đề tài thiết kế mạch vi điều khiển đếm sản phẩm

Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m PHẦN I LÝ THUYẾT CHƯƠNG I DẪN NHẬP I. ĐẶT VẤN ĐỀ: Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử màtrong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lónh vực khoa học kỹ thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin…. do đó chúng ta phải nắm bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng. Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy và tham quan các doanh nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình sản xuất. Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động. Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng nhân công. Từ những điều đã được thấy đó và khả năng của chúng em, chúng em muốn làm một điều gì nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính xác cao. Nên chúng em quyết đònh thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế và nó thật sự rất có ý nghóa đối với chúng em vì đã làm được một phần nhỏ đóng góp cho xã hội. Để làm được mạch này cần thiết kế được hai phần chính là: bộ phận cảm biến và bộ phận đếm. * Bộ phận cảm biến: gồm phần phát và phần thu. Thông thường người ta sử dụng phần phát là led hồng ngoại để phát ra ánh sáng hồng ngoại mục đích để chống nhiễu so với các loại ánh sáng khác, còn phần thu là transistor quang để thu ánh sáng hồng ngoại. * Bộ phận đếm có nhiều phương pháp thực thi đó la:ø -Lắp mạch dùng kỹ thuật số với các IC đếm, chốt, so sánh ghép lại -Lắp mạch dùng kỹ thuật vi xử lí -Lắp mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển II. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ: 1. Với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời có: Các ưu điểm sau: -Cho phép tăng hiệu suất lao động -Đảm bảo độ chính xác cao -Tần số đáp ứng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao -Khoảng cách đặt phần phát và phần thu xa nhau cho phép đếm những sản phẩm lớn. -Tổn hao công suất bé, mạch có thể sử dụng pin hoặc accu -Khả năng đếm rộng -Giá thành hạ -Mạch đơn giản dễ thực hiện Với việc sử dụng kỹ thuật số khó có thể đáp ứng được việc thay đổi số đếm. Muốn thay đổi một yêu cầu nào đó của mạch thì buộc lòng phải thay đổi phần cứng.Do đó mỗi lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kém về kinh tế mà nhiều khi yêu cầu đó không thực hiện được bằng phương pháp này. Với sự phát triển mạnh của nghành kỹ thuật số đặc biệt là cho ra đời các họ vi xử lí và vi điều khiển rất đa chức năng do đó việc dùng kỹ thuật vi xử lí, kỹ thuật vi điều khiển đã giải quyết những bế tắc và kinh tế hơn mà phương pháp dùng IC rời kết nối lại không thực hiện được. Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m 2. Với mạch đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi xử lí: Ngoài những ưu điểm như đã liệt kê trong phương pháp dùng IC rời thì mạch đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi xử lí còn có những ưu điểm sau: -Mạch có thể thay đổi số đếm một cách linh hoạt bằng việc thay đổi phần mềm, trong khi đó phần cứng không cần thay đổi mà mạch dùng IC rời không thể thực hiện được mà nếu có thể thực hiện được thì cũng cứng nhắc mà người công nhân cũng khó tiếp cận, dễ nhầm. - Số linh kiện sử dụng trong mạch ít hơn. -Mạch đơn giản hơn so với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời và có phần cài đặt số đếm ban đầu -Mạch có thể lưu lại số liệu của các ca sản xuất -Mạch có thể điều khiển đếm được nhiều dây chuyền sản xuất cùng lúc bằng phần mềm -Mạch cũng có thể kết nối giao tiếp được với máy tính thích hợp cho những người quản lí tại phòng kỹ thuật nắm bắt được tình hình sản xuất qua màn hình của máy vi tính. Nhưng trong thiết kế người ta thường chọn phương pháp tối ưu nhưng kinh tế do đó chúng em chọn phương pháp đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển 3. Phương pháp đếm sản phẩm dùng vi điều khiển: Ngoài những ưu điểm có được của hai phương pháp trên, phương pháp này còn có những ưu điểm : -Trong mạch có thể sử dụng ngay bộ nhớ trong đối với những chương trình có quy mô nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lí không thực hiện được. -Nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí cũng giao tiếp được với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI: Trong đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm xung. Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bò để cảm nhận sản phẩm, thiết bò này gọi là cảm biến. Khi một sản phẩm đi qua cảm biến sẽ nhận và tạo ra một xung điện đưa về khối xử lí để tăng dần số đếm. Tại một thời điểm tức thời, để xác đònh được số đếm cần phải có bộ phận hiển thò. Tuy nhiên mỗi khu vực sản xuất hay mỗi ca sản xuất lại yêu cầu với số đếm khác nhau vì thế phải có sự linh hoạt trong việc chuyển đổi số đếm. Bộ phận chuyển đổi trực quan nhất là bàn phím. Khi cần thay đổi số đếm người sử dụng chỉ cần nhập số đếm ban đầu vào và mạch sẽ tự động đếm. Khi số sản phẩm được đếm bằng với số đếm ban đầu thì mạch sẽ tự động dừng. Từ đây suy ra mục đích yêu cầu của đề tài: -Số đếm phải chính xác, và thay đổi việc cài đặt số đếm ban đầu một cách linh hoạt. -Bộ phận hiển thò phải rõ ràng -Mạch điện không quá phức tạp, bảo đảm được sự an toàn,dễ sử dụng. -Giá thành không quá mắc IV. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI: -Các sản phẩm rất đa dạng với nhiều chủng loại: đặc; rỗng, kích cỡ khác nhau. Nhưng với khả năng của thiết bò lắp thì mạch chỉ có thể đếm đối với sản phẩm có khả năng che được ánh sáng và có kích thước từ 10cm 3 đến 30cm 3 . -Đếm số sản phẩm trong một thùng phạm vi thay đổi từ 2 → 999. Còn số thùng sản phẩm phạm vi thay đổi từ 1→9999. -Lưu số sản phẩm, số hộp sau mỗi ca sản xuất và cho phép xem số sản phẩm và số hộp trong các ca sản xuất. Từ mục đích yêu cầu của đề tài chúng em đưa ra sơ đồ khối tổng quát của mạch điện như sau: Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m V. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT: CHƯƠNG II LÝ THUYẾT THIẾT KẾ I. CÁC KHỐI TRONG MẠCH ĐIỆN: 1. Cảm biến: a. Giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến: Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua thì cảm biến phải có phần phát và phần thu. Phần phát phát ra ánh sáng hồng ngoại và phần thu hấp thụ ánh sáng hồng ngoại vì ánh sáng hồng ngoại có đặc điểm là ít bò nhiễu so với các loại ánh sáng khác. Hai bộ phận phát và thu hoạt động với cùng tần số. Khi có sản phẩm đi qua giữa phần phát và phần thu, ánh sáng hồng ngoại bò che bộ phận thu sẽ hoạt động với tần số khác tần số phát như thế tạo ra một xung tác động tới bộ phận xử lí. Vậy bộ phận phát và bộ phận thu phải có nguồn tạo dao động. Bộ phận dao động tác động tới công tắc đóng ngắt của nguồn phát và nguồn thu ánh sáng. Có nhiều linh kiện phát và thu ánh sáng hồng ngoại nhưng chúng em chọn led hồng ngoại và transitor quang là linh kiện phát và thu vì transistor quang là linh kiện rất nhạy với ánh sáng hồng ngoại. Bộ phận tạo dao động có thể dùng mạch LC, cổng logic, hoặc IC dao động. Với việc sử dụng IC chuyên dùng tạo dao động, bộ tạo dao động sẽ trở nên đơn giản hơn với tần số phát và thu Vì tín hiệu ở ngõ ra trasitor quang rất nhỏ nên cần có mạch khuyếch đại trước khi đưa đến bộ tạo dao động. Chúng em chọn IC khuếch đại để khuếch đại tín hiệu lên đủ lớn. Vậy sơ đồ khối của phần phát và phần thu là: KHỐI XỬ LÝ CẢM BIẾN BÀN PHÍM KHỐI HIỂN THỊ Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m b. Các linh kiện trong mạch cảm biến : b1. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của led hồng ngoại: _Led được cấu tạo từ GaAs với vùng cấm có độ rộng là 1.43eV tương ứng bức xạ 900nm. Ngoài ra khi pha tạp Si với nguyên vật liệu GaAlAs, độ rộng vùng cấm có thể thay đổi. Với cách này, người ta có thể tạo ra dải sóng giữa 800 - 900nm và do đó tạo ra sự điều hưởng sao cho led hồng ngoại phát ra bước sóng thích hợp nhất cho điểm cực đại của độ nhạy các bộ thu. _Hoạt động: khi mối nối p - n được phân cực thuận thì dòng điện qua nối lớn vì sự dẫn điện là do hạt tải đa số, còn khi mối nối được phân cực nghòch thì chỉ có dòng rỉ do sự di chuyển của các hạt tải thiểu số. Nhưng khi chiếu sáng vào mối nối, dòng điện nghòch tăng lên gần như tỷ lệ với quang thông trong lúc dòng thuận không tăng. Đặc tuyến volt – ampere của led hồng ngoại như sau: b2. Photon transistor. Photon Transistor cũng tương tự như transistor thông thường nhưng chỉ khác ở chỗ nó không có cực bazơ, thay cho tác dụng khống chế của dòng vào cực bazơ là sự khống chế của chùm sáng đối với dòng colector của transitor hoặc có cực bazơ, nhưng khống chế tín hiệu là ánh sáng. Cấu tạo của transistor quang _ Ký hiệu và cấu tạo: ϕ = 4 ϕ = 3 ϕ = 2 ϕ = 1 ϕ = 0 U(V) I(A) C Cực thu (colecter) Cực nền (base) E Cực phát (emiter) Ký hiệu Cấu tạo N P N B E B C KHỐI DAO ĐỘNG KHỐI DAO ĐỘNG KHUYẾCH ĐẠITRANSITOR THU Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m _Hình thức bên ngoài của nó khác với transistor thông thường ở chỗ trên vỏ của có cửa sổ trong suốt cho ánh sáng chiếu vào. Ánh sáng qua cửa sổ này chiếu lên miền bazơ của transistor. Chuyển tiếp PN emitor được chế tạo như các transistor thông thường, nhưng chuyển tiếp PN colector, thì do miền bazơ cần được chiếu sáng, cho nên nó có nhiều hình dạng khác nhau, cũng có dạng hình tròn nằm giữa tâm miền bazơ. Khi sử dụng transistor quang mắc mạch tương tự như transistor mắc chung emitor (CE). Chuyển tiếp emitor được phân cực thuận còn chuyển tiếp colector được phân cực nghòch. Có nghóa là transistor quang được phân cực ở chế độ khuyếch đại. Dòng điện trong transistor: Vì nối thu được phân cực nghòch nên có dòng rỉ Ico chạy giữa thu – nền và vì nối nền - phát được phân cực thuận nên dòng thu là (β + 1)Ico đây là dòng tối của quang transistor. Khi chiếu ánh sáng vào miền bazơ, trong miền bazơ có sự phát xạ cặp điện tử lỗ trống làm xuất hiện dòng I L . Do ánh sáng khiến dòng thu trở thành: Ic = (β + 1) .(Ico + I L ) Đặc tuyến của transistor quang Trong đó H là mật độ chiếu sáng (mW/cm 2 ) Đặc tuyến của transistor quang cũng giống như đặc tuyến Volt- ampere của transistor thông thường mắc EC. Điều khác nhau ở đây là các tham số không phải là dòng Ib mà là lượng chiếu sáng Đặc tuyến Volt ampere của transistor quang ứng với khoảng Uce nhỏ cũng có thể gọi là miền bão hòa vì khi ấy do sự tích tụ điện tích có thể coi như chuyển tiếp colector được phân cực thuận. Cũng tương tự như trong trường hợp transistor thông thøng, độ dốc đặc tuyến trong miền khuyếch đại. b3. IC dao động 555 U(V) 5 10 15 20 I(A) H = 9 H = 7 H = 5 H = 4 H = 1 8 6 4 2 Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m Sơ đồ chân: Sơ đồ khối bên trong IC 555 Chức năng của các chân Đây là vi mạch đònh thời chuyên dùng, có thể mắc thành dạng mạch đơn ổn hay bất ổn. Điện áp cung cấp từ 3V đến 18V. Dòng điện ra đến 200mA (loại vi mạch BJT) hay 100mA (loại CMOS). Chân 1: Nối với masse. Chân 2: Nhận tín hiệu kích thích (trigger). Chân 3: Tín hiệu ra (output). Chân 4: Phục nguyên về trạng thái ban đầu (preset). Chân 5: Nhận điện áp điều khiển (control voltag). Chân 6: Mức ngưỡng ( threshold ). Chân 7: Tạo đường phóng điện cho tụ. Chân 8: Cấp nguồn Vcc. * IC khuyếch đại LM 324 ( QUAD OPERATIONAL AMPLIFIER). LM 324 IC có 4 tầng khuếch đại thuật toán, IC làm việc với loại nguồn đơn. Độ lợi trên 100dB, tuy nhiên băng thông hẹp hơn LM 3900. Chú ý: không để ngã ra chạm vào nguồn V + hay chạm thẳng vào masse, điều này sẽ làm hư IC. • IC 567 (TONE DECODER): 4 1 3 2 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 GND +3 - + + + + GND V CC TRI DIS OUT THR FLIP FLOP OUTPUT 8 6 4 7 1 3 2 5 Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m IC 567 Bộ giải mã âm sắc. IC chứa một vòng khóa pha. Khi tần số phù hợp với tần số trung tâm thì chân 8 có mức áp thấp. Do đó tín hiệu từ transistor qua tầng khuyếch đại đưa đến ngõ vào của IC 567. Tần số hiện nay được xác lập theo mạch đònh thời R và C hay 1,1/(RC). R lấy khoảng 2K đến 20K. 567 có thể tách dò tần số ngã vào từ 0,01Hz đến 500KHz. Ghi chú: các ngã vào trong mạch lọc thấp qua tính theo µF sẽ được xác đònh bởi n/F 0 . Trong đó n trong khoảng 1300 đến 62000. Tụ ngã ra lấy trò số gấp đôi tụ trong mạch lọc thấp qua ở ngã vào. 2. Khối xử lí: Với khối xử lí người ta có thể dùng IC rời hoặc khối vi xử lí. Nếu sử dụng vi xử lí trong khối xử lý, người ta có thể thiết kế mạch điện giao tiếp được với máy tính nên dễ dàng cho việc điều khiển từ xa và bằng việc thay đổi phần mềm có thể mở rộng chương trình điều khiển mạch điện đếm nhiều dây chuyền trong cùng một thời điểm hay lưu lại các số liệu trong các ca sản xuất, đó là lí do chúng em sử dụng vi xử lí trong khối xử lí. Cùng với thời gian, con người đã cho ra đời nhiều loại vi xử lí từ 8 bit đến 64 bit với cải tiến ngày càng ưu việt nhưng tùy theo mục đích sử dụng mà vi xử lí 8 bit vẫn còn tồn tại. Trong đồ án này chúng em sử dụng vi điều khiển 8051. 8051 cũng là vi xử lí 8 bit nhưng có chứa bộ nhớ bên trong và có thêm 2 bộ đònh thời ngoài ra nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí 8 bit như 8085 cũng giao tiếp được với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có IC chuyển đổi dữ liệu từ song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. Với bộ nhớ trong 8051 thích hợp cho những chương trình có quy mô nhỏ,tuy nhiên 8051 có thể kết hợp được với bộ nhớ ngoài cho chương trình có quy mô lớn. Sau đây là giới thiệu của chúng em về vi điều khiển 8051: a. Giới thiệu cấu trúc phần cứng 8051 a1. Sơ đồ chân 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/ đònh 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 đòa chỉ hóa. - Bộ nhân / chia 4. Sơ lược về các chân của 8051: Ngõ ra GND Tụ đònh thời Điện trở đònh thời 5 6 7 8 7 6 5 1 2 Tụ ngõ ra Tụ lọc thôngthấp Ngõvào +4,75-9,0V Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m a2. Chức năng của các chân 8051: Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với thiết kế lớùn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus đòa chỉ và bus dữ liệu. Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp với thiết bò ngoài nếu cần. Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 là một port có tác dụng kép dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus đòa chỉ đối với các thiết bò dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có tác dụng kép. Các chân của port này có nhiều chức năng, có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến các đặc tính đặc biệt của 8051 như ở bảng sau : Bit Tên Chức n ăng chuyển đổi P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 RXD TXD INT0\ INT1\ T0 T1 Ngõ vào dữ liệu nối tiếp. Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp. Ngõ vào ngắt cứng thứ 0. Ngõ vào ngắt cứng thứ 1. Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ 0. Ngõ vào của TIMER/ COUNTER thứ 1. 8031 EA/VP 31 X1 19 X2 18 RESET 9 P3.2 12 P3.3 13 P3.4 14 P3.5 15 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 P0.0 39 P0.1 38 P0.2 37 P0.3 36 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 P0.7 32 P2.0 21 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 P3.7 17 P3.6 16 PSEN 29 ALE/P 30 P3.1 11 P3.0 10 VCC 40 VSS 20 Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m P3.6 P3.7 WR\ RD\ Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài. Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. PSEN (Program store enable): PSEN là tín hiệu ngõ ra có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE\ của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh. PSEN ở mức thấp trong thời gian 8051 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 8051 để giải mã lệnh. Khi 8051 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN ở mức cao. ALE (Address Latch Enable): Khi 8051 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus đòa chỉ và dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và đòa chỉ. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường đòa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt. Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là đòa chỉ thấp nên chốt đòa chỉ hoàn toàn tự động. EA\ (External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu ở mức 1, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức 0, 8051 thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng. Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho Eprom trong 8051. RST (Reset): Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trò thích hợp để khởi động hệ thống. Khi cấp điện mạch phải tự động reset. Các ngõ vào bộ dao động X1, X2: Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong 8051. Khi sử dụng 8051, người ta chỉ cần nối thêm tụ thạch anh và các tụ. Tần số tụ thạch anh thường là 12 Mh b. Cấu trúc bên trong của 8051 b1. Sơ đồ khối bên trong 8051: T1 T0 Điều khiển Các thanh ghi khác 128 byte RAM MRO Timer 2Timer 1Timer 0 CPU Oscillator Điều khiển bus Các port I/ O Port nối tiếp Port nối Timer 0 Timer 1 Timer 2 INT0 INT1 EA RST PSEN ALE P0 P2 P1 P3 TxD RxD T2 Nguy e n v a n bient bd47@g m a il.co m b2. Khảo sát các khối nhớ bên trong 8051: *Tổ chức bộ nhớ: 7F RAM ĐA DỤNG 30 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 7 8 2E 77 76 75 74 73 72 71 7 0 2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 6 8 2C 67 66 65 64 63 62 61 6 0 2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 5 8 2A 57 56 55 54 53 52 51 5 0 29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 4 8 28 47 46 45 44 43 42 41 4 0 27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3 8 26 37 36 35 34 33 32 31 3 0 25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2 8 24 27 26 25 24 23 22 21 2 0 23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1 8 22 17 16 15 14 13 12 11 1 0 21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0 8 20 07 06 05 04 03 02 01 0 0 1F BANK 3 18 17 BANK 2 10 0F BANK 1 08 07 Bank thanh ghi 0 ( mặc đònh cho R0-R7) 00 ÁU TRÚC RAM NỘI F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 D0 D7 D6 6D 6C 6B 6A 69 68 B8 - - - BC BB BA B9 B8 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 A8 AF AE AD AC AB AA A9 A8 A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 99 Không có đòa chỉ hóa từng bit 98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 90 97 9 6 95 94 93 92 91 90 8D Không được đòa chỉ hóa từng bit 8C Không được đòa chỉ hóa từng bit 8B Không được đòa chỉ hóa từng bit 8A Không được đòa chỉ hóa từng bit 89 Không được đòa chỉ hóa từng bit 88 8F 8 E 8D 8C 8B 8A 89 88 87 Không được đòa chỉ hóa từng bit 83 Không được đòa chỉ hóa từng bit 82 Không được đòa chỉ hóa từng bit 81 Không được đòa chỉ hóa từng bit 80 87 86 8 5 84 83 82 81 80 THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT [...]... từ mỗi ngõ ra (B1 _ B8) của 74245 4 Bàn phím: Vì đây là mạch đếm sản phẩm, đếm số sản phẩm trong một thùng, và số sản phẩm trong một lô, mỗi loại như vậy có thể nhập vào số đếm trong phạm vi từ 0 đến tối đa 9999, do đó chúng em sử dụng 10 phím số từ 0 đến 9 Và mỗi lần nhập số vào để nhận biết là nhập mấy số hoặc đã nhập xong và muốn biết cho phép đếm chưa hoặc hủy bỏ số vừa nhập phải cần sử dụng thêm... dài sản phẩm (cm ) với vận tốc băng chuyền (m/s): 1 1 ⇒ f = = ( Hz ) T n.τ N Đầu dò: Bắt đầu Kết thúc TL T -Gọi T: chu kì quét đầu dò (ms ) - Gọi • T : Thời gian dò mức thấp (ms ) 2 Điều kiện để cho đầu dò phát hiện sản phẩm • 10d v.TL 10.d m (ms ) ⇒ d ≥ (cm) ⇒ v ≤ ( ) v 10 TL s Chiều dài nhỏ nhất của sản phẩm: • v.TL (cm) 10 Vận tốc tối đa của băng chuyền: TL = TL ≤ d MIN = III KẾT NỐI KÍT VI ĐIỀU KHIỂN... Rom, reset từ ngoài đưa tới (nếu như kết hợp với mạch khác), reset khi bắt đầu mỗi chương trình đếm sản phẩm và reset nếu như nguồn cung cấp yếu Sơ đồ nguyên lý mạch reset trong sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 1 Mạch reset từ vi c chọn Rom: Mạch được tạo bởi cổng nand, IC 74221, cổng OR7432 và 1 cổng OR khi kết hợp với reset khác sơ đồ chân và bảng thái của 74221 như sau: Sơ đồ chân SN 74221: Bảng trạng... Chế độ này làm giảm công suất tiêu thụ được thiết lập khi CE\ ở mức cao, ở chế độ này Data ở trạng thái trở kháng cao độc lập *Giải mã đòa chỉ: Do 8051 thiết kế cần quản lý nhiều thiết bò ngoại vi, nhiều ô nhớ, muốn làm được vi c này người ta phải cung cấp cho mỗi ô nhớ và thiết bò ngoại vi tầm đòa chỉ cho thiết bò đó Vì vậy cần có mạch giải mã đòa chỉ trong mạch điện Người ta thường dùng IC giải mã... liệu  Từ điều khiển x x x x H Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Z Cấm H L * Các trạnH thái làm vi c của H g 8255: L Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Z x H H Qua bảng x ng thái của 8255, ta thấyLthanh ghi điều khiển đặt dưới đòa chỉ bên trong là A 1 trạ = [1], A0 = [1] Trong một chu kỳ ghi lên thanh ghi điều khiển, xác đònh cổng vào/ra cũng như chế độ hoạt động Khi chân RESET ở mức [H], thanh ghi điều khiển sẽ... tới khi chương trình ứng dụng vi t từ điều khiển vào thanh ghi điều khiển để xác đònh chế độ làm vi c của 8255 Các cổng A, B, C được phân thành hai nhóm Nhóm A gồm cổng A và nửa cao của cổng C, nhóm B gồm cổng B và nửa thấp còn lại của cổng C Có 3 chế độ hoạt động khác nhau: - Chế độ 0: vào/ra thông thường - Chế độ 1: chốt vào/ra - Chế độ 2: bus hai chiều Chế độ 0: Từ điều khiển: 1 0 0 D4 D3 0 D1 D0 Chế... thống và sẽ được cho phép bằng vi c ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở đòa chỉ A8H, cả 2 thanh ghi được đòa chỉ hóa từng bit -Thanh ghi điều khiển công suất: Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở đòa chỉ 87H chứa các bit điều khiển -Tín hiệu Reset: 8051 có ngõ vào reset RST tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu kỳ, sau đó xuống mức thấp để 8051 bắt đầu làm vi c RST có thể kích bằng tay bằng... được truy xuất II THIẾT KẾ MẠCH RESET: Khi công tắc chuyển từ A sang B và ngược lại đều reset toàn bộ lại hệ thống để cho PC = 0000H Bởi vì khi đang làm vi c tại Rom A, PC khác 0000H, khi chuyển sang Rom B → PC bắt đầu tại đòa chỉ khác 0000H → làm sai chương trình Vì vậy mạch reset trong đồ án này bao gồm reset từ chuyển công tắc chọn Rom, reset từ ngoài đưa tới (nếu như kết hợp với mạch khác), reset... với thiết bò ngoài là một điều cần thiết giúp máy có thể mở rộng khả năng làm vi c *Sơ đồ chân của 8255 PA4 PA3 PA2 PA0 PA7 CS\ PA0-PA7 D0- PA5 RESET PA6 PA1 WR\ RD\ D0 GND A1 PC7 PC6 PC5 PC4 WR\ D1 A0 D2 RESET D3 8255 A D4 D5 CS\ D6 PC0 A0 D7 PC1 PB0-PB7 RD\ Vcc 8255 A PC0-PC3 PC4-PC7 Sơ đồ PB n và sơ đồ logic châ PC2 7 Tính linh hoạt của vi mạch thể hiện ở khả năng lập trình Qua một thanh ghi điều khiển, ... trong mạch được chứa sẵn chương trình điều khiển, tức là chỉ xuất Data mỗi khi CPU tham khảo đến, do đó ta chỉ quan tâm đến chế độ đọc và chờ Dựa vào các Mode hoạt động trên thì EPROM được điều khiển các chân sau: - PGM = 5 Volt (Vcc ) - OE\ nối chân PSEN của CPU - CE\ nối xuống CSO + Chế độ đọc (Read Mode ): Chế độ này được thiết lập khi CE\ và OE\ ở mức thấp, PGM ở mức cao Có hai ngõ vào điều khiển . trong mạch ít hơn. -Mạch đơn giản hơn so với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời và có phần cài đặt số đếm ban đầu -Mạch có thể lưu lại số liệu của các ca sản xuất -Mạch có thể điều khiển đếm được. CẦU CỦA ĐỀ TÀI: Trong đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm xung. Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bò để cảm nhận sản phẩm, thiết bò. của máy vi tính. Nhưng trong thiết kế người ta thường chọn phương pháp tối ưu nhưng kinh tế do đó chúng em chọn phương pháp đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển 3. Phương pháp đếm sản phẩm