CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Mục Đích Để Tài 1.2 Giới Thiệu Hệ Thống Pin Mặt Trời 1.3 Phương Hướng Giải Quyết CHƯƠNG II: HỌ VI ĐIỀU KHIỂN MCS51 3.2 Giới Thiệu ViF Khién ATR9C51 221 Cấu Trúc Phần Cứng 222 Tổ Chức Bộ Nhớ 323 Các Thanh Ghi Chức Năng Đác Biệt 234 Bộ Nhớ 3.5 Tủm Tất Tập Lệnh 3.6 Cúc Nhóm Lệnh Của MCS51 2.7 Hoạt Động Định Thỡi 2.8 Hoạt Động Ngắt CHƯƠNG II : MỘT SỐ LINH KIỆN CÓ TRONG MACH 3.1 IC đệm 74LS245N 3.3 IC đếm HFE 4040B 3.4 IC đếm HFE 4518B 3.5 IC cổng NAND HFE 4012B 3.6 IC céng NAND 74LS00 3.71C céng OR 74LS32N 3.8 IC LM 7555 ĐHẦN lE: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌ MẶT TRỜI CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN PIN 4.1 Sơ Đồ Khối Của Mạch Điều Khiển 4.2 Tính Toán Thiết Kế Cho Từng Khối 4.1 Kết Nối VĐK AT 89C51 4.2 Mạch Hiển Thị 4.3 Mạch Chống Dội Động Cơ 4.4 Mạch Tạo Xung Đếm Điều Khiển 4.5 Mạch Giao Tiếp Công Suất 4.7 Mạch Chống Dội 4.3 Sơ Đồ Nguyên Lý Của Hệ Thống CHƯƠNG V : GIẢI THUẬT VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 5.1 Lưu Đồ Chương Trình Hệ Thống 5.2 Lưu Đỗ Chỉnh Giờ ~ Phút~ Giây Dùng INTI 5. Lưu Bd Chọn Mode Chỉnh Giờ~ Phút ~ Giây Dùng INTO 5. Lưu Đỗ Chương Trình Cài Đặt Thời Gian 5. Lưu Đỗ Chương Trình Phím Tăng 5.
Lưu Để Chương Trình Phím Giảm 5. Lưu Đồ Chương Trình Phím Thoát Lưu Đồ Chương Trình Cài Đặt Thời Gian Điều Khiển Động Cơ 5.9 Lưu Đỗ Chương Trình Điều Khiển Động Cơ Theo Giới Hạn Số Lần Xuất Xung 5.10 Lưu Đồ Chương Trình Xử L.ý Giờ Phút Giây 5 1.11 Lưu Đồ Chương Trình Giải Mã Nhị Phân %1 12 Lưu Đề Chương Trình Hiển Thị Led7 Đoạn %3 Mọt Sổ Chương Trinh Minh Hoa %3 Chương Trình Hệ Thống %4 Hướng Dẫn Sử Dụng CHUONG VI: VE MACH IN VA LAM MO HINH 6.1 Vẽ Mach In 6.1 Khối Vi Điều Khiển 6.2 Khối Hiển Thị 6.3 Khối Giao Tiếp Công Suất 6.4 Khối Cài Đặt Và Chỉnh Giữ 6.5 Khối Chốt Và Khống Chế 6.2 Làm Mô Hình Điều Khiển Pin Mát Trời CHƯƠNG VII : KẾT LUẬN VÀ ĐỂ NGHỊ 7.2 Dé Nghị PHẦN HE: PHỤ LỤC VÀ TÀI KIỆU THÁM KHẢO PHẦN I: CO SO LY THUYET LúệN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: NGQYEN THANH HAl ES ` CHƯƠNG HT: GIỚI THIỆU 1.1 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI: Nguồn năng lượng tự nhiên ngày một góp phần rất quan trọng trong việc tiết kiệm nguồn năng lượng nhân tạo. Mặt khác nó cũng là một nguồn năng lượng sạch không gây bất cứ một sự ô nhiễm nào. Chính những đặt trưng nổi bật của nó mà con người đưa vào sử dụng ngày một càng nhiễu trong mọi lĩnh vực đời sống và sản xuất.
Ở những nơi vùng cao, hãi đảo lưới điện chưa được kéo đến, sinh hoạt của con người gặp rất nhiều khó khăn. Thực tế họ dã sử dụng Pin mặt trời để lấy điện. Tuy nhiên người ta chi lắp đặt cố định các tấm pin để thu năng lượng. Điều này không tạo ra được hiệu suất cao vì một tấm Pin chỉ thu năng lượng tốt nhất ở một góc cố định.
Nếu đặt nhiều tấm Pin cùng một lúc với những góc khác nhau thì rất là tốn kém, không hiệu quả kinh tế. 'từ thực tế đó, nhóm được sự hướng dẫn của Thầy Nguyễn Thanh Hải đã thực hiện để tài: *'Thiết Kế Và Thí Công Mô Hình Điêu Khiển Pin Mặt Trời Ding VDK AT89C51” Trái đất luôn quay xung quanh mật trời, nhưng Pin mặt trời nhận năng lượng tốt nhất khi được ảnh sáng chiếu vào với mật đó mạnh nhất. Để thực hiện việc điều khiển này thì có nhiều phương án, Ở đầy nhóm chọn phương án dung thời gian thực để điều khiển tấm Pin xoay theo thời gian trong ngày, Nên nội dung để tái gồm có các phần chính sau : © Tyo ra một đồng hồ thời gian thực. ©- Cài đặt thời gian thực để điều khiển động cơ.
« Cài thời gian cho từng nơi, từng vùng khác nhau, © _ Ngưng động cơ trong khoảng thời gian không hoạt động của Pin. © _ Có điều chỉnh tức thời nếu có sự sai lệch.2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG PIN MÁT TRỜI: 1.1 Hệ thống năng lượng Pin mắt trời: a. Hệ thống Pin mặt trời tổng quát: bộ tích trữ năng, Hệ thống Pin mặt trời là một tổ hợp gồm nhiều tấm Pin thu năng lượng, của hệ thống. lượng, các thiết bị biến đổi điện tạo cân bằng và cuối cùng là tải tiêu thụ nhau.
Mục đích của việc ghép Tam Pin mặt trời gồm một số modun Pin ghép lại với mặt hợp với tải. Pin chúng lại là tạo ra một công suất và một hiệu điện thế nhất định phù tạo ra nguồn một chiểu cung cấp trời chuyển đổi quang năng thành điện năng, thực chất là cho tải tiêu thụ. | is mặt trời chỉ cho ta được điện khi nhận được Tai hoạt động cân dòng điện liên tục mà Pin điện cho he thống nạp ánh sáng mặt trời. Do đó trong hệ thống cần có bộ tích trữ điện ‘va thụ.
bộ tích trữ. Đôi khi cũng cẩn có bộ biến đổi điện cho phù hợp với từng tải tiêu b. Giới thiệu Pin mặt trời: - - đổi trực tiếp năng lượng mặt Pin mat trời thực ra là một tiếp giáp PN có khả năng biến là Pin mặt trời.Ta có thể trời bức xạ thành điện năng nhờ hiệu ứng nội quang điện gọi mặt trời là các modun Pin Vậy tấm Pin xem Pinmặt trời tương ứng như một nguồn dòng. hình thành Pin có mặt ưrời có công suất và hiệu điện thế nhất định được ghép lại với nhau công suất và hiệu điện thế mong,muốn.
Phần tích trữ năng lượng: trực tiếp nguồn điện ngay sau khi được chuyển Mặt dù có một số ít lĩnh vực có thể dùng tôn tại phân ích nữ điện. Như ng hầu hết các hệ thố ng Pin mặt trời đượ c sử dụn g đều có nhiệm vụ thu, nạp điện và cung cấp Bạn ngày khi có ánh nắng mặt trời hệ thống này phân tích trữ này sẽ là nguồn cung cấp điện cho hệ thống. Khi không còn ánh sáng thì nhờ cho hệ thống. Trang ï LúẬN VĂN — — TỐT NGHIỆP ——= GVHD: NGUYEN THANH HAl —ễ Có 2 phương pháp tích trữ điện trong hệ thống pin mặt trời : cách thứ nhất là hoà điện Pin mặt trời chung vào à lưới điện,én, cách thứ hai là dùng gbộbộ tích tí trữ điện i bằng Acquy.2 Hệ thống điều khiển Pin mặt trời: a.
Dat trưng của nguồn bức xạ mặt trời: Nguồn bức xạ mặt trời là nguồn có sự chuyển động tương đối của quả đất và mặt trời. Chính sự chuyển động này mà nguồn năng lượng bức xạkhông ở vị trí cố định, chúng di chuyển theo một quy luật. Do đó ta cần tạo ra một hệ thống điều khiển tấm Pin theo đúng sự di chuyển này, Khi đó nó sẽ thu được nguồn bức xạ tốt nhất trong mọi thời điểm. Đây là mục đích của để tài này.
Tổng quan hệ thống điều khiển Pin mặt trời: Vậy hệ thống điểu khiển Pin mặt trời thực chất là hệ thống cơ dùng để xoay tấm Pin chay theo chủ tình cuấ tự nhiên đó là chu trình quay của trái đất đối với mặt trời. Việc điểu khiến chạy một cách tự động nay được sự trợ giúp của hệ thống điện với phần chính là dùng VĐK AT R9CSI LÀ PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT: Một hệ thông VDOK có được đó lá nhớ sự kết hợp chặt chẽ giữa phần mềm và phần vứng Phần mềm thể biện tính năng đa náng của hệ thống. Khi chương trình phần mém dược thiết lập thì hệ thống sẽ hoàn toàn tự động. Tuy nhiên những phẩn giao tiếp với các thiết bị khác thì phần mềm không đâm nhận được.
Do đó cần có sự trợ giúp của phẩn cứng. Chính vì thế chương trình đó là sự kết hợp chặt chẽ giữa phần cứng và phân mềm.1 Giải Pháp phần mềm: Xuất phát từ yêu cầu của để tài nên chương trình phần mềm có các nội dung chính được xử lý trong VĐK AT 89C51 như sau: X Chương trình đồng hồ thực. — Chương trình cài đặt thời gian thực. 3` Chương thình so sánh giờ điều khiển động cơ.
% Chương trình chỉnh các thông số thời gian. 3 Chương trình điểu khiển động cơ.2 Giải pháp phần cứng: giao tiếp suất nhỏ không đủ 'VĐK sử dụng nguồn cung cấp với hiệu điện thế nhỏ, công phải có phần giao tiếp công suất. với thiết bị công suất lớn. Do đó hệ thống VĐK cần cho chương trình.
Vì chương trình Ngoài ra hệ thống cần phẩi có phần cứng để hổ trợ của VĐK. Nên phần cứng không lớn lắm chỉ dùng trong phạm vi ROM nội và RAM nội phần chính sau: những của hệthống không có mở rộng dung lượng và nó gồm có * Bộhiển thị thời gian. % Phần giao tiếp công suất. * Khối khống chế.
+ Mạch chốt chạy thuận — nghịch có định thời gian. định thời gian. + Mạch điều khiển chạy thuận ~ nghịch tức thời có + Công tắt hành trình. *_ Khối ViĐiểu Khiển.
Khối cài đặt thời gian và chỉnh giờ. HH Khối nguồn. C —ằẶ—ễ— -_ Đ— — Trang 2 LOAN VAN TỐT NGHIỆP —— GVHD: NGUYEN THANH HA — ee eee CHƯƠNG HH: HỘ VI ĐIỀU KHIỂN A4CS51 21 GIỚI THIỆU HỌ MCSã1: MCS51 là một họ IC vi điều khiển ( mierocontroller) do hãng Intel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ MCS 51 là 8031, 8051,8751,8951.
chúng có đặc điểm chung như sau : ROM nội : tùy từng mã hiệu mà có sự khác nhau : + 8031: 0KROM + 8051: 4K ROM + 8751: 4K EPROM + 8951; 4K EEPROM - 128 byte RAM 4 port VO 8 bịt 2 bộ định thời bit riêng họ #xx2 có 3 bộ ). 1 cổng nổi tiếp: 64 Kbyte không gián bộ nhớ chương trình mở rộng, INTI INT0 “* Timer2 2 Timer 1 — Timer0 Timer2 lờ Tự sói ¡ 8032/52 | Timer 1 ||——T! Interup' L Others | | 128byte 28bytes i 8K-8052 : He? T0 Control | | registers RAM as > CPU Timer — Serial Oscillator || a ; a zs 7 + FT HO ee UY s Trang 3 LOAN VAN TỐT NGHIỆP GVHD: NGUYEN THANH HAI —————_—_ - 64K byte khong gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng - __.210 bit được địa chỉ hoá ( nằm trong vùng RAM nội ). -_ Bộ nhân / chia 4 ps Nhìn sơ đỗ khối ta thấy một bộ VXL và các thiết bị tối thiểu cần thiết để có thể lập trình điều khiển .2 _ VI ĐIỀU KHIỂN AT 89C51: 2.1 CẤU TRÚC PHẦN CỨNG: Họ MCS5L là một vi mạch có 40 chân mỗi chân có mỗi chức năng đặt biệt khác nhau.