Contents
Kinh Nghiệm về Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là 2022
You đang tìm kiếm từ khóa Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là được Cập Nhật vào lúc : 2022-05-11 00:35:14 . Với phương châm chia sẻ Mẹo Hướng dẫn trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi Read nội dung bài viết vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Mình lý giải và hướng dẫn lại nha.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCMKHOA KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT MÁY TÍNHBÁO CÁO ĐỒ ÁNNGÀNH KỸ THUẬT MÁY TÍNHTÌM HIỂU VÀ PHÁT TRIỂN MẠCH ĐIỀU KHIỂNĐIỆN XOAY CHIỀU CHO NHÀ THÔNG MINHCán bộ hướng dẫn : Kỹ sư Nguyễn Duy Xuân BáchThành viên nhóm : Nguyễn Văn HưngNguyễn ThuậnPhạm Thế Tư509011135090267350903215Tổng quan đề tàiI.Nội dung của đề tài là một phần của dự án công trình bất Động sản xây dựng khối mạng lưới hệ thống Nhà thông minh SmartHome. Hệ thống hướng tới tiềm năng tự động hóa hóa và điều khiển và tinh chỉnh thông minhtất cả những thiết bị điện dùng trong nhà để mang đến việc tiện lợi nhất cho những người dân chủnhà, đồng thời cũng thực thi việc tiết kiệm chi phí và tối ưu nguồn tích điện sử dụng.Đề tài nhóm thực thi sẽ triệu tập và việc điều khiển và tinh chỉnh (gồm thao tác đóng, mở, tănggiảm cường độ, đo thông số) của những thiết bị điện xoay chiều sử dụng trong nhà.Nhóm sẽ sử dụng mạch điện có vi điều khiển và tinh chỉnh, hoàn toàn có thể nhận lệnh từ người tiêu dùng/hoặcmột khối mạng lưới hệ thống điều khiển và tinh chỉnh khác để thực thi những thao tác trên.II.●●●●Mục tiêu đề tàiĐiều khiển được thao tác đóng, mở thiết bị điện xoay chiều.Kiểm soát việc đóng, mở bằng vi điều khiển và tinh chỉnh theo ngữ cảnh định trước.Đo được thông số của dòng điện đang sử dụng, hiển thị trên màn hình hiển thị.Hoạt động tốt với nhiều thiết bị sử dụng cùng lúc.III. Chức năngĐóng và ngắt được thiết bị điện xoay chiềuĐo cường độ dòng điện xoay chiều của tảiDùng phím nhấn bật/tắt thiết bịHiển thị trang thái thiết bị sử dụng trên màn hình hiển thị LCDGiao tiếp UART với máy tính và module khác.IV. Thiết kế tổng quanNội dung thực thi đề tài sẽ gồm 2 module rời nhau là module điều khiển và tinh chỉnh thựchiện hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh trực tiếp và module xoay chiều:Module điều khiển và tinh chỉnh:Nhóm sẽ sử dụng board điều khiển và tinh chỉnh có sẵn vi điều khiển và tinh chỉnh ATMega-64 và cácmodule phụ khác ví như LCD hiển thị, phím bấm, UART tiếp xúc với máy tính…Module xoay chiều:Trong module này, nhóm sử dụng MOC điều khiển và tinh chỉnh TRIAC trực tiếp đóng hoặc mởmạch điện xoay chiều. Bên cạnh đó, cảm ứng dòng TL78 được sử dụng để đo dòngđiện cảm ứng của mạch xoay chiều, từ đó trả về giá trị của cường độ dòng điệnxoay chiều cho module điều khiển và tinh chỉnh.V. Tìm hiểu linh kiện1. TRIACtắt của Triode for Alternating Current) là thành phần bán dẫn gồm nămlớp bán dẫn, tạo ra cấu trúc p.-n-p.- theo cả hai chiều Một trong những cực Anode 1 và 2,do đó hoàn toàn có thể dẫn dòng theo cả hai chiều. Để điều khiển và tinh chỉnh Triac ta chỉ việc cấp xungcho chân Gate của Triac.TRIAC (viết2. MOCMOC là linh phụ kiện điện tử cũng gồm những thành phần bán dẫn, đóng vai trò như thể mộtlinh kiện đệm, nhận tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh từ vi điều khiển và tinh chỉnh, và thực thi đóng hoặcmở TRIAC.Mạch điện phối hợp hai linh phụ kiện MOC và TRIAC để điều khiển và tinh chỉnh dòng xoay chiều códạng như sau:Tín hiệuđiều khiểnMạchxoay chiều3. Board điều khiển và tinh chỉnh AVRVi điều khiển và tinh chỉnh AVR – ATmega64AVR là một họ vi điều khiển và tinh chỉnh do hãng Atmel sản xuất (Atmel cũng là nhà sản xuấtdòng vi điều khiển và tinh chỉnh 89C51 quen thuộc). AVR là chip vi điều khiển và tinh chỉnh 8 bits với cấutrúc tập lệnh đơn thuần và giản dị hóa-RISC(Reduced Instruction Set Computer), một kiểu cấutrúc đang thể hiện ưu thế trong những bộ xử lí.So với những chip vi điều khiển và tinh chỉnh 8 bit khác, AVR có nhiều đặc tính hơn nhiều, hơn cảtrong tính ứng dụng (dễ sử dụng) và nhất là về hiệu suất cao: Gần như toàn bộ chúng ta không cần mắc thêm bất kỳ linh phụ kiện phụ nào khi sử dụngAVR, thậm chí còn không cần nguồn tạo xung clock cho chip (thường là cáckhối thạch anh). Thiết bị lập trình (mạch nạp) cho AVR rất đơn thuần và giản dị, có loại mạch nạp chỉcần vài điện trở là hoàn toàn có thể làm được. một số trong những AVR còn tương hỗ lập trình on –chip bằng bootloader không cần mạch nạp… Có thể sử dụng xung clock lên đến mức 16MHz, hoặc sử dụng xung clock nội lênđến 8 MHz (sai số 3%) Bộ nhớ chương trình Flash hoàn toàn có thể lập trình lại thật nhiều lần và dung lượnglớn, có SRAM (Ram tĩnh) lớn, và đặc biệt quan trọng có bộ nhớ tàng trữ lập trình đượcEEPROM. Nhiều ngõ vào ra (I/O PORT) 2 hướng (bi-directional). 8 bit, 16 bit timer/counter tích hợp PWM. Các bộ quy đổi Analog – Digital phân giải 10 bit, nhiều kênh. Chức năng Analog comparator. Giao diện tiếp nối đuôi nhau USART (tương thích chuẩn tiếp nối đuôi nhau RS-232). Giao diện tiếp nối đuôi nhau Two –Wire –Serial (tương thích chuẩn I2C) Master vàSlaver.Giao diện tiếp nối đuôi nhau Serial Peripheral Interface (SPI)…Board điều khiển và tinh chỉnh AVRĐây là board điều khiển và tinh chỉnh đa hiệu suất cao được thiết kế bởi Câu lạc bộ Phần cứng Khoa KH&KT Máy Tính – Đại học Bách Khoa TP. HCMBoard có thật nhiều hiệu suất cao và module rất khác nhau, nhưng trong khuôn khổ đồ ánnày, nhóm sử dụng 4 module chính sau:Module Input-OutputVi điều khiển và tinh chỉnh sẽ xuất tín hiệu điều khiển và tinh chỉnh qua cổng Output4 của board để thực hiệnđiều khiển đến module xoay chiều.Vi điều khiển và tinh chỉnh cũng nhận tín hiệu ADC trả về từ module xoay chiều thông qua côngADC của board.Các hàm thực thi điều khiển và tinh chỉnh output và nhận input này đều đã được hiện thựctrước, nhóm có trách nhiệm đọc hiểu và sử dụng lại phù phù thích hợp với ứng dụng của tớ.Module ADC – Analog to Digital ConversionChip AVR ATmega64 của Atmel có tích hợp sẵn những bộ quy đổi ADC với độphân giải 10 bit. Có toàn bộ 8 kênh đơn (những chân ADC0 đến ADC7), 16 tổ hợpchuyển đổi dạng so sánh, trong số đó có 2 kênh so sánh hoàn toàn có thể khuyếch đại. Bộchuyển đổi ADC trên AVR là loại quy đổi xấp xỉ lần lượt (successiveapproximation ADC).Việc đọc ADC được tương hỗ bởi phần cứng của ATmega64, nên việc đọc giá trịADC rất đơn thuần và giản dị, rõ ràng code như sau:unsigned char read_adc(unsigned char adc_input) (ADC_VREF_TYPE & 0xff);// Delay needed for the stabilization of the ADC input voltagedelay_us(10);// Start the AD conversionADCSRAModule hiển thị LCDTrong board này, việc điều khiển và tinh chỉnh LCD được thực thi theo phương pháp 4 đườngdữ liệu. Các hàm hiển thị vần âm, chuỗi hay số lên LCD đều đã có sẵn.Module truyền nhận UARTATmega64 tương hỗ việc truyền nhận UART nên việc truyền nhận cũng rất đơn thuần và giản dị.Cụ thể, code để truyền một byte:// USART0 Transmitter routinevoid UART0_sendChr(BYTE chr) while(!(UCSR0A & _BV(UDRE)));UDR0 = chr;Code để nhận một byte vào biến data:// USART0 Receiver interrupt service routineISR(USART0_RX_vect) BYTE status;BYTE data;status = UCSR0A;data = UDR0;Sử dụng hai hàm cơ bản này, ta hoàn toàn có thể thực thi việc truyền hay nhận liên tụcnhiều byte hơn.VI. Quá trình hiện thựcPhương án hiện thực hiệu suất cao đóng mở mạch điện trong đề tài này là sử dụng cặplinh kiện MOC và Triac, phù phù thích hợp với hiệu suất cao đóng mở thiết bị điện gia dụng,công xuất không thật cao.Ở đây toàn bộ chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn một số trong những phương án hiện thực hiệu suất cao đọcthông số dòng điện (cường độ dòng điện) của thiết bị điện xoay chiều. Hai phươngán được xét đến là dùng điện trở Shunt hoặc dùng thiết bị cảm ứng dòng TL78Dùng điện trở ShuntĐây là phương án tiếp cận thứ nhất của nhóm. Điện trở Shunt là loại điện trở có trởrất thấp và khá ổn định mà giá trị toàn bộ chúng ta hoàn toàn có thể biết trước. Khi tiếp nối đuôi nhau điện trởtrong mạch, sẽ có được một hiệu điện thế rơi trên trở này. Ta chỉ việc đo hiệu điện thếnày, kết phù thích hợp với giá trị điện trở biết trước, sẽ tính được cường độ dòng điện, từ đótính được những thông số khác của mạch như hiệu suất tiêu thụ. Đây là phương ánđược sử dụng phổ cập trong những thiết bi đo dòng điện xoay chiều.Tuy nhiên nhóm gặp trở ngại vất vả trong việc tìm loại điện trở Shunt này ở Việt Nam,và xét về giá cả thì khá là đắt (khoảng chừng 60.000 VNĐ/ chiếc và được bán tại Tp Hà Nội Thủ Đô,ở thành phố Hồ Chí Minh thì nhóm chưa tìm kiếm được chỗ bán linh phụ kiện này). Xem xétlại hiệu suất cao trong mạch điện ứng dụng trong mái ấm gia đình, thì giá linh phụ kiện như vậy làkhông hợp lý cho việc ứng dụng rộng tự do.Dùng cảm ứng dòng TL78Nguyên lý của cảm ứng dòng là ứng dụng hiện tượng kỳ lạ cảm ứng điện từ. TL78 sẽ cómột cuộn dây bên trong, khi cho một dòng xoay chiều chạy bên trong cuộc dâynày, thì sẽ có được dòng điện cảm ứng sinh ra.Nhóm đã dùng Oscilloscope để sở hữu thể chụp lại dạng sóng của dòng điện cảm ứng sinh ratrong quy trình khảo sát. Quá trình khảo sát như sau:Đầu tiên là nhóm khảo sát với cảm ứng dòng đo trực tiếp thiết bị điện xoay chiềuđang sử dụng, không thông qua điều khiển và tinh chỉnh của TRIAC. Ý tưởng là sẽ dùng phốihợp đi-ôt, tụ điện và điện trở để lấy điện áp đỉnh của dòng cảm ứng do cảm biếndòng TL78 tạo ra, để từ đó suy ra tương quan với cường độ dòng điện đang tiêuthụ trong mạch xoay chiều.Với những thiết bị điện thuần trở, ở đấy là một mỏ hàn, dạng sóng điện thế cảm ứngnhư sau:(Cường độ dòng điện tiêu thụ bởi mỏ hàn này đo được bằng Ampe Kế điện tử:104mA)(Với trụ ngang là thời hạn (mỗi ô 5ms) và trục dọc là hiệu điện thế (mỗi ô 1V). )Với những thiết bị không thuần trở, ở đấy là Oscilloscope, ta có:(Cường độ dòng điện tiêu thụ bởi Oscilloscope đo được bằng Ampe Kế điện tử: 66mA)Ta hoàn toàn có thể thấy được sự rất khác nhau giữa dạng sóng cũng như điện áp đỉnh của ápdòng điện cảm ứng. Và cũng không còn sự tương quan rõ ràng giữa điện áp đỉnh củadòng cảm ứng và cường độ dòng điện thực tiễn đo được bằng Ampe kế điện tử, cụthể là Oscilloscope cho xung cảm ứng rất ngắn và có điện áp đỉnh lớn, gấp hai cảđiện áp đỉnh do mỏ hàn tạo ra. Tuy nhiên, dòng tiêu thụ thực sự của Oscilloscopenhỏ hơn mỏ hàn nhiều (66 so với 104). Các số liệu này được nhóm thử lại nhiềulần nên đảm bảo tính tin cậy.Vậy đưa tới kết luận là không thể nhờ vào điện áp đỉnh để suy ra mức tiêu thụđiện và cường độ dòng điện của những thiết bị điện rất khác nhau.Từ đây, nhóm thử giải pháp khác, thay vì ta chỉ lấy điện áp đỉnh thôi, thì ta sẽ tiếnhành lấy mẫu nhanh từng giá trị của áp dòng cảm ứng này, rồi lấy giá trị trung bìnhlại, cố tìm sự tương quan giữa giá trị trung bình này và cường độ dòng điện trongmạch xoay chiều. Tham khảo thời hạn lấy mẫu ADC của ATmega64 và xungclock hoạt động và sinh hoạt giải trí của board khá nhanh, nhóm thử giải pháp lấy mẫu ADC 1000lần/giây (1kHz).Tuy nhiên, khi tiến hành thử nghiệm, giải pháp này cho kết quả rất tạm bợ,xấp xỉ nhiều và cũng không còn sự rất khác nhau nhiều Một trong những thiết bị điện khácnhau mỏ hàn hay Oscilloscope. Và đặc biệt quan trọng hơn thế nữa, xét về mặt tổng quan vớinhững việc làm khác mà vi điều khiển và tinh chỉnh phải làm: hiện LCD, nhận input ngườidùng, xử lý tín hiện, … thì việc lấy mẫu ở tần số cao như vậy là không hiệu suất cao,chiếm tài nguyên xử lý quá rộng. Quá trình thử nghiệm cũng luôn có thể có nhiều khi hiển thị bịlỗi ở LCD do việc lấy mẫu quá thường xuyên này ảnh hưởng.Đưa đến kết luận giải pháp lấy mẫu ADC 1000 lần/giây là không hiệu suất cao, chiếmquá nhiều tài nguyên xử lý của vi điều khiển và tinh chỉnh cũng như ảnh hưởng không tốt đếncác hiệu suất cao khác mà vi điều khiển và tinh chỉnh đang thực thi.Trên đấy là khảo sát ở thiết bị điện chạy trực tiếp từ nguồn xoay chiều. Tiếp theonhóm tiến hành khảo sát trên module mạch xoay chiều, khi sử dụng board vi điềukhiển thực thi điều khiển và tinh chỉnh cặp MOC-TRIAC, và cũng dùng cảm ứng dòng TL78để lấy dòng cảm ứng trả về.Đặc tuyến Volt-Ampere của TRIAC (ở góc cạnh phần tư thứ I) :Ta sẽ thấy là đặc tuyến này sẽ không còn tuyến tính, nên hoàn toàn có thể suy ra dòng xoay chiềusau khi qua TRIAC sẽ không còn còn dạng hình sin chuẩn như dòng xoay chiều từ lướiđiện vương quốc nữa. Điều này ảnh hưởng thật nhiều đến kết quả cảm ứng của cảmbiến dòng TL78. Cụ thể, kết quả khảo sát được như sau:Dòng cảm ứng thu được khi cho tải tiêu thụ là mỏ hàn:(Với trục ngang là thời hạn, mỗi ô 1ms, trục dọc là điệp áp, mỗi ô 5V)Và dòng cảm ứng thu được với tải là Oscilloscope:Hay với một màn hình hiển thị máy tính:Ta hoàn toàn có thể thấy rằng dạng sóng cảm ứng từ TL78 đã hoàn toàn thay đổi, nhiều xunggai và tần số tạm bợ. Và mỗi một thiết bị điện rất khác nhau lại cho một dạngxung rất khác nhau và không thể hiện sự tương quan giữa dạng sóng và mức cường độdòng điện thực tiễn thiết bị tiêu thụ.Nhóm sử dụng mạch RC để lọc xung tần số cao trên, tiếp theo đó tiến hành đọc ADC.STT Thiết bị dùng điệnGiá trị ADCđo đượcMức đồng hồ đeo tay đo(mili Ampe)1Không thiết bị100 mA2Mỏ hàn12109 mA3Oscilloscope6066 mA4Power Adapter 5V600mA5715 mA5Màn hình ViewSonictrạng thái mở40117 mA6Màn hình ViewSonictrạng thái sleep2716 mA72 mỏ hàn tuy nhiên song22220 mA81 mỏ hàn + 1 súng bắnkeo18176 mA9Súng bắn keo1173 mA102 mỏ hàn + 1 súng bắnkeo25281 mAKhông thật sự có sự tương quan tuyến tính nào giữa giá trị ADC đo được và cườngđộ dòng điện tiêu thụ thực sự của thiết bị điện rất khác nhau.Từ toàn bộ những kết quả khảo sát trên, nhóm đưa ra nhận định:Việc ứng dụng TL78 để đo cường độ dòng điện trong mạch điện xoay chiều chỉ cóthể thực thi được khi người lập trình và khắp cơ thể thiết kế mạch điện biết rõ thiếtbị sẽ dùng là gì, từ này sẽ khảo sát thiết bị và đưa ra phương pháp tính rõ ràng khi lập trình.Còn riêng với mục tiêu sử dụng rất khác nhau, không biết trước thiết bị nào sẽ đượcdùng, thì sẽ không còn thể thiết lập được một công thức chung để quy đổi từ giá trịADC đo được sang cường độ dòng điện thực tiễn.Vì thời hạn hạn chế và nhóm đã tới quy trình cuối của đồ án, nên nhóm không thểkhảo sát được thêm phương án hiện thực nào khác hiệu suất cao hơn.Nhóm sẽ kiểm soát và điều chỉnh thiết kế một chút ít, là sẽ dùng cảm ứng dòng TL78 để xác địnhthiết bị có hoạt động và sinh hoạt giải trí hay là không, chứ chưa thể đưa ra được cường độ dòng điệncũng như công xuất của thiết bị điện.VII. Demo thành phầm
Reply
7
0
Chia sẻ
Video Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là ?
You vừa Read tài liệu Với Một số hướng dẫn một cách rõ ràng hơn về Video Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là tiên tiến và phát triển nhất
Hero đang tìm một số trong những Share Link Cập nhật Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là miễn phí.
Hỏi đáp vướng mắc về Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là
Nếu sau khi đọc nội dung bài viết Linh kiện điện tử có hiệu suất cao điều khiển và tinh chỉnh thiết bị điện xoay chiều là vẫn chưa hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Tác giả lý giải và hướng dẫn lại nha
#Linh #kiện #điện #tử #có #công #dụng #điều #khiển #thiết #bị #điện #xoay #chiều #là