91-vi Dieu Khien

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

MOÂ PHOÛNG VI ÑIEÀU KHIEÅN I. Caùc linh kieän hoå trôï moâ phoûng vi ñieàu khieån: 1. Caùc hoï vi ñieàu khieån: Phaàn meàm ISIS hoå trôï moâ phoûng raát nhieàu hoï vi ñieàu khieån khaùc nhau, trong ñoù coù caùc hoï ñöôïc söû duïng thoâng duïng hieän nay nhö: 8051, PIC16FXX, AT89CXX…. Caùc hoï vi ñieàu khieån naøy naèm trong thö vieän Micro.

Caùc hoï vi ñieàu khieån naøy coù sô ñoà chaân vaø ñaëc tính gioáng vôùi thöïc teá neân khi moâ phoûng baïn neân choïn hoï vi ñieàu khieån töông öùng vôùi phaàn cöùng maø baïn thieát keá. 2. Caùc thieát bò hieån thò: Caùc thieát bò hieån thò ñöôïc duøng ñeå hieån thò soá, hieån thò kyù töï… Caùc thieát bò naøy naèm chuû yeáu trong thö vieän Display.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 101 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Trong thö vieän Display coù caùc thieát bò hieån thò sau: 2.1. Led 7 ñoaïn (Seven_Segment): Led 7 ñoaïn coù hai loaïi, anode chung vaø cathode chung. Ngoaøi ra trong thö vieän Display coøn coù caùc daïng thanh led 7 ñoaïn töø 2- 8 led raát thuaän lôïi cho moâ phoûng.

Cathode

Anode

2.2. LCD ( Liquid Crystal Display). Lcd (maøng hình tinh theå loûng) laø thieát bò hieån thò soá laån kyù töï neân ñöôïc duøng raát roäng raõi. Moåi Lcd coù moät khaû naêng hieån thò khaùc nhau, tuyø vaøo kích thöôùc hay soá oâ hieån thò cuûa moåi Lcd.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 102 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

2.3. Led ma traän (matrix led). Led ma traän duøng phoå bieán trong caùc maïch quang baùo, chuû yeáu laø hieån thò kyù töï. Led ma traän trong thö vieän Display coù 2 kích thöôùc 5x7 vaø 8x8 (soá haøng x soá coät).

3. Baøn phím (Keypad). Baøn phím laø thieát bò nhaäp döû lieäu ñöôïc duøng chuû yeáu trong caùc maïch moâ phoûng caùc maïch tính toaùn. Trong thö vieän Active baøn phím coù taát caû 3 loaïi:  Baøn phím maùy tính ( Keypad caculator).  Baøn phím ñieän thoaïi (Kedpad phone).  Baøn phím maùy tính nhoû (Kedpad small caculator).

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 103 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

4. Ñoäng cô( motor). Trong thö vieän Active coù hoå trôï moâ phoûng 3 loaïi ñoäng cô: ñoäng cô böôùc, ñoäng cô servo vaø ñoäng cô dc. Caùc ñoäng cô naøy ñieàu coù chöùc naêng hieån thò vaän toác quay theo hai chieàu thuaän vaø ngöôïc.

Stepper

Servo

DC

5. Ic nhôù (Memory). Ic nhôù laø linh kieän duøng ñeå keát noái ngoaøi vi ñieàu khieån ñeå laøm boä nhôù ngoaïi. Trong thö vieän memory coù caùc hoï ic nhôù nhö: FROM, IFROM…

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 104 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

6. Boä chuyeån ñoåi DAC-ADC (Digital to analog converters). Caùc boä chuyeån ñoåi ADC vaø DAC duøng ñeå chuyeån ñoåi töø töông töï sang soá vaø töø soá sang töông töï. Trong thö vieän NATDAC coù haàu nhö ñaày ñuû caùc loaïi vi maïch ADC vaø DAC.

II. Caùc böôùc tieán haønh moâ phoûng vi ñieàu khieån: Muïc ñích cuûa moâ phoûng vi ñieàu khieån laø giuùp ta coù theå quan saùt, ñieàu chænh hoaït ñoäng cuûa maïch tröôùc khi thi coâng. Moâ phoûng vi ñieàu khieån coøn phuïc vuï toát cho vieäc hoïc taäp, nghieân cöùu veà phaàn meàm (chöông trình). Ñeå tieán haønh moâ phoûng vi ñieàu khieån chuùng ta phaûi khaûo saùt caùc hoï vi maïch maø ta söû duïng, sau ñoù tieán haønh veõ maïch (phaàn cöùng) vaø naïp chöông trình (phaàn meàm). Chöông trình naïp cho vi ñieàu khieån laø nhöõng file coù ñuoâi chaám Hex, phaàn cöùng vaø phaàn meàm phaûi ñöôïc löu vaøo cuøng moät thö muïc. Ñeå naém vöûng caùch moâ phoûng ta tieán haønh caùc ví duï minh hoaï sau. 1. Moâ phoûng maïch ñieàu khieån ñoäng cô böôùc: Ñoäng cô böôùc laø ñoäng cô ñoàng boä. Noù ñöôïc duøng roäng raûi trong lænh vöïc cô khí chính xaùc vaø töï ñoäng hoaù. Ñoäng cô böôùc thöôøng coù 4 pha ñieàu khieån vaø 2 pha chung duøng ñeå noái leân nguoàn hay suoáng mass tuyø vaøo caùch ñieàu khieån. Ñieàu khieån ñoäng cô coù 2 caùch ñoù laø ñieàu khieån böôùc ñuû vaø nöûa böôùc. Maïch moâ phoûng sau seõ moâ phoûng ñoäng cô theo böôùc ñuû. SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 105 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Sô ñoà maïch moâ phoûng:

Ñeå veõ ñöôïc maïch moâ phoûng nhö treân ta tieán haønh theo caùc böôùc sau ñaây: Böôùc1: Vaøo thö vieän Micro laáy vi ñieàu khieån AT89C51 loaïi bus.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 106 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Böôùc 2: Vaøo thö vieän Analog laáy Ic 2003

Böôùc 3: Vaøo thö vieän Active laáy ñoäng cô böôùc,ñaàu doø logic (Logicprobe Big) vaø Logictoggle.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 107 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Böôùc 4: Caùc linh kieän ñöôïc choïn naèm trong cöûa soå Divice selector, ta click vaøo linh kieän caàn choïn vaø click vaøo vuøng veõ maïch.

Vuøng veõ maïch

Sau khi choïn taát caû caùc linh kieän ra vuøng veõ maïch ta ñöôïc nhö sau.

Ñeå laáy nguoàn cho maïch ta vaøo bieåu töôïng Inter_sheet Terminal , sau ñoù trong cöûa soå Device Selector ta choïn Power sau ñoù click vaøo vuøng veõ maïch.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 108 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Böôùc 5: Tieán haønh noái daây cho caùc linh kieän. Ñeå noái daây ta chæ caàn ñöa chuoät ñeán chaân linh kieän caàn noái thöù nhaát, sau ñoù click vaøo chaân linh kieän thöù hai caàn noái ñeán. Isis hoå trôï töï ñoäng ñi daây. Sau khi noái daây hoaøn chænh ta ñöôïc sô ñoà maïch nhö sau.

Böôùc 6: Naïp chöông trình cho vi ñieàu khieån. Ñeå naïp chöông trình cho vi ñieàu khieån ta click chuoät phaûi vaøo vi ñieàu khieån cho noù ñoû leân sau ñoù lick chuoät traùi vaøo noù moät laàn nöûa ñeå vaøo cöûa soå Edit Component.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 109 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Trong cöûa soå Edit component coù hai muïc caàn chuù yù:  Muïc Program file ñeå nhaäp ñöôøng daån ñeán chöông trình caàn naïp.

 Muc Clock Frequency duøng ñeå choïn taàn soá laøm vieäc cho vi ñieàu khieån. Taàn soá choïn phaûi ñuû nhoû ñeå coù theå quan saùt hoaït ñoäng cuûa maïch. Böôùc 6: Chaïy moâ phoûng. Ñeå chaïy moâ phoûng ta Click vaøo bieåu töôïng . Khi moâ phoûng ta coù theå quan saùt caùc traïng thaùi logic ôû ngoû ra ñieàu khieån ñoäng cô böôùc thoâng qua caùc ñaàu doø logic.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 110 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Ñeå quan saùt daïng xung ñieàu khieån ta coù theå söû duïng coâng cuï Simulation Graph sau ñoù choïn phaân tích tín hieäu soá ( Digital Analysis). Coâng cuï naøy ñaõ ñöôïc trình baøy khaù roû ôû phaàn moâ phoûng soá. Ñeå ñieàu chænh ttoác ñoä cuûa ñoäng cô ta thay ñoåi taàn soá laøm vieäc cuûa vi ñieàu khieån. Moät ñieåm caàn löu yù laø khi löu maïch moâ phoûng ta neân löu vaøo thö muïc cuûa chöông trình caøi ñaët(C:\ProgramFiles\LabcenterElectronics\Proteus 6 Professional) vaø phaàn meàm cuõng ñöôïc löu vaøo ñaây (cuøng moät thö muïc). 2. Caùch söû duïng Sample Design: Sample design laø phaàn naèm trong menu Help cuûa ISIS. Trong sample design coù chöùa raát nhieàu ví duï minh hoaï. Chuùng ta coù theå döïa vaøo nhöõng ví duï naøy ñeå tìm hieåu, hoïc taäp caùch söû duïng phaàn meàm.

Trong cöûa soå Proteus Sample File coù 4 muïc ñeå ta choïn löïa:  Schematic And Pcb Design Samples: trong phaàn naøy chöùa caùc ví duï veà veõ sô ñoà nguyeân lyù vaø sô ñoà maïch in.  InterActive Simulation Samples: trong phaàn naøy chöùa caùc ví duï phuïc vuï cho vieäc hoïc taäp, caùc thieát bò aûo vaø caùc maïch ñeám.  Graph Based Simulation Samples: trong phaàn naøy chöùa caùc maïch söû duïng caùc bieåu ñoà ñeå phaân tích tín hieäu soá vaø tín hieäu töông töï.  Microprocessor Simulation Samples: trong phaàn naøy chöùa caùc maïch söû duïng vi ñieàu khieån ñeå moâ phoûng.  Proteus Vsm Tiny Chess: maïch moâ phoûng côø vua.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 111 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Trong phaàn Microprocessor simulation sample chuùng ta seõ thaáy coù raát nhieàu ví duï veà moâ phoûng vi ñieàu khieån nhö : ADC_DAC, LCD, STEPPER…..

Caùc ví duï minh hoaï trong Sample Design ñöôïc trình baøi raát roû raøng, chuùng ta coù theå thay ñoåi caùc thoâng soá trong maïch moâ phoûng moät caùch deå daøng. Ngoaøi ra chuùng ta coøn coù theå ñoïc ñöôïc chöông trình (phaàn meàm) trong caùc ví duï minh hoaï. Baïn coù theå copy nhöõng phaàn meàm naøy ñeå tìm hieåu caùch laäp trình (ngoân ngöû Assembly) cuûa nhaø saûn suaát. Caùch ñoïc phaàn meàm nhö sau:

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 112 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Khi ta môû moät ví duï trong Sample Design chaúng haïn nhö chuùng ta môû ví duï veà moâ phoûng ADC.

Sau khi choïn ví duï moâ phoûng ta vaøo bieåu töôïng Sourse treân thanh Menu ñeå vaøo môû phaàn laäp trình cuûa nhaø saûn suaát.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 113 -

HÖÔÙNG DAÅN SÖÛ DUÏNG ISIS.

Phaàn 5: Moâ Phoûng Vi Ñieàu Khieån

Sau khi môû file ADC.asm ta thaáy xuaát hieän noäi dung sau.

Ñaây laø noäi dung cuûa chöông trình (phaàn meàm). Neáu chuùng ta copy toaøn boä file naøy cho qua chöông trình SPKT sau ñoù bieân dòch sang file hex thì coù theå naïp vaøo cho vi ñieàu khieån.

SVTH: HOÀ ANH TUAÁN

-Trang 114 -