Đồ Án Nghiên cứu xây dựng hệ đo và điều khiển nhiệt độ giao tiếp máy tính, trên cơ sở sử dụng phần mềm Lab

Đặt vấn đề
Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp vi điện tử, kỹ thuật số các hệ thống điều khiển dần dần được tự động hoá. Với những kỹ thuật tiên tiến như vi xử lý, vi mạch số được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển, thì các hệ thống điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp ít chính xác được thay thế bằng các hệ thống điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước.
Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống chế nhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng. Vì nếu nắm bắt được nhiệt độ làm việc của các hệ thống. Dây truyền sản xuất giúp ta biết được tình trạng làm việc của các yêu cầu. Và có những xử lý kịp thời tránh được những hư hỏng và sự cố có thể xảy ra.
Để đáp ứng được yêu cầu đo và khống chế nhiệt độ tự động, thì có nhiều phương pháp để thực hiện, nghiên cứu khảo sát vi điều khiển 16F877A em thực hiện nhận thấy rằng: ứng dụng vi điều khiển 16F877A vào việc đo và khống chế nhiệt độ tự động là phương pháp tối ưu. Đồng được sự đồng ý của khoa Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định. Em tiến hành thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu xây dựng hệ đo và điều khiển nhiệt độ giao tiếp máy tính, trên cơ sở sử dụng phần mềm Labview.
1.1.2 Giới hạn đề tài:
Với thời gian gần mười tuần thực hiện đề tài, cũng như trình độ chuyên môn có hạn, em đã cố gắng hết sức để hoàn thành tập luận văn này, nhưng chỉ giải quyết được những vấn đề sau:
- Thiết kế mạch đo nhiệt độ trong dải từ 00C -1000C hiển thị số
- Viết chương trình phần mềm em chỉ thiết kế hai đầu đo và chỉ khống chế ở một mức nhiệt độ 00C -1000C.

Nội dung
Mục lục 1
Danh mục các hình 4
Danh mục các bảng 4
Chương 1: Các phương pháp đo nhiệt độ .6
1.1 Dẫn nhập 6
1.1.1 Đặt vấn đề .6
1.1.2 Giới hạn đề tài: .6
1.1.3 Mục đích nghiên cứu 7
1.1.4 Phương tiện nghiên cứu .7
1.2 Hệ thống đo lường .7
1.2.1 Giới thiệu 7
1.2.2 Hệ thống đo lường số 8
1.3 Các phương pháp đo nhiệt độ 9
Chương 2: giới thiệu về họ vi điều khiển pic 16F877A .11
2.1. Tổng quan về họ vi điều khiển Pic 16F877A 11
2.1.1 Giới thiệu bộ vi điều khiển 8 bít. 11
2.1.2 Khái niệm về bộ vi điều khiển 11
2.1.3. Những yêu cầu để lựa chọn một bộ vi điều khiển là: .12
2.1.4. Các tiêu chuẩn lựa chọn một bộ vi điều khiển: .12
2. 2. Khảo sát bộ Vi điều khiển 8 bit PIC16F877 13
2. 2.1. Đặc tính nổi bật của bộ vi xử lí. 13
2.2.2 Sơ đồ chân và sơ đồ khối của vi điều khiển pic 15
2.3. Sự tổ chức bộ nhớ Pic16F877. .16
2.3.1. Tổ chức bộ nhớ chương trình FLASH và Stack nhớ. .18
2.3.2. Sự tổ chức bộ nhớ dữ liệu RAM .18
2.3.3 Thanh ghi chức năng đặc biệt SFR .20
2.3.4 Thanh ghi mục đích chung GPR .21
2.4 Các cổng xuất nhập của Pic16F877A .22
2.4.1 PORTA .22
2.4.2 PORTB: .23
2.4.3 PORTC 24
2.4.4 PORTD .25
2.4.5 PortE 26
2.5 Chức năng Giao tiếp với máy tính 27
2.5.1 Chuẩn giao tiếp song song 27
2.5.2 Chuẩn giao tiếp nối tiếp .30
2.5.3 Chuẩn USB .33
2.6 Bộ chuyển đổi ADC .35
2.6.1 Khái niệm chung về bộ chuyển đổi ADC .35
2.6.2.Nguyên tắc thực hiện chuyển đổi ADC: .35
2.6.3. Các phương pháp chuyển đổi ADC 36
2.7 Tập lệnh của vi điều khiển Pic 40
2.8 Giới thiệu về phần mềm biên dịch và nạp chương trình 41
2.8.1 Giới thiệu chương trình biên dịch CCS .41
2.8.2 Giới thiệu sản phẩm nạp Pic PG2C và phần mềm Win Pic .45
chương 3: giới thiệu phần mềm Labview
3.1 Những khái niệm cơ bản: 47
3.1.1 Giới thiệu chung .47
3.1.2 Thiết bị ảo (VI- Vitual Instrument) 47
3.2 Kỹ thuật lập trình trên Labview 53
3.2.1 Công cụ hỗ trợ lập trình 53
3.2.2 Kiểu dữ liệu 56
3.2.3 Xây dựng Front Panel 58
3.3 Giới thiệu về một số công cụ sử dụng trong đề tài .60
3.3.1 Plotting Data 60
3.3.2 Các chức năng trong truyên thông nối tiếp 62
3.3.3 Chức năng xử lý mảng dữ liệu 64
Chương 4: Thiết kế và thi công 66
4.1 Yêu cầu thiết kế .66
4.2 Sơ đồ khối .66
4.3 Chức năng và nhiệm vụ từng khối .66
4.3.1 Máy tính 66
4.3.2 MCU Pic 16F877A .66
4.3.3 Bàn phím .67
4.3.4 Khối nguồn .67
4.3.5 Khối cảm biến .68
4.3.6 Khối khuếch đại chuẩn hóa 70
4.3.7 Khối hiển thị .71
4.3.7 Khối công suất 71
4.3.8 Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý làm việc toàn mạch 72
4.3.9 Sơ đồ mạch in và sơ đồ lắp ráp .73
4.4 Chương trình trên Labview và chương trình cho vi điều khiển .74
4.4.1 Chương trình trên Labview .74
4.4.2 Lưu đồ giải thuật và chương trình cho vi điều khiển 75
Kết luận .92
Tài liệu tham khảo .93