điều khiển thiết bị ngoại vi bằng máy tính

Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 1 - Đào Thanh Mai 0906773728 Mylove12a12006@yahoo.com Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với sự phát trển của nhân loại. Từ thế kỷ 19 trở lại đây đã nổ ra nhiều cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Đánh dấu sự phát triển của một nền văn minh mới. Nền văn minh của khoa học trí tuệ nhân tạo ra đời. Thuật ngữ trí tuệ nhân tạo không còn xa lạ với mọi người. Hàng loạt các loại robot thông minh ra đời. Và rất nhiều các sản phẩm của công nghệ này được ứng dụng vào thực tế đời sông hàng ngày. Các thiết bò thông minh ứng dụng vào trong sinh hoạt hàng ngày của con người. Tất cả chúng là sản phẩm ,thành tự của công nghệ vi diện tử. Từ việc tìm ra tính chất của vật liệu bán dẫn. Và công nghệ đóng chíp mà ngày chúng ta được hưởng thành tựu như ngày nay. Từ việc đóng gói chíp mm tới chíp µm cho tới ngày nay thì chúng ta không còn thấy xa lạ với cá thế hệ chíp loại này. Cho tới tây người ta phát triển loại công nghệ mới công nghệ nm các thệ hệ IC và các thế hệ chíp ngày càng được thu nhỏ kích thước các máy tính xử lý tốc độ cao ra đời với kích thước nhỏ và gọn nhẹ. Các thế hệ robot mới ra đời được tích hợp lập trình có tính năng tự học hỏi và ứng dụng vào việc xử lý dữ liệu sau khi chúng thu thập được rất rất linh hoạt và thông minh. Nói chung việc ra đời công nghệ na nô hứa hẹn nhiều điều mới mẻ trong tương lai không xa nữa. Phát trển vật liệu mới – vật liệu thông minh. Các IC mới ra đời. Ngày nay các IC không những được tích hợp nhiều tính năng mà còn có khả năng lập trình mà kính thước chúng lại nhỏ gọn. Người ta sử dụng chúng theo mọc dích riêng của mình mà không cần phải thay đổi IC khi cần chỉnh sửa theo yêu cầu người sử dụng họ không phải lận đận khổ cực thiết kết lại phần cứng mà chỉ cần thay đổi lại phần mềm theo yêu cầu là được. Với tính chất đa tính năng như thế thì chỉ cần loại IC là có thể đáp ứng theo yêu cầu của chúng ta. Ngày nay có rất nhiều hãng sản xuất cùng một chủng loại IC nên việc chọn lựa chủng loại thuận lợi hơn nhiều. Em nhớ ngày xưa khi mới bắt tay vào lónh vực này gặp rất nhiều khó khăn khi muốn thiết kế một mạch diện tử theo ý mình khó khăn về kiến thứ mà còn kho khăn khi lựa chon linh kiện để thiết kế một mạch điện lớn khó khăn khi phải thiết kế mạch với quá nhiều chân IC số, nhiều khi bắt buộc phải đi jume để thiết kế được một mạch điện như thế mất rất nhiều thời gian. Nhưng với việc xử dụng IC lập trình thì mọi việc dễ dàng hơn, chúng ta cần chay theo yêu cầu nào thì thay đổi chương trình theo đó Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 2 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính không mất nhiều thời gian để thiết kế phần cứng. Đó cũng là một lợi thế của IC lập trình. Khi nói tới IC lập trình chúng ta có thể thấy được rằng nó có ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lónh vực của cuộc sống hàng ngày của chúng ta nói chung nó có tính đa năng và khả năng ứng dụng lớn như vậy nên việc sử dụng chúng không hẳn là đã dễ dàng với nhiều người. Không chỉ đòi hỏi chúng ta phải thiết kế được phần cứng mà phải biết lập trình cho chúng chạy. Có thể thấy việc lận trình là phần hồn của sản phẩm. Công nghệ cho ra đời IC lập trình cho tới ngày nay cho ra đời rất nhiều chủng loại IC cho từng lónh vực chuyên môn hóa. Mà đỉnh cao công nghệ này là cho ra đời các thế hệ, các đòng máy tính xử lý tốc độ cao. Máy tính chúng được xử dụng rộng rãi trong trong rất nhiều lónh vực khác nhau. Từ khi máy tinh ra đời đã làm chúng ta có một tầm nhìn mới về thế giới rộng mở hơn. Con người từ mọi phương trời xích lại gần nhau hơn. Máy tính ra đời giúp ích chúng ta rất nhiều trong đời sống hàng ngày, giúp chúng ta xử thông tin một cách nhanh chóng, năm bắt cơ hội,giúp íc trong công việc rất nhiều. Vì khả năng xử lý nhanh, chúng giùp cho chúng ta làm việc hiệu quả hơn, năng suất lao động tăng cao. Đời sống sinh hoạt văn hoá, giải trí, học tập, lao động trở nên dễ dàng hơn. Trong đề tài này em đã giới thiệu hai thứ mà dề tài này em ứng dụng chúng. Thứ nhất; Ứng dụng IC lập trình rộng rãi – đa tính năng. Thứ hai; Máy vi tính cũng được xử dụng rộng rãi trong nhiều lónh vực khác nhau của đời sông chúng ta – ứng dụng đa nghành đa nghề, đa phương tiện truyền thông. Trong đề tài này là sự ứng dụng kết hợp của hai thứ lại với nhau, mang tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ NGOẠI VI THÔNG QUA MÁY TÍNH. Có thể nói đề tài này có nhiều ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lónh vực khác nhau cũa đời sống con người, trong công nghiệp, y tế,…. Trong dân dụng mở ra cho chúng ta một hướng liên tưởng tới một ngôi nhà trong tương lai khong xa khi đất nước chúng ta phát triển mạnh mẽ khi hội tụ đầy đủ các yếu tố chúng ta co thể tự tay xây dụng ngôi nhà hoàn toàn tự động hoá được máy tính điều khiển chúng ta chỉ đóng vai trò người giám sát, ra lệnh điều khiển cho chúng thực thi mệnh lệnh của chúng ta. Tuy đề tài này không mới các nước tiên tiến trên thế giới họ đã xây dựng được rất nhiều căn nhà như thế, nhưng với điều kiện Việt Nam là một nước đang trong thời kỳ phát triển đi lên hội nhập kinh tế toàn cầu, chúng ta vừa mới thoái khỏi đói nghèo (một trong những nước nghèo nhất của thế giới), mới chân ươt chân ráo trên con đường hội nhập kinh tế toàn cầu, hơn nữa sinh viên còn nghèo, với đặc chưng sinh viên từ tỉnh lẻ lên việc phi phí học hành đã là một gánh nặng đè lên vai cha mẹ, nên không thể thực hiện một đề tài với quy mô lớn được trong phạm vi kiến thức và kinh phí eo hẹp chỉ có thể làm Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 3 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính mô phỏng mơ ước về một ngôi nhà trong tương lai nơi hội tụ thành tựu học vấn của bản thân trên giảng đường. Vì thời gian nghiên cứu, và kiến thức eo hẹp nên đề tài chưa hoàn chỉnh. Rất mong sự chân thành đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè cho đề tài hoàn thiện hơn nữa Trong q trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của thầy cơ trong Khoa Điện tử, đặc biệt là Thầy : Đặng Quang Minh Và toàn thể các thầy cô và bạn bè đã giảng dạy và giúp đỡ em trong suất thời gian trên giảng đường do kiến thức còn hạn hẹp nên trong q trình thực hiện đồ án em khơng thể tránh khỏi sai sót, mong q thầy cơ trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có hướng giúp đỡ để chúng em có thể hồn chỉnh đồ án của mình . Chúng em xin chân thành cảm ơn! Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 4 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 5 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 6 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính MỤC LỤC Phần A: Giới thiệu về vài linh kiện điển hình sử dụng trong mạch. Phần B: Nội dung 1. Sơ đồ khối và nhiệm vụ các khối 2. Sơ đồ giải thuật 3. Ngun lý hoạt động 4. Chương trình Phần C: Mục lục tham khảo Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 7 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính PHẦN A: GIỚI THIỆU NHỮNG LINH PHẦN A: GIỚI THIỆU NHỮNG LINH KIỆN ĐIỂN HÌNH TRONG MẠCH KIỆN ĐIỂN HÌNH TRONG MẠCH 1/Điện trở: 1/Điện trở: Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó: Trong đó: U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vơn (V). I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ămpe (A). R : là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω). Ký hiệu Ký hiệu : : R e s i s t o r Ứng dụng: Điện trở được dùng để chế tạo ra dịch mức điện áp giữa hai điểm khác nhau của mạch. 2/Nhiệt điện trở: Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 8 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính Các nhiệt trở thường được làm bằng gốm, thường hỗn hợp của oxit sắt, mangan, coban, và đồng dưới dạng hạt hoặc đĩa. Giá trị điện trở tại nhiệt độ mơi trường có thể thay đổi từ 100 ơm đến 100 kilo ơm. Ký hiệu: +Hoạt động: Nhiệt độ mơi trường xung quanh Tự nung nóng Nung nóng gián tiếp Nhiệt điện trở ( Thermitor ) là điện trở có trị số phụ thuộc nhiệt độ. Có nhiệt trở hệ số nhiệt trở dương ( Positive Temperature Coefficient – PTC ) và nhiệt trở hệ số nhiệt trở âm ( Negative Temperature Coeffcient – NTC ). +Ứng dụng: Nhiệt trở thường làm việc như dụng cụ được đốt nóng bên ngồi, trong khi những thay đổi trong nhiệt độ mơi trường hay tiếp xúc có thể biến đổi trực tiếp thành những thay đổi tương ứng về thế và dòng. Chúng rất thích hợp với phép đo nhiệt độ chính xác, điều khiển nhiệt độ và bổ chính nhiệt độ vì sự thay đổi rất lớn của chúng về điện trở với nhiệt độ. Vì kích thước nhỏ nên chúng thường được dùng làm để đo phân bố… 3/Tụ điện : Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và cách nhau một khoảng d. ÷ Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số E = 0 δ ε ε 0 ε = 8.86.10 -12 C 2 / N.m 2 là hằng số điện mơi của chân khơng. Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 9 - t T H E R M I S T O R Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính ε là hằng số điện mơi tương đối của mơi trường; đối với chân khơng ε = 1, giấy tẩm dầu = 3,6, gốm = 5,5; mica = 4 ÷ 5 4/ Diode: 4/ Diode: Là diode thơng dụng nhất, dùng để đổi điện xoay chiều – thường là điện thế 50Hz đến 60Hz sang điện thế một chiều. Diode này tùy loại có thể chịu đựng được dòng từ vài trăm mA đến loại cơng suất cao có thể chịu được đến vài trăm ampere. Diode chỉnh lưu chủ yếu là loại Si. Hai đặc tính kỹ thuật cơ bản của Diode chỉnh lưu là dòng thuận tối đa và đi ngược tối đa (Điện áp sụp đổ). Hai đặc tính này do nhà sản xuất cho biết. Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 10 - [...]... án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính PHẦN 1: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI 1 SƠ ĐỒ KHỐI: MÁY TÍNH ĐIỀU KHIỂN   MAIN BOARD CONTROLLER (MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ NGOẠI VI THÔNG QUA MÁY TÍNH)  NGUỒN Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 19 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính   Thiết bò số 1 Thiết bò số 2 Thiết bò số 3  2 CHỨC NĂNG CÁC KHỐI: Máy tính làm... NĂNG CÁC KHỐI: Máy tính làm nhiệm vụ giửi lệnh điều khiển và hiển thò kết quả sau khi thực thi lệnh của người điều khiển thông qua mạch điều khiển Mạch điều khiển có chức năng nhận lệnh điều khiển từ máy tính giởi đến và thực thi mệnh lệnh điều khiển , đóng ngắt các thiết bò Sau đó tín hiệu báo tình trạng của các thiết bò giởi về và truyền lại cho máy tính hiển thò Nguồn ổn áp và ổn dòng cấp cho mạch... 0906773728  - 16 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính  Độ nhạy cao  Điện áp đánh thủng cao  Hình dạng nhỏ gọn  Được dùng làm cơng tắc đóng mở Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 17 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính 18/ PC 817: Đặc điểm: Hệ số truyền đạt (CTR: MIN 50% at I F = 5mA ,VCE=5V) Cách điện cao giữa lối vào và lối ra (Viso : 5 000V rms ) Người... máy tính hiển thò Nguồn ổn áp và ổn dòng cấp cho mạch Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 20 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính PHẦN 2: SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT MẠCH Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 21 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính PHẦN 3: CHƯƠNG TRÌNH INCLUDE 89C51.MC INT_COM BIT ES DATA_SEND EQU 30H DATA_GET EQU 31H TBI1 BIT P1.4 TBI2 BIT... 24 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính LCALL SEND RET TH1: CLR TBI1 ; SETB TBI2 ; SETB TBI3 ; SETB TBI4 RET TH2: CLR TBI2 ; SETB TBI1 ; SETB TBI3 ; SETB TBI4 RET TH3: CLR TBI3 ; CLR TBI2 ; SETB TBI3 ; SETB TBI4 RET TH4: CLR TBI4 ; SETB TBI2 ; CLR TBI3 ; SETB TBI4 RET Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 25 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính TH5: ; CLR... 0906773728  - 26 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính SETB TBI2 SETB TBI3 CLR TBI4 RET TH10: SETB TBI1 CLR TBI2 SETB TBI3 CLR TBI4 RET TH11: CLR TBI1 CLR TBI2 SETB TBI3 CLR TBI4 RET TH12: SETB TBI1 SETB TBI2 CLR TBI3 CLR TBI4 RET TH13: CLR TBI1 SETB TBI2 CLR TBI3 Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 27 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính CLR TBI4 RET TH14:... Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 28 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính IF NOT BIT TI THEN JMP GET_DATA CLR TI MOV SBUF,DATA_SEND RETI GET_DATA: CLR RI MOV DATA_GET,SBUF RETI DELAY100US: MOV R0,#50 DJNZ R0,$ RET Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 29 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính PHẦN C: PHỤ LỤC THAM KHẢO 1 Giáo trình điện tử số ĐHCN... GND =0 V Sơ đồ khối: Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 15 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính 15/ Max232 Max 232 dùng để truyền thơng với máy tính, sử dụng vi mạch giao diện MAX232, đảm bảo tương thích về điện, khoảng cách truyền thơng Mã 232 con được sử dụng trong kết nối tín hiệu giữa máy tính và điện thoại di động (qua cổng Com ) U ?7 8 L 0 5 U ? 1M F 4 0 1M F R xD C... Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 12 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính Các tín hiệu điều khiển → có sử dụng bộ nhớ ngồi hoặc các chức năng đặc biệt Ở chức năng đặc biệt thì các chân port 3 (P3.0 – P3.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu Muốn các chân port 3 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port... fTYP(MHZ): tần số danh định i) Chân RST: RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9 Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 14 - Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính Chức năng: +Là tín hiệu cho phép thiết lặp lại trạng thái ban đầu cho hệ thống +Là tín hiệu nhập, tích cực mức cao RST = 0 → chip 8051 họat động bình thường RST = 1 → chip 8051 được thiết lập lại trạng thái ban đầu j) Chân Vcc, . 0906773728  - 18 - MAIN BOARD CONTROLLER (MẠCH ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ NGOẠI VI THÔNG QUA MÁY TÍNH) Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính PHẦN 1: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NHIỆM VỤ CÁC KHỐI 1 0906773728  - 19 - NGUỒN MÁY TÍNH ĐIỀU KHIỂN Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính    2. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI: Máy tính làm nhiệm vụ giửi lệnh điều khiển và hiển thò kết quả. : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy Tính Người Thực Hiện : Đào Thanh Mai 0906773728  - 1 - Đào Thanh Mai 0906773728 Mylove12a12006@yahoo.com Đồ án 1 : Điều Khiển Thiết Bò Ngoại Vi Bằng Máy