đồ án đồng hồ thời gian thực

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN: VI XỬ LÝ Đề tài: ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC GVHD : Nguyễn Tất Bảo Thiện LỚP : ĐH ĐT6LTA SVTH :Tạ Tấn Vàng Nguyễn Tấn Vinh Nguyễn Mạnh Tú PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU VỀ 8051, DS12887, 74154 VÀ LED 7 ĐOẠN I. VÀI ĐIỂM CƠ BẢN VỀ 8051: • 8051 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Intel sản xuất. IC này có đặc điểm như sau: • 4k byte ROM,128 byte RAM • 4 Port I/O 8 bit. • 2 bộ đếm/ định thời 16 bit. • Giao tiếp nối tiếp. • 64k byte không gian bộ nhớ chương trình mở rộng. • 64k byte không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng. • Một bộ xử lý luận lý (thao tác trên các bít đơn). • 210 bit được địa chỉ hóa. • Bộ nhân / chia 4µs. Sơ đồ chân của chip 8051 II. IC ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC DS12887: 1. Khảo sát sơ đồ chân của DS12887: • AD0-AD7 – Bus đa hợp địa chỉ/ dữ liệu • NC – Bỏ trống • MOT - Lựa chọn loại bus • CS – Ngõ vào lựa chọn RT C • AS – Chốt địa chỉ • R/W – Ngõ vào đọc/ghi • DS – Chốt dữ liệu • RESET\ - Ngõ vàoReset • IRQ\ - Ngõ ra yêu cầu ngắt • SQW – Ngõ ra sóng vuông • VCC – Nguồn cung cấp +5 Volt • GND – Mass Hình dạng thực tế DS12887 2. Cấu trúc bên trong Real Time Clock DS12C887: a. Sơ đồ địa chỉ của Real Time Clock: • Sơ đồ địa chỉ bao gồm 113 bytes RAM thông dụng, 11 bytes RAM mà thành phần bao gồm đồng hồ thời gian thực, lịch, dữ liệu báo giờ và 4 bytes được sử dụng cho việc điều khiển và thông báo tình trạng. Tất cả 128 bytes có thể được ghi hoặc đọc trực tiếp trừ những trường hợp sau : • 1. Thanh ghi C and D là hai thanh ghi chỉ đọc. • 2. Bit thứ 7 của thanh ghi A là bit chỉ đọc. • 3. Bit cao của byte thứ 2 là bit chỉ đọc. b. Các thanh ghi điều: DS12C887 có 4 thanh ghi điều khiển được sử dụng vào mọi lúc kể cả trong quá trình cập nhật. MSB LSB BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 UIP DV2 DV1 DV0 RS3 RS2 RS1 RS0 Thanh ghi B: MSB LSB BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 SET PIE AIE UIE SQWE DM 24/12 DSE MSB LSB BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 IRQF PF AF UF 0 0 0 0 Thanh ghi A: Thanh ghi C: Thanh ghi D: MSB LSB BIT 7 BIT 6 BIT 5 BIT 4 BIT 3 BIT 2 BIT 1 BIT 0 VRT 0 0 0 0 0 0 0 III. IC 74154: • Đây là IC có chức năng phân kênh, nó gồm có 22 ngõ vào, cho ra 24 ngõ ra. Chúng ta dùng nó để mở rộng port xuất cho vi xử lý. Căn bản gồm có chân ngõ vào A(23),B(22),C(21),D(20) là các chân để chọn ngõ ra tương ứng với các ngõ ra tích cực mức thấp là các chân Y0(1), Y1(2), Y2(3), Y3(4), Y4(5), Y5(6), Y6(7), Y7(8), Y8(9), Y9(10),Y10(11), Y11(13), Y12(14),Y13(15), Y14(16), Y15(17). Cho phép IC hoạt động G1(18), G2(19). Sơ đồ chân của IC 74154 Bảng chức năng Hình dạng thực tế 74154 IV. LED 7 ĐOẠN: Led 7 đoạn là loại đèn tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, được sử dụng rộng rãi trong đời sống. Ở đây, led 7 đoạn được dùng để hiện thị các giá trị của thời gian và lịch rất tiện lợi và hiệu quả cao. U 1 5 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P Hình dạng thực tế Led 7 đoạn Sơ đồ chân Led 7 đoạn PHẦN HAI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG I. Thiết kế phần cứng: 1. Sơ đồ khối: KHỐI VI XỬ LÝ KHỐI MỞ RỘNG VÀ HIỆN THỊ LED 7 ĐOẠN 2. Nhiệm vụ của các khối: a. Khối vi xử lý: Khối vi xử lý bao gồm IC vi xử lý 89C51 có công dụng để chạy chương trình giao tiếp xuất nhập qua các port, IC thời gian DS12887 để tạo thời gian thực. Khối vi xử lý được kết nối 3 port để điều khiển quét các led 7 đoạn và để giao tiếp với RTC(DS12887). Sơ đồ nguyên lý mạch: S W 4 D 1 L E D C 3 U 1 7 8 0 5 1 2 9 3 0 4 0 3 1 1 9 1 8 9 3 9 3 8 3 7 3 6 3 5 3 4 3 3 3 2 1 2 3 4 5 6 7 8 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 P S E N A L E V C C E A X 1 X 2 R S T P 0 . 0 / A D 0 P 0 . 1 / A D 1 P 0 . 2 / A D 2 P 0 . 3 / A D 3 P 0 . 4 / A D 4 P 0 . 5 / A D 5 P 0 . 6 / A D 6 P 0 . 7 / A D 7 P 1 . 0 P 1 . 1 P 1 . 2 P 1 . 3 P 1 . 4 P 1 . 5 P 1 . 6 P 1 . 7 P 2 . 0 / A 8 P 2 . 1 / A 9 P 2 . 2 / A 1 0 P 2 . 3 / A 1 1 P 2 . 4 / A 1 2 P 2 . 5 / A 1 3 P 2 . 6 / A 1 4 P 2 . 7 / A 1 5 P 3 . 0 / R X D P 3 . 1 / T X D P 3 . 2 / I N T 0 P 3 . 3 / I N T 1 P 3 . 4 / T 0 P 3 . 5 / T 1 P 3 . 6 / W R P 3 . 7 / R D S W 3 R 2 3 U 1 8 D S 1 2 8 8 7 1 9 2 3 2 41 2 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 4 1 7 1 1 8 1 5 1 3 I R Q S Q W V C CG N D A D 0 A D 1 A D 2 A D 3 A D 4 A D 5 A D 6 A D 7 A S D S M O T R S T R / W C S S W 2 J 8 C O N 8 1 2 3 4 5 6 7 8 S W 6 C 5 R 2 4 R E S I S T O R S I P 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 R 1 9 R R 2 0 R Y 1 1 2 . 0 0 0 K H z C 4 R 1 7 R C 1 C C 2 R 1 8 R J 7 C O N 8 1 2 3 4 5 6 7 8 V C C R 2 1 R R 1 6 R S W 1 R 2 2 R b. Khối mở rộng và hiện thị: • Khối này gồm IC 74154 được sử dụng để phân kênh và led 7 đoạn để cho hiện thị lịch và thời gian. • Sơ đồ nguyên lý mạch: R 1 5 R D 4 D 0 D 4 J 5 C O N 5 1 2 3 4 5 D 6 D 4 D 5 D 7 D 7 Q 1 A 1 0 1 5 U 1 4 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 4 R 8 R C 1 2 C 1 3 C 0 C 8 R 1 3 R D 6 Q 8 A 1 0 1 5 D 2 D 0 D 5 C 2 D 5 D 1 Q 1 1 A 1 0 1 5 D 7 D 2 D 2 D 6 Q 9 A 1 0 1 5 D 1 R 5 R Q 1 2 A 1 0 1 5 D 5 D 0 D 4 D 1 D 1 D 5 R 6 R D 3 D 5 D 1 D 3 D 6 D 6 U 1 0 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 3 C 4 U 7 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 3 D 2 D 6 D 5 D 2 D 1 D 5 D 6 D 4 D 3 D 2 U 1 5 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P U 6 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P C 2 D 7 C 1 2 D 7 D 4 D 7 U 1 3 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 2 D 5 D 5 D 1 D 6 D 1 C 1 0 Q 1 4 A 1 0 1 5 U 9 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 4 C 1 4 D 1 D 1 D 0 D 7 D 6 D 5 C 1 D 3 U 2 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P Q 1 3 A 1 0 1 5 D 2 Q 6 A 1 0 1 5 C 1 0 D 7 D 7 D 7 D 4 D 3 D 7 D 2 D 3 D 6 D 1 D 0 D 4 D 5 D 3 U 5 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 3 C 7 C 8 C 3 D 4 D 2 D 6 D 2 D 0 D 5 Q 2 A 1 0 1 5 D 0 C 3 D 0 U 8 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 3 R 3 R C 1 5 D 0 D 4 D 0 D 1 C 1 3 D 4 Q 1 5 A 1 0 1 5 R 7 R D 5 C 1 R 9 R D 1 C 9 D 1 D 4 D 6 C 7 R 1 2 R Q 5 A 1 0 1 5 R 1 0 R C 6 D 7 C 6 D 7 D 5 D 4 Q 3 A 1 0 1 5 D 3 D 3 D 6 D 1 D 0 J 2 C O N 8 1 2 3 4 5 6 7 8 C 4 D 6 Q 7 A 1 0 1 5 Q 4 A 1 0 1 5 R 1 4 R D 0 D 0 J 6 C O N 2 1 2 D 2 D 2 U 1 6 7 4 1 5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 2 3 2 2 2 1 2 0 1 8 1 9 Y 0 Y 1 Y 2 Y 3 Y 4 Y 5 Y 6 Y 7 Y 8 Y 9 Y 1 0 Y 1 1 Y 1 2 Y 1 3 Y 1 4 Y 1 5 A B C D G 1 G 2 D 2 D 4 D 5 R 2 R U 4 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P C 5 D 2 D 6 D 0 D 1 D 7 U 1 1 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P D 0 D 6 C 5 V C C _ A R R O W R 1 R R 1 1 R C 9 D 3 C 1 1 D 3 D 0 C 1 1 U 3 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P Q 1 0 A 1 0 1 5 V C C _ A R R O W C 0 D 7 D 3 D 7 D 2 C 1 4 U 1 2 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P U 1 l e d 7 d o a n 7 6 4 2 1 9 1 0 3 8 5 A B C D E F G V C C V C C D P R 4 R [...]...BEGIN II Thiết kế phần mềm: • Giải thích về chương trình: • Sơ lượt về lưu đồ: Nạp các giá trị khởi tạo cho các ô nhớ thời gian và lịch.40H=59(giây),41H=59(phút),42H=23(giờ),43H=(thứ), 44H=01(ngày),45H=01(tháng),46H=09(năm) Goi ctc kdrtc( chuong trình khởi động RTC DS1287) Gọi ctc drtc( chương trình đọc các giá trị thời gian, lịch và dữ liệu từ RTC) Mov A,48H( chuyển nội dung ô nhớ mặc định là RTC... RTC) Gọi CTC DRTC ( chương trình con đọc dữ liệu từ RTC) Gọi CTC QUETLED(chương trình con hiển thị các giá trị thời gian và lịch) No P3.4=0, kiểm tra có phím chỉnh cài đặt giờ không? Yes Gọi CTC SETUPTIME (gọi chương trình con cài đặt lại giờ cho RTC) END Begin(chương trình con cài đặt thời gian và lịch) Nhảy tại chỗ, chờ cho đến khi nào nhả phím nhấn thì thôi P3.4=1 P3.4=0 Gọi CTC SETPHUT (chương trình... Gọi CTC QUETPHUT No R7=0 SETUP=0 Yes Yes RET No GHI_RTC Cất nội dung các thanh ghi 00h, 01h, ACC R0=00H,R1=40H, MovA,@R1, chuyển gián tiếp nội dung ô nhớ dữ liệu vào A Movx @R0,A, ghi nội dung dữ liệu vào RAM ngoài INC R0, tăng gián tiếp địa chỉ RAM ngoài INC R1, tăng gián tiếp địa chỉ ô nhớ chứa dữ liệu R0=09H, kiểm tra đã lấy đủ dữ liệu chưa Yes Trả lại nội dung cho 00H, 01H, ACC RET No THE END ... nội dung từ RAM ngoai Mov R0,#0AH, chọn thanh ghi A trong RTC Mov @R1,A, chuyển nội dung A vào ô nhớ dữ liệu Movx @R0,A, Ghi vào RTC Mov A,#0EH, chọn chế độ cho RTC INC R0, tăng gián tiếp địa chỉ RAM ngoài INC R1, tăng gián tiếp địa chỉ ô nhớ chứa dữ liệu Mov R0,#0BH, chọn thanh ghi A trong RTC R0=09H, kiểm tra đã lấy đủ dữ liệu chưa Movx @R0,A, Ghi vào RTC Yes Trả lại nội dung cho 00H, 01H, ACC RET . CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN: VI XỬ LÝ Đề tài: ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC GVHD : Nguyễn Tất Bảo Thiện LỚP : ĐH ĐT6LTA SVTH :Tạ Tấn Vàng Nguyễn. đơn). • 210 bit được địa chỉ hóa. • Bộ nhân / chia 4µs. Sơ đồ chân của chip 8051 II. IC ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC DS12887: 1. Khảo sát sơ đồ chân của DS12887: • AD0-AD7 – Bus đa hợp địa chỉ/ dữ. Clock: • Sơ đồ địa chỉ bao gồm 113 bytes RAM thông dụng, 11 bytes RAM mà thành phần bao gồm đồng hồ thời gian thực, lịch, dữ liệu báo giờ và 4 bytes được sử dụng cho việc điều khiển và thông báo