BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  SVTH: TRẦN XUÂN THỰC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ KIT THÍ NGHIỆM VI ĐIỀU KHIỂN 8051 PHỤC VỤ SINH HOẠT NGOẠI KHÓA TẠI CLB ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Khánh Hòa - 2017 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ  SVTH: TRẦN XUÂN THỰC ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ KIT THÍ NGHIỆM VI ĐIỀU KHIỂN 8051 PHỤC VỤ SINH HOẠT NGOẠI KHÓA TẠI CLB ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS NGUYỄN VĂN HÂN Khánh Hòa - 2017 ii LỜI CẢM ƠN Kính thưa: - Ban giám hiệu trường Đại Học Nha Trang - Thầy, cô khoa Điện – Điện tử Trong năm học tập làm việc trường Đại học Nha Trang, bảo dạy dỗ tận tình thầy cô khoa thầy cô trường, giúp chúng em tích lũy nhiều kiến thức tảng quý giá trước hòa nhập xã hội Em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Nhữ Khải Hoàn – Trưởng khoa Điện– Điện tử tạo điều kiện cho em thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy ThS Nguyễn Văn Hân tận tình bảo giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô khoa Điện – Điện tử giúp đỡ nhiệt tình thời gian qua Trong trình thực đồ án tốt nghiệp, hạn chế kiến thức kỹ thực tế nên đồ án em số thiếu sót Em kính mong thầy cô bạn bè có ý kiến đóng góp quý báu để kiến thức lĩnh vực hoàn thiện Sau cùng, em xin kính chúc quý thầy cô khoa Điện – Điện tử thật dồi sức khỏe để tiếp tục truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, tháng 06, năm 2017 Sinh viên thực Trần Xuân Thực iii LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án sản phẩm khoa học em, không chép từ tài liệu khác Tất tài liệu trích dẫn sử dụng từ nguồn phổ biến đồng ý tác giả Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Nha Trang, tháng 06, năm 2017 Tác giả đồ án Trần Xuân Thực iv MỤC LỤC TRANG BÌA PHỤ i LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC HÌNH ẢNH x DANH MỤC BẢNG xii MỞ ĐẦU .1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .1 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .2 4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm BỐ CỤC CỦA ĐỀ TÀI .3 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 GIỚI THIỆU VĐK 8051 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Cấu trúc phần cứng VĐK 8051 1.1.2.1 Sơ đồ khối 8051 1.1.2.2 Sơ đồ chân chức chân VĐK 8051 .6 1.1.3 Tổ chức nhớ 1.1.3.1 Bộ nhớ chương trình 1.1.3.2 Bộ nhớ liệu 1.1.3.3 Các ghi có chức đặc biệt 1.2 Giới thiệu phần mềm Keil C uvision .9 1.3.1 Giới thiệu chung 1.2.2 Cách tạo project 10 v 1.3 Giới thiệu phần mềm mô Proteus 10 1.3.1 Giới thiệu chung .10 1.3.2 Cách tạo vẽ 12 1.4 Giới thiệu phần mềm Altium Designer 10 .12 1.4.1 Giới thiệu chung .12 1.4.2 Thiết kế mạch với Altium Designer 10 13 1.5 Giới thiệu phần mềm Visual Basic 6.0 14 1.5.1 Giới thiệu chung .14 1.5.2 Cách tạo project 15 CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ KIT 16 2.1 Sơ đồ khối KIT 16 2.2 Sơ đồ nguyên lý khối KIT 16 2.3 Chế tạo mạch, lắp ráp linh kiện 20 CHƯƠNG ĐỀ XUẤT CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN BỘ KIT .22 3.1 Giao tiếp với LED đơn 22 3.1.1 Chớp tắt LED 22 3.1.1.1 Mục đích 22 3.1.1.2 Hướng dẫn thực hành 22 3.2 Giao tiếp với LED đoạn .25 3.2.1 Giới thiệu led đoạn 25 3.2.2 Thực hành hiển thị số 1, 2, 3, LED đoạn 27 3.2.2.1 Mục đích 27 3.2.2.2 Hướng dẫn lập trình 27 3.3 Giao tiếp với nút nhấn 28 3.2.1 Giao tiếp với nút nhấn đơn .28 3.3.1.1 Mục đích 28 3.3.1.2 Hướng dẫn thực hành 28 3.3.2 Giao tiếp với bàn phím ma trận 4x4 29 3.3.2.1 Giới thiệu ma trận phím 4x4 29 vi 3.3.2.3 Mục đích 29 3.3.2.4 Hướng dẫn thực hành 30 3.4 Giao tiếp với Rơ le 30 3.4.1 Mục đích 30 3.4.2 Hướng dẫn thực hành .30 3.5 Giao tiếp với LCD 16x2 31 3.5.1 Giới thiệu LCD 16x2 31 3.5.2 Thực hành hiển thị ký tự alphabet LCD 16x2 34 3.5.2.1 Mục đích 34 3.5.2.2 Hướng dẫn thực hành 34 3.6 Giao tiếp với ADC0804 cảm biến nhiệt độ LM35 35 3.6.1 Cơ sở lý thuyết 35 3.6.2 Thực hành đo nhiệt độ hiển thị lên LCD 16x2 37 3.6.2.1 Mục đích 37 3.6.2.2 Hướng dẫn thực hành 37 3.7 Giao tiếp I2C sử dụng IC thời gian thực DS1307 38 3.7.1 Giới thiệu giao thức I2C 38 3.7.2 Giới thiệu IC DS1307 .39 3.7.3 Thực hành hiển thị thời gian thực lên LCD 16x2 40 3.7.3.1 Mục đích 40 3.7.3.2 Hướng dẫn thực hành 40 3.8 Điều khiển động DC, giao tiếp với IC L298 41 3.8.1 Nguyên lý điều khiển động DC 41 3.8.2 Giới thiệu IC L298 42 3.8.3 Thực hành tắt/mở, thay đổi tốc độ, đảo chiều quay động DC 44 3.8.3.1 Mục đích 44 3.8.3.2 Hướng dẫn thực hành 44 3.9 Giao tiếp với LED ma trận 8x8 45 3.9.1 Giới thiệu nguyên lý quét LED ma trận 45 vii 3.9.2 Thực hành hiển thị chữ lên LED ma trận 8x8 46 3.9.2.1 Mục đích 46 3.9.2.2 Hướng dẫn thực hành 47 3.10 UART giao tiếp máy tính 47 3.10.1 Giới thiệu UART 47 3.10.2 Giới thiệu module USB to TTL .48 3.10.3 Thực hành giao tiếp VĐK 8051 với máy tính 49 3.10.3.1 Mục đích 49 3.10.3.2 Hướng dẫn thực hành .49 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KHUYẾN NGHỊ 50 4.1 Đánh giá kết .50 4.2 Khuyến nghị hướng mở rộng đề tài 51 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC .53 Bài 1: Giao tiếp với Led đơn 53 B1 – Chớp tắt Led xen kẽ 53 B1 – Tạo hiệu ứng khác cho Led 53 Bài 2: Giao tiếp với nút nhấn 56 B2 – Một nút nhấn bật tắt Led 56 B2 – Nút nhấn thay đổi hiệu ứng Led 57 B2 – Bàn phím ma trận 63 Bài Nút nhấn điều khiển rơ le .65 Bài Led đoạn anode chung .66 B4 – Hiển thị số 1, 2, 3, Led đoạn 67 B4 – Đếm số từ 00 – 99 sử dụng Led đoạn .68 Bài Giao Tiếp với LCD16x2 .70 Bài Giao tiếp với cảm biến nhiệt độ LM35, ADC0804 .73 Bài Đồng hồ thời gian thực sử dụng DS1307 78 Bài Điều khiển động cơ, giao tiếp với IC L298 .98 viii Bài LED ma trận 100 Bài 10 UART giao tiếp máy tính 101 PHỤ LỤC .105 ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CLB: Câu lạc VĐK: Vi điều khiển IC: Integrated Circuit RAM: Random Access Memory ROM: Read-Only Memory PEROM: Flash Programmable and Erasable Read Only Memory LED: Light Emitting Diode LCD: Liquid crystal display I2C: Inter-Intergrated Circuit RTC: Real Time Clock ASM: Assembly VB6: Visual Basic 91 { if(mode==3) // Giay { tang0=tang1;tang1=tang; giam0=giam1;giam1=giam; if(tang0==0 && tang1==1) { giay=giay+1; if(giay==60) giay=0; } if(giam0==0 && giam1==1) { giay=giay-1; if(giay