Hiện nay là thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, các nhà máy xí nghiệp sản xuất sản phẩm của mình trên các băng chuyền hiện đại, sản phẩm xuất ra rất nhanh và nhiều vì vậy việc đếm xem có bao nhiêu sản phẩm đã hoàn tất xuất ra từ băng chuyền cuối cùng thì người công nhân khó có thể thực hiện chính xác được. Vì vậy mạch đếm sản phẩm sẽ giúp ta kiểm soát được sản lượng cho ra tại mỗi băng chuyền. Không chỉ vậy, hệ thống đếm sản phẩm còn giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính xác cao.
5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Hưng Yên, … tháng năm 2012 Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 1/37 Page 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …….………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Ngày … tháng … năm 2012 MỤC LỤC MỤC LỤC……………………………………………………………………2 GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 2/37 Page 2 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………… CHƯƠNG I: TỔNG QUAN………………………………………… 1.1 Tính cấp thiết đề tài……………………………………………….5 1.2 Mục đích, yêu cầu đề tài……………………………………… 1.3 Giới hạn đề tài…………………………………………………….5 1.4 Các phương án thiết kế……………………………………………… CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM…………………………………………… 2.1 Xây dựng sơ đồ khối tổng quát……………………………………… 2.2 Sơ đồ nguyên lí chung…………………………………………………9 2.3.Các khối mạch……………………………………………… 10 2.3.1 Khối nguồn………………………………………………… ….10 2.3.2 Khối xử lí……………………………………………………….11 2.3.3 Khối cảm biến………………………………………………… 12 2.3.4 Khối hiển thị…………………………………………………….12 2.4 Sơ đồ mạch in……………………………………………………… 13 2.5 Sơ đồ mạch mơ proteus…………………………………13 2.6 Thiết kế chương trình điều khiển………………………………… 14 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ………………………………………………… 18 3.1 Kết đạt được…………………………………………………… 18 3.2 Hướng phát triển đề tài………………………………………… 18 PHỤ LỤC………………………………………………………………… 20 KẾT LUẬN…………………………………………………………………37 GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 3/37 Page 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, sống người có thay đổi ngày tốt hơn, với trang thiết bị đại phục vụ công cơng nghiệp hố, đại hố đất nước Đặc biệt góp phần vào phát triển ngành kĩ thuật điện tử góp phần khơng nhỏ nghiệp xây dựng phát triển đất nước Trong môn kỹ thuật vi điều khiển phát triển mạnh dựa tiến cơng nghệ tích hợp linh kiện bán dẫn hệ lập trình có nhớ kết hợp với máy tính điện tử Từ thời gian đầu phát triển cho thấy ưu việt ngày tính ưu việt ngày khẳng định thêm Những thành tựu biến tưởng chừng khơng thể thành có thể, góp phần nâng cao đời sống vật chất tinh thần cho người Để góp phần làm sáng tỏ hiệu ứng dụng thực tế môn vi điều khiển chúng em sau thời gian học tập thầy, cô giáo khoa giảng dạy kiến thức chuyên ngành, đồng thời giúp đỡ nhiệt tình thầy Nguyễn Văn Diên chúng em thiết kế xây dựng mơ hình “ Đếm sản phẩm theo chiều cao băng tải ” Cùng với lỗ lực thân thời gian, kiến thức kinh nghiệm chúng em cịn có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót Chúng em mong giúp đỡ tham khảo ý kiến thầy cô bạn nhằm đóng góp phát triển thêm đề tài CHƯƠNG I: TỔNG QUAN GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 4/37 Page 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm 1.1.Tính cấp thiết đề tài Hiện thời đại khoa học kỹ thuật phát triển, nhà máy xí nghiệp sản xuất sản phẩm băng chuyền đại, sản phẩm xuất nhanh nhiều việc đếm xem có sản phẩm hồn tất xuất từ băng chuyền cuối người cơng nhân khó thực xác Vì mạch đếm sản phẩm giúp ta kiểm soát sản lượng cho băng chuyền Khơng vậy, hệ thống đếm sản phẩm cịn giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo độ xác cao 1.2.Mục đích, yêu cầu đề tài - Mục đích mạch đếm sản phẩm giúp cho nhà máy đếm số lượng sản phẩm nhà máy tạo cách đơn giản, xác mà khơng tốn nhiều công sức lao động công nhân - Yêu cầu mạch đếm sản phẩm phải chạy cách xác, ổn định, gọn nhẹ dễ lắp đặt dễ sửa chữa rẻ tiền 1.3 Giới hạn đề tài Các sản phẩm đa dạng với nhiều chủng loại: đặc, rỗng, kích cỡ khác Nhưng với khả thiết bị lắp mạch đếm sản phẩm có khả che ánh sáng Nhiêm vụ: Thiết kế mơ hình Thiết kế phần cứng, lâ p̣ lưu đồ th ̣t tốn viết chương trình điều khiển Đếm sản phẩm khác theo chiều cao Số lượng sản phẩm tối đa loại 99 Hiển thị số lượng sản phẩm đếm led Thuyết minh đầy đủ, trình bày khoa học 1.4 Các phương án thiết kế 1.4.1 Đếm sản phẩn dùng IC rời GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 5/37 Page 5 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com - Đồ án chuyên ngành 1- Khoa Điện-Điện tử Mạch đếm sản phẩm Các ưu điểm sau: Cho phép tăng hiệu suất lao động Đảm bảo độ xác cao Tần số đáp ứng mạch nhanh,cho phép đếm với tần số cao Tổn hao cơng suất bé, mạch sử dụng pin Khả đếm rộng, giá thành hạ, mạch đơn giản dễ thực Với việc sử dụng kĩ thuật số khó đáp ứng việc thay đổi số đếm Muốn thay đổi yêu cầu mạch buộc phải thay đổi phần cứng Do lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn vế kinh tế mà nhiều u cầu khơng thực phương pháp Với phát triển mạnh ngành kĩ thuật số đặc biệt cho đời họ vi xử lí vi điều khiển đa chức việc dùng kĩ thuật vi xử lí, kỹ thuật vi điều khiển giải bế tắc kinh tế mà phương pháp dung IC rời kết nối lại không thực 1.4.2 Đếm sản phẩm dùng kĩ thuật vi xử lí: Ngồi ưu điểm liệt kê phương pháp dùng IC rời mạch đếm sản phẩm dùng kĩ thuật cịn có ưu điểm sau: Mạch thay đổi số đếm cách linh hoạt việc thay đổi phần mềm, phần cứng khơng cần thay đổi mà mạch IC rời không thực được,nếu thực gặp khó khăn người cơng nhân khó tiếp cận, dễ nhầm Số linh kiện sử dụng mạch hơn, mạch đơn giản so với mạch dùng IC rời Mạch kết nối giao tiếp với máy tính thích hợp cho người quản lí phịng kỹ thuật 1.4.3.Đếm sản phẩm dùng vi điều khiển: GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 6/37 Page 6 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Ngoài ưu điểm hai phương pháp trên, phương pháp dùng vi điểu khiển cịn có ưu điểm sau: Trong mạch sử dụng nhớ chương trình có quy mơ nhỏ, tiện lợi mà vi xử lí khơng thực Nó giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí giao tiếp với máy tính giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 7/37 Page 7 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM 2.1 Xây dựng sơ đồ khối tổng quát 2.2 Sơ đồ nguyên lý GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 8/37 Page 8 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử • - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Nguyên lý hoạt động: -Khi chưa có sản phẩm qua tức cảm biến chưa tác động,chưa có tín hiệu đến mạch điều khiển ta thấy led hiển thị -Khi có sản phẩm qua: + Nếu sản phẩm cao qua tác động vào cảm biến cao, tín hiệu vềphủ vi điều Led thấp hiển thị mức sản phẩm cao tăng lên đơn vịđưa địnhkhiển sản phẩm +Khi có sản phẩm thấp qua, cảm biến cao không bị tác động mà có cảm biến thấp tác động, tín hiê ̣u lâ ̣p tức đưa vi điều khiển hiển thị led tăng lên đơn vị 2.3.Các khối mạch GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 9/37 Page 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm 2.3.1 Khối nguồn -Điện áp đầu vào 12V xoay chiều, qua phận chỉnh lưu cung cấp nguồn 12V chiều qua IC7805 cung cấp nguồn 5V chiều -Nguồn 5V cung cấp điện áp cho mạch điều khiển khối hiển thị, cảm biến GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 10/37 Page 10 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Port3: mô ̣t Port công dụng kép tên chân 10 đến 17 Các chân Port có nhiều chức năng, cơng dụng chuyển đổi có liên ̣ với đă ̣c tính đă ̣c biê ̣t bảng sau: Bit Tên Chức chuyển đổi P3.0 RXD Dữ liệu nhâ ̣n cho port nối tiếp P3.1 TXD Dữ liệu phát cho port nối tiế p P3.2 INTO Ngắt bên ngoài P3.3 INT1 Ngắt bên ngoài P3.4 TO Ngõ vào của timer/counter0 P3.5 T1 Ngõ vào của timer/counter1 P3.6 WR Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3.7 RD Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài Chức chân Port3 PSEN ( progaram store enable ): PSEN tín hiê ̣u chân 29 Nó tín hiê ̣u điều khiển phép bơ ̣ nhớ chương trình mở rơ ̣ng thường nối đến chân OE (Ouput Enable ) mô ̣t EPROM phép đọc byte mã lê ̣nh PSEN mức tháp thời gian lấy lê ̣nh Các mã nhị phân chương trình đọc từ EPROM qua bus chốt vào ghi lênh AT89C51 giải mã lê ̣nh Khi thi hành chương trình ROM nơ ̣i ( AT89C51) mức thụ đô ̣ng (mức cao) ALE ( Address Latch Enable ): tín hiê ̣u ALE tên chân 30 tương hợ p với thiết bị làm viê ̣c với xử lý 8585, 8088, 8086 dùng ALE mô ̣t cách tương tự cho làm viê ̣c giải kênh, bus địa liê ̣u port0 dùng chế đọ chuyển đổi nó: vừa bus liê ̣u bus thấ p địa ALE tín hiieeuj để chốt địa vào mô ̣t ghi bên ngồi nửa đầu chu kỳ bơ ̣ nhớ Sau đó, đường port0 dùng để xuất hoă ̣c nhâ ̣p liê ̣u nửa sau chu kỳ bơ ̣ nhớ Các xung tín hiê ̣u ALE có tốc ̣ băng 1/16 lần tần số dao ̣ng chíp dùng nguồn xung nhịp cho ̣ thống Nếu xung AT89C51 12MHz ALE có tần số 2MHz Chỉ trừ thi hành lê ̣nh GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 23/37 Page 23 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com - Đồ án chuyên ngành 1- Khoa Điện-Điện tử Mạch đếm sản phẩm MOVX, mô ̣t xung ALE bị Chân làm ngõ vào cho xung lâ p̣ trình cho EPROM AT89C51 EA ( External Acces): tín hiê ̣u vào EA chân 31 thường mắc lên mức cao (+5V) hoă ̣c mức thấ p (GND) Nếu mức cao, AT89C51 thi hành chương trình từ ROM nơ ̣i khoảng địa thấp (4K) Nếu mức thấp, chương trình thi hành từ bơ ̣ nhớ mở rô ̣ng SRT ( Reset): ngõ vào RST chân ngõ reset AT89C51 Khi tín hiê ̣u nối lên mức cao ( it chu ki máy ), ghi AT89C51 tải giá trị thich hợ p để khởi đọng ̣ thống Các ngõ vào bô ̣ dao đông ̣ chip: Như thấy hinh trên, AT89C51 có mơ ̣t bơ ̣ dao ̣ng chip Nó thường nối với thạnh anh hai chan 18 19 Các tụ giữ cần thiết Tần số thông thường là 12MHz Các chân nguồn: AT89C51 vâ ̣n hành với nguồn đơn +5V, Vcc nối vào chân 40 Vss (GND ) nối vào chân 20 1.1.5.Tổ chức bô ̣ nhớ Bô ̣ nhớ chương trình bơ ̣ nhớ liêụ nôị trú Tất bô ̣ Flash Microcontrollers Atmel tổ chức vùng địa chỉ tách biê ̣t bơ ̣ nhớ chương trình bơ ̣ nhớ liê ̣u, mơ tả hình Các vùng nhớ chương trình liê ̣u tách biê ̣t cho phép bô ̣ nhớ liê ̣u truy câ ̣p địa bit, lưu trữ với tốc ̣ cao vâ ̣n hành mô ̣t bô ̣ CPU bit Tuy nhiên, địa bô ̣ nhớ liê ̣u 16 bit tạo thông qua ghi trỏ liê ̣u (DPTR) Bơ ̣ nhớ chương trình đọc Chúng bơ ̣ nhớ chương trình 64 Kbyte có khả định địa trực tiế p Để đọc nô ̣i dung từ bô ̣ nhớ chương trình ngồi cần xác định trạng thái phù hợ p cho chân /PSEN Bô ̣ nhớ liê ̣u chiếm mô ̣t vùng địa riêng biê ̣t so với bơ ̣ nhớ chương trình 64Kbyte bơ ̣ nhớ ngồi định địa trực tiế p vùng bô ̣ GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 24/37 Page 24 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm nhớ liê ̣u ngoài, CPU tạo tin hiê ̣u đọc ghi (/RD, /WR) để truy câ p̣ bô ̣ nhớ liê ̣u ngồi Bơ ̣ nhớ chương trinh ngồi bơ ̣ nhớ liê ̣u ngồi kết hợ p tin hiê ̣u /RD /PSEN để đưa vào mô ̣t cổng AND sử dụng đầu cổng để đọc nô ̣i dung từ bơ ̣ nhớ liê ̣u/ chương trình ngồi AT89C51 có nhớ liệu chiếm khoảng khơng gian nhớ độc lập với nhớ chương trình Dung lương RAM nội trú họ V ĐK 128 byte, định địa từ 00h đến 7Fh.phạm vi địa từ 80h đến Ffhdanhf cho SFR Tuy nhiên V ĐK làm việc với RAM ngoại trú có dung lượng cực đại 64 Kbyte định địa từ 0000h đến FFFFh + vùng nhớ 128 Byte thấp Vùng nhớ 128 Byte thấp định địa từ 00h đến 7Fh, chia thành vùng thể hình 2.10 -Vùng nhớ thứ có độ lớn 32 byte định địa từ 00h đến 1Fh bao gồm băng ghi (băng đến băng 3), băng có ghi bit Các ghi băng có tên gọi từ R0 đến R7 Vùng RAM truy cập địa trự tiếp mức byte, trình chọn để sử dụng băng ghi tùy thuộc vào việc lựa chọn giá trị cho RS1 RS0 PSW - Vùng thứ hai có độ lớn16 byte định địa từ 20h đén 2Fh, cho phép truy cạp trực tiếp địa mức bit Bộ V ĐK cung cấp lệnh có khả GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 25/37 Page 25 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm truy cập tới vùng nhớ 128 bit (nếu truy cập dạng mức bit vùng có địa định từ 00h đến 7Fh) mức bit, vùng nhớ địa truy xuất dạng byte hay bit tùy vào lệnh cụ thể Chẳng hạn, để đặt bit địa 5Fh có mức logic 1, ta thực lệnh: SETB 5Fh Sau thực lệnh này, 5Fh địa mức cao nhát byte có địa 2Bh, không làm ảnh hưởng tới bit khác byte Đây ưu điểm rõ nét V ĐK thực việc truy xuất bit riêng rẽ thơng qua phần mềm Các bit đặt, xóa hay thực chức AND, OR… thơng qua lệnh Ngồi cổng xuất/ nhập định địa dạng bit, điều làm đơn giản việc giao tiếp phần mềm với thiết bị xuất/ nhập đơn bit Vùng nhớ cịn lại gồm 80 byte có địa từ 30h đến 7Fh dành riêng cho người sử dụng để lưu trữ dư liệu Đây vùng RAM đa mục đích Có thể truy cập vùng nhớ địa trực tiếp gián tiếp thông qua ghi (R0 R1) dạng mức byte GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 26/37 Page 26 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Bộ nhớ chương trình ngồi nhớ liệu ngoại trú a) Bộ nhớ chương trình ngoại trú: Bơ ̣ nhớ chương trình ngồi bơ ̣ nhớ đọc, cho phép tín hiê ̣u /PSEN Khi có mơ ̣t EPROM ngồi viê ̣c sử dụng, P0 P2 khơng cịn cổng I/O Khi bô ̣ V ĐK truy câ ̣p bơ ̣ nhớ chương trình ngoại trú, sử dụng kênh địa 16 bit thông qua P0 P2 GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 27/37 Page 27 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chun ngành 1Mạch đếm sản phẩm Mơ ̣t chu kì máy bơ ̣ V ĐK có 12 chu kì dao đô ṇ g Nếu bô ̣ dao đô ̣ng chíp có tần số 12MHz, mơ ̣t chu kì máy dài 1 µ Trong mơ ̣t chu kì s máy điển hình, ALE có hai xung hai bytecuar lê ̣nh đọc từ bô ̣ nhớ chương trình (nếu lê ̣nh có mơ ̣t byte byte thứ hai loại bỏ) Khi truy câ ̣p bơ ̣ nhớ chương trình ngoại trú bơ ̣ V ĐK phát hai xung chốt địa chu kì máy Mỗi xung chốt tồn hai chu kì dao ̣ng từ P2- S1 đến P1- S2, từ P2- S4 đến P1- S5 Để địa hóa bơ ̣ nhớ chương trình ngoại trú, byte thấp địa (A0… A7) từ bô ̣ đếm chương trình bơ ̣ V ĐK xuất qua cổng P0 trạng thái S2 S5 chu kì máy, byte cao địa (A8 A15) từ bơ ̣ đếm chương trình xuất qua cổng P2 khoảng thời gian chu kì máy Tiếp theo xung chốt, bô ̣ V ĐK phát xung chọn /PSEN Mỗi chu kì máy chu kì lê ̣nh gồm hai xung chọn, xung chọn tồn chu kì dao ̣ng từ P1- S3 đến hết P1- S4 từ P1- S6 đến hết P1- S1 chu kì máy Trong khoảng thời gian phát xung chọn byte mã lê ̣nh đọc từ bơ ̣ nhớ chương trình để nhâ ̣p on chip b) Bô ̣ nhớ liê ̣u ngoại trú Bô ̣ nhớ liê ̣u ngoại trú cho phép tín hiê ̣u /WR /RD chân P3.6 P3.7 V ĐK truy câ p̣ bơ ̣ nhớ liê ̣u ngồi địa chỉ hai byte ( thông qua cổng P0 P2) hoă ̣c byte ( thông qua cổng P0) Từ sơ đồ ta thấy: GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 28/37 Page 28 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm - /EA nối với +Vcc phép vi điều khiển với bơ ̣ nhớ chương trình nơ ̣i trú - /RD nối với đường cho phép xuất liê ̣u (/OE_ Output data Enable) Ram - /WR nối với đường cho phép ghi liê ̣u (/WE_Write datab Enable) Ram Nguyên lý truy câ ̣p bô ̣ nhớ liê ̣u ngoại trú thể hiê ̣n đồ thị thời gian Tuy nhiên, tùy thuô ̣c vào nhiê ̣m vụ đọc liê ̣u từ bô ̣ nhớ hay ghi dư liê ̣u vào bô ̣ nhớ mà nguyên lý truy câ ̣p bô ̣ nhớ liê ̣u khác - Q trình đọc liê ̣u ngoại trú, bơ ̣ vi điều khiển phát mô ̣t xung chốt địa (ALE) cho chốt bên (LATCH) chu kỳ máy, tồn chu kỳ dao đô ̣ng từ P2_S4 đến P1- S5 Để địa hóa bơ ̣ nhớduwx liê ̣u ngồi, byte thấp địa từ ghi trỏ (DPL) hoă ̣c Ri VĐK xuất qua cổng P0 khoảng trạng thái S5 chu kì máy chu kì lẹnh Tiếp theo byte thấ p địa từ bô ̣ nhớ chương trình (PCL) xuất qua cổng P0 đua tới bơ ̣ đếm chương trình để thực hiê ̣n lê ̣nh Byte cao địa từ DPTR (DPH) VĐK xuất qua cổng P@ khoảng thời gian từ S5 đến S4 chu kì máy tiế p theo Sau byte cao địa từ PC (PCH) xuất qua cổng P2 để đưa đến bơ ̣ đếm chương trình Nếu địa có ̣ dài byte xuất qua cổng P0 từ DPL hoă ̣c Ri Tiếp theo xung chốt, VĐK xuất tín hiê ̣u điều khiển /RD phép đọc liê ̣u từ bơ ̣ nhớ ngồi Xung /RD tồn trạng thái chu kì máy từ P1- S1 đến P2- S3, khoảng thời gian dữ liê ̣u từ bơ ̣ nhớ ngồi đọc vào VĐK - Quá trình ghi liê ̣u vào bơ ̣ nhớ ngồi trú: Tương tự qua trình đọc liê ̣u, dùng tin hiê ̣u điều khiển ghi /WR d) Các ghi chức đă ̣c biê ̣t GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 29/37 Page 29 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Các ghi nô ̣i trú AT89C51 truy xuất ngầm định bơ ̣ lê ̣nh Ví dụ lê ̣nh “ INC A ” tăng nô ̣i dung ghi tích lũy A lên đơn vị Tác đô ̣ng ngầm định mã lê ̣nh Các ghi AT89C51 định dạng mơ ̣t phần RAM chip Vì vâ ̣y ghi có mơ ̣t địa (ngoại trừ ghi trực tiếp, sẽ khơng có lợi đă ̣t chung vào RAM chip) Đó lý để AT89C51 có nhiều ghi Cũng R0 đến R7, có 21 ghi chức đă ̣c biê ̣t vùng RAM nô ̣i từ địa 80h đến FFh Chú ý hầu hết địa từ 80h đến FFh không định nghĩa Chỉ có 21 địa SFR định nghĩa Ngồi trừ ghi tích lũy A truy xuất ngầm nói, đa số SFR truy xuất dùng địa trực tiếp Chú ý mơ ̣t vài SFR địa chỉhoas bit hoă ̣c byte Người thiết kế phải thạn trọng truy xuất bit va byte Hoạt đông ̣ thời (Timer) ̣ bô ̣ đinh Giới thiê ̣u: Mô ̣t định nghĩa đơn giản timer mô ̣t chuỗi flip – flop chia đôi tần số nối tiếp nhau, chúng nhâ ̣n tín hiê ̣u vào làm nguồn xung nhịp Ngõ tần số cuối làm nguồn xung nhịp cho flip – flop báo tràn timer (flip – flop cờ) Giá trị nhịp phân flip – flop timer xem số đếm số xung nhị p từ khởi đô ̣ng timer Vi dụ timer 16 bit đếm lên từ 0000h đến FFFFh Cờ báo tràn lên số đếm tràn từ FFFFh đến 0000h AT89C51 có timer 16 bit, timer có cách làm viê ̣c Người ta sử dụng timer để định khoảng thời gian: đếm kiê ̣n hoă ̣c tạo tốc đô ̣ baud cho port nối tiếp AT89C51 Trong ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lâ p̣ trình timer mơ ̣t khoang đă ̣n đă ̣t cờ tràn timer Cờ dùng để đồng bơ ̣ hóa chương trình để thực hiê ̣n mơ ̣t tác đô ̣ng kiểm tra trạng thái cửa ngõ vào GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 30/37 Page 30 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm hoă ̣c gửi kiê ̣n ngõ Các ứng dụng khác sử dụng viêc tạo xung nhị p đă ̣n timer để đo thời gian trôi qua hai kiê ̣n Đếm kiê ̣n dùng để xác định số lần xảy mô ̣t kiê ̣n Mô ̣t kiê ̣n là bất tác ̣ng ngồi cung cấ p mô ̣t chuyển trạng thái mô ̣t chân AT89C51 Các timer cung cấ p xung nhịp tốc đô ̣ baud cho port nối tiếp AT89C51 Truy xuất timer AT89C51 dùng ghi chức đă ̣c biê ̣t cho bang sau: STR TCON TMOD TL0 TL1 TH0 TH1 Mục đích Điều khiển timer Chế độ timer Byte thấp của timer Byte thấp của timer Byte cao của timer Byte cao của timer Địa 88h 89h 8Ah 8Bh 8Ch 8Dh Thanh ghi chế đô ̣ timer (TMOD) Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm bit dùng để đă ̣t chế đô ̣ làm viê ̣c cho timer timer Bit Tên GATE Timer Mô tả Bit (mở) cổng, lên timer chạy INT1 mức cao C/T M1 M0 GATE C/T 1 0 10 M1 00 M0 Hoạt đông ̣ ngắ t Bit chọn chế đô ̣ counter/timer 1= bô ̣ đếm kiê ̣n 0= bô ̣ định khoảng thời gian Bit của chế độ (mode) Bit của chế độ Bit (mở) cổng Bit chọn chế đô ̣ counter/timer Bit Bit 10 củ củaa chế chế độ độ GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 31/37 Page 31 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Ngắt hoạt đô ̣ng ngừng tạm thời mơ ̣t chương trình để thi hành mơ ̣t chương trịnh khác Các ngắt có mơ ̣t vai trò quan trọng thiết kế khả thực thi vi điều khiển Chúng cho phép hẹ thống đáp ứng không lúc tới mô ̣t công viê ̣c giải mơ ̣t cơng viê ̣c mơ ̣t chương trình khác thực thi Mô ̣t ̣ thống điều khiển ngắt cho ảo giác làm nhiều viê ̣c đồng thời dĩ nhiên CPU lần thực thi mơ ̣t chương trình để thực thi mơ ̣t chương trình khác, quay vê chương trình ban đầu Chương trình giải ngắt gọi chương trình phục vụ ngắt Tổ chức ngắt Ở AT89C51 có nguồn ngắt: - ngắt - ngắt timer - ngắt port nối tiế p Tất ngắt không đă ̣t sau reset ̣ thống cho phép ngắt riêng rẽ phần mềm a) Cho phép không cho phép ngắt Mỗi nguông ngắt cho phép hoă ̣c không cho phép ngắt mô ̣t qua ghi chức đă ̣c biê ̣t cố định địa IE (Intereup Enable): cho phép ngắt địa A8h Cũng bit cho phép nguồn ngắt, có mơ ̣t bit cho phép hoă ̣c cấm tồn bơ ̣ xóa để cấm tất ngắt hoă ̣c đă ̣t lên phép tất ngắt Bit IE.7 IE.6 IE.5 IE.4 Ký hiệu EA EA ET5 E5 Địa AFh AEh ADh ACh Mô tả (1= cho phep, = cấm) Cho phép hoặc cấm tồn bơ ̣ Khơng được định nghĩa Cho phép ngắt từ timer (8052) Cho phép ngắt nối tiếp IE.3 IE.2 IE.1 ET1 EX1 ET0 ABh AAh A9h Cho timer Cho phé phépp ngắ ngắtt từ ngoà i1 Cho phép ngắt từ timer GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 32/37 Page 32 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử IE.0 EX0 A8h - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Cho phép ngắt ngoài Tóm tắ ghi IE b) Ưu tiên ngắt Mỗi nguồn ngắt lâ ̣p trình riêng vào mô ̣t hai mức ưu tiên qua ghi chức đă ̣c biê ̣t địa bit IP (Interrup Pritority: ưu tiên ngắt) địa B8h Bit IP.7 IP.6 Ký hiê ̣u Địa chỉ IP.5 IP.4 IP.3 IP.2 IP.1 IP.0 PT2 PS PT1 PX1 PT0 PX0 BDh BCh BBh BAh B9h B8h Mô tả (1 = cho phép, 0= cấm) Không được định nghĩa Không được định nghĩa Ưu tiên ngắt từ timer (8052) Ưu tiên ngắt nối tiếp Ưu tiên ngắt từ timer Ưu tiên ngắt Ưu tiên ngắt từ tỉmer Ưu tiên ngắt ngồi Tóm tắt ghi IP Các ngắt ưu tiên xóa sau reset ̣ thống để đă ̣t tất ngắt mức ưu tiên thấ p Xử lý ngắt Khi có mơ ̣t ngắt xảy CPU chấp nhâ ̣n, chương trình bị ngắt qng Những hoạt ̣ng sau xảy ra: -Thi hành lê ̣nh hồn chỉnh lê ̣nh thi hành -Các DC vào ngăn xếp -Trạng thái ngắt hiê ̣n hành cất bên -Các ngắt chă ̣n mức ngắt -Nạp DC vào địa vector ISR -ISR thực thi: ISR thực thi đáp ứng ngắt ISR hoàn tất lê ̣nh RETI Điều làm lấy lại giá trị cũ PC từ ngăn xế p lấy lại trạng thái ngắt cũ Chương trình lại tiếp tục thi hành nơi mà dừng GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 33/37 Page 33 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm 1.2 Cảm biến 1.2.1.Giới thiệu sơ lược mạch cảm biến Để cảm nhận lần sản phẩm qua cảm biến phải có phần phát phần thu Phần phát phát ánh sáng hồng ngoại phần thu hấp thụ ánh sáng hồng ngoại ánh sáng hồng ngoại có đặc điểm bị nhiễu so với loại ánh sáng khác Hai bô ̣ phâ ̣n phát thu hoạt đô ̣ng với tần số Khi có sản phẩm qua phần phần thu ánh sáng hồng ngoại bị che bô ̣ phâ ̣n thu hoạt đô ̣ng với tần số khác với tần số phát tạo mô ̣t xung tác đô ̣ng tới bô ̣ phâ ̣n xử lí Vâ ̣y bơ ̣ phâ ̣n phát bơ ̣ phâ ̣n thu phải có nguồn tạo dao đô ̣ng Bô ̣ phâ ̣n dao đô ̣ng tác ̣ng tới cơng tắc đóng ngắt nguồn phát nguồn thu ánh sáng Có nhiều linh kiê ̣n phát thu ánh sáng hồng ngoại chúng em chọn led thu, phát hồng ngoại 1.2.2 Cấu tạo, nguyên lí hoạt đơng ̣ led hồng ngoại - Led cấu tạo từ GaAs với vùng cấm có ̣ rô ̣ng 1,43V tương ứng bức xạ 900nm Ngoài pha tạ p Si với nguyên vâ ̣t liê ̣u GaAlAs ̣ rơ ̣ng vùng cấm thay đổi Với cách này, người ta tạo dải sóng 800- 900nm tạo điều hưởng cho led hồng ngoại phát bước sóng thích hợp cho điểm cực đại đô ̣ nhạy bô ̣ thu - Hoạt đô ̣ng: Khi mối nối p – n phân cực th ̣n dịng điê ̣n qua mối nối lớn dẫn điê ̣n hạt tải đa số, mối nối phân cự nghịch thì có dong rỉ di chuyển hạt tải thiểu số Nhưng chiếu sáng vào mối nối, dòng điê ̣n nghịch tăng lên gần tỷ lê ̣ với quang thông lúc dịng th ̣n khơng tăng Đă ̣c tuyến volt – ampe led hồng ngoại sau: 1.3 IC LM324 1.3.1 Hình dạng GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 34/37 Page 34 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Hình 4.1-Hình dạng thực tế IC LM324 1.3.2 Cấu tạo ( sơ đồ chân ) Hình 5.2 – Sơ đồ cấu tạo chân IC LM324 IC LM324 có 14 chân,trong có khuếch đại thuật toán làm việc tương tự GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 35/37 Page 35 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm +) Bộ : gồm chân 1,2,3 chân cổng ra, chân cổng đảo, chân cổng thuận +) Bộ : Gồm chân 5,6,7 chân thuận, chân cổng đảo Chân cổng +) Bộ : Gồm chân 8,9,10 chân cổng ra, chân cổng đảo, chân 10 cổng thuận +) Bộ :Gồm chân 12,13,14 chân 14 cổng ra, chân 13 cổng đảo, chân 12 cổng thuận Chân nối nguồn, chân 11 nối GND 1.3.3 Nguyên lý hoạt động mạch IC LM324 có nhiệm vụ so sánh điện áp cổng đảo cổng thuận Trong mạch dùng 1,2,3 IC Khi điện áp cổng đảo lớn cổng thuận điện áp đầu mức ( xấp xỉ 0V ) Khi điện áp cổng đảo nhỏ cổng thuận điện áp mức (bằng nguồn cung cấp 5V DC) KẾT LUẬN Trong thời gian thực đề tài với bảo giúp đỡ tận tình thầy Nguyễn Văn Diên, đến đề tài : “Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống đếm sản phẩm theo chiều cao băng tải” hoàn thành Chúng em cố gắng vận dụng kiến thức học trường để giải yêu cầu Tuy nhiên thời gian trình độ chun mơn có hạn nên đồ án cịn tồn thiếu sót hạn chế Chúng em mong nhận ý kiến góp ý thầy khoa ý tưởng thiết kế mơ hình sản phẩm chúng em để sản phẩm hoàn thiện Cuối chúng em xin cảm ơn quý thầy cô giáo tạo điều kiện tốt giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài Hưng yên, ngày 09 tháng 05 năm 2012 Nhóm sinh viên thực GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 SVTH:Đinh Thị Liên-Phạm Thị Loan 36/37 Page 36 5/17/2018 Trường ĐHSPKT Hưng Yênnt chh p1-slidepdf.com Khoa Điện-Điện tử - Đồ án chuyên ngành 1Mạch đếm sản phẩm Đinh Thị Liên Phạm Thị Loan GVHD: Nguyễn Văn Diên http://slidepdf.com/reader/full/do-an-tich-hop1 37/37 ... PHAM//////////////////////// #include sbit LED1=P2^0; sbit LED2=P2^1; sbit LED3=P2 ^2; sbit LED4=P2^3; unsigned int a[10] = {0xC0,0xF9,0xA4,0XB0,0x99,0x 92, 0x 82, 0xF8,0x80,0x90 }; int n,m,k,h,x; ////////////////////ham... nhớ 128 Byte thấp định địa từ 00h đến 7Fh, chia thành vùng thể hình 2. 10 -Vùng nhớ thứ có độ lớn 32 byte định địa từ 00h đến 1Fh bao gồm băng ghi (băng đến băng 3), băng có ghi bit Các ghi băng. .. lí……………………………………………………….11 2. 3.3 Khối cảm biến………………………………………………… 12 2.3.4 Khối hiển thị……………………………………………………. 12 2.4 Sơ đồ mạch in……………………………………………………… 13 2. 5 Sơ đồ mạch mô proteus…………………………………13 2. 6 Thiết kế