Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT kế BẢNG QUẢNG cáo đèn LED sử DỤNG VI điều KHIỂN AT89S52
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BẢNG QUẢNG CÁO ĐÈN LED SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 Giảng Viên Hướng Dẫn : Phạm Minh Triết Sinh Viên Thực Hiện : 1 . Nguyễn Chánh Tín 2 . Lê Minh Sơn Ngành : Kỹ Thuật Máy Tính Khóa : 2010 - 2013 TP. Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013. BỘ GIÁO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO ĐẠO TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BẢNG QUẢNG CÁO ĐÈN LED SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 Giảng Viên Hướng Dẫn : Phạm Minh Triết Sinh Viên Thực Hiện : 1 . Nguyễn Chánh Tín 2 . Lê Minh Sơn Ngành : Kỹ Thuật Máy Tính Khóa : 2010 – 2013 TP.Hồ Chí Minh , tháng 6 năm 2013 Trang 2 Lời nói đầu Quảng cáo được sữ dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực của đời sống xã hội . Hầu như đi đâu ta cũng thấy các bảng quảng cáo với nhiều hình thức khác nhau . Với mục đích làm nổi bật sản phẩm của mình cả khi trời sáng hay tối . Vì vậy , người ta đã sự dụng các bảng quảng cáo điện tử . Bảng quảng cáo điện tử có nhiều loại , được sữ dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau , có khả năng hiện thị hình ảnh và màu sắc phong phú . Tuy nhiên do điều kiện có hạn nên trong đề tài này chúng em mong muốn tìm hiểu về nguyên lý thiết kế một bảng quảng cáo điện tử có khả năng điều khiển hiển thị các ký tự theo mong muốn và thiết kế một bảng led quảng cáo cỡ nhỏ để thử nghiệm. Trang 3 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên chúng em xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn . Thầy đã cung cấp cho chúng em những tài liệu về đề tài giúp chúng em dễ dàng hơn trong quá trình làm đề tài . Trong quá trình làm đề tài thầy đã chỉ chúng em tận tình mỗi khi gặp khó khăn để có thể hoàn thành đề tài . Chúng em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa đã tận tình dạy dỗ chúng em trong những năm học vừa qua đã giúp chúng em có đủ kiến thức cơ bản để làm đề tài này . Trang 4 Nhận xét của Giáo Viên Hướng Dẫn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… TP.HCM, ngày tháng năm 2013. Giáo Viên Hướng Dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) Trang 5 Mục Lục PHẦN I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1 . Gi ới Thiệu Cấu Trúc Phần Cứng Họ MCS-51(89C51) 1.1Giới thiệu họ MCS-51 1.2Sô ñoà khoái cuûa AT89C51 2. Khảo Sát Sơ Đồ Chân 8951, Chức Năng Từng Chân 2.1Sơ đồ chân 8951 2.2Chức năng các chân 8951 3. Cấu Trúc Bên Trong Vi Điều Khiển 3.1Vùng RAM đa mục đích 3.2Các thanh ghi có chức năng đặc biệt 4. Hoạt Động TIMER Của 8951 4.1Giới thiệu 4.2Thanh ghi mode timer TMOD (TIMER MODE REGISTER) PHẦN II : THIẾT KẾ Trang 6 PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I. GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ MCS-51 (89C51): 1.Giới thiệu họ MCS-51: MCS-51 là họ IC vi điều khiển do hãng Intel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ là 8051 và 8031. Các sản phẩm MCS-51 thích hợp cho những ứng dụng điều khiển. Việc xử lý trên Byte và các toán số học ở cấu trúc dữ liệu nhỏ được thực hiện bằng nhiều chế độ truy xuất dữ liệu nhanh trên RAM nội. Tập lệnh cung cấp một bảng tiện dụng của những lệnh số học 8 Bit gồm cả lệnh nhân và lệnh chia. Nó cung cấp những hổ trợ mở rộng trên Chip dùng cho những biến một Bit như là kiểu dữ liệu riêng biệt cho phép quản lý và kiểm tra Bit trực tiếp trong điều khiển và những hệ thống logic đòi hỏi xử lý luận lý. 8951 là một vi điều khiển 8 Bit, chế tạo theo công nghệ CMOS chất lượng cao, công suất thấp với 4 KB PEROM (Flash Programmable and erasable read only memory). Thiết bò này được chế tạo bằng cách sử dụng bộ nhớ không bốc hơi mật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS-51 về tập lệnh và các chân ra. PEROM ON-CHIP cho phép bộ nhớ lập trình được lập trình trong hệ thống hoặc bởi một lập trình viên bình thường. Bằng cách kết hợp một CPU 8 Bit với một PEROM trên một Chip đơn, ATMEL AT89C51 là một vi điều khiển mạnh (có công suất lớn) mà nó cung ấp một sự linh động cao và giải pháp về giá cả đối với nhiều ứng dụng vi điều khiển. AT89C51 cung cấp những đặc tính chuẩn như sau: 4 KB bộ nhớ chỉ đọc có thể xóa và lập trình nhanh (EPROM), 128 Byte RAM, 32 đường I/O, 2 Trang 7 TIMER/COUNTER 16 Bit, 5 vectơ ngắt có cấu trúc 2 mức ngắt, một Port nối tiếp bán song công, 1 mạch dao động tạo xung Clock và bộ dao động ON-CHIP. Thêm vào đó, AT89C51 được thiết kế với logic tónh cho hoạt động đến mức không tần số và hỗ trợ hai phần mềm có thể lựa chọn những chế độ tiết kiệm công suất, chế độ chờ (IDLE MODE) sẽ dừng CPU trong khi vẫn cho phép RAM, timer/counter, port nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động. Chế độ giảm công suất sẽ lưu nội dung RAM nhưng sẽ treo bộ dao động làm mất khả năng hoạt động của tất cả những chức năng khác cho đến khi Reset hệ thống. Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau: √ 4 KB bộ nhớ có thể lập trình lại nhanh, có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi xoá √ Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz √ 3 mức khóa bộ nhớ lập trình √ 2 bộ Timer/counter 16 Bit √ 128 Byte RAM nội. √ 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit. √ Giao tiếp nối tiếp. √ 64 KB vùng nhớ mã ngoài √ 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại. √ Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn). √ 210 vò trí nhớ có thể đònh vò bit. Trang 8 √ 4 µs cho hoạt động nhân hoặc chia. 2.Sơ đồ khối của AT89C51 Trang 9 OTH ER REGISTER 128 byte RAM 128 byte RAM 803 2\8052 ROM 0K: 8031\8032 4K:8951 8K:8052 INT ERRUPT CONTROL INT1\ INT0\ SERIAL PORT TEMER0 TEMER1 TEMER2 8032\8052 C PU OSC ILATOR BUS CONTROL I/O PORT S ERIAL PORT EA\ RST ALE\ PSEN\ P 0 P 1 P 2 P 3 Address\Data TXD RXD TEMER2 8032\8052 TEMER1 TEMER1 II. KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN 8951, CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN: 1. Sơ đồ chân 8951 : Hình1.1: Sơ đồ chân IC 8951 2. Chức năng các chân của 8951 - 8951 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghóa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus đòa chỉ. a.Các Port: Port 0: Trang 10 [...]... tích hợp bên trong 8951, khi sử dụng 8951 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 là 12Mhz Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V III.CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN 1 Vùng RAM đa mục đích: Trang 13 Đòa chỉ byte Đòa chỉ Đòa chỉ bit 7F Đòa chỉ bit byte FF F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B RAM đa dụng E0 E7 E6 E5 E4 E E2 E1 E0... thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường I/O Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus đòa chỉ và bus dữ liệu Port 1: - Port 1 là port I/O trên các chân 1-8 Các chân được ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … có thề dùng cho giao tiếp với các thiết bò ngoài nếu cần Port 1 không có chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết. .. 65.536 - Trong các ứng dụng đònh thời, 1 Timer được lập trình để tràn ở một khoảng thời gian đều đặn và được set cờ tràn Timer Cờ được dùng để đồng bộ chương trình để thực hiện một hoạt động như vi c đưa tới 1 tầng các ngõ vào hoặc gởi dữ liệu đếm ngõ ra Các ứng dụng khác có sử dụng vi c ghi giờ đều đều của Timer để đo thời gian đã trôi qua hai trạng thái (ví dụ đo độ rộng xung) .Vi c đếm một sự kiện... bit được điều khiển bởi các bit của Timer 0 TH0 tương tự nhưng được điều khiển bởi các bit của mode Timer 1 Timer 1 : Được ngừng lại - TMOD không có bit đònh vò, nó thường được LOAD một lần bởi phần mềm ở đầu chương trình để khởi động mode Timer Sau đó sự đònh giờ có thể dừng lại, được khởi động lại như thế bởi sự truy xuất các thanh ghi chức năng đặc biệt của Timer khác Trang 29 PHẦN II: THIẾT KẾ Trang... (Carry Flag): - Cờ nhớ có tác dụng kép Thông thường nó được dùng cho các lệnh toán học: C=1 nếu phép toán cộng có sự tràn hoặc phép trừ có mượn và ngược lại C= 0 nếu phép toán cộng không tràn và phép trừ không có mượn • Cờ Carry phụ AC (Auxiliary Carry Flag): - Khi cộng những giá trò BCD (Binary Code Decimal), cờ nhớ phụ AC được set nếu kết quả 4 bit thấp nằm trong phạm vi điều khiển 0AH÷ 0FH Ngược lại... nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên Các ngắt bò cấm sau khi bò reset hệ thống và sẽ được cho phép bằng vi t ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở đòa chỉ A8H Cả hai được đòa chỉ hóa từng bit • Thanh ghi điều khiển nguồn PCON (Power Control Register): - Thanh ghi PCON không có bit đònh vò Nó ở đòa chỉ 87H chứa nhiều bit điều khiển Thanh ghi PCON được tóm tắt như sau: √ Bit 7 (SMOD): Bit có tốc độ Baud ở mode 1, 2,... chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1 Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable): - Khi 8951 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus đòa chỉ và bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và đòa chỉ Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường đòa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt - Tín hiệu ra ở chân ALE là một xung... ngoài Port 2: - Port 2 là 1 port có tác dụng kép trên các chân 21- 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus đòa chỉ đối với các thiết bò dùng bộ nhớ mở rộng Port 3: - Port 3 là port có tác dụng kép trên các chân 10-17 Các chân của port này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc biệt của 8951 như ở bảng sau: Ch©n Tªn Chøc n¨ng P3.0 RxD Ngâ... (Timer Register): - 8951 có chứa hai bộ đònh thời/bộ đếm 16 bit được dùng cho vi c đònh thời được đếm sự kiện Timer0 ở đòa chỉ 8AH (TL0: byte thấp) và 8CH (TH0: byte cao) Timer1 ở đòa chỉ 8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao) Vi c khởi động timer Trang 22 được SET bởi Timer Mode (TMOD) ở đòa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển Timer (TCON) ở đòa chỉ 88H Chỉ có TCON được đòa chỉ hóa từng bit • Các... Register): - 8951 chứa một Port nối tiếp cho vi c trao đổi thông tin với các thiết bò nối tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác Một thanh ghi đệm dử liệu nối tiếp (SBUF) ở đòa chỉ 99H sẽ dữ cảõhai dữ liệu truyền và dữ liệu nhập Khi truyền dữ liệu ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF Các mode vận khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển Port nối tiếp (SCON) được đòa . CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BẢNG QUẢNG CÁO ĐÈN LED SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 Giảng Vi n Hướng Dẫn : Phạm Minh Triết Sinh Vi n Thực Hiện : 1 . Nguyễn. TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ BẢNG QUẢNG CÁO ĐÈN LED SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 Giảng Vi n Hướng Dẫn : Phạm Minh Triết Sinh Vi n Thực Hiện : 1 . Nguyễn. nhiên do điều kiện có hạn nên trong đề tài này chúng em mong muốn tìm hiểu về nguyên lý thiết kế một bảng quảng cáo điện tử có khả năng điều khiển hiển thị các ký tự theo mong muốn và thiết kế một