MẠCH CHỐNG TRỘM HAI VỊ TRÍ Bộ vi điều khiển viết tắt là microcontroller, là mạch tích hợp trên 1 chip có thể lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động của một hệ thống Trong các thiết bị điện và điện tử dân dụng , các bộ vi điều khiển điều khiển hoạt động của tivi, máy giặt, lò vi ba…Trong hệ thống sản xuất tự động , bộ vi điều khiển được sử dụng trong Robot, dây chuyền tự động. Các hệ thống càng “thông minh” thì vai trò của hệ thống vi điều khiển càng quan trọng.
Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ : - Trong thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa áp dụng tiến cơng trình nghiên cứu khoa học điều hiển nhiên Nhằm cải thiện tăng xuất tự động hóa ưu chuộng đưa vào nhà máy xí nghiệp Báo động phần tự động hóa khơng thể thiếu nhà máy xí nghiệp để báo động kẻ trộm cần thiết - Đi theo xu hướng chúng em xin giới thiệu đề tài tốt nghiệp :Mạch chống trộm hai vị trí – sản phẩm ngày nghiên cứu, học hỏi, áp dụng kiến thức học ghế nhà trường với lời hướng dẫn, giúp đỡ thầy hướng dẫn, bạn khóa đàn anh học ngành điện tử 1.2.TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐỀ TÀI: - Việc thực đề tài chúng em hiểu thêm nhiều điều lý thú chuyên ngành mà chúng em học, điều động lực kiến thức để làm việc sau chúng em trường - Mặc khác, khó khăn thi hành đề tài nhiều yếu tồ tiêu cực khách quan tác động làm thấy tự tin mạnh mẽ đối diện với thứ thách 1.3 GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: - Với thời gian ngắn tháng để làm đề tài tốt nghiệp, nên chúng em thực đề tài phạm vi hạn hẹp: báo động hai phòng - Do kiến thức chúng em hạn chế nên việc thực đề tài không tránh sai xót tính tốn thi cơng cá phần cứng lẫn phần mềm Vì mong quý thầy dẫn đóng góp ý kiến thêm 1.4 MỤC ĐÍCH NGUN CỨU: - Mục đích trước tiên thực đề tài tốt nghiệp hoàn thành chương trình phân bố mơn khóa học trường hoàn thành đủ tiêu chuẩn trường - Đồng thời, việc thực đề tài tốt nghiệp nhằm chung hòa hai vấn đề lý thuyết thực hành Sự áp dụng kiến thức học trường kiểm nghiệm vào vấn đề thi cơng thiết kế mạch điện tử theo chuyên nghành học Trang Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí CHƯƠNG II : TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH 2.1 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN: Bộ vi điều khiển viết tắt micro-controller, mạch tích hợp chip lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động hệ thống Trong thiết bị điện điện tử dân dụng , vi điều khiển điều khiển hoạt động tivi, máy giặt, lò vi ba…Trong hệ thống sản xuất tự động , vi điều khiển sử dụng Robot, dây chuyền tự động Các hệ thống “thơng minh” vai trò hệ thống vi điều khiển quan trọng Trên giới có nhiều hãng sản xuất vi xử lý ilog, Motorola, Intet…nhưng nỗi tiếng Intel với viêc sản xuất dòng MCS51 tiêu biểu 80C51.Vi điều khiển (microcontroler) tích hợp chip dùng để lập trình theo ngơn ngữ lập trình, để lưu giữ thơng tin, xử lý thơng tin đễ điều khiển cho hệ thống.MCS51 gồm 4kB, gồm định thời cịn MCS52 8kB, định thời nhiều 2.2 CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH: 2.2.1 VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52 Cấu Trúc Bên Trong : Hình 2.1 Sơ Đồ Khối Bên Trong 89S52 Trang Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí 21 22 23 24 25 26 27 28 19 18 P 2.0/AD P 2.1/AD P 2.2/AD 10 P 2.3/AD 11 P 2.4/AD 12 P 2.5/AD 13 P 2.6/AD 14 P 2.7/AD 15 XT A L XT A L R ST 20 P 1.0 P 1.1 P 1.2 P 1.3 P 1.4 P 1.5 P 1.6 P 1.7 GND VCC U? 40 -Vi điều khiển 89S52 có port xuất nhập làm chức khác (8bit) - Có 8KB FLASH ROM bên dùng để lưu giữ chương trình điều khiển - 256 byte RAM nội, giao tiếp với 64k nhớ bên ngồi để lưu giữ chương trình, giao tiếp với 64k nhớ bên để lưu giữ liệu - Gồm định TIMER Sơ đồ chân : P 0.0/A D P 0.1/A D P 0.2/A D P 0.3/A D P 0.4/A D P 0.5/A D P 0.6/A D P 0.7/A D P / R XD P / TXD P / I N T0 P / I N T1 P / T0 P / T1 P 3.6/W R P 3.7/R D A LE /P R O G PSEN E A /V C C 39 38 37 36 35 34 33 32 10 11 12 13 14 15 16 17 30 29 31 89S 52 Hình 2.2 Sơ đồ chân 89S52 Chức chân : 89S52 có tất 40 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động đường xuất nhập đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa Port 0: - Port port xuất/nhập song hướng cực máng hở bit Nếu sử dụng ngõ xuất chân kéo ngõ vào TTL Khi mức viết vào chân port 0, chân dùng ngõ nhập tổng trở cao - Port có công dụng kép Port 1: Trang Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí - Port port xuất/nhập song hướng bit có điện trở pullup bên Các đệm ngõ port kéo cung cấp ngõ nhập TTL Khi mức viết vào chân port 1, chúng kéo lên cao điện trở pullup nội dùng ngõ nhập Nếu đóng vai trị ngõ nhập, chân port (được kéo xuống thấp qua điện trở bên ngoài) cấp dòng IIL điện trở pullup bên Port 2: - Port port xuất/nhập song hướng bit có điện trở pullup bên Các đệm ngõ port kéo cung cấp ngõ vào TTL Khi mức viết vào chân port chúng kéo lên cao điện trở pullup nội dùng ngõ vào Khi dùng ngõ vào, chân port (được kéo xuống qua điện trở bên ngồi) cấp dịng IIL có điện trở pullup bên - Port phát byte cao địa đọc từ nhớ chương trình truy cập nhớ liệu dùng địa 16 bit (MOVX @DPTR) Trong ứng dụng này, dùng điện trở pullup nội "mạnh" phát mức Khi truy cập nhớ liệu dùng địa bit (MOVX @RI), port phát nội dung ghi chức đặc biệt P2 - Port nhận bit cao địa vài tín hiệu điều khiển lập trình kiểm tra Flash Port Có chức năng: - Port xuất nhập liệu không sử dụng nhớ chức đặc biệt - Dùng làm tín hiệu điều khiển có sử dụng nhớ chức đặc biệt Bit ên T Chức chuyển đổi P3.0 RXT Ngõ vào liệu nối tiếp P3.1 TXD Ngõ xuất liệu nối tiếp P3.2 INT0\ Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1\ Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 Ngõ vào củaTIMER/COUNTER thứ P3.5 T1 Ngõ vào củaTIMER/COUNTER thứ Trang Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí P3.6 WR\ Tín hiệu ghi liệu lên nhớ ngồi P3.7 RD\ Tín hiệu đọc nhớ liệu ngồi Các ngõ tín hiệu điều khiển : Ngõ Tín Hiệu Psen (Program Store Enable): - PSEN tín hiệu ngõ chân 29 có tác dụng cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng thường nối đến chân OE\ (output enable) Eprom cho phép đọc byte mã lệnh - PSEN mức thấp thời gian Microcontroller 8951 lấy lệnh Các mã lệnh chương trình đọc từ Eprom qua bus liệu chốt vào ghi lệnh bên 8951 để giải mã lệnh Khi 8951 thi hành chương trình EPROM nội PSEN mức logic Ngõ Tín Hiệu Điều Khiển ALE (ADDRESS LATCH ENABLE): - Khi 8951 truy xuất nhớ bên ngồi, port có chức bus địa bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu ALE chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa liệu kết nối chúng với IC chốt - Tín hiệu chân ALE xung khoảng thời gian port đóng vai trị địa thấp nên chốt địa hoàn toàn tự động - Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động chip dùng làm tín hiệu clock cho phần khác hệ thống Chân ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình cho EPROM 8951 Ngõ Tín Hiệu EA\ (External Access): - Tín hiệu vào EA\ chân 31 thường mắc lên mức mức Nếu mức 1, 89S52 thi hành chương trình từ EPROM nội khoảng địa thấp Kbyte Nếu mức 0, 89S52 thi hành chương trình từ nhớ mở rộng Chân EA\ lấy làm chân cấp nguồn 12V lập trình cho Eprom 89S52 Ngõ Tín Hiệu RST (Reset) : - Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset 89S52 Khi ngõ vào tín hiệu đưa lên cao chu kỳ máy, ghi bên nạp giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset sau reset ghi thay đổi bảng sau: Trang Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí Hình 2.3 sơ đồ mạch reset 89S52 Bảng 2.1 Sự thay đổi ghi sau Reset Các Ngõ Vào Bộ Dao Động XTAL1,XTAL2 : - Bộ dao động được tích hợp bên 89S52, sử dụng 89S52 người thiết kế cần kết nối thêm thạch anh tụ hình vẽ sơ đồ chân( hình 1.2 ) Tần số thạch anh thường sử dụng cho 89S52 12Mhz Trang Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí Hình 2.4 thạch anh - Chân 40 (Vcc) nối lên nguồn 5V chân 20(Vdd) nối xuống mass Tập Lệnh Vi Điều Khiển : TẬP LỆNH 89S52 Dạng lệnh Mô tả Ví dụ Đo So ä da MC øi LỆNH LUẬN LÝ TÁC ĐỘNG TRÊN BIT CLR C Gán cờ C=0 CLR BIT Gán BIT =0 C Gán cờ C=1 BIT Gán BIT =1 SET B SET B CPL C CPL BIT ANL C, BIT ANL C, BIT ORL C, BIT ORL C,/BIT MO C,BIT Đảo giá trị cờ C Nếu C=1 sau lệnh C=0 ngược lại Đảo giá trị BIT Nếu BIT=1 sau lệnh BIT=0 ngược lại Phép AND cờ C BIT Kết cất vào C Phép AND cờ C bù BIT Kết cất vào C Phép OR cờ C BIT Kết cất vào C Phép OR cờ C bù BIT Kết cất vào C Gán cờ C=BIT Trang CL R CL R SE TB SE TB C 1 P1.0 C 1 P1.0 CP L C 1 CP L P1.0 AN L OR L C,P1 C, /P1 C,P1 OR L C,/ P1.7 AN L 2 2 MO C,AC Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí V MO BIT,C V V C.7 Gán BIT giá trị cờ MO ACC C V 7,C Nhảy đến nhãn cờ nho JC nhãn JC C =1 hon nha Nhảy đến nhãn cờ nho JNC JNC õn C=0 hon P1.0 BIT,nha Nhảy đến nhãn BIT JB JB ,star õn =1 t P1.0 BIT,nha Nhảy đến nhãn BIT JNB JNB ,star õn =0 t Nhảy đến nhãn BIT P1.0 BIT,nha JBC = sau gán BIT = JBC ,mai õn n 2 2 2 3 2 LỆNH RẼ NHÁNH CHƯƠNG TRÌNH ACA LL LCA LL Gọi thực thi chương trình có tên “nhãn” Sau thực thi chương nhãn trình con, VXL thực câu lệnh phía sau câu lệnh gọi Cần cất giá CAL nhãn trị ghi sử L dụng chương trình lệnh PUSH/POP Thoát khỏi chương RET trình RET Thoát khỏi chương I trình phục vụ ngắt AJM Nhảy đến nhãn Số nhãn P chu kỳ máy lệnh JMP định LJM nhãn thời điểm dịch phụ P thuộc vào khoảng SJM nhãn cách từ điểm gọi đến P nhãn Lệnh nhảy JMP nhãn không cần điều kiện JMP @A+DP Nhảy đến vị trí cách TR vị trí trỏ DPTR khoảng nhãn Trang ACAL L LCAL L DEL AY DEL AY CALL DEL AY X X RET RETI AJMP Main 2 LJMP Main SJMP Main 2 JMP Main X X JMP @A +DP TR Đồ án tốt nghiệp JZ JNZ CJN E CJN E CJN E CJN E DJN Z DJN Z NO P Mạch báo trộm hai vị trí A Nhảy đến nhãn nhãn ghi A=0 Nhảy đến nhãn nhãn ghi A khác So sánh nhảy đến A,direc nhãn giá trị t,nhãn ghi A không giá trị ô nhớ direct So sánh nhảy đến A,#dat nhãn giá trị a,nhãn ghi A không giá trị data So sánh nhảy đến nhãn giá trị Rn,#da ghi Rn không ta,nhã giá trị data n Trong đó, Rn ghi R0, R1, R2, …, R7 So sánh nhảy đến nhãn giá trị ô nhớ trỏ Ri @Ri,#d (R0 hay R1) không ata,nha giá trị data.vd: õn R0=40h, so sánh giá trị ô nhớ 40h với 20 ta dùng câu lệnh bên giảm giá trị ghi Rn,nha Rn (R0 -> R7) đơn õn vị, sau nhảy đến nhãn Rn khác giảm giá trị ô nhớ direct rổi nhảy đến nhãn giá trị ô nhớ direct direct, khác giá trị ô nhãn nhớ direct thực câu lệnh sau câu lệnh tạm dừng VXL chu kỳ máy Trang JZ JNZ Aba ng0 Akh ac0 2 2 CJNE A,B, Akh acB CJNE A,# 20,A khac 20 CJNE R5, #20, R5k hac2 CJNE @R0 ,#20 ,me mkh ac20 R7,k hack DJNZ hon g 40h, khac DJNZ khon g NOP Đồ án tốt nghiệp Mạch báo trộm hai vị trí CÂU LỆNH CHUYỂN DỮ LIỆU MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V MO V A, Rn A, dire ct chép liệu từ ghi MO A, Rn vào ghi A V R7 1 chép liệu từ ô nhơ MO A, vào ghi A V 40h MO A, V @R0 MO A, V #10 MO R1, V A 1 MO R2, V 40h 2 MO R2, V #10 MO 40h, V A MO 50h, V R7 2 MO 40h, V 50h MO 40h, V @R0 MO 50h, V #10 MO @R0 V ,A @R1 MO , V 40h chép liệu từ ô nhớ A, trỏ ghi Ri @Ri vào ghi A A, #da gán A số data ta Rn, chép liệu từ ghi A A vào ghi Rn Rn, chép liệu từ ô nhớ dire vào ghi Rn ct Rn, #da gán Rn số data ta dire chép liệu A vào ct, ô nhớ A dire chép liệu Rn vào ct, ô nhớ Rn Dire chép liệu từ ô nhớ c1dir direct2 vào ô nhớ direct1 ect2 dire chép liệu từ ô nhớ ct, trở Ri vào ô nhớ @Ri direct dire ct,# gán nội dung ô nhớ direct dat giá trị data a chép liệu @Ri, ghi A vào ô nhớ trỏ A Ri @Ri chép liệu từ ô nhớ , trực tiếp vào ô nhớ dire trỏ Ri ct Trang 10