Lập trình điều khiển phương tiện có sử dụng gps

LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH MỤC LỤC MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: QUẢN LÝ VÀ GIÁM SÁT PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG .1 I Quản lý phương tiện giao thông CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GPS I Nguyên lý hoạt động GPS: 1.1 Hoạt động bản: 1.2 Hoạt động GPS bị ảnh hưởng yếu tố sau: .6 II Độ xác GPS: III Tín hiệu GPS: IV Chi tiết GPS: 4.1 Cấu trúc tín hiệu GPS: V Những định dạng tiêu chuẩn GPS: .11 Tìm hiểu NMEA 0183 11 VI Chuẩn ghép nối 13 Tìm hiểu Rs-232 .13 1.1 Tổng quan chuẩn nối 232 13 1.1.1 Đặt vấn đề .13 1.1.2 Ưu điểm RS232 14 1.1.3 Những điểm cần lưa ý chuẩn RS232 .14 1.1.4 Các mức điện áp đường truyền 15 1.1.5 Cổng RS232 PC 15 1.1.6 Quá trình liệu .16 1.1.6.1 Quá trình truyền liệu 16 1.1.7 Sơ đồ ghép nối RS232 .17 1.1.8 Mạch chuẩn giao RS232 dùng IC Max232 .17 Tìm hiểu 89C51 18 2.1 Giới thiệu cấu trúc phần cứng họ MSC-51 (9851) 18 2.2 Khảo sát sơ đồ chân 98c51, chức chân 20 TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH 2.2.1 Sơ đồ chân 89c51 20 21 2.3 Cấu trúc khối chức bên để hiểu vận hành 21 2.4 Cách tổ chức nhớ, phải hiểu thật rõ nhớ đặc dụng (SFR) 22 2.5 Các ghi có chức đặc biệt 25 VI Tìm hiểu Keil số câu lệnh lập trình 30 Hướng dẫn sử dụng Keil cho lập tình 89c51 30 1.1 Cách cài đặt .30 1.2 Hướng dẫn sử dụng lập trình Keil c4 30 1.2.1 Cách tạo project 30 Một số câu lệnh lập trình rs232 36 2.1 Đoạn code tính kinh độ 36 2.2 Đoạn code tính vĩ độ .37 2.3 Đoạn code chuyển đổi sang cpu2 37 2.4 Đoạn code chạy thử chương trình 37 2.5 Đoạn code xử lý thông tin 38 TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH LỜI CẢM ƠN Ngày khoa học phát triển việc kế quản lý phương tiện giao thơng địi hỏi tiên tiến cần đến phương tiện hỗ trợ đại GPS hệ thống giúp quản lý phương tiện giao thơng cách hiệu nhất, ngồi cịn có hệ thống định vị khác như: Bắc Đẩu (Trung Quốc) GLONASS ( Nga), chuẩn kết nối cải tiến áp dụng Từ giúp ta kết nối thiết bị dễ dàng với đảm bảo việc trao đổi thông tin thiết bị tốt với giúp đỡ tận tình thầy Gs: Nguyễn Đăng Minh nỗ lực thân, em hoàn thành đề tài hy vọng tài liệu tham khảo hữu ích sau Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy Gs: Nguyễn Đăng Minh thầy cô giáo trường thời gian làm đề tài có hạn hiểu biết em hạn chế nên đề tài em cịn có thiếu sót Em mong góp ý thầy TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH LỜI NÓI ĐẦU Trong lịch sử ngành vận tải giới, việc tìm giải pháp quản lý trao đổi thông tin xe, tài xế với trung tâm điều hành chưa cơng việc dễ dàng Hiện nhờ có phát triển công nghệ thông tin với bước tiến mạnh mẽ ngành viễn thông giúp đơn giản hóa nhiều khó khăn thơng qua hệ thống định vị toàn cầu GPS Cùng với thời gian cơng nghệ GPS ngày phát triển hồn thiện theo chiều hướng xác, hiệu thuận tiện Với mục đích nghiên cứu nhánh phát triển công nghệ GPS lĩnh vực giám sát quản lý phương tiện giao thông, đề xuất phép nghiên cứu đề tài “Quản lý phương tiện giao thong có sử dụng GPS” Hiện nay, hệ thống bắt đầu xuất Việt Nam với giải pháp GPS Hệ thống GPS cho phép người sử dụng thơng qua máy tính ĐTDĐ quan sát gần trực tuyến thông số đội xe di chuyển đường vị trí, vận tốc, hướng di chuyển, tình trạng tốc độ, nhiệt độ, đường nguy hiểm phía trước…trên đồ số chi tiết 64 tỉnh thành ngồi hành trình xe cịn lưu lại để mơ lại sau tạo lập báo cáo phân tích thống kê, phục vụ cho công tác giám sát quản lý phương tiện giao thông chủ doanh nghiệp TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH CHƯƠNG 1: QUẢN LÝ VÀ GIÁM SÁT PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG Một hệ thống quản lý phương tiện giao thông, bản, chia làm ba khối chức chính: Khối thu thập liệu: Khối có chức thu thập liệu mơ tả tình trạng luồng giao thông tuyến đường, truyền thông tin tới trạm thu nhận hệ thống Khối xử lý thông tin: Khối thu thập thơng tin tình trạng giao thơng, xử lý giao thơng đó, đưa giải pháp để tối ưu hóa q tình giao thơng Khối điều khiển giao thông: dựa thông tin thu nhận xử lý, hệ thống điều khiển đưa định như: phân luồng giao thông, cảnh báo khả tắc ngẽn xảy ra, cảnh báo tai nạn I Quản lý phương tiện giao thông Giải pháp ứng dụng GPS để điều khiển phương tiện giao thông cung cấp cho dịch vụ xử lý liệu tổng thể thay theo dõi phương tiện túy Minh bạch hóa q trình sử dụng tài sản xe, kiểm sốt q trình vận hành, bảo dưỡng Tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp Giảm chi phí, thời gian, nhân cho việc quản lý điều hành phương tiện Giảm thiểu việc sử dụng xe trái phép Sử dụng vào mục đích ngồi phạm vi cơng việc Dễ dàng điều khiển, bố trí xe đón khách vị trí gần Giảm bớt rủi ro trách nhiệm pháp lý cho chủ doanh nghiệp Giảm bớt trình sử dụng xe sai mục đích Kiểm sốt hoạt động lái xe tiếp xúc với khách hàng Cải thiện quan hệ với khách hàng, đối tác 10 Nâng cao chất lượng dịch vụ vận tải hành khách, tăng lợi cạnh tranh TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH CÁC TÍNH NĂNG ỨNG DỤNG THEO QUY ĐỊNH BẮT BUỘC (Theo quy định bắt buộc Thông tư số 08/2011/TT-BGTVT) Báo cáo Thông tin xe lái xe bao gồm: - Số nhận dạng xe (số VIN) biển số xe - Tên lái xe số giấy phép lái xe - Số sê-ri thiết bị GSHT ngày hiệu chỉnh gần Thông tin thời gian làm việc lái xe Báo cáo Hành trình xe bao gồm: Các thông tin thời gian, tốc độ, quãng đường chạy, tọa độ xe phút suốt hành trình chạy xe Báo cáo Tốc độ vận hành xe bao gồm: - Tốc độ vận hành trung bình phút xe tương ứng với thời gian thực suốt hành trình chạy xe - Tốc độ xe tức thời giây suốt hành trình chạy xe - Cảnh báo lái xe xe chạy tốc độ giới hạn ghi nhận số lần xe chạy tốc độ giới hạn suốt hành trình chạy xe Báo cáo Số lần thời gian dừng, đỗ xe Báo cáo Số lần thời gian đóng, mở cửa xe Báo cáo Thời gian làm việc lái xe (bao gồm: thời gian lái xe liên tục người lái xe tổng thời gian làm việc ngày người lái xe) TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH CÁC TÍNH NĂNG MỞ RỘNG (phục vụ quản lý doanh nghiệp) Theo dõi tình trạng bật, tắt đồng hồ tính cước, điều hịa thiết bị khác Quản lý điểm dừng đỗ, dừng xe nổ máy, dừng xe tắt máy, hiển thị thời gian dừng đỗ Cảnh báo trung tâm xe vượt tốc độ cho phép Quản lý Km Xung, Km GPS di chuyển xe,Km di chuyển có khách, Km di chuyển khơng có khách Quản lý lịch trình sử dụng xe, thời hạn thay dầu, bảo dưỡng,.v.v Cho phép thiết lập, khoanh vùng, đặt trạm, quản lý, báo cáo trình vào trạm Thông báo thiết bị xe liên lạc, sóng GPS Báo cáo cảnh báo khẩn cấp trường hợp nguy hiểm Báo cáo việc khỏi vùng hoạt động ( cho phép quản lý khoanh vùng hoạt động xe ) 10 Xác định tình trạng, có khách khơng có khách xe -Gắn cảm ứng hồng ngoại cho phép nhận biết xe có khách hay khơng có khách truyền liệu phần mềm điều hành -Trên hình phần mền thể mầu tình trạng xe có hay khơng có khách 11 Đàm thoại chiều - Cho phép đàm thoại chiều tài xế trung tâm điều hành thông qua đường truyền sim gắn thiết bị Eposi - Cho phép kiểm soát hội thoại tài xế với khách hàng 12 Truyền hình ảnh Cho phép truyền hình ảnh tài xế trung tâm để kiểm soát đồng phục nhờ người khác lái nhằm kiểm sốt an tồn giao thơng chất lượng dịch vụ 13 Xác định vị trí xe gần Vào mục tìm phương tiện gần - Hiện bảng cho phép nhập địa khách nhấn enter xe khơng có khách gần số TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH thiết bị eposi gắn xe để đàm thoại điều động (các thao tác phần mềm kết nối với đàm) 14 Kết nối với đồng hồ tính cước -Trên phần mềm cho phép thống kê: + Các cuốc có khách (số Km – số tiền theo cuốc theo đồng hồ) + Các cuốc có khách (số Km – số tiền theo thỏa thuận) + Số Km rỗng/khơng có khách + Thống kê tổng hợp theo ngày, theo tháng, kiết xuất có kèm biểu đồ tăng trưởng 15 Kết nối với hộp đèn gắn xe -Cho phép hộp đèn tự bật sáng xe khơng có khách tự động tắt xe có khách lên xe 16 Xem lại lộ trình - Xem lại lộ trình trạng thái xe khứ (Thời gian 12 tháng) - Lộ trình xe thể vệt mầu + Vệt mầu Đỏ thể xe khơng có khách + Vệt mầu Xanh thể xe có khách + Đánh dấu điểm dừng đỗ thời gian dừng đỗ 17 Tắt máy, cắt nhiên liệu từ xa - Cho phép tắt máy, cắt nhiên liệu từ xa trường hợp: + Lái xe không tuân thủ theo quy định hãng + Có tín hiệu cảnh báo khẩn cấp có nguy hiểm, cướp xe v.v 18 Báo cáo kết kinh doanh theo xe, theo vùng (bao gồm tổng số xe vùng hoạt động) 19 Theo dõi doanh thu tự động, làm báo cáo phân bổ lương cho lái xe tự động 20.Theo dõi trực tuyến doanh thu: Thông tin doanh thu cập nhật online liên tục TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TỒN CẦU GPS Gps gì? NASTAR Global Positioning System (GPS) hệ thống định vị dựa vào vệ tinh Nó có nhiều ưu điểm sau: · Độ xác định vị cao, từ decamet đến milimet · Có sẵn cho người sử dụng đâu trái đất · Hoạt động liên tục 24h/ngày, điều kiện thời tiết GPS trước tiên hệ thống hàng hải phục vụ cho mục đích qn Nó thiết kế, hỗ trợ tài chính, khai thác điều khiển Bộ quốc phòng Mỹ Tuy nhiên GPS cung cấp miễn phí cho người sử dụng dân mức độ giới hạn GPS thiết kế để thay cho hệ thống vệ tinh Doppler TRANSIT phục vụ tốt cho cộng đồng trắc địa hàng hải 20 năm Việc xây dựng thành công GPS nhờ vào thành tựu khoa học kỹ thuật sau: · Độ tin cậy cao hệ thống không gian · Công nghệ đồng hồ nguyên tử độ xác cao · Khả xác định theo dõi vệ tinh cách xác · Cơng nghệ VLSI quang phổ rộng I Nguyên lý hoạt động GPS: 1.1 Hoạt động bản: Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần ngày theo quỹ đạo xác phát tín hiệu mang thông tin xuống Trái Đất Các máy thu GPS nhận thơng tin phép tính lượng giác tính xác vị trí người dùng Về chất, máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu phát từ vệ tinh với thời gian nhận tín hiệu thu Sai lệch thời gian cho biết máy thu GPS cách vệ tinh bao xa Rồi với khoảng cách đo từ thu đến vệ tinh, máy thu tính vị trí người dùng hiển thị lên đồ điện tử máy Máy thu GPS phải khóa với tín hiệu ba vệ tinh để tính vị trí hai chiều (kinh độ vĩ độ) để theo dõi chuyển động vệ tinh Với bốn hay nhiều số lượng vệ tinh diện tầm nhìn, máy thu có TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH thể tính vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ độ cao) Một vị trí người dùng tính máy thu GPS tính thêm thông tin khác, nh tốc độ, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, kho ảng cách tới điểm đến, thời gian Mặt Trời mọc, lặn nhiều thông tin khác 1.2 Hoạt động GPS bị ảnh hưởng yếu tố sau: - Khi vệ tinh gần nhau, chúng khiến việc xác định vị trí xác trở nên khó khăn - Vì tín hiệu radio từ vệ tinh xuyên qua tầng điện ly tầng đối lưu, tốc độ cần thiết để tín hiệu truyền tới thiết bị nhận bị chậm Hệ thống GPS có dự phịng điều cách tính thêm khoảng thời gian chậm trễ trung bình, khơng hồn tồn xác - Chướng ngại lớn dãy núi hay nhà cao tầng làm cho thông tin bị sai lệch - Giữa thiết bị nhận (nhất người dùng cá nhân) với vệ tinh (có thể khơng hồn tồn trùng khớp mặt thời gian, vệ tinh chạy lệch khỏi quỹ đạo II Độ xác GPS: Các máy thu GPS ngày xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song chúng Các máy thu 12 kênh song song (của Garmin) nhanh chóng bám sát vệ tinh vừa bật điện lên chúng trì chắn liên hệ này, chí tán rậm rạp thành phố với nhà cao tầng Tình trạng định khí nguồn gây sai số khác ảnh hưởng tới độ xác máy thu GPS Các máy thu GPS có độ xác trung bình vòng 15 mét Các máy thu với khả WAAS (Wide Area Augmentation System) tăng độ xác trung bình tới mét Khơng cần thêm thiết bị hay phí để có lợi điểm WAAS Người dùng có độ xác tốt với GPS Vi sai (Differential GPS, DGPS) sửa lỗi tín hiệu GPS để có độ xác khoảng đến mét Cục Phịng vệ Bờ biển Mỹ vận hành dịch vụ sửa lỗi Hệ thống bao gồm mạng đài thu tín hiệu GPS phát tín hiệu sửa lỗi máy phát hiệu chỉnh Để thu tín hiệu sửa lỗi, người TRẦN VĂN KHÁNH LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH nhiều dùng làm nhớ đặc dụng (SFR), vùng lại nhiều khơng dùng, có cơng dụng dự phịng tăng tính khả tin cho ic Phân 128 nhớ vùng dùng làm nhớ ghi đọc tùy ý Đây nhớ "sân khấu" dùng điều hành hoạt động ic, nhớ ghi đọc nhiều hoạt động ic linh động nhanh Cái đặc sắc ic 89C51 số nhớ, người ta tạo địa cho bit nhớ Vậy truy cập nhớ địa cịn truy cập bit nhớ địa bit Hình đây, vẽ lại vùng nhớ có cho bố trí bit nhớ Cách phân biệt việc truy cập địa bit địa (Vấn đề qui định rõ ràng, tùy theo tác vụ câu lệnh.) Một thí dụ: TRẦN VĂN KHÁNH 24 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH mov 00h, #10 ; Lệnh cho nạp trị thập phân 10 vào ghi 00h (tức r0) clr 00h ; Lệnh cho xóa bit 00h (hay đặt vào địa 00h), nhìn bảng thấy bit đầu nhớ 20h có địa bit 00h (Bạn xem hình) Trong câu lệnh trên, có địa 00h Nhưng dùng cho câu lệnh có tác vụ địa thanh, lệnh mov (move) Và dùng với câu lệnh có tác vụ bit địa bit, lệnh clr (clear bit) Để tiện dùng, người ta đặt tên cho nhớ bank0 là: r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, bank có địa tương ứng 00h, 01h, 02h, 03h, 04h, 05h, 06h, 07h Bạn cho dời vào bank1, bank2 hay bank3 set bit ghi trạng thái PSW với bit RS1, RS0 Nếu Bạn chọn: RS1 = RS0 = , có nghĩa r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7 nằm bank0 (mặc định) RS1 = RS0 = , có nghĩa r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7 cho nằm bank1 RS1 = RS0 = , có nghĩa r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7 cho nằm bank2 RS1 = RS0 = , có nghĩa r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7 cho nằm bank3 Trong r0, r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7 có r0, r1 cho Bạn truy cập địa gián tiếp hay với ký hiệu @r0, @r1 Bạn xem câu lệnh sau: mov r0, #20h ; Câu nạp trị 20h vào ghi r0 (r0 có địa mặc định 00h RAM) mov @r0, #20h ; Trong câu lệnh Bạn cho nạp trị 20h vào nhớ có địa 20h ( r0 có trị 20h, @r0 khơng phải địa 00h) Các khác r2, r3, r4, r5, r6, r7 khơng có tác vụ 2.5 Các ghi có chức đặc biệt - Các ghi nội 89c51 truy xuất ngầm định lệnh TRẦN VĂN KHÁNH 25 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH - Các ghi 89c51 định dạng phần RAM chip ghi có địa (ngoại trừ ghi đếm chương trình ghi lệnh ghi bị tác động trực tiếp) Cũng R0 đến R7, 8951 có 21 ghi có chức đặc biệt (SFR: Special Function Register) vùng RAM nội từ địa 80H đến FFH Chú ý: tất 128 địa từ 80H đến FFH khơng định nghĩa, có 21 ghi có chức đặc biệt định nghĩa sẵn địa - Ngoại trừ ghi A truy xuất ngầm nói, đa số ghi có chức đặc biệt SFR địa hóa bit byte Cờ Carry CY (Carry Flag): - Cờ nhớ có tác dụng kép Thơng thường dùng cho lệnh tốn học: C=1 phép tốn cộng có tràn phép trừ có mượn ngược lại C= phép tốn cộng khơng tràn phép trừ khơng có mượn Cờ Carry phụ AC (Auxiliary Carry Flag): Khi cộng giá trị BCD (Binary Code Decimal), cờ nhớ phụ AC set kết bit thấp nằm phạm vi điều khiển 0AH÷0FH Ngược lại AC= Cờ (Flag 0): Cờ (F0) bit cờ đa dụng dùng cho ứng dụng người dùng Những bit chọn bank ghi truy xuất: - RS1 RS0 định dãy ghi tích cực Chúng xóa sau reset hệ thống thay đổi phần mềm cần thiết - Tùy theo RS1, RS0 = 00, 01, 10, 11 chọn Bank tích cực tương ứng Bank 0, Bank1, Bank2, Bank3 RS1 RS0 BANK 0 0 1 TRẦN VĂN KHÁNH 26 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS 1 GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH Cờ tràn OV (Over Flag) : - Cờ tràn set sau hoạt động cộng trừ có tràn tốn học Khi số có dấu cộng trừ với nhau, phần mềm kiểm tra bit để xác định xem kết quảcó nằm tầm xác định khơng Khi số khơng có dấu cộng bit OV bỏ qua Các kết lớn +127 nhỏ – 128 bit OV = Bit Parity (P): - Bit tự động set hay Clear chu kỳ máy để lập Parity chẳn với ghi A Sự đếm bit ghi A cộng với bit Parity ln ln chẵn Ví dụ A chứa 10101101B bit P set lên để tổng sốbit A P tạo thành số chẵn - Bit Parity thường dùng kết hợp với thủ tục Port nối tiếp để tạo bit Parity trước phát kiểm tra bit Parity sau thu Thanh ghi B: Thanh ghi B địa F0H dùng với ghi A cho phép toán nhân chia Lệnh MUL AB ⇐sẽ nhận giá trị không dấu bit hai ghi A B, trả kết 16 bit A (byte cao) B (byte thấp) Lệnh DIV AB ⇐lấy A chia B, kết nguyên đặt vào A, số dư đặt vào B - Thanh ghi B dùng ghi đệm trung gian đa mục đích Nó bit định vị thông qua địa ch ỉtừ F0H÷F7H Con trỏ Ngăn xếp SP (Stack Pointer) : - Con trỏ ngăn xếp ghi bit địa 81H Nó chứa địa byte liệu hành đỉnh ngăn xếp Các lệnh ngăn xếp bao gồm lệnh cất liệu vào ngăn xếp (PUSH) lấy liệu khỏi Ngăn xếp (POP) Lệnh cất liệu vào ngăn xếp làm tăng SP trước ghi liệu lệnh lấy khỏi ngăn xếp làm giảm SP Ngăn xếp 8031/8051 giữ RAM nội giới hạn địa truy xuất địa gián tiếp, chúng 128 byte đầu 8951 - Để khởi động SP với ngăn xếp bắt đầu địa 60H, lệnh sau dùng: TRẦN VĂN KHÁNH 27 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH MOV SP , #5F - Với lệnh ngăn xếp 8951 chỉcó 32 byte địa cao RAM chip 7FH Sở dĩ giá trị5FH nạp vào SP SP tăng lên 60H trước cất byte liệu - Khi Reset 8951, SP sẽmang giá trị mặc định 07H liệu cất vào ô nhớ ngăn xếp có địa 08H Nếu phần mềm ứng dụng khơng khởi động SP giá trị bank ghi1 khơng dùng vùng RAM dùng làm ngăn xếp Ngăn xếp truy xuất trực tiếp lệnh PUSH POP để lưu trữ tạm thời lấy lại liệu, truy xuất ngầm lệnh gọi chương trình ( ACALL, LCALL) lệnh trở (RET, RETI) để lưu trữ giá trịcủa đếm chương trình bắt đầu thực chương trình Con trỏ liệu DPTR (Data Pointer): -Con trỏ liệu (DPTR) dùng để truy xuất nhớ ghi 16 bit địa chỉ82H (DPL: byte thấp) 83H (DPH: byte cao) Ba lệnh sau ghi 55H vào RAM địa chỉ1000H: MOV A , #55H MOV DPTR, #1000H MOV @DPTR, A - Lệnh dùng để nạp 55H vào ghi A Lệnh thứ hai dùng để nạp địa ô nhớ cần lưu giá trị55H vào trỏ liệu DPTR Lệnh thứ ba di chuyển nội dung ghi A (là 55H) vào ô nhớ RAM bên ngồi có địa chứa DPTR (là 1000H) Các ghi Port (Port Register): - Các Port 8951 bao gồm Port địa 80H, Port địa 90H, Port địa A0H, Port địa B0H Tất Port truy xuất bit nên thuận tiện khả giao tiếp Các ghi Timer (Timer Register): - 8951 có chứa hai định thời/ đếm 16 bit dùng cho việc định thời đếm kiện Timer địa 8AH (TLO: byte thấp ) 8CH (THO: byte cao) TRẦN VĂN KHÁNH 28 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH Timer địa 8BH (TL1: byte thấp) 8DH (TH1: byte cao) Việc khởi động timer SET Timer Mode (TMOD) địa 89H ghi điều khiển Timer (TCON) địa 88H Chỉ có TCON địa hóa bit Các ghi Port nối tiếp (Serial Port Register) : - 89c51 chứa Port nối tiếp cho việc trao đổi thông tin với thiết bị nối tiếp máy tính, modem giao tiếp nối tiếp với IC khác Một ghi đệm liệu nối tiếp (SBUF) địa 99H giữ hai liệu truyền liệu nhập Khi truyền liệu ghi lên SBUF, nhận liệu đọc SBUF Các mode vận khác lập trình qua ghi điều khiển Port nối tiếp (SCON) địa hóa bit địa 98H Các ghi ngắt (Interrupt Register): - 89c51 có cấu trúc nguồn ngắt, mức ưu tiên Các ngắt bị cấm sau bị reset hệ thống cho phép việc ghi ghi cho phép ngắt (IE) địa A8H Cả hai địa hóa bit Thanh ghi điều khiển nguồn PCON (Power Control Register): - Thanh ghi PCON khơng có bit định vị Nó địa 87H chứa nhiều bit điều khiển Thanh ghi PCON tóm tắt sau: Bit (SMOD) : Bit có tốc độ Baud mode 1, 2, Port nối tiếp set Bit 6, 5, : Khơng có địa Bit (GF1) : Bit cờ đa Bit (GF0) : Bit cờ đa Bit (PD) : Set để khởi động mode Power Down thoát để reset Bit (IDL) : Set để khởi động mode Idle thoát ngắt mạch reset Các bit điều khiển Power Down Idle có tác dụng tất IC họ MSC-51 thi hành biên dịch CMOS Bộ nhớ ngồi (external memory) : - 89c51 có khả mở rộng nhớ lên đến 64K byte nhớ chương trình 64k byte nhớ liệu ngồi Do dùng thêm RAM ROM cần - Khi dùng nhớ ngồi, Port khơng cịn chức I/O Nó kết hợp bus địa (A0-A7) bus liệu (D0-D7) với tín hiệu ALE để chốt TRẦN VĂN KHÁNH 29 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH byte bus địa bắt đầu chu kỳ nhớ Port cho byte cao bus địa Truy xuất nhớ mã (Accessing External Code Memory) : - Bộ nhớ chương trình bên ngồi nhớ ROM cho phép tín hiệu Những chuẩn ghép nối để ghép nối với máy tính cần phải dùng phần mềm để lập trình, giúp chuẩn ghép nối với máy tính Sau em xin giới thiệu phần mềm lập tình kết nối chuẩn ghép nối Keil c4 số câu lệnh chương trình mà keil thực VI Tìm hiểu Keil số câu lệnh lập trình Hướng dẫn sử dụng Keil cho lập tình 89c51 1.1 Cách cài đặt 1.2 Hướng dẫn sử dụng lập trình Keil c4 1.2.1 Cách tạo project Sau cài đặt Keil c4 , destop xuất icon phần mềm, mở lên tiến hành làm theo bước sau đâu: - Tạo project o Chọn menu Project chọn New Project TRẦN VĂN KHÁNH 30 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH o Chọn đường dẫn lưu Project, gõ tên Project vào khung File name, chọn save o Chọn đến chip cần lập trình, ví dụ chip 98c51 NXP, chọn ok TRẦN VĂN KHÁNH 31 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH o Màn hình xuất yes no chọn no o : TRẦN VĂN KHÁNH 32 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH Tạo file viết code Chọn menu File chọn New… o Thực add file viết code vừa tạo vào Project Chọn chuột phải vào Source Group chọn Add File to Group ‘Source Group 1’, chọn đến file Add TRẦN VĂN KHÁNH 33 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH Cấu hình để tạo file Hex, chọn menu Project chọn Option for Target ‘so1_1_tot_1.c’ o Màn hình sau xuất hiện, nhập tần số hoạt động thạch anh 11.0159 o Chọn tab Output click chọn Create HEX File, OK TRẦN VĂN KHÁNH 34 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH Thực viết code cho Project vào vùng soạn thảo tiến hành biên dịch chúng TRẦN VĂN KHÁNH 35 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH Chạy chương trình: ấn ctrl f5 chon bebug rùi chọn start/stop debug sesion Một số câu lệnh lập trình rs232 2.1 Đoạn code tính kinh độ TRẦN VĂN KHÁNH 36 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH 2.2 Đoạn code tính vĩ độ 2.3 Đoạn code chuyển đổi sang cpu2 2.4 Đoạn code chạy thử chương trình TRẦN VĂN KHÁNH 37 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN PHƯƠNG TIỆN SỬ DỤNG GPS GVHD: TS NGUYỄN ĐĂNG MINH 2.5 Đoạn code xử lý thơng tin Ngồi GPS giới cịn có hệ thống định vị khác đáng ý hai hệ thống định vị Bắc Đẩu Trung Quốc Glonass Nga TRẦN VĂN KHÁNH 38