Thiết kế chế tạo mạch điều khiển bằng sóng RF.................................................................................................................................................................................
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG REMOTE GVHD: ThS.Trần Minh Hồng SVTH: Nguyễn Văn Pháp MSV : 06064201 Lớp : ĐHĐT2B1 Tp HCM Ngày 13 Tháng 06 Năm 2009 Lời cảm Ơn Em xin chân thành cảm ơn ThS.Trần Minh Hồng toàn thể quý thầy cô khoa điện tử Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM giúp đỡ em thời gian làm đồ án Do kiến thức nhiều hạn chế nên q trình làm đồ án em khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong bảo thầy để em có hướng cao học tập Em xin chân thành cảm ơn! Lời Nói Đầu Ngày khoa học kỹ thuật điện tử ngày phát triển mạnh với tốc độ ngày nhanh Trong kỹ thuật số đóng vai trị quan trọng phát triển công nghệ điện tử Kỹ thuật số hoạt động đơn giản dựa vào hai mức (cao thấp) lên có độ xác cao ảnh hưởng nhiễu Do kỹ thuật số phát triển mạnh mẽ, đặc biệt nhờ đời Vi điều khiển – Vi xử lý năm 1971 thúc đẩy phát triển ứng dụng kỹ thuật số lên bước ngoặt Vi xử lý đời giúp người giao tiếp với IC thơng qua ngơn ngữ lập trình Việc nạp cho IC phần mềm viết số ngôn ngữ đặc biệt, giúp người điều khiển thiết bị hoạt động theo ý muốn thơng qua chúng Vì VXL ứng dụng nhiều sống người Một số ứng dụng VXL liệt kê bảng đây: Thiết bị nội thất gia đình Đồ điện nhà Máy đàm thoại Máy điện thoại Các thiết bị an toàn Các mở ga-ra xe Máy fax Máy tính gia đình Ti vi Truyền hình cáp VRC Máy quay camera Điều kiển từ xa Chò chơi điện tử Các loại nhạc cụ điện tử Máy khâu Điều khiển ánh sáng Văn phịng Điện thoai Máy tính Các hệ thống an tồn Máy Fax Lị vi sóng Máy chụp Máy in lazer Máy in màu Máy tin nhắn Ơ tơ Máy tính hành trình Điều khiển động Túy đệm khí Thiết bị ABS Đo lường Hệ thống bảo mật Điều khiển truyền tin Giải trí Điều hào nhiệt độ Mở tự động Trong nhiều ứng dụng trên, ứng dụng điều khiển từ xa ứng dụng thú vị Thay phải đứng dậy bật quạt, tắt điện, bật điện….thì với điều khiển từ xa tay ta nguyên vị trí nhà mà điều khiển tất thiết bị điện tắt mở theo ý muốn Xuất phát từ thực tế đó, em định chọn đề tài Ý tưởng thực sử dụng hồng ngoại để điều khiển, dùng phát hồng ngoại Remote TV có mã hóa với nhiều nút bấm, nút bấm với mã hóa riêng điều khiển thiết bị Việc giải mã lập trình Vi xử lý 8051 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN CHỮ KÝ GVHD Mục Lục Chương 1: CẤU TẠO VI XỬ LÝ 89V51RB2 1.1 Tóm tắt phần cứng 1.2 Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức chân 1.2.1 Sơ đồ khối 1.2.2 Sơ đồ chân 1.2.3 Chức chân 1.2.4 Các Port 1.2.5 Các chân tín hiệu điều khiển 1.3 Tổ chức nhớ .4 1.3.1 Bộ nhớ 1.3.2 Bộ nhớ 10 1.3.3 Hoạt động Reset 11 1.3.4 Lệnh số học 12 1.3.5 Lệnh logic .12 1.3.6 Lệnh rẽ nhánh .13 1.3.7 Các lệnh di chuyển liệu 13 1.3.8 Các lệnh luận lý 14 1.4 Hoạt động Port nối tiếp 14 1.4.1 Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON 14 1.4.2 Khởi dộng truy xuất ghi Prot nối tiếp 16 1.5 Hoạt động ngắt 89V51RB2 17 1.5.1 Tổ chức ngắt 18 1.5.2 Sự cho phép ngắt cấm ngắt 18 1.5.3 Sử lý ngắt .19 Chương 2: TÌM HIỂU VỀ HỒNG NGOẠI 21 2.1 Hồng ngoại gì? 21 2.2 Hồng ngoại điện tử .21 2.3 Điều khiển TV sony .23 2.4 Thiết bị thu phát 27 Chương 3: SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 28 3.1 Sơ đồ nguyên lý 28 3.2 Nguyên lý hoạt động 28 3.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển ngõ P2 .29 3.4 Mã chương trình 30 3.5 Sơ đồ mạch in 34 Chương 4: HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỒ ÁN 35 Chương 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 CHƯƠNG 1: CẤU TẠO VI XỬ LÝ 89V51RB2 1.1 Tóm tắt phần cứng MCS-51 họ IC vi điều khiển hãng INTEL sản xuất Các IC tiêu biểu cho họ 8031, 8051, 8951… Những đặc điểm nguyên tắc hoạt động vi điều khiển khác không nhiều Khi sử dụng thành thạo vi điều khiển ta nhanh chóng vận dụng kinh nghiệm để làm quen làm chủ ứng dụng vi điều khiển khác Vì để có hiểu biết cụ thể vi điều khiển để phục vụ cho đề tài ta bắt đầu tìm hiểu vi điều khiển thơng dụng nhất, họ MCS-51 1.2 Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức chân: 1.2.1 Sơ đồ khối: 1.2.2 Sơ đồ chân: 1.2.3.Chức chân: 89V51RB2 có 40 chân 32 chân có cơng dụng xuất/ nhập Trong 32 chân có 24 chân có tác dụng kép (nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động xuất/ nhập, hoạt động đường điều khiển hoạt động đường địa chỉ/ liệu bus địa chỉ/ liệu đa hợp 1.2.4 Các port: Port 0: - Port (P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39 - Port có chức xuất nhập liệu (P0.0 – P0.7) thiết kế cỡ nhỏ không sử dụng nhớ ngồi - Port có chức bus địa byte thấp bus liệu đa hợp (AD0 – AD7) thiết kế cỡ lớn có sử dụng nhớ Port 1: - Port (P1.0 – P1.7) có số chân từ – - Port port xuất nhập liệu (P1.0 – P1.7) sử dụng không sử dụng nhớ Port 2: - Port (P2.0 – P2.7) có số chân từ 21 – 28 - Port có chức port xuất nhập liệu (P2.0 – P2.7) không sử dụng nhớ ngồi - Port có chức bus địa byte cao (A8 - A15) sử dụng nhớ Port 3: - Port (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 – 17 - Port có chức xuất nhập liệu (P3.0 – P3.7) khơng sử dụng nhớ ngồi chức đặc biệt - Port có chức tín hiệu điều khiển sử dụng nhớ chức đặc biệt - Chức chân port 3: Chức Địa bit Tên Bit Chân nhận liệu port nối tiếp B0H RxD P3.0 Chân phát liệu port nối tiếp B1H TxD P3.1 Ngõ vào ngắt B2H \INT0 P3.2 Ngõ vào ngắt B3H \INT1 P3.3 Ngõ vào định thời/ đếm B4H T0 P3.4 .Ngõ vào định thời/ đếm B5H T1 P3.5 Điều khiển ghi vào RAM B6H \WR P3.6 Điều khiển đọc từ RAM B7H \RD P3.7 Bảng tóm tắt chức chân Port 1.2.5 Các chân tín hiệu điều khiển Chân PSEN: - PSEN (Program Store Enable): cho phép nhớ chương trình, chân số 29 - Chân PSEN\ có chức tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) nhớ chương trình (ROM) ngồi tín hiệu truy xuất, tích cực mức thấp - PSEN mức thấp thời gian CPU tìm - nạp lệnh từ ROM Khi CPU sử dụng ROM trong, PSEN mức cao - Khi sử dụng nhớ chương trình bên ngồi, chân PSEN\ thường nối với chân OE\ ROM phép CPU đọc mã lệnh từ ROM Chân ALE: - ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30 - Chân ALE có chức tín hiệu cho phép chốt địa để thực việc giải đa hợp cho bus địa byte thấp bus liệu đa hợp (AD0 – AD7) Ngoài chân ALE cịn tín hiệu xuất, tích cực mức cao - Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động chíp dùng làm tín hiệu clock cho phần khác hệ thống Chân ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình (PGM\) Chân EA\: - EA ( External Access): truy xuất ngồi, chân số 31 - Tín hiệu vào EA\ thường mắc lên mức mức Nếu mức 1, 89V51RB2 thi hành chương trình từ ROM nội Nếu mức 0, 89V51RB2 thi hành chương trình từ ROM ngồi - Khi lập trình cho ROM chip chân EA đóng vai trị ngõ vào điện áp lập trình (Vpp = 12V – 12,5V cho 89V51RB2) Chân RST: - RST (Reset): thiết lập lại, chân số - Khi ngõ vào RST đưa lên cao chu kỳ máy, 89V51RB2 thiết lập lại trạng thái ban đầu Khi ngõ vào RST mức thấp IC hoạt động bình thuờng Chân XTAL1, XTAL2: - XTAL (Crystal): tinh thể thạch anh, chân số 18 – 19 - XTAL1: ngõ vào mạch tạo xung clock chip - XTAL2: ngõ mạch tạo xung clock chip - Bộ dao động tích hợp bên 89V51RB2, sử dụng 89V51RB2 người thiết kế cần nối thêm thạch anh (tần số thạch anh thường sử dụng 12MHZ) tụ Chân Vcc, GND: - Vcc: chân số 40, cung cấp nguồn điện cho chip hoạt động Vcc = 4,5 – 5,5V - GND: chân số 20 GND = 0V 1.3 Tổ chức nhớ PSEN\ WR\ RD\ FFFFH FFFH 80H 7FH 00H Bộ nhớ chương trình (mã) Bộ nhớ chương trình (mã) SFR 000H Bộ nhớ liệu 0000H Bộ nhớ chip Bộ nhớ ngồi chip Hình: Tóm tắt vùng nhớ 89V51RB2 Bảng tóm tắt nhớ liệu chip 89V51 ( Special Function Register: Thanh ghi chức đặc biệt ) 1.3.1 Bộ nhớ trong: Bộ nhớ 89V51RB2 bao gồm ROM RAM RAM 89V51RB2 bao gồm nhiều thành phần: RAM đa chức năng, RAM định địa bit dãy ghi 1.3.1.1 Bộ nhớ ROM ( Bộ nhớ chương trình): Bộ nhớ chương trình dùng để lưu trữ chương trình điều khiển cho chip hoạt động 1.3.1.2 Bộ nhớ RAM (Bộ nhớ liệu): 10