Vi Mạch MCS 51 - Ứng Dụng Thực Tế part 6 doc

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi điều khiển. Giáo trình thực hành vi xử lý. 46 Biên soạn: Phạm Quang Trí 1.2.24 Khối mở rộng bus: • Sơ đồ nguyên lý: J131 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 J123 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 J130 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 SW32 SWITCH SW30 SWITCH J133 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 J132 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 J126 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 J134 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 23. KHOÁI MÔÛ ROÄNG SW29 SWITCH J125 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 SW28 SWITCH J129 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 SW31 SWITCH J124 BUS 1 2 3 4 5 6 7 8 • Sơ đồ bố trí linh kiện: • Giới thiệu chung: Trên thực tế, mỗi port của vi điều khiển có thể cùng lúc điều khiển nhiều thiết bị. Chính vì mục đích này mà trên mô hình thí nghiệm này đã được thiết kế sẵn khối mở rộng để có thể tăng thêm số lượng thiết bị ngoại vi được nối vào cùng một port điều khiển. Trong khối mở rộng gồm 5 bộ chuyển đổi mở rộng 8 bit độc lập nhau (SW28, SW29, SW30, SW31, SW32). Các bộ chuyển đổi mở rộng này có nhiệm vụ liên kết hai cặp đầu nối của nó (J123-J124, J125-J126, J129-J130, J131-J132, J133-J134) lại với nhau theo từng bit một (khi công tắc tương ứng ở vị trí ON). • Ứng dụng: Được sử dụng để mở rộng, nâng cao khả năng kết nối các port xuất nhập của chip vi điều khiển đến cùng một lúc nhiều thiết bị ngoại vi hơn. TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP T T À À I I L L I I Ệ Ệ U U H H Ư Ư Ớ Ớ N N G G D D Ẫ Ẫ N N T T H H Í Í N N G G H H I I Ệ Ệ M M - - T T H H Ự Ự C C H H À À N N H H Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 48 Biên soạn: Phạm Quang Trí 2.1 Giới thiệu: Phần mềm MCU Program Loader kết hợp với khối lập trình vi điều khiển trên mô hình thí nghiệm tạo thành một thiết bị lập trình vi điều khiển họ 89 của hãng Atmel. Thiết bị lập trình vi điều khiển này hỗ trợ cho các vi mạch sau: Flash (Kbytes) EEPROM RAM (Bytes) I/O Pins AT89C51 4 128 32 AT89LV51 4 128 32 AT89C52 8 256 32 AT89LV52 8 256 32 AT8C55 20 256 32 AT89LV55 20 256 32 AT89C55WD 20 256 32 AT89S51 4 128 32 AT89LS51 4 128 32 AT89S52 8 256 32 AT89LS52 8 256 32 AT89S53 12 256 32 AT89LS53 12 256 32 AT89S8252 8 2 KB 256 32 AT89LS8252 8 2 KB 256 32 AT89C1051 1 128 15 AT89C2051 2 128 15 AT89C4051 4 128 15 Thiết bị lập trình này bao gồm một hệ thống phần cứng và phần mềm thông minh. Đơn giản, dễ sử dụng và hiệu suất cao đó là những đặc điểm nổi bật của thiết bị lập trình này. Nó có khả năng lập trình (Progam), đọc (Read) và kiểm tra mã dữ liệu (Verify Code Data), chống đọc dữ liệu (Write Lock Bits), xoá (Erase) và kiểm tra khoảng trống (Blank Check).Phần cứng (khối lập trình vi điều khiển trên mô hình thí nghiệm) được tạo thành từ một vi điều khiển thông minh mà nó có khả năng hiểu được giao thức truyền nhận dữ liệu với máy tính thông qua port nối tiếp. Trên máy tính, phần mềm MCU Program Loader có khả năng nhận dạng phần cứng và nhận dạng vi mạch vi điều khiển được đưa vào thiết bị. Phần mềm sẽ thực hiện việc truyền dữ liệu từ máy tính sang vi điều khiển cần lập trình hoặc đọc dữ liệu trên vi điều khiển đã được lập trình trở về máy tính. Định dạng dữ liệu sử dụng ở đây phải là tập tin dạng HEX của Intel. Ngoài ra, phần mềm còn hỗ trợ việc chống đọc dữ liệu từ vi điều khiển đã được lập trình (Lock bit). Các thông số kỹ thuật: • Hỗ trợ lập trình các vi điều khiển họ 89 của hãng Atmel. • Tự động nhận dạng phần cứng được kết nối và các thiết bị. • So sánh dữ liệu và kiểm tra lỗi. • Khoá các chương trình trên vi mạch sau khi lập trình. • Tự động xoá trước khi ghi dữ liệu mới và tự động kiểm tra dữ liệu sau khi ghi xong. • Chuẩn giao tiếp: RS232 • Tốc độ truyền dữ liệu: 9600 bps, 8 bits, no parity, 1 stop, no flow control. • Định dạng tập tin dữ liệu: Intel 8 bit HEX. • Hệ điều hành làm việc: Windows 95, 98, Me, 2000, NT, XP. Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 49 Biên soạn: Phạm Quang Trí 2.2 Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader V2.0: Sử dụng phần mềm tương thích để soạn thảo chương trình điều khiển mong muốn cho vi điều khiển. Sau khi đã soạn thảo xong và kiểm tra hoàn chỉnh chương trình điều khiển, bạn cần phải biên dịch chương trình này sang ngôn ngữ máy ở dạng tập tin Intel 8 bit HEX và lưu vào trong máy tính. Các bước thao tác để tải một chương trình điều khiển từ máy tính sang chip vi điều khiển bằng cách sử dụng phần mềm MCU Program Loader V2.0. • Bước 1: Kết nối cáp RS232 giữa cổng COM của máy tính với cổng COM trên khối lập trình vi điều khiển của mô hình thí nghiệm. Nếu máy tính có nhiều cổng COM thì kết nối với cổng nào cũng được vì phần mềm sẽ tự nhận dạng cổng COM sử dụng. • Bước 2: Gắn chip vi điều khiển cần lập trình vào trong socket tương ứng. Lưu ý rằng: o Chúng ta chỉ gắn một loại vi điều khiển vào trong socket tương ứng mà thôi (hoặc loại vi điều khiển 40 chân hoặc loại vi điều khiển 20 chân). Không được gắn cùng lúc hai loại vi điều khiển vào cả hai socket vì như thế thiết bị sẽ không hoạt động được. o Chân số 1 của chip vi điều khiển phải được gắn sao cho nằm tại vị trí gần cần gạt của socket. o Gạt cần xuống để khoá chặt chip vào mạch. Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 50 Biên soạn: Phạm Quang Trí • Bước 3: Bật các công tắc nguồn trên mô hình để cấp nguồn cho khối lập trình vi điều khiển. Sau đó nhấp đúp chuột vào biểu tượng ProLoad2 để khởi động phần mềm MCU Program Loader V2.0. Giao diện làm việc của phần mềm sẽ được hiện lên như hình minh họa dưới đây. Lưu ý rằng: o Trường hợp lỗi không kết nối thiết bị (hình minh họa bên trái) hoặc lỗi không nhận dạng chip (hình minh họa bên phải), giao diện làm việc sẽ như sau: o Khi xuất hiện các trường hợp lỗi đó ta cần kiểm tra lại: nguồn cấp cho thiết bị, cáp kết nối RS232, chip còn tốt hay đã hỏng, gắn chip vào mạch có đúng chiều hay không, gắn hai chip vào hai socket cùng lúc phải không (chỉ được phép gắn một chip vào một socket bất kỳ mà thôi). Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 51 Biên soạn: Phạm Quang Trí • Bước 4: Tiến hành nạp chương trình từ máy tính vào bộ nhớ của chip hoặc đọc dữ liệu từ bộ nhớ của chip vào trong máy tính. o Trường hợp nạp chương trình cho chip:  Nếu bạn muốn khóa không cho người khác đọc chương trình mà mình đã nạp trong chip. Bạn đánh dấu chọn vào hộp chọn Set lock bytes after writing. Ngược lại thì bạn không đánh dấu chọn vào hộp chọn này.  Nhấp chuột vào nút Send. Một hộp thoại sẽ hiện lên để bạn chọn tập tin chương trình cần nạp cho vi điều khiển. Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 52 Biên soạn: Phạm Quang Trí  Chọn tập tin chương trình cần thiết, sau đó nhấn vào nút Open. Phần mềm sẽ tiến hành xóa dữ liệu cũ có trên chip, nhận dạng lại thiết bị và tiến hành nạp dữ liệu vào chip.  Quá trình nạp hoàn tất khi xuất hiện thông báo Write Successful trên giao diện làm việc của phần mềm. Lưu ý rằng: Số lượng byte bộ nhớ đã sử dụng mà phần mềm thông báo sau khi đã nạp chip xong có thể không bằng (nhưng phải là nhỏ hơn) với số lượng byte của tập tin chương trình ngoài thực tế. Lý do là phần mềm chỉ kiểm tra bộ nhớ của chip sau khi đã nạp xong và kết luận là byte đã sử dụng khi giá trị của byte đó khác FFH mà thôi, còn nếu giá trị của byte đó bằng FFH thì phần mềm coi như là byte chưa được sử dụng. Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 53 Biên soạn: Phạm Quang Trí o Trường hợp đọc chương trình trong chip:  Nhấp chuột vào nút Read. Một hộp thoại sẽ hiện lên để bạn nhập vào tên tập tin chương trình mà tại đó bạn muốn lưu chương trình đọc được từ trong vi điều khiển.  Bạn cần phải nhập tên tập tin vào mục File name, sau đó nhấp chuột vào nút Save để tiếp tục quá trình xử lý. Phần mềm sẽ tiến hành đọc chương trình trong vi điều khiển và lưu vào máy tính tại nơi mà bạn đã xác định ở trên. Chương 2: Hướng dẫn sử dụng phần mềm MCU Program Loader. Giáo trình thực hành vi xử lý. 54 Biên soạn: Phạm Quang Trí  Quá trình đọc chương trình hoàn tất khi xuất hiện thông báo File Saved trên giao diện làm việc của phần mềm. • Bước 5: Sau khi hoàn tất quá trình nạp (hoặc đọc chương trình) từ máy tính sang vi điều khiển (hoặc từ vi điều khiển sang máy tính), bạn tắt các công tắc nguồn trên mô hình để ngưng cấp nguồn cho khối lập trình vi điều khiển và tháo chip ra khỏi bộ nạp. Tiến hành theo đúng trình tự đã hướng dẫn bên trên bạn sẽ hoàn tất một cách rất dễ dàng việc nạp chương trình (hoặc đọc chương trình) cho chip vi điều khiển. Bạn cần phải chú ý đến các điểm rất quan trọng là: • Luôn luôn phải tắt nguồn cung cấp cho thiết bị nạp trước khi tiến hành tháo/gắn chip vi điều khiển vào socket nhằm tránh gây hỏng chip vi điều khiển này. • Số lượng byte bộ nhớ đã sử dụng mà phần mềm thông báo sau khi đã nạp chip xong có thể không bằng (nhưng phải là nhỏ hơn) với số lượng byte của tập tin chương trình ngoài thực tế (là số byte mà bạn thấy trong quá trình phần mềm nạp chương trình cho vi điều khiển). . cặp đầu nối của nó (J123-J124, J125-J1 26, J129-J130, J131-J132, J133-J134) lại với nhau theo từng bit một (khi công tắc tương ứng ở vị trí ON). • Ứng dụng: Được sử dụng để mở rộng, nâng. AT89C51 4 128 32 AT89LV51 4 128 32 AT89C52 8 2 56 32 AT89LV52 8 2 56 32 AT8C55 20 2 56 32 AT89LV55 20 2 56 32 AT89C55WD 20 2 56 32 AT89S51 4 128 32 AT89LS51 4 128 32 AT89S52 8 2 56. 2 56 32 AT89LS52 8 2 56 32 AT89S53 12 2 56 32 AT89LS53 12 2 56 32 AT89S8252 8 2 KB 2 56 32 AT89LS8252 8 2 KB 2 56 32 AT89C1 051 1 128 15 AT89C2 051 2 128 15 AT89C4 051 4 128 15 Thiết bị