Thiết kế hệ điều khiển động cơ điện một chiều

ĐỒ ÁN I “ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU” GVHD: Nguyễn Thị Huế   Nội dung Lời nói đầu 3 GIỚI THIỆU CHUNG 4 I. Khảo sát hệ thống. 4 II. Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật. 4 CHƯƠNG I: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 5 I.1.Sơ đồ khối của mạch 5 I.2 Khối Vi xử lí AT89S52 6 I.2.1 Cấu hình các chân của AT89S52 6 I.2.2 Hoạt động định thời của AT89S52 8 I.3 LCD 12 I.4 Mạch cầu H L298N 13 I.4.1.nguyên lý hoạt động của mạch cầu H 13 I.4.2 modul mạch cầu H L298N 14 I.5 Encoder 15 I.5.1 Cấu tạo của Encoder 15 I.5.2 Nguyên lý hoạt động của Encoder 16 I.6 Động cơ điện một chiều 17 I.6.1 Động cơ điện một chiều 17 I.6.2 Điều khiển tốc độ động cơ bằng xung PWM 18 I.7 Phím bấm 19 I.8 Khối nguồn 19 I.9 Sơ đồ nguyên lí 20 CHƯƠNG II:THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ THỰC NGHIỆM 21 II.1 Lưu đồ thuật toán 21 II.2 Thực nghiệm 34 KẾT LUẬN 35 I. Kết quả của đồ án. 35 II. Ứng dụng và phương hướng phát triển. 35 1. Ứng dụng. 35 2. Phương hướng phát triển. 35 Phụ lục 36 Danh mục tài liệu tham khảo 44 Lời nói đầu Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa học kỹ thuật, ngành tự động hóa đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển đó. Một trong những vấn đề quan trọng, ứng dụng rộng rãi trong các dây truyền tự động hoá sản xuất hiện đại là việc điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều. Vì vậy trong đồ án lần này chúng em đã được giao đề tài thiết kế hệ điều khiển động cơ điện một chiều. Trong đồ án lần này, chúng em lựa chọn sử dụng vi xử lí họ 8051 – vi xử lí vô cùng quen thuộc với sinh viên tự động hóa, đã được giới thiệu kĩ càng trong môn học Vi xử lí để điều khiển động cơ điện một chiều. Với sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Thị Huế, chúng em hi vọng sẽ hoàn thành tốt đồ án này. Chúng em xin chân thành cảm ơn cô   GIỚI THIỆU CHUNG I. Khảo sát hệ thống. Hiện nay trong rất nhiều lĩnh vực đời sống và sản xuất các loại động cơ điện ngày càng được ứng dụng rộng rãi hơn so với những loại động cơ sử dụng năng lượng như xăng, dầu, khí đốt…..Những loại động cơ điện này có những ưu điểm hơn hẳn về hiệu suất sử dụng, cấu tạo nhỏ gọn, giá thành hợp lý, dễ dàng điều chỉnh tốc độ, đảo chiều, cưỡng bức các quá trình khởi động, quá trình hãm dừng dễ dàng. + Động cơ điện cơ điện 3 pha được chia làm các loại cơ bản là: Động cơ điện 3 pha dây quấn và 3 pha roto lồng sóc, động cơ điện 1 pha. + Động cơ điện 1 chiều bao gồm các loại như: kích từ song song và loại kích từ nối tiếp. Thông thường với những động cơ thường xuyên đòi hỏi đảo chiều, tăng, giảm, hãm dừng thì thường sử dụng động cơ điện 1 chiều là chủ yếu, vì sẽ dễ dàng điều khiển hơn so với đông cơ xoay chiều. Để tiến hành điều khiển động cơ 1 chiều, có rất nhiều biện pháp được ứng dụng như là: thay đổi điện áp phần ứng, thay đổi từ thông, hoặc sử dụng điện trở phụ mắc thêm vào phần ứng của động cơ. Để làm được điều đó, chúng ta cần đi xây dựng những hệ thống điều khiển, có rất nhiều hệ thống được ứng dụng như là: các hệ thống điều khiển PID, điều khiển động cơ bằng Vi điều khiển, hay có thể điều khiển bằng cách sử dụng các loại khí cụ điện. Trong đề tài này chúng em sẽ tiến hành nghiên cứu các quá trình điều khiểu động cơ bằng phương pháp sử dụng Vi điều khiển họ 8051. II. Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật. Thiết kế hệ điều khiển động cơ một chiều với các yêu cầu quay thuận, quay nghịch, tăng tốc, giảm tốc và đảo chiều động cơ. Điều chỉnh các chức năng trên thông qua các nút ấn bao gồm: nút khởi động động cơ, nút điều khiển quay thuận, nút điều khiển quay ngược, nút tăng tốc, nút giảm tốc, và nút dừng động cơ, thông qua các nút ấn này cho phép ta có thể điều chỉnh động cơ làm việc ở 1 tốc độ như mong muốn. Hiển thị tốc độ làm việc lên LCD. Truyền tốc độ lên máy tính sử dụng RS232.   CHƯƠNG I: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG I.1.Sơ đồ khối của mạch Xung điện Sơ đồ khối của mạch. Mạch sử dụng các linh kiện sau: Vi điều khiển :AT89S52. Bộ cảm biến quang học:encoder (đã được gắn trực tiếp trên động cơ DC) Động cơ điện một chiều: 12v LCD. Nút nhấn. Mạch cầu H: L298. Nguồn ổn áp 5v, 12v. Ngoài ra còn các phần tử điện khác như:tụ, điện trở…

ĐỒ ÁN I

“ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU”

GVHD: Nguyễn Thị Huế

Nội dung

Lời nói đầu 3

GIỚI THIỆU CHUNG 4

I Khảo sát hệ thống 4

II Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật 4

CHƯƠNG I: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 5

I.1.Sơ đồ khối của mạch 5

I.2 Khối Vi xử lí AT89S52 6

I.2.1 Cấu hình các chân của AT89S52 6

I.2.2 Hoạt động định thời của AT89S52 8

I.3 LCD 12

I.4 Mạch cầu H L298N 13

I.4.1.nguyên lý hoạt động của mạch cầu H 13

I.4.2 modul mạch cầu H L298N 14

I.5 Encoder 15

I.5.1 Cấu tạo của Encoder 15

I.5.2 Nguyên lý hoạt động của Encoder 16

I.6 Động cơ điện một chiều 17

I.6.1 Động cơ điện một chiều 17

I.6.2 Điều khiển tốc độ động cơ bằng xung PWM 18

I.7 Phím bấm 19

I.8 Khối nguồn 19

I.9 Sơ đồ nguyên lí 20

CHƯƠNG II:THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ THỰC NGHIỆM 21

II.1 Lưu đồ thuật toán 21

II.2 Thực nghiệm 34

KẾT LUẬN 35

I Kết quả của đồ án 35

II Ứng dụng và phương hướng phát triển 35

1 Ứng dụng 35

2 Phương hướng phát triển 35

Phụ lục 36

Danh mục tài liệu tham khảo 44

ờ i nói đầu

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa học kỹ thuật,ngành tự động hóa đóng vai trò rất quan trọng trong sự phát triển đó Một trongnhững vấn đề quan trọng, ứng dụng rộng rãi trong các dây truyền tự động hoá sảnxuất hiện đại là việc điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều Vì vậy trong đồ ánlần này chúng em đã được giao đề tài thiết kế hệ điều khiển động cơ điện mộtchiều

Trong đồ án lần này, chúng em lựa chọn sử dụng vi xử lí họ 8051 – vi xử lí

vô cùng quen thuộc với sinh viên tự động hóa, đã được giới thiệu kĩ càng trongmôn học Vi xử lí để điều khiển động cơ điện một chiều

Với sự hướng dẫn tận tình của cô Nguyễn Thị Huế, chúng em hi vọng sẽhoàn thành tốt đồ án này

Chúng em xin chân thành cảm ơn cô!

GIỚI THIỆU CHUNG

I Khảo sát hệ thống.

Hiện nay trong rất nhiều lĩnh vực đời sống và sản xuất các loại động cơ điệnngày càng được ứng dụng rộng rãi hơn so với những loại động cơ sử dụng nănglượng như xăng, dầu, khí đốt… Những loại động cơ điện này có những ưu điểmhơn hẳn về hiệu suất sử dụng, cấu tạo nhỏ gọn, giá thành hợp lý, dễ dàng điềuchỉnh tốc độ, đảo chiều, cưỡng bức các quá trình khởi động, quá trình hãm dừng dễdàng

+ Động cơ điện cơ điện 3 pha được chia làm các loại cơ bản là: Động cơ điện 3pha dây quấn và 3 pha roto lồng sóc, động cơ điện 1 pha

+ Động cơ điện 1 chiều bao gồm các loại như: kích từ song song và loại kích từnối tiếp

Thông thường với những động cơ thường xuyên đòi hỏi đảo chiều, tăng,giảm, hãm dừng thì thường sử dụng động cơ điện 1 chiều là chủ yếu, vì sẽ dễ dàngđiều khiển hơn so với đông cơ xoay chiều Để tiến hành điều khiển động cơ 1chiều, có rất nhiều biện pháp được ứng dụng như là: thay đổi điện áp phần ứng,thay đổi từ thông, hoặc sử dụng điện trở phụ mắc thêm vào phần ứng của động cơ

Để làm được điều đó, chúng ta cần đi xây dựng những hệ thống điều khiển, có rấtnhiều hệ thống được ứng dụng như là: các hệ thống điều khiển PID, điều khiểnđộng cơ bằng Vi điều khiển, hay có thể điều khiển bằng cách sử dụng các loại khí

cụ điện Trong đề tài này chúng em sẽ tiến hành nghiên cứu các quá trình điềukhiểu động cơ bằng phương pháp sử dụng Vi điều khiển họ 8051

II Nhiệm vụ và yêu cầu kĩ thuật.

* Thiết kế hệ điều khiển động cơ một chiều với các yêu cầu quay thuận, quay nghịch, tăng tốc, giảm tốc và đảo chiều động cơ

* Điều chỉnh các chức năng trên thông qua các nút ấn bao gồm: nút khởi độngđộng cơ, nút điều khiển quay thuận, nút điều khiển quay ngược, nút tăng tốc, nútgiảm tốc, và nút dừng động cơ, thông qua các nút ấn này cho phép ta có thể điềuchỉnh động cơ làm việc ở 1 tốc độ như mong muốn

* Hiển thị tốc độ làm việc lên LCD

* Truyền tốc độ lên máy tính sử dụng RS232.

CHƯƠNG I: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG

I.1.Sơ đồ khối của mạch

Xung điện

Sơ đồ khối của mạch

Mạch sử dụng các linh kiện sau:

- Vi điều khiển :AT89S52

- Bộ cảm biến quang học:encoder (đã được gắn trực tiếp trên động cơ DC)

- Động cơ điện một chiều: 12v

ĐỘNG CƠ DC-12V

LCD

ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ L298

ỔN ÁP

NGUỒN 5V

ENCODER

I.2 Khối Vi xử lí AT89S52

Khối vi xử lý là trái tim là khối óc của hệ thống là phần quan trọng nhất điềukhiển mọi hoạt động của mạch Nhận các tín hiệu từ phím ấn, encoder thông tínhtoán xử lý để:

- Đưa ra tốc độ động cơ hiển thị lên LCD

- Truyền tốc độ lên máy tính

- Điều chế độ rộng xung PWM để điều khiển tốc độ động cơ cho phù hợp vớiyêu cầu

- Điều khiển chiều động cơ cùng mạch cầu H

AT89S52 thuộc họ vi điều khiển 8051 do intel sản xuất, được sử dụng rộngrãi từ các ứng dụng lập trình nhúng đơn giản đến các ứng dụng trong công nghiệp

do có cộng đồng người dùng rất lớn và độ ổn định đã được khẳng định qua nhiềunăm

Vi điều khiển AT89S52 một số đặc tính như sau:

I.2.1 Cấu hình các chân của AT89S52

Các chân của AT89S52

Port 0 gồm 8 chân, nó có thể được dùng như cổng đầu ra, để sử dụng các chân của

cổng P0 vừa làm đầu ra, vừa làm đầu vào thì mỗi chân phải được nối tới một điện

trở kéo bên ngoài 10kW

Port 1 có chức năng xuất nhập theo bit và theo byte.Bên cạnh đó 3 chân P1.5 ,

P1.6 , P1.7 được dùng để nạp ROM theo chuNn ISP , 2 chân P1.0 và P1.1 được dùng cho bộ Timer 2

Port 2 là cổng I/O hoặc là đường tryển 8 bit cao của bus địa chỉ cho những mô

hình thiết kế có bộ nhớ chương trình ở nằm ngoài học có hơn 256 byte bộ nhỡ dữliệu ngoài

Port 3 ngoài mục đích chung là cổng I/O, những chân này còn kiêm luôn nhiều

chức năng khác liên quan đến đặc tính đăc biệt của vi điều khiển

Bit Tên Địa chỉ bit Chức năng thứ hai

P3.0 RXD B0H Nhận dữ liệu cho cổng nối tiếp

P3.1 TXD B1H Truyền dữ liệu cho cổng nối tiếp

P3.4 T0 B4H Ngõ vào bộ đếm thời gian 0

P3.5 T1 B5H Ngõ vào bộ đếm thời gian 1

P3.6 ‘WR B6H Tín hiệu điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoàiP3.7 ‘RD B7H Tín hiệu điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài

Chức năng thứ hai của các chân cổng P3

- Vcc : chân cấp điện (5V)

- GND: chân đất (0V)

- PSEN: điều khiển cho phép bộ nhớ chương trình bên ngoài hoạt động.

- ALE: có chức năng đặc biệt tách byte địa chỉ thấp và bus dữ liệu khi cổng P0

được sử dụng cở chế độ tuần tự hay còn gọi là chế độ dồn kênh, nghĩa là sử dụngcùng một đường truyền cho các bit dữ liệu và byte thấp của bus địa chỉ

- EA: ở mức cao, vi điều khiển được thực hiện các chương trình lưu trữ ỏ vùng nhớ

thấp hơn 8Kbyte ROM bên trong chip Còn ở mức thấp chỉ có những chương trìnhlưu ở bộ nhớ ngoài mới được thực hiện

- RST : ngõ vào reset ở mức cao trên chân này trong 2 chu kì máy.

Mạch reset tác động bằng tay và sẽ tự động reset lại máy.

- XTAL1 và XTAL2:là hai ngõ vào và ra của bộ khuếch đại đảo của mạch giao

động,được cấu hình dùng để dùng như một bộ giao động trên chíp

RST

I.2.2 Hoạt động định thời của AT89S52

Vi điều khiển AT89S52 có 3 bộ định thời 16 bit trong đó 2 bộ timer 0 và 1 có

4 chế độ hoạt động,timer 2 có 3 chế độ hoạt động.Các bộ định thời dùng để địnhkhoảng thời gian(hẹn giờ),đếm sự kiện xảy ra bên ngoài bộ vi điều khiển hoặc tạotốc độ baud cho công nối tiếp của vi điều khiển

Các thanh ghi của bộ định thời.

Để truy cập bộ định thời ta sử dụng 11 thanh ghi FSR:

TL0 Byte thấp của bộ định thời 0 8AH Không

TL1 Byte thấp của bộ đinh thời 1 8BH Không

TH0 Byte cao của bộ đinh thời 0 8CH Không

TH1 Byte cao của bộ đinh thời 1 8DH Không

T2CON Điều khiển bộ định thời 2 C8H Có

RCAP2L Nhận byte thấp của bộ định thời 2 CAH Không

RCAP2H Nhận byte cao của bộ định thời 2 CBH Không

TL2 Byte thấp của bộ đinh thời 2 CCH Không

TH2 Byte cao của bộ định thời 2 CDH Không

Bit Tên Timer Chức năng

7 GATE 1 Khi bit Gate=1 và ‘INT1 cao thì Timer 1 mới hoạt

động

6 C/’T 1 Bit chọn counter/timer (1/0)

5 M1 1 Bit mode 1

4 M0 1 Bit mode 0

3 GATE 0 Bit GATE của timer 0

2 C/’T 0 Bit chọn counter/timer (1/0) Timer 0

1 M1 0 Bit mode 1 của Timer 0

0 M0 0 Bit mode 0 của Timer 0

Các bít địa chỉ của thanh ghi TMOD:

Thanh ghi TMOD được chia thành 2 nhóm 4 bit dùng để truy cập các chế độhoạt động của Timer0 và Timer1

Các chế độ hoạt động của bộ định thời:

+ M1=0, M0=0: Mode 0 (Chế độ định thời 13-bit)

+ M1=0, M0=1: Mode 1 (Chế độ định thời 16 bit)

+ M1=1, M0=0: Mode 2 (Chế độ tự động nạp 8 bit)

+ M1=1, M0=1: Mode 3 (Chế đô định thời chia xẻ)

Thanh ghi điều khiển bộ định thời TCON (Timer control register):

Bit Ký hiệu Địa chỉ bit Mô tả

TCON.3 IE1 8BH Cờ ngắt bên ngoài 1

TCON.2 IT1 8AH Cờ ngắt bên ngoài 1

TCON.1 IE0 89H Cờ ngắt bên ngoài 0

TCON.0 IT0 88H Cờ ngắt bên ngoài 0

Vectơ ngắt

INT0 Ngắt ngoài 0 khi có tín hiệu tích cực

theo kiểu đã chọn ở chân P3.2

IE0 TCON 0x0003

Timer

0

Ngắt tràn timer0 khi giá trị timer0 tràn

từ giá trị max về giá trị min

TF0 TCON 0x000

BINT1 Ngắt ngoài 1 khi có tín hiệu tích cực

theo kiểu đã chọn ở chân P3.3

IE1 TCON 0x0013

Timer

1

Ngắt tràn timer1 khi giá trị timer1 tràn

từ giá trị max về giá trị min

TF1 TCON 0x001

BSerial

Port

Ngắt cổng nối tiếp khi vi điều khiển

nhận hoặc truyền xong một byte bằng

Thanh ghi IE.

Bit Kí hiệu Địa chỉ bit Mô tả IE.7 EA AFH Cho phép/ cấm toàn bộ IE.6 - AEH Không được miêu tả IE.5 ET2 ADH Cho phép ngắt từ Timer 2

IE.4 ES ACH Cho phép ngắt từ port nối tiếp IE.3 ET1 ABH Cho phép ngắt từ Timer 1 IE.2 EX1 AAH Cho phép ngắt ngoài 1 IE.1 ET0 A9H Cho phép ngắt từ Timer 0 IE.0 EX0 A8H Cho phép ngắt ngoài 0

Ngắt do các timer

AT89S52 có 3 Timer là Timer 0 và Timer 1 và Timer 2 Các Timer này đều

là Timer 16 bit, giá trị đếm max do đó bằng 65535 (đếm từ 0 đến 65535).Ba timer

có nguyên lý hoạt động hoàn toàn giống nhau và độc lập Các ngắt do các bộ Timerxảy ra do sự kiện tràn ở các Timer, khi đó các cờ tràn TFx sẽ đươc đặt bằng 1.KhiISR được đáp ứng, các cờ TFx sẽ tự động được xóa bởi phần mềm

I.3 LCD

LCD có nhiệm vụ hiển thị tốc độ, chiều quay của động cơ LCD được điềukhiển bởi vi điều khiển AT89S52 ở chế độ 4 bit

Màn hình LCD và các chân

Các lệnh điều khiển LCD

I.4 Mạch cầu H L298N

Mạch cầu H L298N dùng để điều khiển chiều của động cơ thông qua tínhiệu nhận được từ vi điều khiển AT89S52

I.4.1.nguyên lý hoạt động của mạch cầu H

Một mạch cầu H dơn giản có dạng như sơ đồ sau:

Theo sơ đồ trên ta mạch cầu H gồm có:

B1 A2 B2 Trạng thái của động cơ

Từ bảng trên ta nhận thấy,cầu H chỉ dùng với 4 trạng thái đầu tiên.Vì vậy khi

sử dụng cần thiết phải tránh các trạng thái không mong muốn

I.4.2 modul mạch cầu H L298N

Module điều khiển động cơ một chiều (DC Motor Driver) sử dụng chip cầu

H L298 giúp điều khiển tốc độ và chiều quay của động cơ DC một cách dễ dàng

Modul L298N

Thông số kỹ thuật

 Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H

 Điện áp điều khiển : +5V ~ +12 V

 Dòng tối đa cho mỗi cầu H là :2A

 Điện áp của tín hiệu điều khiển : +5 V ~ +7 V

 Dòng của tín hiệu điều khiển : 0 ~ 36ma

Các chân tín hiệu

1 DC motor 1 “+” hoặc stepper motor A+

2 DC motor 1 “-” hoặc stepper motor

A-3 12V jumper – tháo jumper ra nếu sử dụng nguồn trên 12V Jumper này dùng

để cấp nguồn cho IC ổn áp tạo ra nguồn 5V nếu nguồn trên 12V sẽ làm cháy IC Nguồn

4 Cắm dây nguồn cung cấp điện áp cho motor vào đây từ 6V đến 35V

5 Cắm chân GND của nguồn vào đây

6 Ngõ ra nguồn 5V, nếu jumper đầu vào không rút ra

7 Chân Enable của Motor 1, chân này dùng để cấp xung PWM cho motor nếu dùng VDK thì rút jumper ra và cắm chân PWM vào đây Giữ nguyên khi dùng với động cơ bước

13 DC motor 2 “+” hoặc stepper motor B+

14 DC motor 2 “-” hoặc stepper motor

B-I.5 Encoder

Dùng để đo số vòng quay của động cơ và phát hiện chiều quoay của động

cơ Encoder sẽ đo tốc độ động cơ thông qua sự liên lạc, mất liên lạc của led phátquang và bộ phận thu quang rồi chuyển thành các xung điện áp vuông gửi tới chânngắt của Vi Xử Lý

Ở đây chúng ta dùng encoder đã được gắn sẵn trên động cơ

I.5.1 Cấu tạo của Encoder

Được cấu tạo gồm một đĩa tròn xoay, quay quanh trục Trên đĩa được đục lỗ(rãnh), khi đĩa này quay và chiếu đèn led lên trên mặt đĩa thì sẽ có sự ngắt quãng

Cấu tạo encoder

Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, người ta đặt một con mắt thu (photosensor)

để thu nhận tín hiệu từ đĩa quay

I.5.2 Nguyên lý hoạt động của Encoder

Với các tín hiệu có ánh sáng chiếu qua, hoặc không có ánh sáng chiếu qua,người ta ghi nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay không Số xung đếm được vàtăng lên nó tính bằng số lần ánh sáng bị cắt!

Để đo tốc độ động cơ người ta sẽ làm như sau:

Ts TF=1

sơ đồ đọc tốc độ từ encoder.

- Sử dụng Timer 1 ở chế độ 1 dùng làm counter đếm số xung cạnh của encoder

- Sử dụng timer 0 để định thời gian ngắt (Ts) thời gian này được lập trình

để có thể thay đổi tùy vào mục đích ,ý đồ của người sử dụng.nhưngchúng ta nên chon Ts sao cho việc tính toán tốc độ động cơ là đơn giảnnhất:

Ta có:

Counter 1 encoder

Timer 0

Giả sử trong Ts (được xác định bởi bộ định thời timer0) thì timer1ở chế

độ count1 đếm được count xung được minh họa như hình vẽ dưới:

count

Ts

Thì ta có chu kì của xung là : (s) nên tần số xung là f=1/T

Suy ra: có tốc độ động cơ là: (vong/giay)

I.6 Động cơ điện một chiều

I.6.1 Động cơ điện một chiều

Động cơ điện một chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện một chiều.Cấu tạo của động cơ gồm có 2 phần: stato đứng yên và rôto quay so với stato Phầncảm (phần kích từ-thường đặt trên stato) tạo ra từ trường đi trong mạch từ, xuyênqua các vòng dây quấn của phần ứng (thường đặt trên rôto) Khi có dòng điện chạytrong mạch phần ứng, các thanh dẫn phần ứng sẽ chịu tác động bởi các lực điện từtheo phương tiếp tuyến với mặt trụ rôto, làm cho rôto quay

Động cơ sử dụng được gắn sẵn encoder:

- 2 chân VCC và GND của động cơ

- 2 chân VCC và GND của encoder

- Chân A: đo tốc độ động cơ

- Chân B: xác định chiều quay động cơ

I.6.2 Điều khiển tốc độ động cơ bằng xung PWM

Tốc độ động cơ được điều chỉnh qua xung PWM được tạo bởi vi điều khiểnAT89S52:

Tạo một xung có tần số f=1kHz T=1/1000=0.001s=1000us=1000 chu kìmáy Chúng ta tạo PWM với 10 cấp điều chỉnh tức là phải tạo được xung10%,20%,30% 100%.một xung như sau:

T1

0v

Trong đó :T1 là khoảng thời gian xung ở mức cao 5V

T là chu kì của xung

Xung % tức là T1/T=%=/100

- Xung PWM sẽ được đưa ra điều khiển L298 thông qua độ rộng xung Khi không có xung động cơ không quay,khi 100% xung thì động cơ quaymax.tuy xung phải lớn hơn một mức nào đó mới đủ để khởi động động cơ

- Để có thể thay đổi 10 cấp với chu kì T=1000us thì ta phải khởi tạo cho ngắt timer2:100us ngắt 1 lần

- Sử dụng timer2 với chế độ tự nạp 16bit thì ta phải nạp cho

5V T

I.8 Khối nguồn

Có chức năng cung cấp điện áp ổn định cho các khối trong mạch.Cụ thể trong mạch ta sử dụng hai nguồn riêng biệt:

- Nguồn 5V DC dùng để nuôi các IC trong mạch

- Nguồn 12V DC dùng để cung cấp cho động cơ một chiều DC

I.9 Sơ đồ nguyên lí

CHƯƠNG II:THIẾT KẾ PHẦN MỀM VÀ THỰC NGHIỆM

II.1 Lưu đồ thuật toán

Lưu đồ chương trình của mạch.

Tin hieu ĐK Động Cơ Động cơ ENDPWM

TR2=1

1 2

Chương trình khởi tạo:

Khoitao(void)

P3=0xFF TMOD=0x51 IE=0xAA TR0=1 TR1=1 TH0=0x3C TL0=0xB0 T2CON=0x04 RCAP2H=0xFF RCAP2L=0x9C ET2=1

EA=1 TR2=1

Hàm khởi động động cơ quay thuận.

SĐ

P1.5 và P1.6 là các chân điều khiển LCD thông báo là đang chạy thuận hay chạy nghịch

Quay thuan(void)

P1.2==0

P1.5=0 P1.6=1 Xung =0x01 Phantramxung=6

Return phantramxung

Hàm khởi động động cơ quay ngược.

SĐ

Quay nguoc(void)

P1.4==0

P1.5=1 P1.6=0 Xung=0x02 Phantramxung=6

Return phantramxung