Đồ án thiết kế hệ thống chuông báo lớp học sử dụng vi điều khiển 89c51

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ Bộ mơn: KỸ THUẬT MÁY TÍNH ĐỒ ÁN MƠN HỌC MƠN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG Nhóm sinh viên : Chu Anh Nguyễn Trần Đức Hoàng Nguyễn Thị Nhung Lớp : K43ĐĐK Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Huy Thái Ngun – 2011 Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 Nhận xét giáo viên hướng dẫn Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nhận xét giáo viên chấm Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI MỞ ĐẦU Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 Ngành điện tử ngày phát triển,đã dần thay thiết bị thơ sơ,bằng thiết bị điện tử có độ tự động cao,tiết kiệm công sức cho người Hiện với phát triển vi điều khiển cần động tác nhẹ nhàng thiết bị điều khiển cách nhanh chống Người ta thường nói : “Học đơi với hành” , để tạo tảng , tăng thêm hiểu biết vào thực tế em lựa chọn đề tài “Chng Báo Tiết Học” Trong q trình thực đề tài , Chúng em cố gắng , có lẽ vốn kiến thức nguyên nhân chủ quan khác mà đề tài chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong đóng góp ý kiến, phê bình hướng dẫn thêm thầy cô bạn đọc Sinh viên thực Chu Anh Nguyễn Trần Đức Hoàng Nguyễn Thị Nhung Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 MỤC LỤC MỤC LỤC A PHẦN MỞ ĐẦU .6 Đặt vấn đề lý chọn đề tài giới hạn đề tài .6 3.1 Phân tích .6 3.2 Xây dựng phương án 3.3 Phạm vi đồ án phương hướng mở rộng B PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI Sơ đồ tổng quát Chức khối 2.1 Khối nguồn .8 2.2 Chức khối RTC 2.3 Chức khối điều chỉnh .9 2.4 Khối âm 2.5 Khối hiển thị 2.6 khối xử lý (vi điều khiển 89c51) CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 10 Sơ đồ callgraph 10 Sơ đồ đặc tả 11 linh kiện sử dụng mạch 11 3.1 giới thiệu cấu trúc vi điều khiển MCS-51 11 3.1.1 Mô tả chân .14 3.1.2 Các chế độ đặc biệt 17 3.1.3 Các bít khố nhớ chương trình 19 3.1.4 Tóm tắt tập lệnh AT89c51 .20 3.2 Tìm hiểu IC thời gian thực DS1307 21 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 3.2.1 Giới thiệu chung DS1307 21 3.2.2 Cơ chế hoạt động chức DS1307 .21 3.2.3 Sơ đồ địa RAM RTC 24 3.3 Giới thiệu LCD 29 3.3.1 Chức chân Module LCD 16x2 30 3.3.2 mã lệnh LCD HD4480 33 3.3.3 bit viết tắt mã lệnh 37 3.3.4 Mã Hex LCD 38 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ MẠCH 39 Thuật toán 39 Khối nguồn .40 Khối hiển thị LCD 40 Khối xử lý AT89C51 .42 Khối thời gian thực 42 khối thao tác 43 Khối chấp hành .44 Sơ đồ nguyên lý .45 Chương IV :Thi công mạch Sơ đồ mạch in Sơ đồ bố trí linh kiện Chương V : Thiết kế phần mềm Các phần mềm dùng trông đồ án Chương trình cho vi điều khiển .3 C KẾT LUẬN .3 Kết luận Tài liệu tham khảo Bộ môn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 A PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề - Hiện với phát triển vi điều khiển.Các hệ thống cần thiết hoạt động cách tự động Đơn giản hệ thống chuông hẹn giờ,hệ thống báo động,báo trường học,báo công sở Vấn đề báo tiết học vấn đề cần thiết trường học nào,giúp thầy cô điều chỉnh thời gian dạy học mình.Sẽ thời gian ta phải canh thời gian cho tiết học.Chính chúng em thiết kế mạch chuông báo tiết hoc tự động cho trường học lý chọn đề tài - Đây vấn đề thực tế ,được ứng dụng nhiều trường học Nhằm để củng cố kiến tức lập trình vi xử lý vừa học rèn luyện khả học hỏi nên em chọn đề tài giới hạn đề tài 3.1 Phân tích - Trước tiên phải xác định rõ mục đích u cầu tốn Mục đích: -Hệ thống báo chuông thời điểm vào, tiết học trường -Hệ thống có khả chỉnh lại -Thời gian kéo dài chuông vào tiết nghỉ giải lao khác -Hệ thống chuông dùng dây điện đồng 220V Yêu cầu: -Hệ thống làm việc ổn định -Có khả đưa vào ứng dụng thực tế Với thực tế toán phải thiết kế thành phần bản: -Hệ thống điều khiển đồng hồ số -Mạch day chuông báo Bộ môn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 3.2 Xây dựng phương án Sau nghiên cứu thực tế thời điểm vào tiết học trường học, có nhận xét sau - Mỗi ngày có buổi học buổi kéo dài tiết Thời gian tiết 45 phút.Thời gian nghỉ giải lao phút.Sau tiết thứ buổi nghỉ giải lao 10 phút từ ta xây dựng thời khóa biểu sau: Tiết Vào Ra Tiết Vào Ra 6h45 7h30 12h30 13h15 7h35 8h20 13h20 14h05 8h25 9h10 14h10 14h55 9h20 10h05 10 15h05 15h50 10h10 10h55 11 15h55 16h40 11h00 11h45 12 16h45 17h30 - Thời gian báo: +, thời gian báo 10 giây tiết bắt đầu ,ra vào tiết thứ vào tiết thứ tư buổi,kết thúc buổi +,còn lại thời gian báo cho thời điểm khác giây - Cách báo : sử dụng chuông điện 220V - Phạm vi báo: Tất khu vực trường cách xây dựng hệ thống chuông đến khu nhà,từng giảng đường 3.3 Phạm vi đồ án phương hướng mở rộng - Vì đồ án mơn học nên chúng em xây dựng mô thiết kế hệ thống phạm vi hẹp.cố định thời khóa biểu - Phương hướng mở rộng đồ án mơn học thành đồ án tốt nghiệp: +, Thiết kế hệ thống chng báo cho thời khóa biểu mùa.mùa đơng mùa hè Trong mùa hè buổi sáng vào sớm 15 phút ,buổi chiều vào muộn Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 30 phút xo với mùa đông.và thêm thời kháo biểu buổi tối cho trường học theo hệ thống tín +, Thiết kế Module điều chỉnh quét phím ma trận giao tiếp bàn phím máy tính lập trình thời khóa biểu theo ý muốn giấc trường nơi làm việc + Xây dựng Hệ thống chuông báo không dây sử dụng thu phát sóng B PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI Sơ đồ tổng quát -Sơ đồ khối tổng quát Khối nguồn alam Nút nhấn Hiển Thị LCD 16x2 Vi SỬ LÝ AT89C51 Thời Gian Thực DS1307 Hình 1: Sơ đồ khối tổng quát Chức khối 2.1 Khối nguồn -Cung cấp nguồn nuôi tất linh kiện mạch 2.2 Chức khối RTC -Khối thực chất chíp thời gian thực(Real Time Clock), sử dụng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà người sử dụng.Nó có pin cấp riêng , nguồn điện RTC hoạt động bình thường xác theo thời gian thiết lập ban đầu Trong sơ đồ đảm Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 nhiệm chức cấp time xác cho vi điều khiển xử lý công việc mà người sử dụng yêu cầu 2.3 Chức khối điều chỉnh -Chức khối sử dụng ngắt 89c51 để yêu cầu việc điều chỉnh time theo ý người sử dụng , cài đ ặt time ban đ ầu cho đồng hồ thời gian thực RTC.Tác động phím bấm (BUTTON) 2.4 Khối âm -Khối gồm có transistor thơng dịng cho loa kêu có mức điện áp thay đổi liên tục chân vi điều khiển 2.5 Khối hiển thị - Khối thực chất LCD 16x2 để hiển thị time thơng tin mà lập trình viên cần hiển thị 2.6 khối xử lý (vi điều khiển 89c51) -Vi điều khiển 89C51 trung tâm xử lý thông tin mạch Cụ thể : AT89C51 đảm nhiệm việc đọc thời gian từ DS1307, chuyển đổi liệu qua lại RTC với LCD để hiển thị lên LCD , đông thời cập nhật time từ DS1307 Điều khiển LCD Kiểm tra phím bấm Điều khiển loa - Nói tóm lại là, VĐK làm nhiệm vụ đọc time DS1307 sau kiểm tra xem ngắt tác động hay khơng? có điều chỉnh time, hiển thị time lên LCD , kiểm tra xem có báo chng hay khơng ? có gọi chương trình điều khiển chng kêu ! Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 6/24/2023 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Sơ đồ callgraph Chương Trình Điều Khiển Module Xử Lý Điều Chỉnh Nút Ấn Module xử lý chương trình Chấp Hành Hiển Thị Hình 2: Sơ đồ Callgraph Bộ mơn Kỹ thuật máy tính 10 6/24/2023