Đồ án thiết kế và thi công mô hình điều khiển thiết bị qua điện thoại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA: ĐIỆN TỬ BỘ MÔN: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP   THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ QUA MẠNG ĐIỆN THOẠI GVHD SVTH MSSV SVTH MSSV : TH.S TẠ CÔNG ĐỨC : NGUYỄN HOÀNG LÂM : 00101153 : NGUYỄN QUANG NHẬT : 00101211 TP HỒ CHÍ MINH - 02 / 2004 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHAÀN A GIỚI THIỆU LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP.HCM KHOA _ ĐIỆN TỬ i CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : NGUYỄN QUANG NHẬT _ MSSV : 00101211 Họ tên sinh viên : NGUYỄN HOÀNG LÂM _ MSSV : 00101153 Lớp: 001012 Ngành : KT ĐIỆN TỬ Tên đề tài : Thiết Kế Và Thi Công Mô Hình Điều Khiển Thiết Bị Qua Mạng Điện Thoại Các số liệu ban đầu : Nội dung phần thuyết minh tính toán : Các vẽ : Giáo viên hướng dẫn : Th.S TẠ CÔNG ĐỨC Ngày giao nhiệm vụ: 4/10/2004 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 19/02/2005 Giáo viên HD Thông qua môn Ngày tháng 02 năm 2005 Thông qua môn Th.S TẠ CÔNG ĐỨC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang ii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN á U - oOo GVHD : Th.S TẠ CÔNG ĐỨC SVTH : NGUYỄN HOÀNG LÂM MSSV : 00101153 SVTH : NGUYỄN QUANG NHẬT MSSV : 00101211 Nhận xét giáo viên hướng daãn : TP HCM, ngày…… tháng năm 2005 Giáo viên HD Th.S Tạ Công Đức LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang iii ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN U - oOo GVHD : Th.S TẠ CÔNG ĐỨC SVTH : NGUYỄN HOÀNG LÂM MSSV : 00101153 SVTH : NGUYỄN QUANG NHẬT MSSV : 00101211 Nhận xét giáo viên phản biện : TP HCM, ngày…… tháng năm 2005 Giáo viên PB LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang iv ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI NÓI ĐẦU - oOo Trong lónh vực kỹ thuật ngày lónh vực điện tử đóng vai trò vô quan trọng thời đại công nghiệp hoá đại hoá đất nước Nói đến lónh vực điện tử không nhắc đến ngành kỹ thuật điện tử _ vi điện tử Đó chìa khoá vàng mở kỷ nguyên mới_ kỷ nguyên ngành công nghệ thông tin Tuy thâm nhập vào nước ta gần công nghệ thông tin phát triễn nhanh ngày giữ vai trò quan trọng công nghiệp hoá nước nhà Hệ thống viễn thông, dịch vụ khách hàng, thông tin di động, nhắn tin phát triển với tính đại tự động hóa ngày cao Với phát triển nhanh chóng ngành công nghệ thông tin, việc điều khiển thiết bị điện từ xa qua mạng thông tin đóng vai trò quan trọng công nghiệp hoá Xuất phát từ thực tiễn này, nhóm thực đề tài đến định chọn đề tài:”Thiết kế thi công mô hình điều khiển thiết bị qua mạng điện thoại” Mặc dù người thực cố gắng nhiều để hoàn thành đồ án này, song giới hạn thời gian kiến thức nên nội dung nhiều thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn sinh viên để tập đồ án hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn ! Nhóm thực đề tài Nguyễn Quang Nhật Nguyễn Hoàng Lâm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang v Lời cảm tạ U - oOo -Từ ngàn xưa ông cha ta dạy câu nói bất hủ, có câu nói mà làm không quên được: “Uống nước nhớ nguồn”,” Ăn nhớ kẻ trồng cây”.Quả câu nói thật bất hủ, đọng lại lòng theo năm tháng Do đo, phải biết ơn chân thành hệ trước dẫn dắt đến thành công Trong thời gian hoàn thành xong đề tài, nhóm thực đề tài giúp đỡ q bậc thầy cô bạn bè anh chị khoá trước nên đề tài hoàn thành thời gian qui định Nhóm thực xin chân thành cảm tạ đến : Thầy TẠ CÔNG ĐỨC, giảng viên trường đại học Bách Khoa TP HCM, hết lòng quan tâm, giúp đỡ tận tình tạo điều kiện để nhóm thực đề tài hoàn thành đồ án Nhóm thực đề tài xin chân thành gửi lời cảm tạ đến q thầy cô khoa Điện Tử cung cấp cho nhóm kiến thức nền, chuyên môn làm sở để nhóm hoàn thành xong đề tài Nhóm thực đề tài xin chân thành cảm ơn đến bạn sinh viên bậc anh chị giúp đỡ nhóm nhiều mặt: ý kiến, tài liệu…., để nhóm hoàn thành công việc thời gian qui định Nhóm thực đề tài Nguyễn Quang Nhật Nguyễn Hoàng Lâm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang vi ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Z Y - oOo - PHẦN A GIỚI THIỆU NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II BAÛN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III MỤC LỤC VI LIỆT KÊ CÁC BAÛNG X LIỆT KÊ CÁC HÌNH XI PHAÀN B NỘI DUNG CHƯƠNG DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn ñeà 1.2 Tầm quan trọng đề tài 1.3 Mục đích nghiên cứu đề tài .2 1.4 Giới hạn .2 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1 Dàn ý nghiên cứu 2.2 Đối tượng nghiên cứu 2.3 Phương pháp phương tiện nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp 2.3.2 Phương tieän 2.4 Lập kế hoạch nghiên cứu đề tài CHƯƠNG GIỚI THIỆU LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 3.1 Giới thiệu tổng quan tổng đài điện thoại 3.1.1 Định nghóa tổng ñaøi 3.1.2 Chức tổng đài 3.1.3 Phân loại tổng đài .7 3.1.4 Các âm hieäu 3.1.5 Phương thức chuyển mạch tổng đài điện tử : 10 3.1.6 Trung kế 10 3.2 Giới thiệu tổng quan máy điện thoại .11 3.2.1 Giới thiệu 11 3.2.2 Chức máy điện thoại 12 3.3 Phương thức hoạt động tổng đài máy điện thoại .15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang vii 3.4 Lý thuyết mạch khuếch đại 18 3.4.1 Mạch khuếch đại không đảo 20 3.4.2 Mạch khuếch đại đảo 20 3.4.3 Macïh khuếch đại đệm 21 3.5 Phương thức giao tiếp Vi điều khiển với vi mạch ứng dụng hệ thống 21 3.5.1 Làm để Vi điều khiển hoạt động 21 3.5.2 Giao tiếp Vi điều khiển với Relay phím nhấn 24 3.5.3 Giao tiếp Vi điều khiển với IC chốt 74HC573 để mở rộng port .26 3.5.4 Giao tiếp với bàn phím số hex sử dụng ngắt INT0 .28 3.5.5 Giao tiếp vi điều khiển với nhớ nối tiếp EEPROM AT24C08 33 3.5.6 Giao tiếp Vi điều khiển với IC chuyên dùng thu phát DTMF, IC MT8888 .40 3.5.7 Giao tiếp Vi điều khiển với IC chuyên dùng thu phát ngữ aâm, ISD1420 .45 3.5.8 Giao tiếp Vi điều khiển với IC thu tín hiệu hồng ngoại, ứng dụng điều khiển Remote Tivi Sony 48 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 52 4.1 Yêu cầu hệ thống 52 4.1.1 Yeâu caàu 52 4.1.2 Hoạt động hệ thống 52 4.1.3 Sơ đồ khối hệ thống .54 4.1.4 Chức khối 54 4.2 Thiết kế khối 56 4.2.1 Khối cảm biến chuông 56 4.2.2 Khối điều khiển Relay 58 4.2.3 Khối tạo taûi giaû 59 4.2.4 Mạch chống áp 62 4.2.5 Mạch thu phát DTMF .62 4.2.6 Mạch khuếch đại tín hiệu 64 4.2.7 Mạch điều khiển thiết bị nhận biết trạng thái thiết bị .65 4.2.8 Mạch phát thông báo 67 4.2.9 Khối điều khiển quét phím .72 4.2.10 Bộ nhớ .72 4.2.11 Khoái xử lý trung tâm CPU 73 4.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống hoạt động .74 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN MỀM .75 5.1 Chương trình 75 5.2 Chương trình khởi tạo thông số ban đầu 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang viii 5.3 Chương trình phục vụ ngắt phím 77 5.4 Chương trình phục vụ ngắt từ MT8888 78 5.5 Chương trình kiểm tra trạng thái bàn phím 79 5.6 Chương trình đếm tín hiệu chuông 80 5.7 Lưu đồ chương trình thay đổi Password 81 5.8 So sánh mật mã 82 5.9 So sánh mật mã .83 5.10 Nhập phím từ bàn phím 83 5.11 Nhập mã điều khiển từ bàn phím 85 5.12 Khởi tạo MT8888 86 5.13 Nhập mã điều khiển từ điện thoại 86 5.14 Nhập mã DTMF 88 5.15 Ghi byte liệu vào AT24C08 89 5.16 Ghi số mật mã vào AT24C08 89 5.17 Đọc số mật mã từ AT24C08 .91 5.18 Phát câu thông báo 92 5.19 Nhận mã điều khiển từ Remote 92 5.20 Phát tín hiệu DTMF dãy số 94 5.21 Xử lý mã điều khiển .94 CHƯƠNG GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH .96 6.1 Giới thiệu cổng máy in 96 6.1.1 Vài nét cổng ghép nối máy in 96 6.1.2 Sự trao đổi với đường dẫn tín hiệu .98 6.1.3 Phương thức truyền cổng máy in 99 6.2 Thiết kế hệ thống giao tiếp máy tính 101 6.2.1 Yêu cầu đặt cho hệ thống 101 6.2.2 Phương thức hoạt động 101 6.2.3 Sơ đồ khối .102 6.2.4 Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp 104 6.3 Thiết kế phần mềm Vi điều khiển .105 6.3.1 Chương trình 106 6.3.2 Chương trình phục vụ ngắt từ MT8888 108 6.3.3 Xử lý giao tiếp với máy tính 109 6.3.4 Xử lý ghi trạng thaùi 110 6.3.5 Xử lý đọc trạng thái 110 6.3.6 Xử lý mã lỗi (Error Code) .110 6.3.7 Gửi mã nhận biết hệ thống .111 6.4 Thiết kế Phần mềm giao diện ngôn ngữ Visual Basic 5.0111 6.4.1 Yêu cầu giao diện máy tính .111 6.4.2 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình Visual Basic 5.0 112 6.4.3 Thiết kế giao diện lập trình 115 6.4.4 Tạo tập tin cài đặt chương trình 120 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 159 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 đấu 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 qua cổng nối tiếp đặt vảy rộng ấn định định thời Các ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trình xử lý Khi CPU làm việc làm thay đổi nội dung ghi 6.3.2 Khảo sát khối nhớ bên AT89C51: Tổ chức nhớ: 89C51 có nhớ theo cấu trúc Harvard : có vùng cho nhớ riêng biệt cho chương trình liệu Như nói trên, chương trình liệu bên AT89C51, dù chúng mơ ûrộng thành phần lên đến tối đa 64 Kbytes nhớ chương trình 64 Kbytes nhớ liệu Bộ nhớ bên bao gồm ROM (AT89C51) RAM chip, RAM chip bao gồm nhiều phần : phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa hoá bit, bank ghi ghi chức đặc biệt Hình C- 23 : Tóm tắt vùng nhớ 89C51 Ram bên 89C51 phân chia sau: - Các bank ghi có địa từ 00H đến 1Fh Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 160 - Ram địa hoá bit có địa từ 20H đến 2FH - Ram đa dụng từ 30H đến 7FH - Các ghi chức đặc biệt từ 80H đến FFH Bảng C- 14 : Bảng tổ chức nhớ AT89C51 Ram đa dụng: Mọi địa vùng ram đa dụng truy xuất tự dùng kiểu địa trực tiếp hay gián tiếp Ví dụ để đọc nội dung ô nhớ địa 5FH ram nội vào ghi tích luỹ A : MOV A,5FH Hoặc truy xuất dùng cách địa gián tiếp qua R0 hay R1 Ví dụ lệnh sau thi hành nhiệm vụ lệnh trên: MOV R0, #5FH Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 161 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MOV A , @R0 Ram truy xuất bit: 89C51 chứa 210 bit địa hoá bit, 128 bit chứa byte có địa từ 20H đến 2FH, bit lại chứa nhóm ghi chức đặc biệt Ýtưởng truy xuất bit phần mềm đặc tính mạnh vi điều khiển nói chung Các bit đặt, xoá, and, or,… với lệnh đơn Ngoài port truy xuất bít làm đơn giản phần mềm xuất nhập bit Ví dụ để đặt bit 67H ta dùng lệnh sau: SETB 67H Các bank ghi: Bộ lệnh 89C51 hỗ trợ ghi có tên R0 đến R7 theo mặc định (sau reset hệ thống), ghi địa 00H đến 07H lệnh sau đọc nội dung địa 05H vào ghi tích luỹ: MOV A, R5 Đây lệnh byte dùng địa ghi Tuy nhiên thi hành lệnh byte dùng địa trực tiếp nằm byte thứ 2: MOV A, 05H Lệnh dùng ghi R0 đến R7 ngắn nhanh nhiều so với lệnh tương ứng dùng địa trực tiếp Bank ghi tích cực cách thay đổi bit từ trạng thái chương trình (PSW) Giả sử ghi thứ truy xuất, lệnh sau di chuyển nội dung ghi A vào ô nhớ ram có địa 18H: MOV R0, A Các ghi có chức đặc biệt: AT89C51 có 21 ghi chức đặc biệt (SFR: Special Funtion Register) vùng RAM nội từ địa 80H đến FFH Chú ý: tất 128 địa từ 80H đến FFH không định nghóa, có 21 ghi chức đặc biệt định nghóa sẵn địa Thanh ghi trạng thái chương trình: Thanh ghi trạng thái chương trình PSW (Program Status Word ) địa DOH chứa bít trạng thái bảng sau: Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 162 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng C- 15 : Bảng chức ghi trạng thái Bit Ký hiệu Địa Ý nghóa PSW.7 CY D7H Cờ nhớ PSW.6 AC D6H Cờ nhớ phụ PSW.5 F0 D5H Cờ PSW.4 RS1 D4H Bit choïn bank ghi PSW.3 RS0 D3H Bit choïn bank ghi 00=bank 0: địa 00H – 07H 01=bank 1: địa 08H – 0FH 10=bank 2: địa 10H – 1FH 11=bank 3: địa 18H –1FH PSW.2 0V D2H Cờ tràn PSW.1 _ D1H Dự trữ PSW.0 P D0H Cờ parity chẵn lẻ Cờ nhớ: lại C = phép toán cộng có tràn phép toán trừ có mượn ngược C = Ví dụ ghi A có giá trị FF lệnh sau: ADD A, #1 Phép cộng có tràn nên bit C = kết ghi A = 00H Cờ nhớ xem ghi bit cho lệnh luận lý thi hành bit ANL C, 25H Cớ nhớ phụ: Khi cộng số BCD, cờ nhớ phụ AC = kết bit thấp khoảng 0AH đến 0FH Ngược lại AC = Cờ 0: Cờ bit cờ đa dụng dành cho ứng dụng người dùng Các bit chọn back ghi truy xuất: Các bit chọn bank ghi (RS0 RS1) xác định bank ghi truy xuất Chúng xoá sau reset hệ thống thay đổi phần mềm cần Ví dụ lệnh sau cho phép bank ghi di chuyển nội dung bank ghi R7 (địa bye 1FH) vào ghi A: Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 163 SETB RS1 SETB RS0 MOV A,R7 Thanh ghi B: Thanh ghi B địa F0H dùng với ghi tích luỹ A cho phép toán nhân chia Lệnh MUL AB nhận giá trị không dấu bit A B trả kết 16 bit A (byte thấp) B (byte cao) Lệnh DIV AB chia A cho B trả kết nguyên A phần dư B ghi xem ghi đệm đa dụng Con trỏ ngăn xếp: Con trỏ ngăn xếp SP ghi bit địa 18H Nó chứa địa byte liệu hành đỉnh ngăn xếp Các lệnh ngăn xếp bao gồm lệnh cất liệu vào ngăn xếp lấy liệu khỏi ngăn xếp Lệnh cất liệu vào ngăn xếp làm tăng SP trước ghi liệu lệnh lấy liệu khỏi ngăn xếp làm giảm SP Ngăn xếp 89C51 giữ ram nội giới hạn địa truy xuất địa gián tiếp, chúng 128 byte đầu 89C51 Để khởi động SP với ngăn xếp bắt đầu địa 60 H, lệnh sau dùng: MOV SP,#5FH Khi Reset 89C51, SP mang giá trị mặc định 07H liệu cất vào ô nhớ ngăn xếp có địa 08 H Ngăn xếp truy xuất trực tiếp lệnh PUSH POP để lưu trữ tạm thời lấy lại liệu truy xuất ngầm lệnh gọi chương trình ACALL,LCALL lệnh trở (RET RETI) để lưu trữ giá trị đếm chương trình bắt đầu thực chương trình lấy lại kết thúc chương trình Con trỏ liệu Con trỏ liệu DPTR dùng để truy xuất nhớ ghi 16 bit địa 82H (DPL: byte thấp) 83H (DPH: byte cao) lệnh sau ghi 55H vào ram địa 1000H: MOV A,#55H MOV DPTR, #1000H MOVX @DPTR,A Các ghi port xuất nhập: Các port 89C51 bao gồm port địa 80H, port địa 90H, port địa A0H, port3 địa B0H tất port truy xuất bit nên thuận tiện khả giao tiếp Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 164 Các ghi timer: AT89C51 có chứa định thời/ đếm 16 bit dùng cho 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 khởi động timer Set Timer Mode (TMOD) địa 89H ghi điều khiển timer (TCON) địa 88H, có TCON địa hoá bit Các ghi port nối tiếp: 89C51 chứa port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với thiết bị nối tiếp máy tính, modem giao tiếp nối tiếp với IC khác Một ghi gọi đệm liệu nối tiếp (SBUF) địa 99H giữ liệu truyền liệu 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 địa 98H Các ghi ngắt: 89C51 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 A8H, ghi địa hoá bit Thanh ghi điều khiển công suất: Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) địa 87H chứa bit điều khiển Tín hiệu Reset: 89C51 có ngõ vào reset RST tác động mức cao khoảng thời gian chu kỳ, sau xuống mức thấp để 89C51 bắt đầu làm việc RST kích tay phím nhấn thường mở Phụ lục- Tài liệu tham khaûo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 165 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sau reset hệ thống tóm tắt sau: Bảng C- 16 : Bảng trạng thái sau reset Thanh ghi Nội dung Đếm chương trình PC 0000H Thanhghi tích luỹ A 00H Thanh ghi B 00H Thanh ghi trạng thái 00H SP 07H DPTR 0000H Port đến Port FFH IP XXX0000 B IE 0XX00000 B Các ghi định thời 00H Thanh ghi quan trọng ghi đếm chương trình PC Reset địa 0000H Khi ngõ vào RST xuống mức thấp, chương trình bắt đầu địa 0000H nhớ chương trình Nội dung Ram chip không bị hay đổi tác động ngõ vào Reset 6.3.3 Hoạt động ghi TIMER 89C51 có hai timer 16 bit, timer có bốn cách làm việc Người ta sử dụng timer để: - Định khoảng thời gian - Đếm kiện - Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp 89C51 Trong ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình timer khoảng đặn đặt cờ tràn timer Cờ dùng để đồng hoá chương trình để thực tác động kiểm tra trạng thái ngõ vào gửi kiện ngõ Các ứng dụng khác sử dụng việc tạo xung nhịp đặn timer để đo thời gian trôi qua hai kiện (ví dụ đo độ rộng xung ) Truy xuất timer 89C51 dùng sáu ghi chức đặc biệt cho bảng sau: Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 166 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Bảng C- 17 : Bảng chức ghi đặc biệt 89C51 SFR Mục Đích TCON Điều khiển Timer TMOD Chế độ Timer Địa Địa hoá bit 88H Có 89H Không TL0 Byte thấp Timer 90H Không TL1 TH0 TH1 Byte thấp Timer 91H Byte cao cuûa Timer 92H Byte cao Timer 93H Không Không Không Các ghi chức timer 89C51 Thanh ghi chế độ timer (TMOD): Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0, Timer Bảng C- 18 : Bảng chức ghi TMOD Bit Tên Timer Mô tả GATE Bit mở cổng, lên timer chạy INT1 mức cao C/T Bit chọn chế độ Count/Timer = đếm kiện = định khoảng thời gian M1 Bit chế độ mode M0 Bit chế độ mode GATE Bit mở cổng, lên timer chạy INT0 mức cao C/T Bit chọn chế độ Count/Timer M1 Bit chế độ mode M0 Bit chế độ mode Tóm tắt ghi chức TMOD Thanh ghi điều khiển timer(TCON) Thanh ghi TCON chứa bit trạng thái bit điều khiển cho Timer 1, Timer Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 167 Bảng C- 19 : Bảng chức ghi TCON Bit TCON.7 Ký hiệu TF1 Địa Mô tả 8FH Cờ báo tràn timer Đặt phần cứng tràn, xoá phần mềm, phần cứng xử lý đến chương trình phục vụ ngắt TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển timer chạy đặt xoá phần mềm timer chạy ngưng TCON.5 TF0 8DH Cờ báo tràn Timer TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển Timer chạy TCON.3 IE1 8BH Cờ cạnh ngắt bên Đặt phần cứng phát cạnh xuống INT1 xoá phần mềm phần cứng CPU đến chương trình phục vụ ngắt TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểu ngắt bên Đặt xoá phần mềm để ngắt tích cực cạnh xuống /mức thấp TCON.1 IE0 89H Cờ cạnh ngắt bên TCON.0 IT0 88h Cờ kiểu ngắt bên Tóm tắt ghi chức TCON Khởi động truy xuất ghi timer: Thông thường ghi khởi động lần đầu chương trình để đặt chế độ làm việc Sau đó, thân chương trình, ghi timer cho chạy, dừng, bit kiểm tra xoá, ghi timer đọc cập nhật… theo đòi hỏi ứng dụng TMOD ghi thứ khởi động đặt chế độ hoạt động Ví dụ, lệnh sau khởi động Timer timer 16 bit (chế độ 1) có xung nhịp từ dao động tên chip cho việc định khoảng thời gian: MOV TMOD, #1B Lệnh đặt M1 = M0 = cho chế độ 1, C/ T= GATE = cho xung nhịp nội xoá bit chế độ Timer Dó nhiên, timer không thật bắt đầu định thời bit điều khiển chạy TR1 đặt lên Nếu cần số đếm ban đầu, ghi TL1/TH1 phải khởi động Một khoảng 100µs khởi động cách khởi động giá trị cho TH1/TL1 laø FF9CH: MOV TL1, #9CH MOV TH1, #0FFH Rồi timer cho chạy cách đặt bit điều khiển chạy sau: SETB TR1 Phụ lục- Tài liệu tham khaûo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 168 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cờ báo tràn tự động đặt lên sau 100µs Phần mềm đợi 100 µs cách dùng lệnh rẽ nhánh có điều kiện nhảy đến cờ báo tràn chưa đặt lên 1: WAIT: JNB TF1, WAIT Khi timer tràn, cần dừng timer xoá cờ báo tràn phần mềm: CLR TR1 CLR TF1 6.3.4 Ngắt ( INTERRUPT) Một ngắt xảy điều kiện, kiện mà gây treo tạm thời thời chương trình điều kiện phục vụ chương trình khác.Các ngắt đóng vai trò quan trọng thiết kế cài đặt ứng dụng vi điều khiển Chúng cho phép hệ thống đáp ứng bất đồng với kiện giải kiện chương trình khác thực thi Tổ chức ngắt 89C51: Có nguồn ngắt 89C51: ngắt ngoài, ngắt từ timer ngắt port nối tiếp Tất ngắt theo bị cấm sau reset hệ thống cho phép phần mềm Khi có hai nhiều ngắt đồng thời, ngắt xảy ngắt khác phục vụ, có hai hỏi vòng sơ đồ ưu tiên hai mức dùng để xác định việc thực ngắt Việc hỏi vòng cố định ưu tiên ngắt lập trình Cho phép cấm ngắt : Mỗi nguồn ngắt cho phép cấm ngắt qua ghi chức đặc biệt có định địa bit IE ( Interrupt Enable : cho phép ngắt ) địa A8H Bảng C- 20 : Bảng hoạt động ngắt 89C51 Bit Ký hiệu Địa bit Mô tả IE.7 EA AFH Cho phép / Cấm toàn IE.6 _ AEH Không mô tả IE.5 ET2 ADH IE.4 ES ACH IE.3 ET1 ABH IE.2 EX1 AAH IE.1 ET0 A9H IE.0 EX0 A8H Tóm tắt ghi IE Cho phép ngắt từ Timer (89C52) Cho phép ngắt port nối tiếp Cho phép ngắt từ Timer Cho phép ngắt Cho phép ngắt từ Timer Cho phép ngắt Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 169 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Các cờ ngắt : Khi điều kiện ngắt xảy ứng với loại ngắt mà loại cờ đặt lên để xác nhận ngắt Bảng C- 21 : Bảng hoạt động cờ ngắt Ngắt Cờ Bên IE0 Bên IE1 Timer TF1 Timer TF0 Port nối tiếp TI Port nối tiếp RI Các loại cờ ngắt Thanh ghi SFR vị trí bit TCON.1 TCON.3 TCON.7 TCON.5 SCON.1 SCON.0 Các vector ngắt : Khi chấp nhận ngắt, giá trị nạp vào PC gọi vector ngắt Nó địa bắt đầu ISR cho nguồn tạo ngắt, vector ngắt cho bảng sau : Bảng C- 22 : Bảng hoạt động vector ngắt Ngắt Cờ Địa vector Reset hệ thống RST 0000H Bên IE0 0003H Timer TF0 000BH Bên IE1 0013H Timer TF1 001BH Port nối tiếp TI RI 0023H Timer 002BH Vector Reset hệ thống (RST địa 0000H) để bảng theo nghóa này, giống ngắt : ngắt chương trình nạp cho PC giá trị Đặc điểm tín hiệu hồng ngoại Remote Sony Remote Sony sử dụng phương thức độ rộng bit Một bit chia làm hai phần, nửa trái nửa phải Giả sử thời gian nhỏ T, với T=600µs Bit truyền với nửa trái mức thấp với thời gian -T nửa phải mức cao với thời gian +T Bit truyền với nửa trái mức thấp với thời gian -T nửa phải mức cao với thời gian +2T Vì bit có độ rộng 1200µs, bit có độ rộng 1800µs Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 170 Hình C- 24 : Phương thức mã hoá bit Remote Sony Mức cao (+T), tín hiệu hồng ngoại truyền với tần số sóng mang 36KHz, mức thấp có nghóa tín hiệu hồng ngoại truyền Nếu ta sử dụng thu hồng ngoại, ta thấy dạng sóng ngõ bị đảo ngược lại Điều có nghóa là, ngõ xuống mức thấp, tín hiệu hồng ngoại truyển với tần số sóng mang 36KHz, ngõ mức cao tín hiệu hồng ngoại truyền Để tiết kiệm nguồn lượng (pin) cung cấp cho remote hoạt động, hầu hết nhà sản xuất thực nén thời gian mức cao lại độ rộng so với tín hiệu ban đầu Khi thực điều này, nguồn pin sử dụng 500 (đối với phương thức đầu tiên) kéo dài 600 ( ) 800 ( ) Một số nhà sản xuất không quan tâm đến vần đề này, tăng cường tín hiệu truyền cách mở rộng thời gian mức cao Tên thực tế, dạng sóng một remote Sony RM-Y123 có dạng sau: Hình C- 25 : Phương thức mã hoá bit Remote Sony (mở rộng thời gian mức cao) Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 171 Theo giản đồ ta thấy mức cao truyền với tỉ lệ thời gian Xét khung truyền tín hiệu: - Đầu tiên bit Start với độ rộng 3T, hay 1800µs - Kế chuỗi 12 bit, bit có nửa trái 500µs nửa phải 700µs, bit có nửa trái 500µs nửa phải 1300µs - Bit truyền sau bit Start bit có trọng số thấp (LSB), bit đặt tên từ trái sang phải, B0 cuối B12 - bit từ B0 đến B6 mã lệnh (Command Code) bit từ B7 đến B12 địa thiết bị (Device Address) Hình C- 26 : Khung truyền tín hiệu hồng ngoại Remote Sony Trong hình ví dụ mã lệnh (Command) 16h (hexa) địa thiết bị (Address) 02h (hexa) Nếu ta nhấn giữ phím nhấn remote, khung truyền lặp lại sau thời gian 25ms Một cách đơn giản để giải mã remote Sony xác khoảng thời gian tồn bit Bit có thời gian tồn mức cao dài bit Nếu ta sử dụng thu hồng ngoại để thu nhận tín hiệu này, dạng sóng đảo ngược hình dưới, mức cao trở thành mức thấp ngược lại Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 172 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình C- 27 :Khung truyền tín hiệu ngõ thu hồng ngoại Bảng liệt kê mã điều khiển Remote Sony Bảng C- 23 : Bảng liệt kê mã điều khiển Remote Sony Device Address Command Description 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 01 14h 36h 15h 00h 01h 02h 03h 04h 05h 06h 07h 08h 09h 3Ah 0Bh 0Eh 3Bh 12h 13h 10h 11h 16h 74h 75h 60h 65h Muting Sleep Power Display Enter Ch Guide Jump Volume Up Volume Down Channel Up Channel Down Reset R+ LMenu Return Phuï luïc- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Trang 173 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO TL TK Châu Kim Lang Phương pháp nghiên cứu khoa học, ĐHSPKT.TPHCM, 1989 Tống Văn On, Hoàng Đức Hải Họ Vi Điều Khiển 8051,Nhà xuất lao động-xã hội Hà Nội, Hà Nội, 2001 Lê Văn Thảnh Nguyên lý Tổng đài điện tử, Trung tâm đào tạo Bưu viễn thông II,1996 Ngô Diên Tập Vi xử lý đo lường điều khiển, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Nguyễn Đình Phú Lịch sử phát triển Vi Xử Lý, ĐHSPKT.TPHCM, 1998 Dương Minh Trí Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn, Nhà xuất KHHT, 1997 Nguyễn Hữu Phương Mạch số, Trường Đại Học Tổng Hợp TP HCM, 1988 Vương Khánh Hưng Tự học sửa chữa Điện thoại bàn, 2002, Trang 11 ÷ 15 Nguyễn Tấn Phước Giáo trình mạch điện tử, Nhà xuất TP.HCM, 2000 10 Paul Bates, P Eng Truyền liệu sử dụng vi mạch LSI, Tống Văn On (dịch ), ĐHBK TP.HCM, 1994 11 Lê Huỳnh Xuân Hệ thống điều khiển thiết bị từ xa tự động quay số, Đồ án Tốt nghiệp, 2000 12 Http ://www.ISD.com Http ://www.MT.com Http ://www.Atmel.com Phụ lục- Tài liệu tham khảo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... tài:? ?Thi? ??t kế thi công mô hình điều khiển thi? ??t bị qua mạng điện thoại? ?? Với đề tài này, nhóm thực đề tài tiến hành thực đề tài theo hai hướng : Hướng thứ nhất: Thi? ??t kế thi công hệ thống điều khiển. .. thống điều khiển thi? ??t bị thông qua phương thức điều khiển lập trình giao tiếp máy tính qua cổng máy in, ứng dụng truyền qua line điện thoại Mạch điều khiển thi? ??t bị điện từ xa thông qua mạng điện. .. thông qua mạng điện thoại có điều khiển chỗ, giúp ta điều khiển thi? ??t bị nhà, khách sạn hay nhà máy cách điều khiển điện thoại hay sử dụng phím nhấn, remote để điều khiển thi? ??t bị Chương Dẫn nhập