PHÂN TÍCH CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC
Trêng §hspkt hng yªn ®å ¸n chuyªn nghµnh 1
Khoa ®iÖn-®iÖn tö
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT - HƯNG YÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
-------------------
Hưng yên, ngày 07 tháng 09 năm 2009
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Khóa học : 2007 – 2009
Nghành học : Tự Động Hóa
Lớp : ĐK5
Sinh viên thực hiện: 1. Nguyễn Văn Ngọc
2. Nguyễn Duy Nhất
3. Phạm Văn Nhất
Tên đề tài:
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC
I. Dữ liệu cho trước:
•Vi điều khiển 8051
•Động cơ bước
II. Nội dung càn hoàn thành:
•Thuyết minh đề tài: Mô tả phần cứng vi điều khiển 8051, đặc điểm cấu
tạo động cơ bước, mạch thiết kế lưu đồ thuật toán, chuơng trình
•Thiết kế và lắp đặt mạch phần cứng bao gồm vi điều khiển, mạch động
lực điều khiển động cơ bước, nút nhấn
•Phải đảm bảo tính khả thi, hiệu quả kinh tế và khả năng ứng dụng thực tế
•Các bản vẽ thiết kế đầy đủ chính xác.
•Sản phẩm phải đảm bảo kỹ thuật, mỹ thuật và hoạt động tốt
•Trình bày được hướng phất triển của đề tài
III. Sản phẩm:
•1 cuốn thuyết minh đề tài
•Mạch phần cứng
Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài : 07/09/2009
Ngày hoàn thành : 19/10/2009
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA
Đỗ Quang Huy
1
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Quang Huy
Sinh viên thực : Nguyễn Văn Ngọc – Nguyễn Duy Nhất – Phạm Văn Nhất
Trêng §hspkt hng yªn ®å ¸n chuyªn nghµnh 1
Khoa ®iÖn-®iÖn tö
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Ngày ….. tháng ..... năm 2009
Giảng viên hướng dẫn
Mục Lục
2
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Quang Huy
Sinh viên thực : Nguyễn Văn Ngọc – Nguyễn Duy Nhất – Phạm Văn Nhất
Trêng §hspkt hng yªn ®å ¸n chuyªn nghµnh 1
Khoa ®iÖn-®iÖn tö
LỜI NÓI ĐẦU
Với thời đại phát triển như ngày nay thì vấn đề giao thông ngày càng được
trú trọng. Các phương tiện tham gia giao thông cũng gia tăng không ngừng và hệ
thống giao thông ngày càng phức tạp. Vì vậy để đảm bảo được sự an toàn khi
tham gia giao thông thì việc sử dụng các hệ thống tín hiệu để điều khiển và
phân luồng tại các nút giao thông là rất cần thiết. Qua thực tế chúng em nhận
thấy vấn đề này là rất sát thực. Hơn nữa là chúng em đã được trang bị những
kiến thức trong quá trình nghiên cứu và học tập tại trường chúng em đã chọn đề
tài “ Thiết kế chế tạo mạch điều khiển động cơ bước” Trong suốt quá trình
thực hiện đề tài chúng em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của thầy “ Đỗ
Quang Huy” và các thầy cô trong khoa điện- điện tử. Chúng em xin chân thành
cám ơn các thầy cô. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đồ án do kiến thức hiểu
biết còn hạn hẹp cũng như chúng em chưa có nhiều điều kiện khảo sát thực tế
nhiều, thời gian làm đồ án không dài do vậy đồ án của chúng em cũng không thể
tránh được những thiếu sót. Chúng em rất mong thầy cô và các các bạn đóng
góp và bổ sung ý kiến để đồ án của chúng em thêm hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cám ơn!
3
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Quang Huy
Sinh viên thực : Nguyễn Văn Ngọc – Nguyễn Duy Nhất – Phạm Văn Nhất
Trêng §hspkt hng yªn ®å ¸n chuyªn nghµnh 1
Khoa ®iÖn-®iÖn tö
Phần I: GIỚI THIỆU CHUNG
I. Các linh kiện điện tử chủ động
1.1 Diod bán dẫn
1.1.1 Khái niệm
Dùng bán dẫn có tiếp giáp P-N người ta diod bán dẫn .
1.1.2 Nguyên tắc hoạt động của diod bán dẫn:
a. phân cực thuận: Khi nối nguồn DC bên ngoài với diod , cực dương ngoài
nối với diod anot .Do tác động của nguồn ngoài miền điện tích không gian của
tiếp giáp P-N thu hẹp lại . Khi điện áp phân cực đạt tới một giá trị thích hợp thì
thường là 0.2V vơi Ge và 0.6V với Si thì miền điện tích không gian bị triệt
tiêu ,cho phép các dòng điện tử tiếp tục chạy về cực dương của nguồn và dòng
lỗ trông di chuyển về cực âm của nguồn tạo ra dòng điện chạy trong diod.
b.Phân cực ngược: Dùng một nguồn điện nối từ cực âm của nguồn vào chân P
của diod và cực dương của nguồn vào chân N của diod . Lúc đó điện tích âm của
nguồn sẽ hút lỗ trống của vùng P và điện tích dương của nguồn sẽ hút electron
của vùng N làm cho lỗ trống và electron hai bên mối nối càng xa nhau hơn nên
hiện tượng tái hợp giữa các electron và lỗ trống càng khó khăn hơn . Tuy nhiên
trường hợp này vẫn có dòng điện rất nhỏ đi qua diod từ vùng N sang vùng P
gọi là dòng điện rỉ trị số khoảng
µ
A Hiện tượng này được giải thích là do trong
chất P cũng có một số ít electron và trong chất N
cũng có một số ít lỗ trống gọi là hạt tải thiểu số , những hạt tải thiểu số này sẽ
sinh ra hiện tượng tái hợp và tạo thành dòng điện rỉ .
Dòng điện dỉ còn gọi là dòng điện bão hòa nghịch Is (saturate:bão hòa) Do
dòng điện rỉ có trị số rất nhỏ nên trong nhiều trường hợp người ta coi như diod
không dẫn điện khi được phân cực ngược .
4
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Quang Huy
Sinh viên thực : Nguyễn Văn Ngọc – Nguyễn Duy Nhất – Phạm Văn Nhất
Trêng §hspkt hng yªn ®å ¸n chuyªn nghµnh 1
Khoa ®iÖn-®iÖn tö
* Đặc tuyến vôl ampe của diod bán dẫn như sau:
1.1.3 Các thông số của diod bán dẫn
- Điện áp nghịch cực đại là điện áp phân cực nghịch lớn nhất đưa vào diod mà
không đánh thủng diod.
- Dòng điện thuận cực đại là dòng điện lớn nhất có thể chạy qua diod mà diod
không bị đánh thủng .
- Dòng điện thuận trung bình là dòng điện làm việc của diod .
- Điện áp thuận rơi trên diod Vf là điện áp ngưỡng của lớp tiếp giáp P-N .Điện
áp này đo được ở một dòng điện quy định .
1.1.4 Các loại diod đặc biệt
Diod Zener:
a) Cấu tạo: Diod zener có cấu tạo giốn như diod thường nhưng các chất bán dẫn
được pha tạp chất với tỷ lệ cao hơn diod thường .Diod zener thường là loại silic.
b) Đặc tính: Trạng thái phân cực thuận : Diod zener có đặc tính giống như diod
nắn điện thông thường .
Trạng thái phân cực ngược do pha tạp chất với tỷ lệ cao nên điện
áp nghịch VRmax có trị số thấp hơn diod nắn điện gọi là điện áp zener VZ
c) Ứng dụng: Mạch ổn áp.
Diod zener được làm linh kiện ổn định điện áp trong các mạch có điện áp
nguồn thay đổi
5
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Quang Huy
Sinh viên thực : Nguyễn Văn Ngọc – Nguyễn Duy Nhất – Phạm Văn Nhất
Trêng §hspkt hng yªn ®å ¸n chuyªn nghµnh 1
Khoa ®iÖn-®iÖn tö
Diod quang (photo diod).
a)Cấu tạo: Diod quang có cấu tạo giống như diod thường nhưng vỏ bọc cách
điện có một phần là kính hay thủy tinh để nhận ánh sáng chiếu vào mối nối P-N.
Mối nối P-N phân cực nghịch khi được chiếu sáng vào mạch tiếp giáp sẽ
phát sinh hạt tải thiểu số qua mối nối và dòng điện biế đổi một chách tuyến tính
với cường độ ánh sáng (lux) chiếu vào nó.
Trị số điện trở của photo diod trong trường hợp dược chiếu sáng và bị che tối .
- Khi bị che tối Rnghịch= vô cực
Ω
; Rthuận :rất lớn
- Khi chiếu sáng Rnghịch=10k
Ω
÷
100k
Ω
; Rthuận:=vài răm
Ω
Diod quang sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tự động điều khiển theo ánh
sáng , báo động cháy
Diod phat quang led (Laght emitting diod ).
Thông thường dòng điện đi qua vật dẫn điện sẽ sinh ra năng lượng dưới dạng
nhiệt . Ở một số chất bán dẫn đặc biệt là (GaAs) khi có dòng điện đi qua có hiện
tượng bức xạ quang (phát ra ánh sáng ).Tùy theo chất bán dẫn mà ánh sáng phát
ra có màu khác nhau . Dựa vào tính chất này người ta chế tạo ra Led có màu
khác nhau.
Led có điện áp phân cực thuận cao hơn diod nắn điện nhưng điện áp phân
cực ngược cực đại thường không cao.
Led thường được dùng trong mạch báo hiệu ,chỉ thị trạng thái của mạch như
báo nguồn , thạng thái thuận hay ngược ….
Diod tách sóng
Diod tách song là loại diod làm việc ở dòng soai chiều có tần số cao , có
dòng điện
Chịu đựng nhỏ (IDmax=vài chục mA) và điện áp ngược cực đại thấp (VRmax=vài
chục V).Để làm việc ở tần số cao diod tách sóng phải có điện áp kí sinh rất nhỏ
nên mối nối P-N có điện tích tiếp giáp rất nhỏ .Diod tách sóng thường là Ge
Diod tách sóng ký hiệu như diod thường nhưng vỏ cách điện bên ngoài
thường là lớp thủy tinh trong suốt .
6
Giảng viên hướng dẫn : Đỗ Quang Huy
Sinh viên thực : Nguyễn Văn Ngọc – Nguyễn Duy Nhất – Phạm Văn Nhất
có thể bạn quan tâm
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN VÀ MẠCH PHẢN HỒI MÔ PHỎNG MẠCH NGHỊCH LƯU BẰ...
140
1.187
294
Kỹ thuật
140
(New)
Phân tích hệ thống cung cấp điện cho công trình điều tiết nước hồ chứa...
74
1.875
306
Kỹ thuật
74
(New)
Vi điều khiển ATMEGA8- mô hình điều khiển động cơ DC servo bằng vi đi...
85
1.073
619
Kỹ thuật
85
(New)
Khái quát về tủ sấy bằng điện trở, thiết kế mạch động lực, thiết kế mạ...
94
1.156
319
Kỹ thuật
94
(New)
Bộ điều khiển và các luật điều khiển và thiết kế và lắp ráp bộ điều ch...
60
806
358
Kỹ thuật
60
(New)
Luận án: Các phương pháp mở, khoá Thyristor và một số mạch điều khiển...
59
2.610
525
Kỹ thuật
59
(New)
Nghiên cứu về động cơ KĐB và phương pháp điều khiển, biến tần nguồn áp...
110
1.144
607
Kỹ thuật
110
(New)
GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KĐB VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN, BIẾN TẦN NGUỒN ÁP...
110
1.010
2.154
Kỹ thuật
110
(New)
thông tin tài liệu
Với thời đại phát triển như ngày nay thì vấn đề giao thông ngày càng được
trú trọng. Các phương tiện tham gia giao thông cũng gia tăng không ngừng và hệ
thống giao thông ngày càng phức tạp. Vì vậy để đảm bảo được sự an toàn khi
tham gia giao thông thì việc sử dụng các hệ thống tín hiệu để điều khiển và
phân luồng tại các nút giao thông là rất cần thiết. Qua thực tế chúng em nhận
thấy vấn đề này là rất sát thực. Hơn nữa là chúng em đã được trang bị những
kiến thức trong quá trình nghiên cứu và học tập tại trường chúng em đã chọn đề
tài “ Thiết kế chế tạo mạch điều khiển động cơ bước”
Mở rộng để xem thêm
tài liệu mới trong mục này
SƠ LƯỢC QUA VỀ TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG VÀ KHUẾCH ĐẠI HÌNH VÀ ĐÈN HÌNH (VIDEO AMP - CRT)
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO DÂY QUẤN
Giới thiệu tổng quan về tổng đài SPC, tổng đài NEAX61-E và nghiên cứu Modul giao tiếp trung kế số DTIM
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VẠN NĂNG
NGHIÊN CỨU BỘ CHẤN LƯU 3 CHỨC NĂNG CHO ĐÈN NEON
tài liệu hot trong mục này
Tiểu luận quản trị học: Khái niệm quản trị, chức năng quản trị, giới thiệu về MICROSOFT, TOYOTA VÀ VINAMILK và phân tích chức năng quản trị hệ thống
HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN TÀU THỦY, TRẠM PHÁT TÀU 700 TEU VÀ BẢNG ĐIỆN CHÍNH TÀU 700 TEU.
SƠ LƯỢC QUA VỀ TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG VÀ KHUẾCH ĐẠI HÌNH VÀ ĐÈN HÌNH (VIDEO AMP - CRT)
GIỚI THIỆU VÀ THIẾT KẾ VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO DÂY QUẤN
Giới thiệu tổng quan về tổng đài SPC, tổng đài NEAX61-E và nghiên cứu Modul giao tiếp trung kế số DTIM
tài liệu giúp tôi
Nếu bạn không tìm thấy tài liệu mình cần có thể gửi yêu cầu ở đây để chúng tôi tìm giúp bạn!
×
