Báo cáo môn kỹ THUẬT cảm BIẾN đề tài đo nhiệt độ dùng LM35 kết hợp IC ADC0808 với 8051

HỌC VIỆN KỸ THUẬT MẬT MÃ KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG Báo cáo mơn: KỸ THUẬT CẢM BIẾN Đề tài: Đo nhiệt độ dùng LM35 kết hợp IC ADC0808 với 8051 Giảng viên hướng dẫn: Đặng Văn Hải Sinh viên thực hiện: Nguyễn Công Tùng – DT030247 Phạm Thị Hằng – DT030116 Bùi Văn Thái – DT030239 Hà Nội, 2022 download by : skknchat@gmail.com Mục lục Mục lục Danh mục hình vẽ Lời nói đầu ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU Ý NGHĨA GIỚI HẠN ĐỀ TÀI PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương I: Tổng quan vi điều khiển 1.1 Giới thiệu họ vi xử lý họ điều khiển thông dụng 1.2 Các vi điều khiển Chương II: Tổng quan họ vi điều khiển 8051 10 2.1 Họ vi điều khiển 8051 .10 2.1.1 Giới thiệu chung .10 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc chung họ 8051 10 2.1.3 Sơ đồ chân 8051 .12 2.2 Giới thiêu Vi điều khiển 89C51 13 Chương III: LCD .15 3.1 Cấu tạo 15 3.2 Chức chân 16 3.2.1 Chức 16 3.2.2 Bảng mã lệnh LCD 18 CHƯƠNG IV: CẢM BIẾN NHIỆT LM35 .22 4.1 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM35 22 4.2 Sơ đồ chân cảm biến nhiệt độ LM35 22 4.3 Thông số kỹ thuật cảm biến LM35 23 4.4 Nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ LM35 23 4.5 Các bước tính tốn nhiệt độ cảm biến nhiệt độ LM35 23 4.6 Ứng dụng cảm biến nhiệt độ LM35 24 CHƯƠNG V: IC ADC0808 25 download by : skknchat@gmail.com 5.1 Giới thiệu ADC0808 25 5.2 Cấu trúc bên ADC0808: 26 PHẦN 2: NỘI DUNG THIẾT KẾ 28 1.Sơ đồ nguyên lý 28 2.Mạch in 29 3.Mạch 3D .30 4.Chương trình 31 PHẦN 3: PHẦN KẾT LUẬN 37 Tài liệu tham khảo: 38 Lời nhận xét thầy cô: 39 download by : skknchat@gmail.com Danh mục hình vẽ Hình ảnh 1:Bộ vi điều khiển với vi xử lý .8 Hình ảnh 2: Cấu trúc chung 8051 11 Hình ảnh 3: Sơ đồ chân 8051 12 Hình ảnh 4: Bảng mơ tả bit khác ghi SCON .13 Hình ảnh 5: Bảng chế độ làm việc cổng truyền thông 13 Hình ảnh 6: Cấu tạo LCD 15 Hình ảnh 7: Bảng chứa chân LCD 17 Hình ảnh 8.1 8.2: Các mã lệnh LCD 21 Hình ảnh 9: Cảm biến nhiệt độ LM35 22 Hình ảnh 10: Bộ ADC0808 .25 Hình ảnh 11: Cấu trúc ADC0808 26 Hình ảnh 12: Bảng chọn kênh 26 Hình ảnh 13: Giản đồ xung hoạt động ADC0808 27 download by : skknchat@gmail.com Lời nói đầu Với tiến người, với phát triển khoa học kỹ thuật nghành công nghiệp phát triển mạnh mẽ, hệ thống ứng dụng đời, điều đặt yêu cầu cao chất lượng, độ xác Một hệ thống ứng dụng nhiều là: hệ thống đo nhiệt độ Các hệ thống ngày dần tự động hóa với kỹ thuật vi xử lý, vi điều khiển… ngày làm cho tự động dần trở nên tốt đảm bảo yêu cầu Trong trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp; q trình điều khiển nhiệt độ phòng, hội nghị, khu chung cư, việc đo khống chế nhiệt độ tự động yêu cầu cần thiết quan trọng Vì nắm bắt nhiệt độ làm việc hệ thống, dây chuyền sản xuất… giúp biết tình trạng làm việc theo yêu cầu có xử lý kịp thời để tránh hư hỏng giải cố sảy Yêu cầu hệ thống phải đảm bảo xác, kịp thời nhanh, hệ thống làm việc ổn định có nhiễu tác động khác download by : skknchat@gmail.com ĐỀ TÀI MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU - Sự cần thiết, quan trọng tính khả thi vào lợi ích mạch số, nhằm dùng kiến thức số học kỹ thuật số vào thực tiễn - Tìm hiểu nguyên tắc hoạt động thiết bị cảm biến (cảm biến nhiệt LM35), ADC0808, AT89s52 - Yêu cầu bài: Đo sử dụng vi điều khiển họ 8051 đo nhiệt độ hiển thị LCD 16x2 dùng cảm biến LM35 Ý NGHĨA - Thấy tính khoa học ứng dụng thực tế đề tài - 8051 họ vi điều khiển có nhiều tính năng, khả xử lí nhanh - Ứng dụng ADC việc chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số Tín hiệu tương tự tín hiệu lấy từ cảm biến - Mạch hiển thị LCD 16x2 dễ dàng cho người sử dụng theo dõi nhiệt độ hiển thị GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Đề tài “Hiển thị nhiệt độ” đa dạng phong phú, nhiều loại dựa độ phức tạp công dụng Do trình độ có hạn nên đề tài nhóm em hẳn cịn nhiều thiếu sót, mong thầy bỏ qua bảo thêm để đề tài nhóm em hồn thiện download by : skknchat@gmail.com PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương I: Tổng quan vi điều khiển 1.1 Giới thiệu họ vi xử lý họ điều khiển thông dụng Lịch sử phát triển vi xử lý vi điều khiển Sự đời phát triển nhanh chóng kĩ thuật vi điện tử mà đặc trưng kĩ thuật vi xử lý tạo bước ngoặt quan trọng phát triển khoa học tính tốn, điều khiển vi xử lý thơng tin Kĩ thuật vi xử lý đóng vai trị rât quan trọng tất lĩnh vực sống khoa học kĩ thuật, đặc biệt lĩnh vực tin học tự động hoá Năm 1971, hãng Intel cho đời vi xử lý( microprocessor ) giới tên gọi Intel – 4004/4 bit, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết công ty kinh doanh hãng truyền thông BUSICOM Intel-4004 kết ý tưởng quan trọng kĩ thuật vi xử lý số Đó kết cấu logic mà thay đổi chức chương trình ngồi khơng phát triển theo hướng tạo cấu trúc cứng thực số chức định trước Sau đó, vi xử lý liên tục đưa thị trường ngày phát triển, hoàn thiện hệ sau Vào năm 1972, hãng Intel đưa vi xử lý bit với tên Intel 8008/8 bit Từ năm 1974 – 1975, Intel chế tạo vi xử lý 8-bit 8080 8085A Cũng vào khoảng thời gian này, loạt hãng khác giới cho đời vi xử lý tương tự : 6800 Motorola với 5000 Tranzitor, signetics 6520, 1801 RCA, 6502 hãng MOS Technology Z80 hãng Zilog 1.2 Các vi điều khiển 1.2.1 Các vi điều khiển xử lý nhúng Trong mục bàn nhu cầu vi điều khiển (VĐK ) so sánh chúng với vi xử lý dạng chung Pentium download by : skknchat@gmail.com vi xử lý 86 khác Chúng ta xem xét vai trò vi điều khiển thị trường sản phẩm nhúng Ngồi ra, cịn cung cấp số tiêu chuẩn vể cách lựa chọn vi điều khiển 1.2.2 Bộ vi điều khiển so với vi xử lý dùng chung Sự khác vi điều khiển vi xử lý gì? Bộ xử lý cá vi xử lý công dụng chung họ Intel 86(8086, 80286, 80386, 80486 Pentium) họ Motorola 680 ( 68000, 68010, 68020, 68030, 68040 vv ) Những vi xử lý khơng có RAM, ROM khơng có cổng vào chíp.Với lý mà chúng gọi chung vi xử lý cơng dụng chung Hình ảnh 1:Bộ vi điều khiển với vi xử lý a) b) Hệ thống vi xử lý công dụng chung Hệ thống vi điều khiển Như thiết kế hệ thống sử dụng vi xử lý công dụng chung chẳng hạn Pentium hay 68040 phải bổ xung thêm RAM, ROM, cổng vào định thời để làm cho chúng hoạt động Mặc dù việc bổ sung RAM, ROM cổng vào bên làm cho hệ thống cồng kềnh đắt hơn, chúng có ưu điểm linh hoạt chẳng hạn người thiết kế có quyền định số lượng RAM, ROM cổng vào cần thiết phù hợp với tốn tam tay Điều khơng thể có với vi download by : skknchat@gmail.com điều khiển Một vi điều khiển có CPU (một vi xử lý) với lượng cố định RAM, ROM, cổng vào định thời tất chíp Hay nói cách khác xử lý RAM, ROM cổng vào định thời nhúng với chíp; người thiết kế bổ xung thêm nhớ , cổng vào đinh thời cho Số lượng cố định RAM, ROM chíp số cổng vào – vi điều khiển làm cho chúng trở nên lý tưởng với nhiều ứng dụng mà giá thành không gian lại hạn chế Trong nhiều ứng dụng , ví dụ điều khiển TV từ xa khơng cần cơng suất tính tốn vi xử lý 486 thâm chí 8086 Trong nhiều ứng dụng khơng gian chiếm, cơng suất tiêu tốn giá thành đơn vị cân nhắc nghiêm ngặt nhiều so với công suất tính tốn Những ứng dụng thường u cầu số thao tác vào-ra để đọc tín hiệu tắt- mở bit định Điều thú vị số nhà sản xuất vi điều khiển xa tích hợp chuyển đổi ADC ngoại vi khác vào điều khiển download by : skknchat@gmail.com Chương II: Tổng quan họ vi điều khiển 8051 2.1 Họ vi điều khiển 8051 2.1.1 Giới thiệu chung Họ vi điều khiển 8051(còn gọi C51) họ vi điều khiển thông dụng Bộ vi điều khiển có 128 byte RAM, 4K byte ROM chíp, hai định thời, cổng nối tiếp cổng (đều rộng bit) vào tất đặt chíp Lúc coi “hệ thống chíp” 8051 xử lý bit có nghĩa CPU làm việc với bit liệu thời điểm Dữ liệu lớn bit chia thành liệu bit xử lý 8051 có tất cổng vào- I/O cổng rộng 8bit Mặc dù 8051 có ROM chíp cực đại 64 K byte, nhà sản xuất lúc cho xuất xưởng với 4K byte ROM chíp 8051 trở nên phổ biến sau Intel cho phép nhà sản xuất khác sản xuất bán dạng biến thể 8051 mà họ thích với điều kiện họ phải để mã lại tương thích với 8051 Điều dẫn đến đời nhiều phiên 8051 với tốc độ khác dung lượng ROM chíp khác bán nửa nhà sản xuất Điều quan trọng có nhiều biến thể khác 8051 tốc độ dung lương nhớ ROM chíp, tất chúng tương thích với 8051 ban đầu lệnh Điều có nghĩa ta viết chương trình cho phiên chạy với phiên khác mà khơng phân biệt từ hãng sản xuất 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc chung họ 8051 Interrupt control : Điều khiển ngắt Other registers : Các ghi khác ROM : loại nhớ không liệu nguồn cung cấp, gọi nhớ chương trình bên RAM : nhớ liệu bên có dung lượng 128Byte dùng để lưu trữ liệu biến số, số, đệm truyền thông Timer 2, , : Bộ định thời , , CPU : Đơn vị điều khiển trung tâm 10 download by : skknchat@gmail.com ... IV: CẢM BIẾN NHIỆT LM35 4.1 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM35 LM35 cảm biến nhiệt độ tương tự, điện áp đầu cảm biến tỷ lệ với nhiệt độ tức thời dễ dàng xử lý để có giá trị nhiệt độ oC Ưu điểm LM35. .. IV: CẢM BIẾN NHIỆT LM35 .22 4.1 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM35 22 4.2 Sơ đồ chân cảm biến nhiệt độ LM35 22 4.3 Thông số kỹ thuật cảm biến LM35 23 4.4 Nguyên lý hoạt động... 4.4 Nguyên lý hoạt động cảm biến nhiệt độ LM35 23 4.5 Các bước tính tốn nhiệt độ cảm biến nhiệt độ LM35 23 4.6 Ứng dụng cảm biến nhiệt độ LM35 24 CHƯƠNG V: IC ADC0808 25 download