THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬDỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

_

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAMĐộc lập – Tự do –Hạnh phúc

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬ

DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

I Dữ liệu cho trước:

Công suất lò; dải nhiệt độ cần điều chỉnh; nguồn cung cấp; thể tích lò

II Nội dung cần hoàn thành:

 Thuyết minh đề tài:

Trình bày ý tưởng thiết kế, phương án thực hiện, quá trình thiết kế và thi côngphần cứng, thuật toán điều khiển và chương trình điều khiển, )

 Phải đảm bảo tính khả thi, hiệu quả kinh tế và khả năng ứng dụng thực tế

 Các bản vẽ thiết kế đầy đủ và chính xác

 Sản phẩm phải đảm bảo tính kỹ thuật, mỹ thuật và hoạt động tốt

 Trình bày được hướng phát triển của đề tài

III Sản phẩm:

02 cuốn thuyết minh

01 Hệ thống điều khiển lò

01 đĩa CD với toàn bộ nội dung của đề tài

Giáo viên hướng dẫn:

1

2

Ngày giao đề tài : ./ /2008 Ngày hoàn thành : ./ /2008 TRƯỞNG BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HÓA

Đỗ Quang Huy

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hưng Yên, ngày tháng năm 2008

Giáo viên hướng dẫn:

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

……….………

………

Hưng Yên, ngày tháng năm 2008

Người nhận xét:

LỜI NÓI ĐẦU

Trong nhiều lĩnh vực sản xuất công nghiệp hiện nay, nhất là ngành công nghiệp luyện kim, chề biến thực phẫm… vấn đề đo và khống chế nhiệt độ đặc biệt được chú trọng đến vì nó là một yếu tố quyết định chất lượng sản phẫm Nắm được tầm quan trọng của vấn đề trên nhóm thực hiện tiến hành nghiên cứu và thiết kế một hệ thống đo và khống chế nhiệt độ tự động làm sao để đáp ứng nhanh nhất và dễ sử dụng nhất với mong muốn là giải quyết những yêu cầu trên thì việc sử dụng bộ PID số để đạt được nhanh nhất những chỉ tiêu chất lượng đề ra.

Và hiện nay nền nông nghiệp đang rất phát triển, một yêu cầu được đặt ra là khi nông sản, thực phẩm không bán được thì vấn đề bảo quản sao cho tốt nhất Với yêu cầu

đó thì chúng ta nghĩ ngay đến lò sấy để bảo quản nông sản, lương thực.

Với mong muốn giải quyết những vấn đề trên và có lợi ích cao trong quá trình sản xuất chúng em đã tiến hành nghiên cứu và thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sấy sử dụng bộ điều khiển PID.

Những kiến thức năng lực đạt được trong quá trình học tập ở trường sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ đồ án cuối khóa Vì vậy chúng em cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi nghiên cứu, để có thể hoàn thành tốt đồ án này Những sản phẫm những kết quả đạt được ngày hôm nay tuy không có vì lớn lao Nhưng đó là những thành quả của năm học tập Là thành công đầu tiên của chúng em trước khi ra trường

Tuy nhiên do thời gian và trình độ có hạn nên có nhiều thiếu sót, rất mong có sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo cũng như bạn bè để bản đồ án này được hoàn thiện hơn.

Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu xắc đến các thầy cô giáo trong khoa Điện – Điện

tử đặc biệt là cô giáo Nguyễn Thị Luyến và thầy giáo Giang Hồng Bắc đã tận tình giúp

đỡ tạo điều khiện cho chúng em hoàn thành đồ án này.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 4

PHẦN MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ SẤY 10

1.1 Đặc điểm của lò sấy 10

1.1.1 Đặt vấn đề : 10

1.1.2.Ưu điểm của lò sấy 10

1.1.3.Nhược điểm của lò điện : 10

1.1.4 Thông số của lò sấy 10

1.2 Cấu tạo lò sấy 10

1.2.1 Các yêu cầu cơ bản về lò sấy : 10

1.2.2 Vỏ lò : 11

1.2.3 Lớp lót : 11

1.2.4 Dây nung : 12

1.2.5 Hình vẽ nguyên lý lò sấy : 12

1.3 Nguyên lý làm việc của lò sấy 13

1.3.1 Nguyên lí hoạt động của lò sấy: 13

1.3.2 Tổn thất nhiệt trong lò sấy : 13

1.4 Các phương pháp điều chỉnh lò sấy 13

1.4.1 Phương pháp dùng máy biến áp: 13

1.4.2 Phương pháp dùng rơle : 13

1.4.3 Phương pháp dùng rơle kết hợp với Thysistor : 14

1.4.4 Phương pháp dùng hai Thysistor mắc song song ngược 14

1.4.5 Phương pháp dùng triac 14

1.5 Nhận dạng đối tượng 14

1.5.1 Lý thuyết: 14

1.5.2 Thực nghiệm 15

CHƯƠNG II:TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 19

2.1.Giới thiệu: 19

2.2.Lịch sử phát triển của các loại vì điều khiển 19

2.3 Khảo sát bộ vi điều khiển AT89C51 từ ATMEL CORPOCATION 19

2.3.1.Cấu trúc bên trong của AT89C51 20

2.3.2.Chức năng các chân trong vi điều khiển AT89C51 : 22

2.3.3 Tổ chức bộ nhớ 23

2.3.4 Các thanh nghi có chức năng đặc biệt 27

2.3.5 Bộ nhớ ngoài 30

2.3.6 Lệnh reset 33

2.3.7 Hoạt động của bộ định thời 33

2.3.8 Hoạt động post nối tiếp: 39

2.3.9 Hoạt động ngắt 43

2.3.10 Ngôn ngữ lập trình C cho vi điều khiển 89C51 45

CHƯƠNG III: BỘ ĐIỀU KHỂN PID 51

3.1 Giới thiệu về hệ thống điều khiển số 51

3.2 Giới thiệu chung về bộ PID 52

3.2 Bộ điều khiển PID số 55

3.2.1 Bộ điều khiển PID 55

3.2.2 Một số bộ PID xấp xỉ từ liên tục sang số 57

CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 58

4.1 Nhiệm vụ của người thiết kế 58

4.2 Sơ đồ và chức năng của từng khối 59

4.3 Thiết kế và phân tích nguyên lý hoạt động của từng khối 59

4.3.1 Khối cảm biến: 59

4.3.2 Thiết kế bộ chuyển đổi ADC: 62

4.3.3 Thiết kế phím điều khiển: 65

4.3.4 Thiết kế khối VĐK: 66

4.3.5 Thiết kế khối hiển thị: 67

4.3.6 Thiết kế mạch đồng pha: 69

4.3.7 Thiết kế mạch cách ly công suất: 70

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 74

5.1 Kết luận 74

5.1 Hướng phát triển của đề tài 75

PHẦN MỞ ĐẦU

1.Cơ sở lựa chọn đề tài.

Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghiệp điện tử, kỹ thuật thì một số các hệthống điều khiển đã dần dần được tự động hóa Với những kỹ thuật tiên tiến như vi điềukhiển, PLC … được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển thì các hệ thống điều khiển cơ khíthô sơ, với tốc độ xử lý chậm chạp, ít chính xác đã được thay thế bằng các hệ thống điềukhiển tự động với các lệnh chương trình đã được thiết lập trước

Trong quá trình sản xuất ở các nhà máy, xí nghiệp hiện nay, việc đo và khống chếnhiệt độ tự động là một yêu cầu hết sức cần thiết và quan trọng Vì nắm bắt được nhiệt độlàm việc của cả một hệ thống, dây chuyền sản xuất giúp chúng ta biết được tình trạng làmviệc của hệ thống Qua đó có những xử lý kịp thời tránh được những hư hỏng có thể xảyra

Đối với vấn đề khống chế nhiệt độ thì trong các hệ thống điều khiển trong côngnghiệp hiện nay luôn yêu cầu cần độ chính xác và thời gian đáp ứng , xử lý nhanh nhấtbởi vậy trung tâm của chương trình điều khiển thường là những bộ PID số

Và hiện nay nền nông nghiệp đang rất phát triển, một yêu cầu được đặt ra là khi nôngsản, thực phẩm không bán được thì vấn đề bảo quản sao cho tốt nhất Với yêu cầu đó thìchúng ta nghĩ ngay đến lò sấy để bảo quản nông sản, lương thực

Để đáp ứng được yêu cầu đo và khống chế nhiệt độ tự động của lò sấy thì có rất nhiều phương pháp để thực hiện, qua quá trình học và nghiên cứu khảo sát vi điều khiển 89C51thì thấy rằng vi điều khiển có ứng dụng rất tốt và việc đo và khống chế nhiệt độ lò sấy, vàmuốn hệ thống chính xác đạt được hiệu quả nhanh nhất thì không thể thiếu được bộ điều khiển PID số Được sự đồng ý của khoa Điện - Điện tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên Nhóm chúng em tiến hành thực hiện đề tài:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ SẤY SỬ

DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

Các hệ thống điều khiển khi thiết kế đều yêu cầu thỏa mãn chất lượng đặt ra, các chỉtiêu chất lượng phai tốt nhất theo một nghĩa nào đó Trong trường hợp tổng quát, các chỉtiêu tối ưu của một hệ thống điều khiển thường được gọi là tiêu chuẩn tối ưu, các tiêuchuẩn tối ưu đó là:

0 Thời gian quá độ ngắn nhất.

1 Độ quá điều chỉnh nhỏ nhất.

2 Sai lệch tĩnh nhỏ nhất.

3 Cấu trúc nhỏ nhất.

4 Năng lượng tiêu thụ trong hệ thống ít nhất.

Việc nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động luôn là chỉ tiêu quan tâm đầutiên của các nhà thiết kế Xuất phát từ chỉ tiêu đó nhiều lý thuyết điều khiển hiện đại rađời thay thế cho những lý thuyết cũ

2 Đối tượng nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu trong đề tài là lò sấy: Trong thực tế và trong công nghiệp các lòsấy thường có công suất rất lớn quán tính lớn, tầm nhiệt hoạt động rộng và có nhiều cáchđốt nóng khác nhau như dùng lò xo, khí đốt, sóng cao tần Khi điều khiển nhiệt độ, đặc

tính cần chú ý là độ quán tính năng suất tỏa nhiệt ra môi trường Tính chất của lò sấy phụthuộc vào thể tích, vật liệu cách nhiệt và nguồn nhiệt.

Nhiệt độ buồng lò không hoàn toàn động điều nên việc xác định nhiệt độ còn phụthuộc nhiều vào vị trí đặt bộ cảm biến nhiệt độ Ở đây đối tượng điều chỉnh chính là nhiệtđộ gió nóng mà được đốt nóng bởi cuộn dây trong lò sấy Nên vị trí đặt cảm biển phải đặttại nơi đo nhiệt độ gió nóng

3 Nội dung và phạm vi nghiên cứu.

Nội dung chính của đồ án đề cập đến những vấn đề chính sau:

- Tổng quan lý thuyết vi điều khiển, điều khiển số( bộ PID số)

- Đặc điểm công nghệ của lò sấy

- Thiết kế hệ thống sử dụng bộ PID số để điều khiển nhiệt độ lò sấy

- Khảo sát và mô phỏng

- Kết luận

Toàn bộ nội dung đồ án được chia thành 5 chương

Chương I: Giới thiệu chung về lò sấy.

Chương II: Tổng quan về họ vi điều khiển.

Chương III: Tổng quan về bộ PID số.

Chương IV: Thiết kế và thi công.

Chương V: Kết luận.

4 Nhiệm vụ nghiên cứu.

- Nghiên cứu lý thuyết điều khiển số ( bộ PID số)

- Nghiên cứu về đối tượng điều khiển

- Xây dụng được sơ đồ, thuật toán và chương trình điều khiển

- Khảo sát và mô phỏng trên phần mềm Matlab và Simulink

5 Phương pháp nghiên cứu.

- Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng thuật toán điều khiển

- Dùng mô phỏng để kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu lý thuyết

- Dùng thực nghiệm để khẳng định kết quả nghiên cứu

6 Sơ đồ tổng quan của hệ thống điều khiển nhiệt độ lò sấy.

Tín hiệu

INTEL 89C51

LÒ SẤY

Khối điều chỉnh nhiệt độ

o

t

Nhiệm vụ công việc từng phần:

5 Lò sấy: Miêu tả được mô hình lò sấy, ưu và nhược điểm của lò sấy, các phương

pháp điều khiển nhiệt độ cho lò sấy và nhận dạng đối tượng

6 Cảm biến: Chọn loại cảm biến thích hợp để sử dụng Nêu ra đặc điểm cấu tạo và

tính chất của cảm biến

7 Khối KD tín hiệu: Mục đích để KD tín hiệu từ cảm biến nằm trong khoảng 0 – 5V,

để có thể đưa vào bộ biến đổi ADC

8 ADC: Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số đưa vào vi điều khiển.

9 Vi điều khiển: Thực hiện yêu cầu của đề tài.

10 Khổi hiển thị: Chức năng chính là hiển thị nhiệt độ của lò sấy và tín hiệuđặt

11 Khổi điều chỉnh nhiệt độ: Lấy tín hiệu từ vi điều khiển để quay lại điềukhiển cuộn dây trong lò sấy

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ SẤY

1.1 Đặc điểm của lò sấy.

1.1.1 Đặt vấn đề :

Ngày nay cùng sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật thì kỹ thuật đã đemlại cho con người những thành tựu to lớn Giúp cho con người giải phóng được sức laođộng Và đáp ứng xu thế đó vi điều khiển đã đáp ứng được những nhu cầu ấy và khẳngđịnh được vị thế vững chắc của mình trong mọi lĩnh vực Điển hình trong công nghệ bảoquản chế biến nông sản, thì việc ổn định nhiệt độ là yếu tố hàng đầu để nâng cao chấtlượng sản phẩm Vì vậy ứng dụng của vi điều khiển trong tự động sấy các mặt hàng nôngsản là rất quan trọng , cụ thể ở đây là ổn định nhiệt độ đáp ứng được yêu cầu của ngườimua, bảo quản nông sản được tốt hơn Ngoài ra còn có thể giải phóng sức lao động

1.1.2.Ưu điểm của lò sấy.

Các lò sấy có nhiều ưu điểm thể hiện rõ như sau :

 Tạo được nhiệt độ cao

 Đảm bảo tốc độ nung lớn

 Nhiệt độ ổn đinh, dễ điều chỉnh tốc độ và nhiệt độ

 Kết cấu kín

 Có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao

 Vệ sinh, gọn nhẹ

 Thích hợp khi sử dụng trong nhiều yêu cầu khác nhau

1.1.3.Nhược điểm của lò điện :

Bên cạnh những ưu điểm đó lò điện còn có những nhược điểm cơ bản sau đây :

 Năng lượng điện có giá cao hơn so với các năng lượng khác

 Yêu cầu trình độ cao khi sử dụng

1.1.4 Thông số của lò sấy.

Thông số cho trước:

- Công suất lò sấy: P = 1,6 KW

- Dải nhiệt độ: 00C÷1000C

- Thể tích lò: V= 0,3m3

.

1.2 Cấu tạo lò sấy.

1.2.1 Các yêu cầu cơ bản về lò sấy :

 Hợp lí về mặt công nghệ :Cấu tạo của lò sấy không những phù hợp với quá trìnhcông nghệ yêu cầu mà còn phải tính đến khả năng sử dụng nó với các quy trình côngnghệ khác nếu không làm tăng độ phức tạp trong thiết kế và giá cả không quá cao hơn

 Hiệu quả về kĩ thuật: là hiệu suất cực đại của kết cấu khi nó có các thông số khácxác định như kích thước, công suất, trọng lượng.

 Chắc chắn, tin cậy khi làm việc

 Tiện lợi khi sử dụng

 Rẻ và đơn giản khi chế tạo

 Hình dáng nhỏ gọn, đẹp

1.2.2 Vỏ lò :

Vỏ lò sấy là một khung cứng vững chủ yếu để chịu trọng tải trong quá trình làm việccủa lò mặt khác cũng là để giữ lớp cách nhiệt và đảm bảo sự kín hoàn toàn hay tương đốicủa lò sấy

Đối với các lò sấy làm việc với khí bảo vệ sự cần thiết của vỏ lò là phải hoàn toàn kín,đối với lò bình thường sự kín của vỏ lò là để giảm tổn thất nhiệt và tránh được sự lùa củakhông khí vào lò

Khung vỏ lò thường cứng chắc đủ để chịu được trọng trải của lớp lót, tải lò và các chitiết cơ khí gắn trên vỏ lò

Vỏ lò sấy có hai dạng cơ bản : dạng chữ nhật và dạng hình tròn

0 Vỏ lò chữ nhật thường dùng trong các buồng lò băng tải và, lò liên tục, lò đáybước và lò đáy rung

1 Vỏ lò tròn được dùng trong cá lò giếng và lò chụp v v

Vỏ lò tròn chịu được tác dụng bên trong tốt hơn vỏ lò hình chữ nhật cùng một lượngthép làm vỏ lò Khi làm vỏ lò tròn người ta thường chọn độ dầy tương ứng của tấm thép

so với đường kính vỏ lò như sau:

Khi cần độ vững chắc cho vỏt lò người ta thường dùng vòng đệm tăng cường Với vỏ

lò chữ nhật thì vòng đệm là chữ U hay chữ L, còn vòng đệm tròn thì dùng đai

Phương pháp gia công vỏ lò thường là hàn hay tán đinh

1.2.3 Lớp lót :

Lớp lót các lò sấy thường gồm hai phần: vật liệu chịu lửa và phần cách nhiệt

0 Phần vật liệu chịu lửa có thể xây dựng trên gạch tiêu chuẩn, gạch hình và gạch đặcbiệt tuỳ theo hình dạng và kích thước đã cho của buồng lò, cũng có khi người ta dầmbằng các loại chịu lửa gọi là khối dầm , khối dầm có thể tiến hành ngay trong lò hayngoài nhờ các khuôn

Phần vật liệu chịu lửa phải đạt các yêu cầu sau :

0 - Chịu được nhiệt độ cực đại của lò sấy

1 - Có độ bền nhiệt đủ lớn khi làm việc

2 - Có độ bền cơ học khi xếp vật nung và đặt thiết bị vận chuyển trong các điều kiệnlàm việc đặc biệt

3 - Đảm bảo khả năng gắn dây cung bền và chắc chắn

4 - Có đủ độ bền hoá học khi làm việc chịu được tác dụng của khí quyển và vậtnung

5 - Đảm bảo khả năng tổn thất nhiệt cực tiểu Điều này đặc biệt quan trọng trong lòlàm việc có chu kì.

1 - Phần cách nhiệt thường nằm giữa vỏ lò và vật liệu chịu lửa Mục đích chủ yếucủa phần này là giảm tổn thất nhiệt.Riêng phần cách nhiệt ở đáy còn yêu cầu độ bền cơhọc nhất định.Các yêu cầu cơ bản đối với phần cách nhiệt là :

 Hệ số dẫn nhiệt cực tiểu

 Khả năng tích nhiệt cực tiểu

 Ổn định về tính chất vật lí trong điều kiện làm việc xác định

Phần cách nhiệt có thể xây bằng gạch chịu lửa hay điền đầy bằng xỉ, bông, bột amiang

0 Chịu được nhiệt độ cao, ít bị oxi hoá ở điều kiện nhiệt độ cao

1 Sức bền cơ học cao, không bị biến dạng ở nhiệt độ cao

2 Điện trở suất lớn

3 Hệ số nhiệt điện trở phải nhỏ để khi nhiệt độ thay đổi thì điện trở của dây vẫn ổnđịnh

4 Các tính chất dẫn điện phải ổn định hay ít thay đổi

5 Các kích thước phải ít thay đổi khi sử dụng

6 Dễ gia công, dễ hàn, ép khuôn

7 Dây nung kim loại : là hợp kim Crôm-nhôm hay Crôm-Niken Thường chế tạoloại tròng hoặc loại băng

8 Dây nung phi kim loại : phổ biến là cácbon-silic (SiC) hay disilic-molipden (MoSi2),graphit và than …

1.2.5 Hình vẽ nguyên lý lò sấy :

4: Vỏ lò.

Dây nung có thể bố trí trên nóc và dưới đáy lò sấy, trên thực tế có thể có nhiều cách bố trí dây nung khác nhau, tuỳ theo yêu cầu kĩ thuật của từng loại lò sấy

1.3 Nguyên lý làm việc của lò sấy.

1.3.1 Nguyên lí hoạt động của lò sấy:

Là dựa trên cơ sở khi có dòng điện đi qua một dây dẫn hoạc vật dẫn, thì ở đó sẽ toả ra một lượng nhiệt theo định luật Junlenxơ:

Q=I2.R.t

Trong đó :Q: Nhiệt lượng tính bằng Jun (J)

I : Cường độ dòng điện Ampe (A)

R : Điện trở ôm ()

t : Thời gian giây (s)

Từ công thức trên có thể thấy R có thể đóng các vai trò sau:

Vật nung : Trường hợp này gọi là nung trực tiếp, ít gặp trong công nghiệp, thương chỉ dùng khi mà vật nung công suất dạng đơn giản như thiết diện chữ nhật tròn

Dây nung : Khi dây nung được đốt nóng, nó sẽ truyền nhiệt cho vật nung bằng bứcxạ, đối lưu dẫn nhiệt hay phức tạp hơn Gọi là nung gián tiếp

Trường hợp này thường gặp nhiều trong thực tế công nghiệp cho nên nói tới lò điệntrở không thể không đề cập tới vật liệu làm dây nung, bộ phận phát nhiệt của lò

1.3.2 Tổn thất nhiệt trong lò sấy :

Tổn hao nhiệt trong lò điện sấy là do các nguyên nhân sau đây :

0 - Do trao đổi nhiệt đối lưu của không khí trong và ngoài lò khi lò không kín

1 - Do trao đổi nhiệt bức xạ của vỏ lò với môi trường xung quanh

2 - Do tổn hao nhiệt khi mở cửa lò sấy khi thay đổi vật nung trong lò

Chính các sự tổn hao này làm cho nhiệt độ trong lò không được ổn định, việc ổn địnhnhiệt độ lò điện trở về bản chất chính là điều chỉnh công suất cung cấp nhiệt cho lò.Nhiệm vụ chính của đồ án này cũng chính là thiết kế bộ ổn định nhiệt độ cho lò sấy

Lò sấy của đồ án này hoạt động ở nhiệt độ 0-1000C tức là ở nhiệt độ trung bình, do đótrao đổi nhiệt trong lò chủ yếu là trao đổi nhiệt đối lưu

1.4 Các phương pháp điều chỉnh lò sấy.

1.4.1 Phương pháp dùng máy biến áp:

Đây là phương pháp điều chỉnh điện áp theo cấp, nó đòi hỏi biến áp phải có công suấtlớn Phương pháp dùng máy biển áp để thay đổi mức điện áp cung cấp cho lò sấy làphương pháp thô sơ ít dùng trong hệ thống điều khiển tự động

1.4.2 Phương pháp dùng rơle :

Phương pháp này có đặc điểm là khống chế mức nhiệt độ, mức điện áp khác nhaunhưng do rơle chỉ có tác dụng điều khiển ở một số thời điểm nhất định nên điều chỉnhmang tính chất không liên tục Mặt khác quá trình điều khiển luôn bị dao động phụ thuộcvào các thời điểm đặt khác nhau, vì thế độ chính xác điều chỉnh không cao, rơle phảiđóng ngắt nhiều lần nên độ tin cậy kém Tuy nhiên phương pháp này có ưu điểm: Đơngiản, dễ nối phù hợp với yêu cầu công nghệ đòi hỏi độ chính xác không cao

1.4.3 Phương pháp dùng rơle kết hợp với Thysistor :

Khi sử dụng phương pháp này thì khả năng điều chỉnh với các phạm vi khác nhau làtương đối tốt Tuy nhiên phương pháp này không thực hiện được bởi vì khi tiếp điểm củarơle đống ta luôn có cả chu kỳ cung cấp cho tải nhưng khi mở nguồn thì cung cấp phíaThysistor bị ngắt, do đó việc cung cấp cho lò chỉ hoàn toàn do Thysistor và như vậycông suất đưa vào cho lò sấy chỉ điều khiển được ½ chu kỳ

1.4.4 Phương pháp dùng hai Thysistor mắc song song ngược.

Khi có xung điều khiển thì hai Thysistor sẽ lần lượt mở cho dòng đi qua Ta có thểđiều khiển cho Thysistor liên tục chuyển từ đóng sang mở tương ứng với công suất của lòthay đổi từ giá trị Min- Max

Phương pháp này cho phép điều chỉnh trong pham vi rộng, đáp ứng yêu cầu điềukhiển, độ chính xác điều khiển tương đối cao, độ nhạy và điều chỉnh tương đối lớn, cókhả năng điều chỉnh tương đối liên tục và điều đặn

Phương pháp điều chỉnh Thysistor có thể điều khiển theo biên độ hoặc theo độ rộngxung

1.4.5 Phương pháp dùng triac.

Triac có chức năng giống hai Thysistor mắc song song ngược chiều vì vậy để đơn giản mạch điều khiển công suất ta có thể dùng Triac thay cho hai Thysistor mắc song song ngược.

Kết luận: Qua các phương pháp điều khiển lò sấy ta thấy phương pháp sử dụng Triac

là phù hợp nhất với đề tài đã được giao vì Triac có thể điều khiển liên tục, mach điềukhiển đơn giản hơn

1.5 Nhận dạng đối tượng

1.5.1 Lý thuyết:

Phương pháp lý thuyết là phương pháp thiết lập mô hình dựa trên các định luật cósẵn về quan hệ vật lý bên trong và quan hệ giao tiếp với môi trường bên ngoài của đốitượng, các quy luật này được miêu tả theo quy luật lý – hóa,quy luật cân bằng… dướidang nhưng phương trình toán học

Trong thực tế người thiết kế thường nhận dạng đối tượng bằng phương pháp thựcnghiệm Đối với lò sấy thì có thể dụng hai phương pháp để nhận dạng đối tương này làphương pháp thực nghiệm và phương pháp lý thuyết Nhưng khi sử dụng phương pháp lýthuyết để xác định hàm truyền của đối tượng thì gặp rất nhiều khó khăn trong việc tổnghợp các khâu động học và hàm truyền của đối tượng thường không chính xác do hệ thốngthường gồm rất nhiều khâu.Vì vậy, ta sử dụng phương pháp thực nghiệm sẽ khắc phụcđược những kho khăn này

1.5.2 Thực nghiệm.

Mơ hình thực nghiệm của lị sấy

S Y

u(t) Công suất điện là 100 0

(t)

c

Nhiệt độ lò

Lị sấy khi có tín hiệu điện áp vào là Ut thì sẽ có tín hiệu ra là nhiệt đợ Khi ta đặt giátri điện áp vào là 100% cơng suất của lị nhưng tại thời điểm đó thì nhiệt đợ của lị chưathay đổi ngay, nó phải mất mợt khoảng thời gian nhất định để biến đổi năng lượng nhiệtthành năng lượng điện và truyền, thời gian này được gọi là thời gian trễ và thời gian nàytạo nên khâu trễ của lị

Nhiệt đợ trong lị sẽ tăng dần cho đến khi tỉ lệ với điện áp đặt vào thì lúc này sẽ kếtthúc quá trình quá đợ Trong quá trình xác lập thì lượng ra là nhiệt đợ luơn tỉ lệ với điện

Hình 1.2: Đường đặc tính gần đúng của đối tượng

* Tín hiệu vào U(t) = 1(t) là hàm bậc thang đơn vị và theo biến đổi Laplace thì

s

U(P) 1 (1)

Tín hiệu ra của qúa trình được mơ tả bằng phương trình

C t) f(t  ) :trong đó là thời giân trễ

Chuyển chương trình sang dạng tốn tử Laplace:

f    là hàm quá đợ của nhiệt đợ được xác định dựavào đặc tính gần đúng của đổi tượng Từ đó có ảnh của Laplace

) 1 ( 1

)

k T

s

k s

s T s

k e

k e

s

s T s

k e

1

1

) 1 (

.

.

) (

) ( ) (

Vậy đối tượng là khâu quán tính có trễ

 Cách xác định tham số cho mô hình:

Ta có  - là thời gian trễ của đối tượng

Dựa trên (hình 1.2) ta có cách xác định tham số T gần đúng như sau:

1) Kẻ đường tiệm cận với y(t) tại t  để có y(), sau đó suy ra k =

0

) (

u

y 

.2) Xác định điểm có tung độ bằng 0,623 y() của y(t)

3) Hoành độ của điểm vừa xác định đó chính là tham số T cần tìm

 Bằng phương pháp thực nghiệm và qua nhiều lần làm thí nghiệm bằng mô hìnhthực tế chúng em đã đo được các thông số trên cơ sở đó tìm hàm truyền của hệ thống:

Hình 1.10: Đặc tính động học của đối tượng.

Từ những thông số thu được ta xác định được hàm truyền theo cách xác định tham sốcho mô hình là ta biết đây là khâu quán tính bậc nhất có trễ dạng:

s T

K s

G

1 ) (



Để xác định được hàm truyền của đối tượng khi biết đường đặc tính trên ta sử dụngphương pháp Ziegler – Nichols thứ nhất

Hình 1.11: Cách xác định các thông số của đối tượng

Ta có  là khoảng thời gian đầu ra mà h(t) chưa có phản ứng ngay với kích thích 1(t) tại đầu vào và có giá trị là  = 15(s)

K là giá trị giới hạn k = y( )= 75.

T là khoảng thời gian cần thiết sau  để tiếp tuyến của h(t) tại điểm  = 15(s) đạt được giá trị K Khi đó T =780 (s)

Qua kết quả đó đối tượng có hàm truyền là:

s s

G

780 1

75 )

(



 Kết luận chương I:

Trong chương I này chúng em đã thực hiện được một số công việc sau:

16 - Nguyên lý hoạt động của lò sấy.

17 - Tổn thất nhiệt trong lò sấy.

Qua đó chúng em thấy lò sấy có tính phi tuyến cao và quán tính của lò sấy lớn vì vậy

để điều khiển được nhiệt độ của lò sấy một cách chính xác thì việc nghiên cứu đặc điểm của lò là hết sức quan trọng, nhất là việc nhận dạng chính xác được đối tượng để có thể tính toán được thông số của bộ điều khiển PID.

Với việc nhận dạng đối tượng thì chúng em đã tiến hành nhiều lần làm thí nghiệm với

mô hình lò sấy, sau đó tìm được đường đặc tính và hàm truyền của hệ thống.

CHƯƠNG II:TỔNG QUAN VỀ HỌ VI ĐIỀU KHIỂN

2.1.Giới thiệu:

Bộ vi điều khiển viết tắt là Micro-controller, là mạch tích hợp trên một chip có thể lậptrình được, dùng để điều khiển hoạt động của một hệ thống Theo các tập lệnh của ngườilập trình, bộ vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin, đo thời gian vàtiến hành đóng mở một cơ cấu nào đó

Trong các thiết bị điện, điện và điện tử dân dụng, các bộ vi điều khiển, điều khiểnhoạt động của TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thọai, lò vi-ba … Trong hệ thống sảnxuất tự động, bộ vi điều khiển được sử dụng trong Robot, dây chuyền tự động Các hệthống càng “thông minh” thì vai trò của hệ vi điều khiển càng quan trọng

2.2.Lịch sử phát triển của các loại vì điều khiển.

Bộ vi điều khiển thực ra, là một loại vi xử lí trong tập hợp các bộ vi xử lý nói chung.Bộ vi điều khiển được phát triển từ bộ vi xử lí, từ những năm 70 do sự phát triển và hoànthiện về công nghệ vi điện tử dựa trên kỹ thuật MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) ,mức độ tích hợp của các linh kiện bán dẫn trong một chip ngày càng cao

Năm 1971 xuất hiện bộ vi xử lí 4 bit loại TMS1000 do công ty texas Instruments vừa

là nơi phát minh vừa là nhà sản xuất Nhìn tổng thể thì bộ vi xử lí chỉ có chứa trên mộtchip những chức năng cần thiết để xử lí chương trình theo một trình tự, còn tất cả bộphận phụ trợ khác cần thiết như : bộ nhớ dữ liệu , bộ nhớ chương trình , bộ chuển đổiAID, khối điều khiển, khối hiển thị, điều khiển máy in, hối đồng hồ và lịch là những linhkiện nằm ở bên ngoài được nối vào bộ vi xử lí

Mãi đến năm 1976 công ty INTEL (Interlligen-Elictronics) Mới cho ra đời bộ vi điềukhiển đơn chip đầu tiên trên thế giới với tên gọi 8048 Bên cạnh bộ xử lí trung tâm 8048còn chứa bộ nhớ dữ liệu, bộ nhớ chương trình, bộ đếm và phát thời gian các cổng vào và

ra Digital trên một chip

Các công ty khác cũng lần lược cho ra đời các bộ vi điều khiển 8bit tương tự như

8048 và hình thành họ vi điều khiển MCS-48 (Microcontroller-sustem-48)

Đến năm 1980 công ty INTEL cho ra đời thế hệ thứ hai của bộ vi điều khiển đơn chipvới tên gọi 8051 Và sau đó hàng loạt các vi điều khiển cùng loại với 8051 ra đời và hìnhthành họ vi điều khiển MCS-51

Đến nay họ vi điều khiển 8 bit MCS51 đã có đến 250 thành viên và hầu hết các công

ty hàng dẫn hàng đầu thế giới chế tạo Đứng đầu là công ty INTEL và rất nhiều công tykhác như : AMD, SIEMENS, PHILIPS, DALLAS, OKI …

Ngoài ra còn có các công ty khác cũng có những họ vi điều khiển riêng như:

2.3 Khảo sát bộ vi điều khiển AT89C51 từ ATMEL CORPOCATION

Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự nhưnhau Ở đây giới thiệu IC 8951 là một họ IC vi điều khiển do hãng Intel của Mỹ sản xuất.Chúng có các đặc điểm chung như sau:

Các đặc điểm của 89C51 được tóm tắt như sau:

0 4 KB ROM

1 4 KB EPROM bên trong

2 128 Byte RAM nội

3 4 Port xuất nhập I/O 8 bit.

4 2 bộ định thời 16 bit

5 Mạch giao tiếp nối tiếp

6 64 KB vùng nhớ mã ngoài

7 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài

8 Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn)

9 210 vị trí nhớ có thể định vị bit

10 4s cho hoạt động nhân hoặc chia

2.3.1.Cấu trúc bên trong của AT89C51.

Phần chính của vi điều khiển 8051 / 8031 là bộ xử lí trung tâm (CPU: central

processing unit ) bao gồm :

0 - Thanh ghi tích lũy A

1 - Thanh ghi tích lũy phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia

2 - Đơn vị logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit )

3 - Từ trạng thái chương trình (PSW : Prorgam Status Word)

4 - Bốn băng thanh ghi

5 - Con trỏ ngăn xếp

0Ngoài ra còn có bộ nhớ chương trình, bộ giải mã lệnh, bộ điều khiển thờigian và logic

Hình 2.1 : Cấu trúc bên trong của AT89C51 Đơn vị xử lí trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ giao động, ngoài ra còn có khảnăng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngoài.

Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối điều khiển ngắt ở bêntrong Các nguồn ngắt có thể là : các biến cố ở bên ngoài , sự tràn bộ đếm định thời hoặccũng có thể là giao diện nối tiếp

Hai bộ định thời 16 bit hoạt động như một bộ đếm

Các cổng (port0, port1, port2, port3 ) Sử dụng vào mục đích điều khiển

Ơ cổng 3 có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với một bộ nhớ bênngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp, cũng như các đường ngắt dẫn bên ngoài

Giao diện nối tiếp có chứa một bộ truyền và một bộ nhận không đồng bộ, làm việcđộc lập với nhau Tốc độ truyền qua ổng nối tiếp có thể đặt trong vảy rộng và được ấnđịnh bằng một bộ định thời

Trong vi điều khiển 89C51 có hai thành phần quan trọng khác đó là bộ nhớ và cácthanh ghi :

Bộ nhớ gồm có bộ nhớ Ram và bộ nhớ Rom (chỉ có ở 8031) dùng để lưu trữ dữ liệu

T1*

T2*

P0 P1 P2 P3

INT1

INT0 TIMER2 TIMER1 Serial PORT

128 byte

4K-EPROM

Timer1Timer2

Interupt

Control

BUS Control

CPU

Serial port

I/O ports Oscill

ato

2.3.2.Chức năng các chân trong vi điều khiển AT89C51 :

Port 1 dành cho cổng xuất nhập và chỉ dành cho mục đích này mà thôi Nódùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi theo từng bit hoặc byte Port 1 chiếmcác chân từ 1 đến 8

89C51 có 4 chân tín hiệu điều khiển PSEN là tín hiệu điều khiển được xuất ra ở chân

29 Tín hiệu điều khiển này cho phép lập trình ở bộ nhớ ngoài và thường được nối vớicác chân OE của EPROM để đọc mã lệnh từ bộ nhớ ngoài vào thanh ghi lệnh của 8051.Nó xuống mức thấp trong khi đọc lệnh Mã lệnh đọc từ EPROM, qua bus dữ liệu, đượcchốt vào thanh ghi của 8051 Khi thi hành chương trình từ ROM nội PSEN được giữ ởmức cao (trạng thái không tác động)

EA là một tín hiệu vào có thể ở mức cao hay thấp Nếu ở mức cao 8051 thi hànhchương trình ở ROM nội, 4K/8K chương trình Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được

thi hành từ bộ nhớ ngoài Đối với 8031/8231 EA phải được giữ ở mức thấp vì chúngkhông có ROM nội EA cũng chính là chân nhận điện áp mức cao để nạp EPROM nội.

 ALE (cho phép chốt địa chỉ).

ALE là tín hiệu được xuất ra ở chân 20, rất quen thuộc với những ai đã từng làm việcvới vi xử lý 8085, 8086 của Intel 8051 dùng ALE để phân kênh cho bus địa chỉ và busdữ liệu Khi port 0 được dùng làm bus dữ liệu và byte thấp của bus địa chỉ – ALE là tínhiệu dùng để chốt địa chỉ vào thanh ghi chốt bên ngoài trong nữa đầu của một chu kỳmáy Sau đó Port 0 sẵn sàng để truy xuất dữ liệu trong nữa chu kỳ còn lại

Xung ALE có tần số bằng 1/6 lần tần số bộ dao động nội và có thể dùng như một xungclock cho mục đích nào đó khi hệ thống không làm việc Nếu tốc độ 8051 là 12 MHz thìtần số xung ALE là 2 MHz Một xung ALE bị mất khi có một lệnh MOVX được thihành

0 Ngõ vào dao động nội.

P3.0P3.1P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7P1.0P1.1

RXDTXDINT0INT1T0T1WRRDT2T2EX

Nhận dữ liệuPhát dữ liệuNgắt ngoài 0Ngắt ngoài 1Ngõ vào của Timer / couter 0Ngõ vào của Timer / couter 1Đọc dữ liệu từ bộ nhớ ngoàiĐọc dữ liệu vào bộ nhớ ngoàiNgõ vào của Timer / couter 2

Bảng 1 : Chức năng của các chân điều khiển

Ngõ vào dao động nội được mô tả như hình dưới đây, có một thạch anh được nốivới chân 19 (XTAL1) và 18 (XTAL2) Có thể mắc thêm tụ để ổn định dao động Thạchanh 12 MHz thường dùng cho họ MCs-51, trừ IC 80C31BH có thể dùng thạch anh lênđến 16 MHz Tuy nhiên, không nhất thiết phải dùng thạch anh mà ta có thể dùng mạchdao động TTL tạo xung Clock đưa vào chân XTAL1 và lấy đảo của nó đưa vào XTAL2

Ngõ vào RST (chân 19) là chân master reset của 8051 Khi nó ở mức cao (trongkhoảng ít nhất 2 chu kỳ máy) các thanh ghi nội được nạp với giá trị tương ứng theo thứ tựkhởi động hệ thống

AT89C51 sử dụng nguồn đơn 5V

2.3.3 Tổ chức bộ nhớ.

89C51 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard : có những vùng cho bộ nhớ riêng biệt cho chương trình dữ liệu Như đã nói ở trên, cả chương trình và dữ liệu có thể ở bên trong 89C51, dù vậy chúng có thể được mơ rộng bằng các thành phần ngoài lên đến tối đa 64 Kbytes bộ nhớ chương trình và 64 Kbytes bộ nhớ dữ liệu

Bộ nhớ bên trong bao gồm ROM (8051) và RAM trên chip, RAM trên chip bao gồm nhiều phần : phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi

và các thanh ghi chức năng đặc biệt

FFFF FFFF

trìnhFF

Chi tiết về bộ nhớ RAM trên chip :

Như ta đã thấy trên hình sau, RAM bên 8051/ 8031 được phân chia giữa các bank thanh ghi (00H – 1FH), RAM địa chỉ hóa từng bit (20H – 2FH), RAM đa dụng (30H – 7FH) và các thanh ghi chức năng đặc biệt (80H – FFH)

a RAM đa dụng.

Địa chỉ byte Địa chỉ bit

7F

302F2E2D2C2B2A292827262524232221201F1817100F080700

Bảng tóm tắt bản đồ vùng nhớ trên chip data 89C51.

Địa chỉ byte Địa chỉ bit

TH1TH0

TL1TL0TMOD

Not bit addressableNot bit addressableNot bit addressableNot bit addressableNot bit addressable88

Not bit addressableNot bit addressableNot bit addressable

Tóm tắt bộ nhớ dữ liệu trên chip

Mọi địa chỉ trong vùng RAM đa dụng đều có thể được truy xuất tự do dùng cáchđánh địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp Ví dụ, để đọc nội dung ở địa chỉ 5FH của RAM nộivào thanh ghi tích lũy lệnh sau sẽ được dùng :

MOV A, 5FH

Lệnh này di chuyển một búyt dữ liệu dùng cách đánh địa chỉ trực tiếp để xác định

“địa chỉ nguồn” (5FH) Đích nhận dữ liệu được ngầm xác định trong mã lệnh là thanh ghitích lũy A

RAM bên trong cũng có thể được truy xuất dùng cách đánh địa chỉ gián tiếp qua ROhay R1 Ví dụ, sau khi thi hành cùng nhiệm vụ như lệnh đơn ở trên :

c Các bank thanh ghi :

32 byte thấp nhất của bộ nhớ nội là dành cho các bank thanh ghi Bộ lệnh của 8051 /

8031 hổ trợ 8 thanh ghi (RO đến R7) và theo mặc định (sau khi Reset hệ thống) các thanhghi này ở các địa chỉ 00H-07H Lệnh sau đây sẽ đọc nội dung ở địa chỉ 05H vào thanhghi tích lũy

Bank thanh ghi tích cực có thể chuyển đổi bằng cách thay đổi các bit chọn bank thanhghi trong từ trạng thái chương trình (PSW) Giả sử rằng bank thanh ghi 3 được tích cực,lệnh sau sẽ ghi nội dung của thanh ghi tích lũy vào địa chỉ 18H:

MOV R0,A

Ý tưởng dùng “các bank thanh ghi” cho phép “chuyển hướng” chương trình nhanh vàhiệu qủa (từng phần riêng rẽ của phần mềm sẽ có một bộ thanh ghi riêng không phụthuộc vào các phần khác)

2.3.4 Các thanh nghi có chức năng đặc biệt.

Các thanh ghi nội của 8051/8031 được truy xuất ngầm định bởi bộ lệnh Ví dụ lệnh

“INC A” sẽ tăng nội dung của thanh ghi tích lũy A lên 1 Tác động này được ngầm địnhtrong mã lệnh

Các thanh ghi trong AT89C51 được định dạng như một phần của RAM trên chip Vìvậy mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi trực tiếp, sẽ không có lợi khi đặtchúng vào trong RAM trên chip) Đó là lý do để 8051/0831 có nhiều thanh ghi Cũng như

R0 đến R7, có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion Rgister) ở vùngtrên của RAM nội, từ địa chỉ 80H đến FFH Chú ý rằng hầu hết 128 địa chỉ từ 80H đếnFFH không được định nghĩa Chỉ có 21 địa chỉ SFR là được định nghĩa.

Ngoại trừ tích lũy (A) có thể được truy xuất ngầm như đã nói, đa số các SFR đượctruy xuất dùng địa chỉ trực tiếp chú ý rằng một vài SFR có thể được địa chỉ hóa bit hoặcbyte Người thiết kế phải thận trọng khi truy xuất bit và byte Ví dụ lệnh sau:

SETB 0E0H

Sẽ Set bit 0 trong thanh ghi tích lũy, các bit khác không thay đổi Ta thấy rằng E0Hđồng thời là địa chỉ byte của thanh ghi tích lũy và là địa chỉ bit có trọng số nhỏ nhất trongthanh ghi tích lũy Vì lệnh SETB chỉ tác động trên bit, nên chỉ có địa chỉ bit là có hiệuquả

OVP

D7HD6HD5HD4HD3H

D2HD1HD0H

Cờ nhớCờ nhớ phụCờ 0

Bit 1 chọn bank thanh ghiBit chọn bank thanh ghi

00=bank 0; địa chỉ 00H-07H01=bank 1: địa chỉ 08H-0FH

10=bank 2:địa chỉ 10H-17H11=bank 3:địa chỉ 18H-1FHCờ tràn

Dự trữ

Cờ Parity chẵn

Bảng 2: Từ trạng thái chương trình

- Cờ nhớ (CY) có công dụng kép Thông thường nó được dùng cho các lệnh toán học:nó sẽ được set nếu có một số nhớ sinh ra bởi phép cộng hoặc có một số mượn phép trừ

Ví dụ, nếu thanh ghi tích lũy chứa FFH, thì lệnh sau:

ADD A,#1

Sẽ trả về thanh ghi tích lũy kết qủa 00H và set cờ nhớ trong PSW

Cờ nhớ cũng có thể xem như một thanh ghi 1 bit cho các lệnh luận lý thi hành trên bit

Ví dụ, lệnh sẽ AND bit 25H với cờ nhớ và đặt kết qủa trở vào cờ nhớ:

ANL C,25H

- Cờ nhớ phụ:

Khi cộng các số BCD, cờ nhớ phụ (AC) được set nếu kết qủa của 4 bit thấp trongkhoảng 0AH đến 0FH Nếu các giá trị cộng được là số BCD, thì sau lệnh cộng cần có DAA( hiệu chỉnh thập phân thanh ghi tích lũy) để mang kết qủa lớn hơn 9 trở về tâm từ 09

- Cờ 0

Cờ 0 (F0)là một bit cờ đa dụng dành các ứng dụng của người dùng

- Các bit chọn bank thanh ghi

Các bit chọn bank thanh ghi (RSO và RS1) xác định bank thanh ghi được tích cực.Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bằng phần mềm nếu cần Ví dụ,

ba lệnh sau cho phép bank thanh ghi 3 và di chuyển nội dung của thanh ghi R7 (địa chỉbyte IFH) đến thanh ghi tích lũy:

SETB RS1

SETB RSO

MOV A,R7

Khi chương trình được hợp dịch các địa chỉ bit đúng được thay thế cho các ký hiệu

“RS1” và “RS0” Vậy lệnh SETB RS1 sẽ giống như lệnh SETB 0D4H

- Cờ Tràn

Cờ tràn (OV) được set một lệnh cộng hoặc trừ nếu có một phép toán bị tràn Khi các

số có dấu được cộng hoặc trừ với nhau, phần mềm có thể kiểm tra bit này để xác địnhxem kết qủa của nó có nằm trong tầm xác định không Khi các số không dấu được cộng,bit OV có thể được bỏ qua Các kết qủa lớn hơn +127 hoặc nhỏ hơn –128 sẽ set bit OV

c Con trỏ ngăn xếp:

Con trỏ ngăn xếp (SP) là một thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81H Nó chứa địa chỉ của bytedữ liệu hiện hành trên đỉnh của ngăn xếp Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các thao táccất dữ liệu vào ngăn xếp và lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp Lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp

sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu, và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp sẽ dọc dữ liệu

và làm giảm SP Ngăn xếp của 8051/8031 được giữ trong RAM nội và được giới hạn cácđịa chỉ có thể truy xuất bằng địa chỉ gián tiếp chúng là 128 byte đầu của 89C51

Để khởi động lại SP với ngăn xếp bắt đầu tại 60H, các lệnh sau đây được dùng:

MOV SP,#%FH

Trên 89C51 ngăn xếp bị giới hạn 32 byte vì địa chỉ cao nhất của RAM trên chip là7FH Sở dĩ cùng giá trị 5FH vì SP sẽ tăng lên 60H trước khi cất byte dữ lệu đầu tiên.Người thiết kế có thể chọn không phải khởi động lại con trỏ ngăn xếp mà để nó lấy giá trịmặc định khi reset hệ thống Giá trị măc định đó là 07H và kết qủa là ngăn đầu tiên để cấtdữ liệu có địa chỉ 08H Nếu phần mềm ứng dụng không khởi động lại SP , bank thanh ghi

1 (có thể cả 2 và 3) sẽ không dùng được vì vùng RAM này đã được dùng làm ngăn xếp Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng các lệnh PUSH và POP để lưu giữ tạmthời và lấy lại dữ liệu hoặc được truy xuất ngầm bằng các lệnh gọi chương trình con(ACALL, LACALL) và các lệnh trở về (RET,RETI) để cất và lấy lại bộ đếm chươngtrình

d.Con trỏ dữ liệu:

Con trỏ dữ liệu (DPTR) được dùng để truy xuất bộ nhớ ngoài là một thanh ghi 16 bit

ở địa chỉ 82H(DPL: byte thấp) và 83H (DPH:byte cao) Ba lệnh sau sẽ ghi 55H vào RAMngoài ở địa chỉ 1000H:

MOV A,#55H

MOV DPTR,#1000H

MOVX @DPTR,A

Lệnh đầu tiên dùng địa chỉ tức thời để tải dữ liệu 55H vào thanh ghi tích lũy, lệnh thứhai cũng dùng địa chỉ tức thời, lần này để tải dữ liệu 16 bit 1000H vào con trỏ dữ liệu.Lệnh thứ ba dùng địa chỉ gián tiếp để di chuyển dữ liệu trong A (55H) đến RAM ngoài ởđịa chỉ được chứa trong DPTR (1000H)

e Các thanh ghi port xuất nhập:

Các port của 8051/8031 bao gồm Port 0 ở địa chỉ 80H, Port 1 ở địa chỉ 90 H, Port 2 ởđịa chỉ A0H và Port 3 ở địa chỉ B0H Tất cả các Port đều được địa chỉ hóa từng bit Điềuđó cung cấp một khả năng giao tiếp thuận lợi

f Các thanh ghi timer:

89C51 chứa 2 bộ định thời đếm 16 bit được dùng trong việc định thời hoặc đếm sựkiện Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0:byte thấp) và 8CH (TH0:byte cao).Timer 1 ở địa chỉ8BH (TL1:byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao) Việc vận hành timer được set bởi thanhghi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển timer (TCON) ở địa chỉ88H Chỉ có TCON được địa chỉ hóa từng bit

g Các thanh ghi port nối tiếp:

89C51 chức một port nối tiếp trên chip dành cho việc trao đổi thông tin với các thiếtbị nối tiếp như máy tính, modem hoặc cho việc giao tiếp với các IC khác có giao tiếp nốitiếp (có bộ chuyển đổi A/D, các thanh ghi dịch ) Một thanh ghi gọi là bộ đệm dữ liệunối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H ssẽ giữ cả hai giữ liệu truyền và nhận Khi truyền dữ liệuthì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF Các mode vận hành khác nhau đượclập trình qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp (SCON) (được địa chỉ hóa từng bit) ở địachỉ 98H

h Các thanh ghi ngắt:

89C51 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên Các ngắt bị cấm sau khi reset hệthống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở địa chỉ 8AH Cảhai thanh ghi được địa chỉ hóa từng bit

k Các thanh ghi điều khiển công suất:

Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở địa chỉ 87H chứa nhiều bit điều khiển.Chúng được tóm tắt trong bảng sau:

Bit gấp đôi tốc độ baud, nếu được set thì tốc độ baud sẽ tăng gấp đôi trong các mode 1,2 và 3 của port nối tiếp

Không định nghĩaKhông định nghĩaKhông định nghĩaBit cờ đa dụng 1Bit cờ đa dụng 0Giảm công suất, được set để kích hoạt mode giảm công suất, chỉ thoá khi resetMode chờ, set để kích hoạt mode chờ, chỉ thoát khi có ngắt hoặc reset hệ thống

Bảng 3 :Thanh ghi điều khiển công suất (PCON)

Trong nửa đầu của mỗi chu kỳ bộ nhớ, byte thấp của địa chỉ được cấp trong port 0 và được chốt bằng xung ALE Một IC chốt 74HC373 (hoặc tương đương) sẽ giữ byte địa chỉthấp trong phần còn lại của chu kỳ bộ nhớ Trong nửa sau của chu kỳ bộ nhớ port 0 được dùng như bus dữ liệu và được đọc hoặc ghi tùy theo lệnh.

a Truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài:

Bộ nhớ chương trình ngoài là mộ IC ROM được phép bởi tín hiệu PSEn Hình sau mô tảcách nối một EPROM vào 89C51:

Hình 2.4 - Giao tiếp giữa 89C51 và EPROMMột chu kỳ máy của 89C51 có 12 chu kỳ xung nhịp Nếu bộ dao động trên chip được lái bởi một thạch anh 12MHz thì chu kỳ máy kéo dài 1s Trong một chu kỳ máy sẽ có 2 xung ALE và 2 byte được đọc từ bộ nhớ chương trình (nếu lệnh hiện hành là một byte thìbyte thứ hai sẽ được loại bỏ) Giản đồ thời gian của một lần lấy lệnh được vẽ ở hình sau:

Port 0

EA89C51ALEPort 2PSEN

D0-D7A0-A7 EPROMA8-A15OE

D Q 74HC373 G

Hình 2.5 - Giản đồ thời gian đọc bộ nhớ chương trình ngoài.

b Truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài:

Hình 2.6 - Giao tiếp giữa 89C51 và RAM

Bộ nhớ dữ liệu ngoài là một bộ nhớ RAM được cho phép ghi/đọc bằng các tín hệu

WR và RD (các chân P3.6 và P3.7 thay đổi chức năng) chỉ có một cách truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài là với lệnh MOVX dùng con trỏ dữ liệu (DPTR) 16 bit hoặc R0 và R1 xem như thanh ghi địa chỉ

Kết nối bus địa chỉ và bus dữ liệu giữa RAM và 8051/8031 cũng giống EPROM và dođó cũng có thể lên đến 64 byte bộ nhớ RAM Ngoài ra, chân RD của 8051/8031 được nốitới chân cho phép xuất (OE) của RAM và chân WR được nối tới chân ghi (WR) của RAM

Giản đồ thời gian cho lệnh đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài được vẽ trên hình sau đối với lệnh MOVX A, @DPTR:

D0-D7A0-A7 EPROMA8-A15OE

D Q 74HC373 G

Hình 2.7 - : Giản đồ thời gian của lệnh MOVXGiản đồ thời gian cho lệnh ghi (MOVX @DPTR, A) cũng tương tự chỉ khác đường

WR sẽ thay vào đường RD và dữ liệu được xuất ra trên port 0 (RD vẫn giữ mức cao)

BPSWSPDPTRPort 0-3IPIECác thanh ghi định thờiSCON

SBUFPCON(HMOS)PCON(CMOS)

0000H00H00H00H07H0000HFFHXXX00000B0XX00000B00H00H00H0XXXXXXB0XXX0000BBảng 4: Trạng thái các thanh ghi sau khi reset

Quan trọng nhất trong các thanh ghi trên là thanh ghi đếm chương trình, nó được đặt lại 0000H Khi RST trở lại mức thấp, việc thi hành chương trình luôn bắt đầu ở địa chỉ đầu tiên trong bộ nhớ trong chương trình: địa chỉ 0000H Nội dung của RAM trên chip không bị thay đổi bởi lệnh reset

2.3.7 Hoạt động của bộ định thời.

1 Giới thiệu.

Một định nghĩa đơn giản của timer là một chuỗi các flip-flop chia đôi tần số nối tiếpvới nhau, chúng nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhịp Ngõ ra của tần số cuối làmnguồn xung nhịp cho flip-flop báo tràn của timer (flip-flop cờ) Giá trị nhị phân trong cácflip-flop của timer có thể xem như số đếm số xung nhịp (hoặc các sự kiện) từ khi khởiđộng timer Ví dụ timer 16 bit sẽ đếm lên từ 0000H đến FFFFH Cờ báo tràn sẽ lên 1 khi

số đếm tràn từ FFFFH đến 0000H

8051/8031 có 2 timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm việc Người ta sử dụng các timer

để : a) định khoảng thời gian, b) đếm sự kiện hoặc c) tạo tốc độ baud cho port nối tiếptrong 8051/8031

Trong các ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở một khoảng đềuđặn và đặt cờ tràn timer Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để thực hiện một tácđộng như kiểm tra trạng thái của các cửa ngõ vào hoặc gửi các sự kiện ra các ngõ ra Cácứng dụng khác có thể sử dụng việc tạo xung nhịp đều đặn của timer để đo thời gian trôiqua giữa hai sự kiện (ví dụ : đo độ rộng xung)

Đếm sự kiện dùng để xác định số lần xẩy ra của một sự kiện Một “sự kiện” là bất cứ tácđộng ngoài nào có thể cung cấp một chuyển trạng thái trên một chân của 8051/8031 Cáctimer cũng có thể cung cấp xung nhịp tốc độ baud cho port nối tiếp trong 8051/8031.Truy xuất timer của 89C51dùng 6 thanh ghi chức năng đặc biệt cho trong bảng sau:

SFR MỤC ĐÍCH ĐỊA CHỈ Địa chỉ hóa từng bit

88H89H8AH8BH8CH8DH

Có

KhôngKhôngKhôngKhôngKhôngBảng 5: Thanh ghi chức năng đặc biệt dùng timer

2 Thanh ghi chế độ timer (TMOD)

Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho timer 0 và timer 1

Bit Tên Timer Mô tả

7 GATE 1 Bit (Mở) cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT1

ở mức cao

6 C/T 1 Bit chọn chế độ counter/timer

1=bộ đếm sự kiện0=bộ định khoảng thời gian

00: chế độ 0 : timer 13 bit01: chế độ 1 : timer 16 bit10: chế độ 2 : tự động nạp lại 8255A bit

Bảng 6: Tóm tắt thanh ghi TMOD

3 Thanh ghi điều khiển timer (TCON).

Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho timer 0 và timer 1

Bit Ký hiệu Địa chỉ Mô tả

TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn timer 1 Đặt bởi phần

cứng khi tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi bộ xử lý chỉ đến chương trình phục vụ ngắt

TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển timer 1 chạy Đặt/xóa

bằng phần mềm cho timer chạy/ngưng

TCON.5 TF0 8DH Cờ báo tràn timer 0

TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển timer 0 chạy

TCON.3 IE1 8BH Cờ cạnh ngắt 1 bên ngoài, đặc bởi

TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểu ngắt một bên ngoài

phần cứng khi phát hiện một cạnh xuống ở INT1, xóa bằng phần mềm hoặc phần cứng khi CPU chỉ đến chương trình phục vụ ngắt

Đặt/xóa bằng phần mềm đề ngắt ngoài tích cực cạnh xuống/mức thấpTCON.1 IE0 89H Cờ cạnh ngắt 0 bên ngoài

TCON.0 IT0 88H Cờ kiểu ngắt 0 bên ngoài

Bảng 7: Tóm tắt thanh ghi TCON

4 Các chế độ timer.

a Chế độ 0, chế độ timer 13 bit.

Để tương thích với 8048 (có trứớc 8051)

Ba bit cao của TLX (TL0 và/hoăc TL1) không dùng

Xung nhịp

timer

Cờ báo tràn

b Chế độ 1- chế độ timer 16 bit.

Hoạt động như timer 16 bit đầy đủ

Cờ báo tràn là bit TFx trong TCON có thể đọc hoặc ghi bằng phầm mềm

MSB của giá trị trong các thanh ghi timer là bit 7 của THx và LBS là bit 0 của TLx.Các thanh ghi timer (Tlx/THx) có thể được đọc hoặc ghi bất cứ lúc nào bằng phầm mềm

Xung nhịp

TLx THx (5 bit) (8 bit) TFx

TLx THx (5 bit) (8 bit) TFx

Xung nhịp

timer

Cở báo tràn

vì nó đã được nối tới TH0

Khi timer 0 ở chế độ 3, có thể cho timer 1 chạy và ngưng bằng cách chuyển nó rangoài và vào chế độ 3 Nó vẫn có thể được sử dụng bởi port nối tiếp như bộ tạo tốc độbaund hoặc nó có thể được sử dụng bằng bất cứ cách nào không cần ngắt (vì nó khôngcòn được nối với TF1)

Cờ báo tràn

5 Nguồn tạo xung nhịp

Có hai nguồn tạo xung nhịp có thể có, đượ chọn bằng cách ghi vào bit C/T(counter/timer) trong TMOD khi khởi động timer Một nguồn tạo xung nhịp dùng chođịnh khoảng thời gian, cái khác cho đếm sự kiện

TLx

THx(8 bit)

TL1 TH1

TimerClock

T0 or T1

pin

0=Up (Internal Timing)

1=Down (Event Counting)Nguồn xung tạo nhịp

Định khoảng thời gian (interval timing)

Nếu C/T =0 hoạ t động timer liên tục được chọn và timer được dùng cho việc định

khoảng thời gian Lúc đó, timer lấy xung nhịp từ bộ dao động trên chip Bộ chia 12 được thêm vào để giảm tần số xung nhịp đến giá trị thích hợp cho phần lớn các ứng dụng Như vậy thạch anh 12 MHz sẽ cho tốc độ xung nhịp timer 1 MHz Bóa tràn timer xảy ra sau một số (cố địng) xung nhịp, phụ thuộc vào giá trị ban đầu được nạp vào các thanh ghi timer TLx/THx

Đếm sự kiện (Event counting)

Nếu C/T=1, timer lấy xung nhịp từ nguồn bên ngoài Trong hầu hết các ứng dụng nguồn bên ngoài này cung cấp cho timer một xung kh xảy ra một “sự kiện “, timer dùng đếm sự kiện được xác định bằng phần mềm bằng cách đọc các thanh ghi TLx/THx vì giá trị 16 bit trong các thanh ghi này tăng thêm 1 cho mỗi sự kiện

Nguồn xung nhịp ngoài có từ thay đổi chú7c năng của các chân port 3 Bit 4 của port 3 (P3.4) dùng làm ngõ vào tạo xung nhịp bên trong timer 0 và được gọi là “T0” Và p3.5 hay “T1” là ngõ vào tạo xung nhịp cho timer 1

6 Bắt đầu dừng và điều khiển các timer.

Phương pháp mới đơn giản nhất để bắt đầu (cho chạy) và dừng các timer là dùng cácbit điều khiển chạy :TRx trong TCON, TRx bị xóa sau khi reset hệ thống Như vậy, cáctimer theo mặc nhiên là bị cấm (bị dừng) TRx được đặt lên 1 bằng phần mềm để cho cáctimer chạy

Xung nhịp

0=lên : timer dừng1=xuống : timer chạy Cho chạy và dừng timer

Vì TRx ở trong thanh ghi TCON có địa chỉ bit, nên dễ dàng cho việc điều khiển các timer trong chương trình Ví dụ : cho timer 0 chạy bằng lệnh : SETB TR0 và dừng bằng lệnh SETB TR0

Trình biên dịch sẽ thực hiện việc chuyển đổi ký hiệu cần thiết từ “TR0” sang địa chỉ bit đúng SETB TR0 chính xác giống như SETB 8CH.

7.Khởi động và truy xuất các thanh ghi timer.

Thông thường các thanh ghi được khởi động một lần ở đầu chương trình để đặt chế độlàm việc cho đúng Sau đó trong thân chương trình các timer được cho chạy, dừng , cácbit cờ được kiểm tra và xóa, các thanh ghi timer được đọc và cạp nhật theo đòi hỏi củacác ứng dụng

TMOD là thanh ghi thứ nhất được khởi động vì nó đặt chế độ hoạt động Ví dụ các

lệnh sau khi khởi động timer 1 như timer 16 bit (chế độ 1) có xung nhịp từ bộ dao độngtrên chíp cho việc địng khoảng thời gian

MOV TMOD,#00010000B

Lệnh nàyy sẽ đặt M1=0 vả M0=1 cho chế độ 1, C/T=0 và GATE=0 cho xung nhịp

nội và xóa các bit chế độ timer 0 Dĩ nhiên timer thật sự không bắt đầu định thời cho đến

khi bit điều khiển chạyy TR1 được đặt lên 1.

Nếu cần số đếm ban đầu, các thanh ghi timer TL1/TH1 cũng phải được khởi động.

Nhớ lại là các timer đếm lên và đặt cờ báo tràn khi có sự truyển tiếp

FFFFH sang 0000H.

- Đọc timer đang chạy

Trong một số ứng dụng cần đọc giá trị trong các thanh ghi timer đang chạy Vì phảiđọc 2 thanh ghi timer “sai pha” có thể xẩy ra nếu byte thấp tràn vào byte cao giữa hai lầnđọc Giá trị có thể đọc được không đúng Giải pháp là đọc byte cao trước, kế đó đọc bytethấp rồi đọc byte cao lại một lần nữa Nếu byte cao đã thay đổi thì lập lại các hoạt độngđọc

8 Các khoảng ngắn và các khoảng dài.

Dãy các khoảng thời gian có thể định thời là bao nhiêu ? vấn đề này được khảo sát với8051/8031 hoạt động với tần số 12MHz như vậy xung nhịp của các timer có tần số lá 1MHz

Khoảng thời gian ngắn nhất có thể có bị giới hạn không chỉ bởi tần số xung nhịp củatimer mà còn bởi phần mềm Do ảnh hưởng của thời khoảng thực hiện một lệnh Lệngngắn nhất 8051/8031 là một chu kỳ máy hay 1s Sau đây là bảng tóm tắt các kỹ thuật đểtạo những khoảng thời gian có chiều dài khác nhau (với giả sử xung nhịp cho 8051/8031có tần số 12 MHz)

Khoảng thời gian tối đa

Kỹ thuật

10 - Bằng phần mềm

0 - Timer 8 bit với tự động nạp lại

65535 - Timer 16 bit Không giới hạn - Timer 16 bit cộng với các vòng

lập phần mềm

Các kỹ thuật để lập trình các khoảng thời gian (FOSC=12 MHz)

2.3.8 Hoạt động post nối tiếp:

1 Giới thiệu.

8051/8031 có một port nối tiếp trong chip có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác trênmột dãy tần số rộng Chức năng chủ yếu của một port nối tiếp là thực hiện chuyển đổisong song sang nối tiếp với dữ liệu xuất và chuyển đồi nối tiếp sang song song với dữliệu nhập

Truy xuất phần cứng đến port nối tiếp qua các chân TXD và RXD Các chân này cócác chức năng khác với hai bit của port 3 P3 ở chân 11 (TXD) và P3.0 ở chân 10 (RXD).Port nối tiếp cho hoạt động song công (full duplex : thu và phát đồng thời) và đệm lúcthu (receiver buffering) cho phép một ký tự sẽ được thu và được giữ trong khi ký tự thứhai được nhận Nếu CPU đọc ký tự thứ nhất trước khi ký tự thứ hai được thu đầy đủ thìdữ liệu sẽ không bị mất

Hai thanh ghi chức năng đặc biệt cho phép phần mềm truy xuất đến port nối tiếp là :SBUF và SCON Bộ đếm port nối tiếp (SBUF) ở đại chỉ 99H thật sử là hai bộ đếm Viếtvào SBUF để truy xuất dữ liệu thu được Đây là hai thanh ghi riêng biệt thanh ghi chỉ ghi

để phát và thanh ghi để thu

TXD (P3.1) RXD (P3.0)

CLK

Q D

CLKXung nhịp tốc Độ baud (thu)

Xung nhịp tốc

Độ baud (thu)

Hình 2.9: Sơ đồ port nối tiếp

Thanh ghi điều khiển port nối tiếp (SCON) ở địa chỉ 98H là thanh ghi có địa chỉ bitchứa các bit trạng thái và các bit điều khiển Các bit điều khiển đặt chế độ hoạt động choport nối tiếp, và các bit trạng thái báo cáo kết thúc việc phát hoặc thu ký tự Các bit trạngthái có thể được kiểm tra bằng phần mềm hoặc có thể được lập trình để tạo ngắt

Tần số làm việc của port nối tiếp còn gọi là tốc độ baund có thể cố định (lấy từ bộgiao động của chip) Nếu sử dụng tốc độ baud thay đổi, timer 1 sẽ cung cấp xung nhịp tốcđộ baud và phải được lập trình