Luận Văn Luận văn tốt nghiệp HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH

Nhiệm vụ luận văn

Tên đề tài:
HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH

Nội dung đề tài:
Xây dựng mô hình lò nhiệt thực tế.
Thiết kế và thi công phân cứng hệ thống thu thập dữ liệu nhiều kênh: cảm biến nhiệt độ, gia công tín hiệu, multiplexer và ADC 8 ngõ vào port nối tiếp của AT89V51 được nối với PC qua cổng IC max232.
Nhiệt độ đặt từ bàn phím. Hiển thị nhiệt độ đặt và đo ở bốn kênh trên màn hình máy tính PC.Vẽ đồ thị đáp ứng các kênh trên màn hình máy tính PC. Lưu trữ giá trị nhiệt độ thu thập đuợc vào máy tính.
Dùng triac để đóng mở lò nhiệt, quạt để làm mát lò nhiệt.
Sử dụng phương pháp điều khiển on/off và pid để điều khiển lò nhiệt.
Viết chương trình hợp ngữ 8051 kiểm soát nhiệt độ và chương trình Visual Basic giao tiếp với máy tính PC.
Mục lục
Trang
Chương mở đầu: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.GIỚI THIỆU . 1
2. NỘI DUNG 1
Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ VÀ RỜI RẠC
1.1 Tín hiệu 3
1.2 Tín hiệu tương tự . 3
1.3 Tín hiệu rời rạc 3
2. LÝ THUYẾT LẤY MẪU TÍN HIỆU
2.1 Mạch lấy mẫu và giữ 4
2.2 Lượng tử hóa . 4
2.3 Mã hóa 5
2.4 Lỗi lượng tử 5
3. CẢM BIẾN NHIỆT
3.1 Thang nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối . 6
3.2 Các Phương Pháp Đo Nhiệt Độ . 6
3.3 Cảm biến LM35 7
3.4 Cảm biến PT100 (E52MY-PT10C) . 7
3.5 Cặp nhiệt điện ( Thermocouples) . 10
4. CHUYỂN ĐỔI A/D VÀ D/A
4.1 Chuyển đổi A/D 11
4.1.1 Nguyên tắt thực hiện chuyển đổi A/D . 11
4.1.2 Các phương pháp chuyển đổi A/D . 12
4.1.2.1 Phương pháp tích phân 12
4.1.2.2 Phương pháp ADC xấp xỉ liên tiếp . 14
4.2 Chuyển đổi D/A 15
4.2.1 Độ phân giải DAC . 15
4.2.2 Độ chính xác 16
4.2.3 Thời gian ổn định 17
4.2.4 Các phương pháp biến đổi DAC 17
4.2.4.1 DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân và bộ khuếch đại cộng . 17
4.2.4.2. DAC R/2R ladder 18
4.2.4.3 DAC với đầu ra dòng . 19
5. HỆ THU THẬP DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH
5.1 Thu thập dữ liệu . 20
5.2 Hệ thống thu thập dữ liệu nhiều kênh . 21
6.VI ĐIỀU KHIỂN 89V51
6.1. Họ Vi điều khiển 8051 và IC 89V51RB2/RC2/RD2 . 23
6.1.1 Giới thiệu khái quát họ vi điều khiển MSC – 51 . 23
6.1.2. Vi điều khiển 89V51RB2/RC2/RD2 24
7.GIAO TIẾP NỐI TIẾP
7.1 Cấu trúc cổng giao tiếp nối tiếp (Comm Port) . 32
7.1.1 Cấu trúc cổng nối tiếp 32
7.1.2 Truyền thông giữa hai nút . 35
7.1.3 Truy xuất cổng nối tiếp . 36
7.2 IC MAX 232 36
8. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC 6.0
8.1 Cơ bản về Visual Basic 6.0 . 37
8.2 Lập trình giao tiếp cổng nối tiếp dùng Visual Basic 6.0 sử dụng MSCOMM32.OCX 40
8.3 Giới thiệu về ActiveX Teechart 46
9. ĐIỀU KHIỂN SỐ- ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP
9.1 Hệ thống điều khiển số . 48
9.1.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển số 48
9.1.2 Hệ thống lấy mẫu tín hiệu . 48
9.2 Phương pháp điều khiển ON/OFF 48
9.3 Phương pháp điều khiển hồi tiếp 49
Chương 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU NHIỀU KÊNH
1. NHIỆM VỤ, HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ĐỒ ÁN
1.1.Nhiệm vụ 53
1.2.Giải quyết vấn đề . 53
2.THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
2.1. Sơ đồ khối . 53
2.2.Giải thích nguyên lý từng khối . 54
2.2.1. Sơ đồ nguyên lý 56
2.2.2. Đối tượng lò điện . 58
2.3. Thiết kế chi tiết . 59
2.3.1. Khối nguồn . 59
2.3.2. Khối ADC . 59
2.3.3. Khối DAC . 63
2.3.4 Khối cảm biến nhiệt 63
2.3.5. Khối giao tiếp PC 66
2.3.6. Khối công suất . 66
2.3.7 Khối điều khiển quạt . 67
2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống thu thập dữ liệu . 67
2.5. Bản mạch in . 67
2.6. Lưu đồ giải thuật và chương trình 68
2.6.1 Lưu đồ chương trình chính . 68
2.6.2 Lưu đồ chương trình con lấy mẫu ADC 69
2.6.3 Lưu đồ chương trình con biến đổi ADC . 69
2.6.4 Lưu đồ chương trình ngắt nối tiếp . 70
2.7. Kết quả thi công 72
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN
1. KẾT LUẬN . 79
2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN . 79
PHỤ LỤC . 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 104