Ngun c® ®iƯn 43b -************* -BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH THỬ NGHIỆM VÀ PHẦN MỀM BIÊN DỊCH & MÔ PHỎNG Trang Một board mạch vi điều khiển bao gồm nhiều thành phần tạo thành: mạch thực thi, mạch nạp, chương trình viết biên dịch cho assembly Xem lại phần kết nối phần cứng cho vi điều khiển phần 1.3 3.1 MẠCH THỰC THI Mạch thực thi mạch giao tiếp với mạch xuất nhập để vi điều khiển thực chương trình 3.1.1 KHỐI ỔN ÁP Khối mạch điện dùng để ổn áp điện khoảng 5V, cấp nguồn ổn định cho vi điều khiển hoạt động Có nhiều loại mạch ổn áp khác nhau, mạch ổn áp dùng IC ổn áp 7805 thường sử dụng mạch dễ thực Sơ đồ hình dưới: Mạch lấy nguồn chiều từ máy biến áp với điện áp từ 7V đến 9V để đưa vào ngõ IN Khi kết nối mạch điện, nhiều nguyên nhân, người dùng dễ nhầm lẫn cực tính nguồn cung cấp đấu nối vào mạch, trường hợp dễ ảnh hưởng đến linh kiện board mạch Vì lí diode cầu lắp thêm vào mạch, diode cầu đảm bảo cực tính nguồn cấp cho mạch theo chiều nhất, nguời dùng không cần quan tâm đến cực tính nguồn nối vào ngõ IN IC 7805 IC ổn áp, IC giữ ngõ ổn định khoảng 5V Ngõ nguồn Vcc để cung cấp cho mạch vi điều khiển hoạt động, đồng thời ngõ sau ổn áp nối với hai đầu xuất OUT cấp ngun ny cho mt Trờng cao đẳng khí luyện kim =1= Ngun c® ®iƯn 43b -************* -mạch khác cần 3.1.2 VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC MẠCH XUẤT NHẬP I Để vi điều khiển hoạt động cần thành phần sau: a Cấp nguồn 5V cho vi điều khiển (Vcc: 5V chân 40; GND: 0V chân 20) b Mạch tạo dao động thạch anh Ghi chú: C1,C2= 30pF±10pF (thường sử dụng với C1,C2 tụ 33pF) dùng ổn định dao động cho thạch anh Hình 1.2.2 c Mạch Reset Việc kết nối chân RESET đảm bảo hệ thống bắt đầu làm việc Vi điều khiển cấp điện, hoạt động mà hệ thống bị lỗi cần tác động cho Vi điều khiển hoạt động trở lại, người sử dụng muốn quay trạng thái hoạt động ban đầu Vì chân RESET kết nối sau: Với Vi điều khiển sử dụng thạch anh có tần số fzat = 12MHz sử dụng C=10µF R=10KΩ d Nối chân EA (chân 31) lên Vcc (5V): Vì thí nghiệm thực chương trình từ nhớ ROM nội, nối chân EA với Vcc để thiết Trêng cao đẳng khí luyện kim =2= Nguyễn phúc cđ ®iÖn 43b -************* -đặt cho Vi điều khiển thực chương trình từ nhớ ROM nội (bộ nhớ ROM tích hợp sẵn vi điều khiển) II Các mạch xuất nhập từ port Sử dụng điện trở treo trước Port, đồng thời nối thêm giắc cắm chân để làm đường nhận xuất tín hiệu kết nối với mạch điện khác từ bên Xem lại phần điện trở treo 3.1.3 MẠCH VI ĐIỀU KHIỂN Kết hợp phần vào mạch tạo thành mạch hoạt động cho vi điều khiển, sơ đồ nguyên lí hình (click vào hình để xem kích thc ln hn) : Trờng cao đẳng khí luyện kim =3= Ngun c® ®iƯn 43b -************* Chú ý: Các đường mạch lớn đường nối BUS: tức đường đó, đường tên nối với nhau, đường khơng tên khơng liên quan đến Trong sơ đồ ngun lí, đường BUS giúp cho sơ đồ dễ quan sát việc xếp linh kiện đơn giản, trật tự Ví dụ: đường kết nối P0_0 nối vào đường BUS từ vi điều khiển, đường P0_0 từ jack chân P0_0 từ điện trở thanh, thực tế nối với vào điểm 3.1.4 MỘT SỐ LINH KIỆN a Vi điều khiển AT89S52 Trờng cao đẳng khí luyện kim =4= Nguyễn c® ®iƯn 43b -************* -Khi gia công mạch, thường không hàn vi điều khiển trực tiếp lên mạch, mà thay vào đế cắm 40 chân để cần thiết thay đổi vi điều khiển khác lên mạch dễ dàng Một loại đế cắm 40 chân Hình dạng AT89S52 thực tế Sơ đồ chân tương ứng b Thạch anh tụ gốm 33p Thạch anh 12Mhz Tụ gốm 33p c Điện trở chân Các điện trở treo thay điển trở chân, sử dụng điện trở giúp việc thiết kế mạch đơn giản , điện trở chân thực chất điện trở giá trị với đầu điện trở nối với đầu chung đưa bng Trờng cao đẳng khí luyện kim =5= Nguyễn c® ®iƯn 43b -************* chân Khi nhìn điện trở thanh, phía đầu có dấu chấm trịn, chân ngồi phía chân chung Thông thường chân chung thường nối với nguồn Vcc d Jack chân Jack chân kết với với dây nối bus để truyền tín hiệu đến phần khác mạch Dây nối bus đường Thực chất Jack chân tách từ phần lớn hơn, phần thường gọi "rào cắm" Từ "rào cắm" dễ dàng để tách thành jack chân 3,4,5 chân tùy ý người sử dụng BÀI 3-PHẦN 2:CHƯƠNG TRÌNH NẠP V MCH NP Trờng cao đẳng khí luyện kim =6= Ngun c® ®iƯn 43b -************* -3.2 MẠCH NẠP Để đưa chương trình viết máy vi tính vào Rom vi điều khiển, cần có phần mềm riêng (hay gọi phần mềm nạp) mạch giao tiếp tương ứng với phần mềm (hay cịn gọi mạch nạp) Có nhiều phần mềm nạp mạch nạp dành cho vi điều khiển, loại vi điều khiển có phần mềm nạp mạch nạp dành riêng cho vi điều khiển Cũng có nhiều chương trình nạp cho vi điều khiển AT89Sxx (xx: hai số sau mã vi điều khiển , ví dụ: AT89S52, AT89S53 ), phần mềm nạp ISP "Mohammad Asim Khan" xây dựng sử dụng phổ biến giới Việt Nam Mạch nạp kèm theo với phần mềm ISP đơn giản thiết kế theo kiểu nạp nối tiếp (các chương trình nạp trước thường chương trình nạp song song, mạch nạp phức tạp,khó chế tạo) ISP nạp chương trình cho vi điều khiển board mạch hoạt động mà không cần phải chuyển vi điều khiển từ mạch hoạt động sang mạch khác để nạp chương trình nạp trước Địa cung cấp phần mềm ISP http://www.kmitl.ac.th/~kswichit/IspPgm30a/ISP-Pgm30a.html http://www.codientu.info/soft/ Dưới sơ đồ nguyên lí mch np kốm theo phn mm trờn: Trờng cao đẳng khí luyện kim =7= Nguyễn phúc cđ điện 43b -************* PRN PORT : đường kết nối đến cổng máy in, số tương ứng ngoặc số chân cổng máy in Nối ngắn mạch chân chân 12 cổng máy in 74HCT245 cấp nguồn 5V vào chân 10 chân 20 Sơ chõn ca cng mỏy in Trờng cao đẳng khÝ lun kim =8= Ngun c® ®iƯn 43b -************* -Sơ đồ dùng cho mạch thực công việc nạp chương trình cho vi điều khiển Để nạp trực tiếp cho mạch hoạt động, dùng sơ đồ sau Nguồn cấp cho 74HTC541 lấy từ mạch ổn áp board mạch vi điều khiển, điện dương 5V đưa vào chân 20, chân 10 nối với điện 0V (Ground) LED dùng báo hiệu trạng thái hoạt động mạch Trên SPR PORT :chân số nối với chân số vi điều khiển AT89Sxx, chân số nối với chân số vi điều khiển AT89Sxx chân số nối với chân số vi điều khiển AT89Sxx chân số nối với chân số vi điều khiển AT89Sxx chân số nối với chân - từ ngõ OUT mạch ổn áp chân số nối với chân + từ ngõ OUT mạch ổn áp Ngoài dùng 74HC245 theo sơ đồ dưới: Trêng cao đẳng khí luyện kim =9= Nguyễn phúc c® ®iƯn 43b -************* 3.3 CHƯƠNG TRÌNH NẠP ISP Chương trình chạy khơng cần cài đặt, khởi động chương trình IspPgm.exe với biểu tượng Chương trình lên giao din nh bờn di: Trờng cao đẳng khí luyện kim =10= Ngun c® ®iƯn 43b -************* -Trước hết bấm vào danh sách sổ (trên hình có chữ "MEGA8"), chọn "89S52" Bấm vào nút "Open File" để chọn file chương trình (có đi".hex") Sau bấm vào "Write" để nạp chương trình cho vi điều khiển Chú ý: Trước nạp cần đảm bảo mạch điện kết nối xác đến vi điều khiển Nếu kết nối mà chưa nạp nên rút mạch giao tiếp khỏi P0, thử nạp li Trờng cao đẳng khí luyện kim =11= ... có phần mềm riêng (hay gọi phần mềm nạp) mạch giao tiếp tương ứng với phần mềm (hay cịn gọi mạch nạp) Có nhiều phần mềm nạp mạch nạp dành cho vi điều khiển, loại vi điều khiển có phần mềm nạp mạch. .. khiển , ví dụ: AT89S52, AT89S53 ), phần mềm nạp ISP "Mohammad Asim Khan" xây dựng sử dụng phổ biến giới Việt Nam Mạch nạp kèm theo với phần mềm ISP đơn giản thiết kế theo kiểu nạp nối tiếp (các chương... Xem lại phần điện trở treo 3.1.3 MẠCH VI ĐIỀU KHIỂN Kết hợp phần vào mạch tạo thành mạch hoạt động cho vi điều khiển, sơ đồ ngun lí hình (click vào hình để xem kích thước lớn hn) : Trờng cao đẳng