BẢN THUYẾT MINH- ĐỒ ÁN ppt

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỔNG HỢP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN Tên đề tài: KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH Sinh viên thực hiện: Trương Văn Tiển MSSV: 071250510161 Lớp: 07Đ1 Giáo viên hướng dẫn: Cao Nguyễn Khoa Nam Ngày bảo vệ: 15/06/2010 Đồ án tổng hợp Điều khiển quạt máy tự động theo nhiệt độ Đà Nẵng tháng 06/2010 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 3 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN LỜI CẢM ƠN Đầu tiên nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Cao Nguyễn Khoa Nam đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài Xin cảm ơn các quý thầy cô khoa Điện và trong trường đã đóng góp những ý kiến qúy báu để đề tài của chúng em đạt được tiến độ như ngày hôm nay. Và không bao giờ quên công ơn mà quý thầy cô đã giảng dạy em trong suốt 3 năm học qua. Xin cảm ơn rất nhiều. Sinh viên thực hiện ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay khi khoa học công nghệ càng ngày càng phát triển thì việc ứng dụng khoa học công nghệ trong cuộc sống ngày càng trở nên phổ biến, nhất là trong lĩnh vực điên-điện tử - tin học. Các máy tính sẽ đảm nhiệm những nhiệm vụ điều khiển thay cho con người một cách chính xác và nhanh chóng. Trong thực tế, việc xếp hàng chờ giải quyết công việc ở các công sở hoặc bệnh viện, trường học luôn gây khó chịu và mất thời gian cho người cần giải quyết công việc lẫn người giải quyết công việc. Để cải thiện vấn đề này, hiện nay trên thế giới và trong nước đã có những hệ thống xếp hàng tự động, được điều khiển bằng máy tính hoặc các hệ thống tích hợp. Ở những nơi có lắp đặt hệ thống này việc xếp hàng đã trở nên có trật tự, đơn giản và nhanh chóng hơn, cải thiện môi trường làm việc và tiết kiệm được thời gian. Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng, nơi chúng em đang học tập, cũng không phải là một ngoại lệ, việc xếp hàng nộp hồ sơ nhập học hoặc nộp học phí cũng gây ra nhiều phiền toái và tốn thời gian. Với mục đích cải thiện điều này, nhóm quyết định chọn đề tài “Khảo sát và thiết kế hệ thống xếp hàng thông minh ” nhằm ứng dụng vào phòng tài vụ và phòng đào tạo của nhà trường. Nội dung dề tài nghiên cứu khoa học gồm hai phần chính: Phần 1 : Cơ sở lý thuyết Phần 2 : Thiết kế và thi công Trong quá trình thực, do kiến thức và tài liệu còn nhiều hạn chế nên sẻ không tránh được những thiếu sót, vậy kính mong quý thầy cô thông cảm và đóng góp cho chúng em nhiều ý kiến qúy báu cho hướng phát triển đề tài của chúng em.Chúng em xin cảm ơn. GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 4 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 5 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khảo sát vi điều khiển AT89C51 trong họ vi điều khiển 8051: 2.1.1 Giới thiệu tổng quan về AT89C51 2.1.1.1 Giới thiệu AT89C51 AT89C51 là một hệ vi tính 8 Bit đơn chip CMOS có hiệu suất cao, công suất nguồn tiêu thụ thấp và có 4 KB bộ nhớ Rom Flash xóa được /lập trình được. Chip này được sản xuất dựa vào công nghệ bộ nhớ không mất nội dung có độ tích hợp cao của Atmel. Nó cũng tương thích với tập lệnh và các chân ra của chuẩn công nghiệp MCS- 51. Flash trên chip cho phép bộ nhớ chương trình được lập trình lại trên hệ thống hoặc bằng bộ lập trình không mất nội dung qui ước. Bằng cách kết hợp một CPU 8 Bit với Flash trên một Chip đơn, ATMEL AT89C51 là một hệ vi tính 8-bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp có hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt đối với các ứng dụng điều khiển Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau: • 4 KB ROM • 2 bộ định thời (timer)/đếm 16 Bit • 128 Byte RAM . • 4 Port xuất /nhập (I/O port) 8 bit. • Mạch giao tiếp nối tiếp. • Không gian nhớ chương trình ngoài 64K • Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64K • Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng lẻ) • 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1 bit • Nhân/chia trong 4µs. • 32 đường xuất nhập. 2.1.1.2 Sơ đồ khối của AT89C51 Hình 1: Sơ đồ khối của AT89C51 CONTROL : điều khiển ngắt OTHER REGISTERS : các thanh ghi khác GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 6 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH 128 byte Ram : Ram 128 byte TIMER 2, 1, 0 : Bộ định thời 2, 1, 0 CPU : đơn vị điều khiển trung tâm OSCILLATOR : mạch dao động BUS CONTROL : điều khiển bus I/O PORTS : các port xuất/nhập SERIAL PORT : port nối tiếp Address/data : địa chỉ/dữ liệu 2.1.2 Khỏa sát sơ đồ chân AT89C51, chức năng từng chân 2.1.2.1 Sơ đồ chân AT89C51 Hình 2: Sơ đồ chân IC AT89C51 2.1.2.2 Chức năng các chân của AT89C51 AT89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ. Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của AT89C51. Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO. Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu. GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 7 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH Port 1: Port 1 là port IO trên các chân 1-8. Các chân được ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … có thề dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần. Port 1 không có chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Port 2: Port 2 là 1 port có tác dụng kép trên các chân 21- 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte địa chỉ cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3: Port 3 là port có tác dụng kép trên các chân 10-17. Khi không hoạt động xuất/nhập các chân của port này có nhiều chức năng: Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 RXT Ngõ vào dữ liệu nối tiếp. P3.1 TXD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp. P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 INT0\ INT1\ T0 T1 WR\ RD\ Ngõ vào ngắt cứng thứ 0. Ngõ vào ngắt cứng thư 1. Ngõ vào củaTIMER/COUNTER thứ 0. Ngõ vào củaTIMER/COUNTER thứ 1. Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài. Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. Chân cho phép bộ nhớ chương trình (Program store enable): là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nói đến chân (output enable) của Eprom cho phép đọc các byte lệnh. ở mức thấp trong thời gian Microcontroller AT89C51 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong AT89C51 để giải mã lệnh. Khi AT89C51 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1. Chân cho phép chốt địa chỉ ALE (Address Latch Enable): Khi AT89C51 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉ/địa chỉ đa hợp. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp bus địa chỉ và bus dữ liệu. Khi port 0 được sử dụng làm bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp, chân ALE xuất tín hiệu để chốt địa chỉ (byte thấp của địa chỉ 16 bit) và một thanh ghi ngoài trong suốt ½ đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó các chân port 0 sẽ xuất/nhập dữ liệu hợp lệ trong suốt ½ thứ hai của chu kỳ bộ nhớ. GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 8 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống. Chân ALE được dùng làm xung ngõ vào lập trình cho Eprom trong AT89C51.  Chân truy xuất ngoài (External Access) : - Tín hiệu vào ở chân 31 thường được mắt lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu ở mức 1, AT89C51 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte. Nếu ở mức 0, 89C51 sẽ thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng. Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho Eprom trong AT89C51. Chân RST (Reset): -Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của AT89C51. Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên cao ít nhất là 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống. Khi cấp điện mạch tự động Reset. Chân Reset hoạt động ở mức tích cực 1. Các chân XTAL1 và XTAL2: -Mạch dao động bên trong chip AT89C51 được ghép với thạch anh bên ngoài ở hai chân XTAL1 và XTAL2. Tần số thạch anh thường sử dụng cho AT89C51 là 11.0952Mhz. Chân Vcc (40): được nối lên nguồn 5V. 2.1.3 Hoạt động timer của AT89C51 2.1.3.1 Giới Thiệu: Các Timer của AT89C51 được truy xuất bởi việc dùng 6 thanh ghi chức năng đặc biệt như sau: SFR của bộ định thời Mục đích Địa chỉ Định địa chỉ bit TCON Điều khiển 88H CÓ TMOD Chọn chế độ 89H KHÔNG TL0 Byte thấp của Timer0 8AH KHÔNG TL1 Byte thấp của Timer1 8BH KHÔNG TH0 Byte cao của Timer0 8CH KHÔNG TH1 Byte cao của Timer1 8DH KHÔNG GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 9 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH 2.1.3.2 Thanh ghi mode timer TMOD (TIMER MODE REGISTER): Thanh ghi mode gồm hai nhóm 4 bit là: 4 bit thấp đặt mode hoạt động cho Timer 0 và 4 bit cao đặt mode hoạt động cho Timer 1. 8 bit của thanh ghi TMOD được tóm tắt như sau: Bit Name Bộ định thời Mô tả 7 GATE 1 Khi GATE = 1, Timer chỉ làm việc khi INTI\=1 6 C/T 1 Bit cho đếm sự kiện hay định thời C/T = 1 : Đếm sự kiện C/T = 0 : Định thời 5 M1 1 Bit chọn chế độ thứ nhất 4 M0 1 Bit chọn chế độ thứ hai 3 GATE 0 Bit điều khiển cổng cho Timer 0 2 C/T\ 0 Bit chọn Counter/Timer cho Timer 0 1 M1 0 Bit chọn chế độ thứ nhất 0 M0 0 Bit chọn chế độ thứ hai • Các chế độ định thời M1 M0 Chế độ Mô tả 0 0 0 Chế độ định thời 13-bit 0 1 1 Chế độ định thời 16-bit 1 0 2 Mode tự động nạp lại 8 bit 1 1 3 Chế độ định thời chia xẻ : Timer 0 : TL0 là Timer 8 bit được điều khiển bởi các bit chọn chế độ của Timer 0. TH0 tương tự nhưng được điều khiển bởi các bit chọn chế độ của Timer 1. Bộ định thời 1 : dừng, không hoạt động GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 10 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN [...]... Truyền tin nối tiếp không đồng bộ được sử dụng rộng rải truyền ký tự, còn truyền dữ liệu định hướng khối sử dụng phương pháp đồng bộ Ở phương pháp không đồng bộ, mổi ký tự được bố trí vào giữa bit khởi động và bít dừng Người ta gọi cách thức này là định khung Như vậy, đối với truyền tin không đồng bộ, đê định khung, dữ GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 17 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO... dạng: Song công hoàn toàn(còn gọi là song công) hay Bán song công tùy thuộc vào việc truyền dữ liệu có đồng thời hay không Nếu tại một thời đểm dữ liệu chỉ truyền một chiều thì được gọi là Bán song công Còn trường hợp dữ liệu được truyền cả hai chiều đồng thời thì gọi là Song công hoàn toàn Như vậy, ở chế độ song song hoàn toàn, để truyền được 2 chiều đồng thời thì cần 2 đường dữ liệu ,một đường để phát... TIỂN Trang 27 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG Phương pháp Không chặn Song song Chặn RC Độ ti cậy Tốc độ Thấp Cao Trung bình Cao Chất lượng tín hiệu Kém Tốt Hạn chế Tốt Tổn hao nguồn Thấp Cao Thấp Cao Bảng So sánh các phương pháp chặn đầu cuối Các điện trở phân cực nhằm mục đích giữ cho đường truyền luôn ở một trạng thái khi đường truyền rỗi Như trên sơ đồ, chân A được... nói số lệnh cơ bản của C thì không nhiều và khi lập trình cho VDK, chúng ta chi cần biết số lượng lệnh không nhiều Trong tài liệu này sử dụng phần mềm biên dịch Keil C 8.05 GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG Đầu tiên bạn phải làm quen với - Các kiểu toán tử ở C - Các kiểu dữ liệu - Cấu trúc cơ bản của một chương... tránh được sự xung đột đường truyền Khi thực hiện nhận, RTS được đưa xuống mức thấp nên chân 12 của Max 232 lên mức cao (+5V) Trong khi đó, chân 9 lại ở mức cao và chân 14 mang áp âm (do GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG chân 11 luôn ở mức cao), điều này làm Led D4 và cả Led D5 bị phân cực ngược nên không sáng... m) GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG 2.2.2.1.1Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 Chiều dài cable cực đại 15m Tốc độ dữ liệu cực đại 20 Kbps Điện áp ngõ ra cực đại ± 25V Trở kháng tải 3K đến 7K Điện áp ngõ vào ± 15V Độ nhạy ngõ vào ± 3V Trở kháng ngõ vào 3K đến 7K cổng nối tiếp là:1200 bps, 4800 bps, 9600... liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps, 9600 bps và 19200 bps 2.2.2.1.3 Truyền thông 2 nút Các sơ đồ khi kết nối dùng cổng nối tiếp: GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG Hình 7: Sơ đồ kết nối đơn giản trong truyền thông nối tiếp Khi thực hiện kết nối như trên, quá trình truyền phải bảo đảm tốc độ... TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 33 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG việc phát triển nhanh các ứng dụng(RAD – Rapid Application Development) Ta có thể đưa mã lệnh của Pascal vào Delphi dể dàng mà môi trường Pascal thì rất thông dụng ,phong phú và có thể đưa vào ứng dụng trong kỷ thuật là rất tiện lợi GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO... phục vụ cho truyền dữ liệu nối tiếp Những IC này dùng làm các bộ thu phát không đồng bộ tổng hợp UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter) và các bộ thu phát đồng – dị bộ tổng hợp USART (Universal Synchronous-Asynchronous Receiver Transmitter).Bộ điều khiển 8051 được xây dựng sẵn một bộ UART 2.2.1.1 Truyền dữ liệu bán song cong và song công hoàn toàn Nếu trong quá trình truyền ,dữ liệu vừa có... dữ liệu song song của máy in và ổ đĩa cứng Phương pháp này cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cao nhờ dùng nhiều dây dẫn để truyền dữ liệu đồng thời,nhưng khoảng cách truyền thì bị hạn chế.Để truyền dữ GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP MINH KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG liệu đi xa thì sử dụng phương pháp truyền nối tiếp.Phương pháp này truyền . hướng dẫn: Cao Nguyễn Khoa Nam Ngày bảo vệ: 15/06/2010 Đồ án tổng hợp Điều khiển quạt máy tự động theo nhiệt độ Đà Nẵng tháng 06/2010 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG. nhập. 2.1.1.2 Sơ đồ khối của AT89C51 Hình 1: Sơ đồ khối của AT89C51 CONTROL : điều khiển ngắt OTHER REGISTERS : các thanh ghi khác GVHD: CAO NGHUYỂN KHOA NAM Trang 6 SVTH : TRƯƠNG VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT. VĂN TIỂN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XẾP HÀNG THÔNG MINH Hình 4: Các chế độ thu phát dữ liệu Truyền tin nối tiếp có hai phương pháp :đồng bộ và dị bộ .Phương pháp đồng bộ