ĐỒ án môn học môn học hệ THỐNG NHÚNG đề tài chuông báo tiết học

ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ Bộ môn: KỸ THUẬT MÁY TÍNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG Nhóm sinh viên : Chu Anh Nguyễn Trần Đức Hoàng Nguyễn Thị Nhung Lớp : K43ĐĐK Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Huy Thái Nguyên – 2011 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Nhận xét giáo viên hướng dẫn Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nhận xét giáo viên chấm Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20 Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI MỞ ĐẦU - Ngành điện tử ngày phát triển,đã dần thay thiết bị thô sơ,bằng thiết bị điện tử có độ tự động cao,tiết kiệm công sức cho người Hiện Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy với phát triển vi điều khiển cần động tác nhẹ nhàng thiết bị điều khiển cách nhanh chống - Người ta thường nói : “Học đôi với hành” , để tạo tảng , tăng thêm hiểu biết vào thực tế em lựa chọn đề tài “Chuông Báo Tiết Học” - Trong trình thực đề tài , Chúng em cố gắng , có lẽ vốn kiến thức nguyên nhân chủ quan khác mà đề tài chắn không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong đóng góp ý kiến, phê bình hướng dẫn thêm thầy cô bạn đọc Sinh viên thực Chu Anh Nguyễn Trần Đức Hoàng Nguyễn Thị Nhung Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy MỤC LỤC -Chức khối sử dụng ngắt 89c51 để yêu cầu việc điều chỉnh time theo ý người sử dụng , cài đặt time ban đầu cho đồng hồ thời gian thực RTC.Tác động phím bấm (BUTTON) .7 - Khối thực chất LCD 16x2 để hiển thị time thông tin mà lập trình viên cần hiển thị .7 Trang web tham khảo : 40 A PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề - Hiện với phát triển vi điều khiển.Các hệ thống cần thiết hoạt động cách tự động Đơn giản hệ thống chuông hẹn giờ,hệ thống báo động,báo trường học,báo công sở Vấn đề báo tiết học vấn đề cần thiết trường học nào,giúp thầy cô điều chỉnh thời gian dạy học mình.Sẽ thời gian ta phải canh thời gian cho tiết học.Chính chúng em thiết kế mạch chuông báo tiết hoc tự động cho trường học lý chọn đề tài - Đây vấn đề thực tế ,được ứng dụng nhiều trường học Nhằm để củng cố kiến tức lập trình vi xử lý vừa học rèn luyện khả học hỏi nên em chọn đề tài giới hạn đề tài 3.1 Phân tích - Trước tiên phải xác định rõ mục đích yêu cầu toán Mục đích: - Hệ thống báo chuông thời điểm vào, tiết học trường + Hệ thống có khả chỉnh lại Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy + Thời gian kéo dài chuông vào tiết nghỉ giải lao khác + Hệ thống chuông dùng dây điện đồng 220V Yêu cầu: -Hệ thống làm việc ổn định -Có khả đưa vào ứng dụng thực tế Với thực tế toán phải thiết kế thành phần bản: -Hệ thống điều khiển đồng hồ số -Mạch dây chuông báo 3.2 Xây dựng phương án - Sau nghiên cứu thực tế thời điểm vào tiết học trường học, có nhận xét sau - Mỗi ngày có buổi học buổi kéo dài tiết Thời gian tiết 45 phút.Thời gian nghỉ giải lao phút.Sau tiết thứ buổi nghỉ giải lao 10 phút từ ta xây dựng thời khóa biểu sau: Tiết Vào Ra Tiết Vào Ra 6h45 7h30 12h30 13h15 7h35 8h20 13h20 14h05 8h25 9h10 14h10 14h55 9h20 10h05 10 15h05 15h50 10h10 10h55 11 15h55 16h40 11h00 11h45 12 16h45 17h30 - Thời gian báo: +, thời gian báo 10 giây tiết bắt đầu ,ra tiết thứ vào tiết thứ tư buổi,kết thúc buổi +,còn lại thời gian báo cho thời điểm khác giây - Cách báo : sử dụng chuông điện 220V Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - Phạm vi báo: Tất khu vực trường cách xây dựng hệ thống chuông đến khu nhà,từng giảng đường 3.3 Phạm vi đồ án phương hướng mở rộng - Vì đồ án môn học nên chúng em xây dựng mô thiết kế hệ thống phạm vi hẹp.cố định thời khóa biểu - Phương hướng mở rộng đồ án môn học thành đồ án tốt nghiệp: +, Thiết kế hệ thống chuông báo cho thời khóa biểu mùa.mùa đông mùa hè Trong mùa hè buổi sáng vào sớm 15 phút ,buổi chiều vào muộn 30 phút so với mùa đông.và thêm thời kháo biểu buổi tối cho trường học theo hệ thống tín +, Thiết kế Module điều chỉnh quét phím ma trận giao tiếp bàn phím máy tính lập trình thời khóa biểu theo ý muốn giấc trường nơi làm việc + Xây dựng Hệ thống chuông báo không dây sử dụng thu phát sóng B PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI Sơ đồ tổng quát -Sơ đồ khối tổng quát Khối nguồn alam Nút nhấn Vi XỬ LÝ AT89C51 Hiển Thị LCD 16x2 Thời Gian Thực DS1307 Hình 1: Sơ đồ khối tổng quát Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Chức khối 2.1 Khối nguồn -Cung cấp nguồn nuôi tất linh kiện mạch 2.2 Chức khối RTC -Khối thực chất chíp thời gian thực(Real Time Clock), sử dụng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà người sử dụng.Nó có pin cấp riêng , nguồn điện RTC hoạt động bình thường xác theo thời gian thiết lập ban đầu Trong sơ đồ đảm nhiệm chức cấp time xác cho vi điều khiển xử lý công việc mà người sử dụng yêu cầu 2.3 Chức khối điều chỉnh -Chức khối sử dụng ngắt 89c51 để yêu cầu việc điều chỉnh time theo ý người sử dụng , cài đặt time ban đầu cho đồng hồ thời gian thực RTC.Tác động phím bấm (BUTTON) 2.4 Khối âm -Khối gồm có transistor thông dòng cho loa kêu có mức điện áp thay đổi liên tục chân vi điều khiển 2.5 Khối hiển thị - Khối thực chất LCD 16x2 để hiển thị time thông tin mà lập trình viên cần hiển thị 2.6 khối xử lý (vi điều khiển 89c51) -Vi điều khiển 89C51 trung tâm xử lý thông tin mạch Cụ thể : • AT89C51 đảm nhiệm việc đọc thời gian từ DS1307, chuyển đổi liệu qua lại RTC với LCD để hiển thị lên LCD , đông thời cập nhật time từ DS1307 • Điều khiển LCD • Kiểm tra phím bấm • Điều khiển loa Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - Nói tóm lại là, VĐK làm nhiệm vụ đọc time DS1307 sau kiểm tra xem ngắt tác động hay không? có điều chỉnh time, hiển thị time lên LCD , kiểm tra xem có báo chuông hay không ? có gọi chương trình điều khiển chuông kêu ! CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG Sơ đồ callgraph Chương Trình Điều Khiển Module Xử Lý Điều Chỉnh Nút Ấn Bộ môn Kỹ thuật máy tính Module xử lý chương trình Chấp Hành Hiển Thị 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 2: Sơ đồ Callgraph Sơ đồ đặc tả Bật/Tắt Chuông Hiển Thị Gửi thông tin Tác động Gửi thông tin KIỂM TRA THỜI GIAN Gửi liệu Điều khiển Kiểm Tra thời gian thực Điều Chỉnh Hình 3: Sơ đồ Đặc tả linh kiện sử dụng mạch 3.1 giới thiệu cấu trúc vi điều khiển MCS-51 -Đặc điểm chức hoạt động IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự Ở giới thiệu IC8951 họ IC vi điều khiển hãng Intel Mỹ sản xuất Chúng có đặc điểm chung sau: Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy + 4K Bytes Flash rom + 128 Bytes Ram + port bit + định thời 16 bit + Có port nối tiếp + Có thể mở rộng nhớ chương trình 64 K Byte + Bộ xử lý bit - AT89C51 vi xử lý bit, loại CMOS, có tốc độ cao công suất thấp với nhớ Flash lập trình Nó sản xuất với công nghệ nhớ không bay mật độ cao hãng Atmel, tương thích với họ MCS-51TM chân tập lệnh - AT89C51 có đặc trưng sau: K byte Flash, 128 byte RAM, 32 đường xuất nhập, hai định thời/đếm 16-bit, cấu trúc ngắt hai mức ưu tiên nguyên nhân ngắt, port nối tiếp song công, mạch dao động tạo xung clock chip - AT89C51 thiết kế với logic tĩnh cho hoạt động có tần số giảm xuống vaứ hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm lượng lựa chọn phần mềm Chế độ nghỉ dừng CPU cho phép RAM, định thời/đếm, port nối U1 tiếp hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động - Chế độ nguồn giảm trì nội dung RAM không cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vô hiệu hoá hoạt động khác chip 39 38 37 36 35 34 33 32 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 có reset cứng 19 18 31 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 XTAL1 XTAL2 EA/VPP RST VCC P2.0/A P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A 14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T P3.5/T P3.6/WR P3.7/RD ALE/PROG PSEN GND 40 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 30 29 20 AT89C51 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 10 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 11: Hoạt động chân RS R/W (chân số 4): Chân lựa chọn việc đọc ghi Nếu R/W=0 liệu ghi từ điều khiển (vi điều khiển AVR chẳng hạn) vào LCD Nếu R/W=1 liệu đọc từ LCD Tuy nhiên, có trường hợp mà liệu đọc từ LCD ra, đọc trạng thái LCD để biết LCD có bận hay không (cờ Busy Flag - BF) Do LCD thiết bị hoạt động tương đối chậm (so với vi điều khiển), cờ BF dùng để báo LCD bận, BF=1 phải chờ cho LCD xử lí xong nhiệm vụ tại, đến BF=0 thao tác gán cho LCD Vì thế, làm việc với Text LCD thiết phải có chương trình tạm gọi wait_LCD để chờ LCD rảnh Có cách để viết chương trình wait_LCD Cách đọc bit BF kiểm tra chờ BF=0, cách đòi hỏi lệnh đọc từ LCD điều khiển ngoài, chân R/W cần nối với điều khiển Cách viết hàm delay khoảng thời gian cố định (tốt 1ms) Ưu điểm cách đơn giản không cần đọc LCD, chân R/W không cần sử dụng nối với GND Tuy nhiên, nhược điểm cách khoảng thời gian delay cố định lớn làm chậm trình thao tác LCD, nhỏ gây lỗi hiển thị Trong hướng dẫn bạn cách tổng quát cách 1, để sử dụng cách bạn cần thay đổi nhỏ chương trình wait_LCD (sẽ trình bày chi tiết sau) kết nối chân R/W LCD xuống GND EN (chân số 5): Chân cho phép LCD hoạt động (Enable), chân cần kết nối với điều khiển phép thao tác LCD Để đọc ghi data từ LCD cần tạo “xung cạnh xuống” chân EN, nói theo cách khác, muốn Bộ môn Kỹ thuật máy tính 26 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy ghi liệu vào LCD trước hết cần đảm bảo chân EN=0, tiếp đến xuất liệu đến chân D0:7, sau set chân EN lên cuối xóa EN để tạo xung cạnh xuống -Để hiển thị chữ số, mã ASCII chữ từ A đến Z, a đến z số tư – gứi tới chân D0 – D7 RS = -Các mã lệnh gửi tới LCD để xóa hình đưa trỏ đầu d ng…( liệt kê bảng trên) thông chân D0 – D7 -Có sử dụng RS = để kiểm tra bit cờ bận xem LCD sẵn sàng nhận thông tin chưa Khi R/W = v RS = 0: Nếu D7 = ( cờ bận 1) c nghĩa LCD bận công việc bên không nhận thông tin, D7 = sẵn sàng nhận thông tin Trong trường hợp cần kiểm tra cờ bận trước ghi liệu lên LCD Các ghi -Thanh ghi IR: Mỗi lệnh nhà sản xuất LCD đánh địa rõ ràng việc cung cấp địa lệnh cách nạp vào ghi IR Ví dụ: Lệnh “hiển thị hình trỏ” có mã lệnh 00001110 - Thanh ghi DR : Thanh ghi DR dùng để chứa liệu bit để ghi vào vùng RAM DDRAM CGRAM ( chế độ ghi) dùng để chứa liệu từ vùng RAM gửi cho MPU (ở chế độ đọc) -Cờ báo bận BF: (Busy Flag)Khi thực thi hoạt động bên trong, LCD bỏ qua giao tiếp với bên bật cờ BF( thông qua chân DB7 có thiết lập RS=0, R/W=1) lên biết “bận” Bộ môn Kỹ thuật máy tính 27 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy -Bộ đếm địa AC : (Address Counter) Khi địa lệnh nạp vào ghi IR, thông tin nối trực tiếp cho vùng RAM (việc chọn lựa vùng RAM tương tác bao hàm mã lệnh) Sau ghi vào (đọc từ) RAM, đếm AC tự động tăng lên (giảm đi) đơn vị Bộ nhớ LCD Vùng RAM hiển thị DDRAM : (Display Data RAM) 3.3.2 bit viết tắt mã lệnh Tên bit I/D Mô tả 0=không dịch chuyển vị 1=dịch chuyển vị trí trỏ S trí trỏ =0 không dịch chuyển =1 dịch chuyển hiển thị D C B hiển thị 0=tắt hiển thị 0=tắt trỏ 0=con trỏ không nhấp =1 bật hiển thị =1 bật trỏ =1 trỏ nhấp nháy S/C R/L DL N F BF nháy 0=di chuyển trỏ 0= dịch trái 0=chế độ 4bit liệu 0=1 dòng 0= font 5x7 0= không bận =1 dịch chuyển hiển thị =1 dịch phải =1 chế độ 8bit liệu 1= dòng 1= font 5x10 1= bận 3.3.3 Mã Hex LCD Bộ môn Kỹ thuật máy tính 28 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy *Module không chiếm khối Digital, để chọn module ta cần click chọn mục Misc Digital Module LCD nối tới Port Các hàm API: void LCD_Start(void); void LCD_Init(void); void LCD_Position(BYTE bRow, BYTE bCol); void LCD_PrString(CHAR * sRamString); void LCD_PrCString(const char * sRomString); void LCD_PrHexByte(BYTE bValue); void LCD_PrHexInt(INT iValue); Bộ môn Kỹ thuật máy tính 29 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy CHƯƠNG III : THIẾT KẾ MẠCH Sơ đồ nguyên lý -sơ đồ nguyên lý cụ thể sau: DE TAI : THIET KE MACH CHUONG BAO LOP HOC KHOI HIEN THI 10 11 12 13 14 +220V U1 19 +5VDC 18 RL1 XTAL1 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 XTAL2 12V DIODE 29 30 31 Q1 BC547 R1(2) V=0.0199005 R1 10 RST P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 PSEN ALE EA P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD 39 38 37 36 35 34 33 32 49% +12V D1 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 VSS VDD VEE KHOI TAO DAO DONG SPEAKER SPEAKER RS RW E +5VDC LS1 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 GIAO TIEP PHIM BAM Chu ANh Nguyen B1 12V SCL SDA X1 SOUT VBAT X2 INC_KEY Nguyen Thi Nhung DEC_KEY U2 Tran Duc Hoang TIME_KEY Nhom SV : 80C51 DS1307 - Khi đảm bảo cấp nguồn cho mạch ổn định , mạch hoạt đông sau: Ban đầu khởi động thực việc đọc liêu treeb DS1307 hiển thị ngày lên LCD Kế tiếp có ngắt gọi đến tức tác động vào phím KEY_TIME để điều chỉnh thời gian (Tăng-INC_KEY button, Giảm-DEC_KEY button) cho RTC , vi điều khiển điều khiển việc tăng hay giảm time (ngày , tháng , năm , thứ , , phút ), theo ý muốn người sử dụng, cách nhấn phím INC_KEY phím Bộ môn Kỹ thuật máy tính 30 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy DEC_KEY Set xong LCD trở hình lúc trước hiển thị thời gian theo time đa cài đặt hoạt động - Trong trình time hiển thị LCD mà ta thấy vi điều khiển thực hiển kiểm tra (lặp lại việc kiểm tra ) time xem xem có trùng với mốc thời gian vào tiết học hay kết thúc tiết học hay không ? Nếu có , nhảy tới chương trình báo chuông đổ chuông báo , thời gian chuông dài hay ngắn thay đổi code, người lập trình thiết lập, thiết lập mốc thời gian theo ý muốn Tức là, thỏa mãn điều kiện time với time hẹn trước có chuông reo - Sau thiết kế sơ đồ khối khối bắt đầu thiết kế sơ đồ nguyên lý cho khối sau: Khối nguồn - Nguồn cung cấp cho toàn mạch +5v dc.Do mạch nguồn cần sử dụng vi mạch ổn áp 7805 với dòng 0.5 A Mạch thiết kế sau D - + S2 c o n g ta c d io d e c a u c o n n e c to r C 100uF U V IN G N D VO U T VC C D J1 LM 7805 LED power R 220 - Đối Với role ta sử dụng nguồn nuôi riêng 12 V Có thể điều chế theo nhiều cách khác - Đối vớ chuông ta sử dụng nguồn 220 mắc riêng rẽ *, Chi ý nguồn nuôi cho mạch điều khiển cần giữ ổn định ta sử dụng ổn áp LM7805 cho Khối hiển thị LCD - LCD 16x2 giao tiếp với vi điều khiển : Bộ môn Kỹ thuật máy tính 31 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy VEE LCD nối với biến trở nguồn 5V để diều chỉnh độ sáng LCD - Hiển thị time ngày RTC lên LCD + chân điều khiển (RS,RW,E ) + Đường liệu D0 đến D7 + Chân điều khiển độ sáng tối LCD chân VEE ta sử dụng biến trở để điều chỉnh thích hợp R K A D V A R D D 1 D D D D D W E R R S V E E E S I S T O R R v V D V S S D U L C D R v Bộ môn Kỹ thuật máy tính 32 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Khối xử lý AT89C51 - Sử dụng ic số bất lợi cho trình thiết kế từ việc thiết kế, kết nối chọn linh kiện khắc phục nhiễu Một lựa chọn để khắc phục nhược điễm ic số dùng vi điều khiển AT89C51 với dòng điện tiêu thụ thấp lập trình Vi điều khiển sử dụng thạnh anh dao động la 12Mhz Nút ấn kết hợp với tụ C để thực reset U 39 38 37 36 35 34 33 32 C LO CC 2A P 19 18 Y C R Y S TA L 31 C P P P P P P P P 0 0 0 0 /A /A /A /A /A /A /A /A P P P P P P P P 1 1 1 1 D D D D D D D D XTA L1 XTA L2 P P P2 P2 P2 P2 P2 P2 /A /A /A /A /A /A /A /A P /R X D P /T XD P /IN T P 3 /IN T P /T0 P /T1 P /W R P /R D A L E /P R O G PSEN 2 2 2 2 1 1 1 1 30 29 E A /V P P R ST C AP R 1 A T89C 51 Khối thời gian thực -Ta chọn ic DS 1307 ic chạy thời gian thực,có độ xác cao,và đặt biệt liệu thời gian củng không bị bi nguồn cúp điện.Nên đồng hồ ta chạy xác điện Được nuôi nguồn nuôi pin 3V Bộ môn Kỹ thuật máy tính 33 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy 5v R U Y VC C X2 SC L SD A B T1 S Q W /O U T G N D 3V X1 VBAT R D S1307 khối thao tác -Sử dụng nút nhấn để tạo tín hiệu vào để điều chỉnh thời gian Nút nhấn kết nối vối module giao tiếp để tiết kiệm chân dơn giản thực ,và chân nút nhấn treo xuống mass để tạo thay đổi tín hiệu nhấn nút dec_key g ia m in c _ k e y ta n g m enu m enu Khối chấp hành - Có nhiều phương án để điều khiển cấu chấp hành ,ở sử dụng Transistor A1015 để điều khiển relay 12V/10A Điện trở R =10K để phân cực hạn dòng cho Transistor Bộ môn Kỹ thuật máy tính 34 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - Diode 2N4148 dùng để bảo vệ Transistor mạch xuất áp ngược từ cuộn dây sinh Relay dùng để điều khiển chuông điện LS1 SPEAKER SPEAKER +220V +12V Bắt Đầu RL1 D1 12V DIODE Lấy data từ RTC Set phút Q1 BC547 Hiển thị lên LCD R1(2) No Tác Động Phím Sơ đồ thuật toánBám Set Yes Set ngay,tháng,năm,thứ No No Up =? Kiểm tra time =time đổ chuông Yes Tăng ô nhớ lên yes Đổ Chuông Đặt gt cho RTC No Down= ? Đặt gt cho RTC Bộ môn Kỹ thuật máy tính yes 35 Yes Giảm gt ô nhớ 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 12: Sơ đồ thuật toán Chương IV :Thi công mạch Sơ đồ mạch in Bộ môn Kỹ thuật máy tính 36 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Sơ đồ bố trí linh kiện Chương V : Thiết kế phần mềm Các phần mềm dùng đồ án Bộ môn Kỹ thuật máy tính 37 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy • Lap_trinh_Pic_CCS PCWH v4.023 • Keil • Proterus 7.7 SP2 • ORCAD 10.5 Chương trình cho vi điều khiển #include "ports.h" #include "lcd.h" #include "rtc.h" /*===================================================*/ /*= DE TAI : Thiet ke he thong chuong bao lop hoc =*/ /*= GVHD : Thay Nguyen Van Huy =*/ /*= Nhóm Thuc Hien : /*= Chu Anh Nguyen /*= Tran Duc Hoang /*= Nguyen Thi Nhung =*/ =*/ =*/ =*/ /*= -=*/ /*===================================================*/ /*=======Khai bao bien ========*/ bit flag=0,aon=0,aoff=0; void main() { alarm_port=0; LCD_INI(); //khoi tao cho LCD rtc_check();//kiêm tra RTC disp_intro();//hien thi time len LCD ENABLE_INT//cho phep ngat wrt_cmd(0x1);//xoa man hinh LCD Bộ môn Kỹ thuật máy tính 38 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy wrt_cmd(0x1); start_rtc();//dieu kien START cho RTC send_adr(0xd0);//dia chi ghi cho RTC send_adr(0x00);//gui dia chi bat dau start_rtc(); send_adr(0xd1);//gui dia chi doc RTC recv_data();//nhan du lieu tu vi dieu khien while(1) { start_rtc(); send_adr(0xd0); send_adr(0x00); start_rtc(); send_adr(0xd1); recv_data(); disp_rtc(); if(_testbit_(flag)) //kiem tra co ngat { DISABLE_INT rtc_set(); //cam ngat //goi chuong trinh set cho rtc ENABLE_INT //cho phep ngat flag=0; //xoa co ngat } aon=1;//dieu kien de luon so sanh time hen voi time hien tai if(aon) check_alarm(); // kiem tra if(aoff) //bao chuong ring_alarm(); } } Bộ môn Kỹ thuật máy tính 39 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy /*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ****chuong trinh phuc vu ngat ngoai **** ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/ void set_flag() interrupt //chuong trinh ngat cho rtc_set { flag=1; } /*========== THE END ================*/ C KẾT LUẬN Kết luận Chúng Em cố gắng hoàn thành đề tài thời gian quy định Trong đề tài , em thực công việc sau: - Giới thiệu phân tích sơ đồ khối - Giới thiệu họ vi điều khiển MCS-51 IC DS 1307 - Thiết kế thi công mạch Mặc dù có nhiều cố gắng trình thực đồ án không đạt kết mong muốn với kiến thức vừa học em xin cố gắn tìm nguyên nhân cách khắc phục Tài liệu tham khảo • Cấu trúc-lập trình –Ghép nối ứng dụng vi điều khiển_TS Nguyễn Mạnh Giang • Giáo trình 8051_DKS • Giáo trình họ vi điều khiển 8051_Tống Văn On • Vi điều khiển với lập trình C_Ngô Diên Tập Trang web tham khảo : http://www.keil.com/forum/8186/ http://vagam.dieukhien.net/ http://vidieukhien.net/ http://www.8051projects.net/forum-t7082-0.html Bộ môn Kỹ thuật máy tính 40 12/9/2015 [...]...ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 4: Hình dạng IC AT89C51 Hình 5: Sơ đồ khối của AT89C51 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 11 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy 3.1.1 Mô tả các chân Hình 6: Sơ đồ các chân Như vậy AT89C51 có tất cả 40 chân với các chức năng như sau: - Vcc (40) Chân cung cấp điện (5V) - GND (20) Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn... LCD R1(2) No Tác Động Phím 8 Sơ đồ thuật toánBám Set giờ Yes Set ngay,tháng,năm,thứ No No Up =? Kiểm tra time =time đổ chuông Yes Tăng ô nhớ lên 1 yes Đổ Chuông Đặt gt cho RTC No Down= ? Đặt gt cho RTC Bộ môn Kỹ thuật máy tính yes 35 Yes Giảm gt ô nhớ 1 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 12: Sơ đồ thuật toán Chương IV :Thi công mạch 1 Sơ đồ mạch in Bộ môn Kỹ thuật máy tính 36 12/9/2015... vào tiết học hay kết thúc tiết học hay không ? Nếu có , thì nhảy tới chương trình báo chuông và đổ chuông báo , thời gian chuông dài hay ngắn có thể thay đổi trên code, là do người lập trình thiết lập, thiết lập mốc thời gian theo ý muốn Tức là, cứ thỏa mãn điều kiện time hiện tại bằng với time hẹn trước sẽ có chuông reo - Sau khi đã thiết kế sơ đồ khối của từng khối chúng ta bắt đầu đi thiết kế sơ đồ. .. driver Bộ môn Kỹ thuật máy tính 19 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 9: Sơ đồ DS1307 • DS1307 là một IC thời gian thực với nguồn cung cấp nhỏ, dùng để cập nhật thời gian và ngày tháng với 56 bytes SRAM Địa chỉ và dữliệu được truyền nối tiếp qua 2 đường bus 2 chiều Nó cung cấp thông tin về giờ,phút,giây ,thứ,ngày ,tháng, năm.Ngày cuối tháng sẽ tự động được điều chỉnh với các tháng nhỏ... thanh ghi , Địa chỉ trực tiếp , Địa chỉ gián tiếp , Địa chỉ tức thời , Địa chỉ tương đối , Địa chỉ tuyệt đối , Địa chỉ dài 3.1.4.2 Các nhóm lệnh của Mcs-C51: Nhóm lệnh số học: ADD A,soure ; cộng toán hạng vào A SUBB A,soure ; trừ bớt A bởi toán hạng nguồn INC A ; tăng giá trị A lên 1 DEC A ; giảm A xuống 1 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 17 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy MUL AB ; nhân A... cấu hình này thì chân X1 sẽ được nối vào tín hiệu dao động trong còn chân X2 thì để hở 3.2.3 Sơ đồ địa chỉ RAM và RTC Bộ môn Kỹ thuật máy tính 22 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy • Thông tin về thời gian và ngày tháng được lấy ra bằng cách đọc các byte thanh ghi thích hợp thời gian và ngày tháng được thiết lập cũng thông qua các byte thanh ghi này bằng cách viết vào đó những giá trị thích... addr ; lệnh nhảy CJNE A,direct,rel ; so sánh và nhảy 3.2 Tìm hiểu IC thời gian thực DS1307 3.2.1 Giới thiệu chung về DS1307 -IC thời gian thực là họ vi điều khiển của hãng dalat DS1307 có một số đặc trưng cơ bản sau - DS1307 là IC thời gian thực với nguồn cung cấp nhỏ dùng để cập nhật thời gian và ngày tháng Bộ môn Kỹ thuật máy tính 18 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - SRAM :56bytes... nhiều cách khác nhau - Đối vớ chuông ta sử dụng nguồn 220 mắc riêng rẽ *, Chi chú ý nguồn nuôi cho mạch điều khiển cần giữ sự ổn định vì vậy ta sử dụng ổn áp LM7805 cho nó 3 Khối hiển thị LCD - LCD 16x2 và giao tiếp với vi điều khiển : Bộ môn Kỹ thuật máy tính 31 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy VEE của LCD được nối với biến trở và nguồn 5V để diều chỉnh độ sáng của LCD - Hiển thị time... điện.Nên đồng hồ ta chạy vẫn chính xác ngay cả khi mất điện Được nuôi bằng nguồn nuôi pin 3V Bộ môn Kỹ thuật máy tính 33 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy 5v R 4 U 5 1 Y 1 2 3 VC C X2 SC L SD A B T1 S Q W /O U T G N D 8 6 5 7 4 3V X1 VBAT R 5 D S1307 6 khối thao tác -Sử dụng nút nhấn để tạo tín hiệu vào để điều chỉnh thời gian Nút nhấn được kết nối vối module giao tiếp để tiết kiệm... hành - Có nhiều phương án để điều khiển cơ cấu chấp hành ,ở đây chúng ta sử dụng Transistor A1015 để điều khiển relay 12V/10A Điện trở R =10K để phân cực và hạn dòng cho Transistor Bộ môn Kỹ thuật máy tính 34 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - Diode 2N4148 dùng để bảo vệ Transistor khi trong mạch xuất hiện áp ngược từ cuộn dây sinh ra Relay dùng để điều khiển chuông điện LS1 SPEAKER ... đề - Hiện với phát triển vi điều khiển.Các hệ thống cần thiết hoạt động cách tự động Đơn giản hệ thống chuông hẹn giờ ,hệ thống báo động ,báo trường học, báo công sở Vấn đề báo tiết học vấn đề. .. toán Mục đích: - Hệ thống báo chuông thời điểm vào, tiết học trường + Hệ thống có khả chỉnh lại Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12/9/2015 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy + Thời gian kéo dài chuông. .. ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - Phạm vi báo: Tất khu vực trường cách xây dựng hệ thống chuông đến khu nhà,từng giảng đường 3.3 Phạm vi đồ án phương hướng mở rộng - Vì đồ án môn học nên