Đồ Án KIT điều khiển nguồn ATS - Báo Cáo Môn Học Thiết kế ngoại vi và kĩ thuật ghép nối

Mục Lục
Nội dung trang
I. Lý do chọn đề tài: 6
II. Cơ sở lý thuyết 6
III. Mô tả đề tài: 6
IV. Tổng quan về đề tài 7
V. Sơ đồ khối: 8
VI. Nguyên lý hoạt động. 8
VII. Các khối chức năng cơ bản và phần mềm Visual Basic. 9
1.Khối nguồn: 9
2. Khối RTC I2C-DS1307. 10
3.Khối ADC 16
4.Khối LCD 22
5.Khối UART 28
6. Khối Input 35
7. Khối output 36
8. Phần mềm Visual Basic. 37
VIII. Lưu đồ giải thuật và lập trình. 42
1.Chương trình ngắt Timer 0. 42
2.Điều khiển máy phát 42
2.1 Đề máy phát: 42
2.2.Tắt máy phát 43
2.3 Điều khiển máy phát 43
3.Điều khiển công tắc tơ lưới 45
4.Điều khiển công tắc tơ máy phát 46
5. Chương trình RUN: 47
6. Chương trình change_parameter. 48
7.Chương trình PROGRAM . 49
8. Chương trình change_time. 50
9. Chương trình Time: 51
10. Chương trình chính. 52
11. Giao diện chương trình điều khiển trên phần mềm Visual Basic: 52
12.Quá trình truyền nhận dữ liệu. 53
IX. Kết luận: 55
X. Tài liệu tham khảo. 56

Phụ lục hình ảnh và bảng biểu trang
Hinh 5.1: Sơ đồ khối KIT điều khiển ATS 8
Hình 7.1.1: Khối nguồn 5V 9
Hình 7.1.2: Khối nguồn 12V 9
Hình 7.2.1: Sơ đồ nguyên lý khối RTC 10
Hình 7.2.2: Hai gói cấu tạo chip DS 1307 .10
Hình 7.2.3: Các bước truyền dữ liệu từ Master đến Slaver trên I2C .11
Hình 7.2.4 : Các bước đọc dữ liệu từ Slaver tới Master trên I2C 11
Hình 7.2.5: Tổ chức bộ nhớ của DS1307 .13
Hình 7.2.6: Tổ chức các thanh ghi thời gian .13
Hình 7.2.7: Thanh ghi điều khiển DS1037 14
Hình 7.2.8: Sơ đồ làm việc với DS1307 15
Hình 7.3.1: Sơ đồ nguyên lý khối ADC .16
Hình 7.3.2: IC LM35 17
Hình 7.3.3: Thanh ghi ADMUX 18
Hình 7.3.4: Thanh ghi ADCSRA .18
Hình 7.3.5: Thanh ghi ADCH,ADCL 20
Hình 7.3.6: Thanh ghi SFIOR 20
Hình 7.4.1: Text LCD 16x2 .22
Hình 7.4.2: Sơ đồ nguyên lý khối LCD .22
Hình 7.4.3: Tổ chức của DDRAM .23
Hình 7.4.4: Bảng mã ASCII của text LCD 24
Hình 7.4.5: Trình tự giao tiếp với Text LCD .27
Hình 7.5.1: Sơ đồ nguyên lý khối convert R28S232-RS485 28
Hình 7.5.2: Sơ đồ nguyên lý khối RS485 28
Hình 7.5.3: Cổng DB9 (RS232) 29
Hình 7.5.4: Thanh ghi UDR 31
Hình 7.5.5: Thanh ghi UCSRA 31
Hình 7.5.6: Thanh ghi UCSRB 32
Hình 7.5.7: Thanh ghi UCSRC 33
Hình 7.6.1: Sơ đồ nguyên lý khối Input .35
Hình 7.7.1: Sơ đồ nguyên lý khối output .36
Hình 7.7.2: Rơle trung gian 36
Hình 7.7.3: Công tắc tơ 37
Hình 7.7.4: Sơ đồ đấu nối các Rơle .37
Hình7.8.1: Giao diện phần mềm Visual Basic 6.0 .38
Hình 7.8.2: Các tool cơ bản chương trình VB 6.0 .39
Hình 7.8.3: Màn hình lập trình VB 40
Hình 8.2.1: Giải thuật chương trình đề máy phát 42
Hình 8.2.2: Giải thuật chương trình tắt máy phát 43
Hình 8.2.3: Giải thuật chương trình điều khiển máy phát 44
Hình 8.3: Giải thuật chương trình đóng công tắc tơ lưới .45
Hình 8.4: Giải thuật chương trình đóng công tắc tơ máy phát .46
Hình 8.5: Giải thuật chương trình RUN .47
Hình 8.6: Giải thuật chương trình change_parameter .48
Hình 8.7: Giải thuật chương trình PROGRAM .49
Hình 8.8: Giải thuật chương trình change_time 50
Hình 8.9: Giải thuật chương trình TIME .51
Hình 8.10: Giải thuật chương trình chính 52
Hình 8.11: Giao diện chương trình điều khiển KIT ATS 52
Bảng 7.2.1: Bảng chọn tần số ngõ ra SQW 15
Bảng 7.3.1: Bảng chọn điện áp tham chiếu 18
Bảng 7.3.2: Bảng hệ số chia tần số ADC .19
Bảng 7.3.3: Bảng chọn chế độ hoạt động ADC .20
Bảng 7.4.1: Tập lệnh điều khiển LCD .25
Bảng 7.5.1: Chọn độ dài dữ liệu truyền .33
Bảng 7.5.2: Công thức tính tốc độ BAUD .34
Bảng 8.1: Thứ tự các gói tin gửi từ KIT lên máy tính .53
Bảng 8.2: Bảng mã lệnh máy tính điều khiển KIT ATS 54
I. Lý do chọn đề tài:

Ngày nay các hệ thống, thiết bị điện được sử dụng rộng rãi nhằm phục vụ cuộc sống con người ví dụ như các trạm viễn thông BTS, các dây truyền sản xuất, hệ thống điện trong nhà v.v
Tuy nhiên, trong điều kiện của nước ta khi vào mùa khô luôn xảy ra tình trạng thiếu điện, mất điện xảy ra thường xuyên khó mà lường trước được. Gây ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống.
Khi đó cần phải có một hệ thống chuyển tiếp để đưa nguồn điện dự phòng vào cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện trong điều kiện không có người trực thường xuyên.
Kit điều khiển nguồn ATS là một lựa chọn thích hợp cho yêu cầu trên. Do đó chúng em chọn KIT điều khiển ATS làm đề tài môn học của mình.
II. Cơ sở lý thuyết

Dựa trên những kiến thức đã học về mạch điện tử, các linh kiện, kiến thức về vi điều khiển và kiến thức về lập trình trên phần mềm Visual Basic. Chúng em đã tìm hiểu về hệ thống chuyển mạch nguồn (ATS) và nhận thấy có thể thiết kế và thi công KIT điều khiển nguồn ATS. Do đó chúng em đăng kí đề tài này cho môn học của mình.
Trên KIT điều khiển có một số giao tiếp như sau:

Giao tiếp LCD.
Giao tiếp truyền thông nối tiếp UART chuẩn RS232 và RS485.
Giao tiếp I2C.
Giao tiếp ADC.
Giao tiếp bàn phím 6 phím.
Giao tiếp I/O với các thiết bị ngoại vi

Khả năng chống nhiễu của Atmega16 là khá tốt và nó đáp ứng đầy đủ các khối chức năng hệ thống yêu cầu, vì vậy nhóm chúng em chọn sử dụng vi điều khiển Atmega16 cho mạch của mình.
III. Mô tả đề tài:

Sử dụng kit điều khiển với viđiều khiển ATmega16 thu thập dữ liệu: Mức nhớt (high or low), mức dầu (high or low) của máy phát điện; trạng thái của nguồn lưới và nguồn máy phát; mức Acquy, nhiệt độ(Sensor LM35), thời gian (Chip DS1307). Từ đó xử lý dữ liệu để điều khiển đóng ngắt máy phát và các công tắc tơ nguồn lưới và công tắc tơ nguồn máy phát điện.
Kit điều khiển giao tiếp với máy tính qua chuẩn RS-485. Sử dụng bộ chuyển đổi RS-232 sang RS-485 và ngược lại.
Trên máy tính dùng phần mềm Visual Basic lập trình giao diện giao tiếp với người dùng.
IV. Tổng quan về đề tài: