gì AT89C51 nhưng lại nhỏ hơn nhiều về kích thước

- Chip này chỉ có 20 chân 15 đường xuất nhập

- Điện áp làm việc : 2,7 V 6V (Thường dùng ở mức 5V)

- Tần số làm việc: Tần số dao động thạch anh từ 0 tới 24Mhz

- ROM : 2Kbyte Flash ROM

- Hai bộ so sánh Analog tích hợp sẵn trên chip

-Trực tiếp tiếp điều khiển LED ngõ ra

Hình 2.1 Hình thực tế chip AT89C2051

2.1.2 Sơ đồ khối

AT89C2051 là họ vi điều khiển có 20 chân, mỗi chân có một chức năng khác nhau Trong đó có một số chân đa công dụng (đa hợp), mỗi chân có thể hoạt động nhưmột đường xuất/nhập (I/O) độc lập hoặc là một chức năng đặc biệt dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi

Hình 2.2 Sơ đồ khối AT89C2051

- Khối ALU – Arithmetic Logic Unit.

- Khối bộ nhớ chứa chương trình – Flash Program Memory

- Khối bộ nhớ chứa dữ liệu EPROM – Data EPROM

- Khối bộ nhớ file thanh ghi RAM – RAM file Register

- Khối giải mã lệnh và điều khiển – Instruction Decode Control

- Khối thanh ghi đặc biệt

- Khối ngoại vi timer

- Khối giao tiếp nối tiếp

- Khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số - ADC

- Khối các port xuất nhập

2.1.3 Sơ đồ chân và chức năng các chân

Hình 2.3 Sơ đồ chân AT89C2051

- Port 1: Từ chân 12 19: Xuất nhập dữ liệu, từ P1.2 P1.7 được dùng để kéo lên bên trong P1.0 và P1.1 tương ứng tích cực mức logic cao và thấp cho hai đầu vào AIN0 và AIN1 tương ứng của bộ so sánh chính xác trên chíp.

- Port 1, bộ khhuyếch đại đệm đầu ra có thể hạ xuống 20mA và có thể điều khiển LED hiển thị trực tiếp Chỉ cần 1s để chuyển những chân của Port 1 sử dụng như những đầu vào Khi chân P1.2 P1.7 được sử dụng như những đầu vào, chúng sẽ là những nguồn dòng I vì được kéo lên bên trong

- Port 1cũng nhận được mã dữ liệu từ chương trình FLASH và thực hiện

- Port 3: Chân số 2, 3 ,6 , 7, 8, 9, 11, những chân này đã có điện trở kéo lên P3.6 được nối cố định giữa đường xuất nhập trên bộ so sánh của chip và không thể truy cập Chỉ cần 1s để chuyển những chân của Port 3 lên mức cao bởi sự kéo lên bên trong và có thể sử dụng như những đầu vào, chúng sẽ là những nguồn dòng I vì được kéo lên bên trong

- Port 3 cũng phục vụ cho các chức năng của nhiều tính năng đặc biệt của 89C2051 như sau

Hình 2.4 Bảng tính năng port 3 của AT89C2051

- Port 3 cũng nhận được tín hiệu điều khiển từ Flash và thực hiện.

- Vcc : Chân số 20: điện áp vào khoảng 2,7V 6V( thường dùng ở mức 5V)

- GND : Chân số 10: chân nối mass

- RST : Xác lập lại trạng thái ban đầu

RST=0: Chíp hoạt động bình thường

RST=1: Chíp được thiết lặp lại trạng thái ban đầu

- XTAL1: Ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip và ngõ vào bộ khuếch đại đảo chiều

- XTAL2: Ngõ ra từ bộ khuếch đại đảo chiều

XYAL1, XTAL2 là ngõ vào và ngõ ra tương ứng của bộ khuyếch đại đảo chiều, nó

có thể định hình và được sử dụng như một bộ giao động trên chip (hình 2.5)

Tinh thể thạch anh hay cộng hưởng gốm được sử dụng Hoặc là nhân xung từ bên ngoài (hình 2.6)

Hình 2.5 Bộ giao động kết nối.

*NOTE: thạch anh: C1, C2 = 30pF ±10pF Cộng hưởng gốm: C1, C2 = 40pF ± 10pF

Hình 2.6 Nhận xung clock từ ngoài vào

2.1.4 Thanh ghi có chức năng đặc biệt :

Bên trong sơ đồ của chip có một vùng nhớ đặc biệt được gọi là thanh ghi có chức năng đặc biệt

Các vùng địa chỉ của thanh ghi được đưa vào bảng dưới đây

Lưu ý rằng: không phải tất cả các địa chỉ được sử dụng, và các địa chỉ trống có thể không được thực hiện trên chíp Địa chỉ đọc sẽ truy xuất trở về dữ liệu ngẫu nhiên, và địa chỉ ghi sẽ truy xuất về chế độ không có hiệu lực xác định

Hình 2.7 Bảng AT89C2051 SFR và thiết lập giá trị

2.1.5 Bộ nhớ chương trình khóa bit:

Trên chíp có hai bộ khóa bit có thể hoạt động không cần lập trình (U), hoặc có thể lập

trình (P) để bổ sung thêm nhiều tính năng được liệt kê trong bảng dưới đây

Lưu ý: Những mẩu bit Khóa chỉ được xóa bỏ hoàn toàn bởi Chíp Xóa

Hình 2.8 Bảng liệt kê tính năng bổ xung

Các P1.0 và P1.1 nên được thiết lập ở mức "L" nếu bên ngoài-up không được sử dụng, hoặc thiết lập ở mức "H" nếu bên ngoài pull-up được sử dụng Cần lưu ý rằng khi “nghỉ ”là kết thúc bằng một phần cứng Tài liệu thực hiện chương trình từ đâu nó lại tắt, lên tới hai chu kỳ máy trước khi các nguyên tắc điều khiển bên trong thiết lập lại Trên chíp phần cứng quyết định quyền truy cập vào bộ nhớ trong RAM trong trường hợp này, nhưng truy cập vào các port không thể quyết định được Để loại trừ khả năng này xảy ra một cách bất ngờ viết cho một port khi chế độ nghỉ được lặp lại,

ta không nên viết tới một Port hay bộ nhớ ngoài

2.1.7 Chế độ power-down :

Ở chế độ power-down, bộ dao động ngừng, và chương trình sẽ gọi power-down và lệnh cuối cùng được thực hiện Trên chíp nội dung RAM và tất cả các giá trị trong

thanh ghiđặc biệt cũng sẽ không đổi ở chế độ này cho đến khi chế độ này kết thúc Chế độ powerdown chỉ thoát ra khi reset lại phần cứng Thiết lập lại giá trị các SFR ( thanh ghi có chức năng đặc biệt) nhưng trên RAM vẫn giữ nguyên

Chú ý: Không nên reset lại trước khi VCC được phục hồi lại hoạt động bình thường

và phải được giữ mức tích cực đủ dài, để cho phép bộ giao động khởi động lại và làm việc ổn định

Lưu ý: Ở cả hai chế độ nghỉ và chế độ power-donw, P1.0 và P1.1 nên set ở mức "0" nếu không sử dụng điện trở bên ngoài để kéo lên, hoặc set ở mức "1" nếu sử dụng điện trở bên ngoài để kéo lên

2.1.8 Lập trình Flash :

Chíp 89C2051 là một loại vi điều khiển với 2K bytes bộ nhớ PEROM có thể xóa hoàn toàn ( ví dụ, nội dung = FFH) và có thể lập trình lại Các mã lập trình bộ nhớ là một mảng byte tại một thời điểm Sau khi các mảng đã được lập trình, để đảm bảo bất

kỳ chương trình nào không trống byte, toàn bộ mảng nhớ cần phải được xoá hoàn toànbằng điện

a) Địa chỉ bộ đếm bên trong: Vi điều khiển 89C2051 có một địa chỉ truy cập ( bên trong PEROM ) địa chỉ đếm luôn luôn dặt ở giá trị 000H trên mức cao của RST và áp dụng mức tích cực của xung dương từ chân XTAL1

b) Thuật toán: Để lập trình cho chip 89C2051, sau đây là các chuỗi được khuyến cáo nên sử dụng:

1: Chuỗi Power-up :

Áp dụng nguồn điện giữa chân VCC và GND

Đặt RST và XTAL1 để GND

2: Đặt chân RST lên mức cao (mức 1)

Đặt chân P3.2 lên mức cao (mức 1)

3: Áp dụng kết hợp giữ 2 mức logic “H” hoặc “L” ; (“1” hoặc “0”) tới cho các chân P3.3, P3.4, P3.5, P3.7 để lựa chọn một trong những chương trình hoạt động hiển thị trong PEROM bảng chế độ lập trình dưới đây.

4: Áp dụng cho dữ liệu mã byte từ vị trí 000H đến P1.0 đến P1.7

5: Cho RST lên 12V để kích hoạt chương trình

6: Xung từ chân P3.2 tới chương trình một byte ở trong PEROM hoặc bit khóa Các byteghi là chu kỳ tự hẹn giờ và thường mất trong 1,2 ms

7: Để kiểm tra dữ liệu được lập trình, thấp hơn RST từ12V, ta để mức logic "1" và set

chân P3.3 đến P3.7 giữ ở mức thích hợp Dữ liệu ra có thể đọc ở Port 1

8: Để lập trình một byte ở vị trí kế tiếp, xung kích từ chân XTAL1 được kích một lần để

nâng cao số bộ định địa chỉ bên trong Dữ liệu mới được đưa vào Port 1

9: Lặp lại các bước 6 thông qua bước 8, thay đổi dữ liệu và nâng cao địa chỉ truy cậpcho toàn bộ 2K bytes mảng hoặc cho đến khi kết thúc đối của tập tin là được

10: Chuỗi Power-off: XTAL1và RST set ở mức "L"

Kiểm tra dữ liệu: chip AT89C2051 sẽ kiểm tra tuần tự dữ liệu để và cho biết thời điểm kết thúc của một chu kỳ viết Trong thời gian một chu kỳ máy, nó sẽ cố đọc tới byte được ghi cuối cùng và sẽ bổ sung các byte dữ liệu trên P1.7 Sau khi chạy xong 1chu kì máy, thấy dữ liệu hợp lệ ở tất cả các port, nó sẽ bắt đầu chạy chu kì kế tiếp Việc kiểm tra có thể bắt đầu bất cứ lúc nào khi chu kì kế tiếp được tiến hành

READY / BUSY (sẵn sàng/bận): Byte tiến trình của chương trình cũng có thể được theo dõi bởi tín hiệu đầu ra READY/BUSY Chân P3.1 ở mức thấp sau khi chân P3.2

ở mức

cao trong thời gian chương trình thực hiện để báo BUSY (bận) chân P3.1 sẽ trở lại mức cao khi chương trình thực hiện để báo READY ( sẵn sàng ).Chương trình kiểm tra : Nếu bit khóa LB1 và LB2 chưa được lập trình mã dữ liệu thì có thể đọc lại dữ liệu thông qua các đường dây để kiểm tra:

1: Thiết lập lại địa chỉ truy cập bên trong là 000H và chân RST từ mức L lên mức H 2: Áp dụng việc kiểm tra các tín hiệu điều khiển cho phép đọc mã dữ liệu và đọc các dữ liệu xuất ra từ Port1

3: Xung kích từ chân XTAL1 được kích 1 lần để nâng cao số bộ định địa chỉ bên trong

4: Đọc tiếp dữ liệu mã byte tiếp theo tại ngõ ra Port 1

5: Lặp lại các bước 3 và 4 cho đến khi đọc hết toàn bộ mảng

Bit khóa không thể kiểm tra trực tiếp, mã xác nhật của bit khóa xác định được bằng cách quan sát những tính năng của chúng

Chip xóa : toàn bộ mảng PEROM (2KB) và 2 bộ Look Bit cần được xóa hoàn toàn bằng tín hiệu điện bằng cách kết hợp chính xác tín hiệu điều khiển và băng cách giữ tín hiệu chân P3.1 ở mức thấp trong 10ms Mã mảng phải viết tất cả ở mức H trong lúc chip xóa làm việc, và phải thực hiện trước khi bất kì byte trống nào trong bộ nhớ được lập trình lại

Đọc kí hiệu byte: Kí hiệu byte được đọc bình thường và kiểm tra địa chỉ 000H, 001H,

và 002H, ngoại trừ P3.5 và P3.7 phải được đặt ở mức logic thấp

Các kết quả như sau:

(000H) = 1EH chỉ sản xuất bởi Atmel

(001H) = 21H cho biết 89C2051

2.1.9 Giao diện lập trình:

Mọi mã byte trong mảng Flash được ghi và toàn bộ mảng có thể xóa bỏ bằng cách sử dụng kết hợp thích hợp của các tín hiệu điều khiển Ghi chu kỳ hoạt động là tự hẹn giờ và sau mỗi lần triển khai sẽ tự động điều chỉnh phù hợp thời gian để

- P3.1 phải để mức thấp trong thời gian lập trình để cho biết là READY / BUSY.(sẵnsàng/bận)

2.3 Đặc tính làm việc với nguồn DC:

Hình 2.10 Bảng áp làm việc

Ghi chú:

- Điều kiện để trạng thái ổn định là I phải ở giới hạn ngoài những hạn chế sau :

I max = 20mA

Tổng dòng cực đại của I và các chân ngõ ra là 80mA

Nếu I vượt quá điều kiện cho phép, V có thể vượt qua các tiêu chuẩn kĩ thuật liên quan của chíp Các chân chíp không được đảm bảo khi dòng lớn hơn điều kiện cho phép

- Vcc nhỏ nhất của chế độ power-down là 2V

2.4 Tổng quan về động cơ DC

- Động cơ điện một chiều ( hay còn gọi là động cơ DC ) là thiết bị đầu tiên được con người sử dụng để chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng Động cơ DC cùng với bộ vận hành cho sự điều khiển rất chính xác và đã được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp trong nhiều năm qua

Mặc dù bây giờ động cơ xoay chiều ( động cơ AC) và bộ vận hành điều khiển vecto có thể được dùng để thay cho DC, nhưng vẫn có nhiều ứng dụng khi sử dụng Bộvận hành DC sẽ có nhiều lợi thế hơn về sự thân thiết trong vận hành, độ tin cậy, chi phí phải chăng và hiệu suất cao

Động cơ điện một chiều được dùng ở những nơi yêu cầu mômen mở máy lớn hoặc yêu cầu điều khiển tốc độ bằng phẳng và phạm vi rộng VD: băng tải, thang máy,máy ép, những ứng dụng trong công nghiệp cán vật liệu, giấy, nhựa, cao su, thép…

Hình 2.11 Cấu tạo của động cơ điện một chiều

- Những phần chính của động cơ điện một chiểu gồm : vỏ, trục, ổ bi, phần cảm(stato), phần ứng (roto), cổ góp và chổi điện

- Stator của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay nam châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều, 1 phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhiệm vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục Thông thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổgóp

- Để có thể thiết kế được mạch vận hành cho động cơ thì điều quan trọng nhất

là phải hiểu rõ được các đặc tính về điện của phần cảm (stato) và phần ứng (roto)

+ Phần cảm ( stato):

Stato gồm có lõi thép và cuộn dây kích từ Cuộn dây kích từ được đặt vào tronglõi thép để tạo thành một nam châm điện Trong các động cơ công suất nhỏ thì stato thường là một nam chân vĩnh cửu Cuộn dây kích từ và lõi thép được gắn chặt vào vỏ động cơ

Hình 2.12 Sơ đồ lắp ghép các thành phần của động cơ điện 1 chiều

+ Phần ứng (roto):

Roto gồm có lõi thép và dây quấn phần ứng Lõi thép hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dầy 0,5mm, phủ sơn cách điện ghép lại Các lá thép được dập có lỗ thông gió và rãnh để đặt dây quấn phần ứng Dây quấn phần ứng luôn luôn ở dạng cuộn ( được gọi là phần tử) và được đặt vào trong các rãnh của lõi thép Mỗi phần tử của dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây, hai đầu nối với hai phiến góp Hai cạnh tácdụng của phần tử dây quấn đặt trong hai rãnh dưới hai cực khác tên Mỗi phần tử chỉ

có một vòng, các phần tử được nối thành mạch vòng khép kín Roto được lồng vào giữa các cuộn dây kích từ, được đỡ bởi các ổ bi và nắp vỏ Và quay giửa các cực của các cuộn dây kích từ

Hình 2.13 Cấu tạo của Roto

tử Vì vậy, trong các ứng dụng công nghiệp đòi hỏi phải bảo vệ và bảo dưỡng định kỳ động cơ

2.4.1 Phân loại động cơ

Từ trường cực từ của động cơ điện một chiều có thể được tạo ra bởi một nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện mắc nối tiếp, song song hay kết hợp với dây quấnphần ứng Dựa vào phương pháp cấp dòng điện kích từ, người ta chia động cơ điện một chiều ra thành các loại:

 Động cơ nam châm vĩnh cửu

 Động cơ kích từ nối tiếp