TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 Bộ Công Thương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa Điện Tử - Tự Động Hoá ĐỒ ÁN: VI ĐIỀU KHIỂN ĐỀ TÀI: Thiết kê mô hình Ampemet điện tử hiển thị hìnhLCD Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Anh Dũng Sinh viên thực : Đoàn cảnh Anh Phạm chí Linh Chu văn Du GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, đất nước ta đường hội nhập quốc tế đặc biệt hội nhập WTO Đất nước ta đà phát triển mạnh mẽ để bắt kịp giới, phải thực chíng sách tắt đón đầu Như biết kỷ 21 kỷ công nghệ thông tin tự động hoá nghành liên quan đến nghành Điện tử Nghành kỹ thuật Điện tử phát triển mạnh mẽ , kỹ thuật Vi Điều Khiển trở lên quen thuộc nghành kỹ thuật dân dụng Trong thực tế Vi Điều Khiển Vi Điều Khiển ứng dụng vào lĩnh vực đời sống từ thiết bị nhỏ điện thoại di động , máy nhắn tin, trò chơi điện tử , thiết bị gia dụng ( máy giặt, điều hoà , tủ lạnh…) đến thiết bị có quy mô lớn điều khiển tự động nhà máy , xi nghiệp, hệ thống thông tin liên lạc… vi điều khiển góp phần đưa người đến dỉnh cao nhân loại Dưới chúng em xin giới thiệu ứng dụng nhỏ Vi Điều Khiển 8051( cụ thể vi điều khiển AT89s52) để thiết kế “AMPEMET điện tử hiển thị hình máy tinh’” Đây ứng dụng nhỏ Vi Điều Khiển sử dụng nhiều chuyên nghành Điện _ Điện tử Do thời gian nghiên cứu thực đề tài có giới hạn , chúng em cố gắng để hoàn thành đề tài Nhưng không tránh khỏi thiếu sót tài liệu , ngôn ngữ , cách trình bày … mong góp ý thầy cô, bạn bè Xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội ngày : Nhóm sinh viên thực GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 Nội Dung Báo Cáo Thiết Kế Ampemet hiển thị lên hình máy tính A Cơ Sở Lý Thuyết I Giới thiệu tổng quan họ vi điều khiển 8051 Họ vi điều khiển 8051 họ vi điều khiển thông dụng Đây họ vi điều khiển sản xuất theo công nghệ CMOS Có tốc độ cao công suất thấp, nhớ Flash lập trình Sơ đồ khối AT89s52 Những đặc trưng AT89s52     Kbyte nhớ Flash lập trình lặp vơi 1000 chu kỳ đọc xoá Hoạt động tĩnh đầy đủ : Từ HZ đến 24 MHZ Khoá nhớ chương trình ba cấp 128x8 bit RAM nội GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9  32 đường xuất nhập lập trình  Hai timer / counter khoong bit  Một port nối tiếp sang công lập trình  Mạch đồng hồ dao động chíp Sơ đồ chân chức AT89s52 120 Như theo sơ đồ AT89s52 có 40 chân chân có chức đường I/O (xuất nhập ) , 24 chân có công dụng kép, môi x đường hoạt động đường I/O đường điều khiển thành phần bus điều khiển bus liệu GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 3.1 Port ( P0.0- P0.7) Port gồm chân, chức xuất nhập, Port bus đa hợp liệu địa chỉ(AD0-AD7), chức sử dụng 8051 giao tiếp với thiết bị có kiến trúc bus vi mạch nhớ, mạch nhớ PIO… 3.2 Port ( P1.0- P1.7) Port có chức xuất nhập theo bit byte Ngoài ra, ba chân P1.5, P1.6, P1.7 dùng để nạp ROM theo chuẩn ISP, hai chân P1.0, P1.1 dùng cho Timer 3.3 Port (P2.0-P2.7) Là port có công dụng kép, đường xuất nhập byte cao bus dịa đối vớo thiết bị đồng nhớ mở rộng GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 3.4 Port (P3.0- P3.7) Mỗi chân Port ngoai chớc xuất nhập có chớc riêng, cụ thể sau : Bit P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Tên RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 /WR /RD Chức Dữ liệu nhận cho port nối tiếp Dữ liệu truyền cho port nối tiếp Ngắt bên Ngắt bên Ngõ vào Timer/counter Ngõ vào Timer/ counter Xung ghi nhớ liệu Xung đọc nhớ liệu 3.5 Chân /PSEN ( Program store Enable) /PSEN chân điều khiển đọc chương trình nhớ ngoài, nối với chân /OE phép đọc byte mã lệnh ROM /PSEN mức thấp thời gian đọc mã lệnh Mã lẹnh đọc từ nhơ s qua bus liệu (Port 0) ghi ệnh để giải mã Khi thực chương trình ROM nội /PSEN mức cao 3.6 Chân ALE (Address Latch Enable) ALE tín hiệu điều chỉnh chốt địa có tần số 1/6 tần số dao động vi điều khiển tín hiệu ALE dùng phép vi mạch chốt bên 74373, 74573 chốt byte địa thấp khỏi bus đa hợp địa / liệu (Port 0) GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 3.7 Chân /EA (External Access) Tín hiệu /EA cho phép chọn nhớ chương trình nhớ hay vi điều khiển Nếu EA mức cao (nối với vcc), vi điều khiển thi hành chương trình ROM nội Nếu /EA mức thấp (nối với GND), vi điều khiển thi hành chương trình từ nhớ 3.8 RST (Reset) Ngõ vào RST chân la f ngõ Reset 8051 Khi tín hiệu đưa lên mức cao , ghi vi điều khiển tải giá trị thích hợp để khởi động hệ thống 3.9 XTAL1, XTAL2 AT89s52 có dao động chíp, thường nối với với dao động thạch anh có tần số lớn 33MHZ, thông thường 12MHZ Hình cách nối dao động thạch anh 3.10 Vcc, GND AT89s52 dùng nguồn điện áp chiều có dải điện áp từ 4v đến 5,5v cấp GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 qua chân 20 40 II Tổng Quan Về ADC 0804 Chíp ADC 0804 chuyển đổi tương tự số loạt họ ADC800 từ hãng National Semiconductor , nhièu hãng khác sản xuất Nó làm việc với +5v có độ phân giải bit , độ phan giải thời gian chuiyển đổi yếu tố quan trọng khác đánh giá ADC Thời gian chuyển đổi định nghĩa thời gian mà ADC cần chuyển đổi đầu vào tương tự thành số nhi phân Trong ADC0804 thời gian chuyển đổi thay đổi phụ thuộc vào tần số đồng hồ cấp tới chân CLK R CLK IN nhanh 110µs, chân ADC0804 mô tả sau : 1.Chân CS_ chọn chíp : Là đầu vào tích cực mức thấp, sử dụng để kích hoạt chíp ADC 0804 Để truy cập ADC 0804 chân phải mức thấp Chân RD : Đây tín hiệu đầu vào tích cực mức thấp ADC chuyển đổi đầu vào tương tự số nhị phân tương đương với giữ ghi RD sử dụng để nhận liệu chuyển đổi đầu ADC 0804 CS =0 ,nếu xung cao xuống thấp áp đến chân RD đầu số bit hiển thị chân liệu D0-D7 Chân RD coi cho phép đầu Chân ghi WR : Đây chân đầu vào tích cực mức thấp dùng để báo cho ADC 0804 bắt đầu trình chuyển đổi Nếu CS =0, WR tạo xung thấp lên cao ADC 0804 bắt đầu chuyển đổi giá trị đầu vào tương tự Vin số nhị phân bit Lượng thời gian cần thiết để chuyển đổi, thay đổi phụ thuộc vào tần số đưa đến chân CLK IN CLK R Khi việc chuyển đổi liệu hoàn tất chân INTR ép xuống thấp ADC 0804 Chân CLK IN CLK R : Chân CLK IN chân đầu vào nối với nguồn đồng hồ Khi đồng hồ sử dụng để tạo thời gian Tuy nhiên ADC 0804 có máy tạo xung đồng hồ , để sử dụng máy tạo xung đồng hhồ ADC 0804 chân CLK IN CLK R nối tới tụ điện điện trở hình Trong trường hợp tần số xác định biểu thức: f = 1/ 1,1RC GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 Gia trị đại lượng : R = 10 KΩ C = 150 µF tần số nhận giá trị f = 606 KHZ , thời gian chuyển đổi 110 µs 10k PO T 1 19 10k 150 pF 10 ADC080 +5 V 20 Vin(+) Vcc Vin(-) A GND Vref/2 CLK R CLK in CS RD D GND D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 WR INTR 18 17 16 15 14 13 12 11 to LE Ds Nomal ly Open STA RT Hình 3: Kiểm tra ADC 0804 chạy chế độ tự Chân ngắt INTR Đây chân đầu tích cực mức thấp, bình thường trạng thái cao , việc chuyển đổi hoàn tất xuống thấp để báo cho CPU biết liệu chuyển đổi sẵn sàng để lấy Sau INTR xuống thấp ta lấy CS =0 gửi xung xuống thấp tới chân RD lấy liệu ADC 0804 Chân V in (+) V in (-) GVHD: Nguyễn Anh Dũng SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 Đây đầu vào tương tự vi sai mà V in = V in(+) + V in (-) Thông thường V in(-)được nối xuống đất V in(+)được dùng đầu vào tương tự chuyển đổi dạng số Chân Vcc Đây chân nguồn mức +5v dùng điện áp tham chiếu Khi đầu vào V ref/2 để hở Chân V ref/2 Chân điện áp đầu vào dùng cho điện áp tham chiếu Nếu chân hở điện áp đầu vào tương tự cho ADC 0804 nằm dải – 5v Tuy nhiên, có nhiều ứng dụng mà đầu vào tương tự áp đến V in phải khác dải – 5v Chân V ref/2 dùng để thực thi điện áp đầu vào khác dải – 5v ví dụ, dải đầu vào tương tự cần phải đến 4v thi V ref/2 nối với +2v Bảng 12 biểu diễn dải điện áp V in đàu vào V ref/2 khác Bảng 12.5 : Điện áp V ref/2 liên hệ với dải V in Vref/ 2(V) Hë * 2.0 1.5 1.28 1.0 0.5 Vin(V) ®Õn ®Õn ®Õn ®Õn 2.56 ®Õn ®Õn Step Size (mV) 5/256 = 19.53 4/255 = 15.62 3/256 = 11.71 2.56/256 = 10 2/256 = 7.81 1/256 = 3.90 Ghi chú: + Vcc =5v + Khi V ref/2 hở đo khoảng 2,5v + Kích thước bước (độ phân giải) thay đổi nhỏ mà ADC phân biệt Các Chân liệu D0 – D7 Các chân liệu D0 – D7 chân đầu liệu số Đây chân đệm ba trạng thái liệu liệu chuyển đổi truy cập CS = chân RD bị đưa xuống thấp để tich s điện áp đầu ta sử dụng công thức sau : D out = V in kich thuoc buoc Với D out đầu liệu số V in điện áp đầu vào tương tự độ phân giải GVHD: Nguyễn Anh Dũng 10 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 thay đổi nhỏ tính là: (2xV ref/2) chia cho 255, ADC bit 10 Chân đất tương tự chân đất số Đây chân đầu vào cấp đất chung cho tín hiệu số tương tự Đất tương tự nối tới đất chân V in tương tự đất số nối tới đất chân Vcc Lý mà ta phải có hai đất để cách ly tín hiệu tương tự Vcctừ điẹn áp ký sinh tạo viẹc chuyển mạch số xác Trong phần trình bay f chân nối chung đất Tuy nhiên, thực tế đo liệu chân đất nối tách biệt Từ điêu f ta kết luận bước cần phải thực chuyển đổi liệu ADC 0804 là: a Bật CS =0 gửi xung thấp lên cao tới chân WR để bắt đầu chuyển đổi b Duy trì hiển thị chân INTR Nếu INTR xuống thấp việc chuyển đổi hoàn tất ta sang bước Nếu INTR cao tiép tục thăm dò xuống thấp c Sau chân INTR xuống thấp đến chân RD để lấy liệu khỏi chíp ADC 0804 phân chia thời gian cho trình trình bày hình CS WR D0 – D7 Data out INTR RD Start conversion End conversion Read it Hình : Phân chia thời gian đọc ghi ADC 0804 GVHD: Nguyễn Anh Dũng 11 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 B Bản thiết kế Ampemet hiển thị hình LCD I Sơ đồ mạch nguyên lý GVHD: Nguyễn Anh Dũng 12 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 II Chương trình điều khiển #include #include //Khai bao cac chan dieu khien LCD sbit rs=P0^0; sbit rw=P0^1; sbit en=P0^2; char busy; int x; //khai bao cac chan dieu khien ADC 0804 sbit adc_intr=P1^7; sbit adc_rd=P1^5; sbit adc_rw=P1^6; //khai bao cac chan xac dinh thang sbit thang_do1=P1^0; sbit thang_do2=P1^1; sbit thang_do3=P1^2; unsigned char message[32]; float giatri; void delay_us(unsigned long int j) { unsigned long int n; for(n=0;n[...]... Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 B Bản thiết kế Ampemet hiển thị màn hình LCD I Sơ đồ mạch nguyên lý GVHD: Nguyễn Anh Dũng 12 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 II Chương trình điều khiển #include #include //Khai bao cac chan dieu khien LCD sbit rs=P0^0; sbit rw=P0^1; sbit en=P0^2;... Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 P3=0xff; rs=0; rw=1; do { en=1; delay_us(10); en=0; busy=P3; busy=busy&0x80; } while(busy==0x80); } void write_command(unsigned char LCD_ command) { busy_flag(); P3 =LCD_ command; rs=0; rw=0; en=1; delay_us(50); en=0; delay_us(50); } void write_data(unsigned char LCD_ data) { busy_flag(); P3 =LCD_ data; rs=1; rw=0; en=1; delay_us(50);... 1.Vi điều khiển cấu trúc lập trình và ứng dụng (Nhà xuất bản giáo dục) 2.Họ vi điều khiển 8051 3 Internet: dientuvietnam.net diendandientu.com dientuvienthong.net GVHD: Nguyễn Anh Dũng 17 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ GVHD: Nguyễn Anh Dũng ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 18 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ GVHD:... 16 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 PHẦN KẾT LUẬN Đồ án đã cơ bản hoàn thành về các yêu cầu thiết kế và đã đạt được yêu cầu về kỹ thuật và ứng dụng,.Song bên cạnh đó đồ án của chúng em còn một số hạn chế như: khả năng đochưa được chuẩn, sai số còn cao ,thiết kế phần code chưa tối ưu Do hạn chế về thời gian và kiến thức nên đồ án... b Duy trì hiển thị chân INTR Nếu INTR xuống thấp thì việc chuyển đổi được hoàn tất và ta có thể sang bước kế tiếp Nếu INTR cao tiép tục thăm dò cho đến khi nó xuống thấp c Sau khi chân INTR xuống thấp đến chân RD để lấy dữ liệu ra khỏi chíp ADC 0804 phân chia thời gian cho quá trình này được trình bày trên hình 4 CS WR D0 – D7 Data out INTR RD Start conversion End conversion Read it Hình 4 : Phân... delay_us(50); } void write_string(char *s) { while(*s) { write_data(*s); s++; GVHD: Nguyễn Anh Dũng 14 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 } } void start _LCD( void) { write_command(0x03); write_command(0x38); write_command(0x06); write_command(0x0e); } //ham dieu khien ADC0804 void dieu_khien_adc(void) { adc_rd=0; adc_rw=0; delay_us(2);... main(void) { delay_us(30000) ; start _LCD( ); write_command(0x01); write_command(0x80); write_string("DO AN MON"); delay_us(20000); write_command(0xc0); write_string("VI DIEU KHIEN "); delay_us(20000); write_command(0x80); write_string("Gia tri do duoc:"); while(1) GVHD: Nguyễn Anh Dũng 15 SVTH: Đoàn Cảnh Anh Phạm Chí Linh Chu Văn Du TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 { //thang 0,1A...TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HN KHOA ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN VĐK LỚP ĐT2-K9 sự thay đổi nhỏ nhất được tính như là: (2xV ref/2) chia cho 255, đối với ADC 8 bit 10 Chân đất tương tự và chân đất số Đây là những chân đầu vào cấp đất chung cho cả tín hiệu