bctntlvn (65).pdf

Đề tài: Thiết kế hệ thống tự động đo, điều khiển và hiển

thị nhiệt độ khí sấy nông sản dạng hạt sử dụng vi

điều khiển họ 8051

Më ®Çu

N−íc ta thuéc nhãm çc n−íc ®ang ph¸t triÓn víi mét nÒn kinh tÕ n«ng

nghiÖp truyÒn thèng. Qua nhiÒu thËp niªn trë l¹i ®©y nÒn n«ng nghiÖp cña

ViÖt Nam ngµy cµng ph¸t triÓn v÷ng m¹nh. HiÖn nay, khi nÒn kinh tÕ thÕ giíi

®ang chuyÓn m¹nh sang çc ngµnh c«ng nghiÖp, dÞch vô... th× ViÖt Nam n«ng

nghiÖp vÉn lµ mét ngµnh cã ®ãng gãp ®¸ng kÓ vµo tæng thu nhËp quèc d©n.

ChÝnh v× vËy mµ §¶ng vµ Nhµ n−íc lu«n coi träng c«ng cuéc c«ng nghiÖp

ho¸, hiÖn ®¹i ho¸ s¶n xuÊt n«ng nghiÖp n«ng th«n, nhê ®ã mµ ngµnh n«ng

nghiÖp ®· cã nh÷ng b−íc ph¸t triÓn v−ît bËc, s¶n l−îng thu ho¹ch tõ çc lo¹i

n«ng s¶n qua çc mïa vô ngµy cµng ®−îc n©ng cao.

S¶n xuÊt n«ng nghiÖp t¨ng, ®ßi hái c«ng nghÖ sau thu ho¹ch ph¶i ph¸t

triÓn m¹nh ®Ó cã thÓ b¶o qu¶n tèt s¶n phÈm lµm ra. HÇu hÕt çc s¶n phÈm

n«ng nghiÖp d¹ng h¹t nh− lóa, ng«, ®Ëu, võng... sau khi thu ho¹ch th× cÇn sÊy

kh« kÞp thêi tr¸nh h− háng do nÊm mèc, mèi, mät ®ång thêi ®¸p øng yªu cÇu

cho qu¸ tr×nh chÕ biÕn tiÕp theo.

Tr−íc ®©y çc s¶n phÈm n«ng nghiÖp d¹ng h¹t sau khi thu ho¹ch vÒ ®Òu

®−îc lµm kh« b»ng ph−¬ng ph¸p ph¬i n¾ng. Nh−ng ph−¬ng ph¸p ®ã chØ hiÖu

qu¶ khi mïa thu ho¹ch lµ mïa kh«, cßn khi thu ho¹ch vÒ mµ thêi tiÕt cø m−a

liªn tôc kÐo dµi th× s¶n phÈm sÏ kh«ng ®−îc ph¬i kh« dÉn ®Õn n¶y mÇm vµ

¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn chÊt l−îng s¶n phÈm. V× vËy cã mét ph−¬ng ph¸p kh¸c

®· ra ®êi ®Ó lµm kh« s¶n phÈm kÞp thêi trong mäi t×nh h×nh thêi tiÕt ®ã lµ

ph−¬ng ph¸p sÊy.

HiÖn nay trªn thÕ giíi ®· cã rÊt nhiÒu lo¹i thiÕt bÞ sÊy hiÖn ®¹i, cã c«ng

suÊt lín nh−ng gi¸ thµnh l¹i qu¸ cao vµ ®ßi hái kü thuËt vËn hµnh phøc t¹p nªn

kh«ng thÓ ®−a çc lo¹i m¸y ®ã vµo cho s¶n xuÊt n«ng nghiÖp n−íc ta.

Trªn thÞ tr−êng n−íc ta hiÖn nay còng ®· xuÊt hiÖn çc thiÕt bÞ sÊy,

nh−ng çc thiÕt bÞ nµy cång kÒnh, nhiÖt ®é sÊy kh«ng æn ®Þnh ®ång thêi kh«ng

thÓ tù ®éng thay ®æi ®−îc nhiÖt ®é sÊy khi cÇn thiÕt v× mçi mét lo¹i h¹t ta cÇn

chän nhiÖt ®é sÊy thÝch hîp nh»m ®¹t n¨ng suÊt cao, chÊt l−îng tèt vµ tiÕt

kiÖm n¨ng l−îng. §Æc biÖt lµ n«ng s¶n d¹ng h¹t mµ lµm h¹t gièng th× yªu cÇu

vÒ ®é æn ®Þnh nhiÖt ®é cµng cao trong suèt qu¸ tr×nh sÊy. MÆt kh¸c ®Ó dÔ

dµng cho ng−êi sö dông trong viÖc theo dâi nhiÖt ®é sÊy còng nh− thay ®æi

nhiÖt ®é sÊy th× nhiÖt ®é sÊy vµ nhiÖt ®é ®Æt cÇn ph¶i ®−îc hiÓn thÞ. Ngoµi ra

hÖ thèng sÊy cßn ph¶i cã gi¸ thµnh rÎ míi phï hîp víi nÒn kinh tÕ n«ng

nghiÖp n−íc ta hiÖn nay.

N¾m b¾t ®−îc yªu cÇu ®ã chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu vµ ph¸t triÓn

®Ò tµi: “ThiÕt kÕ hÖ thèng tù ®éng ®o, ®iÒu khiÓn vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é khÝ sÊy

n«ng s¶n d¹ng h¹t sö dông vi ®iÒu khiÓn hä 8051”.

§Ò tµi gåm s¸u ch−¬ng:

Ch−¬ng 1: Tæng quan chung vÒ sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t.

Ch−¬ng 2: Hä vi ®iÒu khiÓn 8051.

Ch−¬ng 3: ThiÕt kÕ hÖ thèng tù ®éng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy, ®o

vµ hiÓn thÞ trªn LCD sö dông vi ®iÒu khiÓn AT89C52.

Ch−¬ng 4: Tæng hîp hÖ thèng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é khÝ sÊy.

Ch−¬ng 5: PhÇn lËp tr×nh.

Ch−¬ng 6: KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ.

Ch−¬ng 1

Tæng quan chung vÒ sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t

1.1. C«ng nghÖ sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t

1.1.1 C¬ së vËt lý cña qu¸ tr×nh sÊy.

SÊy lµ qu¸ tr×nh n−íc tõ vËt liÖu Èm khuÕch t¸n, bèc h¬i ra kh«ng khÝ xung

quanh nã. Qu¸ tr×nh nµy ®−îc thùc hiÖn do sù chªnh lÖch ¸p suÊt h¬i n−íc ë

bÒ mÆt cña vËt liÖu vµ m«i tr−êng xung quanh. §Ó lµm cho l−îng Èm trªn bÒ

mÆt s¶n phÈm bèc h¬i cÇn cã ®iÒu kiÖn:

Pm >Pk

Pm - Pk = ΔP

Pm : ¸p suÊt h¬i n−íc trªn bÒ mÆt vËt liÖu

Pk : ¸p suÊt riªng phÇn cña h¬i n−íc trong kh«ng khÝ

ΔP: §éng lùc cña qu¸ tr×nh sÊy

TrÞ sè ΔP cµng lín th× l−îng Èm chuyÓn sang m«i tr−êng xung quanh cµng

m¹ch vµ qu¸ tr×nh sÊy ®−îc thùc hiÖn nhanh h¬n.

Nh− vËy, qu¸ tr×nh bèc h¬i n−íc ra kh«ng khÝ xung quanh phô thuéc vµo

c¶ Pm vµ Pk, trong ®ã Pm phô thuéc vµo nhiÖt ®é sÊy, ®é Èm ban ®Çu cña vËt

liÖu vµ tÝnh chÊt liªn kÕt cña n−íc trong vËt liÖu, cßn Pk phô thuéc chñ yÕu vµo

l−îng h¬i n−íc cã mÆt trong kh«ng khÝ.

Trong vËt liÖu Èm n−íc tån t¹i ë hai tr¹ng th¸i: liªn kÕt vµ tù do. ë c¶ hai

d¹ng Èm ®ã, n−íc ®Òu cã thÓ khuÕch t¸n vµ bèc h¬i ra kh«ng khÝ. N−íc liªn

kÕt do ®−îc gi÷ bëi lùc liªn kÕt ho¸ häc rÊt lín nªn rÊt khã bay h¬i. N−íc nµy

chØ bay h¬i khi vËt liÖu ®−îc ®èt nãng ë nhiÖt ®é cao vµ trong qu¸ tr×nh bay

h¬i th−êng g©y nªn sù biÕn ®æi cÊu tróc ph©n tö cña vËt liÖu.

Do tÝnh chÊt hót, nh¶ Èm cña vËt liÖu trong kh«ng khÝ nªn gi÷a ®é Èm trong

kh«ng khÝ vµ trong vËt liÖu lu«n cã qu¸ tr×nh c©n b»ng ®éng:

NÕu Pm >Pk th× l−îng Èm trªn bÒ mÆt s¶n phÈm bèc h¬i vµo trong kh«ng

khÝ lµm cho ¸p suÊt h¬i trªn bÒ mÆt vËt liÖu Pm gi¶m xuèng. Tõ trong vËt liÖu

n−íc sÏ ®−îc khuÕch t¸n ra bÒ mÆt vµ bèc h¬i thiÕt lËp c©n b»ng míi gi÷a ¸p

suÊt bÒ mÆt vµ ®é Èm. §é Èm cña vËt liÖu ®−îc gi¶m dÇn theo qu¸ tr×nh sÊy.

Theo møc ®é kh« cña vËt liÖu, sù bèc h¬i chËm dÇn vµ tíi khi ®é Èm cßn l¹i

cña vËt liÖu ®¹t tíi mét mét gi¸ trÞ nµo ®ã, cßn gäi lµ ®é Èm c©n b»ng Wcb,

khi ®ã ΔP = 0, nghÜa lµ Pm = Pk th× qu¸ tr×nh sÊy dõng l¹i.

NÕuPm < Pk th× ng−îc l¹i vËt liÖu sÏ hót Èm vµ qu¸ tr×nh nµy ®−îc gäi lµ

qu¸ tr×nh hÊp thô n−íc, nã ®−îc diÔn ra cho ®Õn khi ®é Èm cña vËt liÖu ®¹t tíi

trÞ sè ®é Èm c©n b»ng th× dõng l¹i.

Qu¸ tr×nh n−íc tõ vËt liÖu Èm bay h¬i, kÌm theo sù thu nhiÖt. V× thÕ nÕu

kh«ng cã sù ®èt nãng, cung cÊp nhiÖt tõ ngoµi vµo th× nhiÖt ®é cña vËt liÖu

gi¶m xuèng. Khi nhiÖt ®é gi¶m sÏ lµm gi¶m ¸p suÊt h¬i trªn bÒ mÆt, dÉn ®Õn

lµm chËm tèc ®é bèc h¬i n−íc. Do ®ã, muèn sÊy nhanh, ph¶i cung cÊp l−îng

nhiÖt tõ ngoµi vµo ®Ó lµm t¨ng nhiÖt ®é cña vËt liÖu sÊy.

Quy luËt thay ®æi ®é Èm ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng tèc ®é sÊy, ®ã lµ tèc ®é

khuÕch t¸n cña n−íc tõ vËt liÖu ra kh«ng khÝ.

Tèc ®é sÊy ®−îc x¸c ®Þnh b»ng l−îng n−íc bèc h¬i tõ 1m3 bÒ mÆt hay tõ

1kg vËt liÖu Èm trong mét ®¬n vÞ thêi gian:

ts F

WU = hay t

s GWU =

Us - Tèc ®é sÊy, kg/m2.h hay (kg/kg.h).

W - L−îng h¬i n−íc bèc h¬i tõ bÒ mÆt vËt liÖu cã diÖn tÝch F(m2) hay tõ

G(kg) vËt liÖu trong thêi gian t(h).

Khi tèc ®é sÊy cao, nghÜa lµ thêi gian lµm kh« vËt liÖu ng¾n, n¨ng suÊt

thiÕt bÞ sÊy cao.

Cho tíi nay vÉn ch−a cã ph−¬ng ph¸p hoµn chØnh ®Ó tÝnh to¸n lùa chän tèc

®é sÊy, v× nã chÞu ¶nh h−ëng cña rÊt nhiÒu yÕu tè biÕn ®æi trong qu¸ tr×nh sÊy.

Ng−êi ta chØ cã thÓ tÝnh to¸n t−¬ng ®èi chÝnh x¸c trªn c¬ së c¸c ®−êng cong

sÊy ®−îc vÏ theo kÕt qu¶ thùc nghiÖm cho tõng lo¹i vËt liÖu trong nh÷ng ®iÒu

kiÖn nhÊt ®Þnh nh−: nhiÖt ®é, ®é Èm, tèc ®é chuyÓn ®éng cña t¸c nh©n sÊy, bÒ

dµy cña vËt liÖu sÊy … MÆc dï vËy quy luËt thay ®æi nhiÖt , Èm cña phÇn lín

c¸c lo¹i n«ng s¶n ®Òu cã d¹ng chung nh− trªn ®å thÞ h×nh I.1.1.

H×nh I.1.1 - §å thÞ qu¸ tr×nh sÊy.

C¨n cø vµo sù biÕn thiªn cña tèc ®é sÊy, cã thÓ chia qu¸ tr×nh sÊy thµnh 2

giai ®o¹n chñ yÕu: Giai ®o¹n 1 (tèc ®é sÊy kh«ng ®æi) vµ giai ®o¹n 2 (tèc ®é

sÊy gi¶m). NÕu c¨n cø theo tr×nh tù thêi gian th× qu¸ tr×nh sÊy ®−îc chia theo 3

giai ®o¹n:

Giai ®o¹n ®Çu lµm nãng vËt liÖu, øng víi thêi gian rÊt ng¾n t0 nh»m ®−a vËt

liÖu sÊy tõ nhiÖt ®é thÊp lªn nhiÖt ®é cao cã thÓ bay h¬i ®−îc. ë giai ®o¹n nµy

nhiÖt ®é vËt liÖu tvl t¨ng nhanh ®ång thêi tèc ®é sÊy Us còng t¨ng nhanh ®ång

thêi tèc ®é sÊy Us còng t¨ng nhanh nh−ng ®é Èm vËt liÖu wvl gi¶m kh«ng

®¸ng kÓ (®o¹n AB).

Giai ®o¹n thø hai øng víi thêi gian t1 ë giai ®o¹n nµy tèc ®é sÊy kh«ng ®æi.

Toµn bé nhiÖt tõ kh«ng khÝ truyÒn vµo cho vËt liÖu dïng ®Ó bèc h¬i n−íc.

NhiÖt ®é cña vËt liÖu hÇu nh− kh«ng ®æi vµ b»ng nhiÖt ®é h¬i n−íc bèc ra, ®é

Èm vËt liÖu gi¶m xuèng rÊt nhanh (®o¹n BC).

Tèc ®é sÊy kh«ng ®æi lµ do trong vËt liÖu cßn nhiÒu n−íc, l−îng Èm rêi ®Õn

bÒ mÆt vËt liÖu ®Ó bèc h¬i t−¬ng øng víi l−îng Èm ®· bèc h¬i trªn bÒ mÆt.

Giai ®o¹n nµy chñ yÕu lµm t¸ch l−îng n−íc tù do trong vËt liÖu, n−íc bay h¬i

ra khái bÒ mÆt t−¬ng tù nh− khi bay h¬i tõ mÆt n−íc tù do.

Giai ®o¹n cuèi øng víi thêi gian t2. ë giai ®o¹n nµy tèc ®é sÊy gi¶m, ®é Èm

cña vËt liÖu còng gi¶m dÇn (®o¹n CD), trong khi ®ã nhiÖt ®é vËt liÖu t¨ng dÇn.

Giai ®o¹n nµy diÔn ra cho ®Õn khi vËt liÖu cã ®é Èm c©n b»ng (øng víi ®iÓm

D) th× tèc ®é sÊy b»ng 0, qu¸ tr×nh sÊy dõng l¹i.

Nguyªn nh©n lµm cho vËn tèc sÊy gi¶m lµ do vËt liÖu ®· kh« h¬n, tèc ®é

khuÕch t¸n Èm trong vËt liÖu nhá h¬n tèc ®é bay h¬i n−íc trªn bÒ mÆt do ph¶i

kh¾c phôc trë lùc khuÕch t¸n, ®ång thêi trªn bÒ mÆt vËt liÖu ®−îc phñ mét líp

mµng cøng lµm c¶n trë viÖc tho¸t Èm. Cuèi giai ®o¹n nµy, l−îng Èm liªn kÕt

bÒn nhÊt b¾t ®Çu ®−îc t¸ch ra. NhiÖt cung cÊp mét phÇn ®Ó n−íc tiÕp tôc bèc

h¬i, mét phÇn ®Ó vËt liÖu tiÕp tôc nãng lªn. NhiÖt ®é vËt liÖu sÊy ®−îc t¨ng lªn

cho ®Õn khi vËt liÖu ®¹t ®−îc ®é Èm c©n b»ng th× nhiÖt ®é vËt liÖu b»ng nhiÖt

®é t¸c nh©n sÊy (t−¬ng øng víi ®iÓm E). V× vËy, ë giai ®o¹n nµy cÇn gi÷ nhiÖt

®é t¸c nh©n sÊy kh«ng v−ît qu¸ nhiÖt ®é cho phÐp cña vËt liÖu.

Trong qu¸ tr×nh sÊy kh« s¶n phÈm, c¸c tÝnh chÊt sinh häc, lý ho¸, cÊu tróc

c¬ häc vµ c¸c tÝnh chÊt kh¸c cña s¶n phÈm cÇn ph¶i ®−îc gi÷ nguyªn hoÆc

thay ®æi rÊt Ýt, bëi v× nh÷ng tÝnh chÊt nµy cã ý nghÜa quan träng, x¸c ®Þnh chØ

tiªu phÈm chÊt cña nã.

§Ó ®¹t ®−îc nh÷ng yªu cÇu trªn cÇn ph¶i thùc hiÖn ®óng chÕ ®é sÊy, nghÜa

lµ ph¶i ®¶m b¶o ®−îc gi¸ trÞ thÝch hîp vÒ nhiÖt ®é, thêi gian vµ tèc ®é gi¶m

Èm ®èi víi mçi lo¹i vËt liÖu vµ kh«ng ®−îc qu¸ giíi h¹n cho phÐp. V× vËy

trong qu¸ tr×nh sÊy cÇn chó ý mét sè ®Æc ®iÓm sau:

NhiÖt ®é sÊy cho phÐp lµ nhiÖt ®é tèi ®a ch−a lµm ¶nh h−ëng tíi chÊt l−îng

cña nã. NÕu nhiÖt ®é cao çc thµnh phÇn dinh d−ìng cã trong h¹t bÞ biÕn ®æi.

Protein trong h¹t bÞ ng−ng tô, çc chÊt bét bÞ hå ho¸, dÇu bÞ oxy ho¸ …, dÉn

®Õn gi¶m gi¸ trÞ dinh d−ìng cña s¶n phÈm, gi¶m søc n¶y mÇm ®èi víi h¹t

gièng,… Yªu cÇu kü thuËt khi sÊy lµ nhiÖt ®é h¹t khi sÊy kh«ng qu¸ 600C ®èi

víi h¹t l−¬ng thùc vµ 500C ®èi víi h¹t gièng. Khi ®é Èm ®¹t tíi 25%, nhiÖt ®é

chÊt mang nhiÖt cho phÐp cã thÓ tíi 700C, khi ®é Èm h¹t cao h¬n 25%, nhiÖt

®é chÊt mang nhiÖt kh«ng ®−îc qu¸ 800C.

Tèc ®é gi¶m Èm cho phÐp lµ giíi h¹n tèi ®a cña tèc ®é gi¶m Èm trung b×nh

ch−a g©y ra h− háng chÊt l−îng cña s¶n phÈm trong qu¸ tr×nh sÊy. Qu¸ tr×nh

gi¶m Èm khi sÊy kÌm theo nh÷ng biÕn ®æi tÝnh chÊt vËt lý, ho¸ häc vµ cÊu tróc

s¶n phÈm. VÝ dô nh−: träng l−îng riªng, ®é bÒn c¬ häc t¨ng, kÝch th−íc vµ

h×nh d¸ng còng biÕn ®æi g©y ra sù co kÐo, dÞch chuyÓn gi÷a çc bé phËn cÊu

tróc bªn trong, biÕn d¹ng cÊu tróc tÕ bµo, ph¸ vì çc m«,…NÕu sÊy víi tèc ®é

qu¸ nhanh, nh÷ng biÕn ®æi nãi trªn x¶y ra m·nh liÖt sÏ g©y r¹n nøt ®èi víi

nh÷ng s¶n phÈm d¹ng h¹t. Tõ ®ã lµm gi¶m chÊt l−îng cña s¶n phÈm, gi¶m ®é

an toµn khi b¶o qu¶n vµ gi¶m gi¸ trÞ c¶m quan ,…

Thêi gian sÊy cho phÐp lµ thêi gian ®−îc phÐp thùc hiÖn qu¸ tr×nh sÊy n»m

trong giíi h¹n kh«ng dµi tíi møc lµm gi¶m chÊt l−îng h¹t do nhiÖt vµ kh«ng

ng¾n qu¸ møc lµm gi¶m chÊt l−îng h¹t do tèc ®é gi¶m Èm qu¸ nhanh.

1.1.2. Çc ph−¬ng ph¸p sÊy.

§Ó t¸ch Èm ra khái s¶n phÈm, ng−êi ta cã thÓ dïng nhiÒu ph−¬ng ph¸p

kh¸c nhau nh−: ph−¬ng ph¸p c¬ häc (Ðp trªn çc m¸y Ðp hay m¸y ly t©m, hót

Èm b»ng çc m¸y b¬m), ph−¬ng ph¸p ho¸ lý (dïng çc chÊt hót Èm canxi

clorua, axit sunfuric, silicagen,...) vµ ph−¬ng ph¸p nhiÖt (t¸ch Èm trong vËt

liÖu sang d¹ng h¬i nhê cã t¸c dông cña nhiÖt). Ph−¬ng ph¸p t¸ch Èm b»ng c¬

häc ®¬n gi¶n vµ rÎ tiÒn nhÊt nh−ng khã cã thÓ t¸ch hÕt ®−îc l−îng Èm ®¹t yªu

cÇu b¶o qu¶n vµ th−êng lµm biÕn d¹ng s¶n phÈm. SÊy b»ng ho¸ lý lµ ph−¬ng

ph¸p rÊt phøc t¹p, tèn kÐm vµ ph¶i dïng c¸c chÊt hÊp thô t−¬ng ®èi ®¾t tiÒn.

V× vËy trong thùc tÕ s¶n xuÊt ph−¬ng ph¸p sÊy b»ng nhiÖt ®−îc ¸p dông cã

hiÖu qu¶ nhÊt.

SÊy b»ng nhiÖt ®−îc chia lµm 2 ph−¬ng ph¸p : sÊy tù nhiªn vµ sÊy nh©n

t¹o.

1.1.2.1. SÊy tù nhiªn.

Lµ ph−¬ng ph¸p lµm kh« ®¬n gi¶n nhÊt, bao gåm hong giã tù nhiªn vµ ph¬i

n¾ng.

* Hong giã tù nhiªn th−êng ¸p dông cho tr−êng hîp s¶n phÈm míi thu

ho¹ch cã ®é Èm cao víi khèi l−îng kh«ng lín. Do cã ®é Èm cao nªn ¸p suÊt

h¬i n−íc trªn bÒ mÆt s¶n phÈm lín h¬n so víi ¸p suÊt h¬i n−íc riªng phÇn

trong kh«ng khÝ lµm cho n−íc trong s¶n phÈm bèc h¬i ra bªn ngoµi. Thêi tiÕt

cµng kh« r¸o (¸p suÊt h¬i n−íc trong kh«ng khÝ cµng thÊp) th× tèc ®é bay h¬i

n−íc cµng m¹nh vµ ng−îc l¹i. V× vËy khi ®é Èm t−¬ng ®èi cña kh«ng khÝ qu¸

lín ®Æc biÖt khi s−¬ng mï th× viÖc hong giã sÏ kh«ng cã hiÖu qu¶.

Ph−¬ng ph¸p nµy cã −u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n nh−ng tèc ®é bay h¬i chËm, thêi

gian kÐo dµi vµ khã gi¶m ®−îc ®é Èm tíi møc cÇn thiÕt ®Ó b¶o qu¶n. Do ®ã

ph−¬ng ph¸p nµy chØ ®−îc ¸p dông ®Ó lµm gi¶m Èm s¬ bé cho s¶n phÈm míi

thu ho¹ch khi ch−a kÞp ph¬i sÊy ®Ó tr¸nh sÈy ra thèi mèc hay mäc mÇm.

* Ph¬i n¾ng lµ ph−¬ng ph¸p sÊy tù nhiªn lîi dông nhiÖt bøc x¹ cña mÆt trêi

®Ó lµm kh« s¶n phÈm. Nguyªn lý cña ph−¬ng ph¸p sÊy b»ng ¸nh n¾ng mÆt trêi

lµ s¶n phÈm hÊp thô n¨ng l−îng bøc x¹ cña c¸c tia mÆt trêi lµm t¨ng nhiÖt ®é

vµ ¸p suÊt h¬i trªn bÒ mÆt do ®ã s¶y ra qu¸ tr×nh bèc h¬i n−íc tõ h¹t vµo

kh«ng khÝ lµm h¹t kh« dÇn.

Ph−¬ng ph¸p nµy cã −u ®iÓm lµ ®¬n gi¶n, tËn dông ®−îc nguån n¨ng l−îng

thiªn nhiªn nh−ng cã nh−îc ®iÓm lµ lu«n phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn thêi tiÕt, s¶n

phÈm kh« kh«ng ®−îc ®ång ®Òu, tèn nhiÒu c«ng søc vµ kh«ng c¬ khÝ ho¸

®−îc.

1.1.2.2. SÊy nh©n t¹o.

SÊy nh©n t¹o ®−îc thùc hiÖn nhê cã t¸c nh©n sÊy ®èt nãng (khãi lß hoÆc

kh«ng khÝ…), chóng tiÕp xóc trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp víi vËt liÖu, ®èt nãng vµ

hót n−íc cña nã. Qu¸ tr×nh nµy tèn nhiÒu n¨ng l−îng. Tuy vËy ph−¬ng ph¸p

nµy lµ ph−¬ng ph¸p duy nhÊt cã thÓ lµm kh« mét khèi l−îng s¶n phÈm lín

trong mét thêi gian ng¾n víi bÊt kú ®iÒu kiÖn thêi tiÕt nµo hoÆc cã thÓ t¸ch hÕt

®é Èm liªn kÕt bÒn v÷ng ra khái s¶n phÈm khi cÇn thiÕt.

1.1.3. HÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t.

1.1.3.1. §Æc ®iÓm chung cña hÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t.

HÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t còng gièng nh− hÖ thèng sÊy n«ng s¶n

kh¸c, gåm c¸c bé phËn chÝnh: bé phËn t¹o ¸p vµ cÊp nhiÖt cho qu¸ tr×nh sÊy,

bé phËn läc lµm s¹ch vµ hoµ trén hçn hîp khÝ nãng tr−íc khi khÝ nãng ®−îc

®−a vµo buång sÊy vµ ®i qua s¶n phÈm sÊy, buång sÊy.

H×nh 1.1 sau lµ s¬ ®å cÊu tróc cña hÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t:

H×nh 1.1 - S¬ ®å cÊu tróc hÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t.

* Bé phËn cÊp nhiÖt

§©y lµ kh©u cÊp nhiÖt cho hÖ thèng sÊy, nguån n¨ng l−îng cung cÊp cho

kh©u nµy rÊt nhiÒu vµ ®a d¹ng v× vËy tuú thuéc vµo thÕ m¹nh cña tõng vïng

mµ chän d¹ng n¨ng l−îng phï hîp.

ViÖc tËn dông, sö dông c¸c phÕ th¶i trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp, c«ng

nghiÖp nh− vá trÊu, b· mÝa, gç vôn, mïn c−a, than lµm nguån cung cÊp n¨ng

l−îng sÏ thuËn lîi v× chóng ta s½n cã hay cã thÓ mua ®−îc víi gi¸ rÎ, chÝnh

nh÷ng phÕ th¶i trong s¶n xuÊt nµy gióp ®Èy nhanh qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ h¹ gi¸

hµnh s¶n phÈm cña n«ng s¶n khi sÊy. Víi nh÷ng yÕu tè thuËn lîi nh− trªn

Kh©u cÊp nhiÖt

Kh©u t¹o ¸p ( qu¹t giã)

Buång sÊy

Bé phËn lµm s¹ch vµ hoµ trén hçn hîp

chóng ta cã thÓ chän lµm nguån n¨ng l−îng sÊy nh−ng còng kh«ng thÓ ®em

¸p dông ngay ®−îc mµ ph¶i xÐt ®Õn tÝnh kü thuËt, xa h¬n lµ t¸c ®éng tíi m«i

tr−êng, do cã nh−îc ®iÓm lµ kh«ng thÓ ®¶m b¶o khãi bôi trong c¸c t¸c nh©n

sÊy, hiÖu suÊt nhiÖt kh«ng cao, khã kh¨n trong viÖc ®iÒu chØnh nhiÖt ®é sÊy,

g©y ¶nh h−ëng xÊu ®Õn chÊt l−îng n«ng s¶n.

Ta còng cã thÓ sö dông than bïn hoÆc Angtraxit lµm nguån n¨ng l−îng.

Nã cã −u ®iÓm næi bËt h¬n so víi sö dông phÕ th¶i n«ng c«ng nghiÖp nh− Ýt

bôi h¬n, dÔ dµng cho viÖc läc bôi vµ hoµ trén víi kh«ng khÝ s¹ch ®i vµo buång

sÊy. MÆt kh¸c viÖc sö dông nguån n¨ng l−îng nµy rÊt kinh tÕ vµ cã s½n, gi¸

thµnh hîp lý cã thÓ chÊp nhËn ®−îc, song ®é ®ång ®Òu cña qu¸ tr×nh sÊy

kh«ng cao.

Ngoµi ra hiÖn nay còng ®· cã nhiÒu thiÕt bÞ sÊy sö dông nguån n¨ng

l−îng nh− gas, ®iÖn… vµ hÖ thèng sÏ kh«ng cÇn bé phËn lµm s¹ch khÝ sÊy n÷a

nªn hÖ thèng sÊy sÏ ®¬n gi¶n h¬n nh−ng ®Òu bÊt lîi lµ thiÕt bÞ sÊy nµy yªu cÇu

vËn hµnh cao, ®Çu t− lín, cho nªn chØ phï hîp víi s¶n suÊt c«ng nghiÖp hay

thö nghiÖm trong phßng thÝ nghiÖm ch−a thÓ ¸p dông réng r·i vµo trong s¶n

xuÊt.

Tãm l¹i thiÕt bÞ sÊy n»m ®¬n lÎ , kh«ng sö dông th−êng xuyªn, n¨ng suÊt

kh«ng lín th× dïng ®iÖn, gas lµm nguån n¨ng l−îng. NÕu thiÕt bÞ sÊy n»m

trong vïng n«ng th«n, vïng xa x«i hÎo l¸nh, c«ng suÊt ®iÖn h¹n chÕ nªn dïng

than ®¸ hay phÕ liÖu n«ng nghiÖp lµm nguån n¨ng l−îng.

* Bé phËn lµm s¹ch vµ hoµ trén khÝ sÊy.

Bé phËn nµy lµm cho hçn hîp khÝ sÊy ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ nhiÖt ®é vµ

nång ®é bôi. §©y lµ bé phËn cÇn thiÕt víi thiÕt bÞ sÊy sö dông n¨ng l−îng tõ

than ®¸ hay phÕ liÖu n«ng nghiÖp bé phËn cßn ®èi víi thiÕt bÞ sö dông n¨ng

l−îng ®iÖn vµ gas th× bé phËn nµy kh«ng cÇn.

* Bé phËn t¹o ¸p.

§Ó ®Èy khÝ nãng tõ bé phËn t¹o nhiÖt vµo buång sÊy th× cÇn ph¶i cã bé

phËn t¹o ¸p. ¸p suÊt t¹o ra tõ bé phËn t¹o ¸p ph¶i ®ñ lín ®Ó ®Èy ®−îc dßng khÝ

qua c¸c kªnh dÉn ®ång thêi ph¶i th¾ng ®−îc trë lùc cña khèi h¹t sÊy.

Gi¶i ph¸p h÷u hiÖu cho vÊn ®Ò trªn lµ sö dông qu¹t giã ®Ó lµm bé phËn t¹o

¸p. Cã hai qu¹t th−êng dïng ®Ó t¹o ¸p:

• Qu¹t ly t©m.

Kh«ng khÝ ®i vµo theo chiÒu däc trôc hoµnh theo ph−¬ng tiÕp tuyÕn víi

çnh qu¹t. Qu¹t cã ®Æc ®iÓm lµ cã miÒn ¸p suÊt ®iÒu tiÕt cao t¹o ra tèc ®é giã

lín, cho nªn th−êng ¸p dông lo¹i qu¹t giã nµy cho çc hÖ thèng sÊy lín.

• Qu¹t h−íng trôc.

Kh«ng khÝ ®−îc thæi theo chiÒu däc trôc trôc çnh qu¹t. §©y lµ lo¹i

qu¹t cã miÒn ¸p suÊt ®iÒu tiÕt nhá, th−êng ®−îc dïng cho çc lo¹i m¸y sÊy cì

võa vµ nhá.

*Buång sÊy.

Buång sÊy chÝnh lµ n¬i diÔn ra qu¸ tr×nh sÊy hay qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt

Èm gi÷a khÝ sÊy víi n«ng s¶n. Tuú theo nguyªn t¾c ho¹t ®éng mµ buång sÊy

cã hÖ thèng çc kªnh dÉn khÝ ph©n phèi vµ lµm ®Òu dßng khÝ sÊy thæi qua h¹t

sÊy.

1.1.3.2. TÝnh chÊt chung cña vËt liÖu sÊy.

§Ó qóa tr×nh sÊy ®¹t hiÖu qu¶ cao, kh«ng lµm gi¶m chÊt l−îng cña n«ng

s¶n sau khi sÊy ta cÇn t×m hiÓu çc tÝnh chÊt chung lµm ¶nh h−ëng ®Õn qu¸

tr×nh sÊy cña h¹t .

* Sù h« hÊp cña n«ng s¶n d¹ng h¹t.

N«ng s¶n d¹ng h¹t cã tÝnh chÊt nh− mét c¬ thÓ sèng, ë tr¹ng th¸i ®é Èm

cao, nhiÖt ®é m«i tr−êng lín, h¹t sÏ h« hÊp m¹nh. Qu¸ tr×nh nµy diÔn ra lµm

«xi ho¸ çc chÊt h÷u c¬ trong h¹t vµ sinh ra nhiÖt, lµm h¹t bÞ nãng lªn, ph«i sÏ

ph¸t triÓn thµnh h¹t mÇm. KÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh h« hÊp h¹t lµ gi¶m khèi

l−îng, chÊt l−îng cña h¹t, thËm chÝ h¹t cã thÓ háng hoµn toµn. V× vËy kh«ng

nh÷ng sau khi thu ho¹ch vÒ cÇn sÊy kh« ngay h¹t mµ trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n

còng cÇn th−êng xuyªn theo dâi nhiÖt ®é n¬i b¶o qu¶n vµ tiÕn hµnh sÊy kh«

kÞp thêi ®Ó lµm ngõng sù h« hÊp cña h¹t. §¹i l−îng ®Æ tr−ng cho sù h« hÊp cña

h¹t lµ c−êng ®é h« hÊp.

* §é Èm cña h¹t.

Khi h¹t cã ®é Èm d−íi ®é Èm b¶o qu¶n th× c−êng ®é h« hÊp kh«ng ®¸ng

kÓ. Khi ®é Èm t¨ng th× c−êng ®é h« hÊp còng t¨ng dÇn. §é Èm h¹t t¨ng ®Õn

mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh th× c−êng ®é h« hÊp ®ét nhiªn t¨ng lªn. Sù t¨ng ®ét

biÕn c−êng ®é h« hÊp lµ do qu¸ tr×nh sinh häc trong s¶n phÈm biÓu hiÖn lµ ®·

xuÊt hiÖn l−îng n−íc tù do trong c¸c tÕ bµo cña h¹t. §é Èm øng víi tÕ bµo h¹t

xuÊt hiÖn l−îng n−íc tù do ®−îc gäi lµ ®é Èm giíi h¹n. Víi nh÷ng h¹t nh−

ng«, thãc th× ®é Èm giíi h¹n ®Ó b¶o qu¶n lµ 13 - 13,5%, víi nh÷ng h¹t cã dÇu

nh− võng, l¹c th× ®é Èm giíi h¹n lµ 7 - 9%.

* NhiÖt ®é h¹t.

Khi nhiÖt ®é t¨ng th× c−êng ®é h« hÊp cña h¹t còng t¨ng lªn, nh−ng ¶nh

h−ëng cña nhiÖt ®é th−êng kÐm hiÖu lùc h¬n so víi ¶nh h−ëng cña ®é Èm. Khi

nhiÖt ®é t¨ng qu¸ nhiÖt ®é giíi h¹n th× c−êng ®é h« hÊp yÕu ®i vµ chøc n¨ng

sèng kh¸c bÞ chËm l¹i. NÕu tiÕp tôc t¨ng nhiÖt ®é th× h¹t ngõng h« hÊp (mÊt

ho¹t ®éng sèng). Cho nªn, nhiÖt ®é sÊy qu¸ lín sÏ lµm ¶nh h−ëng ®Õn qu¸

tr×nh n¶y mÇm vµ ph¸t triÓn cña h¹t sau nµy do ®ã qu¸ tr×nh sÊy nhiÖt ®é h¹t

lu«n ph¶i nhá h¬n nhiÖt ®é cho phÐp. VÝ dô nhiÖt ®é cho phÐp ®èi víi ng«

gièng lµ 500C vµ ®èi víi ng« thÞt lµ 50 - 550C.

H×nh 1.2 lµ b¶ng nhiÖt ®é sÊy cho phÐp vµ ®é Èm giíi h¹n ®Ó b¶o qu¶n cña

mét sè lo¹i h¹t.

Tªn h¹t NhiÖt ®é sÊy cho

phÐp (0C)

§é Èm giíi h¹n b¶o

qu¶n (%)

Thãc 35 13 – 13,5

Ng« 50 13 – 13,5

§ç t−¬ng 30 11 - 12

Võng 50 7 - 8

L¹c 50 8 - 9

H×nh 1.2 - B¶ng nhiÖt ®é sÊy cho phÐp vµ ®é Èm giíi h¹n.

1.2. Kh¶o s¸t mét sè thiÕt bÞ sÊy.

1.2.1. ThiÕt bÞ sÊy ë ViÖt Nam.

1.2.1.1. ThiÕt bÞ sÊy kiÓu hÇm.

H×nh 1.3 - ThiÕt bÞ sÊy kiÓu hÇm.

1 - phÔu ®−a nguyªn liÖu 2 - Cöa tho¸t khÝ Èm

3 - Nguyªn liÖu 4 - L−íi sµng

5 - Cöa lÊy nguyªn liÖu 6 - qu¹t 7 - Buång sÊy

8 - Buång ®èt 9 - Van dÉn h−íng

VËt liÖu Èm ®−îc ®−a vµo buång sÊy 7 th«ng qua phÔu 1, trong thïng sÊy

cã ®Æt l−íi sµng 4. T¸c nh©n sÊy (kh«ng khÝ hoÆc khãi lß) ®−îc qu¹t 6 thæi vµo

buång ®èt 8 sau ®ã khÝ nãng ®−îc ®−a vµo buång sÊy vµ qua sµng 4 len vµo

khe hë cña c¸c h¹t sÊy vµ lµm kh« h¹t. H¬i Èm ®−îc ®−a ra cïng víi khÝ nãng

qua cöa 2. Sau khi sÊy kh« s¶n phÈm ®−îc vËn chuyÓn ra ngoµi qua cöa tho¸t

5. §©y lµ ph−¬ng ph¸p sÊy ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt hiÖn nay. Tuy nhiªn ®é

®ång ®Òu kh«ng cao v× nhiÖt ®é ®¸y thïng bao giê còng lín h¬n nhiÖt ®é bªn

trªn miÖng thïng.

1.2.1.2. ThiÕt bÞ sÊy b¨ng t¶i

H×nh 1.4 - ThiÕt bÞ sÊy kiÓu b¨ng t¶i

1- PhÔu ®æ nhiªn liÖu 2- Buång sÊy 3- B¨ng t¶i

4- Qu¹t ®Èy 5- calorife 6- Cöa x¶ nguyªn liÖu

7- Cöa tho¸t khÝ th¶i

Bªn trong buång sÊy 2 ng−êi ta ®Æt nhiÒu b¨ng t¶i 3 çi lä trªn çi kia, çc

b¨ng t¶i ®−îc lµm b»ng v¶i hoÆc l−íi kim lo¹i ®−îc chuyÓn ®éng ng−îc chiÒu

nhau. VËt liÖu tõ thïng chøa 1 ch¶y xuèng b¨ng t¶i phÝa trªn, di chuyÓn däc

theo buång sÊy 2 vµ ®æ xuèng b¨ng t¶i ®Æt ë d−íi. Tèc ®é b¨ng t¶i kho¶ng

1m/s. Qu¹t giã 4 ®Èy kh«ng khÝ qua calorife 5 vµo buång sÊy 2, vµ tho¸t ra

ngoµi ra cöa 7. S¶n phÈm sÊy ®−îc tho¸t ra ngoµi qua cöa 6. Do nguyªn liÖu

®æ xuèng nhiÒu l−ît tõ b¨ng t¶i nµy ®Õn b¨ng t¶i kh¸c vµ ®−îc x¸o trén nhiÒu

lÇn nªn qu¸ tr×nh sÊy ®−îc ®ång ®Òu. Tuy nhiªn ®©y lµ ph−¬ng ph¸p sÊy víi

h¹t sÊy l−u ®éng nªn cÇn mét hÖ thèng cung cÊp nguyªn liÖu liªn tôc vµ hÖ

thèng b¨ng t¶i lín cho nªn gi¸ thµnh cao.

1.2.2. ThiÕt bÞ sÊy trªn thÕ giíi

H×nh 1.5 - ThiÕt bÞ sÊy b¨ng t¶i cña MÜ.

1 - PhiÔu chøa nhiªn liÖu 2 - B¨ng t¶i 3 - Buång ®èt

4 - VÝt t¶i 5, 7 - Qu¹t hót 6 - T−êng ch¾n

ThiÕt bÞ sÊy b¨ng t¶i do MÜ s¶n xuÊt cã cÊu t¹o gåm 2 buång nãng vµ l¹nh

ng¨n çch bëi t−êng ch¾n 6. H¹t Èm vµo phÔu 1 ®−îc dµn máng trªn b¨ng t¶i 2

vµ chuyÓn ®éng. Kh«ng khÝ ®−îc ®èt nãng b»ng nhiªn liÖu láng ®−îc ®èt ë

buång ®èt 3. Kh«ng khÝ nãng vµ kh« ®−îc hót ®i qua líp h¹t trªn b¨ng nhê

qu¹t hót 7. Qua hÕt vïng nãng h¹t ®−îc sÊy kh« ®Õn ®é Èm cÇn thiÕt, sau ®ã ®i

vµo vïng l¹nh ®−îc lµm nguéi trùc tiÕp b»ng kh«ng khÝ do qu¹t hót 5. H¹t

nguéi ®−îc r¬i xuèng vÝt t¶i 4 vµ ®i ra ngoµi m¸y. Tèc ®é sÊy, ®é gi¶m Èm cña

m¸y ®−îc ®iÒu chØnh b»ng çch thay ®æi tèc ®é b¨ng t¶i vµ chiÒu dµy líp h¹t.

§iÒu chØnh nhiÖt ®é b»ng çch t¨ng gi¶m nhiªn liÖu ®èt. M¸y nµy cÊu t¹o rÊt

phøc t¹p vµ gi¸ thµnh rÊt cao.

Nh− vËy theo kh¶o s¸t ta cã thÓ nhËn xÐt r»ng hiÖn nay cã 2 lo¹i thiÕt bÞ

sÊy lµ sÊy ®éng vµ sÊy tÜnh. SÊy ®éng lµ sÊy mµ s¶n phÈm sÊy chuyÓn ®éng

ng−îc chiÒu víi chuyÓn ®éng cña khÝ sÊy. ThiÕt bÞ nµy cã kh¶ n¨ng sÊy ®Òu

rÊt cao nh−ng cÇn mét hÖ thèng d©y truyÒn tù ®éng rÊt hiÖn ®¹i vµ phøc t¹p

nªn gi¸ thµnh rÊt cao. Cßn thiÕt bÞ sÊy tÜnh lµ h¹t sÊy kh«ng di chuyÓn, khÝ sÊy

sÏ ®i vµo c¸c khe hë cña c¸c h¹t vµ lµm kh« h¹t. ThiÕt bÞ nµy rÊt ®¬n gi¶n tuy

nhiªn kh¶ n¨ng sÊy ®Òu kh«ng cao. Víi nÒn kinh tÕ cña n−íc ta hiÖn nay th×

th−êng dïng thiÕt bÞ sÊy tÜnh lµ phæ biÕn.

1.3. KÕt luËn vµ gi¶i ph¸p.

Qua nh÷ng ph©n tÝch trªn c¬ së lý thuyÕt trªn ta thÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t

sau khi thu ho¹ch cÇn ®−îc sÊy kh« kÞp thêi trong mäi t×nh h×nh thêi tiÕt. Tuy

nhiªn ®Ó ®¶m b¶o kh«ng bÞ thay ®æi dinh d−ìng trong qu¸ tr×nh sÊy th× mçi

lo¹i n«ng s¶n cÇn mét nhiÖt ®é sÊy nhÊt ®Þnh. §Æc biÖt víi nh÷ng h¹t dïng

lµm h¹t gièng th× cÇn cã nhiÖt ®é sÊy rÊt æn ®Þnh trong suèt qu¸ tr×nh sÊy. MÆt

kh¸c dùa vµo t×nh h×nh hiÖn nay cña n−íc ta, thiÕt bÞ sÊy ch−a nhiÒu hoÆc ch−a

®¶m b¶o vÒ mÆt chÊt l−îng s¶n phÈm sau khi sÊy, thiÕt bÞ trªn thÕ giíi th× gi¸

thµnh rÊt cao kh«ng phï hîp víi s¶n suÊt n«ng nghiÖp cña n−íc ta. Thùc tÕ

hiÖn nay n−íc ta sö dông ph−¬ng ph¸p ph¬i kh« tù nhiªn lµ chñ yÕu vµ nh−

vËy phô thuéc rÊt nhiÒu vµo t×nh h×nh thêi tiÕt. V× vËy chóng t«i tiÕn hµnh ph¸t

triÓn m« h×nh sÊy trong phßng thÝ nghiÖm víi mong muèn cã thÓ t¹o ra mét

thiÕt bÞ sÊy phï hîp víi yªu cÇu b¶o qu¶n h¹t sau thu ho¹ch cña n−íc ta.

Víi ®Ò tµi nµy chóng t«i chñ yÕu ®i s©u vµo thiÕt kÕ phÇn ®o vµ khèng

chÕ nhiÖt (phÇn ®iÒu khiÓn) cßn phÇn thiÕt kÕ c¬ khÝ chóng t«i kh«ng ®i s©u

nªn chän m« h×nh c¬ khÝ ®· cã s½n. H×nh 1.6 lµ m« h×nh hÖ thèng sÊy trong

phßng thÝ nghiÖm.

H×nh 1.6 - M« h×nh hÖ thèng sÊy trong phßng thÝ nghiÖm.

1 - Qu¹t ®Èy 2 - D©y nung 3 - Buång ®èt

4 - C¶m biÕn nhiÖt 5 - Buång sÊy

V× thiÕt kÕ hÖ thèng sÊy trong phßng thÝ nghiÖm nªn n¨ng l−îng dïng cho

qu¸ tr×nh sÊy ®−îc cung cÊp bëi nguån ®iÖn xoay chiÒu, t¸c nh©n sÊy lµ khÝ

nãng vµ ë ®©y ta dïng qu¹t ®Èy ®Ó t¹o ¸p suÊt cao, thæi l−îng khÝ lín qua d©y

nung trong buång ®èt vµ ®−a vµo buång sÊy, thiÕt bÞ sÊy dïng lµ sÊy tÜnh.

§Ó ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é sÊy th× hiÖn nay cã rÊt nhiÒu thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn

nh− PLC, m¹ch sè rêi r¹c, vi ®iÒu khiÓn… nh−ng ®Ó cã mét thiÕt bÞ rÎ tiÒn mµ

vÉn ®¶m b¶o yªu cÇu cña qu¸ tr×nh sÊy chóng t«i chän sö dông vi ®iÒu khiÓn.

Ch−¬ng tiÕp theo sÏ giíi thiÖu chung vÒ vi ®iÒu khiÓn.

Ch−¬ng 2

Hä vi §iÒu khiÓn 8051

2.1. Giíi thiÖu chung vÒ vi ®iÒu khiÓn.

Ngµy nay çc bé vi ®iÒu khiÓn ®ang cã øng dông ngµy cµng réng r·i vµ

th©m nhËp ngµy cµng nhiÒu trong çc lÜnh vùc kü thuËt vµ ®êi sèng x· héi.

HÇu hÕt çc thiÕt bÞ kü thuËt tõ phøc t¹p ®Õn ®¬n gi¶n nh− thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn

tù ®éng (®iÒu khiÓn ®éng c¬, m¸y tÝnh hµnh tr×nh, ®iÒu hoµ nhiÖt ®é…), thiÕt

bÞ v¨n phßng (m¸y tÝnh, m¸y in, Fax…) cho ®Õn çc thiÕt bÞ trong gia ®×nh (®å

®iÖn trong nhµ, ti vi, trß ch¬i ®iÖn tö…) ®Òu cã dïng çc bé vi ®iÒu khiÓn.

Cã bèn hä vi ®iÒu khiÓn chÝnh, ®ã lµ: 6811 cña Motola, 8051 cña Intel,

Z8 cña Zilog vµ PIC 16x cña Microchip technology. Mçi lo¹i trªn còng cã tËp

lÖnh vµ thanh ghi riªng nªn chóng kh«ng t−¬ng thÝch lÉn nhau.

Mçi mét nhµ thiÕt kÕ, khi thiÕt kÕ mét hÖ thèng th× cÇn ph¶i lùa chän mét

lo¹i vi ®iÒu khiÓn cho m×nh sao cho tr−íc hÕt ph¶i ®¸p øng yªu cÇu vÒ tÝnh

to¸n mét çch hiÖu qu¶ vµ kinh tÕ. Do vËy cÇn xem xÐt bé vi ®iÒu khiÓn 8 bit,

16 bit hay 32 bit lµ thÝch hîp.

Ngoµi ra mét sè tham sè kü thuËt cÇn c©n nh¾c khi lùa chän lµ:

* Tèc ®é: Tèc ®é lín nhÊt mµ bé vi ®iÒu khiÓn hç trî lµ bao nhiªu.

* KiÓu ®ãng vá: KiÓu ®ãng vá quan träng khi cã yªu cÇu vÒ kh«ng

gian, kiÓu l¾p r¸p vµ t¹o mÉu thö cho s¶n phÈm cuèi cïng. Çc kiÓu ®ãng vá

cã thÓ lùa chän lµ kiÓu 40 ch©n DIP (vá d¹ng 2 hµng ch©n), kiÓu QFP (vá

vu«ng dÑt) hay lµ kiÓu ®ãng vá kh¸c.

* C«ng suÊt tiªu thô: Lµ mét tiªu chuÈn cÇn ®Æc biÖt l−u ý nÕu s¶n phÈm

dïng pin hoÆc ¾c quy.

* Dung l−îng bé nhí RAM hoÆc ROM trªn chip.

* Sè ch©n vµo ra vµ bé ®Þnh thêi trªn chip.

* Kh¶ n¨ng dÔ dµng n©ng cao hiÖu suÊt cao hoÆc gi¶m c«ng suÊt tiªu thô.

* Gi¸ thµnh trªn mét ®¬n vÞ khi mua sè l−îng lín: §©y lµ vÊn ®Ò cã ¶nh

h−ëng ®Õn gi¸ thµnh cuèi cïng cña s¶n phÈm .

Tiªu chuÈn thø hai khi lùa chän bé vi ®iÒu khiÓn lµ kh¶ n¨ng ph¸t triÓn

çc s¶n phÈm nh− thÕ nµo. VÝ dô kh¶ n¨ng cã s½n çc tr×nh hîp dÞch, gì rèi,

biªn dÞch ng«n ng÷ C , m« pháng, ®iÒu kiÖn hç trî kü thuËt còng nh− kh¶

n¨ng sö dông trong nhµ vµ bªn ngoµi m«i tr−êng.

Tiªu chuÈn thø ba lµ kh¶ n¨ng s½n sµng ®¸p øng vÒ sè l−îng ë hiÖn t¹i

còng nh− ë t−¬ng lai.

HiÖn nay, trong çc hä vi ®iÒu khiÓn 8 bit hµng ®Çu th× 8051 cã sè l−îng

lín nhÊt, gi¸ thµnh rÎ nhÊt vµ ®−îc ®«ng ®¶o ng−êi dïng yªu thÝch. §ång thêi

chóng còng ®¸p øng ®−îc rÊt nhiÒu nh÷ng øng dông võa vµ nhá.

2.2. Tæng quan vÒ hä 8051.

2.2.1 LÞch sö ph¸t triÓn cña hä 8051.

N¨m 1981, h·ng Intel cho ra m¾t bé vi ®iÒu khiÓn ®−îc gäi lµ 8051. Bé vi

®iÒu khiÓn nµy cã 128 byte RAM, 4K byte ROM, hai bé ®Þnh thêi, mét cæng

nèi tiÕp vµ bèn cæng 8 bÝt. TÊt c¶ ®Òu ®−îc tÝch hîp trªn mét chip. Lóc bÊy giê

bé vi ®iÒu khiÓn nh− vËy ®−îc gäi lµ mét “hÖ thèng trªn chip”. 8051 lµ bé xö

lý 8 bÝt nghÜa lµ CPU chØ cã thÓ lµm viÖc víi 8 bÝt d÷ liÖu. D÷ liÖu lín h¬n 8

bit ®−îc chia thµnh çc d÷ liÖu 8 bÝt ®Ó xö lý. 8051 cã tÊt c¶ 4 cæng vµo ra ,

mçi cæng réng 8 bit. 8051 cã thÓ cã mét ROM trªn chÝp cùc ®¹i lµ 64Kbyte

Tuy nhiªn vµo thêi ®iÓm ®ã nhµ s¶n xuÊt míi cho xuÊt x−ëng chØ 4Kbyte

ROM trªn chÝp.

8051 ®· trë nªn phæ biÕn sau khi Intel cho phÐp çc nhµ s¶n xuÊt kh¸c s¶n

xuÊt vµ b¸n bÊt kú d¹ng biÕn thÓ nµo cña 8051 mµ hä muèn víi ®iÒu kiÖn hä

ph¶i ®Ó m· ch−¬ng tr×nh t−¬ng thÝch víi 8051. Tõ ®ã dÉn ®Õn sù ra ®êi cña

nhiÒu phiªn b¶n 8051 víi çc tèc ®é kh¸c nhau vµ dung l−îng ROM trªn chÝp

kh¸c nhau. Tuy nhiªn, ®iÒu quan träng lµ tuy cã nhiÒu biÕn thÓ cña 8051, nh−

kh¸c nhau vÒ tèc ®é vµ dung l−îng nhí ROM trªn chip kh¸c nhau, nh−ng çc

lÖnh ®Òu t−¬ng thÝch víi 8051 ban ®Çu. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ nÕu ch−¬ng tr×nh

®−îc viÕt cho mét phiªn b¶n 8051 nµo ®ã th× còng cã thÓ ch¹y ®−îc víi mäi

phiªn b¶n kh¸c kh«ng phô thuéc vµo h·ng s¶n xuÊt .

H×nh 2.1 lµ mét sè phiªn b¶n cña 8051.

Ký hiÖu ROM RAM Ch©n

I/O

Timer Ng¾t Vcc §ãng

vá

AT89C51 4K 128 32 2 6 5V 40

AT89LV51 4K 128 32 2 6 3V 40

AT89C1051 1K 64 15 1 3 3V 20

AT89C2051 2K 128 15 2 6 3V 20

AT89C52 8K 128 32 3 8 5V 40

AT89LV52 8K 128 32 3 8 3V 40

H×nh 2.1 - C¸c phiªn b¶n 8051 cña Atmel (Flash ROM).

2.2.2. S¬ ®å khèi cña bé vi ®iÒu khiÓn 8051.

H×nh 2.2 - S¬ ®å khèi cña bé vi ®iÒu khiÓn 8051.

Trong c¸c phiªn b¶n trªn th× hiÖn nay AT89C52 lµ phiªn b¶n ®ang ®−îc

sö dông réng r·i. Víi nh÷ng tÝnh n¨ng −u viÖt cña nã vµ phï hîp víi m« h×nh

TXD RXD

Bus ®iÒu

khiÓn

4 cæng vµo ra

Bé t¹o dao ®éng Cæng nèi tiÕp

ROM on chip ch−¬ng

tr×nh

RAM on

chip

Ng¾t ngoµi

§iÒu khiÓn ng¾t

CPU

®iÒu khiÓn hÖ thèng võa vµ nhá víi gi¸ thµnh t−¬ng ®èi rÎ, ta nªn chän phiªn

b¶n nµy. Sau ®©y lµ nh÷ng kh¸i qu¸t chung vÒ vi ®iÒu khiÓn AT89C52.

2.3. Vi ®iÒu khiÓn AT89C52

Do hä MCS- 51TM ®· trë thµnh chuÈn c«ng nghiÖp nªn cã rÊt nhiÒt h·ng

s¶n xuÊt ra nã, ®iÓn h×nh lµ ATMEL Corporation. H·ng nµy ®· kÕt hîp rÊt

nhiÒu tÝnh n¨ng dùa trªn nÒn t¶ng kü thuËt cña m×nh ®Ó t¹o ra çc vi ®iÒu

khiÓn t−¬ng thÝch víi MCS-51TMnh−ng m¹nh mÏ h¬n.

AT89C52 lµ mét vi ®iÒu khiÓn 8 bit do ATMEL s¶n xuÊt, chÕ t¹o theo

c«ng nghÖ CMOS, cã chÊt l−îng cao, c«ng suÊt tiªu thô thÊp víi 8Kbyte bé

nhí Flash cã kh¶ n¨ng xo¸ vµ lËp tr×nh l¹i . ChÝp ®−îc s¶n xuÊt theo kü thuËt

nhí kh«ng mÊt néi dung mËt ®é cao cña ATMEL vµ t−¬ng thÝch víi chuÈn

c«ng nghiÖp MCS-51TM vÒ tËp lÖnh vµ çc ch©n vµo ra. Flash on-chip cho phÐp

bé nhí lËp tr×nh ®−îc trong hÖ thèng bëi mét tr×nh viªn b×nh th−êng. B»ng

çch nèi 1 CPU 8 bit víi 1 Flash trªn chip ®¬n, AT89C52 lµ mét vi ®iÒu khiÓn

m¹nh, cã tÝnh mÒm dÎo cao, gi¸ rÎ, phï hîp øng dông vi ®iÒu khiÓn.

Çc ®Æc ®iÓm chñ yÕu cña AT89C52:

* T−¬ng thÝch hoµn toµn víi hä MCS-51TMcña Intel.

* Bé nhí ch−¬ng tr×nh 8Kbytes bªn trong cã kh¶ n¨ng lËp tr×nh l¹i.

* §é bÒn 1000lÇn ghi/xo¸.

* TÇn sè ho¹t ®éng : 0Hz ®Õn 24MHz.

* 3 chÕ ®é kho¸ bé nhí.

* 128 x 8 - Bits RAM néi.

* 32 ®−êng I/O lËp tr×nh ®−îc (4port).

* 3 bé Timer/Couter 16 bits.

* Hç trî 8 nguån ng¾t.

* ChÕ ®é nguån thÊp (kh«ng lµm g× IDLE) vµ chÕ ®é nguån gi¶m.

§Ó hiÓu mét çch kh¸i qu¸t vÒ cÊu t¹o, çc thµnh phÇn bªn trong cña vi

®iÒu khiÓn, tiÕp theo sÏ giíi thiÖu s¬ ®å khèi cña bé vi ®iÒu khiÓn.

2.3.1. S¬ ®å khèi.

H×nh 2.3 - S¬ ®å khèi cña vi ®iÒu khiÓn.

2.3.2. M« t¶ chøc n¨ng çc ch©n.

H×nh 2.4 - CÊu t¹o ch©n cña AT89C52.

* VCC: cung cÊp ®iÖn ¸p nguån 5V cho chip.

* GND: lµ ch©n ®Êt.

* XTAL1 vµ XTAL2: 8051 cã mét bé dao ®éng trªn chÝp nh−ng vÉn cÇn mét

cã bé ®ång hå bªn ngoµi ®Ó kÝch ho¹t.

Bé dao ®éng th¹ch anh ngoµi th−êng ®−îc nèi tíi çc ch©n vµo XTAL1

vµ XTAL2. Khi m¾c vµo dao ®éng th¹ch anh cÇn cã 2 tô ®iÖn 33pF, mét ®Çu

mçi tô nµy nèi tíi çc ch©n vµo XTAL1 vµ XTAL2, cßn ®Çu kia nèi ®Êt nh−

h×nh 2.5:

C4 33

XTAL2

XTAL1

Y111.0592M

C5 33

GND

H×nh 2.5 - S¬ ®å bé dao ®éng ngoµi sö dông bé dao ®éng

th¹ch anh.

* RST: ch©n khëi ®éng l¹i (RESET) .

B×nh th−êng ch©n nµy ë møc thÊp, khi cã xung cao ®Æt tíi ch©n nµy th× bé

vi ®iÒu khiÓn sÏ kÕt thóc mäi ho¹t ®éng hiÖn t¹i vµ tiÕn hµnh khëi ®éng l¹i.

Qu¸ tr×nh x¶y ra hoµn toµn t−¬ng tù khi bËt nguån. Khi RESET mäi gi¸ trÞ

trªn thanh ghi sÏ bÞ xo¸.

Khi RESET gi¸ trÞ bé ®Õm ch−¬ng tr×nh PC b»ng 0 vµ nh− vËy CPU nhËn

m· lÖnh ®Çu tiªn t¹i ®Þa chØ 0000 cña bé nhí ROM. Do ®ã t¹i ®Þa chØ nµy ph¶i

cã lÖnh ®Çu tiªn ch−¬ng tr×nh nguån cña ROM. §Ó RESET hiÖu qu¶, ch©n

RST cÇn duy tr× tr¹ng th¸i tÝch cùc (møc cao ) tèi thiÓu 2 chu kú.

RST

R64.7K

R5100

SW1

+5V

C310uF

H×nh 2.6 - M¹ch nèi ch©n reset cña 8051

* EA /Vpp: truy cËp bé nhí ngoµi (External Access) lµ ch©n vµo. Ch©n nµy

cã thÓ ®−îc nèi tíi 5 V (logic 1) hoÆc víi GND (logic 0). NÕu ch©n nµy nèi

®Õn 5V th× 89C52 thùc thi ch−¬ng tr×nh trong ROM néi. NÕu ch©n nµy nèi víi

GND (vµ ch©n PSEN còng ë logic 0), th× ch−¬ng tr×nh cÇn thùc thi chøa ë bé

nhí ngoµi.

* PSEN : lµ ch©n cho phÐp bé nhí ch−¬ng tr×nh (Promgram Store Enable). §©y

lµ tÝn hiÖu cho phÐp ta truy xuÊt bé nhí ch−¬ng tr×nh ngoµi. Ch©n nµy ®−îc

nèi tíi ch©n OE (Output Enable) cña EPROM hoÆc ROM) ®Ó cho phÐp ®äc

çc byte lÖnh. TÝn hiÖu PSEN ë logic 0 trong suèt thêi gian t×m n¹p lÖnh. Khi

thùc thi mét ch−¬ng tr×nh chøa ë ROM néi, PSEN ®−îc duy tr× ë logic kh«ng

tÝch cùc (logÝc 1)

* ALE / PROG : cho phÐp chèt ®Þa chØ (Address Latch Enable) , lµ ch©n ra cã

møc tÝch cùc cao. Khi port 0 ®−îc sö dông lµm bus ®Þa chØ/ d÷ liÖu ®a hîp,

ch©n ALE xuÊt tÝn hiÖu ®Ó chèt ®Þa chØ vµo mét thanh ghi ngoµi trong suèt nöa

®Çu chu kú cña bé nhí. Sau khi ®iÒu nµy ®· ®−îc thùc hiÖn, çc ch©n cña port

0 sÏ xuÊt/ nhËp d÷ liÖu hîp lÖ trong suèt nöa sau chu kú cña bé nhí.

* Nhãm ch©n cæng vµo/ra.

Bèn cæng P0, P1, P2, P3 ®Òu cã 8 ch©n vµ t¹o thµnh cæng 8 bit. TÊt c¶ çc

cæng khi reset ®Òu ®−îc cÊu h×nh lµm cæng ra. §Ó lµm ®Çu vµo th× cÇn ®−îc

lËp tr×nh.

• Cæng P0:

Cæng P0 cã 8 ch©n. B×nh th−êng ®©y lµ cæng ra. §Ó cã thÓ võa lµm cæng

ra võa lµm cæng vµo th× cÇn nèi tíi ®iÖn trë kÐo 10KΩ bªn ngoµi v× cæng P0 cã

d¹ng cùc m¸ng hë. §©y lµ ®iÓm kh¸c víi çc cæng P1, P2, P3. Khi cã ®iÖn trë

kÐo ngoµi th× khi khëi ®éng l¹i, cæng P0 ®−îc cÊu h×nh lµm cæng ra ®Ó P0 t¹o

thµnh cæng vµo th× cÇn ph¶i lËp tr×nh b»ng çch ghi 1 tíi tÊt c¶ çc bit cña

cæng. P0 ngoµi chøc n¨ng chuyÓn ®Þa chØ cßn ®−îc dïng ®Ó chuyÓn 8 bit ®Þa

chØ AD0 -AD7. Khi nèi 8051 tíi bé nhí ngoµi, th× cæng P0 cung cÊp c¶ ®Þa chØ

vµ d÷ liÖu b»ng çch dån kªnh ®Ó tiÕt kiÖm sè ch©n. Ch©n ALE sÏ b¸o P0 cã

®Þa chØ hay d÷ liÖu. NÕu ALE = 0 th× P0 cÊp d÷ liÖu D0 - D7, cßn nÕu ALE = 1

th× lµ ®Þa chØ

• Cæng P1

Cæng P1 còng cã 8 ch©n vµ cã thÓ sö dông lµm ®Çu vµo hoÆc ra, cæng P0

kh«ng cã ®iÖn trë kÐo v× nã ®· cã çc ®iÖn trë kÐo bªn trong. Khi Reset, cæng

P1 ®−îc cÊu h×nh lµm cæng ra. §Ó chuyÓn cæng P1 thµnh ®Çu vµo th× cÇn lËp

tr×nh b»ng çch ghi 1 lªn tÊt c¶ çc bit cña cæng

H¬n n÷a, P1.0 vµ P1.1 cã thÓ ®−îc dïng nh− lµ ®Çu vµo bé ®Õm

Timer/Counter 2 bªn ngoµi (P1.0/T2 ) vµ xung kÝch (P1.1/T2EX ).

• Cæng P2

Cæng P2 còng cã 8 ch©n, cã thÓ ®−îc sö dông lµm ®Çu vµo hoÆc ®Çu ra.

Còng gièng nh− P1, cæng P2 kh«ng cÇn ®iÖn trë kÐo lªn v× bªn trong ®· cã

®iÖn trë kÐo. Khi Reset th× cæng P2 ®−îc cÊu h×nh lµm ®Çu ra. §Ó P2 lµm ®Çu

vµo th× cÇn lËp tr×nh b»ng çch ghi 1 vµo tÊt c¶ çc bit cña cæng

• Cæng P3

Cæng P3 chiÕm 8 ch©n, cæng nµy còng cã thÓ ®−îc sö dông lµm ®Çu vµo

hoÆc ®Çu ra. Còng nh− P1 vµ P2, cæng P3 còng kh«ng cÇn ®iÖn trë kÐo. Khi

Reset cæng P3 ®−îc cÊu h×nh lµm mét cæng ra, tuy nhiªn ®©y kh«ng ph¶i lµ

mét øng dông chñ yÕu. Cæng P3 cã chøc n¨ng quan träng kh¸c lµ cung cÊp

mét sè tÝn hiÖu ®Æc biÖt, ch¼ng h¹n nh− tÝn hiÖu ng¾t.

H×nh 2.7 - B¶ng çc chøc n¨ng kh¸c cña cæng P3.

Bit P3.0 vµ P.1 ®−îc dïng ®Ó thu vµ ph¸t d÷ liÖu trong truyÒn th«ng nèi

tiÕp.

Bit P3.2 vµ P3.3 ®−îc dïng cho ng¾t.

Bit Tªn §Þa chØ bit Chøc n¨ng thay thÕ

P3.0 RXD B0H NhËn d÷ liÖu cho port nèi tiÕp

P3.1 TXD B1H TruyÒn d÷ liÖu cho port nèi tiÕp

P3.2 0INT B2H Ng¾t ngoµi 0

P3.3 1INT B3H Ng¾t ngoµi 1

P3.4 0T B4H Ngâ ngoµi tõ bªn ngoµi cho timer / couter 0

P3.5 1T B5H Ngâ ngoµi tõ bªn ngoµi cho timer / couter 1

P3.6 WR B6H Xung ghi bé nhí d÷ liÖu ngoµi

P3.7 RD B7H Xung ®äc bé nhí d÷ liÖu ngoµi

Bit 3.4 vµ P3.5 ®−îc dïng cho bé ®Þnh thêi 0 vµ 1.

Bit P3.6 vµ P3.7 ®−îc dïng ®Ó ghi vµ ®äc çc bé nhí ngoµi.

2.3.3. Tæ chøc bé nhí.

Hä 8051 cã bé nhí riªng cho ch−¬ng tr×nh vµ d÷ liÖu. C¶ 2 bé nhí ch−¬ng

tr×nh vµ bé nhí d÷ liÖu ®Òu ®Æt bªn trong chip, tuy nhiªn ta cã thÓ më réng bé

nhí ch−¬ng tr×nh vµ bé nhí d÷ liÖu b»ng çch sö dông çc chip nhí bªn ngoµi

b»ng víi dung l−îng tèi ®a lµ 64K cho bé nhí ch−¬ng tr×nh (hay bé nhí m·)

vµ 64K cho bé nhí d÷ liÖu.

Bé nhí néi trong chip bao gåm ROM vµ RAM trªn chip. RAM trªn chip

bao gåm vïng RAM ®a chøc n¨ng (nhiÒu c«ng dông), vïng RAM víi tõng bit

®−îc ®Þnh ®Þa chØ (gäi t¾t lµ vïng RAM ®Þnh ®Þa chØ bit), çc d·y (bank) thanh

ghi vµ çc thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt SFR (special function register ).

Kh«ng gian nhí néi nµy ®−îc chia thµnh çc d·y thanh ghi (00h-1Fh),

vïng RAM ®Þnh ®Þa chØ bit (20h-2Fh),vïng RAM ®a môc ®Ých (30h-7Fh) vµ

çc thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt (80h-FFh). Sau ®©y ta sÏ nghiªn cøu cô thÓ

tõng vïng.

* Çc d·y thanh ghi

32 vÞ trÝ thÊp nhÊt cña bé nhí néi chøa çc d·y thanh ghi vµ ®−îc chia

thµnh 4 bank.

Çc lÖnh cña 8051 hç trî 8 thanh ghi tøc R0 - R7 thuéc d·y 0 (bank 0 ).

§©y lµ d·y mÆc ®Þnh sau khi reset hÖ thèng. Çc thanh ghi nµy ë çc ®Þa chØ tõ

00h- 07h. Çc lÖnh sö dông çc thanh ghi tõ R0 - R7 lµ çc lÖnh ng¾n vµ thùc

hiÖn nhanh h¬n so víi çc lÖnh t−¬ng ®−¬ng sö dông kiÓu ®Þnh ®Þa chØ trùc

tiÕp. D·y thanh ghi ®ang ®−îc sö dông lµ d·y thanh ghi tÝch cùc. D·y thanh

ghi tÝch cùc cã thÓ ®−îc thay ®æi b»ng çch thay ®æi çc bit chän d·y trong tõ

tr¹ng th¸i ch−¬ng tr×nh PSW (lµ thanh ghi ®Æc biÖt sÏ ®−îc giíi thiÖu sau).

* Vïng RAM ®Þnh ®Þa chØ bit

8051 chøa 210 vÞ trÝ bit ®−îc ®Þnh ®Þa chØ trong ®ã 128 bit chøa trong çc

byte ë ®Þa chØ tõ 20h - 2Fh (16byte x 8bit) = 128 bit vµ phÇn cßn l¹i chøa

trong çc thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt. Çc ®Þa chØ nµy truy xuÊt çc byte hay

çc bit tuú vµo lÖnh cô thÓ.

* Vïng RAM ®a môc ®Ých

Vïng RAM ®a môc ®Ých cã 80 byte ®Æt ë ®Þa chØ tõ 30h-7Fh. BÊt kú vÞ trÝ

nhí nµo trong RAM ®a môc ®Ých ®Òu cã thÓ ®−îc truy xuÊt tù do b»ng çch sö

dông ®Þnh ®Þa chØ trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp.

* Çc thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt (SFR ).

Còng nh− çc thanh ghi tõ R0-R7, ta cã 2 thanh ghi chøc n¨ng

®Æc biÖt SFR chiÕm phÇn trªn cña Ram néi tõ ®Þa chØ 80h - FFh. Kh«ng ph¶i

tÊt c¶ 128 ®Þa chØ tõ 80h - FFh ®Òu ®−îc ®Þnh nghÜa mµ chØ cã 21 ®Þa chØ ®−îc

®Þnh nghÜa. HÇu hÕt çc thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt ®−îc truy xuÊt b»ng kiÓu

®Þnh ®Þa chØ trùc tiÕp. Mét sè thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt ®−îc ®Þnh ®Þa chØ

tõng bit vµ ®Þnh ®Þa chØ tõng byte.

• Tõ tr¹ng th¸i ch−¬ng tr×nh (PSW ).

Bit Ký hiÖu §Þa chØ M« t¶ bit

PSW.7 CY D7h Cê nhí

PSW.6 AC D6h Cê nhí phô

PSW.5 F0 D5h Cê kh«ng

PSW.4 RS1 D4h Chän d·y thanh ghi (bit 1)

PSW.3 RS0 D3h Chän d·y thanh ghi (bit 0 )

PSW.2 OV D2h Cê trµn

PSW.1 -- D1h Dù tr÷

PSW.0 P D0h Cê kiÓm tra ch½n lÎ

§Ó chän d·y thanh ghi th× c¨n cø vµo 2 bit PSW.4 vµ PSW.3

00 = bank 0 §Þa chØ tõ 00h-07h

01 = bank 1 §Þa chØ tõ 08h-0Fh

10 = bank 2 §Þa chØ tõ 10h-17h

11 = bank 3 §Þa chØ tõ 18h-1Fh

• Thanh ghi A

Thanh ghi tÝch luü Acc trong lËp tr×nh ta gäi t¾t lµ thanh ghi A. §©y lµ thanh

ghi quan träng nhÊt trong bé vi ®iÒu khiÓn, nã dïng l−u tr÷ çc to¸n h¹ng,

thùc hiÖn çc phÐp to¸n ®ång thêi l−u kÕt qu¶ çc phÐp to¸n. Thanh ghi nµy cã

®Þa chØ 0E0h.

• Thanh ghi B.

Thanh ghi B ë ®Þa chØ 0F0h ®−îc dïng chung víi thanh chøa A trong çc

phÐp to¸n nh©n, chia. Thanh ghi B cßn ®−îc xö lý nh− 1 thanh ghi nh¸p. Çc

bit ®−îc ®Þnh ®Þa chØ cña thanh ghi B cã ®Þa chØ tõ F0h - F7h

• Thanh ghi con trá stack.

Con trá Stack SP (Stack pointer ) lµ mét thanh ghi 8 bit ë ®Þa chØ 81h

chøa ®Þa chØ cña d÷ liÖu hiÖn ®ang ë ®Ønh cña Stack. Çc lÖnh liªn quan ®Õn

Stack bao gåm lÖnh cÊt d÷ liÖu vµo Stack vµ lÖnh lÊy d÷ liÖu ra khái Stack.

ViÖc cÊt vµo Stack lµm t¨ng SP tr−íc khi ghi d÷ liÖu vµ viÖc lÊy d÷ liÖu ra khái

Stack sÏ gi¶m SP. Vïng Stack cña 8051 ®−îc gi÷ trong Ram néi vµ ®−îc giíi

h¹n ®Õn çc ®Þa chØ truy xuÊt bëi kiÓu ®Þnh ®Þa chØ gi¸n tiÕp. NÕu ta b¾t ®Çu

vïng Stack ë ®Þa chØ 60h b»ng lÖnh MOV SP #5Fh vïng Stack ®−îc giíi h¹n

32byte v× ®Þa chØ cao nhÊt cña RAM trªn chip lµ 7Fh.

• Thanh ghi con trá d÷ liÖu DPTR.

Con trá d÷ liÖu DPTR ®−îc dïng ®Ó truy xuÊt bé nhí ch−¬ng tr×nh ngoµi

hoÆc bé nhí d÷ liÖu ngoµi. DPTR lµ mét thanh ghi 16 bit cã ®Þa chØ lµ 82h

(DPL, byte thÊp) vµ (DPH, byte cao).

VÝ dô, 3 lÖnh sau ®©y ghi 55H vµo RAM ngoµi ë ®Þa chØ 1000H:

Mov a,#55H

Mov DPTR, #1000H

Mov @DPTR,A

LÖnh ®Çu tiªn sö dông kiÓu ®Þnh ®Þa chØ tøc thêi ®Ó n¹p h»ng d÷ liÖu 55H

vµo thanh chøa A. LÖnh thø hai còng sö dông kiÓu ®Þnh ®Þa chØ tøc thêi, lÖnh

lµ n¹p h»ng ®Þa chØ 16 bit 1000H cho con trá d÷ liÖu DPTR. LÖnh thø ba sö

dông kiÓu ®Þnh ®Þa chØ gi¸n tiÕp di chuyÓn gi¸ trÞ 55H chøa trong thanh chøa

A ®Õn RAM ngoµi t¹i ®Þa chØ chøa trong DPTR (1000H).

• Çc thanh ghi port.

Çc port xuÊt nhËp cña 8051 bao gåm port 0 t¹i ®Þa chØ 80h, port 1 t¹i ®Þa

chØ 90h, port 2 t¹i ®Þa chØ A0h vµ port 3 t¹i ®Þa chØ B0h. Çc port 0, 2, 3 kh«ng

®−îc dïng ®Ó xuÊt nhËp nÕu ta sö dông thªm bé nhí ngoµi hoÆc cã thªm mét

sè ®Æc tÝnh cña 8051 ®−îc sö dông (nh− lµ ng¾t port nèi tiÕp). P1.2 ®Õn P1.7

ng−îc l¹i lu«n lu«n lµ ®−êng xuÊt / nhËp ®a môc ®Ých hîp lÖ. TÊt c¶ çc port

®Òu ®−îc ®Þnh ®Þa chØ tõng bit nh»m cung cÊp çc kh¶ n¨ng giao tiÕp m¹nh.

• Çc thanh ghi ®Þnh thêi .

AT89C52 cã 3 bé ®Õm ®Þnh thêi (Timer/ Counter) 16 bit ®Ó ®Þnh çc

kho¶ng thêi gian hoÆc ®Õm çc sù kiÖn Ho¹t ®éng cña bé ®Þnh thêi ®−îc thiÕt

lËp bëi thanh ghi chÕ ®é ®Þnh thêi TMOD vµ thanh ghi ®iÒu khiÓn ®Þnh thêi

TCON (®èi víi Timer/ Counter 1, 2), T2CON ®èi víi Timer 2. Ho¹t ®éng cña

çc thanh ghi nµy sÏ ®−îc giíi thiÖu ë phÇn sau.

• Çc thanh ghi cña port nèi tiÕp .

Bªn trong 8051 cã mét port nèi tiÕp ®Ó truyÒn th«ng víi çc thiÕt bÞ nèi

tiÕp nh− çc thiÕt bÞ ®Çu cuèi hoÆc modem hoÆc ®Ó giao tiÕp víi çc IC kh¸c

cã m¹ch giao tiÕp nèi tiÕp. Mét thanh ghi ®−îc gäi lµ bé ®Öm d÷ liÖu nèi tiÕp

SBUF ë ®Þa chØ 99h l−u d÷ liÖu truyÒn ®i vµ d÷ liÖu nhËn vÒ. ViÖc ghi lªn

SBUF sÏ n¹p d÷ liÖu ®Ó truyÒn vµ viÖc ®äc SBUF sÏ lÊy d÷ liÖu ®· nhËn ®−îc.

Çc chÕ ®é ho¹t ®éng kh¸c nhau ®−îc lËp tr×nh th«ng qua thanh ghi ®iÒu

khiÓn port nèi tiÕp SCON .

• Çc thanh ghi ng¾t.

Ng¾t lµ sù ®¸p øng çc sù kiÖn bªn trong hoÆc bªn ngoµi nh»m th«ng b¸o

cho bé vi ®iÒu khiÓn biÕt thiÕt bÞ ®ang cÇn ®−îc phôc vô.

AT89C52 cã mét cÊu tróc ng¾t víi 2 møc −u tiªn vµ 8 nguyªn nh©n ng¾t.

Ng¾t bÞ vµ v« hiÖu ho¸ khi reset hÖ thèng vµ sau ®ã ®−îc cho phÐp ghi vµo

thanh ghi cho phÐp ng¾t IE. Møc −u tiªn ng¾t ®−îc thiÕt lËp qua thanh ghi −u

tiªn ng¾t IP. C¶ 2 thanh ghi nµy ®Òu ®−îc ®Þnh ®Þa chØ tõng bit. Ho¹t ®éng cña

çc ng¾t sÏ ®−îc giíi thiÖu cô thÓ trong phÇn sau.

• Thanh ghi ®iÒu khiÓn nguån.

Thanh ghi ®iÒu khiÓn nguån PCON chøa çc bit ®iÒu khiÓn chÕ ®é

nguån. Bit SMOD (bit 7) t¨ng gÊp ®«i tèc ®é baud cña port nèi tiÕp khi port

nµy ho¹t ®éng ë chÕ ®é 1,2 hoÆc 3. Çc bit 4,5,6 cña PCON kh«ng ®−îc ®Þnh

nghÜa. Çc bit 2 vµ 3 lµ çc bit cê ®a môc ®Ých dµnh cho øng dông cña ng−êi

sö dông .

Çc bit ®iÒu khiÓn nguån, nguån gi¶m PD (bit 1) vµ nghØ IDL (bit 0).

LÖnh thiÕt lËp bit PD =1 sÏ lµ lÖnh cuèi cïng ®−îc thùc thi tr−íc khi ®i

vµo chÕ ®é nguån gi¶m. ë chÕ ®é nguån gi¶m:

+ M¹ch dao ®éng trªn chip ngõng ho¹t ®éng.

+ Mäi chøc n¨ng ngõng ho¹t ®éng .

+ Néi dung cña Ram trªn chÝp ®−îc duy tr×.

+ Çc ch©n port duy tr× møc logic cña chóng.

+ ALE vµ PSEN ®−îc gi÷ ë møc thÊp.

+ ChØ ra khái chÕ ®é nµy b»ng çch reset hÖ thèng.

Trong suèt thêi gian chÕ ®é nguån gi¶m ,Vcc cã ®iÖn ¸p 2V. CÇn ph¶i gi÷

cho Vcc cã ®iÖn ¸p kh«ng thÊp h¬n sau khi ®¹t ®−îc chÕ ®é nguån gi¶m cÇn

phôc håi Vcc = 5V tèi thiÓu 10 chu kú dao ®éng tr−íc khi ch©n RST ®¹t møc

thÊp lÇn n÷a.

LÖnh thiÕt lËp bit IDL =1 sÏ lµ lÖnh sau cïng ®−îc thùc thi tr−íc khi ®i

vµo chÕ ®é nghØ. ë chÕ ®é nghØ, tÝn hiÖu clock néi ®−îc kho¸ kh«ng cho ®Õn

CPU nh−ng kh«ng kho¸ ®èi víi çc chøc n¨ng ng¾t, ®Þnh thêi vµ port nèi tiÕp.

Tr¹ng th¸i CPU ®−îc duy tr× vµ néi dung cña tÊt c¶ çc thanh ghi còng ®−îc

gi÷ kh«ng ®æi. Çc ch©n port còng ®−îc duy tr× çc møc logic cña chóng.

ALE vµ PSEN ®−îc gi÷ ë møc cao. ChÕ ®é nghØ kÕt thóc b»ng çch cho phÐp

ng¾t hoÆc b»ng çch reset hÖ thèng.

2.3.4. Bé ®Õm, bé ®Þnh thêi cña AT89C52.

AT89C52 cã ba bé ®Þnh thêi/ bé ®Õm, chóng cã thÓ ®ùîc dïng lµm bé

®Þnh thêi ®Ó t¹o trÔ thêi gian hoÆc lµm bé ®Õm ®Ó ®Õm çc sù kiÖn x¶y ra bªn

ngoµi bé vi ®iÒu khiÓn.

• Timer 0 vµ Timer 1

C¶ hai bé ®Þnh thêi Timer 0 vµ Timer 1 ®Òu cã ®é dµi 16 bit. Do AT89C52 cã

cÊu tróc 8 bit nªn mçi bé ®Þnh thêi ®−îc truy nhËp d−íi d¹ng hai thanh ghi

®éc lËp lµ byte thÊp TL0 (®èi víi Timer 0), TL1 (®èi víi Timer1) vµ byte cao

TH0,TH1.

§Ó vi ®iÒu khiÓn x¸c ®Þnh xem sö dông Timer nµo còng nh− x¸c ®Þnh

viÖc dïng nã lµm bé ®Þnh thêi hay bé ®Õm th× th«ng qua thanh ghi TMOD.

Thanh ghi TMOD lµ thanh ghi 8 bit gåm cã 4 bit thÊp dµnh cho bé Timer 0 vµ

4 bit cao dµnh cho Timer 1. Trong ®ã hai bit thÊp cña chóng dïng ®Ó thiÕt lËp

chÕ ®é cña bé ®Þnh thêi, cßn hai bÝt cao dïng ®Ó x¸c ®Þnh phÐp to¸n.

GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0

H×nh 2.8 - Çc bit cña thanh ghi TMOD

Sau ®©y ta sÏ t×m hiÓu chøc n¨ng cña çc bit trong thanh ghi nµy.

• GATE (bit cæng gate).

Mçi bé ®Þnh thêi ®Òu cã çch khëi ®éng vµ dõng kh¸c nhau. Mét sè bé ®Þnh

thêi ®Òu cã çch khëi ®éng vµ dõng kh¸c nhau. Mét sè bé ®Þnh thêi thùc hiÖn

®iÒu nµy b»ng phÇn mÒm, mét sè kh¸c b»ng phÇn cøng vµ mét sè kh¸c n÷a kÕt

hîp c¶ phÇn cøng vµ phÇn mÒm. ChÝnh bé ®Þnh thêi 89C52 dïng ph−¬ng ph¸p

kÕt hîp. NÕu thùc hiÖn khëi ®éng vµ dõng bé ®Þnh thêi b»ng phÇn mÒm th× bit

GATE = 0. NÕu dïng phÇn cøng th× bit GATE = 1.

• Bit C/T (®ång hå, bé ®Þnh thêi).

Lµ bit cña thanh ghi TMOD dïng ®Ó x¸c ®inh bé ®Þnh thêi ®−îc sö

dông lµm bé t¹o trÔ hay bé ®Õm sù kiÖn. NÕu bit C/T=0 th× ®ã lµ bé t¹o trÔ.

Nguån ®ång hå cho chÕ ®é trÔ thêi gian lµ tÇn sè th¹ch anh cña 8051. NÕu

C/T=1 th× ®ã lµ bé ®Õm sù kiÖn vµ nhËn çc xung bªn ngoµi cña 8051.

• Bit M1, M0.

M0, M1 lµ çc bit chÕ ®é dïng ®Ó chän chÕ ®é 0, 1, 2 cña çc bé Timer

0 vµ Timer 1. ChÕ ®é 0 lµ bé ®Þnh thêi 13bit, chÕ ®é 1 lµ bé ®Þnh thêi 16bit,

chÕ ®é 2 lµ bé ®Þnh thêi 8 bit.

M1 M0 Mode ChÕ ®é

0 0 0 ChÕ ®é bé ®Þnh thêi 13 bit

0 1 1 ChÕ ®é bé ®Þnh thêi 16 bit

1 0 2 ChÕ ®é 8 bit tù n¹p l¹i

1 1 3 ChÕ ®é bé ®Þnh thêi chia t¸ch

Th−êng th× chÕ ®é 1 vµ chÕ ®é 2 ®−îc sö dông nhiÒu h¬n chÕ ®é 0 vµ chÕ ®é 3

+ ChÕ ®é 1.

§ã lµ bé ®Þnh thêi 16 bit, do ®ã çc gi¸ trÞ tõ 0000 ®Õn FFFFH cã thÓ

®−îc n¹p vµo thanh ghi TL vµ TH cña bé ®Þnh thêi. Sau khi TL vµ TH ®−îc

n¹p gi¸ trÞ ban ®Çu 16 bit th× bé ®Þnh thêi ®−îc khëi ®éng nhê lÖnh SETB TR0

(víi Timer 0) vµ SETB TR1 (víi Timer 1).

Bé ®Þnh thêi sau khi ®−îc khëi ®éng th× b¾t ®Çu thùc hiÖn ®Õm t¨ng. Bé

®Þnh thêi ®Õm lªn cho ®Õn khi ®¹t gi¸ trÞ ®Þnh thêi FFFFH. Khi ®ã bé ®Þnh thêi

sÏ quay vßng tõ FFFFH vÒ 0000 vµ bËt cê bé ®Þnh thêi TF lªn møc cao. Khi

bé ®Þnh thêi ®−îc thiÕt lËp th× ®Ó dõng bé ®Þnh thêi b»ng phÇn mÒm cã thÓ sö

dông lÖnh CLR TR0 (cho Timer 0) vµ CLR TR1 (cho Timer 1). Bé ®Þnh thêi

sau khi ®¹t gi¸ trÞ tíi h¹n th× thùc hiÖn quay vßng vÒ 0. §Ó lÆp l¹i qu¸ tr×nh

®Õm cña bé ®Þnh thêi, çc thanh ghi TH vµ TL ph¶i ®−îc n¹p l¹i gi¸ trÞ ban

®Çu vµ cê TF cÇn ®−îc xo¸ vÒ 0. §Ó t¹o ra ®é trÔ thêi gian khi dïng chÕ ®é 1

cña bé ®Þnh thêi th× cÇn ph¶i thùc hiÖn çc b−íc d−íi ®©y:

1- N¹p gi¸ trÞ cho thanh ghi TMOD x¸c ®inh bé ®inh thêi nµo vµ chÕ ®é

nµo ®−îc chän.

2- N¹p gi¸ trÞ ®Õm ban ®Çu cho çc thanh ghi TL vµ TH.

3- Khëi ®éng bé ®Þnh thêi.

4- KiÓm tra tr¹ng th¸i bËt cña cê bé ®Þnh thêi TF b»ng lÖnh “JNB

TFx,dich”. Tho¸t vßng lÆp khi TF ®−îc bËt lªn cao.

5- Dõng bé ®Þnh thêi.

6- Xo¸ cê TF cho vßng kÕ tiÕp.

7- Quay trë l¹i TF ®Ó n¹p l¹i TF vµ TH.

+ ChÕ ®é 2:

§ã lµ bé ®Þnh thêi 8 bit, do ®ã chØ cho phÐp çc gi¸ trÞ tõ 00H ®Õn FFH

®−îc n¹p vµo thanh ghi TH cña bé ®Þnh thêi. Sau khi TH ®−îc n¹p gi¸ trÞ th×

8051 sao néi dung ®ã vµo TL vµ bé ®Þnh thêi ®−îc khëi ®éng. Bé ®Þnh thêi

sau khi ®−îc khëi ®éng th× thùc hiÖn ®Õm t¨ng b»ng çch t¨ng thanh ghi TL.

Bé ®Þnh thêi ®Õm cho ®Õn khi ®¹t gi¸ trÞ tíi h¹n lµ FFh. Khi quay vßng tõ FFH

trë vÒ 00 th× cê bé ®Þnh thêi TF ®−îc thiÕt lËp. Khi thanh ghi TL quay tõ FFh

trë vÒ 0, cê TF ®−îc bËt lªn 1 th× thanh ghi TL tù ®éng n¹p l¹i gi¸ trÞ ban ®Çu

®−îc gi÷ ë thanh ghi TH. §Ó lÆp l¹i qu¸ tr×nh chØ cÇn xo¸ cê TF mµ kh«ng cÇn

n¹p l¹i gi¸ trÞ ban ®Çu. Do ®ã chÕ ®é 2 ®−îc gäi lµ chÕ ®é tù n¹p l¹i. §Ó t¹o ra

®é trÔ thêi gian khi dïng chÕ ®é 2 cña bé ®Þnh thêi th× ta lµm t−¬ng tù nh− ë

chÕ ®é 1 chØ kh¸c lµ b−íc 7 lµ ta quay trë vÒ b−íc 4 v× chÕ ®é 2 lµ chÕ ®é tù

n¹p l¹i.

• Timer 2.

Kh¸c víi çc phiªn b¶n tr−íc ®ã cña 8051, AT89C52 cã thªm mét bé ®Þnh

thêi

Timer2, tuy nhiªn bé ®Þnh thêi nµy kh«ng ®−îc sö dông nhiÒu nhÊt lµ trong

çc øng dông ®¬n gi¶n nªn ë ®©y chóng t«i kh«ng giíi thiÖu nhiÒu.

Timer 2 lµ bé ®Þnh thêi/ ®Õm 16bits. Nã cã thÓ ho¹t ®éng ë 2 chÕ ®é

®Þnh thêi hoÆc ®Õm th«ng qua bit C/ 2T cña thanh ghi T2CON vµ gi¸ trÞ cña nã

®−îc ghi trong 2 thanh ghi 8 bits lµ TH2 vµ TL2.

Bé ®Þnh thêi Timer cã 3 chÕ ®é lµm viÖc: §−îc gi÷ l¹i (Capture), Tù

®éng n¹p l¹i (auto reload) vµ ThiÕt lËp tèc ®é baud (Baud Rate Generator).

ViÖc lùa chän çc chÕ ®é nµy th«ng qua çc bit trong thanh ghi T2CON. H×nh

2.9 lµ b¶ng lùa chän çc chÕ ®é cña bé ®Þnh thêi Timer2.

RCLK+TCLK CP/ RL2 TR2 ChÕ ®é

0 0 1 Tù ®éng n¹p l¹i

0 1 1 §−îc gi÷ l¹i

1 x 1 ThiÕt lËp tèc ®é baud

x x 0 T¾t Timer2

H×nh 2.9 - B¶ng lùa chän chÕ ®é cña bé ®Þnh thêi Timer2.

Timer 2 cã riªng cho m×nh thanh ghi ®Þnh chÕ ®é T2MOD vµ thanh ghi

®iÒu khiÓn T2CON. Thanh ghi T2CON cã ®Þa chØ lµ 0C8H vµ c¸c bit cã ký

hiÖu nh− sau:

TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 C/ 2T CP/ RL2

7 6 5 4 3 2 1 0

H×nh 2.10 - C¸c bit cña thanh ghi T2CON.

Chøc n¨ng cña çc bit ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng:

Ký hiÖu Chøc n¨ng

TF2 Cê trµn Timer 2, thiÕt lËp khi Timer 2 trµn vµ ph¶i ®−îc xo¸

b»ng phaàn meàm. TF2 sÏ kh«ng thiÕt lËp khi RCLK = 1 hoÆc

TCLK = 1.

EXF2 Cê ngoµi cña Timer 2, set khi T2EX xuèng thÊp vµ EXEN2 =

1. NÕu ng¾t Timer 2 ®−îc kÝch ho¹t, EXF2 = 1 sÏ lµm CPU trá

®Õn ISR cu¶ Timer 2. EXF2 ph¶i ®−îc xãa b»ng phaàn meàm.

EXF2 kh«ng g©y nªn ng¾t trong chÕ ®é ®Õm lªn/xuèng (DCEN

= 1).

RCLK KÝch ho¹t xung clock bé thu. Khi set, çc xung trµn Timer 2 sÏ

lµ xung clock cho bé thu port nèi tiÕp trong mode 1 vµ 3.

RCLK = 0 th× bé thu port nèi tiÕp sÏ dïng çc xung trµn cu¶

Timer 1.

TCLK KÝch ho¹t xung clock bé ph¸t. Khi set, çc xung trµn Timer 2

sÏ lµ xung clock cho bé ph¸t port nèi tiÕp trong mode 1 vµ 3.

TCLK = 0 th× bé ph¸t port nèi tiÕp sÏ dïng çc xung trµn cña

Timer 1.

EXEN2 KÝch ho¹t bªn ngoµi. EXEN2 = 0 lµm cho Timer 2 bá qua çc

sù kiÖn trªn T2EX.

TR2 Khëi ®éng/Dõng Timer 2. TR2 = 1 lµm khëi ®éng Timer 2.

C/ 2T Bit lùa chän Timer hay Counter. C/ 2T = 0 : Timer. C/ 2T = 1 :

Counter - ®Õm sù kiÖn bªn ngoµi .

CP/ RL2 Lùa chän capture hay reload. CP/ RL2 = 1: Capture x¶y ra khi

T2EX xuèng thÊp nÕu EXEN2 = 1. CP/ RL2 = 0 : reload x¶y ra

khi Timer 2 trµn hoÆc khi T2EX xuèng thÊp nÕu EXEN2 = 1.

NÕu TCLK hay RCLK = 1, bit nµy bÞ bá qua vµ timer bÞ Ðp vµo

chÕ ®é reload khi Timer 2 trµn.

H×nh 2.11 - Chøc n¨ng çc bit trong thanh ghi T2CON.

Thanh ghi T2MOD cã ®Þa chØ lµ 0C9H vµ çc bit ®−îc cho bëi b¶ng:

- - - - - - T2OE DCEN

7 6 5 4 3 2 1 0

H×nh 2.12 - Çc bit cña thanh ghi T2MOD.

T2OE : Bit cho phÐp ra cña Timer2.

DCEN: Khi bit nµy thiÕt lËp th× cho phÐp ®Æt/ xo¸ Couter.

2.3.5. Ng¾t cña 8051.

Mét bé vi ®iÒu khiÓn cã thÓ phôc vô mét sè thiÕt bÞ. Cã hai ph−¬ng ph¸p

phôc vô thiÕt bÞ ®ã lµ sö dông ng¾t vµ ph−¬ng ph¸p th¨m dß.

ë ph−¬ng ph¸p ng¾t mçi khi cã mét thiÕt bÞ cÇn ®−îc phôc vô th× thiÕt bÞ sÏ

b¸o cho bé vi ®iÒu khiÓn b»ng çch göi mét tÝn hiÖu ng¾t. Khi nhËn ®−îc tÝn

hiÖu nµy bé vi ®iÒu khiÓn ngõng mäi c«ng viÖc ®ang thùc hiÖn ®ang thùc hiÖn

®Ó chuyÓn sang phôc vô thiÕt bÞ.

§èi víi ph−¬ng ph¸p th¨m dß, bé vi ®iÒu khiÓn liªn tôc kiÓm tra t×nh tr¹ng

cña thiÕt bÞ vµ khi ®iÒu kiÖn ®−îc ®¸p øng th× tiÕn hµnh phôc vô thiÕt bÞ. Sau

®ã bé vi ®iÒu khiÓn chuyÓn sang phôc vô tr¹ng th¸i cña thiÕt bÞ tiÕp theo cho

®Õn khi tÊt c¶ ®Òu ®−îc phôc vô.

§iÓm m¹nh cña ph−¬ng ph¸p ng¾t lµ bé vi ®iÒu khiÓn cã thÓ phôc vô ®−îc

nhiÒu thiÕt bÞ, nh−ng dÜ nhiªn lµ kh«ng cïng mét thêi ®iÓm. Mçi thiÕt bÞ cã

thÓ ®−îc bé vi ®iÒu khiÓn phôc vô dùa theo møc −u tiªn ®−îc g¸n. ë ph−¬ng

ph¸p th¨m dß th× kh«ng thÓ g¸n møc −u tiªn cho thiÕt bÞ ®−îc v× bé vi ®iÒu

khiÓn kiÓm tra thiÕt bÞ theo kiÓu hái vßng.

* Tr×nh phôc vô ng¾t.

Mçi ng¾t lu«n cã mét tr×nh phôc vô ng¾t. Khi mét ng¾t ®−îc kÝch ho¹t th×

bé vi ®iÒu khiÓn ch¹y tr×nh phôc vô ng¾t. Tr×nh phôc vô ng¾t cña mçi ng¾t cã

mét vÞ trÝ cè ®Þnh trong bé nhí ®Ó gi÷ ®Þa chØ ISR. TËp hîp çc « nhí l−u gi÷

®Þa chØ cña cña tÊt c¶ çc ISR ®−îc gäi lµ b¶ng vector ng¾t.

Ng¾t §Þa chØ ROM (Hexa) Ch©n

RESET 0000 9

Ng¾t phÇn cøng ngoµi (INT0) 0003 12 (P3.2)

Ng¾t bé TIMER 0 (TF0) 000B

Ng¾t phÇn cøng ngoµi (INT1) 0013 13 (P3.3)

Ng¾t bé TIMER 1 (TF1) 001B

Ng¾t COM nèi tiÕp (RI vµ TI) 0023

Ng¾t bé TIMER 2 002B

H×nh 2.13 - B¶ng vector ng¾t cña AT89C52.

* Tr×nh tù thùc hiÖn ng¾t.

Khi mét ng¾t ®−îc kÝch ho¹t, tr×nh tù thùc hiÖn cña bé vi ®iÒu khiÓn nh−

sau:

• KÕt thóc lÖnh hiÖn t¹i vµ l−u tr÷ ®Þa chØ kÕ tiÕp (PC) vµo ng¨n xÕp.

• L−u l¹i tr¹ng th¸i hiÖn hµnh cña tÊt c¶ c¸c ng¾t vµo bªn trong (nghÜa lµ

kh«ng l−u vµo ng¨n xÕp).

• Nh¶y ®Õn mét vÞ trÝ cè ®Þnh trong bé nhí ®−¬c gäi lµ b¶ng vvector ng¾t,

n¬i l−u tr÷ ®Þa chØ cña tr×nh phôc vô ng¾t.

• NhËn ®Þa chØ ISR tõ b¶ng vector ng¾t råi nh¶y tíi ®Þa chØ ®ã vµ b¾t ®Çu

thùc hiÖn tr×nh phôc vô ng¾t cho ®Õn lÖnh cuèi cïng cña ISR lµ RETI.

• KÕt thóc tr×nh phôc vô ng¾t, bé vi ®iÒu khiÓn gÆp lÖnh RETI vµ trë vÒ

n¬i nã ®· bÞ ng¾t. Tr−íc hÕt hai byte cña ®Ønh ng¨n xÕp ®−îc n¹p vµo bé ®Õm

ch−¬ng tr×nh PC, tiÕp theo bé ®Õm ch−¬ng tr×nh thùc hiÖn lÖnh t¹i ®Þa chØ ®ã.

* Cho phÐp ng¾t vµ kh«ng cho phÐp ng¾t.

Mçi mét nguyªn nh©n ng¾t ®−îc cho phÐp hoÆc kh«ng cho phÐp riªng

rÏ hoÆc th«ng qua thanh ghi chøc n¨ng ®Þnh ®Þa chØ bit, thanh ghi cho phÐp

ng¾t IE (Interrupt Enable) cã ®Þa chØ byte lµ OA8H. Mçi bit cña thanh ghi nµy

cho phÐp hoÆc kh«ng cho phÐp tõng nguyªn nh©n ng¾t riªng rÏ ®ång thêi cßn

cã mét bit toµn côc cho phÐp hoÆc kh«ng cho phÐp tÊt c¶ c¸c ng¾t.

Bit KÝ

hiÖu

§Þa chØ

Bit

M« t¶

(0 kh«ng cho phÐp,1 cho phÐp)

IE.7 EA AFH Cho phÐp/ kh«ng cho phÐp toµn côc

IE.6 - AEH Kh«ng sö dông

IE.5 ET2 ADH Cho phÐp ng¾t do bé ®Þnh thêi 2

IE.4 ES ACH Cho phÐp ng¾t do port nèi tiÕp

IE.3 ET1 ABH Cho phÐp ng¾t do bé ®Þnh thêi 1

IE.2 EX1 AAH Cho phÐp ng¾t tõ bªn ngoµi 1

IE.0 EX0 A8H Cho phÐp ng¾t tõ bªn ngoµi 0

IE.1 ET0 A9H Cho phÐp ng¾t do bé ®Þnh thêi 0

H×nh 2.14 - B¶ng thanh ghi cho phÐp ng¾t IE.

VËy trong cïng mét lóc nÕu cã 2 ng¾t xuÊt hiÖn th× vi ®iÒu khiÓn sÏ thùc

hiÖn ng¾t nµo tr−íc vµ nh− vËy sÏ ph¶i cã chÕ ®é −u tiªn.

* ¦u tiªn ng¾t.

Mçi mét nguyªn nh©n ng¾t ®−îc lËp tr×nh riªng rÏ vµ ®−îc −u tiªn

th«ng qua thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt ®−îc ®Þnh ®Þa chØ bit, thanh ghi −u

tiªn ng¾t IP, thanh ghi nµy cã ®Þa chØ byte lµ 0B8H.

Bit KÝ hiÖu §Þa chØ M« t¶

IP.7 - Kh«ng sö dông

IP.6 - Kh«ng sö dông

IP.5 PT2 0BDH ¦u tiªn cho ng¾t do bé ®Þnh thêi 2

IP.4 PS 0BCH ¦u tiªn cho ng¾t do port nèi tiÕp

IP.3 PT1 0BBH ¦u tiªn cho ng¾t do bé ®Þnh thêi 1

IP.2 PX1 0BAH ¦u tiªn cho ng¾t do bªn ngoµi ( ng¾t ngoµi 1)

IP.1 PT0 0B9H ¦u tiªn cho ng¾t do bé ®Þnh thêi 0

IP.0 PX0 0B8H ¦u tiªn cho ng¾t do bªn ngoµi (Ng¾t ngoµi 0)

H×nh 2.15 - B¶ng thanh ghi −u tiªn ng¾t IP.

Khi hÖ thèng ®−îc thiÕt lËp l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu, thanh ghi IP sÏ mÆc

®Þnh ®Æt tÊt c¶ c¸c ng¾t ë møc −u tiªn thÊp. ChÕ ®é −u tiªn cho phÐp mét tr×nh

phôc vô ng¾t ®−îc t¹m dõng bëi mét ng¾t kh¸c nÕu ng¾t míi nµy cã møc −u

tiªn cao h¬n møc −u tiªn cña ng¾t hiÖn ®ang ®−îc phôc vô. NÕu cã ng¾t víi −u

tiªn cao xuÊt hiÖn tr×nh phôc vô cho ng¾t cã møc −u tiªn thÊp ph¶i t¹m dõng

(nghÜa lµ bÞ ng¾t). Ta kh«ng thÓ t¹m dõng mét ng¾t cã møc −u tiªn cao.

Ch−¬ng tr×nh chÝnh do ®−îc thùc thi ë møc nÒn vµ kh«ng ®−îc kÕt hîp

víi mét ng¾t nµo nªn lu«n lu«n bÞ ng¾t bëi çc ng¾t dï cho ng¾t nµy ë møc −u

tiªn thÊp hay cao. NÕu cã hai ng¾t víi çc ng¾t cã møc −u tiªn thÊp hay cao

xuÊt hiÖn ®ång thêi, ng¾t cã møc −u tiªn cao sÏ ®−îc phôc vô tr−íc.

* Ng¾t ngoµi INT0 vµ INT1.

ChØ cã hai ng¾t phÇn cøng ngoµi lµ INT0 vµ INT1. Hai ng¾t nµy ®−îc

bè trÝ trªn ch©n P3.2 vµ P3.3 vµ ®Þa chØ trong b¼ng vector ng¾t lµ 0003H vµ

0013H. Çc ng¾t nµy ®−îc phÐp vµ bÞ cÊm bëi thanh ghi IE. Cã 2 çch kÝch

ho¹t ng¾t phÇn cøng ngoµi lµ theo møc vµ theo s−ên.

• Ng¾t kÝch ph¸t møc.

ë chÕ ®é kÝch ph¸t theo møc, çc ch©n INT0 vµ INT1 b×nh th−êng ë

møc cao, gièng nh− tÊt c¶ çc ch©n cña cæng I/O. NÕu cã tÝn hiÖu møc thÊp

cÊp tíi th× tÝn hiÖu nµy kÝch ho¹t ng¾t. Khi ®ã bé vi ®iÒu khiÓn ngõng tÊt c¶

c«ng viÖc ®ang lµm vµ nh¶y ®Õn b¶ng vector ng¾t vµ thùc hiÖn ng¾t. Ng¾t kÝch

ho¹t theo ph−¬ng ph¸p nµy gäi lµ kÝch ph¸t møc hay kÝch ho¹t møc vµ lµ chÕ

®é mÆc ®Þnh khi reset 8051. Tr−íc khi thùc hiÖn lÖnh cuèi cïng cña tr×nh phôc

vô ng¾t RETI, th× møc thÊp t¹i ch©n INT ph¶i chuyÓn sang cao, nÕu kh«ng sÏ

t¹o ra mét ng¾t kh¸c. Nãi çch kh¸c, nÕu vÉn duy tr× møc thÊp khi ISR kÕt

thóc th× 8051 sÏ hiÓu lµ cã mét ng¾t míi vµ nh¶y ®Õn b¶ng vector ng¾t ®Ó thùc

hiÖn ISR. Tuy nhiªn nÕu ch©n INT ®−îc ®−a trë l¹i møc cao tr−íc khi b¾t ®Çu

thùc hiÖn ISR th× sÏ ch¼ng thùc hiÖn ng¾t nµo. V× vËy cÇn duy tr× møc thÊp

trong mét kho¶ng thêi gian cho ®Õn khi ISR b¾t ®Çu thùc hiÖn.

• Ng¾t kÝch ph¸t s−ên.

Khi reset th× 8051 ®Æt ng¾t INT0 vµ INT1 ë chÕ ®é kÝch ph¸t møc thÊp.

§Ó ®æi çc ng¾t thµnh kÝch ph¸t s−ên th× cÇn ph¶i viÕt ch−¬ng tr×nh cho çc bit

cña thanh ghi TCON. Thanh ghi TCON cã çc bit cê IT0 vµ IT1 x¸c ®Þnh chÕ

®é kÝch ph¸t s−ên hay kÝch ph¸t møc cña çc ng¾t phÇn cøng. NÕu chuyÓn çc

bit IT0 (TCON.0) vµ IT1 (TCON.2) lªn cao th× çc ng¾t phÇn cøng ngoµi

INT0 vµ INT1 trë thµnh çc ng¾t kÝch ph¸t s−ên. Khi ®ã nÕu cã mét tÝn hiÖu

chuyÓn tõ cao xuèng thÊp cÊp cho ch©n P3.3 th× bé vi ®iÌu khiÓn sÏ bÞ ng¾t vµ

buéc nh¶y ®Õn b¶ng vÐctor ng¾t t¹i ®Þa chØ 0013H ®Ó thùc hiÖn tr×nh phôc vô

ng¾t. §èi víi tr−êng hîp kÝch ph¸t s−ên, nguån ng¾t ngoµi ph¶i ®−îc gi÷ ë

møc cao tèi thiÓu lµ mét chu kú m¸y, vµ sau ®ã duy tr× møc thÊp còng tèi

thiÓu mét chu kú m¸y ®Ó ®¶m b¶o bé vi ®iÒu khiÓn nhËn biÕt ®−îc qu¸ tr×nh

chuyÓn s−ên xung tõ cao xuèng thÊp. S−ên xuèng cña xung ®−îc chèt l¹i vµ

l−u ë thanh ghi TCON. Çc bit TCON.1 vµ TCON.3 gi÷ çc s−ên ®−îc chèt

cña ch©n INT0 vµ INT1 t−¬ng øng. Çc bit nµy ho¹t ®éng nh− çc cê “ng¾t

®ang ®−îc phôc vô” bËt lªn th× nã b¸o cho thiÕt bÞ bªn ngoµi biÕt r»ng ng¾t

hiÖn nay ®ang ®−îc xö lý vµ trªn ch©n INTn sÏ kh«ng cã ng¾t nµo ®−îc ®¸p

øng chõng nµo ng¾t nµy ch−a ®−îc phôc vô xong. Khi çc tr×nh phôc vô ng¾t

kÕt thóc, nghÜa lµ khi thùc hiÖn lÖnh RETI, çc bit TCON.1 vµ TCON.3 ®−îc

xo¸ ®Ó b¸o r»ng 8051 s½n sµng ®¸p øng çc ng¾t kh¸c trªn ch©n ®ã. §Ó cã thÓ

nhËn ®−îc mét ng¾t kh¸c th× tÝn hiÖu trªn ch©n ®ã ph¶i trë l¹i møc cao sau ®ã

xuèng thÊp ®Ó t¹o nªn mét kÝch ph¸t s−ên.

* Ng¾t truyÒn th«ng nèi tiÕp.

Nh− ta ®· biÕt, çc cê ng¾t ph¸t TI ®−îc bËt lªn 1 khi bit cuèi cïng cña

khung d÷ liÖu, bit Stop ®−îc ph¸t ®i b¸o r»ng thanh ghi SBUF s½n sµng ph¸t

byte kÕ tiÕp. Tr¸i l¹i cê ng¾t thu RI ®−îc bËt lªn 1 khi toµn bé khung d÷ liÖu

kÓ c¶ bÝt Stop ®· ®−îc nhËn. §èi víi ph−¬ng ph¸p th¨m dß, chóng ta ph¶i ®îi

cho cê TI hay RI bËt lªn vµ trong lóc chê ®îi th× bé vi ®iÒu khiÓn kh«ng thÓ

lµm ®−îc viÖc g× kh¸c. Cßn ®èi víi ph−¬ng ph¸p ng¾t, th× mçi khi 8051 võa

nhËn ®−îc mét byte hoÆc ®· s½n sµng ®Ó göi byte tiÕp theo th× ®Òu ®−îc th«ng

b¸o, do vËy chóng ta cã thÓ lµm ®−îc viÖc kh¸c trong thêi gian chê truyÒn

th«ng nèi tiÕp phôc vô.

ë 8051 chØ cã mét ng¾t dµnh riªng cho truyÒn th«ng nèi tiÕp. Ng¾t nµy

dïng cho c¶ ph¸t vµ thu d÷ liÖu. NÕu biÕt ng¾t trong thanh ghi IE (lµ bit IE.4)

®−îc phÐp khi RI vµ TI bËt lªn, th× 8051 nhËn ®−îc ng¾t vµ nh¶y ®Õn ®Þa chØ

tr×nh phôc vô ng¾t dµnh cho truyÒn th«ng nèi tiÕp 0023H trong b¶ng vector

ng¾t vµ thùc hiÖn nã. Lóc ®ã chóng ta cÇn kiÓm tra cê TI vµ RI ®Ó xem cê nµo

g©y ng¾t ®Ó cã ®¸p øng phï hîp.

ë phÇn lín çc øng dông, ng¾t nèi tiÕp chñ yÕu ®−îc sö dông ®Ó nhËn

d÷ liÖu vµ kh«ng dïng ®Ó ph¸t d÷ liÖu. VÊn ®Ò nµy còng t−¬ng tù nh− chu«ng

b¸o nhËn ®iÖn tho¹i. §Ó b¸o cã cuéc gäi ®Õn, ®iÖn tho¹i ®æ chu«ng, cßn ®Ó gäi

®iÖn tho¹i th× cã nhiÒu çch kh¸c chø kh«ng cÇn ®Õn ®æ chu«ng. Tuy nhiªn

nÕu ®iÖn tho¹i ®· ®æ chu«ng th× dï b¹n ®ang bËn hay rçi th× ®Òu ph¶i nhÊc

m¸y ngay nÕu kh«ng sÏ mÊt cuéc gäi. T−¬ng tù nh− vËy ng¾t nèi tiÕp ®−îc

dïng ®Ó nhËn d÷ liÖu.

* Ng¾t bé ®Þnh thêi.

ë phÇn tr−íc chóng ta ®· biÕt, cê bé ®Þnh thêi TF ®−îc ®Æt lªn cao khi

bé ®Þnh thêi ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i vµ quay trë vÒ 0. Chóng ta ®· dïng lÖnh JNB

TF, ®Ých ®Ó kiÓm tra tr¹ng th¸i cê TF. Ph−¬ng ph¸p nµy cã nh−îc ®iÓm lµ

trong qu¸ tr×nh kiÓm tra cê TF, bé vi ®iÒu khiÓn kh«ng thÓ lµm ®−îc viÖc g×

kh¸c. §Ó kh¾c phôc nh−îc ®iÓm nµy, ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p ng¾t. NÕu

bit ng¾t bé ®Þnh thêi ë thanh ghi IE ®−îc phÐp th× mçi khi bé ®Þnh thêi quay

vÒ 0, cê TF ®−îc bËt lªn vµ bé vi ®iÒu khiÓn ngõng mäi c«ng viÖc ®ang thùc

hiÖnvµ nh¶y ®Õn b¶ng vector ng¾t ®Ó phôc vô ISR. B»ng çch ®ã bé vi ®iÒu

khiÓn cã thÓ lµm ®−îc çc c«ng viÖc kh¸c cho ®Õn khi nµo th«ng b¸o r»ng bé

®Þnh thêi ®· quay vÒ 0.

2.3.6. TËp lÖnh cña 8051.

Mçi mét hä vi ®iÒu khiÓn ®Òu cã mét tËp lÖnh riªng. TËp lÖnh cña 8051

®−îc chia thµnh 4 nhãm:

* Sè häc.

* Logic.

* ChuyÓn d÷ liÖu.

* ChuyÓn ®iÒu khiÓn.

Tr−íc khi ®i vµo t×m hiÓu tËp lÖnh cña vi ®iÒu khiÓn ta cÇn hiÓu mét sè

kh¸i niÖm sau:

• D÷ liÖu trùc tiÕp: lµ d÷ liÖu n»m trong « nhí cña RAM

• D÷ liÖu gi¸n tiÕp lµ d÷ liÖu trong « nhí mµ « nhí ®ã ®−îc cã ®Þa chØ

n»m trong

mét thanh ghi nµo ®ã.

• D÷ liÖu tøc thêi: lµ mét gi¸ trÞ cô thÓ ®−îc ®Æt sau dÊu # (#data) vÝ dô

#20H

2.3.6.1. Nhãm lÖnh xö lý sè häc.

ADD A, Rn (1 byte, 1 chu kú m¸y): Céng néi dung thanh ghi Rn vµo

thanh ghi A

ADD A, @Ri (1,1) : Céng gi¸n tiÕp néi dung Ram chøa t¹i ®Þa chØ

®−îc khai b¸o trong Ri vµo thanh ghi A.

ADD A, Data (2,1) : Céng trùc tiÕp mét byte vµo thanh ghi A.

ADD A, #Data (2,1) : Céng d÷ liÖu tøc thêi vµo thanh ghi A .

ADDC A, Rn (1,1) : Céng thanh ghi vµ cê nhí vµo A.

ADDC A, @Ri (1,1) : Céng trùc tiÕp byte d÷ liÖu cã ®Þa chØ n»m trong

thanh ghi Ri vµ cê nhí vµo A.

ADDC A, Data (2,1) : Céng trùc tiÕp byte d÷ liÖu vµ cê nhí vµo thanh

ghi A

ADDC A, #Data (2,1) : Céng d÷ liÖu tøc thêi vµ cê nhí vµo thanh ghi A

SUBB A, Rn (1, 1) : Trõ néi dung thanh ghi A cho néi dung thanh ghi

Rn vµ cê nhí.

SUBB A, Data (2, 1) : Trõ trùc tiÕp néi dung thanh ghi A cho mét sè vµ

cê nhí.

SUBB A, @Ri (1, 1) : Trõ gi¸n tiÕp A cho mét sè vµ cê nhí.

SUBB A, #Data (2, 1) : Trõ gi¸n tiÕp néi dung thanh ghi A cho mét sè

tøc thêi vµ cê nhí.

INC A (1,1) : T¨ng néi dung thanh ghi Alªn 1.

INC Rn (1,1) : T¨ng néi dung thanh ghi Rn lªn 1.

INC Data (2,1) : T¨ng d÷ liÖu trùc tiÕp lªn 1.

INC @Ri (1,1) : T¨ng trùc tiÕp néi dung vïng Ram lªn 1.

DEC A (1,1) : Gi¶m néi dung A xuèng 1.

DEC Rn (1,1) : Gi¶m néi dung Rn xuèng 1.

DEC Data (2,1) : Gi¶m d÷ liÖu trùc tiÕp xuèng 1.

DEC @Ri (1,1) : Gi¶m gi¸n tiÕp néi dung vïng Ram xuèng 1.

INC DPTR (1,2) T¨ng néi dung con trá d÷ liÖu lªn 1.

MUL AB (1,4) : Nh©n néi dung thanh ghi A víi néi dung thanh ghi B.

DIV AB (1,4) : Chia néi dung thanh ghi A cho néi dung thanh ghi B.

DA A (1,1) : HiÖu chØnh thËp ph©n thanh ghi A.

2.3.6.2. Nhãm lÖnh logic.

ANL A, Rn (1,1) And néi dung A víi néi dung Rn.

ANL A, Data (2,1) And néi dung A víi d÷ liÖu trùc tiÕp.

ANL A, @Ri (1,1) And néi dung A víi d÷ liÖu gi¸n tiÕp trong Ram.

ANL A, #data (2,1) And néi dung A víi d÷ liÖu trùc tiÕp.

ANL data, #data (3,2) And mét d÷ liÖu trùc tiÕp víi d÷ liÖu tøc thêi.

ANL C, bit (2,2) And cê nhí víi 1 bit trùc tiÕp.

ANL C, /bit (2,2) And cê nhí víi bï 1 bit trùc tiÕp.

ORL A, Rn (1,1) OR thanh ghi A víi thanh ghi Rn.

ORL A, Data (2,1) OR thanh ghi A víi mét d÷ liÖu trùc tiÕp.

ORL A, @Ri (1,1) OR thanh ghi A víi mét d÷ liÖu gi¸n tiÕp.

ORL A, #data (2,1) OR thanh ghi A víi d÷ liÖu tøc thêi.

ORL Data, A (2,1) OR d÷ liÖu trùc tiÕp víi thanh ghi A.

ORL Data, #data (3,1) OR d÷ liÖu trùc tiÕp víi d÷ liÖu tøc thêi.

ORL C, bit (2,2) OR cê nhí víi 1 bit trùc tiÕp.

ORL C, /bit (2,2) OR cê nhí víi bï 1 bit trùc tiÕp.

XRL A, Rn (1,1) XOR thanh ghi A víi thanh ghi Rn.

XRL A, Data (2,1) XOR thanh ghi A víi d÷ liÖu trùc tiÕp.

XRL A, @Ri (1,1) XOR thanh ghi A víi mét d÷ liÖu gi¸n tiÕp.

XRL A, #data (2,1) XOR thanh ghi A víi mét d÷ liÖu tøc thêi.

XRL data, A (2,1) XOR d÷ liÖu tøc thêi víi thanh ghi A .

XRL data, #data (3,1) XOR d÷ liÖu trùc tiÕp víi d÷ liÖu tøc thêi.

SETB bit (2,1) : §Æt mét bit trùc tiÕp.

SETB C (1,1) : §Æt cê nhí.

CLR A (1,1) : Xo¸ thanh ghi A.

CLR C (1,1) : Xo¸ cê nhí.

CPL A (1,1) : Bï néi dung thanh ghi A.

CPL C (1,1) : Bï cê nhí.

CPL bit (2,1) : Bï mét bit trùc tiÕp.

RL A (1,1) : Quay tr¸i néi dung thanh ghi A.

RLC A (1,1) : Quay tr¸i néi dung thanh ghi A qua cê nhí.

RR A (1,1) : Quay ph¶i néi dung thanh ghi A.

RRC A (1,1) : Quay ph¶i néi dung thanh ghi A qua cê nhí.

SWAP (1, 1) Quay tr¸i néi dung thanh ghi A 1 nibble (1/2byte).

2.3.6.3. Nhãm chuyÓn d÷ liÖu.

MOV A, Rn (1,1) : ChuyÓn néi dung Rn sang A.

MOV A, data (2,1) : ChuyÓn d÷ liÖu trùc tiÕp vµo A.

MOV A, @Ri (1, 1) : ChuyÓn d÷ liÖu gi¸n tiÕp vµo A.

MOV A, #data (2,1) : ChuyÓn d÷ liÖu tøc thêi vµo A.

MOV Rn, data (2, 2) : ChuyÓn d÷ liÖu trùc tiÕp vµo Rn.

MOV Rn, #data (2, 1) : ChuyÓn d÷ liÖu tøc thêi vµo Rn.

MOV data, A (2, 1) : ChuyÓn néi dung A vµo d÷ liÖu tøc thêi.

MOV data, Rn (2, 2) : ChuyÓn néi dung Rn vµo d÷ liÖu trùc tiÕp.

MOV data, data (3, 2) : ChuyÓn d÷ liÖu trùc tiÕp vµo d÷ liÖu trùc tiÕp.

MOV data, @Ri (2, 2) : ChuyÓn d÷ liÖu gi¸n tiÕp vµo d÷ liÖu trùc tiÕp.

MOV data, #data (3, 2) : ChuyÓn d÷ liÖu tøc thêi vµo d÷ liÖu trùc tiÕp.

MOV @Ri, A (1,1) : ChuyÓn néi dung A vµo d÷ liÖu gi¸n tiÕp.

MOV @Ri, data (2, 2) : ChuyÓn d÷ liÖu trùc tiÕp vµo d÷ liÖu gi¸n tiÕp.

MOV @Ri, #data (2,1) : ChuyÓn d÷ liÖu tøc thêi vµo d÷ liÖu gi¸n tiÕp.

MOV DPTR, #data (3 ,2) : ChuyÓn 1 h»ng sè 16 bit vµo thanh ghi con

trá d÷ liÖu.

MOV C, Bit (2,1) : ChuyÓn 1 bit trùc tiÕp vµo cê nhí.

MOV bit, C (2, 2) : ChuyÓn cê nhí sang 1 bit trùc tiÕp.

MOV A, @A+DPTR (1, 2): ChuyÓn byte bé nhí ch−¬ng tr×nh cã ®Þa chØ

lµ @A+DPTR vµo A.

MOVC A, @A+PC (1, 2): ChuyÓn byte bé nhí ch−¬ng tr×nh cã ®Þa chØ lµ

@A+PC vµo A.

MOVX A, @Ri (1, 2): ChuyÓn d÷ liÖu ngoµi (8bit ®Þa chØ ) vµo thanh ghi

A.

MOVX A, @DPTR (1, 2): ChuyÓn d÷ liÖu ngoµi (16 bit ®Þa chØ ) vµo

thanh ghi A .

MOVX @Ri, A (1, 2): ChuyÓn néi dung A ra d÷ liÖu ngoµi (8 bit ®Þa

chØ).

MOVX @DPTR, A(1,2): ChuyÓn néi dung A ra d÷ liÖu bªn ngoµi (16 bit

®Þa chØ ).

PUSH data (2,2): ChuyÓn d÷ liÖu trùc tiÕp vµo ng¨n xÕp vµ t¨ng SP.

POP data (2,2): ChuyÓn d÷ liÖu tõ ng¨n xÕp ra vïng nhí vµ gi¶m SP.

XCH A, Rn (1,1): Trao ®æi d÷ liÖu gi÷a thanh ghi Rn vµ A.

XCH A, data (2,1): Trao ®æi d÷ liÖu gi÷a thanh ghi A vµ d÷ liÖu trùc tiÕp.

XCH A, @Ri (1,1): Trao ®æi d÷ liÖu gi÷a thanh ghi A vµ d÷ liªu trùc

tiÕp.

XCHD A, @Ri (1,1): Trao ®æi d÷ liÖu gi÷a nöa byte thÊp (LSN) cña

thanh ghi A vµ LSN cña d÷ liÖu gi¸n tiÕp.

2.3.6.4. Nhãm lÖnh chuyÓn ®iÒu khiÓn.

ACALL addr11 (2, 2) : Gäi ch−¬ng tr×nh con dïng ®Þa chØ tuyÖt ®èi.

LCALL addr16 (3, 2) : Gäi ch−¬ng tr×nh con dïng ®Þa chØ dµi .

RET (1, 2): Trë vÒ tõ lÖnh gäi ch−¬ng tr×nh con.

RET 1 (1, 2) : Trë vÒ tõ lÖnh gäi ng¾t.

AJMP addr11 (2, 2): Nh¶y tuyÖt ®èi.

LJMP addr16 (3, 2): Nh¶y dµi.

SJMP rel (2, 2): Nh¶y ng¾n.

JMP @A+DPTR (1, 2): Nh¶y gi¸n tiÕp tõ con trá d÷ liÖu.

JZ rel (2, 2): Nh¶y nÕu A= 0.

JNZ rel (2, 2): Nh¶y nÕu A # 0.

JC rel (2, 2): Nh¶y nÕu cê nhí ®−îc ®Æt.

JNC bit, rel (3, 2): Nh¶y nÕu cê nhí kh«ng ®−îc ®Æt.

JB bit, rel (3, 2): Nh¶y t−¬ng ®èi nÕu bit trùc tiÕp ®−îc ®Æt.

JNB bit, rel (3, 2): Nh¶y t−¬ng ®èi nÕu bit trùc tiÕp kh«ng ®−îc ®Æt.

JBC bit, rel (3, 2): Nh¶y t−¬ng ®èi nÕu bit trùc tiÕp ®−îc ®Æt, råi xo¸ bit.

CJNE A, data, rel (3, 2): So s¸nh d÷ liÖu trùc tiÕp víi A vµ nh¶y nÕu kh«ng

b»ng.

CJNE Rn, #data, rel (3, 2): So s¸nh d÷ liÖu tøc thêi víi néi dung thanh ghi

Rn vµ nh¶y nÕu kh«ng b»ng.

CJNE @Ri, #data, rel (3, 2): So s¸nh d÷ liÖu tøc thêi víi d÷ liÖu trùc tiÕp vµ

nh¶y nÕu kh«ng b»ng.

DJNZ Rn, rel (2, 2): Gi¶m thanh ghi Rn vµ nh¶y nÕu kh«ng b»ng.

DJNZ data,rel (3, 2): Gi¶m d÷ liÖu trùc tiÕp vµ nh¶y nÕu kh«ng b»ng.

Ch−¬ng 3

ThiÕt kÕ hÖ thèng ®o, hiÓn thÞ vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy sö dông vi

®iÒu khiÓn AT89C52

3.1 S¬ ®å khèi cña hÖ thèng .

H×nh 3.1 - S¬ ®å khèi cña hÖ thèng ®o, hiÓn thÞ vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é

khÝ sÊy

HÖ ho¹t ®éng theo ch−¬ng tr×nh n¹p trªn ROM cña vi ®iÒu khiÓn. PhÇn

c¶m biÕn nhiÖt ®Æt ë n¬i ta muèn ®o, nã sÏ ®o tÝn hiÖu nhiÖt vµ chuyÓn thµnh

tÝn hiÖu ®iÖn sau ®ã ®−a vµo ADC ®Ó t¹o ra tÝn hiÖu sè ®−a vµo vi ®iÒu khiÓn.

Trªn c¬ së ch−¬ng tr×nh n¹p trªn ROM vµ tÝn hiÖu ®o ®−îc vi ®iÒu khiÓn sÏ

cho phÐp thiÕt bÞ ngo¹i vi ho¹t ®éng nh− hiÓn thÞ nhiÖt ®é ®o ®−îc vµ nhiÖt ®é

cÇn ®¹t ®−îc.

Sau ®©y chóng ta sÏ t×m hiÓu cô thÓ chøc n¨ng vµ ho¹t ®éng cña tõng khèi.

3.1.1. Khèi xö lý trung t©m.

§øng ë vÞ trÝ trung t©m lµ vi ®iÒu khiÓn AT89C52, chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ

tÊt c¶ çc ho¹t ®éng cña m¹ch. Nã xö lý çc th«ng tin nhËn vµo vµ ®−a ra çc

Bµn phÝm

M· ho¸

Khèi xö lý trung t©m

M¹ch C«ng suÊt

Ó

ChuyÓn ®æi ADC

M¹ch ®o nhiÖt ®é (C¶m biÕn )

M¹ch hiÓn thÞ

quyÕt ®Þnh ®iÒu khiÓn. CÊu t¹o, ho¹t ®éng cña AT89C52 ®· ®−îc giíi thiÖu ë

ch−¬ng 2.

3.1.2. ChuyÓn ®æi ADC.

Nh− chóng ta ®· biÕt, m¸y tÝnh sè lµm viÖc trªn çc gi¸ trÞ nhÞ ph©n.

Nh−ng trong thùc tÕ, çc ®¹i l−îng vËt lý ®Òu ë d¹ng t−¬ng tù (liªn tôc ). NhiÖt

®é, ®é Èm, ¸p suÊt, tèc ®é lµ mét trong çc ®¹i l−îng cña thÕ giíi thùc mµ ta

th−êng gÆp hµng ngµy. Mét ®¹i l−îng vËt lý ®−îc chuyÓn ®æi vÒ dßng ®iÖn

hoÆc ®iÖn ¸p qua mét thiÕt bÞ ®−îc gäi lµ bé biÕn ®æi. Bé biÕn ®æi còng cã thÓ

®−îc xem lµ bé c¶m biÕn. Çc bé c¶m biÕn nhiÖt, tèc ®é, ¸p suÊt, ¸nh s¸ng vµ

nhiÒu ®¹i l−îng tù nhiªn kh¸c ®Òu cã mét ®iÓm chung lµ cho ra çc tÝn hiÖu

dßng ®iÖn hoÆc ®iÖn ¸p ë d¹ng liªn tôc. Do vËy cÇn mét bé chuyÓn ®æi t−¬ng

tù, sè (ADC) ®Ó bé vi ®iÒu khiÓn cã thÓ ®äc ®−îc chóng. ChÝp ADC ®−îc sö

dông réng r·i hiÖn nay ®ã lµ ADC804.

Chip ADC804 lµ bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù sè thuéc hä ADC800 cña h·ng

National Semiconductor. Chip nµy còng ®−îc nhiÒu h·ng kh¸c s¶n xuÊt.

ADC 0804 cã çc ®Æc ®iÓm sau:

* §é ph©n gi¶i 8 bit.

* Lèi vµo ®iÖn ¸p so s¸nh vi ph©n.

* T−¬ng thÝch TTL.

* Thêi gian chuyÓn ®æi: 100μs.

* TÝn hiÖu vµo 0 - 5V khi nguån nu«i lµ 5V.

* Bé ph¸t xung nhÞp trªn chÝp.

* Nguån nu«i 5V.

§Ó hiÓu vÒ s¬ ®å nèi ch©n cña ADC trong m¹ch ®iÒu khiÓn chóng ta cÇn

t×m hiÓu vÒ ý nghÜa cña çc ch©n cña ADC. H×nh III.1.2 giíi thiÖu s¬ ®å ch©n

cña ADC804.

U1 ADC080467

8

9

10

1112131415161718

19

20

4

51

23

+IN-IN

AG

ND

VREF/2

GN

D

DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0

CLKR

VCC/VREF

CLKIN

INTRCS

RDWR

H×nh 3.2 - S¬ ®å ch©n cña ADC 0804.

• CS (Chip select ) - chän chÝp. §©y lµ ch©n chän chip, ®Çu vµo tÝch cùc

møc thÊp ®−îc sö dông ®Ó kÝch ho¹t ADC804. §Ó truy cËp ADC 804 th× ch©n

nµy ph¶i ë møc thÊp.

• RD (Read) - ®äc. §©y lµ mét tÝn hiÖu vµo, tÝch cùc møc thÊp. C¸c bé

ADC chuyÓn ®æi ®Çu vµo t−¬ng tù thµnh sè nhÞ ph©n vµ gi÷ nã ë mét thanh

ghi trong. RD ®−îc sö dông ®Ó th«ng b¸o cã d÷ liÖu ®−îc chuyÓn tíi ®Çu ra

cña ADC804. Khi CS = 0, nÕu cã mét xung cao xuèng thÊp ¸p ®Õn ch©n RD

th× d÷ liÖu ra d¹ng sè 8 bit ®−îc ®−a tíi c¸c ch©n d÷ liÖu DB0 - DB7. Ch©n

RD cßn gäi lµ cho phÐp ®Çu ra.

• WR (Write ) - ghi. Tªn chÝnh x¸c lµ “ b¾t ®Çu chuyÓn ®æi”. §©y lµ ch©n

vµo tÝch cùc møc thÊp ®−îc dïng ®Ó b¸o cho ADC804 b¾t ®Çu qu¸ tr×nh

biÕn ®æi. NÕu CS = 0 khi WR t¹o ra xung cao xuèng thÊp th× bé biÕn ®æi

ADC804 b¾t ®Çu tiÕn hµnh chuyÓn ®æi gi¸ trÞ ®Çu vµo t−¬ng tù Vin vÒ sè nhÞ

ph©n 8 bit. L−îng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó chuyÓn ®æi phô thuéc vµo tÇn sè ®−a

®Õn ch©n CLKIN vµ CLKR. Khi viÖc chuyÓn ®æi d÷ liÖu ®−îc hoµn tÊt th×

ch©n INTR ®−îc ADC804 h¹ xuèng thÊp.

• CLKIN vµ CLKR

CLKIN lµ ch©n vµo, nèi tíi ®ång hå ngoµi th× ®ång hå ngoµi ®−îc sö

dông ®Ó t¹o thêi gian. Tuy nhiªn, ADC804 còng cã mét bé xung ®ång hå trªn

chip. §Ó dïng ®ång hå trong (còng ®−îc gäi lµ ®ång hå riªng ) cña ADC804

th× c¸c ch©n CLKIN vµ CLKR ®−îc nèi tíi mét tô ®iÖn vµ mét ®iÖn trë nh−

h×nh 3.3

10K

150pF

Thuong mo

+5V

10K

START

U1

ADC0804

6789

10

1112131415161718

19

20

4

512

3

+IN-INAGNDVREF/2

GND


CLKR

VCC

CLKIN

INTRCSRD

WR

H×nh 3.3 - S¬ ®å m¹ch ngoµi cña ADC804.

Trong tr−êng hîp nµy tÇn sè ®ång hå ®−îc x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc:

f=1/1.1RC

Gi¸ trÞ th«ng th−êng cña c¸c ®¹i l−îng trªn lµ R=10 kΩ

C=150pF vµ tÇn sè nhËn ®−îc lµ f=606 KHz cã thêi gian chuyÓn ®æi lµ

110μs

• Ng¾t INTR (Interrupt).

Ng¾t hay cßn gäi lµ “ kÕt thóc viÖc chuyÓn ®æi”. §©y lµ ch©n tÝch cùc

møc thÊp. B×nh th−êng ch©n nµy ë tr¹ng th¸i cao vµ khi viÖc chuyÓn ®æi

hoµn tÊt th× nã xuèng thÊp ®Ó b¸o cho biÕt lµ d÷ liÖu ®−îc chuyÓn ®æi ®· s½n

sµng ®Ó lÊy ®i. Sau khi INTR xuèng thÊp, cÇn ®Æt CS = 0 vµ göi ®i mét xung

cao xuèng thÊp tíi ch©n RD ®Ó ®−a d÷ liÖu ra.

• +in vµ -in. §©y lµ 2 ®Çu vµo t−¬ng tù vi sai

Vµ ta cã Vin =+in - (-)in. Th«ng th−êng - in ®−îc nèi xuèng ®Êt vµ +in

®−îc dïng lµm ®Çu vµo t−¬ng tù .

• VCC lµ ch©n nguån +5V. Ch©n nµy cßn ®−îc dïng lµm ®iÖn ¸p tham

chiÕu khi ®Çu vµo VREF/2 (ch©n 9 ) ®Ó hë.

• VREF/2: Ch©n 9 lµ ®iÖn ¸p ®Çu vµo t−¬ng tù ®−îc dïng lµm ®iÖn ¸p

tham chiÕu.

NÕu ch©n nµy hë (kh«ng ®−îc nèi) th× ®iÖn ¸p ®Çu vµo t−¬ng tù cho

ADC 804 n»m trong d¶i 0 ®Õn 5V (gièng nh− ch©n Vcc). Tuy nhiªn cã nhiÒu

øng dông mµ ®Çu vµo t−¬ng tù ¸p ®Õn Vin kh¸c víi d¶i 0 ®Õn 5V. Ch©n

VREF/2 ®−îc dïng ®Ó thùc hiÖn çc ®iÖn ¸p ®Çu vµo cã d¶i kh¸c víi 0 - 5V.

VÝ dô nÕu d¶i ®Çu vµo t−¬ng tù cÇn biÕn ®æi tõ 0 ®Õn 4V th× VREF/2 ®−îc nèi

víi +2V

H×nh 3.4 lµ biÓu diÔn d¶i ®iÖn ¸p Vin ®èi víi çc ®Çu vµo VREF/2 kh¸c

nhau

VREF/2(V) Vin(V) KÝch th−íc

b−íc(mV)

Hë 0 ®Õn 5 5/256=19.53

2.0 0 ®Õn 4 4/256=15.62

1.5 0 ®Õn 3 3/256=11.71

1.28 0 ®Õn 2.56 2.56/256=10

1.0 0 ®Õn 2 2/256=7.81

0.5 0 ®Õn 1 1/256=3.90

H×nh 3.4 - B¶ng quan hÖ ®iÖn ¸p VREF/2 víi Vin.

• DB0 – DB7 lµ çc ch©n ra d÷ liÖu sè (DB7 lµ bit cao nhÊt vµ DB0 lµ bit

thÊp nhÊt

LSB). Çc ch©n nµy ®−îc ®Öm ba tr¹ng th¸i vµ d÷ liÖu ®· ®−îc chuyÓn ®æi chØ

®−îc truy cËp khi ch©n CS = 0 vµ ch©n RD ®−a xuèng thÊp.

Tõ nh÷ng tr×nh bµy trªn, ta cã thÓ tãm t¾t c¸c b−íc khi ADC804 thùc hiÖn

chuyÓn ®æi d÷ liÖu lµ:

1 . BËt CS = 0 vµ göi mét xung thÊp lªn cao tíi ch©n WR ®Ó b¾t ®Çu

chuyÓn ®æi.

2 . Duy tr× kiÓm tra ch©n INTR . NÕu ch©n INTR xuèng thÊp th× viÖc

chuyÓn ®æi ®−îc hoµn tÊt vµ cã thÓ chuyÓn sang b−íc tiÕp theo. NÕu INTR

cßn cã møc cao th× tiÕp tôc th¨m dß cho ®Õn khi nã xuèng thÊp.

3 . Sau khi ch©n INTR xuèng thÊp, bËt CS = 0 vµ göi mét xung cao

xuèng thÊp ®Õn ch©n RD ®Ó nhËn d÷ liÖu tõ chip ADC804.

Ph©n chia thêi gian cho qu¸ tr×nh nµy ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 3.5

CS

WR B¾t ®Çu chuyÓn ®æi

INTR

KÕt thóc chuyÓn ®æi

RD B¾t ®Çu ®äc d÷ liÖu

D0-D7

Ra d÷ liÖu

H×nh 3.5 - Ph©n chia thêi gian ®äc vµ ghi cña ADC804.

3.1.3. Khèi ®o nhiÖt ®é.

§o nhiÖt ®é lµ mét ph−¬ng thøc ®o l−êng kh«ng ®iÖn, ®o nhiÖt ®é ®−îc

chia thµnh nhiÒu d¶i:

* §o nhiÖt ®é thÊp.

* §o nhiÖt ®é trung b×nh.

* §o nhiÖt ®é cao.

ViÖc ®o nhiÖt ®é ®−îc tiÕn hµnh nhê çc dông cô hç trî chuyªn biÖt

nh−:

• CÆp nhiÖt ®iÖn.

• NhiÖt ®iÖn kÕ kim lo¹i.

• NhiÖt ®iÖn trë kim lo¹i.

• Çc IC c¶m biÕn nh− LM35, LM135, LM335.

• ….

ViÖc sö dông çc IC c¶m biÕn nhiÖt ®Ó ®o nhiÖt ®é lµ mét ph−¬ng ph¸p

th«ng dông hiÖn nay. Vµ trong ®Ò tµi nµy chóng t«i còng dïng mét lo¹i IC

c¶m biÕn nªn trong ®å ¸n nµy chØ giíi thiÖu vÒ IC c¶m biÕn.

* Nguyªn lý ho¹t ®éng chung cña IC ®o nhiÖt ®é.

IC ®o nhiÖt ®é lµ mét m¹ch tÝch hîp nhËn tÝn hiÖu nhiÖt ®é chuyÓn

thµnh tÝn hiÖu

®iÖn d−íi d¹ng dßng ®iÖn hay ®iÖn ¸p. Dùa vµo ®Æc tÝnh rÊt nh¹y cña çc b¸n

dÉn víi nhiÖt ®é, t¹o ra ®iÖn ¸p hoÆc dßng ®iÖn, tØ lÖ thuËn víi nhiÖt ®é tuyÖt

®èi. §o tÝn hiÖu ®iÖn ta biÕt ®−îc gi¸ trÞ cña nhiÖt ®é cÇn ®o. Sù t¸c ®éng cña

nhiÖt ®é t¹o ra ®iÖn tÝch tù do vµ çc lç trèng trong chÊt b¸n dÉn. B»ng sù ph¸

vì çc ph©n tö, bøc x¹ çc electron thµnh d¹ng tù do di chuyÓn qua vïng cÊu

tróc m¹ng tinh thÓ t¹o sù xuÊt hiÖn çc lç trèng. Lµm cho tØ lÖ ®iÖn tö tù do vµ

lç trèng t¨ng lªn theo qui luËt hµm mò víi nhiÖt ®é. ë ®©y ®Ó ®o nhiÖt ®é khÝ

sÊy chóng t«i chän ®Çu ®o LM35.

LM35 lµ hä c¶m biÕn nhiÖt, m¹ch tÝch hîp, chÝnh x¸c cao cã ®iÖn ¸p

®Çu ra tû lÖ tuyÕn tÝnh víi nhiÖt ®é theo thang ®é Celsius. Hä c¶m biÕn nµy

kh«ng yªu cÊu c¨n chØnh ngoµi v× vèn nã ®· ®−îc c¨n chØnh råi. Hä nµy cho

®iÖn ¸p ra thay ®æi 10mV øng víi thay ®æi nhiÖt ®é lµ 10C . H×nh 3.6 lµ b¶ng

giíi thiÖu mét sè th«ng sè kü thuËt chÝnh cña hä LM35.

M· s¶n phÈm D¶i nhiÖt ®é §é chÝnh x¸c §Çu ra

LM35A -550C to +1500C +1.00C 10mV/0C

LM35 -550C to +1500C +1.50C 10mV/0C

LM35CA -440C to +1100C +1.00C 10mV/0C

LM35C -440C to +1100C +1.50C 10mV/0C

LM35D 00C to +1000C +2.00C 10mV/0C

H×nh 3.6 - B¶ng giíi thiÖu mét sè th«ng sè kü thuËt chÝnh cña hä LM35.

Vµ sau ®©y lµ mét sè tÝnh chÊt riªng cña LM35:

• LM35 cã ®é biÕn thiªn theo nhiÖt ®é: 10mV / 1oC.

• §é chÝnh x¸c cao, tÝnh n¨ng c¶m biÕn nhiÖt ®é rÊt nh¹y, ë nhiÖt ®é

250C nã

cã sai sè kh«ng qu¸ 1%. Víi tÇm ®o 00C-1280C, tÝn hiÖu ngâ ra tuyÕn tÝnh liªn

tôc víi nh÷ng thay ®æi cña tÝn hiÖu ngâ vµo.

• Th«ng sè kü thuËt:

+ Tiªu t¸n c«ng suÊt thÊp.

+ Dßng lµm viÖc tõ 400μA ®Õn 5mA.

+ Dßng ng−îc 15mA.

+ Dßng thuËn 10mA.

• §é chÝnh x¸c: Khi lµm viÖc ë nhiÖt ®é 250C víi dßng lµm viÖc 1mA

th× ®iÖn ¸p ngâ ra tõ 2,94V - 3,04V.

• §Æc tÝnh ®iÖn:

Theo th«ng sè cña nhµ s¶n xuÊt LM35, quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ ®iÖn ¸p

ngâ ra lµ nh− sau:

Vout = 0,01×ToK

= 2,73 + 0,01ToC.

VËy øng víi tÇm ho¹t ®éng tõ 0oC - 100oC ta cã sù biÕn thiªn ®iÖn ¸p ngâ

ra lµ:

ë 00C th× ®iÖn ¸p ngâ ra Vout = 2,73 (V).


.................


TÇm biÕn thiªn ®iÖn ¸p t−¬ng øng víi nhiÖt ®é tõ 0oC - 100oC lµ 1V

(nghÜa lµ khi nhiÖt ®é thay ®æi 10C th× ®iÖn ¸p thay ®æi 10 mV).

H×nh 3.7 lµ s¬ ®å thiÕt kÕ víi LM35. Trong ®ã Vin lµ ch©n nèi víi ®Çu

vµo cña ADC, ®iÖn trë 75Ω vµ tô 1μF ®−îc tra trong datasheet cña nã.

Vin

1ufGND

LM35

1 23

Vcc VOUTG

ND

+5V

75

H×nh 3.7 - S¬ ®å m¹ch ngoµi cña LM35.

3.1.4. Khèi hiÓn thÞ.

Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, mµn h×nh tinh thÓ láng LCD (Liqqid Crystal

Display) ngµy cµng ®−îc sö dông réng r·i vµ ®ang dÇn thay thÕ çc ®Ìn LED

(7 ®o¹n vµ nhiÒu v¹ch ). §ã lµ v×:

* Mµn h×nh tinh thÓ cã gi¸ thµnh ngµy cµng h¹.

* Kh¶ n¨ng hiÓn thÞ sè, ký tù vµ ®å ho¹ tèt h¬n nhiÒu so víi ®Ìn LED (®Ìn

LED chØ hiÓn thÞ ®−îc sè vµ mét sè ký tù ).

* Sö dông thªm mét bé ®iÒu khiÓn lµm t−¬i LCD vµ nh− vËy gi¶i phãng

CPU khái c«ng viÖc nµy. Cßn ®èi víi çc ®Ìn LED lu«n cÇn CPU hoÆc b»ng

çch nµo ®ã ®Ó duy tr× viÖc hiÓn thÞ d÷ liÖu.

* DÔ dµng lËp tr×nh çc ký tù vµ ®å ho¹.

ë ®©y ®Ó ®¸p øng ®−îc môc ®Ých hiÓn thÞ ta chän LCD lo¹i 16x2 (2

dßng, mçi dßng 16 ký tù).

D7

14D

613

D5

12D

411

D3

10D

29

D1

8D

07

E6

RW

5R

S4

VSS

1

VD

D2

VEE

3

LCD

H×nh 3.8 - M« t¶ ch©n cña LCD 16x2.

LCD cã 14 ch©n, chøc n¨ng c¸c ch©n ®−îc tr×nh bµy sau ®©y:

• VSS,VDD lµ ch©n nguån +5V vµ ch©n ®Êt

• VEE ®−îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn ®é t−¬ng ph¶n cña mµn h×nh.

• RS (Register Select) - chän thanh ghi.

Cã 2 thanh ghi rÊt quan träng bªn trong LCD. Ch©n RS ®−îc dïng ®Ó

chän c¸c thanh ghi nµy. NÕu RS = 0 th× thanh ghi m· lÖnh ®−îc chän, cho

phÐp ng−êi dïng göi m· lÖnh ch¼ng h¹n nh− xo¸ mµn h×nh, ®−a con trá vÒ ®Çu

dßng. NÕu RS =1 th× thanh ghi d÷ liÖu ®−îc chän vµ cho phÐp ng−êi dïng göi

d÷ liÖu cÇn hiÓn thÞ lªn LCD.

• R/W (Read/Write) - Ch©n ®äc ghi.

Ch©n vµo ®äc/ ghi cho phÐp ng−êi dïng ®äc/ ghi th«ng tin tõ/ lªn LCD.

R/W=0 th× ®äc, cßn R/W=1 th× ghi.

• E (Enable) - Ch©n cho phÐp.

Ch©n cho phÐp E ®−îc LCD sö dông ®Ó chèt th«ng tin hiÖn cã trªn ch©n

d÷ liÖu. Khi d÷ liÖu ®−îc cÊp ®Õn ch©n d÷ liÖu th× mét xung møc cao xuèng

thÊp ®−îc ¸p ®Õn ch©n E ®Ó LCD chèt d÷ liÖu trªn ch©n d÷ liÖu. Xung nµy

ph¶i réng tèi thiÓu 450ns.

• D0 - D7. §©y lµ 8 ch©n d÷ liÖu 8 bÝt, ®−îc dïng ®Ó göi th«ng tin lªn

LCD hoÆc

®äc néi dung cña çc thanh ghi trong LCD. §Ó hiÓn thÞ ch÷ çi vµ con sè, m·

ASCII cña çc ch÷ çi tõ A ®Õn Z, a ®Õn z vµ çc con sè tõ 0 ®Õn 9 ®−îc göi

®Õn çc ch©n nµy khi RS = 1. Còng cã çc m· lÖnh ®−îc göi ®Õn LCD ®Ó xo¸

mµn h×nh hoÆc ®−a con trá vÒ ®Çu dßng hoÆc nhÊp nh¸y con trá .

H×nh 3.9 - B¶ng çc m· lÖnh cña LCD.

3.1.5. Khèi phÝm vµ m· ho¸.

Víi hÖ thèng ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é nµy, ta cÇn ®Æt nhiÖt ®é cÇn thiÕt cña

buång sÊy ®Ó so s¸nh víi nhiÖt ®é thùc tÕ cña phßng ®Ó tõ ®ã ®−a ra quyÕt

®Þnh ®iÒu khiÓn. V× vËy cÇn ph¶i cã çc phÝm ®Ó t¨ng gi¶m th«ng sè ®Æt vµo

®Ó ®Æt ®−îc nhiÖt ®é cÇn. ë ®©y t«i sö dông 4 phÝm: mét phÝm ®Ó t¨ng nhiÖt ®é

®Æt, mét phÝm ®Ó gi¶m nhiÖt ®é ®Æt, mét phÝm x¸c nhËn lùa chän vµ mét phÝm

dù tr÷. §Ó vi xö lý nhËn tÝn hiÖu tõ çc phÝm nµy cÇn cã bé m· ho¸ ®Ó chuyÓn

tÝn hiÖu cña phÝm thµnh tÝn hiÖu sè ®−a vµo bé vi xö lý. Bé m· ho¸ ë ®©y t«i sö

dông IC74148.

M·

(Hexa )

LÖnh ®Õn thanh ghi cña

LCD

M·

(Hexa )

LÖnh ®Õn thanh ghi cña LCD

1 Xo¸ mµn h×nh hiÓn thÞ E BËt hiÓn thÞ, nhÊp nh¸y con trá

2 Trë vÒ ®Çu dßng F T¾t con trá, nhÊp nh¸y con trá

4 DÞch con trá sang tr¸i 10 DÞch vÞ trÝ con trá sang tr¸i

6 DÞch con trá sang ph¶i 14 DÞch vÞ trÝ con trá sang ph¶i

5 DÞch hiÓn thÞ sang ph¶i 18 DÞch toµn bé hiÓn thÞ sang tr¸i

7 DÞch hiÓn thÞ sang tr¸i 38 Hai dßng vµ ma trËn 5x7

8 T¾t con trá, t¾t hiÓn thÞ 1C DÞch toµn bé hiÓn thÞ sang ph¶i

A T¾t hiÓn thÞ, bËt con trá 80 §−a con trá vÒ ®Çu dßng thø nhÊt

C BËt hiÓn thÞ, t¾t con trá C0 §−a con trá vÒ ®Çu dßng thø hai

U3 74148 Dip 16

101112131234

5

976

1415

168

D0D1D2D3D4D5D6D7

EI

Q0Q1Q2

GSEO

VCC

GND

H×nh 3.10 - M« t¶ ch©n cña IC74148.

* 0D – 7D : lµ c¸c tÝn hiÖu vµo.

* 0Q , 1Q , 2Q : lµ c¸c ch©n ra sè.

* EI : Enable Input: Cho phÐp vµo.

* GS , EO : Enable Output: Cho phÐp ra.

H×nh 3.11 lµ b¶ng ch©n lý cña 74148.

INPUTS OUTPUTS

EI 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 2Q 1Q 0Q GS EO

H

L

L

L

L

L

L

L

L

L

X X X X X X X X

H H H H H H H H

X X X X X X X L

X X X X X X L H

X X X X X L H H

X X X X L H H H

X X X L H H H H

X X L H H H H H

X L H H H H H H

L H H H H H H H

H H H

H H H

L L L

L L H

L H L

L H H

H L L

H L H

H H L

H H H

H H

H L

L H

L H

L H

L H

L H

L H

L H

L H

H×nh 3.11 - B¶ng ch©n lý cña 74148.

Dùa vµo b¶ng ch©n lý trªn ta thÊy khi ch©n EI ë møc thÊp (møc tÝch

cùc) th× khi cã mét tÝn hiÖu vµo ë møc thÊp th× çc bÝt ®Çu ra sÏ thay ®æi, ch©n

GS sÏ chuyÓn tõ møc cao xuèng thÊp vµ EO sÏ chuyÓn tõ thÊp lªn cao. MÆt

kh¸c ta ®· thÊy ch©n INT1 cña AT89C52 còng tÝch cùc møc thÊp nªn khi nèi

ch©n GS cña IC74148 vµo ch©n INT1 th× khi cã mét phÝm ®−îc nhÊn th× sÏ cã

mét ng¾t ®−îc t¸c ®éng.

Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông 4 phÝm nhÊn nªn ®Çu ra sÏ cã 2 tÝn

hiÖu ra (2 ch©n ra ®−îc sö dông). Vµ ch©n EI lµ ch©n cho phÐp vµo tÝch cùc

møc thÊp nªn sÏ ®−îc nèi ®Êt th«ng qua mét ®iÖn trë 1KΩ. Çc ®Çu vµo b×nh

th−êng ë møc cao nªn sÏ ®−îc nèi víi nguån nu«i. Çc phÝm nhÊn sÏ ®−îc nèi

víi çc ®Çu vµo ®−îc sö dông cña vi ®iÒu khiÓn.

H×nh 3.12 lµ s¬ ®å thiÕt kÕ çc phÝm nhÊn.

C11104

R81K

Q0

SW2

SW5

+5V

R7

10K

123456789

+5V

Q1

C13104

C14104

INT1

SW4

SW3

U3 74148 Dip 16

101112131234

5

976

1415

168

D0D1D2D3D4D5D6D7

EI

Q0Q1Q2

GSEO

VC

CG

ND

C12104

H×nh 3.12 - S¬ ®å nguyªn lý cña phÝm nhÊn.

3.1.6. M¹ch c«ng suÊt.

Nh− ta ®· biÕt, kh«ng khÝ ®−îc thæi b»ng qu¹t vµo buång ®èt trong

buång ®èt cã phÇn tö ®èt nãng sö dông ®iÖn. ë ®©y kh«ng xÐt ®Õn tèc ®é cña

qu¹t giã nªn nhiÖt ®é cña lß sÊy sÏ thay ®æi theo nhiÖt l−îng to¶ ra cña phÇn tö

®èt nghÜa lµ thay ®æi theo dßng ®iÖn ch¹y qua phÇn tö ®èt. V× vËy muèn ®iÒu

khiÓn nhiÖt ®é ta ph¶i ®iÒu khiÓn ®−îc ®é lín dßng ®iÖn ®i qua phÇn tö ®èt

nãng.

Cã nhiÒu c¸ch ®Ó ®iÒu khiÓn nh−ng ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn b»ng 2

Thyristor nèi song song ng−îc ®−îc sö dông nhiÒu. Nh−ng nguyªn t¾c lµm

viÖc cña 2 Thyristor nèi song song ng−îc t−¬ng tù nh− Triac nªn ng−êi ta

th−êng thay 2 Thyristor nèi song song ng−îc b»ng Triac. Khi cã xung ®iÒu

khiÓn t¸c ®éng vµo cùc cæng cña Triac th× Triac sÏ më cho dßng ®i qua, ta cã

thÓ ®iÒu khiÓn gãc më cña Triac ®¶m b¶o ®iÖn ¸p cung cÊp cho phÇn tö ®èt

trong lß sÊy thay ®æi tõ 0 tíi gi¸ trÞ lín nhÊt. Vµ trong hệ thống điều khiển ta

phải cã tÝn hiệu đồng pha và tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. Trong s¬ ®å nguyªn lý tõ

®iÖn ¸p h×nh sin ta t¹o ra ®−îc mét xung vu«ng trªn ch©n P3.2 (INT0) ®ång

pha víi sãng h×nh sin. Xung vu«ng này sẽ được đưa đến vi điều khiển để xử

lý. Xung vu«ng nµy sÏ g©y ra ng¾t trong vi ®iÒu khiÓn. Với ngắt này vi điều

khiển đã cã thể biết thời điểm bắt đầu một chu kỳ sin. ta thấy gãc mở α chÝnh

là thời gian trễ của xung ®iÒu khiÓn so víi gèc h×nh sin. Để tạo ra được góc

mở α, sau khi dïng ngắt ph¸t hiện gốc h×nh sin ta chỉ cần nạp cho Timer của

vi điều khiển một gi¸ trị tương ứng với gãc mở. ViÖc ®iÒu khiÓn gãc më cho

Triac sÏ ®−îc lËp tr×nh trong vi ®iÒu khiÓn.

3.2. S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å m¹ch in cña hÖ thèng.

§Ó vÏ m¹ch nguyªn lý vµ m¹ch in chóng t«i sö dông phÇn mÒm orcad

9.2. §©y lµ mét phÇn mÒm rÊt tiÖn dông cho viÖc thiÕt kÕ m¹ch.

PhÇn mÒm orcad gåm 2 phÇn chÝnh: Capture CIS (ThiÕt kÕ m¹ch

nguyªn lý) vµ Layout plus (T¹o m¹ch in).

Víi viÖc lµm m¹ch in, v× m¹ch cã nhiÒu d©y nèi nªn chóng t«i sö dông

m¹ch in 2 líp. S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å m¹ch in cña hÖ thèng nh− sau:

3.2.1. S¬ ®å nguyªn lý.

Nguon

+5V

+5V

+5V

AC2

D4LED

RW_LCD

TU BIEN AP

AC2 VO

C16104

R1122K

RS_LCD

D3

C22104

+5V

C23104

U6L7805/TO220

1

2

3VIN

GN

D

VOUT

P1.5

-+

D3BRIDGE

2

1

3

475

R13

3K

CAM BIEN J6

CON3

123

J2CON9

123456789

PHAN TU DOT

C15100uF

INT0

R17

Temp

C18104

P3.4

AC1

D7

R15

3K

D6

J5

CON2

12

J7

CON2

12

R320K

Dien tro

keo

+5V D5

P3.5

+5V

R18

Enable_LCD

1uF

U7

4N35

1 6

2

5

4

+5V

D4

+5V

+5VU8

4N35

1 6

2

5

4

J1CON16A Female

1 23 45 67 89 10

11 1213 1415 16

J4CON1

1

C171000uF

Q3

TRIAC

AC1

+5V

D0P3.6

D2

C21104

INT0

D1

H×nh 3.13 - S¬ ®å nguyªn lý m¹ch nguån, LCD vµ c«ng suÊt.

SW3

D7

Temp

Q1

Key 1

Key 4

R1630

SCL

D6

SDA

Key 3

INT1

Key 3

+5V

Y1

11.0592M P3.7

DB2

C81uF

Q0

Key 4

P3.5

Vref

Vref

D2

Key 2

R5100

RST

SW4

RxD

C13104

R81K

+5V

+5V

+5V

D3

DB7

+5V

C91uF

SW1

C14104

WR_ADC

DB3

CS_ADC

Key 2

Serial Eprom

C2

150p

C533

C7 1uF

P1

CONNECTOR DB9 Male

594837261

Key 2

RD_ADC

Key 5

Key 7

TxD

RS232

RST

Q0

R94.7k

WR_ADC

2.5V

U2

AT89C529

1819

20

2930

31

40

12345678

2122232425262728

1011121314151617

3938373635343332

RST

XTAL2XTAL1

GN

D

PSENALE/PROG

EA/VPP

VC

C

P1.0/T2P1.1/T2-EXP1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7

P2.0/A8P2.1/A9

P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15

P3.0/RXDP3.1/TXD

P3.2/INT0P3.3/INT1

P3.4/T0P3.5/T1

P3.6/WRP3.7/RD

P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7

TxD

D5

C310uF

U3 74148 Dip 16

101112131234

5

976

1415

168

D0D1D2D3D4D5D6D7

EI

Q0Q1Q2

GSEO

VC

CG

ND

DB6

P3.4

Q1

SW5

Key 1

U4MAX232 DIP 16

1

34

5

1615

2

6

129

1110

138

147

C1+

C1-C2+

C2-

VCC

GN

D

V+

V-

R1OUTR2OUT

T1INT2IN

R1INR2IN

T1OUTT2OUT

R210K

J3 SIP 8

12345678

U5

24C16

4

5

6

7

8

123

GN

D

SDA

SCL

PP

VCCS0

S1S2

U1 ADC080467

8

9

10

1112131415161718

19

20

4

51

23

+IN-IN

AGN

D

VREF/2

GN

D


CLKR

VCC/VREF

CLKIN

INTRCS

RDWR

+5V

DB1

+5V

+5V

DB5

+5V

Key 4

R710K

1 23456789

C12104

INT0

R4

10K

R104.7k

Key 1

SW2

D0DB0

R64.7K

SCL

RD_ADC

DB4

C6 104

D1

C101uF

C11104

+5V

Key 6 INT1

CS_ADC

Key 3

C433

Key 8

P1.5

INT0

D4

RxD

D25.1V

P3.6

C1104

D11N4148

H×nh 3.14 - S¬ ®å nguyªn lý cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn

sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t (m¹ch chÝnh).

3.2.2. S¬ ®å m¹ch in.

H×nh 3.15 - S¬ ®å m¹ch in.

3.3. Mét sè thµnh phÇn kh¸c

3.3.1. Nguån nu«i.

Nguån nu«i cho hÖ thèng bé xö lý lµ thµnh phÇn kh«ng thÓ thiÕu ®−îc

bëi v× kh«ng cã mét hÖ thèng ®iÖn tö hoÆc thiÕt bÞ ®iÖn nµo cã thÓ ho¹t ®éng

mµ kh«ng cã nguån nu«i. Cã nhiÒu c¸ch kh¸c nhau ®Ó thiÕt kÕ mét nguån

nu«i tuú thuéc vµo tõng m¹ch ®iÖn cô thÓ. Tr−íc hÕt lµ thiÕt bÞ sÏ ho¹t ®éng

theo kiÓu s¸ch tay hay ®Ó bµn ®Ó quyÕt ®Þnh dïng nguån nu«i b»ng pin hay

chØnh l−u tõ ®iÖn ¸p l−íi.

§èi víi hÖ thèng nµy chóng t«i sö dông nguån tõ l−íi ®iÖn.

* Nguån nu«i tõ l−íi ®iÖn: Sö dông bé n¾n tõ m¹ng l−íi ®iÖn còng lµ mét

kh¶

n¨ng lùa chän ®Ó cã mét nguån nu«i thay thÕ cho pin. Nh÷ng bé phËn quan

träng cña nguån nu«i lÊy tõ l−íi ®iÖn lµ bé chØnh l−u vµ khèi läc.

• Bé chØnh l−u cã thÓ l¾p r¸p tõ çc ®i«t riªng lÎ (Nh− lo¹i 1N4007) hoÆc

sö dông lo¹i ®· l¾p s½n thµnh mét cÇu hoµn chØnh.

• Bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p.

Khi cã t¶i th× ®iÖn ¸p nguån th−êng tôt xuèng. Çc bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p

®ãng mét vai trß quan träng ®èi víi ho¹t ®éng cña vi m¹ch ®iÒu khiÓn v× nã

cho phÐp t¹o ra mét ®iÖn ¸p æn ®Þnh dïng cho bé xö lý vµ m¹ch liªn quan

ngay c¶ khi ®iÖn ¸p lèi vµo cã thÓ thay ®æi. Ngµy nay çc nhµ s¶n xuÊt ®·

cung cÊp nhiÒu lo¹i vi m¹ch æn ®Þnh ®iÖn ¸p víi gi¸ rÊt rÎ. Ng−êi ta cã xu

h−íng lùa chän bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p lo¹i 78xx víi 3 ch©n ra. Bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p

kiÓu nµy ®−îc rÊt nhiÒu nhµ s¶n xuÊt cung cÊp vµ còng cã nhiÒu d¹ng ®ãng vá

kh¸c nhau. §Ó cÊp ®iÖn ¸p nguån nu«i cho bé xö lý 8051 ta chän bé æn ®Þnh

®iÖn ¸p lo¹i 7805 ®Ó nhËn ®−îc ®iÖn ¸p +5V ë lèi ra. Çc vi m¹ch 7805 th«ng

th−êng cã thÓ chÞu ®−îc dßng ®iÖn lèi ra ®Õn 1A vµ cã thÓ ®−îc nu«i b»ng

®iÖn ¸p lèi 1 chiÒu trong kho¶ng 9 ®Õn 20V. V× vËy trong m¹ch nguån, ®iÖn

¸p 220V sÏ ®−îc chØnh l−u b»ng cÇu chØnh l−u vµ cho qua bé æn ®Þnh ®iÖn ¸p

7805 vµ ®Çu ra cña 7805 ta sÏ ®−îc ®iÖn ¸p 5V.

3.3.2. Bé nhí ®Æc biÖt.

ë mét sè tr−êng hîp bé nhí cña vi xö lý kh«ng ®ñ ®Ó l−u gi÷ ch−¬ng

tr×nh nªn ta ph¶i sö dông thªm bé nhí ngoµi. Ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn nµy chØ

lµ mét øng dông nhá nªn kh«ng cÇn sö dông thªm bé nhí ngoµi nµy. Nh−ng

trong m¹ch vÉn thiÕt kÕ thªm bé nhí ngoµi (Serial Eprom - 24C16) ®Ó sö dông

cho phÇn ph¸t triÓn sau nµy.

3.3.3. RS232 vµ MAX232.

§Ó mét thiÕt bÞ giao tiÕp víi m¸y tÝnh ta cÇn th«ng qua cæng COM trªn m¸y

tÝnh, v× vËy trªn m¹ch cÇn cã ch©n c¾m RS232. Cæng COM trªn m¸y lµm viÖc víi

®iÖn ¸p -12V ®Õn +12V mµ vi ®iÒu khiÓn l¹i lµm viÖc víi ®iÖn ¸p trong kho¶ng 0 -

5V. V× vËy cÇn cã bé phËn ®Ó t−¬ng thÝch chóng vµ ®ã lµ MAX 232.Trong khu«n

khæ cña ®Ò tµi kh«ng sö dông ®Õn viÖc giao tiÕp víi m¸y tÝnh nªn ë ®©y chóng t«i

kh«ng giíi thiÖu nhiÒu.

Ch¦¥ng 4

Tæng hîp hÖ thèng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é khÝ sÊy

Mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng ®Òu ®−îc x©y dùng theo s¬ ®å khèi h×nh 4.1

H×nh 4.1 - S¬ ®å khèi hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng.

X: TÝn hiÖu vµo.

Y: TÝn hiÖu ra.

U: TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t¸c ®éng lªn ®èi t−îng.

E: Sai lÖch ®iÒu khiÓn.

Z: TÝn hiÖu ph¶n håi.

Muèn tæng hîp bé ®−îc ®iÒu khiÓn cho ®èi t−îng ®Ó hÖ kÝn cã ®−îc chÊt

l−îng nh− mong muèn th× tr−íc tiªn ph¶i hiÓu vÒ ®èi t−îng, tøc lµ ph¶i cã mét

m« h×nh to¸n häc m« t¶ ®èi t−îng. Ta kh«ng thÓ ®iÒu khiÓn ®èi t−îng khi

kh«ng hiÓu biÕt hoÆc hiÓu sai lÖch vÒ nã. KÕt qu¶ tæng hîp bé ®iÒu khiÓn phô

thuéc rÊt nhiÒu vµo m« h×nh m« t¶ ®èi t−îng.

4.1. M« h×nh to¸n häc m« t¶ ®èi t−îng.

Th«ng th−êng ®Ó x©y dùng m« h×nh m« t¶ ®èi t−îng ng−êi ta sö dông

hai ph−¬ng ph¸p: ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt vµ ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm.

Ph−¬ng ph¸p lý thuyÕt lµ ph−¬ng ph¸p lËp m« h×nh dùa trªn çc ®Þnh

luËt cã s½n vÒ quan hÖ vËt lý bªn trong vµ quan hÖ giao tiÕp cña m«i tr−êng

bªn ngoµi. Çc quan hÖ nµy ®−îc m« t¶ theo quy luËt lý - ho¸, quy luËt c©n

b»ng,… d−íi d¹ng nh÷ng ph−¬ng tr×nh to¸n häc. VÝ dô ®èi t−îng lµ çc lo¹i

®éng c¬, m¸y biÕn ¸p, m¸y ph¸t ®iÖn, m¹ch khuÕch ®¹i, m¹ch tÝch ph©n, vi

ph©n.

Ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm lµ dùa trªn c¬ së quan s¸t tÝn hiÖu ra y(t) cña

®èi t−îng khi ®Æt vµo ®èi t−îng mét tÝn hiÖu ®Çu vµo u(t). Ph−¬ng ph¸p nµy

cÇn ®é chÝnh x¸c cao nªn th−êng ¸p dông trong phßng thÝ nghiÖm.

U

Z

E X §èi t−îng

Y Bé ®iÒu khiÓn

Trong ®Ò tµi nµy ®èi t−îng ë ®©y lµ nhiÖt ®é dßng khÝ. Khi cã nguån cÊp

cho sîi ®èt, nhiÖt ®é cña sîi ®èt lµm nãng nguån kh«ng khÝ do qu¹t thæi tíi.

Trong khu«n khæ ®Ò tµi thùc hiÖn trong phßng thÝ nghiÖm nªn ta thùc hiÖn

theo ph−¬ng ph¸p thùc nghiÖm b»ng c¸ch: l¾p m¹ch ®iÒu khiÓn vµo ®èi t−îng,

khëi ®éng qu¹t giã ®Ó cho nã ho¹t ®éng ë mét tèc ®é æn ®Þnh. Sau ®ã ®ãng

trùc tiÕp nguån ®iÖn 220V lªn sîi ®èt. Theo nguyªn t¾c ®iÒu khiÓn Triac th×

®iÖn ¸p trªn t¶i thay ®æi tõ 0 ®Õn 220V t−¬ng øng víi gãc më thay ®æi tõ π vÒ

00 nghÜa lµ thêi gian kÝch xung sÏ thay ®æi tõ 10 - 0ms (do tÇn sè ®iÖn ¸p xoay

chiÒu ®Æt vµo Triac lµ 50Hz nªn chu kú lµ 1/50 = 0.02s = 20ms, suy ra nöa chu

kú tøc lµ tõ 0 ®Õn π lµ 10ms). Sau ®ã dïng ®ång hå bÊm gi©y ®Ó ®o tÝn hiÖu

®Çu ra. Nh− ta ®· biÕt, nÕu tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ hµm 1(t) th× tÝn hiÖu ®Çu ra lµ

hµm qu¸ ®é h(t). ë ®©y tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ hµm 10*1(t) nªn tÝn hiÖu ®Çu ra lµ

y(t). TÝn hiÖu ra thu ®−îc khi lµm thùc nghiÖm ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng sau:

Thêi

gian(s)

NhiÖt

®é(0C)

Thêi

gian(s)

NhiÖt

®é(0C)

Thêi

gian(s)

NhiÖt

®é(0C)

2.155 1 22.20 20 64.8 31

3.378 2 24.55 21 71.1 32

6.47 5 26.82 22 77.14 33

8 7 29.71 23 85.125 34

9.79 9 33.27 24 93.12 35

11.76 11 37.11 25 98.97 36

13.38 13 41.76 26 107.82 37

15.19 15 46.75 27 116.03 38

16.89 16 51.14 28 125.89 39

18.68 17 54.55 29 138.55 39

24.41 19 57.87 30

H×nh 4.2 - B¶ng gi¸ trÞ ®o ®−îc khi lµm thùc nghiÖm.

Dùa trªn sè liÖu ®o ®−îc b¶ng trªn ta vÏ ®−îc hµm qu¸ ®é thùc nghiÖm

nh− sau:

H×nh 4.3 - Hµm qu¸ ®é thùc nghiÖm y(t).

Dùa vµo ®å thÞ trªn, nÕu dÞch chuyÓn gèc to¹ ®é th× hµm y(t) ë ®©y gièng

hµm qu¸ ®é h(t) cña kh©u qu¸n tÝnh bËc mét. MÆt kh¸c theo kÕt qu¶ nghiªn

cøu cña mét sè ®Ò tµi th× nhiÖt lµ qu¸ tr×nh cã trÔ nªn hµm truyÒn cña ®èi

t−îng sÏ lµ kh©u qu¸n tÝnh bËc nhÊt cã trÔ. Víi viÖc ®o trªn ta kh«ng thÓ biÕt

chÝnh x¸c ®−îc thêi gian trÔ lµ bao nhiªu nªn lÊy thêi gian trÔ τ b»ng c¸ch lÊy

nhiÖt ®é thay ®æi tõ 0 - 10 b»ng thêi gian thay ®æi tõ 1 - 20 (tøc lµ thêi gian tõ

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 50 100 150Thời gian

Nhiệt

độ

0 - 10 = 3,378 - 2,155 = 1,223s) => τ = 2,155 - 1,223 = 0.8(s). Nh− vËy hµm

truyÒn ®¹t cña ®èi t−îng cã d¹ng:

Ts

ksG+

=1

)( e sτ− = Ts

k+1 e s.8,0−

§Ó x¸c ®Þnh T vµ k ta lµm nh− sau:

* Khi tÝn hiÖu vµo lµ hµm 1(t)

Tõ H(s) = ssG )( chuyÓn ®æi Laplace ng−îc ta cã h(t) = k(1- eT

t−

).

Vµ nh− vËy ë thêi ®iÓm T th× h(T)= )1( 1ek −− ≈ 0,632.k

Nãi c¸ch kh¸c, t¹i ®óng thêi ®iÓm T hµm sè h(t) sÏ ®¹t ®−îc 63,2% gi¸

trÞ cùc ®¹i.

Ta ®i ®Õn x¸c ®Þnh T nh− sau:

• KÎ ®−êng tiÖm cËn víi h(t) t¹i t = ∞ ®Ó cã k = h(∞)

• X¸c ®Þnh ®iÓm cã tung ®é b»ng 0,632.k cña h(t).

• Hoµnh ®é cña ®iÓm võa x¸c ®Þnh chÝnh lµ tham sè T cÇn t×m.

* Khi tÝn hiÖu vµo lµ hµm A*1(t).

Do tÝn tuyÕn tÝnh cña ®èi t−îng, ®¸p øng y(t) t¹i thêi ®iÓm T còng cã gi¸

trÞ ®óng b»ng 63,2% gi¸ trÞ cùc ®¹i y(∞) cña nã. Nh− vËy thuËt to¸n trªn vÉn

®−îc ¸p dông khi tÝn hiÖu vµo lµ hµm A*1(t) nh− sau:

• KÎ tiÖm cËn víi y(t) t¹i t ->∞ ®Ó cã y(∞), sau ®ã suy ra: k =A

y )(∞

• X¸c ®Þnh ®iÓm cã tung ®é b»ng 0,632.y(∞) cña y(t).

• Hµnh ®é cña ®iÓm cÇn x¸c ®Þnh chÝnh lµ tham sè T cÇn t×m.

Víi ®å thÞ trªn y(∞) = 39 => k = 39/10 = 3,9.

Sau kho¶ng thêi gian T, tÝn hiÖu ®Çu ra y(t) sÏ ®¹t ®−îc gi¸ trÞ xÊp xØ b»ng

63,2% gi¸ trÞ cùc ®¹i y(∞) cña nã, tøc lµ khi ®ã nã cã gi¸ trÞ: 0,632.y(∞) =

24,468.

=> T = 36(s)

Nh− vËy hµm truyÒn cña ®èi t−îng lµ: G(s) = e s

s8,0

3619,3 −

+

4.2. Chän vµ x¸c ®Þnh th«ng sè bé ®iÒu chØnh.

4.2.1. Chän bé ®iÒu chØnh.

Mçi mét hÖ thèng ®iÒu khiÓn tù ®éng ®Òu cÇn ph¶i æn ®Þnh vµ chÝnh x¸c.

§Ó hÖ thèng æn ®Þnh chóng ta ph¶i tæng hîp hÖ thèng. ViÖc tæng hîp hÖ thèng

cã thÓ thùc hiÖn b»ng nhiÒu ph−¬ng ph¸p nh− lµ thay ®æi th«ng sè cña hÖ

thèng hoÆc thay ®æi cÊu tróc cña hÖ thèng b»ng çch l¾p thªm vµo ®ã çc bé

®iÒu chØnh. Cã nh÷ng hÖ thèng ®iÒu khiÓn dï thay ®æi th«ng sè ®Õn møc nµo

còng kh«ng lµm nã æn ®Þnh ®−îc. V× vËy ta nªn sö dông ph−¬ng ph¸p thay ®æi

cÊu tróc cña hÖ thèng. Sau ®©y lµ mét sè bé ®iÒu chØnh ®iÓn h×nh ®ã:

* Bé ®iÒu chØnh tû lÖ (P).

* Bé ®iÒu chØnh tÝch ph©n (I).

* Bé ®iÒu chØnh tû lÖ tÝch ph©n (PI).

* Bé ®iÒu chØnh vi ph©n (D).

* Bé ®iÒu chØnh tû lÖ vi ph©n (PD).

* Bé ®iÒu chØnh tû lÖ vi tÝch ph©n (PID).

Tr−íc khi chän bé ®iÒu chØnh ta cÇn hiÓu kh¸i niÖm sai lÖch tÜnh lµ g×. Sai

lÖch tÜnh x¸c ®Þnh ®é chÝnh x¸c tÜnh cña hÖ. Sai lÖch tÜnh ®−îc tÝnh theo ®Þnh

lý tíi h¹n: ( ) ==∞>−

teetss lim

0)(.lim

>−ssEs

H×nh 4.4 cã nªu ¶nh h−ëng cña çc bé ®iÒu chØnh kh¸c nhau ®èi víi sai lÖch

e(t) cña hÖ:

H×nh 4.4 - ¶nh h−ëng cña c¸c bé ®iÒu chØnh ®èi víi sai lÖch e(t)

a) Kh«ng cã bé ®iÒu chØnh.

b) Bé ®iÒu chØnh tû lÖ P.

c) Bé ®iÒu chØnh tÝch ph©n I.

d) Bé ®iÒu chØnh tû lÖ tÝch ph©n PI.

e) Bé ®iÒu chØnh tû lÖ vi ph©n PD.

f) Bé ®iÒu chØnh tû lÖ vi tÝch ph©n PID.

Trong c¸c bé ®iÒu chØnh trªn th× bé ®iÒu chØnh tû lÖ lµ ®¬n gi¶n nhÊt, t¸c

®éng nhanh nh−ng nã kh«ng triÖt tiªu ®−îc sai lÖch tÜnh v× hÖ sè khuÕch ®¹i

cao qu¸ sÏ lµm hÖ thèng mÊt æn ®Þnh.

Víi bé ®iÒu chØnh I th× nã cã thÓ triÖt tiªu ®−îc sai lÖch tÜnh. Nh−ng tÝn

hiÖu ®iÒu khiÓn chËm so víi sai lÖch 900 nªn hÖ thèng mÊt æn ®Þnh. V× vËy mµ

®iÒu chØnh I vµ P kh«ng ®−îc sö dông réng r·i mµ ph¶i kÕt hîp P vµ I thµnh bé

®iÒu chØnh PI.

§èi víi bé ®iÒu chØnh vi ph©n th× còng gièng nh− bé P lµ sÏ cã sai lÖch

tÜnh vµ hÖ thèng sÏ mÊt æn ®Þnh khi cã nhiÔu t¸c ®éng nªn ta còng kh«ng sö

dông bé ®iÒu chØnh D ®¬n thuÇn mµ th−êng kÕt hîp víi bé ®iÒu khiÓn P =>

PD vµ PI =>PID. Thµnh phÇn vi ph©n D lµm t¨ng nhanh tèc ®é t¸c ®éng do

a)

b)

c)

d)

e)

f)

t

t

t

t

t

t

e(t)

kh©u vi ph©n cho ®Çu ra sím pha so víi ®Çu vµo gãc Π/2. Tuy nhiªn quy luËt

PD kh«ng lµm gi¶m sai lÖch tÜnh. V× vËy trong c«ng nghiÖp th−êng sö dông

trong hÖ thèng ®ßi hái t¸c ®éng nhanh. Bé ®iÒu chØnh PID lµ bé ®iÒu chØnh kÕt

hîp ®−îc −u ®iÓm cña c¶ 3 bé ®iÒu chØnh P,I,D. Tuy nhiªn bé ®iÒu chØnh nµy

sÏ rÊt phøc t¹p nªn ng−êi ta th−êng hay sö dông bé ®iÒu khiÓn PD,PI.

Thùc tÕ bé ®iÒu khiÓn PD ®−îc dïng trong ®iÒu khiÓn ng−êi m¸y, tay

m¸y; cßn PI ®−îc dïng trong ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh nh− nhiÖt ®é, ¸p suÊt lùc.

V× vËy trong ®Ò tµi nµy chóng t«i chän bé ®iÒu chØnh PI.

4.2.2. X¸c ®Þnh th«ng sè bé ®iÒu chØnh.

Hµm truyÒn cña bé ®iÒu chØnh PI lµ: GPI(s) = Kp

TT

i

i

ss

..1+

S¬ ®å hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®−îc vÏ l¹i nh− sau:

Th«ng th−êng th«ng sè tèi −u ®−îc chän lµ: Ti = T = 36

Hµm truyÒn cña hÖ hë ®−îc chän lµ: W(s) = Gc(s)*G(s) = e s

TsK τ−1 víi K1= Kp.K

M«®un vµ pha ®−îc x¸c ®Þnh nh− ë h×nh IV.2.2 vµ b»ng: |W(jω)| = T

Kω

1

ϕ = -ωτ - 2π

Z

Y U X E e s

TsK τ−

+1 Kp

TT

i

i

ss

..1+

H×nh 4.5 - §Æc tÝnh tÇn biªn pha cña hÖ thèng.

NÕu ®é dù tr÷ æn ®Þnh vÒ biªn ®é ®−îc chän lµ 0,5 ( ®é dù tr÷ æn ®Þnh vÒ biªn

®é x¸c ®Þnh bëi tû sè cña hÖ sè khuÕch ®¹i giíi h¹n kg víi hÖ sè khuÕch ®¹i

hiÖn hµnh: β = ( ) ||1

πωjWkkg = ); øng víi gãc lÖch pha -π = -ω π τ - 2

π

Tõ ®ã : : |W(jω π )| =

τπ TK

.2

1

Víi ®é dù tr÷ æn ®Þnh nh− trªn ta cã: K1= Kp.K ≤ 4π

τT =

4π = 35,34

Kp ≤ 35,34: 3,9 = 9

VËy bé ®iÒu chØnh PI ®−îc chän nh− sau: GPI(s) = 9.s

s36

361+

§Ó thùc hiÖn hµm nµy trong vi ®iÒu khiÓn ta ph¶i tiÕn hµnh chuyÓn nã vÒ

ph−¬ng tr×nh sai ph©n b»ng c¸ch thay 11.2

+−

=zz

Ts víi T lµ thêi gian trÝch mÉu

(LÊy thêi gian trÝch mÉu lµ 1s) ta cã: G(z) = 17172

−−

zz

hay =)()(

zUzY

17172

−−

zz

Y(z).z - Y(z) = 72.U(z).z - 71U(z).

Y(z).z = 72.U(z).z - 71.U(z) + Y(z)

Víi Y(z) lµ tÝn hiÖu ra rêi r¹c vµ U(z) lµ tÝn hiÖu vµo rêi r¹c.

Theo tÝnh chÊt dÞch hµm gèc th× zz.Y(z) = Y(k+n)

Nh− vËy ta cã Y(k+1) = 72.U(k+1) - 71.U(k)+Y(k)

Ch¦¥ng V

lËp tr×nh

5.1. ThuËt to¸n ®iÒu khiÓn.

5.1.1. Ch−¬ng tr×nh chÝnh.

H×nh 5.1 - ThuËt to¸n ®o vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é buång sÊy.

5.1.2. Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh ®äc A/D. KÕt thóc

§iÒu khiÓn Thyristor

HiÓn thÞ nhiÖt ®é ®o vµ nhiÖt ®é ®Æt

HiÓn thÞ nhiÖt ®é ®oKey2 = 1

§äc ADC

Key1 = 1

NhiÖt ®é ®Æt ban ®Çu

B¾t ®Çu

HiÓn thÞ nhiÖt ®é ®Æt l¹i

T¨ng t0 ®Æt Gi¶m t0 ®Æt

Key3 = 1

H×nh 5.2 - Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh ®äc A/D

5.1.3. Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh t¨ng gi¶m nhiÖt ®é ®Æt.

H×nh 5.3 - Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh t¨ng gi¶m nhiÖt ®é ®Æt.

5.1.4. Gi¶i thuËt chuyÓn tõ sè nhÞ ph©n ra sè BCD.

B¾t ®Çu

§äc d÷ liÖu A/D

§æi d÷ liÖu ra sè BCD cÊt vµo RAM ë c¸c ®Þa chØ 30h,31h,32h

KÕt thóc

Key1=1

B¾t ®Çu

T0 ®Æt < 1000

Key2=1

T0 ®Æt >250

§

T¨ng nhiÖt ®é ®Æt lªn 1 ®¬n vÞ

Gi¶m nhiÖt ®é ®Æt xuèng 1 ®¬n vÞ

KÕt thóc

§

Vi xö lý th−êng lµm viÖc víi çc sè nhÞ ph©n. Tuy nhiªn khi l−u tr÷, khi

hiÓn thÞ hoÆc khi truyÒn gi÷a çc thiÕt bÞ çc gi¸ trÞ sè 0...9, thùc chÊt ta lµm

viÖc víi m· ascii cña çc sè ®ã,tøc lµ çc sè 30H... 39H. Nh− vËy ta thÊy trong

mét byte m· Ascii biÓu diÔn çc sè 0... 9 cã 4 bit thÊp øng víi m· BCD cña

chÝnh çc sè ®ã, 4 bit cao bao giê còng øng víi m· BCD cña sè 3 (0011B).

NÕu trong byte m· Ascii nµy ta thay 4 bit cao b»ng 0H th× ta thu ®−îc sè BCD.

Ng−îc l¹i nÕu thay 4 bit cña byte cao cña sè BCD b»ng 0011 th× ta thu ®−îc

m· Ascii cña sè ®ã. VËy ®Ó hiÓn thÞ vµ l−u tr÷ çc gi¸ trÞ ®äc ®−îc tõ ADC ta

cÇnchuyÓn çc sè nhÞ ph©n sang m· BCD vµ sau ®ã chuyÓn tõ BCD sang Ascii

b»ng çch céng sè BCD ®ã víi 30H.

ThuËt to¸n chuyÓn tõ sè nhÞ ph©n sang BCD nh− sau:

H×nh 5.4 - Gi¶i thuËt chuyÓn tõ sè nhÞ ph©n ra sè BCD.

5.1.5. Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn Triac.

B¾t ®Ç

Chia sè cÇn ®æi cho10 ®−îc sè d− lµ hµng ®¬n vÞ

Chia tiÕp kÕt qu¶ cho 10 ®−îc sè hµng chôc vµ tr¨m

CÊt kÕt qu¶ vµo bé nhí ë ®Þa chØ 30H, 31H, 32H

KÕt thóc

H×nh 5.5 - Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn Triac.

5.2. LËp tr×nh.

5.2.1. Ng«n ng÷ lËp tr×nh.

CPU chØ tÝnh to¸n trªn çc sè nhÞ ph©n víi tèc ®é rÊt cao. Tuy nhiªn,

®èi víi con ng−êi, nÕu ph¶i lËp tr×nh víi çc sè nhÞ ph©n th× thËt nhµm ch¸n vµ

chËm ch¹p.

Thêi kú ®Çu cña m¸y tÝnh lËp tr×nh viªn ph¶i viÕt ch−¬ng tr×nh d−íi d¹ng

ng«n ng÷ m¸y (chØ gåm çc sè 0 vµ 1). MÆc dï sè thËp lôc ph©n (sè Hexa) ®·

biÓu diÔn kh¸ hiÖu qu¶ sè nhÞ ph©n, song lµm viÖc trªn m· m¸y vÉn lµ c«ng

viÖc kh¸ nÆng nhäc ®èi víi con ng−êi. Cuèi cïng hîp ng÷ ®· ®−îc x©y dùng,

trong ®ã cã sö dông çc tõ gîi nhí vµ cïng víi nh÷ng ®Æc tÝnh kh¸c n÷a, hîp

ng÷ ®· gióp cho viÖc lËp tr×nh dÔ dµng vµ Ýt lçi h¬n. Çc ch−¬ng tr×nh hîp ng÷

cÇn ®−îc dÞch ra d¹ng m· m¸y nhê mét ch−¬ng tr×nh ®−îc gäi lµ tr×nh hîp

dÞch. Hîp ng÷ ®−îc coi lµ mét ng«n ng÷ bËc thÊp v× nã cã quan hÖ trùc tiÕp

víi cÊu tróc bªn trong cña cña CPU. §Ó lËp tr×nh hîp ng÷ lËp tr×nh viªn

§§

S

Sau 1s

S

Gi÷ nguyªn gãc më Triac

TÝnh to¸n ®Ó t¨ng gãc më Triac

Cho gãc më Triac ban ®Çu

TÝnh to¸n ®Ó gi¶m gãc më Triac

T0 ®o < T0 ®Æt)

th−êng n¾m v÷ng tÊt c¶ çc thanh ghi cña CPU, kÝch th−íc cña chóng còng

nh− çc chi tiÕt liªn quan kh¸c.

Ngµy nay, ta cã thÓ sö dông çc ng«n ng÷ lËp tr×nh kh¸c nhau nh−

Basic, Pascal, C, C++, Java vµ nhiÒu ng«n ng÷ kh¸c. Çc ng«n ng÷ nµy lµ

nh÷ng ng«n ng÷ bËc cao v× lËp tr×nh viªn kh«ng cÇn ph¶i t−¬ng t¸c víi çc chi

tiÕt bªn trong CPU. Çc ng«n ng÷ bËc cao ®−îc dÞch ra m· m¸y b»ng mét

ch−¬ng tr×nh gäi lµ tr×nh biªn dÞch. Tuy nhiªn khi lËp tr×nh b»ng ng«n ng÷ cao

th−êng tèn nhiÒu bé nhí h¬n vµ tèc ®é xö lý cña chÝp sÏ chËm h¬n. V× vËy

trong ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông hîp ng÷.

5.2.2. CÊu tróc cña hîp ng÷.

Mét ch−¬ng tr×nh hîp ng÷ bao gåm mét chuçi çc dßng lÖnh hîp ng÷ .

Mét lÖnh hîp ng÷ bao gåm mét tõ gîi nhí vµ tuú theo lÖnh mµ sau ®ã cã mét

hoÆc hai to¸n h¹ng. Tõ gîi nhí lµ lÖnh yªu cÇu CPU thùc hiÖn cßn çc to¸n

h¹ng lµ çc d÷ liÖu cÇn thao t¸c.

Sau ®©y lµ mét vÝ dô vÒ ch−¬ng tr×nh hîp ng÷:

ORG 0H;

MOV R5,#25H

MOV R7,#34H

MOV A,#0

ADD A,R5

ADD A,R7

ADD A,#12H

HERE: SJMP HERE

END

Ch−¬ng tr×nh trªn ®©y lµ mét chuçi çc c©u lÖnh, trong ®ã cã çc lÖnh hîp

ng÷ nh− ADD, MOV.. vµ çc chØ dÉn. LÖnh hîp ng− lu«n yªu cÇu CPU thùc

hiÖn mét nhiÖm vô , cßn chØ dÉn cã nhiÖm vô h−íng dÉn cho hîp ng÷ chø

kh«ng yªu cÇu CPU thùc hiÖn hµnh ®éng nµo. ë vÝ dô trªn th× ADD, MOV lµ

lÖnh cßn ORG vµ END lµ chØ dÉn. Nh− vËy mét ch−¬ng tr×nh hîp ng÷ lu«n

®−îc b¾t ®Çu vµ kÕt thóc b»ng çc chØ dÉn.

*Çc chØ dÉn cña hîp ng÷:

• Ch� d�n include

�©y là ch� d�n cho ch��ng tr×nh d�ch bi�t n�i l�u gi� th� vi�n çc

thanh ghi .

CÊu tróc:

#include <th� vi�n b�n c�n s� d�ng>

Khi viÕt ch��ng tr×nh cho MCS51

#include <sfr51.inc>

• Ch� d�n ORG : Ch� d�n này gióp cho ch��ng tr×nh d�ch bi�t ��c m·

l�nh theo sau ch� d�n này.

��c ghi vào t� ��a ch� nào trong ROM.

• Ch� d�n END: Ch� d�n này th«ng b¸o cho ch��ng tr×nh d�ch bi�t

ch��ng tr×nh ®· k�t thóc.

• ChØ dÉn EQU: §−îc dïng ®Ó ®Þnh nghÜa mét h»ng sè. ChØ dÉn EQU

kh«ng sö dông « nhí ®Ó cÊt d÷ liÖu, mµ thùc hiÖn g¸n mét h»ng sè cho nh·n

sao cho khi nh·n xuÊt hiÖn trong ch−¬ng tr×nh th× gi¸ trÞ h»ng sè sÏ ®−îc thay

thÕ cho nh·n.

• ChØ dÉn DB: DB lµ chØ dÉn d÷ liÖu 8 bit vµ ®−îc sö dông hÕt søc réng

r·i khi lËp tr×nh hîp ng÷, 8 bit d÷ liÖu ®−îc ®Þnh nghÜa cã thÓ ë d¹ng thËp

ph©n, nhÞ ph©n , Hexa hay Ascii. §èi víi d÷ liÖu thËp ph©n th× cã “D” sau sè

thËp ph©n, sè nhÞ ph©n th× cã ch÷ “B” vµ d÷ liÖu d¹ng Hexa th× cã ch÷ “H” vµ

dï d÷ liÖu ë d¹ng nµo th× hîp ng÷ lu«n chuyÓn vÒ d¹ng hexa.

§Ó lËp tr×nh cho 8051 cã rÊt nhiÒu phÇn mÒm nh−ng çc lËp tr×nh

khuyªn lµ khi lËp tr×nh cho 8051 nªn sö dông phÇn mÒm Reads51. Sau khi

ch¹y file reads51.exe ta cã giao diÖn cña reads51 sau ®ã vµo Project chän

New project vµ ®Æt tªn sau ®ã nhÊn ok. TiÕp theo nhÊn chuét ph¶i vµo tªn vµ

chän Create New Module ®Æt tªn vµ lùa chän ng«n ng÷ lËp tr×nh. Sau khi lËp

tr×nh xong nhÊn F2 ®Ó dÞch ra file Hex

Giao diÖn cña Read51 nh− sau:

H×nh 5.6 - Giao diÖn cña Reads51.

Sau khi lËp tr×nh vµ dÞch ch−¬ng tr×nh xong ta tiÕn hµnh n¹p ch−¬ng

tr×nh vµo chÝp. §Ó n¹p ch−¬ng tr×nh cho bÊt kú mét chÝp vi ®iÒu khiÓn nµo th×

®Òu cÇn cã mét ch−¬ng tr×nh ®Ó n¹p. §èi víi hä 8051 phÇn mÒm ®−îc sö dông

phæ biÕn ®ã lµ EZDL víi c¸c phiªn b¶n EZDL.4, EZDL.4.1, EZDL.4.2.

Sau khi ch¹y file EZDL.4.1.exe nhÊn vµo send, chän file cÇn n¹p cã

®u«i .hex vµ ok, thÕ lµ ch−¬ng tr×nh sÏ ®−îc n¹p vµo chÝp

Giao diÖn cña phÇn mÒm n¹p chÝp cña 8051 nh− sau:

H×nh 5.7 - Giao diÖn cu¶ phÇn mÒm EZDL.4.1.

Sau ®©y lµ ch−¬ng tr×nh ®o vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy:

5.2.3. Ch−¬ng tr×nh ®o vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t.

; ------------- READS51 generated header --------------

; created : 15:56:56, Friday, November 25, 2005

; -----------------------------------------------------

; CHUONG TRINH DIEU KHIEN NHIET DO KHI SAY NONG SAN DANG HAT

; SVTH : NGUYEN THI THU HIEN - LOP TDH46

; GVHD : Ths.NGUYEN THI HOAI SON

#include <sfr51.inc>

ORG 0000H

LJMP MAIN

ORG 0003H

LJMP Interrupt0

ORG 0013H

LJMP Interrupt1 ; Nhay den ngat ngoai INT1

; Chuong trinh chinh

MAIN:

MOV R7,#50

MOV P0,#0ffh ; Chon P0 lam cong vao

MOV IE,#10000110B ; Cho phep ngat ngoai 0,1

MOV IP,#00000001B ; Uu tien ngat mgoai0

MOV R5,#0 ; De dem so ngat 0 xay ra

MOV R4,#00h ; Thanh ghi thap cua T0

MOV R3,#DCh ; Thanh ghi cao cua T0

ACALL Display

Back:

MOV A,#CBh

ACALL Command

CLR P1.4 ; Cho CS = 0 de kich hoat chip

CLR P1.3

nop

nop

nop

SETB P1.3 ; Gui xung thap len cao toi WR de bat dau chuyen doi

Here1:

JB P3.7,Here1 ;Cho ket thuc chuyen doi khi INT=0

CLR P1.2 ; Ket thuc chuyen doi cho phep doc du lieu RD=0

MOV R6,P0 ; Luu tru gia tri doc duoc tu ADC

MOV A,P0 ; Doc du lieu vao A

ACALL Ascii ; Chuyen doi tu so Hexa ra ma Ascii

ACALL Delay

SETB P1.2

SJMP Back

; Chuong trinh con hien thi len LCD nhiet do dat va nhiet do lo say

Display:

Acall LCD_init

ACALL Ndodat

ACALL Ndolo

RET

; Chuong trinh con tao tre

Delay:

MOV R0,#FFH

Delay1:

MOV R1,#FFH

Delay2:

NOP

NOP

DJNZ R1,Delay2

DJNZ R0,Delay1

RET

; Chuong trinh con khoi tao LCD

LCD_init:

MOV A,#38H ; LCD 2 dong ma tran 5x7

ACALL Command ; Goi chuong trinh con lenh

MOV A,#0CH ; Bat hien thi, tat con tro

ACALL Command

MOV A,#01H ; Xoa man hinh

ACALL Command

MOV A,#06H ;Dich hien thi sang phai

ACALL Command

MOV A,#80H ; Dua con tro tro ve dau dong thu nhat

ACALL Command

RET

; Chuong trinh con hien thi nhiet do dat

Ndodat:

MOV R1,#11

MOV DPTR,#STR1

Read1:

CLR A ; Xoa A

MOVC A,@A+DPTR ; Xuat mot ki tu

ACALL Datastr

INC DPTR

DJNZ R1,Read1

MOV A,R7

ACALL Ascii

RET

; Chuong trinh con hien thi nhiet do lo say

Ndolo:

MOV A,#C0H ; Dua con tro ve dau dong thu 2

ACALL Command ; Xuat lenh

MOV R1,#11

MOV DPTR,#STR2

Read2:

CLR A ; Xoa A

MOVC A,@A+DPTR ; Xuat mot ki tu

ACALL Datastr

INC DPTR ; Tang Dptr

DJNZ R1,Read2

RET

; Chuong trinh de LCD thuc hien lenh

Command:

ACALL Ready

MOV P2,A ; Dua du lieu thanh ghi A ra cong P2

CLR P3.5 ; RS = 0, Cho phep thu hien lenh

CLR P3.6 ; RW = 0, Cho phep ghi lenh

SETB P3.4; E = 1

CLR P3.4 ; E = 0

RET

; Chuong trinh de LCD viet du lieu

Datastr:

ACALL Ready

MOV P2,A ; Dua du lieu thanh ghi A ra cong P2

SETB P3.5; RS =1, Cho phep lam viec voi du lieu

CLR P3.6 ; RW = 0, Cho phep ghi du lieu

SETB P3.4; E = 1

CLR P3.4 ; E = 0

RET

; Chuong trinh kiem tra LCD da thuc hien xong lenh chua

Ready:

SETB P2.7; LCD dang ban

CLR P3.5 ; RS=0

SETB P3.6; RW=1

Back1:

CLR P3.4 ; E=0

SETB P3.4 ; E=1

JB P2.7,Back1 ;P2.7#0 quay ve BACK1

RET

; Chuong trinh chuyen doi tu so nhi phan ra ma Ascii

Ascii:

; Chuyen doi tu so nhi phan ra BCD va luu vao o nho co dia chi

;30H,31H,32H

MOV B,#10

DIV AB

MOV R2,A

MOV 32H,B

MOV A,R2

MOV B,#10

DIV AB

MOV 31H,B

MOV 30H,A

; Chuyen tu BCD ra Acsii va cho hien thi len LCD

MOV A,30H

ORL A,#30H

ACALL Datastr

MOV A,31H

ORL A,#30H

ACALL Datastr

MOV A,32H

ORL A,#30H

ACALL Datastr

RET

; Chuong trinh vi dieu khien lam viec khi co ngat ngoai INT0

ORG 100H

Interrupt0:

; dieu khien thyristor

; R6 luu tru gia tri tu ADC

; R7 luu tru gia tri nhiet do dat

SETb P1.5

MOV TMOD,#01 ; Chon Timer0 che do 1 (16bit)

ACALL NapT0

ACALL DelayT0

CLR P1.5; Kich thyristor

CLR C; Xoa co nho De chi tru R7 cho R6 (khong phai tru cho co nho)

MOV A,R7; Dua noi dung R7 vao A

SUBB A,R6; Tru noi dung thanh ghi A cho noi dung thanh ghi R6 va co nho

JNZ next1; Neu R6=R7 thi giu nguyen goc mo truoc do

SJMP Wait

Next1: JNC next2 ; Co nho khong duoc dat (R6 > R7)

; R6 <R7, Giam goc mo triac

Next2:; Tang goc mo triac

NapT0: MOV TL1,R4

MOV TH1,R3

Wait: RETI

DelayT0:

SETB TR0 ; Khoi dong Timer0

AGAIN : JNB TF0,AGAIN; Kiem tra co bo dinh thoi

CLR TR0 ; Dung Timer0

CLR TF0 ; Xoa co bo dinh thoi 0

RET

; Chuong trinh VDK lam viec khi co ngat ngoai INT1

ORG 200H

Interrupt1:

Start: MOV A,P1

ACALL Delay ; Goi chuong trinh tao tre

ANL A,#11000000B

CJNE A,#00000000B,Case1 ; Neu la phim tang thi thuc hien tang nhiet

;do dat

CJNE R7,#100,Tang

SJMP Jump1

Tang:

INC R7 ; Tang gia tri trong thanh ghi R7

Jump1: ACALL LCD_init

ACALL Ndodat

case1:

CJNE A,#01000000B,Case2 ;Neu la phim giam thi thuc hien giam nhiet

;do dat

CLR C

MOV A,R7

SUBB A,R6

CJNE A,#0,Giam

SJMP Jump2

Giam:

DEC R7 ; Giam gia tri trong thanh ghi R7

Jump2: ACALL LCD_init

ACALL Ndodat ; Goi chuong trinh hien thi nhiet do dat

Case2:CJNE A,#10000000B,Start ; Neu la phim lua chon thi hien thi nhu ban

;dau khoi dong

ACALL Ndolo

RETI

STR1: DB "N DO DAT :"

STR2: DB "N DO BUONG:"

END

Ch−¬ng 6

KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ

6.1. KÕt luËn.

Sau bèn th¸ng thùc hiÖn víi nhiÒu cè g¾ng vµ nç lùc cña b¶n th©n cïng

víi sù h−íng dÉn tËn t×nh cña c« NguyÔn ThÞ Hoµi S¬n, thÇy NguyÔn V¨n

Hång, ®Õn nay b¸o ço tèt nghiÖp cña em ®· hoµn thµnh ®óng thêi gian qui

®Þnh vµ ®óng yªu cÇu ®Æt ra lµ thiÕt kÕ mét m¹ch ®o, ®iÒu khiÓn vµ hiÓn thÞ

nhiÖt ®é khÝ sÊy dïng vi ®iÒu khiÓn.

§Ó thùc hiÖn ®−îc yªu cÇu trªn em ®· nghiªn cøu, t×m hiÓu nh÷ng vÊn ®Ò

vÒ vi ®iÒu khiÓn, vi xö lý, çc ph−¬ng ph¸p ®o nhiÖt ®é, çc ph−¬ng ph¸p

chuyÓn ®æi tõ t−¬ng tù sang sè vµ çc vÊn ®Ò kh¸c liªn quan ®Õn ®Ò tµi.

Néi dung chÝnh cña ®Ò tµi bao gåm nh÷ng phÇn chÝnh sau:

* PhÇn kiÕn thøc:

• Nghiªn cøu bé vi ®iÒu khiÓn 8051.

• Nghiªn cøu vÒ bé hiÓn thÞ LCD.

• ChuyÓn ®æi t−¬ng tù sang sè.

• §o nhiÖt ®é.

• §iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy.

* PhÇn thiÕt kÕ thi c«ng:

• X©y dùng s¬ ®å khèi toµn m¹ch.

• ThiÕt kÕ m¹ch nguyªn lý vµ m¹ch in.

• X©y dùng s¬ ®å gi¶i thuËt.

• ViÕt ch−¬ng tr×nh.

• Thi c«ng l¾p r¸p vµ kiÓm tra.

Trªn ®©y lµ néi dung mµ em ®· thùc hiÖn ®−îc trong b¸o ço nµy. Theo

nhËn ®Þnh chñ quan cña b¶n th©n th× b¸o ço nµy ®· tr×nh bµy t−¬ng ®èi ®Çy

®ñ çc néi dung, kiÕn thøc liªn quan, gi¶i quyÕt ®−îc nh÷ng yªu cÇu ®Æt ra.

Tuy nhiªn do thêi gian còng nh− tr×nh ®é chuyªn m«n cã h¹n ch¾c ch¾n

sÏ kh«ng tr¸nh khái thiÕu sãt em mong ®−îc sù ®ãng gãp ý kiÕn cña thÇy c«

vµ çc b¹n.

6.2. §Ò nghÞ.

§Ó ®Ò tµi nµy thªm phong phó vµ t¨ng hiÖu qu¶ sö dông th× cÇn ®¸p øng

®−îc nh÷ng yªu cÇu sau:

* Cã thÓ giao tiÕp víi m¸y tÝnh ®Ó ®iÒu khiÓn khèng chÕ ®−îc nhiÖt ®é.

* ThiÕt kÕ phÇn ®iÒu khiÓn tèc ®é qu¹t trong hÖ thèng sÊy.

Em mong r»ng ®Ò tµi nµy sÏ ®−îc çc b¹n sinh viªn kho¸ sau tiÕp tôc

thùc hiÖn çc yªu cÇu trªn vµ kh¾c phôc nh÷ng thiÕu sãt cña ®Ò tµi ®Ó t¹o ra

mét s¶n phÈm cã chÊt l−îng cao phôc vô cho s¶n xuÊt n«ng nghiÖp nãi riªng

vµ ®êi sèng x· héi nãi chung.

Tµi liÖu tham kh¶o

1. CÊu tróc vµ lËp tr×nh hä vi ®iÒu khiÓn 8051.

Tg: NguyÔn T¨ng C−êng - Phan Quèc Th¾ng

NXB KH & KT - 2003

2. Hä vi ®iÒu khiÓn 8051

Tg: Tèng V¨n On - Hoµng §øc H¶i

NXB Lao §éng - X· Héi - 2000

3. Kü ThuËt Vi xö lý

Tg: Phan ThÕ Minh

NXB Gi¸o dôc – 1997

4. §iÖn tö c«ng suÊt

Tg: Bé m«n ®iÖn- Khoa c¬ ®iÖn

Tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp I Hµ Néi

5. §iÖn tö c«ng suÊt

Tg: NguyÔn BÝnh

NXB Gi¸o dôc - 1998

6. C¬ së kü thuËt ®iÖn tö sè

Tg: §ç Xu©n Thô - Vò §øc Thä


7. Kü thuËt ®iÖn tö

Tg: §ç Xu©n Thô


8. C«ng nghÖ n«ng s¶n

§¹i häc N«ng nhgiÖp I - 1999

9. M¸y thu ho¹ch n«ng nghiÖp.

Tg: Ph¹m Xu©n V−îng

NXB KH & KT - 1991

9. §o l−êng vµ ®iÒu khiÓn

Tg: Ng« Diªn TËp

NXB KH & KT - 2000

10. NhËn d¹ng hÖ thèng ®iÒu khiÓn

Tg: NguyÔn Do·n Ph−íc - Phan Xu©n Minh

NXB KH & KT - 2001

11. Lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng

Tg: Ph¹m C«ng Ng«

NXB KH & KT - 2000

12. Lý thuyÕt ®iÒu khiÓn tù ®éng hÖ tuyÕn tÝnh

Tg: PGS.TS. NguyÔn Th−¬ng Ng«

NXBKH & KT - 2000

Vµ mét sè trang Web:

Trang web : dientuvietnam.net

Trang web : diendandientu.com.vn

Trang web : diendansinhvien.com

Trang web : tudongdieukhien.com.vn

Trang web : google.com.vn

Phô lôc

H×nh 1 - M¹ch tù ®éng ®o, ®iÒu khiÓn vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é khÝ sÊy

H×nh 2 - S¬ ®å nguyªn lý m¹ch m« pháng khi nhÊn phÝm t¨ng.

H×nh 3 - S¬ ®å nguyªn lý m¹ch m« pháng khi nhÊn phÝm gi¶m.

H×nh 4 - M¹ch hiÓn thÞ khi nhÊn phÝm chän.

Môc lôc

Më ®Çu.............................................................................................................. 1

Ch−¬ng 1: Tæng quan chung vÒ sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t

1.1. C«ng nghÖ sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t ...................................................... 3

1.1.1 C¬ së vËt lý cña qu¸ tr×nh sÊy. ......................................................... 3

1.1.2. C¸c ph−¬ng ph¸p sÊy. ..................................................................... 7

1.1.2.1. SÊy tù nhiªn............................................................................... 8

1.1.2.2. SÊy nh©n t¹o.............................................................................. 9

1.1.3. HÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t. ................................................... 9

1.1.3.1. §Æc ®iÓm chung cña hÖ thèng sÊy n«ng s¶n d¹ng h¹t. .......... 9

1.1.3.2. TÝnh chÊt chung cña vËt liÖu sÊy. ......................................... 11

1.2. Kh¶o s¸t mét sè thiÕt bÞ sÊy. .............................................................. 12

1.2.1. ThiÕt bÞ sÊy ë ViÖt Nam. ................................................................ 12

1.2.1.1. ThiÕt bÞ sÊy kiÓu hÇm.............................................................. 13

1.2.1.2. ThiÕt bÞ sÊy b¨ng t¶i................................................................ 13

1.2.2. ThiÕt bÞ sÊy trªn thÕ giíi................................................................ 15

1.3. KÕt luËn vµ gi¶i ph¸p.......................................................................... 16

Ch−¬ng 2: Hä vi §iÒu khiÓn 8051 ............................................................... 18

2.1. Giíi thiÖu chung vÒ vi ®iÒu khiÓn. .................................................... 18

2.2. Tæng quan vÒ hä 8051......................................................................... 19

2.2.1 LÞch sö ph¸t triÓn cña hä 8051. ................................................... 19

2.2.2. S¬ ®å khèi cña bé vi ®iÒu khiÓn 8051........................................... 20

2.3. Vi ®iÒu khiÓn AT89C52...................................................................... 21

2.3.1. S¬ ®å khèi. .................................................................................... 22

2.3.2. M« t¶ chøc n¨ng c¸c ch©n............................................................ 23

2.3.3. Tæ chøc bé nhí. ............................................................................ 27

2.3.4. Bé ®Õm, bé ®Þnh thêi cña AT89C52. ............................................ 32

2.3.5. Ng¾t cña 8051. ............................................................................... 37

2.3.6. TËp lÖnh cña 8051. ........................................................................ 42

2.3.6.1. Nhãm lÖnh xö lý sè häc. ........................................................ 43

2.3.6.2. Nhãm lÖnh logic. .................................................................... 44

2.3.6.3. Nhãm chuyÓn d÷ liÖu............................................................. 45

2.3.6.4. Nhãm lÖnh chuyÓn ®iÒu khiÓn. ............................................. 46

Ch−¬ng 3: ThiÕt kÕ hÖ thèng ®o, hiÓn thÞ vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy

sö dông vi ®iÒu khiÓn AT89C52................................................................... 48

3.1 S¬ ®å khèi cña hÖ thèng . .................................................................... 48

3.1.1. Khèi xö lý trung t©m. ................................................................... 48

3.1.2. ChuyÓn ®æi ADC............................................................................ 49

3.1.3. Khèi ®o nhiÖt ®é. ........................................................................... 53

3.1.4. Khèi hiÓn thÞ. ................................................................................. 56

3.1.5. Khèi phÝm vµ m∙ ho¸. ................................................................... 58

3.1.6. M¹ch c«ng suÊt. ............................................................................ 61

3.2. S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å m¹ch in cña hÖ thèng............................... 61

3.2.1. S¬ ®å nguyªn lý.............................................................................. 62

3.2.2. S¬ ®å m¹ch in. ............................................................................... 64

3.3. Mét sè thµnh phÇn kh¸c..................................................................... 64

3.3.1. Nguån nu«i. ................................................................................... 64

3.3.2. Bé nhí ®Æc biÖt. ............................................................................. 65

3.3.3. RS232 vµ MAX232. ....................................................................... 65

Ch¦¥ng 4: Tæng hîp hÖ thèng ®iÒu chØnh nhiÖt ®é khÝ sÊy..................... 66

4.1. M« h×nh to¸n häc m« t¶ ®èi t−îng. ................................................... 67

4.2. Chän vµ x¸c ®Þnh th«ng sè bé ®iÒu chØnh......................................... 71

4.2.1. Chän bé ®iÒu chØnh. ...................................................................... 71

4.2.2. X¸c ®Þnh th«ng sè bé ®iÒu chØnh. ................................................. 73

Ch¦¥ng V: lËp tr×nh .................................................................................... 76

5.1. ThuËt to¸n ®iÒu khiÓn. ....................................................................... 76

5.1.1. Ch−¬ng tr×nh chÝnh....................................................................... 76

5.1.2. Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh ®äc A/D.................................................. 76

5.1.3. Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh t¨ng gi¶m nhiÖt ®é ®Æt. ......................... 77

5.1.4. Gi¶i thuËt chuyÓn tõ sè nhÞ ph©n ra sè BCD............................... 77

5.1.5. Gi¶i thuËt ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn Triac.................................... 78

5.2. LËp tr×nh.............................................................................................. 79

5.2.1. Ng«n ng÷ lËp tr×nh. ....................................................................... 79

5.2.2. CÊu tróc cña hîp ng÷.................................................................... 80

5.2.3. Ch−¬ng tr×nh ®o vµ ®iÒu khiÓn nhiÖt ®é khÝ sÊy n«ng s¶n d¹ng

h¹t............................................................................................................. 83

Ch−¬ng 6: KÕt luËn vµ ®Ò nghÞ .................................................................... 91

6.1. KÕt luËn................................................................................................ 91

6.2. §Ò nghÞ. ................................................................................................ 92

Tµi liÖu tham kh¶o ........................................................................................ 92

bctntlvn (65).pdf

Documents