Đề tài: Đo và hiển thị nhiệt độ dùng LM35&8051 pdf

§Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L Luận văn Đề tài: Đo và hiển thị nhiệt độ dùng LM35&8051 SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 1 §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L MỤC LỤC 1.2.3 Các bước để chuyển đổi của ADC 9 1.4.1. Giới thiệu chung về họ LM35 11 1.4.2 Đặc tính của họ LM35: 11 1.4.3 Cách chọn cảm biến ho LM35: 12 PHẦN I 1.1 VI ĐIỀU KHIỂN 89C51 1.1.1. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân của 89c51 8051 có 4 cổng vào/ra số • P0 có 8 bit là P0.0 đến P0.7 • P0 có 8 bit là P1.0 đến P1.7 • P0 có 8 bit là P2.0 đến P2.7 • P0 có 8 bit là P3.0 đến P3.7 Ngoài chức năng là các cổng vào/ra số thì P0 còn là 8 bit (D0 đến D7) của bus dữ liệu hoặc là 8 bit thấp (A0 đến A7) của bus địa chỉ ,P2 lá 8 bit cao (A8 đến A15) của bus địa chỉ khi cần thiết mở rộng thêm các ngoại vi, bộ nhớ ngoài cho 8051 SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 2 §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L * RESET: (Tín hiệu vào): Dùng để khởi động lại toàn bộ hệ thống khi chương trinh đang chạy mà gặp lỗi * RxD,TxD: Là hai chân nhận và truyền số liệu của cổng truyền thông nối tiếp * INT0,INT1: Là hai chân nhận tín hiệu ngắt từ bên ngoài * WR ( Tín hiệu ra) Cho phép viết dữ liệu tới các ngoại vi, bộ nhớ bên ngoài vi điều khiển * RD: ( Tín hiệu ra) Cho phép đọc dữ liệu từ các ngoại vi,bộ nhớ dữ liệu ngoài vi điều khiển * X1,X2: Dùng để tạo xung nhịp cho vi điều khiển * Vcc,GND: Cấp nguồn cho vi điều khiển (Vcc=5 VDC) * EA/VP : Là tín hiệu vào =1: Vi điều khiển sử dụng cả bộ nhớ chương trình bên trong và bộ nhớ chương trình bên ngoài + Nếu vi điều khiển có 4 Kb bộ nhớ chương trinh bên trong với địa chỉ 0000H đến 0FFFH thì bộ nhớ chương trình bên ngoai phải có địa chỉ 1000h đến 1FFFH + Nếu vi điều khiển co 8 Kb bộ nhớ chương trinh bên trong với địa chỉ 0000H đến 1FFFH thì bộ nhớ chương trình bên ngoai phải có địa chỉ 2000h đến FFFFH =0: vi điều khiển chỉ sử dụng bộ nhớ bên ngoài co địa chỉ là:0000H đến FFFFH * ALE/P: (tín hiệu ra) Là tín hiệu chốt địa chỉ .dùng để phân biệt khi nào P0 là bus dữ liệu,khi nào là bus dữ liệu khi vi điều khiển cần gép nối với các ngoại vi * ALE=1:P0 là bus địa chỉ * ALE=1:P0 là bus dữ liệu * PSEN : Có chức năng giống như chân Rdnhunwg chỉ dùng để đọc bộ nhớ chương trình bên ngoài 1.1.2. Các thanh ghi đặc biệt Ký hiệu Tên Địa chỉ * Acc Thanh ghi chứa 0E0H * B Thanh ghi B 0F0H * PSW Thanh ghi trạng thái 0D0H SP Con trỏ ngăn xếp (8bit) 81H DPTR Con trỏ dữ liệu DPL Byte thấp của DPTR 82H DPH Byte cao của DPTR 83H * P0 Thanh ghi đệm cổng P0 80H * P1 Thanh ghi đệm cổng P1 90H SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 3 §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L * P2 Thanh ghi đệm cổng P2 0A0H * P3 Thanh ghi đệm cổng P3 0B0H * IP Thanh ghi điều khiển các mức ưu tiên ngắt 0B8H * IE Thanh ghi cho phép/ che chắn các ngắt 0A8H TMOD Thanh ghi chọn chế độ Time/Counter 0,1 89H * TCON Thanh ghi điều khiển Time/Counter 0,1 88H *+T2CON Thanh ghi điều khiển Time/Counter 2 0C8H TH0 Byte cao của bộ đếm trong Timer/Counter 0 8CH TL0 Byte thấp của bộ đếm trong Timer/Counter 0 8AH TH1 Byte cao của bộ đếm trong Timer/Counter 1 8DH TL1 Byte thấp của bộ đếm trong Timer/Counter 1 8BH + TH2 Byte cao của bộ đếm trong Timer/Counter 2 0CDH + TL2 Byte thấp của bộ đếm trong Timer/Counter 2 0CCH + RCAP2H Byte cao của thanh ghi Capture/ Reload trong Timer/Counter 2 0CBH + RCAP2L Byte thấp của thanh ghi Capture/ Reload trong Timer/Counter 2 0CAH * SCON Thanh ghi điều khiển cổng truyền thông nối tiếp 98H SBUF Bộ đếm cổng truyền thông nối tiếp 99H PCON Thanh ghi điều khiển công suất tiêu thụ của 8051 87H Chú ý: *: Chỉ các thanh ghi truy cập theo bit +: Các thanh ghi chỉ có trong 89c52 1.1.3. Bộ phát xung nhịp - Dùng để tạo xung đồng bộ cho cả hệ thống vi điều khiển làm việc. Có 2 cách để tạo xung nhịp là dùng thạch anh hoặc lấy xung dao động từ nguồn ngoài. Thông thường tần số xung nhịp là: 12MHz. 11,0592MHz. 24MHz SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 4 X1 X2 Dùng thạch anh 12MHz 33pF 33pF X1 X2 10k Vcc Xung ngoài §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L 1.1.4. Các Timer/ Counter (T/C) a. Timer/ Counter 0 và Timer/ Counter 1 Khi ứng dụng các Timer/ Counter ta phải cài đặt chúng ở một chế độ làm việc xác định. Các thanh ghi đặc biệt được thiết kế để đặt các chế độ làm việc cho các Timer/ Counter là TMOD (Time Mode) và TCON ( Time Control)  Thanh ghi TMOD Thanh ghi TMOD có 2 phần tử giống nhau dùng để cài đặt chế độ cho các T/C 0 và T/C 1 tương ứng như hình vẽ 1/ =CT Làm Counter (Đếm xung từ bên ngoài) 0/ =CT Làm Timer ( Đếm xung hệ thống) GATE: Khi TR x =1 (x=0,1) nếu: + GATE=0 thì cho phép T/C làm việc + GATE=1 thì T/C được phép làm việc nếu INT x =1 Các chế độ làm việc M1 M0 Chế độ Mô tả 0 0 0 Bộ đếm 13bit 0 1 1 Bộ đếm 16bit 1 0 2 Chế độ Auto - Reload 1 1 3 Timer0 là bộ đếm 8bit Time1 dừng  Thanh ghi TCON TF1 (TCON.7): Cờ báo bộ đếm Timer/Counter 1 bị tràn TR1 (TCON.6): Bit cho phép T/C1 làm việc TF0 (TCON.5): Cờ báo bộ đếm Timer/Counter 0 bị tràn TR01 (TCON.4): Bit cho phép T/C0 làm việc IE1 (TCON.3): Cờ báo có ngắt ngoài ở chân 1INT IT1 (TCON.2), IT0 (TCON.0): =1: Cho phép ngắt ngoài tương ứng ngắt theo sườn xuống SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 5 TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON GATE CT / GATE CT / M1 M1M0 M0 Timer 1 Timer 0 TMOD §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L =0: Cho phép ngắt ngoài tương ứng ngắt theo mức “0” IE0 (TCON.1): Cờ báo có ngắt ngoài ở chân 0INT b. Timer/Counter 2 ( chỉ có trong 89c52) * Thanh ghi T2CON: TF2 (T2CON.7): Cờ tràn được dựng khi T/C2 tràn, Cờ phải được xóa bởi phần mền TF2 (T2CON.6): Cờ tràn được dựng khi chân T2EX có sườn xuống với điều kiện bit EXEN2 =1 để báo ngăt TF2 (T2CON.3): Bit cho phép Reload hoặc Capture khi có sườn xuống ở chân T2EX TF2 (T2CON.2): Bit điều khiển cho phép T/C2 chạy hoặc dừng TF2 (T2CON.1): Lựa chọn T/C2 làm việc ở chế độ Timer hoặc Counter * Các chế độ làm việc của T/C2 RCLK+TCLK RLCP / TR2 MODE 0 0 1 Chế độ Auto – Reload 0 1 1 Chế độ Capture 1 x 1 Chế độ phát Baud rate x x 0 Không hoạt dộng 1.1.5. Ngắt và xử lý các ngắt • Ngắt tràn của T0, T1: TF0,TF1 • Ngắt cổng truyền thông nối tiếp: RI, TI • Ngắt bên ngoài vi điều khiển: 0INT , 1INT • Ngắt của Timer 2: TF2 * Thanh ghi cho phép ngắt IE EA : Cho phép/cấm tất cả ngắt ngoài ET2:Cho phép/cấm ngăt Timer 2 ES: Cho phép/cấm ngắt cổng truyền thông nối tiếp ET1: Cho phép/cấm ngăt Timer 1 EX1: Cho phép/cấm ngăt ngoài 1INT ET0: Cho phép/cấm ngăt Timer 0 SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 6 EA - ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0IE TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 2 / CT CP/ T2CON §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L EX0: Cho phép/cấm ngăt ngoài 0INT 1.1.6. Địa chỉ vectơ ngắt STT Nguồn gây ngắt Địa chỉ 1 IE0 0003H 2 TF0 000BH 3 IE1 0013H 4 TF1 001BH 5 RI_TI 0023H 6 TF2+EXF2 002BH 1.2. BỘ CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SANG SỐ (ADC0808) 1.2.1. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân Chân 1 IN3 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 3 Chân 2 IN4 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 4 Chân 3 IN5 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 5 Chân 4 IN6 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 6 Chân 5 IN7 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 7 Chân 6 START - chân điều khiển tín hiệu bắt đầu quá trình biến đổi ADC. Chân 7 EOC - Chân phát tín hiệu báo kết thúc quá trình chuyển đổi ADC. Chân 8 2 (-5) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 5 Chân 9 OUT EN - Chân cho phép xuất. Chân 10 CLK - chân nhận nguồn xung Clock Chân 11 Vcc - Chân nhận điện nguồn dương Chân 12 Vref+ - Chân nhận(input) điện áp tham chiếu. Chân 13 GND - Chân nhận điện áp âm(Ground=0v) Chân 14 2(-7) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 7 Chân 15 2(-6) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 6 Chân 16 Vref- - Voltage Reference Negative Input Chân 17 2(-8) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data bit 8 Chân 18 2(-4) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 4 Chân 19 2(-3) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 3 SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 7 §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L Chân 20 2(-2) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 2 Chân 21 2(-1) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 1 Chân 22 ALE - Address Latch Enable Chân 23 ADD C - Address Input C Chân 24 ADD B - Address Input B Chân 25 ADD A - Address Input A Chân 26 IN0 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 0 Chân 27 IN1 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 1 Chân 28 IN2 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 2 1.2.2. Khảo sát ý nghĩa hoạt động của các chân ADC0808 - IN0, IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, IN6, IN7 : 8 ngõ vào tín hiệu tương tự. - A, B, C : các đường địa chỉ để chọn kênh ở ngõ vào Các đường địa chỉ Chọn kênh ngõ vào A B C L L L IN0 H L L IN1 L H L IN2 H H L IN3 L L H IN4 H L H IN5 L H H IN6 H H H IN7 - ALE : chân chốt địa chỉ, khi có xung tác động vào chân ALE đường địa chỉ A,B,C mới được ADC nhận vào. - START : điều khiển bắt đầu chuyển đổi Khi START = 1 : bắt đầu chuyển đổi. Khi START = 0 : kết thúc chuyển đổi. - EOC : báo hiệu kết thúc quá trình chuyển đổi Khi START = 1 thì EOC =1. Khi chuyển đổi xong thì EOC = 0. - CK : ngõ vào xung clock (f CK = 100KHz – 1,28MHz). - 2 -1 , 2 -2 , 2 -3 , 2 -4 , 2 -5 , 2 -6 , 2 -7 , 2 -8 : 8 ngõ tín hiệu số từ 00-FFH - OE : cho phép xuất tín hiệu ra OE = 1 : cho phép. OE = 0 : không cho phép. SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 8 §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L - V Ref+ , V Ref- : điện áp tham chiếu dương và âm, dùng để thay đổi độ phân giải. Ta có công sau: N = 256*(V i – V Ref- )/(V Ref+ - V Ref- ) Với : N : 1 số nhị phân được chuyển đổi V i : điện áp ngõ vào tín hiệu tương tụ. Để tiện cho việc tính toán thông thường ta nối chân V Ref- xuống mass. 1.2.3 Các bước để chuyển đổi của ADC • Chọn kênh ngõ vào • Chốt địa chỉ kênh vào ALE = 1). • Bắt đầu chuyển đổi (START=1) • Chờ chuyển đổi xong , đọc kết quả 1.3. LED BẢY THANH 1.3.1 Cấu tạo - Cấu tạo LED bảy thanh bao gồm 8 led phát quang được gọi là các thanh lần lượt là : a. b, c, d, e, f ,g và dp(dấu chấm). - LED bảy thanh thường dùng làm cơ cấu quan sát, hiện thị các con số hệ thập phân. Trong một số trường hợp đặt biệt có thể dùng để hiện thị các số hệ HEX và các ký tự 1.3.2 Phân loại LED bảy thanh có hai loại là: Loại Anode chung Loại Cathode chung a. Loại Anode chung SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 9 Vcc a b c d e f g dp g f A a b dpcA d e 1 2 3 4 5 9 8 7 610 g f a b dp c d e §Ò bµi: ®o vµ hiÓn thÞ nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L Để các thanh sáng ta cấp dòng điện ( 5 – 20mA) chảy qua các Diode tương ứng.Để hiện thị các số 0 – 9 trong hệ thập phân ta lựa chọn cách thanh cần sáng để hiện thị được các số tương ứng. Như vậy ta nối chân A vào dương nguồn (5VDC) còn các chân a, b, c, d, e, f, g, và dp điều khiển chúng sao cho: Nếu = “1” các thanh tối Nếu = “0” các thanh sáng b. Loại Cathode chung Đối với loại Cathode chung thì chân C nối xuống đất (0VDC) còn các chân a, b, c, d, e, f, g, và dp điều khiển chúng sao cho: Nếu = “1” các thanh sáng Nếu = “0” các thanh tối 1.3.3 Bảng mã bảy thanh Mã bảy thanh các số 0 – 9 loại Anode chung SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 10 Vcc a b c d e f g dp g f C a b dpcC d e 1 2 3 4 5 9 8 7 610 [...]... trng Khi vi x lý: X lý cỏc phộp toỏn v a ra hin th Chi tit xem s nguyờn lý 2.2 S NGUYấN Lí SVTH: 14 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL 2.3 S THUT TON TON B CHNG TRèNH SVTH: 15 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL BAT DAU Hi ó n nỳt STAR hay cha Nu ỳng thỡ lm cụng vic tip Nu Sai hi kim tra li P1=FFH START=0... DISPLAY THUT TON CHNG TRèNH CON C D LIU T ADC SVTH: 16 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL CONVERT CHON KấNH VO CHT A CH KấNH VO BT U CHUYN I ó chuyn i xong ? S C D LIU KT THC 2.4 VIT CHNG TRèNH PHN MN ; CHNG TRèNH PHN MM SVTH: 17 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL ;=======================================================... xỏc +1.0 0 C +1.5 0 C +1.0 0 C +2.0 0 C +2.0 0 C u ra 10mV/F 10mV/F 10mV/F 10mV/F 10mV/F 1.5 CC LINH KIN KHC 1.5.2 Phớm bm - S nguyờn lý Vcc 10K 2,2F Output SVTH: 12 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL 1.5.2 Cỏc linh kin khỏc - T in: Chn t in cú cỏc giỏ tr sau 2,2F, 3,3pF + i vi loi t cú giỏ tr 2,2F ta chn t húa + i vi loi t cú giỏ tr 3,3pF ta chn t gm... hin th - in tr: Chn loi in tr cú giỏ tr 10K v 330 PHN II 2.1 S KHI V CHC NNG TNG KHI 2.1.1 S khi P0 P1 LM35 ADC 0808 LED BY THANH AT 89C51 P3 SVTH: PHM BM P3.7 13 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL 2.1.2 Chc nng ca tng khi Khi cỏc phớm bm: Dựng cho phộp o nhit c ni vo chõn P3.7 Khi cm bin nhit LM35: Cỏc tỏc dng o s thay i nhit t bờn ngoi mụi trng,.. .Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 DEC dp g f e 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 2 1 0 1 0 3 1 0 1 1 4 1 0 0 1 5 1 0 0 1 6 1 0 0 0 7 1 1 1 1 8 1 0 0 0 9 1 0 0 1 1.4 CM BIN NHIT (LM35) Môn: VXL & ĐL d c b a 0 1 0 0... in ỏp t 4V n 30V - T l tuyn tớnh vi h s 10mV/1 0 C - Thớch hp vi cỏc ng dng iu khin Mt s thụng s ca h LM35: Di nhit v s thay i tr khỏng theo nhit ca LM35 SVTH: 11 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL Tr khỏng ca cm bin (k ) 29.490 10.000 3.893 1.700 0.817 Nhit ( 0 C ) 0 25 50 75 100 1.4.3 Cỏch chn cm bin ho LM35: Mó SP Lm35A LM35 LM35CA LM35C LM35D... ;=============================== ;SUBROUTINE HEXTOBCD ; HEX TO BCD ;INPUT: NUM ;OUTPUT: D1,D0 ;=============================== HEXTOBCD: MOV A,NUM MOV B,#10 SVTH: 18 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL DIV AB MOV D1,B ; LUU THUONG SO VAO D1 MOV B,#10 DIV AB MOV D2,B ; LUU SO DU VAO D2 MOV D3,A RET ;=============================== ; KET THUC CHUONG TRINH... VAO THANH GHI "A" MOV A,D2 ;CHUYEN NOI DUNG D2 VAO THANH GHI "A" MOVC A,@A+DPTR ;DOC NOI DUNG THANH GHI A CONG VOI NOI DUNG ;THANH GHI "DPTR" KET QUA CAT "A" SVTH: 19 Lớp: CĐ-ĐHĐiện 2_K5 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 MOV MOV MOVC D2,A A,D3 A,@A+DPTR Môn: VXL & ĐL ;CHUYEN NOI DUNG D2 VAO THANH GHI "A" ;CHUYEN NOI DUNG D3 VAO THANH GHI "A" ;DOC NOI DUNG THANH GHI A CONG VOI NOI DUNG . nhiÖt ®é dïng lm35&adc0808 M«n: VXL & §L Luận văn Đề tài: Đo và hiển thị nhiệt độ dùng LM35&8051 SVTH: Líp: C§-§H§iÖn 2_K5 1 §Ò bµi: ®o vµ. 5VDC LED BẢY THANH PHÍM BẤM LM35 AT 89C51 ADC 0808 P1 P0 P3.7 P3 Đề bài: đo và hiển thị nhiệt độ dùng lm35&adc0808 Môn: VXL & ĐL 2.1.2. Chc nng ca tng