TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN MÔN HỌC Thiết kế mơ hình Voltmet điện tử hiển thị hình tinh thể lỏng(LCD) Nhóm : NGUYỄN VĂN TRUNG NGUYỄN VĂN HƯỚNG TRỊNH QUANG CAO Hà Nội 2010 Chương 1:mở đầu: Hiện nay,khi nói đến cơng nghiêp ta khơng thể khơng nói tới tự động hóa Tự động hóa giúp tăng suất chất lượng sản phẩm mức cao hệ thống tự động hóa khơng thể thiếu vi điều khiển, não hệ thống tự động điều làm thúc đẩy nhà sản xuất chip điều khiển không ngừng nghiên cứu tung chip VĐK có tính vượt trội 8051 chip sử lý intell tung ra, sở cho VĐK sau Vì nhóm chúng tơi định thực đồ án : “thiết kế Voltmet điện tử dùng 8051 hiển thị hình LCD” để tìm hiểu rõ họ VĐK 8051 Chương 2: sở lý thuyết Tổng quan phần cứng họ 8051 Trên sơ đồ bố trí chân 8051 ta thấy 40 chân có 32 chân dành cho cổng P0, P1, P2 P3 với cổng có chân Các chân cịn lại dành cho nguồn VCC, đất GND, chân giao động XTAL1 XTAL2 tái lập RST cho phép chốt địa ALE truy cập địa EA , cho phép cất chương trình PSEN Trong chân chân VCC , GND, XTAL1, XTAL2, RST EA họ 8031 8051 sử dụng Hay nói cách khác chúng phải nối hệ thống làm việc mà không cần biết vi điều khiển thuộc họ 8051 hay 8031 Còn hai chân khác PSEN ALE sử dụng chủ yếu hệ thống dựa 8031 Sơ đồ chân 8051 1.1 Chân XTAL1 XTAL2: 8051 có giao động chíp u cầu có xung đồng hồ ngồi để chạy Bộ giao động thạch anh thường xuyên nối tới chân đầu vào XTAL1 (chân 19) XTAL2 (chân 18) Bộ giao động thạch anh nối tới XTAL1 XTAL2 cần hai tụ điện giá trị 30pF 1.2 Chân RST Chân số chân tái lập RESET Nó đầu vào có mức tích cực cao (bình thường mức thấp) Khi cấp xung cao tới chân vi điều khiển tái lập kết thúc hoạt động Điều thường coi tái bật nguồn Khi kích hoạt tái bật nguồn làm giá trị ghi Bảng 4.1 cung cấp cách liệt kê ghi 8051 giá trị chúng sau tái bật nguồn Bảng 4.1: Giá trị số ghi sau RESET Register PC ACC B PSW SP DPTR Reset Value 0000 0000 0000 0000 0000 0007 0000 1.3 Chân EA : Các thành viên họ 8051 8751, 98C51 DS5000 có ROM chíp lưu cất chương trình Trong trường hợp chân EA nối tới VCC Đối với thành viên củ họ 8031 8032 mà khơng có ROM chíp mã chương trình lưu cất nhớ ROM chúng nạp cho 8031/32 Do vậy, 8031 chân EA phải nối đất để báo mã chương trình cất ngồi EA có nghĩa truy cập ngồi (External Access) chân số 31 vỏ kiểu DIP Nó chân đầu vào phải nối với VCC GND Hay nói cách khác khơng để hở 1.4Chân PSEN : Đây chân đầu cho phép cất chương trình (Program Store Enable) hệ thống dựa 8031 chương trình cất nhớ ROM ngồi chân nối tới chân OE ROM Chi tiết bàn chương 14 1.5Chân ALE: Chân cho phép chốt địa ALE chân đầu tích cực cao Khi nối 8031 tới nhớ ngồi cổng cấp địa liệu Hay nói cách khác 8031 dồn địa liệu qua cổng để tiết kiệm số chân Chân ALE sử dụng để phân kênh địa liệu cách nối tới chân G chíp 74LS373 Điều nói chi tiết chương 14 1.6Các chân cổng vào chức chúng Bốn cổng P0, P1, P2 P3 sử dụng chân tạo thành cổng bít Tất cổng RESET cấu đầu ra, sẵn sàng để sử dụng cổng đầu Muốn sử dụng cổng số cổng làm đầu vào phải lập trình 1.7Cổng P0 Cổng chiếm tất chân (từ chân 32 đến 39) Nó dùng cổng đầu ra, để sử dụng chân cổng vừa làm đầu ra, vừa làm đầu vào chân phải nối tới điện trở kéo bên 10kΩ Điều thực tế cổng P0 màng mở khác với cổng P1, P2 P3 Khái niệm máng mở sử dụng chíp MOS chừng mực giống Cơ-lec-tơ hở chíp TTL Trong hệ thống sử dụng 8751, 89C51 DS5000 ta thường nối cổng P0 tới điện trở kéo, Xem hình 4.4 cách ta có ưu điểm cổng P0 cho đầu đầu vào Với điện trở kéo nối tái lập cổng P0 cấu cổng đầu Ví dụ, đoạn mã sau liên tục gửi cổng P0 giá trị 554 AAH 1.8 Cổng P1 chiếm tất chân (từ chân đến chân 8) sử dụng đầu vào đầu So với cổng P0 cổng khơng cần đến điện trở kéo có điện trở kéo bên 1.9 Cổng P2: Cổng P2 chiếm chân (các chân từ 21 đến 28) Nó sử dụng đầu vào đầu giống cổng P1, cổng P2 không cần điện trở kéo 1.10Cổng P3 chiếm tổng cộng chân từ chân 10 đến chân 17 Nó sử dụng đầu vào đầu Cống P3 không cần điện trở kéo P1 P2 Mặc dù cống P3 cấu cống đầu tái lập, khơng phải cách ứng dụng phổ biến Cống P3 có chức bổ xung cung cấp số tín hiệu quan trọng đặc biệt chẳng hạn ngắt Bảng 4.2 cung cấp chức khác cống P3 Thông tin áp dụng cho 8051 8031 Bảng 4.2: Các chức khác cống P3 Bít cống P3 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Chức Nhận liệu (RXD) Phát liệu (TXD) Ngắt 0(INT0) Ngắt 1(INT1) Bộ định thời (TO) Bộ định thời 1(T1) Ghi (WR) Đọc (RD) chân số 10 11 12 13 14 15 16 17 Bộ định thời 8051 có hai định thời Timer Timer1 1.1 Các ghi Timer Thanh ghi 16 bít Timer truy cập byte thấp byte cao Thanh ghi byte thấp gọi TL0 (Timer bow byte) ghi byte cao TH0 (Timer High byte) Các ghi truy cập ghi khác chẳng hạn A, B, R0, R1, R2 v.v Ví dụ, lệnh “MOV TL0, #4FH” chuyển giá trị 4FH vào TL0, byte thấp định thời Các ghi đọc ghi khác Ví dụ “MOV R5, TH0” lưu byte cao TH0 Timer vào R5 1.2 Các ghi Timer Bộ định thời gian Timer dài 16 bít ghi 16 bít chia thành hai byte TL1 TH1 Các ghi truy cập đọc giống ghi Timer Hình 9.2: Các ghi Timer 1.3 Thanh ghi TMOD (chế độ định thời) Cả hai định thời Timer Timer dùng chung ghi gọi IMOD để thiết lập chế độ làm việc khác định thời Thanh ghi TMOD ghi bít gồm có bít thấp thiết lập dành cho Timer bít cao dành cho Timer Trong hai bít thấp chúng dùng để thiết lập chế độ định thời, cịn bít cao dùng để xác định phép toán Các phép toán bàn Hình 9.3: Thanh ghi IMOD 1.3.1 Các bít M1, M0: Là bít chế độ Timer Timer Chúng chọn chế độ định thời: 0, 1, Chế độ định thời 13, chế độ định thời 16 bít chế độ định thời bít Chúng ta tập chung vào chế độ thường sử dụng rộng rãi chế độ Chúng ta sớm khám phá đặc tính chế độ sau tim hieu phần lại ghi TMOD Các chế độ thiết lập theo trạng thái M1 M0 sau: M1 M0 Chế độ Chế độ hoạt động Bộ định thời 13 bít gồm bít định thời/ đếm bít đặt trước 1 1 Bộ định thời 16 bít (khơng có đặt trước) Bộ định thời bít tự nạp lại Chế độ định thời chia tách 1.3.2 C/ T (đồng hồ/ định thời) Bít ghi TMOD dùng để định xem định thời dùng máy tạo độ trễ hay đếm kiện Nếu bít C/T = dùng định thời tạo độ chễ thời gian Nguồn đồng hồ cho chế độ trễ thời gian tần số thạch anh 8051 Ở phần bàn lựa chọn này, công dụng định thời đếm kiện bàn phần 1.3.3 Bít cổng GATE Cổng cho phép định thời hoạt động, gate =0 thi định thời khởi động phần mềm, gate =1 định thời khởi động từ bên chân T0 T1 sơ đồ chân LCD LCD nói chung có 14 chân, chức chân bảng sau: Chân Ký hiệu I/O Mô tả VSS - mass VCC - +5v VEE - Nguồn điều khiển tương phản RS | RS =0 chọn ghi lệnh RS =1 chọn ghi liệu R/W | R/W=1 đọc liệu R/W = ghi E I/O Các bít liệu DB0 I/O Các bít liệu DB1 I/O Các bít liệu DB2 I/O Các bít liệu 10 DB3 I/O Các bít liệu 11 DB4 I/O Các bít liệu 12 DB5 I/O Các bít liệu 13 DB6 I/O Các bít liệu 14 DB7 I/O Các bít liệu Bảng mã lệnh LCD: Mã (hex) Lệnh đến ghi LCD Xóa mà hình hiển thị Trở đầu dòng Dịch trỏ sang trái Dịch trỏ sang phải Dịch hiển thị sang phải Dịch hiển thị sang trái Tắt trỏ, tắt hiển thị A Tắt hiển thị, bật trỏ C Bật hiển thị, tắt trỏ E Bật hiển thị, nhấp nháy trỏ F Tắt trỏ,nhấp nháy trỏ 10 Dịch vị trí trỏ sang trái 14 Dịch vị trí trỏ sang phải 18 Dịch toàn hiển thị sang trái 1C Dịch toàn hiển thị sang phải 80 Đưa trỏ đầu dòng thứ C0 Đưa trỏ đầu dòng thứ hai 38 Hai dòng ma trận x7 Mạch nguyên lý 4.Chương trình chính: #include #include #include #include ////////////////////////////// #define thang1 P3_5 #define thang2 P3_6 #define thang3 P3_7 #define RD P3_0 #define WR P3_1 #define INT P3_2 /////////////////////////////// sbit RS_LCD = P2^0; //khai bao sbit RW_LCD = P2^1; sbit E_LCD = P2^2; /////////////////////////////////////// unsigned long d=0; unsigned char x; unsigned int giatri; /////////////////// void delay_short() //tao ham delay nhanh { unsigned int i; for(i=0;i