Đang tải... (xem toàn văn)
ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051 khai thác tính năng của vi điều khiển AT89C52 đã được học trong chuyên ngành của mình ứng dụng vào hệ thống quạt để điều khiển tốc độ và thời gian một cách tự động và tố ưu nhất nhằm phục vụ đời sống của con người trong thời đại công nghệ.
LỜI CAM ĐOAN 1 Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN 2 Khóa luận tốt nghiệp TỪ VIẾT TẮT ALE : Address Latch Enable PSEN : Program Store Enable DPTR : Data Pointer PCON : Power Control Register TMOD : Timer Mode Register TCON : Timer Control Register IP : Interrupt Priority Register IE : Interrupt Enable Register LED : Light Emitting Diode 3 MỤC LỤC M Ở ĐẦ U 10 1. Lí do chọn đề tài 10 2. Đặ t v ấn đề 10 3. M ụ c tiêu c ủa đề tài 11 4. Gi ớ i h ạn đề tài 11 N Ộ I DUNG 12 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 12 1.1. T ổ ng quan v ề ngôn ng ữ Assembly 12 1.1.1.Gi ớ i thi ệ u chung 12 1.1.2. M ộ t s ố quy ướ c khi l ậ p trình v ớ i ngôn ng ữ Assembly 12 1.2. C ấ u trúc chung v ề vi điề u khi ể n AT89C52 14 1.2.1. Khảo sát sơ đồ chân và chức năng chân 89C52 15 1.2.2. Các thanh ghi có ch ức năng đặc biệt 17 1.2.3.Các nhóm l ệ nh 20 1.3. Led 7 đoạ n 21 1.3.1. Các khái ni ệm cơ bả n 21 1.3.2. K ế t n ố i v ới vi điề u khi ể n 25 1.4. Led đơn 25 1.5. Điệ n tr ở 27 1.5.1.Đị nh ngh ĩa 27 1.5.2. Đơn vị 27 1.5.3. Kí hi ệu và quy ước 27 1.5.4. Cách đọ c các thông s ố điệ n tr ở 28 1.6. Transistor 29 1.6.1. Đị nh ngh ĩa 29 1.6.2. Phân lo ạ i transitor 29 1.6.3. Trasistor đượ c s ử d ụ ng trong m ạ ch 30 1.7. T ụ điệ n 31 1.7.1. Đị nh ngh ĩa 31 1.7.2. Phân lo ạ i t ụ điệ n 32 4 1.7.3. Tính ch ấ t t ụ điệ n 33 1.7.4. T ụ đượ c s ử d ụ ng trong m ạ ch 34 1.8. C ầ u Diode (diode bán d ẫ n) 35 1.8.1. Đị nh ngh ĩa 35 1.8.2. Ho ạt độ ng c ủ a c ầ u diode 35 1.9. Phím nh ấ n 36 CHƯƠNG II. THIẾ T K Ế VÀ THI CÔNG 37 2.1. Thiết kế 37 2.1.1. Thi ế t k ế ph ầ n c ứ ng 37 2.1.2. Thi ế t k ế ph ầ n m ề m 45 2.2. Chương trình 54 2.3. Thi công 59 2.3.1. Thi ế t k ế m ạ ch layout 59 2.3.2. S ả n ph ẩ m th ự c 61 K Ế T LU ẬN VÀ HƯỚ NG PHÁT TRI Ể N C ỦA ĐỀ TÀI 64 TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O 66 5 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vi điều khiển AT89C52 14 Hình 1.2: Mạch Reset 17 Hình 1.3: Mạch tạo dao động bằng thạch anh 17 Hình 1.4: Led 7 đoạn 21 Hình 1.5: Các chân ra của led 7 đoạn 21 Hình 1.6: Led Anode, Cathode chung 24 Hình 1.7: Sơ đồ vị trí các led 25 Hình 1.8: Led đơn 25 Hình 1.9: Sơ đồ nối chân led đơn 26 Hình 1.10: Điện trở 27 Hình 1.11: Các thông số màu của điện trở 28 Hình 1.12: Transistor 29 Hình 1.13: Các cực của transistor 30 Hình 1.14: Transistor C2383 và hình chú thích 30 Hình 1.15: Transistor A1013 và hình chú thích 31 Hình 1.16: Hình ảnh tụ điện 31 Hình 1.17: Tụ phân cực(tụ hóa) 32 Hình 1.18: Tụ điện không phân cực 32 Hình 1.19: Tụ điện 34 Hình 1.20: Tụ điện 34 Hình 1.21: Tụ điện 35 Hình 1.22: Diode 35 Hình 1.23: Diode 36 Hình 1.24: Nhìn gần một Diode 36 Hình 1.25: Hình ảnh phím nhấn 36 Hình 2.1: Khối nguồn 38 Hình 2.2: Khối phím nhấn 38 Hình 2.3: Khối vi điều khiển 39 Hình 2.4: Khối Led 7 đoạn 40 Hình 2.5: Khối Led đơn 40 Hình 2.6: Khối động cơ 41 Hình 2.7: sơ đồ nguyên lý toàn mạch 43 Hình 2.8: Sơ đồ layout mạch điều khiển 59 Hình 2.9: Sơ đồ mạch layout hiển thị 60 Hình 2.10: Sản phẩm sau khi gia công 61 Hình 2.11: Sản phẩm sau khi gia công 62 Hình 2.12: Mô hình thực 63 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Bảng các quy ước trong ngôn ngữ Assembly 12 Bảng 1.2: Bảng thanh ghi PCON 20 Bảng 1.3: Bảng liệt kê các lệnh trong 89C52 20 Bảng 1.4: Bảng mã hiển thị led 7 đoạn có Anode chung (các led đơn sáng ở mức 0) 22 Bảng 1.5: Bảng mã hiển thị led 7 đoạn dành cho led 7 đoạn có Cathode chung (các led đơn sáng ở mức1) 23 1. Lí do chọn đề tài MỞ ĐẦU Quạt là một vật dụng không thể thiếu trong đời sống của con người.Nó là một thiết bị dẫn động bằng điện được sử dụng khá phổ biến để tạo ra luồng gió nhằm phục vụ lợi ích cho người sử dụng. Nó làm giảm sức nóng của cơ thể, hạ nhiệt, giúp con người cảm thấy mát mẻ, thoải mái, thông gió, thoát khí, làm mát, hoặc bất kỳ tác động liên quan đến không khí trong môi trường sống. Hiện nay, trong các nhà máy, xí nghiệp, công ty, người ta thường sử dụng hệ thống quạt gồm nhiều quạt mắc nối tiếp với nhau.Mỗi quạt có chế độ các nút bấm với các tốc độ nhanh, vừa, chậm phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của con người. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, công nghệ điện tử cũng đang có những bước phát triển vượt bậc trong những năm gần đây. Trong đó công nghệ vi điện tử đã có những bước phát triển nổi trội. Những bộ vi xử lí nhanh chóng ra đời đã không ngừng cải thiện và phát triển về mặt kiến trúc cũng như chức năng và hiệu quả sử dụng.Vì vậy, công việc của chúng ta là phải tìm cách khai thác triệt để các tính năng của vi xử lí để góp phần vào công cuộc phát triển công nghệ hiện nay. Trong bài khóa luận này, chúng em đã khai thác tính năng của vi điều khiểnAT89C52 đã được học trong chuyên ngành của mình ứng dụng vào hệ thống quạt để điều khiển tốc độ và thời gian một cách tự động và tố ưu nhất nhằm phục vụ đời sống của con người trong thời đại công nghệ. Chính vì vậy em đã chọn đề tài kháo luận “ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051”. 2. Đặt vấn đề Trong đời sống sinh hoạt hằng ngày, việc bật tắt các thiết bị điện nhằm đáp ứng nhu cầu của con người là những hoạt động tất yếu và thường xuyên. Nhiều thiết bị điện muốn hoạt động hoặc ngừng hoạt động, không còn cách nào khác là phải nhấn công tắc điện để cung cấp nguồn điện hoặc ngắt nguồn điện cho thiết bị. Điều này nhiều lúc rất thụ động và bất tiện cho người sử dụng, từ những nhược điểm đó chúng em đã có một ý tưởng thiết kế một thiết bị có khả năng bật/tắt tùy theo nhu cầu. Là một hệ thống có khả năng hẹn giờ, định thời gian cho thiết bị một cách tự động tùy theo ý muốn của người sử dụng. Quạt máy được thiết kế 3 phím nhấn ứng với 3 tốc độ nhanh, chậm, vừa tùy vào nhu cầu sử dụng của con người.Trong một nhà máy hoặc xí nghiệp, người ta thường sử dụng hệ thông quạt gồm nhiều quạt mắc nối tiếp với nhau.Vấn đề đặt ra ở đây là việc điều chỉnh quạt, ở nhiều thời điểm ứng với nhiều thời gian cũng như nhu cầu sử dụng thay đổi, việc điều chỉnh quạt thường gây cản trở công việc cũng như mất thời gian của người làm việc. Bên cạnh đó, khoa học kĩ thuật không ngừng cho ra đời nhiều công nghệ và thiết bị tự động hóanhằm phục vụ tối đa cho lợi ích của người sử dụng. Để bắt kịp nhịp phát triển của xã hội thì đòi hỏi phải cho ra đời một thiết bị tự động hóa cho hệ thống quạt, có nghĩa là quạt sẽ tự động thay đổi tốc độ sao cho phù hợp với nhu cầu sinh hoạt của người sử dụng. 3. Mục tiêu của đề tài. Hoàn thành được hệ thống mạch bật/tắt quạt tự động với vận tốc vào thời gian được định trước. Mạch phải đảm bảo được: • Thời gian hiển thị rõ ràng, chính xác. •Vận tốc được biểu thị các màu khác nhau của Led đơn sáng/tắt đồng thời với hệ thống quạt. 4. Giới hạn đề tài. Do chi phí và thời gian có hạn nên sản phẩm chỉ dừng lại ở mô hình và vẫn tồn tại một số giới hạn sau: • Thời gian bật/tắt chưa linh động, chỉ dùng lại ở thời gian được cài đặt sẵn • Mỗi lần sử dụng vẫn phải bấm nút, chưa hiện thực hóa bằng điều khiển từ xa. [...]... thanh ghi định thời 89C52 có 2 bộ đếm/định thời (Timer/Couter) 16bit để định các khoảng thời gian hoặc để đếm các sự kiện Bộ định thời 0 có địa chỉ 8AH (TL0, byte thấp) và 8CH (TH0, buyet cao), bộ định thời 1 có có địa chỉ 8BH (TL1, buyte thấp) và 8DH (TH1, byte cao) Hoạt động của bộ định thời được thiêt lập bởi thanh ghi ở chế độ định thời TMOD ở địa chỉ 89H .Và thanh ghi điều khiển định thời TCON ở địa... tăng gấp đôi tốc độ baud của port nối tiếp khi port này hoạt động ở chế độ 1, 2 hoặc 3.Các bit 4, 5 và 6 của PCON không được định nghĩa Các bit 2 và 3 là các bit cờ đa mục đích dành cho các ứng dụng của người sử dụng Bảng 1.2: Bảng thanh ghi PCON Bit 7 Kí hiệu SMOD 6 5 4 3 2 1 GF1 GF0 PD 0 IDL Mô tả Bit tăng gấp đôi tốc độ baul, bit này khi set làm cho tốc độ baul tăng ở các chế độ 1,2 và 3 của port nối... chứa phép chốt N¯ chỉ¯S¯E0 trong suốt thời gian tìm nạpkhông tích cực thi 1 f) Chân P ở ROM nội, P 89C52 sử dụng chân 30, chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE để giải đa hợp bus dữ liệu và bus địa chỉ Tín hiệu ALE có tần số bằng 1/6 tần số của mạch dao động bên trong chip vi điều khiển và có thể được dùng xung clock cho phần còn lại của hệ thống Nếu mạch dao động có tần số 12MHz, tín hiệu ALE... EPROM của 8051 còn sử dụng chân E¯ ¯A¯ làm chân nhận điện áp cấp điện 21V cho vi c lập trình EPROM nội h) Chân Reset (RST) Ngõ vào RST (chân số 9) là ngõ vào xóa chình của 89C52 dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi là reset hệ thống Khi ngõ vào này được treo ở logic1 tối thiểu 2 lần chu kì máy, các thanh ghi bên trong của 89C52 được nạp các giá trị thích hợp cho vi c khởi động... trúc ngắt với 2 mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt Các ngắt bị vô hiệu hóa khi mạch reset hoạt động và sau đó được cho phép bằng cách ghi vào thanh ghi cho phép ngắt IE ở địa chỉ B8H Cả 2 thanh ghi này đều được định địa chỉ bằng từng bước h) Thanh ghi điều khiển nguồn Thanh ghi điều khiển nguồn PCON có địa chỉ 87H chứa các bit điều khiển Các bit điều khiển nguồn, nguồn giảm PD và nghỉ IDL, hợp lệ trong... VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1.1 Tổng quan về ngôn ngữ Assembly 1.1.1.Giới thiệu chung Asembly là một ngôn ngữ lập trình cấp thấp gần với ngôn ngữ máy, chương trình sau khi vi t bằng assembly cần được chuyển đổi qua mã lệnh (hay còn gọi là mã máy) của vi điều khiển, quá trình chuyển đổi được thực hiện bằng chương trình dịch Assembler Các mã lệnh sau đó được nạp vào ROM của vi điều khiển để... vi c khởi động lại hệ thống Hình 1.2: Mạch Reset i) Các chân Xtal1 và Xtal2 Mạch dao động bên trong chip được ghép với thạch anh bên ngoài ở 2 chân XTAL1 và XTAL2 (chân 18 và 19).Tần số danh định của thạch anh là 12 MHz cho hầu hết các chip Hình 1.3: Mạch tạo dao động bằng thạch anh 1.2.2 Các thanh ghi có chức năng đặc biệt Các thanh ghi nội của 89C52 được cấu hình thành một phần của RAM trên chip,... chung, đầu chung này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tón hiệu đặt vào các chân này ở mức 0 • Led 7 đoạn có Cathode (cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Mass, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các Led đơn, Led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1 • Vì led 7 đoạn chứa bên trong nó... 1.7: Sơ đồ vị trí các led 1.3.2 Kết nối với vi điều khiển Phần cứng được kết nối với 1 Port bất kì của vi điều khiển, để thuận lợi cho vi c xử lí về sau phần cứng nên được kết nối như sau: Px.0 nối với chân a, P1.x nối với chân b, lần lượt theo thứ tự cho đến Px.7 nối với chân h Dữ liệu xuất ra có dạng nhị phân như sau:hgfedcba 1.4 Led đơn Led (vi t tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát... • I¯N¯ T¯ 0¯hay P3.2: (chân số 12) tín hiệu vào gây ngắt 0 của VĐK • I¯N¯ T¯ 1¯hay P3.3: (chân số 13) tín hiệu vào gây ngắt 1 của VĐK •T0 hay P3.4: (chân số 14) tín hiệu vào đếm cho định thời/ đếm 0 cho VĐK 8051/8052 •T1 hay P3.5: (chân số 15) tín hiệu vào đếm cho định thời/ đếm 1 cho VĐK 8051/8052 • ¯W¯ ¯R¯ hay P3.6: (chân số 16) để đưa tín hiệu ghi dữ liệu vào bộ nhớ ngoài • ¯R¯D¯ hay P3.7: (chân số . thời gian một cách tự động và tố ưu nhất nhằm phục vụ đời sống của con người trong thời đại công nghệ. Chính vì vậy em đã chọn đề tài kháo luận “ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT. là quạt sẽ tự động thay đổi tốc độ sao cho phù hợp với nhu cầu sinh hoạt của người sử dụng. 3. Mục tiêu của đề tài. Hoàn thành được hệ thống mạch bật/tắt quạt tự động với vận tốc vào thời gian. nghệ hiện nay. Trong bài khóa luận này, chúng em đã khai thác tính năng của vi điều khiểnAT89C52 đã được học trong chuyên ngành của mình ứng dụng vào hệ thống quạt để điều khiển tốc độ và thời