0843ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051 ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN NHÀ (THUYẾT MINH)

TR NG I H C M THÀNH PH H CHÍ MINH KHOA XÂY D NG VÀ I N K S ÁN T T NGHI P NGÀNH CÔNG NGHI P NG D NG VI I U KHI N 8051 I U KHI N CÁC THI T B I N NHÀ (THUY T MINH) SVTH : TR N PH NG KH I MSSV : 20602005 GVHD : ThS.LÊ MINH H I TP H Chí Minh, tháng n m 2012 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i L IM U Th k hai m i m t mang l i nhi u s ti n b V i nh ng b c ti n này, đ i s ng ng i thay đ i m t cách sâu s c Vi c đ a vào s d ng r ng rãi máy vi tính v i m c đích t ng quát b vi m ch vi tính chuyên bi t _ b vi u n nhi u thi t b k thu t khác t đ n gi n đ n ph c t p làm cu c s ng d dàng h n cho nhi u ng i H u h t thi t b k thu t t đ n gi n đ n ph c t p nh h th ng thi t b t đ ng, thi t b công nghi p , thi t b v n phòng hay công c ng cho đ n thi t b gia đình đ u có dùng đ n b vi u n M t nh ng ng d ng c a vi u n, ng d ng u n t xa m t ng d ng r t thú v i u n t xa vi c u n m t mơ hình m t kho ng cách mà ng i khơng nh t thi t đ n n i đ t h th ng.Th gi i phát tri n l nh v c u n ph i đ c m r ng Trong công nghi p, t i lò ph n ng h t nhân , dây chuy n s n xu t, hay nh ng n i có m c đ nguy hi m cao mà ng i không th ti p c n đ c ng i c n đ n nh ng b u n t xa Trong vi c thám v tr , u n t xa đ tàu thám không gian c s d ng phi thuy n không ng i lái, i u n t xa cịn góp ph n khơng nh vi c ph c v cho đ i s ng th ng ngày c a ng i Thay cho vi c ph i đ ng d y t t qu t, b t n, t t tivi … bây gi ch v i m t chi c u n t xa tay ta có th nguyên m t v trí nhà mà có th u n đ c t t c thi t b n t t m theo ý mu n Xu t phát t th c t đó, em quy t đ nh ch n đ tài ng d ng “vi u n AT89C51 u n thi t b n b ng sóng vô n” Ý t ng th c hi n s d ng sóng vơ n đ u n, dùng m t b phát h ng ngo i có mã hố v i nhi u nút b m, m i nút b m v i m t mã riêng u n m t thi t b Vi c gi i mã đ c l p trình vi u n AT89C51 Ngồi vi c s d ng sóng đ u n , ta cịn có th u n t i ch b ng phím , 8051 cịn cho phép k t n i máy tính đ u n b ng m t giao di n c a máy tính So v i k thu t s k thu t vi x lý nh g n h n r t nhi u đ trình đ u n c tích h p l i đ cl p V i tính u vi t c a vi x lý ph m vi đ án nh em ch ti n hành vi c dùng vi x lí đ u n thi t b n nhà , ch m t ng d ng nh c a vi x lý ng d ng c a SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i L IC M N Trong su t trình h c t p t i tr ng M TP HCM, em đ c th y cô cung c p, truy n đ t ch b o nhi t tình t t c ki n th c n n t ng chuyên môn q giá Ngồi em cịn đ c rèn luy n m t tinh th n h c t p làm vi c r t cao ây y u t c b n giúp em nhanh chóng hồ nh p v i môi tr ng làm vi c sau tr ng ó c ng n n t ng v ng ch c giúp em thành công công vi c sau án t t nghi p c h i đ em có th áp d ng, t ng k t nh ng ki n th c mà h c, đ ng th i rút nh ng kinh nghi m th c t quý giá su t trình th c hi n đ tài ây m t nhi m v r t quan tr ng đ đánh giá k t qu h c t p rèn luy n c trình h c.Nh ng v i th i gian có h n ,ki n th c h n ch , kinh nghi m th c hành ch a nhi u nên đ án c a em khơng tránh kh i nh ng thi u sót h n ch Sau m t th i gian kh o sát nghiên c u, tính tốn thi t k c s h ng d n t n tình c a ThS Lê Minh H i – GVHD tr c ti p giúp em hoàn thành đ án m t cách thu n l i Th y ln bên c nh đ đóng góp s a ch a nh ng khuy t m đ h ng gi i quy t v n đ m t cách t t nh t t lúc em nh n đ tài, đ n đ án c a em v i đ tài ng d ng c a Vi u n, u n thi t b n dân d ng t m hồn thành Vì m ch s d ng u n thông qua vi u n nên t ng lai có th phát tri n thêm nhi u tính n ng nh : b t t t đèn theo th i gian quy đ nh, b t t t có ng i ho c khơng có ng i b c vào khu v c, ng t n t c th i x y s c , phát âm báo hi u tr ng thái ho t đ ng Ngồi ta cịn có th phát tri n nhi u ph ng th c giao ti p h n ch ng h n: giao ti p b ng gi ng nói, hình c m bi n hay qua n tho i Không ch d ng l i h th ng đèn, t ng lai có th phát tri n thêm m t s thi t b nhà khác nh tivi, máy u hòa, qu t máy… M c tiêu t o nh ng s n ph m có kh n ng ng dung vào cu c s ng, ch t l thành r , phù h p v i nhu c u sinh ho t tiêu dùng c a ng i Vi t Nam ng nh ng giá M t l n n a em xin chân thành c m n s giúp đ c a th y cô khoa Xây d ng i n Em c ng xin đ c g i l i c m n sâu s c đ n gia đình, b n bè, ng h , đ ng viên tinh th n giúp em hoàn thành đ án t t nghi p Xin kính chúc q th y ln ln m nh kho , h nh phúc v ng b nghi p tr ng ng i vinh quang mà trách nhi m giao phó SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 c đ ng s án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i M CL C L im đ u L ic m n M cl c Ch ng 1: GI I THI U CHUNG V B VI I U KHI N 1.1 Gi i thi u 1.2 Kh o sát b Vi u n 8051 1.2.1 C u trúc bên c a 8051 1.2.2 Ch c n ng chân c a Vi u n 1 1.2.3 Các ghi đ c bi t 1.2.4 L nh Reset 1.2.5 Ho t đ ng c a b đ nh th i Timer 1.2.6 Ho t đ ng c a Port n i ti p 1.2.7 T p l nh c a 8051 Ch ng : GIAO TI P V I MÁY TÍNH 2.1 Giao ti p b ng c ng n i ti p 2.2 Truy n d li u 2.3 Gi i thi u vi m ch giao ti p MAX232 2.4 Gi i thi u l p trình Microsoft Visual Basic 2.5 Truy n d li u t máy tính đ n KIT V K 2.5.1 L u đ 2.5.2 Ch ng trình truy n d li u t máy tính đ n KIT V K Ch ng : I U KHI N THI T B B NG SÓNG RF 3.1 Gi i thi u 3.2 Ph n phát 3.3 Ph n thu 13 17 21 21 23 24 26 27 27 29 34 34 34 35 3.4 Gi i mã Ch ng : I U KHI N THI T B B NG BÀN PHÍM 4.1 Gi i thi u v Keypad 4x4 4.2 Ho t đ ng c a Keypad 4.3 Gi i thi u v IC 74C922 Ch ng : THI T K PH N C NG VÀ VI T CH NG TRÌNH K 5.1 S đ m ch ph n c ng 5.2 Gi i thi u IC74LS540 IC ULN2803 5.3 Màn hình LCD 5.4.Relay 5.5.Thi cơng m ch 37 38 38 38 39 40 40 41 41 44 45 5.6.Vi t ch ng trình u n 5.6.1 L u đ gi i thu t 5.6.2 Ch ng trình u n 46 46 50 SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 1.1) GIỚI THIỆU Bộ vi điều khiển viết tắt Micro-controller, mạch tích hợp chip lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động hệ thống Theo tập lệnh người lập trình, vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin, đo thời gian tiến hành đóng mở cấu Trong thiết bị điện điện điện tử dân dụng, vi điều khiển,điều khiển hoạt động TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thọai, lò viba …Trong hệ thống sản xuất tự động, vi điều khiển sử dụng Robot,dây chuyền tự động Các hệ thống “thông minh” vai trò hệ vi điều khiển quan trọng 1.2) KHẢO SÁT BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051 IC vi điều khiển 8051 thuộc họ MCS51 có đặt điểm sau : - 4kbyte ROM (được lập trình nhà sản xuất có 8051) - 128 buùyt RAM - 4port I/0 8bit - Hai định thời 16bit - Giao tiếp nối tiếp - 64KB không gian nhớ chương trình mở rộng - 64 KB không gian nhớ liệu mở rộng - xử lí luận lí (thao tác bit đơn) - 210 bit địa hóa - nhân / chia s SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i 1.2.1) CẤU TRÚC BÊN TRONG CỦA 8051 INT\*1 INT\*0 TIMER2 128 byte Các ùthanh Điều khiển 4K-8051 Ram ghi khác ngắt Rom T1* Timer1 T2* Timer2 CPU Tạo dao động Điều khiển bus Các port I\O P0 P1 EA\ RST PSEN ALE P2 Port nối tiếp P3 TXD* RXD* S SVTH : Tr n Ph ng Kh i KH I 8051 MSSV : 20602005 Trang : án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i Phần vi điều khiển 8051 xử lí trung tâm (CPU:central processing unit ) bao gồm : - Thanh ghi tích lũy A - Thanh ghi tích lũy phụ B, dùng cho phép nhân phép chia - Đơn vị logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit ) - Từ trạng thái chương trình (PSW : Prorgam Status Word) - Bốn băng ghi - Con trỏ ngăn xếp - Ngoài có nhớ chương trình, giải mã lệnh, điều khiển thời gian logic Đơn vị xử lí trung tâm nhận trực tiếp xung từ giao động, còncó khả đưa tín hiệu giữ nhịp từ bên Chương trình chạy cho dừng lại nhờ khối điều khiển ngắt bên Các nguồn ngắt : biến cố bên , tràn đếm định thời giao diện nối tiếp Hai định thời 16 bit hoạt động đếm Các cổng (port0, port1, port2, port3 ) Sử dụng vào mục đích điều khiển cổng có thêm đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với nhớ bên ngoài, để đầu nối giao diện nối tiếp, đường ngắt dẫn bên Giao diện nối tiếp có chứa truyền nhận không đồng bộ, làm việc độc lập với Tốc độ truyền qu nối tiếp đặt vảy rộng ấn định định thời Trong vi điều khiển 8051 có hai thành phần quan trọng khác nhớ ghi : Bộ nhớ gồm có nhớ Ram nhớ Rom dùng để lưu trữ liệu mã lệnh Các ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trình xử lí Khi CPU làm việc làm thay đổi nội dung củ ác ghi SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : án t t nghi n p k s c – n t GVHD D : ThS Lê Minnh H i 1.2.2) CH C N NG CÁC CHÂN N C A VI I U KHI N Vcc V 30p 40 12MHz 30p 20 S đ ch hân 8051 SVTH : Trr n Ph ng Khh i MSSV : 20 0602005 Traang : án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i a.port0 : laø port có chức chân từ 32 đến 39 thiết kế cỡ nhỏ ( không dùng nhớ mở rộng ) có hai chức đường I/O Đối với thiết kế cỡ lớn ( với nhớ mở rộng ) kết hợp kênh giữ a bus b.port1 : port1 port I/O chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2 … dùng cho thiết bị cần Port1 chức khác, dùng giao tiếp với thiết bị c.port2 : port2 port công dụng kép chân 21 – 28 dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết kế dùng nhớ mở rộng d.Port3 : port3 port công dụng kép chân 10 – 17 Các chân port có nhiều chức năng, công dụng chuyển đổi có liên hệ với đặc tín đặc biệt 8051 baûng sau: Bit P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Teân RXD TXD INTO INT1 TO T1 WR RD Chức chuyển đổi D liệu nhận cho port nối tiếp Dữ liệu phát cho port nối tiếp Ngắt bên Ngắt bên Ngõ vào timer/counter Ngõ vào timer/counter Xung ghi nhớ liệu Xung đọc nhớ liệu e.PSEN (Program Store Enable ) : 8051 có tín hiệu điều khiển PSEN tín hiệu chân 29 Nó tín hiệu điều khiển phép nhớ chương trình mở rộng thường nối đến chân OE (Output Enable) EPROM phép đọc bytes mã lệnh PSEN mức thấp thời gian lấy lệnh Các mã nhị phân chương trình đọc từ EPROM qua bus chốt vào ghi lệnh 8051 để giải mã lệnh Khi thi hành chương trình ROM nội (8051) PSEN mức thụ động (mức cao) f.ALE (Address Latch Enable ) : tín hiệu ALE chân 30 tương hợp với thiết bị làm việc với xử lí 8585, 8088, 8086, 8051 dùng ALE cách tương tự cho làm việc giải kênh bus địa liệu port dùng chế độ chuyển đổi : vừa bus liệu vừa búyt thấp địa chỉ, ALE tín hiệu để chốt địa vào ghi bên đầu chu kỳ nhớ Sau đó, đường port dùng để xuất nhập liệu sau chu kỳ nhớ Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động chip dùng nguồn xung nhịp cho hệ thống Nếu xung 8051 12MHz ALE có tần số 2MHz Chỉ ngoại trừ thi hành lệnh MOVX, xung ALE bị Chân làm ngõ vào cho xung lập trình cho EPROM 8051 g.EA (External Access) : Tín hiệu vào EA chân 31 thường mắc lên mức cao (+5V) mức thấp (GND) Nếu mức cao, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội khoảng địa thấp (4K) Nếu mức thấp, chương trình thi hành từ nhớ mở rộng Khi dùng 8031, EA nối mức thấp nhớ chương trình chip Nếu EA nối mức thấp nhớ bên chương trình 8051 bị cấm chương trình thi hành từ EPROM mở rộng.Người ta dùng chân EA làm chân cấp điện áp 21V lập trình cho SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i EPROM 8051 h.SRT (Reset) : Ngoõ vào RST chân ngõ reset 8051 Khi tín hiệu đưa lên múc cao (trong chu kỳ máy ), ghi 8051 tải giá trị thích hợp để khởi động hệ thống i.Các ngõ vào dao động chip : Như thấy hình , 8051 có dao động chip Nó thường nối với thạch anh hai chân 18 19 Các tụ cần thiết vẽ Tần số thạch anh thông thường 12MHz j.Các chân nguồn : 8051 vận hành với nguồn đơn +5V:Vcc nối vào chân 40 Vss(GND) nối vào chaân 20 1.2.3) CÁC THANH GHI C BI T a Các ghi port xuất nhập: Các port 8051 bao gồm Port địa 80H, Port địa 90H, Port địa A0H Port địa B0H Tất Port địa hóa bit Điều cung cấp khả giao tiếp thuận lợi Các ghi timer: 8051 chứa định thời đếm 16 bit dùng việc định thời đếm kiện Timer địa 8AH (TL0:byte thấp) 8CH (TH0:byte cao).Timer địa 8BH (TL1:byte thấp) 8DH (TH1: byte cao) việc vận hành timer set ghi Timer Mode (TMOD) địa 89H ghi điều khiển timer (TCON) địa 88H Chỉ có TCON địa hóa bit c Các ghi port nối tiếp: 8051 chức port nối tiếp chip dành cho việc trao đổi thông tin với thiết bị nối tiếp máy tính, modem cho việc giao tiếp với IC khác có giao tiếp nối tiếp (có chuyển đổi A/D, ghi dịch ) Một ghi gọi đệm liệu nối tiếp (SBUF) địa 99H ssẽ giữ hai giữ liệu truyền nhận Khi truyền liệu ghi lên SBUf, nhận liệu đọc SBUF Các mode vận hành khác lập trình qua ghi điều khiển port nối tiếp (SCON) (được địa hóa bit) địa 98H d Các ghi ngắt: 8051 có cấu trúc nguồn ngắt, mức ưu tiên Các ngắt bị cấm sau reset hệ thống cho phép việc ghi ghi cho phép ngắt (IE) địa 8AH Cả hai ghi địa hóa bit Các ghi điều khiển công suất: Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) địa 87H chứa nhiều bit điều khiển 1.2.4) L NH RESET 8051 reset cách giữ chân RST mức cao chu kỳ máy trả múc thấp RST kích cấp điện dùng maïch R-C SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i CH NG : THI T K PH N C NG VÀ VI T CH KHI N CÁC THI T B NG TRÌNH I U 5.1)S đ m ch ph n c ng : VCC LS1 CONG_COM LOAI_9CHAN 330 R1 VCC LS2 R2 SPEAKER R VCC J1 VCC D1 D0 THIET_BI LCD1 C+ 10UF M1 M2 M3 M4 C2 T 1IN GND 15 12 29 XTAL2 30 ALE/PROG RST DA 12 INT0 VCC 330 R9 VCC VCC VCC D5 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 J7 D4 10 O0 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 THIET_BI 74LS540 VC C 20 U3 18 17 16 15 14 13 12 11 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 U4 ULN2803 18 OUT1 17 OUT2 16 OUT3 15 OUT4 14 OUT5 13 OUT6 12 OUT7 11 OUT8 330 R11 VCC D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LS7 D6 J8 D5 THIET_BI 330 R12 VCC LS8 D7 J10 D6 GND THIET_BI 330 R14 VCC AT89C51 C5 33p 1UF LS6 103 R10 LS9 D8 Y1 74C922 J5 D7 VCC R13 12MHZ J11 2 THIET_BI OE 33p LS5 THIET_BI INT0 M0 M1 M2 M3 M4 32 33 34 35 36 37 38 39 XTAL1 D4 20 GND 13 C8 C7 104 + C4 VCC C3 COM P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 10 11 12 13 14 15 16 17 VC C P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 PSEN 18 OSC KBM CON8 330 R7 D3 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INTO P3.3/INT1 P3.4/TO P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD J4 D2 GND 19 LS4 10UF OE2 GND OE1 R10 VCC 103 THIET_BI 19 10 LOA 14 DOD 15 DOC 16 DOB 17 DOA 40 31 18 Y1 Y2 Y3 Y4 X1 X2 X3 X4 V- VCC D3 DUNG C 11 10 7 VC C U5 J9 28 27 26 25 24 23 22 21 E A /V P P RS VCC P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 C 10K U2 330 R5 10UF C2- 11 R 1O U T 10 11 12 13 14 15 16 10K THIET_BI 2 M0 J2 D1 VCC C1 C1- VSS VD D VEE RS RW EN D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 A K 16 R2OUT T2OUT 10 R2IN T2IN VCC 14 LS3 C2+ R8 D2 J6 R6 VCC VCC U1 MAX232 13 330 R4 R 1IN LOA Q1 C1815 T 1O U T LCD 4*20 1K V+ VC C R3 D9 100 J12 + - VCC 2200UF C10 104 R16 R C1815 Q2 R17 330 BR805D 9VAC R15 10K C9 2 10uF C6 SW1 D10 Q3 2N3055 6,3V D11 LED C11 470UF C12 104 S đ main u n : thi t b , role , u n b ng phím , sóng RF , k t n i máy tính SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 40 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i 5.2)Gi i thi u IC 74LS540 IC ULN2803: ây hai IC đ m ng c a 8051 đ n thi t b a)IC74LS540: Các SN54 / 74LS540 SN54 / 74LS541 b đ m bát phân u n dòng v i ch c n ng gi ng nh LS240 LS241, nh ng v i chân phía đ i di n c a gói Các lo i thi t b đ c thi t k đ đ c s d ng nh đ a ch u n b nh , xung clock bus theo đ nh h ng phát / thu Các thi t b đ c bi t h u d ng nh c ng đ u cho b vi x lý • tr đ u vào đ c i thi n biên nhi u • u vào PNP Gi m Loading • K t qu 3-State Drive Lines Bus • u vào đ u phía đ i di n c a gói,cho phép d dàng h n giao di n v i b vi x lý • H n ch nh p Diodes Clamp Ch m d t hi u ng t c đ cao S đ chân: 19 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 18 17 16 15 14 13 12 11 IN1 IN2 IN3 IN4 IN5 IN6 IN7 IN8 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 OUT5 OUT6 OUT7 OUT8 18 17 16 15 14 13 12 11 G1 G2 ULN2803 74LS540/SO b)IC ULN2803: Tám NPN Darlington k t n i bán d n t o thành m ng r t lý t ng cho giao di n gi a m ch logic k thu t s c p th p (ch ng h n TTL, CMOS ho c PMOS / NMOS) hi n cao h n / n áp yêu c u c a bóng đèn, r le, búa máy in ho c t i t ng t khác cho m t r ng ph m vi c a máy tính, cơng nghi p, ng d ng tiêu dùng ULN2803 đ c thi t k đ t ng thích v i tiêu chu n TTL ULN2804 đ c t i u hóa cho 6-15 volt CMOS đ cao ho c PMOS 5.3)Màn hình LCD Là hình tinh th l ng hi n th ma tr n m Có th hi n th đ ch : Anh, Nga Nh t (kata kana) c kí t s kí t S kí t hi n th : 16X2, g m hàng, m i hàng 16 kí t M i kí t m t dot matrix 5X8 SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 41 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i -D i nhi t đ ho t đ ng : 00 C ฀ +500 C -Kích th c m t hi n th (Viewing Area): 64.5W x 13.5H -Kích th c m i kí t (Character size): 2.95W x 4.35H -Kích th c m i m (Dot size): 0.55W x 0.5H -Có đèn n n (led blacklight) u n b i chân 15 16, công su t 777mW - LCD có 16 chân: Vss Vdd V0 RS R/W 10 11 12 13 14 E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 15 16 A K Ch c n ng t ng chân: -Vss: n i đ t (GND) -Vdd: n i ngu n (+5VDC) -V0: ch nh đ t ng ph n -RS: ch n ghi l nh/d li u -R/W: c/ghi d li u -E: cho phép ho t đ ng -DB0 – DB7: bus d li u Hình : Ch nh đ contrast -A: đèn n n (ngu n +) -K: đèn n n (ngu n -) Hình S đ kh i LCD SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 42 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i Các ghi l nh (IR) ghi d li u (DR) chip u n KS0066 đ n tr c ti p b i MPU c u B ng mã v trí đ xu t kí t hi n th theo dòng c t: 10 11 12 13 14 15 16 Line 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 8A 8B 8C 8D 8E 8F Line C0 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 CA CB CC CD CE CF Các tín hi u u n g m: -RS =0 : ghi l nh IR -RS =1 : ghi d li u DR -R/W =1 : đ c d li u -R/W =0 : ghi d li u -Enable strobe (E): ph thu c vào MPU ho c u n b i chân I/O Vi c đ c/ghi d li u, th i gian th c thi….đ c gi i thích b i b ng sau: Th i gian đ c kí t : standard Item Symbol unit max Enable cycle time tCYC E 500 _ ns Enable pulse width High level PWEH 230 _ ns Enable rise and fall time t ER,t EF _ 20 ns Setup time t AS 140 _ ns Adress hold time t AH 10 _ ns Data delay time t DDR _ 160 ns Data hold time tH _ ns RS,R/W-E SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 43 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i Th i gian ghi kí t : standard Item Symbol unit max Enable cycle time tCYC E 500 _ ns Enable pulse width High level PWEH 230 _ ns Enable rise and fall time t ER,t EF _ 20 ns Setup time t AS 140 _ ns Adress hold time t AH 10 _ ns Data delay time t DDR 80 _ ns Data hold time tH _ ns RS,R/W-E 5.4)Relay 5VDC: u n thi t b , thơng qua vi c đóng m ti p m c a relay -Relay c a hãng HKE -Có c p ti p m ON/OFF - i n áp cu n hút U coil =5VDC -công su t cu n hút: Pcoil =200mW -đi n tr cu n hút: Rcoil = 720Ω -D i nhi t đ ho t đ ng : −300 C ฀ +700 C -Kh i l ng: ฀ 5g -kích th c nh g n (21x8mm), hàn đ c board Relay đ c phân lo i theo nguyên lý làm vi c: Relay có ti p m: Lo i tác đ ng lên m ch b ng cách đ ng m ti p m Relay không ti p m (relay t nh): Lo i tác đ ng b ng cách thay đ i đ t ng t tham s c a c c u ch p hành m c m ch u n nh : i n c m, n dung, n tr … Relay n t có cá đ c m: SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 44 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i - Công su t u n Pđk t vài W n hàng nghìn W - Cơng su t tác đ ng Ptđ t vài ph n W đ n hàng tr m W Nh c n c a relay n t : Công su t tác đ ng Ptđ t ng đ i l n, đ nh y th p, h s u ki n nh Kđk Hi n có xu h ng c i ti n ng d ng v t li u s t t đ s n xu t relay đ t ng Kđk Relay đ ng ti p m phát ti ng kêu tách tách R le c ng m t ng d ng c a cu n dây s n xu t thi t b n t , nguyên lý ho t đ ng c a R le bi n đ i dòng n thành t tr ng thông qua qu n dây, t tr ng l i t o thành l c c h c thông qua l c hút đ th c hi n m t đ ng tác v c khí nh đóng m cơng t c, đóng m hành trình c a m t thi t b t đ ng vv 5.5) Thi công m ch Thi t k m ch in OrCAD, OrCAD m t công c thi t k m ch n t đ n gi n ph bi n C ng có r t nhi u ph n m m thi t k m ch n t khác, nhiên, em ch n s d ng ph n m m này, b công c đ c đánh giá m nh Nh c m l n nh t ph n m m ORCAD không cung c p mi n phí, nh c m th hai b ph n m m ORCAD h tr nhi u, v y n ng Tuy v y, th vi n linh ki n c a ORCAD có th xem m nh nh t cho đ n nay, h u h t nhà s n xu t linh ki n n t đ u cung c p add-in th vi n linh ki n cho ORCAD Các b c th c hi n v s đ nguyên lý: - Ta kh i đ ng ch ng trình OrCAD Capture lên đ v s đ nguyên lý, v m ch ch ng trình OrCAD Capture d a theo ý t ng thi t k m ch, v xong s đ nguyên lý ta ti n hành xu t file obj file Capture thành file MNL - B c ti p ti n hành kh i đ ng ch ng trình OrCAD Layout đ ti n hành l y chân c a linh ki n, xác đ nh hình dáng chân linh ki n nh : hình dáng c a transistor, relay, n tr , t n, Ic… - S p x p linh ki n cho g n t i u nh t cho vi c dây b ng m ch, v đ ng bao quanh - Ta ti n hành ch n đ ng nét c a dây kho ng cách gi a chúng - Sau làm b c xong ta ti n hành ch y dây Autoroute (t đ ng) i v i t ng tr ng h p c th máy s khơng ch y Autoroute h t t t c đ ng đ c, lúc ta ph i ch y b ng tay tr a VIA đ n i Jump m t - Sau ta ti n hành ph Mass cho m ch có tác d ng làm m ch ch c ch n h n, ch ng đ đ t n thu c r a m ch th i gian r a m ch nhanh - Sau hoàn thi n b c ta có đ c m ch in theo ý mu n ti n hành in gi y đ c bi t Ta ti n hành dùng bàn i đ i gi y m i in xong lên bo m ch có l p đ ng m ng Ti p đ n ta r a m ch b ng n c đ b c gi y đ l i đ ng in , ta đ m ch vào dung d ch đ t y đ ng đ ng không s d ng kh i m ch Sau công vi c ta s có b ng m ch mà ta c n Nh ng tr c g n linh ki n lên ta ph i l y nh a thông quét m ng lên m ch m t l p có tác d ng ch ng oxy hóa m ch đ ng hàn linh ki n s d dàng h n Ta ti n hành công vi c ti p theo khoan l chân đ đ t linh ki n hàn linh ki n SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 45 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i 5.6)Vi t ch ng trình u n: 5.6.1)L u đ gi i thu t : B t đ u vào ct : Khai báo cáo giá tr RS_LCD E_LCD RW_LCD DATA_LCD F_COM MAIN F_COM Kh i t o LCD (G i hàm LCD_START) -Kh i đ ng timer 1, ch đ timer bit t n p l i giá tr đ u , Baud =9600 -IE 90H : cho phép ng t c ng n i ti p -SCON thu -TR1 50H : ch đ UART bit , t c đ thay đ i đ c = timer , cho phép : cho timer ch y (Nhãn MAIN_RUN) R4 YES P3.2==1 NO YES P3.3==1 NO KEY RF_KEY P3.2==1 YES NO YES P3.3==1 NO -A -R4 bit cao c a P3 xoay A -A -R4 bit th p c a P2 A -G i NHAY_0 A -G i NHAY SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 46 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i NHAY_0 P0.7 R4=1 NO YES LED1 /P0.7 Xu t LCD_TEXT1 LCD NHAY_1 P0.6 YES R4=2 LED2 NO /P0.6 Xu t LCD_TEXT2 LCD NHAY_2 P0.5 R4=3 NO YES LED3 /P0.5 Xu t LCD_TEXT3 LCD NHAY_3 P0.4 YES R4=4 LED4 /P0.4 Xu t LCD_TEXT4 LCD NO NHAY_4 P0.3 YES R4=5 LED5 /P0.3 Xu t LCD_TEXT5 LCD NO NHAY_5 YES R4=6 P0.2 LED6 NO /P0.2 Xu t LCD_TEXT6 LCD NHAY_6 P0.1 YES R4=7 LED7 /P0.1 Xu t LCD_TEXT7 LCD NO NHAY_7 P0.0 YES R4=8 LED8 /P0.0 Xu t LCD_TEXT8 LCD NO NHAY_8 P0 YES R4=9 TAT Xu t LCD_TAT LCD NO NHAY_9 P0 YES R4=10 MO Xu t LCD_MO LCD NO KTCTCON RET SVTH : Tr n Ph (Thoát kh i NHAY_0) ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 47 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i INT_SRI: RI ; A SBUF YES A==’A’ R4 NO A==’B’ YES R4 YES R4 YES R4 YES R4 YES R4 YES R4 YES R4 YES R4 YES R4 10 NO A==’C’ NO A==’D’ NO A==’E’ NO A==’F’ NO A==’G’ NO A==’H’ NO A==’I’ NO A==’J’ NO INT_SRI0 RET_INT_SRI0 NHAY_0 RET SVTH : Tr n Ph ng Kh i (Thoát kh i INT_SRI) MSSV : 20602005 Trang : 48 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i LCD_START -RS_LCD -RW_LCD LCD_WRITE -RS_LCD -RW_LCD -DATA_LCD 38H:8 bit d li u hi n th hàng -R7 0 -TRIGER -DATA_LCD 0CH:b t LCD ON -TRIGER -A R7 -DATA_LCD 01H:xóa hi n th LCD -A @(A+DPTR) -TRIGER -DATA_LCD A -TRIGER RET -R7 NO R7+1 R7==16 YES TRIGER RS_LCD -E_LCD RET -DELAY -E_LCD 0 -DELAY RET SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 49 án t t nghi p k s c – n t 5.6.2)Ch ng trình: RS_LCD BIT E_LCD BIT RW_LCD BIT DATA_LCD EQU F_COM BIT ORG 0000H JMP MAIN ORG 0023H CALL INT_SRI RETI ORG 0030H MAIN: ;KHOI TAO LCD CLR F_COM CALL LCD_START MOV TMOD,#20H MOV IE,#10010000B MOV SCON,#50H MOV TH1,#(-3) MOV TL1,#(-3) SETB TR1 MAIN_RUN: MOV R4,#0 MOV R5,#0 JB P3.2,KEY JB P3.3,RF_KEY JMP MAIN_RUN KEY: JB P3.2,$ MOV A,P2 ANL A,#0FH MOV R4,A CALL NHAY_0 SJMP MAIN_RUN RF_KEY: JB P3.3,$ MOV A,P3; PHIM ANL A,#0F0H SWAP A MOV R4,A CALL NHAY_0 SJMP MAIN_RUN NHAY_0: NHAY_1: SVTH : Tr n Ph CJNE R4,#1,NHAY_1 CALL LED1 SJMP KTCTCON CJNE R4,#2,NHAY_2 CALL LED2 SJMP KTCTCON ng Kh i GVHD : ThS Lê Minh H i P2.7 P2.5 P2.6 P1 20H.0 ; THIET BI ; THIET BI MSSV : 20602005 Trang : 50 án t t nghi p k s c – n t NHAY_2: NHAY_3: NHAY_4: NHAY_5: NHAY_6: NHAY_7: NHAY_8: NHAY_9: GVHD : ThS Lê Minh H i CJNE R4,#3,NHAY_3 CALL LED3 SJMP KTCTCON CJNE R4,#4,NHAY_4 CALL LED4 SJMP KTCTCON CJNE R4,#5,NHAY_5 CALL LED5 SJMP KTCTCON CJNE R4,#6,NHAY_6 CALL LED6 SJMP KTCTCON CJNE R4,#7,NHAY_7 CALL LED7 SJMP KTCTCON CJNE R4,#8,NHAY_8 CALL LED8 SJMP KTCTCON CJNE R4,#9,NHAY_9 CALL TAT SJMP KTCTCON CJNE R4,#10,KTCTCON CALL MO ; THIET BI ; THIET BI ; THIET BI ; THIET BI ; THIET BI ; THIET BI ; TAT HET ; MO HET KTCTCON: RET INT_SRI: CLR MOV CJNE MOV SJMP SRI0: CJNE MOV SJMP SRI1: CJNE MOV SJMP SRI2: CJNE MOV SJMP SRI3: CJNE MOV SJMP SRI4: CJNE MOV SVTH : Tr n Ph ng Kh i RI A,SBUF A,#'A',SRI0 R4,#1 INT_SRI0 A,#'B',SRI1 R4,#2 INT_SRI0 A,#'C',SRI2 R4,#3 INT_SRI0 A,#'D',SRI3 R4,#4 INT_SRI0 A,#'E',SRI4 R4,#5 INT_SRI0 A,#'F',SRI5 R4,#6 MSSV : 20602005 Trang : 51 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i SJMP INT_SRI0 CJNE MOV SJMP A,#'G',SRI6 R4,#7 INT_SRI0 CJNE MOV SJMP A,#'H',SRI7 R4,#8 INT_SRI0 CJNE MOV SJMP A,#'I',SRI8 R4,#9 INT_SRI0 SRI5: SRI6: SRI7: SRI8: CJNE A,#'J',RET_INT_SRI0 MOV R4,#10 SJMP INT_SRI0 INT_SRI0: LJMP NHAY_0 RET_INT_SRI0: RET LED1: CPL P0.7 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT1 CALL LCD_WRITE RET LED2: CPL P0.6 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT2 CALL LCD_WRITE RET LED3: CPL P0.5 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT3 CALL LCD_WRITE RET LED4: CPL P0.4 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT4 CALL LCD_WRITE RET LED5: SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 52 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i CPL P0.3 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT5 CALL LCD_WRITE RET LED6: CPL P0.2 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT6 CALL LCD_WRITE RET LED7: CPL P0.1 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT7 CALL LCD_WRITE RET LED8: CPL P0.0 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TEXT8 CALL LCD_WRITE RET TAT: MOV P0,#11111111B MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_TAT CALL LCD_WRITE RET MO: MOV P0,#0 MOV DATA_LCD,#080H CALL TRIGER MOV DPTR,#LCD_MO CALL LCD_WRITE RET LCD_START: CLR RS_LCD CLR RW_LCD MOV DATA_LCD,#38H CALL TRIGER MOV DATA_LCD,#0CH CALL TRIGER SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 53 án t t nghi p k s c – n t GVHD : ThS Lê Minh H i MOV DATA_LCD,#01H CALL TRIGER RET ;VIET LEN MAN HINH LCD_WRITE: SETB RS_LCD CLR RW_LCD MOV R7,#0 LOOP_LCD: MOV A,R7 MOVC A,@A+DPTR MOV DATA_LCD,A CALL TRIGER INC R7 CJNE R7,#16,LOOP_LCD CLR RS_LCD RET ;CHUONG TRINH KICH TRIGER: SETB E_LCD CALL DELAY CLR E_LCD CALL DELAY RET DELAY: MOV 70H,#100 DJNZ 70H,$ RET LCD_TEXT1: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT2: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT3: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT4: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT5: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT6: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT7: DB 'THIET BI ' LCD_TEXT8: DB 'THIET BI ' LCD_TAT: DB 'TAT HET ' LCD_MO: DB 'MO HET ' END SVTH : Tr n Ph ng Kh i MSSV : 20602005 Trang : 54