luận văn : thiết kế 1 mạch đếm sản phẩm

luận văn :thiết kế 1 mạch đếm sản phẩm

Luận văn tốt nghiệp Trang 1 PHẦN I LÝ THUYẾT CHƯƠNG I DẪN NHẬP I. ĐẶT VẤN ĐỀ: Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử màtrong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lónh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin…. do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình sản xuất. Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động. Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công. Từ những điều đã được thấy đó và khả năng của chúng em, chúng em muốn làm một điều gì nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính xác cao. Nên chúng em quyết đònh thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế và nó thật sự rất có ý nghóa đối với chúng em vì đã làm được một phần nhỏ đóng góp cho xã hội. Để làm được mạch này cần thiết kế được hai phần chính là: bộ phận cảm biến và bộ phận đếm. * Bộ phận cảm biến: gồm phần phát và phần thu. Thông thường người ta sử dụng phần phát là led hồng ngoại để phát ra ánh sáng hồng ngoại mục đích để chống nhiễu so với các loại ánh sáng khác, còn phần thu là transistor quang để thu ánh sáng hồng ngoại. * Bộ phận đếm có nhiều phương pháp thực thi đó la:ø -Lắp mạch dùng kỹ thuật số với các IC đếm, chốt, so sánh ghép lại -Lắp mạch dùng kỹ thuật vi xử lí -Lắp mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển II. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: 1. Với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời có: Các ưu điểm sau: -Cho phép tăng hiệu suất lao động -Đảm bảo độ chính xác cao -Tần số đáp ứng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao -Khoảng cách đặt phần phát và phần thu xa nhau cho phép đếm những sản phẩm lớn. -Tổn hao công suất bé, mạch có thể sử dụng pin hoặc accu -Khả năng đếm rộng -Giá thành hạ GVHD Nguyễn Việt Hùng Luận văn tốt nghiệp Trang 2 -Mạch đơn giản dễ thực hiện Với việc sử dụng kỹ thuật số khó có thể đáp ứng được việc thay đổi số đếm. Muốn thay đổi một yêu cầu nào đó của mạch thì buộc lòng phải thay đổi phần cứng.Do đó mỗi lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kém về kinh tế mà nhiều khi yêu cầu đó không thực hiện được bằng phương pháp này. Với sự phát triển mạnh của nghành kỹ thuật số đặc biệt là cho ra đời các họ vi xử lí và vi điều khiển rất đa chức năng do đó việc dùng kỹ thuật vi xử lí, kỹ thuật vi điều khiển đã giải quyết những bế tắc và kinh tế hơn mà phương pháp dùng IC rời kết nối lại không thực hiện được. 2. Với mạch đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi xử lí: Ngoài những ưu điểm như đã liệt kê trong phương pháp dùng IC rời thì mạch đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi xử lí còn có những ưu điểm sau: -Mạch có thể thay đổi số đếm một cách linh hoạt bằng việc thay đổi phần mềm, trong khi đó phần cứng không cần thay đổi mà mạch dùng IC rời không thể thực hiện được mà nếu có thể thực hiện được thì cũng cứng nhắc mà người công nhân cũng khó tiếp cận, dễ nhầm. - Số linh kiện sử dụng trong mạch ít hơn. -Mạch đơn giản hơn so với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời và có phần cài đặt số đếm ban đầu -Mạch có thể lưu lại số liệu của các ca sản xuất -Mạch có thể điều khiển đếm được nhiều dây chuyền sản xuất cùng lúc bằng phần mềm -Mạch cũng có thể kết nối giao tiếp được với máy tính thích hợp cho những người quản lí tại phòng kỹ thuật nắm bắt được tình hình sản xuất qua màn hình của máy vi tính. Nhưng trong thiết kế người ta thường chọn phương pháp tối ưu nhưng kinh tế do đó chúng em chọn phương pháp đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển 3. Phương pháp đếm sản phẩm dùng vi điều khiển: Ngoài những ưu điểm có được của hai phương pháp trên, phương pháp này còn có những ưu điểm : -Trong mạch có thể sử dụng ngay bộ nhớ trong đối với những chương trình có quy mô nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lí không thực hiện được. -Nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí cũng giao tiếp được với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI: Trong đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm xung. Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bò để cảm nhận sản phẩm, thiết bò này gọi là cảm biến. Khi một sản phẩm đi qua cảm biến sẽ nhận và tạo ra một xung điện đưa về khối xử lí để tăng dần số đếm. Tại một thời điểm tức thời, để xác đònh được số đếm cần phải có bộ phận hiển thò. Tuy nhiên mỗi khu vực sản xuất hay mỗi ca sản xuất lại yêu cầu với số đếm khác nhau vì thế phải có sự linh hoạt trong việc chuyển đổi số đếm. Bộ phận chuyển đổi trực quan nhất là bàn GVHD Nguyễn Việt Hùng Luận văn tốt nghiệp Trang 3 phím. Khi cần thay đổi số đếm người sử dụng chỉ cần nhập số đếm ban đầu vào và mạch sẽ tự động đếm. Khi số sản phẩm được đếm bằng với số đếm ban đầu thì mạch sẽ tự động dừng. Từ đây suy ra mục đích yêu cầu của đề tài: -Số đếm phải chính xác, và thay đổi việc cài đặt số đếm ban đầu một cách linh hoạt. -Bộ phận hiển thò phải rõ ràng -Mạch điện không quá phức tạp, bảo đảm được sự an toàn,dễ sử dụng. -Giá thành không quá mắc IV. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI: -Các sản phẩm rất đa dạng với nhiều chủng loại: đặc; rỗng, kích cỡ khác nhau. Nhưng với khả năng của thiết bò lắp thì mạch chỉ có thể đếm đối với sản phẩm có khả năng che được ánh sáng và có kích thước từ 10cm 3 đến 30cm 3 . -Đếm số sản phẩm trong một thùng phạm vi thay đổi từ 2 → 999. Còn số thùng sản phẩm phạm vi thay đổi từ 1→9999. -Lưu số sản phẩm, số hộp sau mỗi ca sản xuất và cho phép xem số sản phẩm và số hộp trong các ca sản xuất. Từ mục đích yêu cầu của đề tài chúng em đưa ra sơ đồ khối tổng quát của mạch điện như sau: V. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT: GVHD Nguyễn Việt Hùng KHỐI XỬ LÝ CẢM BIẾN BÀN PHÍM KHỐI HIỂN THỊ Luận văn tốt nghiệp Trang 4 CHƯƠNG II LÝ THUYẾT THIẾT KẾ I. CÁC KHỐI TRONG MẠCH ĐIỆN: 1. Cảm biến: a. Giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến: Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua thì cảm biến phải có phần phát và phần thu. Phần phát phát ra ánh sáng hồng ngoại và phần thu hấp thụ ánh sáng hồng ngoại vì ánh sáng hồng ngoại có đặc điểm là ít bò nhiễu so với các loại ánh sáng khác. Hai bộ phận phát và thu hoạt động với cùng tần số. Khi có sản phẩm đi qua giữa phần phát và phần thu, ánh sáng hồng ngoại bò che bộ phận thu sẽ hoạt động với tần số khác tần số phát như thế tạo ra một xung tác động tới bộ phận xử lí. Vậy bộ phận phát và bộ phận thu phải có nguồn tạo dao động. Bộ phận dao động tác động tới công tắc đóng ngắt của nguồn phát và nguồn thu ánh sáng. Có nhiều linh kiện phát và thu ánh sáng hồng ngoại nhưng chúng em chọn led hồng ngoại và transitor quang là linh kiện phát và thu vì transistor quang là linh kiện rất nhạy với ánh sáng hồng ngoại. Bộ phận tạo dao động có thể dùng mạch LC, cổng logic, hoặc IC dao động. Với việc sử dụng IC chuyên dùng tạo dao động, bộ tạo dao động sẽ trở nên đơn giản hơn với tần số phát và thu Vì tín hiệu ở ngõ ra trasitor quang rất nhỏ nên cần có mạch khuyếch đại trước khi đưa đến bộ tạo dao động. Chúng em chọn IC khuếch đại để khuếch đại tín hiệu lên đủ lớn. Vậy sơ đồ khối của phần phát và phần thu là: b. Các linh kiện trong mạch cảm biến : b1. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của led hồng ngoại: _Led được cấu tạo từ GaAs với vùng cấm có độ rộng là 1.43eV tương ứng bức xạ 900nm. Ngoài ra khi pha tạp Si với nguyên vật liệu GaAlAs, độ rộng vùng cấm có thể thay đổi. Với cách này, người ta có thể tạo ra dải sóng giữa 800 - 900nm và do đó tạo ra sự điều hưởng sao cho led hồng ngoại phát ra bước sóng thích hợp nhất cho điểm cực đại của độ nhạy các bộ thu. _Hoạt động: khi mối nối p - n được phân cực thuận thì dòng điện qua nối lớn vì sự dẫn điện là do hạt tải đa số, còn khi mối nối được phân cực nghòch thì chỉ có dòng rỉ do sự di chuyển của các hạt tải thiểu số. Nhưng khi chiếu sáng vào mối nối, dòng điện nghòch tăng lên gần như tỷ lệ với quang thông trong lúc dòng thuận không tăng. Đặc tuyến volt – ampere của led hồng ngoại như sau: GVHD Nguyễn Việt Hùng KHỐI DAO ĐỘNG KHỐI DAO ĐỘNG KHUYẾCH ĐẠI TRANSITOR THU Luận văn tốt nghiệp Trang 5 b2. Photon transistor. Photon Transistor cũng tương tự như transistor thông thường nhưng chỉ khác ở chỗ nó không có cực bazơ, thay cho tác dụng khống chế của dòng vào cực bazơ là sự khống chế của chùm sáng đối với dòng colector của transitor hoặc có cực bazơ, nhưng khống chế tín hiệu là ánh sáng. Cấu tạo của transistor quang _ Ký hiệu và cấu tạo: _Hình thức bên ngoài của nó khác với transistor thông thường ở chỗ trên vỏ của có cửa sổ trong suốt cho ánh sáng chiếu vào. Ánh sáng qua cửa sổ này chiếu lên miền bazơ của transistor. Chuyển tiếp PN emitor được chế tạo như các transistor thông thường, nhưng chuyển tiếp PN colector, thì do miền bazơ cần được chiếu sáng, cho nên nó có nhiều hình dạng khác nhau, cũng có dạng hình tròn nằm giữa tâm miền bazơ. Khi sử dụng transistor quang mắc mạch tương tự như transistor mắc chung emitor (CE). Chuyển tiếp emitor được phân cực thuận còn chuyển tiếp colector được phân cực nghòch. Có nghóa là transistor quang được phân cực ở chế độ khuyếch đại. Dòng điện trong transistor: Vì nối thu được phân cực nghòch nên có dòng rỉ Ico chạy giữa thu – nền và vì nối nền - phát được phân cực thuận nên dòng thu là (β + 1)Ico đây là dòng tối của quang transistor. Khi chiếu ánh sáng vào miền bazơ, trong miền bazơ có sự phát xạ cặp điện tử lỗ trống làm xuất hiện dòng I L . Do ánh sáng khiến dòng thu trở thành: Ic = (β + 1) .(Ico + I L ) GVHD Nguyễn Việt Hùng ϕ = 4 ϕ = 3 ϕ = 2 ϕ = 1 ϕ = 0 U(V) I(A) C Cực thu (colecter) Cực nền (base) E Cực phát (emiter) Ký hiệu Cấu tạo N P N B E B C Luận văn tốt nghiệp Trang 6 Đặc tuyến của transistor quang Trong đó H là mật độ chiếu sáng (mW/cm 2 ) Đặc tuyến của transistor quang cũng giống như đặc tuyến Volt- ampere của transistor thông thường mắc EC. Điều khác nhau ở đây là các tham số không phải là dòng Ib mà là lượng chiếu sáng Đặc tuyến Volt ampere của transistor quang ứng với khoảng Uce nhỏ cũng có thể gọi là miền bão hòa vì khi ấy do sự tích tụ điện tích có thể coi như chuyển tiếp colector được phân cực thuận. Cũng tương tự như trong trường hợp transistor thông thøng, độ dốc đặc tuyến trong miền khuyếch đại. b3. IC dao động 555 Sơ đồ chân: Sơ đồ khối bên trong IC 555 GVHD Nguyễn Việt Hùng U(V) 5 10 15 20 1 I(A) H = 9 H = 7 H = 5 H = 4 H = 1 8 6 4 2 0 GND V CC TRI DIS OUT THR RES CN FLIP FLOP OUTPUT 8 6 4 7 13 2 5 Luận văn tốt nghiệp Trang 7 Chức năng của các chân Đây là vi mạch đònh thời chuyên dùng, có thể mắc thành dạng mạch đơn ổn hay bất ổn. Điện áp cung cấp từ 3V đến 18V. Dòng điện ra đến 200mA (loại vi mạch BJT) hay 100mA (loại CMOS). Chân 1: Nối với masse. Chân 2: Nhận tín hiệu kích thích (trigger). Chân 3: Tín hiệu ra (output). Chân 4: Phục nguyên về trạng thái ban đầu (preset). Chân 5: Nhận điện áp điều khiển (control voltag). Chân 6: Mức ngưỡng ( threshold ). Chân 7: Tạo đường phóng điện cho tụ. Chân 8: Cấp nguồn Vcc. * IC khuyếch đại LM 324 ( QUAD OPERATIONAL AMPLIFIER). LM 324 IC có 4 tầng khuếch đại thuật toán, IC làm việc với loại nguồn đơn. Độ lợi trên 100dB, tuy nhiên băng thông hẹp hơn LM 3900. Chú ý: không để ngã ra chạm vào nguồn V + hay chạm thẳng vào masse, điều này sẽ làm hư IC. • IC 567 (TONE DECODER): IC 567 Bộ giải mã âm sắc. IC chứa một vòng khóa pha. Khi tần số phù hợp với tần số trung tâm thì chân 8 có mức áp thấp. Do đó tín hiệu từ transistor qua tầng khuyếch đại đưa đến ngõ vào của IC 567. Tần số hiện nay được xác lập theo mạch đònh thời R và C hay 1,1/(RC). R lấy khoảng 2K đến 20K. 567 có thể tách dò tần số ngã vào từ 0,01Hz đến 500KHz. GVHD Nguyễn Việt Hùng 4 1 3 2 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 GND +3 - 30V + + + + Ngõ ra GND Tụ đònh thời Điện trở đònh thời 567 8 7 6 5 1 2 3 4 Tụ ngõ ra Tụ lọc thôngthấp Ngõvào +4,75-9,0V Luận văn tốt nghiệp Trang 8 Ghi chú: các ngã vào trong mạch lọc thấp qua tính theo µF sẽ được xác đònh bởi n/F 0 . Trong đó n trong khoảng 1300 đến 62000. Tụ ngã ra lấy trò số gấp đôi tụ trong mạch lọc thấp qua ở ngã vào. 2. Khối xử lí: Với khối xử lí người ta có thể dùng IC rời hoặc khối vi xử lí. Nếu sử dụng vi xử lí trong khối xử lý, người ta có thể thiết kế mạch điện giao tiếp được với máy tính nên dễ dàng cho việc điều khiển từ xa và bằng việc thay đổi phần mềm có thể mở rộng chương trình điều khiển mạch điện đếm nhiều dây chuyền trong cùng một thời điểm hay lưu lại các số liệu trong các ca sản xuất, đó là lí do chúng em sử dụng vi xử lí trong khối xử lí. Cùng với thời gian, con người đã cho ra đời nhiều loại vi xử lí từ 8 bit đến 64 bit với cải tiến ngày càng ưu việt nhưng tùy theo mục đích sử dụng mà vi xử lí 8 bit vẫn còn tồn tại. Trong đồ án này chúng em sử dụng vi điều khiển 8051. 8051 cũng là vi xử lí 8 bit nhưng có chứa bộ nhớ bên trong và có thêm 2 bộ đònh thời ngoài ra nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí 8 bit như 8085 cũng giao tiếp được với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có IC chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. Với bộ nhớ trong 8051 thích hợp cho những chương trình có quy mô nhỏ,tuy nhiên 8051 có thể kết hợp được với bộ nhớ ngoài cho chương trình có quy mô lớn. Sau đây là giới thiệu của chúng em về vi điều khiển 8051: a. Giới thiệu cấu trúc phần cứng 8051 a1. Sơ đồ chân 8051 8051 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Intel sản xuất. IC này có đặc điểm như sau: - 4k byte ROM,128 byte RAM - 4 Port I/O 8 bit. - 2 bộ đếm/ đònh thời 16 bit. - Giao tiếp nối tiếp. - 64k byte không gian bộ nhớ chương trình mở rộng. - 64k byte không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng. - Một bộ xử lý luận lý (thao tác trên các bít đơn). - 210 bit được đòa chỉ hóa. - Bộ nhân / chia 4. Sơ lược về các chân của 8051: GVHD Nguyễn Việt Hùng 8 0 3 1 E A / V P 3 1 X 1 1 9 X 2 1 8 R E S E T 9 P 3 . 2 1 2 P 3 . 3 1 3 P 3 . 4 1 4 P 3 . 5 1 5 P 1 . 0 1 P 1 . 1 2 P 1 . 2 3 P 1 . 3 4 P 1 . 4 5 P 1 . 5 6 P 1 . 6 7 P 1 . 7 8 P 0 . 0 3 9 P 0 . 1 3 8 P 0 . 2 3 7 P 0 . 3 3 6 P 0 . 4 3 5 P 0 . 5 3 4 P 0 . 6 3 3 P 0 . 7 3 2 P 2 . 0 2 1 P 2 . 1 2 2 P 2 . 2 2 3 P 2 . 3 2 4 P 2 . 4 2 5 P 2 . 5 2 6 P 2 . 6 2 7 P 2 . 7 2 8 P 3 . 7 1 7 P 3 . 6 1 6 P S E N 2 9 A L E / P 3 0 P 3 . 1 1 1 P 3 . 0 1 0 V C C 4 0 V S S 2 0 Luận văn tốt nghiệp Trang 9 a2. Chức năng của các chân 8051: Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với thiết kế lớùn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus đòa chỉ và bus dữ liệu. Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp với thiết bò ngoài nếu cần. Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 là một port có tác dụng kép dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus đòa chỉ đối với các thiết bò dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có tác dụng kép. Các chân của port này có nhiều chức năng, có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến các đặc tính đặc biệt của 8051 như ở bảng sau : Bit Tên Chức n ăng chuyển đổi P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 RXD TXD INT0\ INT1\ T0 T1 WR\ RD\ Ngõ vào dữ liệu nối tiếp. Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp. Ngõ vào ngắt cứng thứ 0. Ngõ vào ngắt cứng thứ 1. Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ 0. Ngõ vào của TIMER/ COUNTER thứ 1. Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài. Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. PSEN (Program store enable): PSEN là tín hiệu ngõ ra có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE\ của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh. GVHD Nguyễn Việt Hùng Luận văn tốt nghiệp Trang 10 PSEN ở mức thấp trong thời gian 8051 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 8051 để giải mã lệnh. Khi 8051 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN ở mức cao. ALE (Address Latch Enable): Khi 8051 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus đòa chỉ và dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và đòa chỉ. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường đòa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt. Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là đòa chỉ thấp nên chốt đòa chỉ hoàn toàn tự động. EA\ (External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu ở mức 1, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức 0, 8051 thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng. Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho Eprom trong 8051. RST (Reset): Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trò thích hợp để khởi động hệ thống. Khi cấp điện mạch phải tự động reset. Các ngõ vào bộ dao động X1, X2: Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong 8051. Khi sử dụng 8051, người ta chỉ cần nối thêm tụ thạch anh và các tụ. Tần số tụ thạch anh thường là 12 Mh b. Cấu trúc bên trong của 8051 b1. Sơ đồ khối bên trong 8051: GVHD Nguyễn Việt Hùng T1 T0 Điều khiển ngắt Các thanh ghi khác 128 byte RAM MRO nội Timer 2Timer 1Timer 0 CPU Oscillator Điều khiển bus Các port I/O Port nối tiếp Port nối tiếp Timer 0 Timer 1 Timer 2 INT0 INT1 EA RST PSEN ALE P0 P2 P1 P3 TxD RxD T2 EX TE RN AL [...]... 0 A 11 0 1 0 1 0 0 0 0 A 10 0 1 0 1 0 0 0 0 A 9 0 1 0 1 0 0 0 0 A 8 0 1 0 1 0 0 0 0 A 7 0 1 0 1 0 0 0 0 A 6 0 1 0 1 0 0 0 0 A 5 0 1 0 1 0 0 0 0 A 4 0 1 0 1 0 0 0 0 A 3 0 1 0 1 0 0 0 0 A 2 0 1 0 1 0 0 0 0 A 1 0 1 0 1 0 1 0 1 A 0 0 1 0 1 0 1 0 1 hex 0000 H 1FFFH 2000 H 3FFFH 4000 H 4003 H 6000 H 6003 H Tuy nhiên tại một thời điểm chỉ có 1 IC nhớ được truy xuất nên dùng các đường đòa chỉ A13, A14, A15... A14, A15 để phân biệt Lấy A15, A13, A14 nối tới 3 đầu vào IC giải mã 7 413 8 (A,B,C) Các ngõ ra Y0, Y1,Y2, Y3 lần lượt được nối tới CE của Rom,Ram, CS của 8255 Khi Yi = 0 thì IC đó được chọn: A13, A14, A15 = 0 chọn Rom A13 = 1, A14, A15 = 0 chọn Ram ] A13 = 0, A14 = 1, A15 = 0 chọn 825 51 A13 =1, A14 = 1, A15 = 0 chọn 82552 4 Kết nối mạch chốt: -Chân ALE (chân 30) của 80 51 kết nối với chân G của 74373... của 80 51 được nối tới chân cho phép xuất (OE\ ) của Ram và chân WR được nối tới chân ghi (WR\) của Ram Trang 2 Luận văn tốt nghiệp D7 - D0 Port 0 RAM A7- A0 D EA 80 51 ALE A15 -A8 0E WR Q Port2 74373 G 3.Kết nốiRD ch giải m : mạ *Hình thành mạch giải mã đòa chỉ dựa trên bảng đồ bộ nhớ sau: WR IC Rom 8K Ram 8K 8255 1 8255 2 A 15 0 0 0 0 0 0 0 0 A 14 0 0 0 0 1 1 1 1 A 13 0 0 1 1 0 0 1 1 A 12 0 1 0 1 0 0... 4C 44 3C 34 2C 24 1C 14 0C 04 73 6B 63 5B 53 4B 43 3B 33 2B 23 1B 13 0B 03 72 6A 62 5A 52 4A 42 3A 32 2A 22 1A 12 0A 02 71 69 61 59 51 49 41 39 31 29 21 19 11 09 01 70 68 60 58 50 48 40 38 30 28 20 18 10 08 00 18 17 10 BANK 3 BANK 2 0F 08 BANK 1 07 Bank thanh ghi 0 ( mặc đònh cho R0-R7) 00 CẤU TRÚC RAM NỘI GVHD Nguyễn Việt Hùng F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 E0 7F E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 D0 D7 D6 6D 6C 6B... đó bàn phím gồm 16 phím được kết nối vào port 1 của 805 1: Sơ đồ khối kết nối như sau: 80 51 GVHD Nguyễn Việt Hùng PORT 1 BÀN PHÍM Trang 1 Luận văn tốt nghiệp Port0 Data Add ress 8 0 5 1 A0 ÷ A7 A0 ÷ A1 ROM RAM 8255-2 PortA CS\ 74373 Hiển thò CS\ CS\ PortB Rơle ĐH A8 ÷ A12 Port2 A13 ÷ A15 7 413 8 Y0 Y1 Y2 Y3 BÀN PHÍM Port1 SƠ ĐỒ KHỐI CHI TIẾT CỦA MẠCH ĐIN GVHD Nguyễn Việt Hùng PortB.0 8255 -1 CS\ PortA Thu... chương trình đếm sản phẩm và reset nếu như nguồn cung cấp yếu Sơ đồ nguyên lý mạch reset trong sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 1 Mạch reset từ việc chọn Rom: Mạch được tạo bởi cổng nand, IC 742 21, cổng uhhdsaufy OR7432 và 1 cổng OR khi kết hợp với reset khác sơ đồ chân và bảng thái của 742 21 như sau: Sơ đồ chân SN 7422 1: Bảng trạng thái 1A 1B Clr 1Q 2Q Cset Reset GND 742 21 Vcc Reset Cset 1Q\ 2Q\ clr... thái như bảng sau: Bit Ký hiệu Đòa chỉ Ý nghóa PSW.7 CY D7H Cờ nhớ PSW.6 AC D6H Cờ nhớ phụ PSW.5 F0 D5H Cờ 0 PSW.4 RS1 D4H Bit 1 chọn bank thanh ghi PSW.3 RS0 D3H Bit 0 chọn bank thanh ghi 00=bank 0: đòa chỉ 00H – 07H 01= bank 1: đòa chỉ 08H – 0FH 10 =bank 2: đòa chỉ 10 H – 1FH 11 =bank 3: đòa chỉ 18 H –1FH PSW.2 0V D2H Cờ tràn PSW .1 _ D1H Dự trữ PSW.0 P D0H Cờ parity chẵn lẽ + Cờ nh : C = 1 nếu phép toán.. .Luận văn tốt nghiệp b2 Khảo sát các khối nhớ bên trong 805 1: GVHD Nguyễn Việt Hùng Trang 11 Trang 12 Luận văn tốt nghiệp *Tổ chức bộ nh : F0 RAM ĐA DỤNG 30 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 1F 77 6F 67 5F 57 4F 47 3F 37 2F 27 1F 17 0F 07 76 6E 66 5E 56 4E 46 3E 36 2E 26 1E 16 0E 06 75 6D 65 5D 55 4D 45 3D 35 2D 25 1D 15 0D 05 74 6C 64 5C 54 4C 44 3C 34 2C 24 1C... từ 0 lên 1 chân B của74 211 (U10B) từ 0 lên 1, A = 0 → có một xung ở ngõ ra Q → ngõ ra cổng OR lên 1 dẫn đến RST = 1 hệ thống bò reset: đèn reset (D4 sáng) Khi chuyển công tắc sang A, ngõ ra cổng nand (U9A) từ 1 xuống 0→chân A của 742 21 từ 1 xuống 0, B = 1 → có xung ra ở ngõ ra Q 74 211 (U10A) → mạch bò reset 2 Reset bằng nút nhấn: Khi nhấn nút, 1 chân của cổng nand U2A được nối mass→ ngõ ra = 1, reset... dòng lên đủ kéo cho led sáng Chúng em chọn IC đệm 74245, sau đây là sơ đồ chân, bảng trạng thái của 7424 5: Sơ đồ chân và sơ đồ logic của 74245 như sau: GVHD Nguyễn Việt Hùng Trang 30 Luận văn tốt nghiệp DIR A1 2 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A 8 GND 1 20 2 19 3 18 4 17 5 74245 16 6 15 7 14 8 13 9 12 10 11 Vcc G\ B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 Enable G\Direction Control DIROperation L L HL H XDữ liệu từ B đưa ra bus A Dữ . với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI: Trong đồ án này chúng. tiếp được với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có IC chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. Với bộ nhớ trong 8051 thích hợp cho những chương trình. chứa một port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết bò nối tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi gọi là bộ đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF)