Thiết kế mạch đồng hồ số

Khối vi điều khiển được thiết kế để cho phép người sử dụng thuận tiện thực hành thí nghiệm đối với các loại vi điều khiển họ 89 của hãng Atmel ở mọi chế độ làm việc khả thi, gồm c

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :

Đánh giá của giáo viên phản biện 2

I - Mở Đầu Lời mở đầu 3

II -Nội Dung a-Sơ đồ nguyên lí 4

Khối vi điều khiển 6

Khối hiển thị 8

Khối nguồn 9

Khối nút nhấn 11

b - Hướng dẫn sử dụng 12

Lưu đồ giải thuật 21

c - Chương trình 34

III – Kết luận 35

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN :

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

I - LỜI MỞ ĐẦU

Trong cuộc sống của chúng ta có những thứ không thể dùng vật chất mà mua được Chúng là vô giá nhưng có những người biết quí trọng nó, sử dụng nó một cách hiệu quả Nhưng có người không biết dùng nó đúng cách mà sử dụng nó một cách không hiệu quả để rồi khi nó qua đi rồi người ta mới thấy luyến tiếc Đó chính là thời gian, thời gian trôi đi không bao giờ quay trở lại và ta không thể làm cho nó dừng lai hay chạy theo y của chúng ta vậy làm thế nào để chúng ta có thể biết được thời gian

để có thể sử dụng nó một cách có hiệu quả nhất Ngày nay con người chúng ta đã có nhiều thứ dùng để đo thời gian Như đồng hồ chẳng hạn … Nhưng nếu tự mình làm gia cho mình một chiếc đồng hồ phù hợp với túi tiền của mình thì thật là hạnh phúc

Và lại chúng em cũng muốn vận dụng những gì mà chúng em được học để hoàn thiện niềm mơ ước của mình Chính vì vậy mà chúng em đã chọn đế tài : "Đồng hồ số"

Chúng em đã cố gắng hết mình để hoàn thiện tốt đề tài của mình Chúng em

xin chân thành cảm ơn thầy Phan Tuấn Anh đã giúp chúng em hoàn thiện đề tài của

mình

R 4

H I

P O R T 01 2 3 4 5 6 7 8

R 7

8 k 2 R

P O R T 2 1

2 3

C 5

C A P

P O R T 11 2 3 4 5 6 7 8

3 3 p 1

Giới thiệu chung :

Khối vi điều khiển được thiết kế để cho phép người sử dụng thuận tiện thực hành thí nghiệm đối với các loại vi điều khiển họ 89 của hãng Atmel ở mọi chế

độ làm việc khả thi, gồm các loại điều khiển 40 chân

-Vi điều khiển cần thí nghiệm sẽ được gắn vào socket 40 chân-Tần số hoạt động của chip là Y1: 12 kHz

- Các Port xuất nhập dữ liệu :

+ Port 0 : ( P0.0 – P0.7)

- Có số chân từ 32 đến 39

- Port 0 có 2 chức năng :

P0.7) : Không sử dụng bộ nhớ ngoài

2 Byte thấp của bus dữ liệu đa hợp ( AD0 – AD7) : có sử dụng

bộ nhớ ngoàiLưu ý :

- Khi Port 0 đóng vai trò là Port xuất nhập dữ liệu thì phải sử dụng các đện trở kéo lên bên ngoài(10K)

- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 0 đóng vai trò

là ngõ vào của dữ liệu (D0 – D7)

+ Port 1 : ( P1.0 – P1.7 )

- Có số chân từ 1 đến 8

- Port 1 có chức năng là port xuất nhập dữ liệu ( P1.0 – P1.7) : sử dụng hoặc không sử dụng bộ nhớ ngoài

- Khi lập trình cho ROM trong chip thì port 1 đóng vai trò

là ngõ vào của địa chỉ byte thấp ( A0 – 7)

+ Port 2 :( P2.0 – P2.7)

- Có số chân từ 21 đến 28

- Port 2 có 2 cức năng :Port xuất nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) : không sử dụng bộ nhớ ngoàiByte cao của bus dữ liệu đa hợp (A8 - A15) : có sử dụng bộ nhớ ngoài

- Khi lập trình cho ROM trong chip thì port 2 đóng vai trò

là ngõ vào của địa chỉ byte cao (A8 - A11) và các tín hiệu điều khiển

Port xuất nhập dữ liệu ( P3.0 – P3.7) : không sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt

Các tín hiệu điều khiển : có sử dụng bội nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt

- Khi lập trình cho ROM trong chip thì port 3 đóng vai trò

là ngõ vào của các tín hiệu điều khiển

- Để Reset chip ta sử dụng nút nhấn SW1

KHỐI LED 7 ĐOẠN

Sơ đồ nguyên lý :

D G

F

F

Q 5

R 2 R

R 1 4

R 9

R 6 R

Q 2

C

R 4 R

C D

P O R T 0

1 2 3 4 5 6 7 8

Giới thiệu chung :

Khối Led 7 đoạn bao gồm 8 Led 7 đoạn loại Anod chung kết hợp lại với nhau theo 2 cách thiết kế khác nhau Các khối Led này đều được cấp nguồn thông qua các transistor Q1 – Q8 đóng vai trò như các công tắc và được điều khiển thông qua các tín hiệu điều khiển tích cực mức thấp

Các Led này được điều khiển theo phương pháp đa hợp :Phương pháp này là phương pháp mà tất cả các đoạn của các led sẽ được nối chung vào nhau và vào một port điểu khiển còn Anode của tất cả các led sẽ được nối vào một port điều khiển khác và được cấp tín hiệu quét led một cách tuần tự (tại một thời điểm chỉ có một led sáng) Ngõ vào tín hiệu 7 đoạn đa hợp của tất cả các led

sẽ được nối đến port điều khiển Ngõ vào tín hiệu điều khiển cấp nguồn cho các led, ở chế độ này thì sẽ được nối đến một port điều khiển khác cung cấp tín hiệu quét led để cấp nguồn tuần tự cho các led Phương pháp điều khiển trong trường hợp này là phải tiến hành tuần tự qua các giai đoạn : cấp một tín hiệu quét led sao cho nó chỉ có led đầu tiên rồi đưa mã 7 đoạn tương ứng cả số cần hiển thị ra led 7 đoạn đó, kế đó cấp một tín hiệu quét led sao cho chỉ có led thứ 2 được cấp nguồn rồi đưa mã 7 đoạn tương ứng của số cần hiển thị ra led 7 đoạn đó, quá trình diễn ra liên tục như vậy và

do hiện tượng lưu ảnh của mắt nên ta thấy như nó hiển thị cùng lúc

Phương pháp này thường được sử dung nhiều trong thực tế

J 7

C O N 3

1 2 3

J 4

C O N 3

1 2 3

J 2

C O N 3

1 2 3

Giới thiệu chung :

Trong mạch sử dụng 3 bộ nguồn : 5V,12V và -12V Ta sử dụng ICổn áp họ 78XX để tạo nguồn dương và 79XX để tạo nguồn âm

KHỐI NHIỆT ĐỘ

-U 1 A

T L 0 8 2 3

2 1

P O R T 3 1 2 3 4 5 6 7 8

Giới thiệu chung :

Để mở rộng các ứng dụng giao tiếp giữa vi điều khiển với môitrường bên ngoài và các ứng dụng mang tính thực tế hơn Vì thế, khối cảm biến nhiệtvới độ phân giải là 0.5V để người sử dụng có thể nghiên cứu và thiết kế và lập trình viđiều khiển các hệ thống nhiệt độ môi trường

LM335 là IC cảm biến nhiệt độ có thể hoạt động đến 150oC Tươngứng với nhiệt độ 0oK thì LM335 cho ra điện áp 0V Cứ tăng 1oC thì điện áp ra nàytăng 10mV Như vậy, với 0oC thì điện áp ra là 2.73V Để dễ dàng cho việc xử lý

chương trình thì với điện áp với 0oC ra là 0V Như vậy thì phải có thêm mạch khuếchđại hiệu để trừ bớt đi 2.73V

Cân chỉnh:

Cho chân số 1 vào nước đá đang tan và điều chỉnh biến trở tạichân số 3 của IC TL082 sao cho V= 2.73V

KHỐI NÚT NHẤN

2 3

3

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

Cấp nguồn cho khối vi điều khiển hoạt động bằng cách bật cộng tắc trên khối vi điều khiển và chương trình sẽ bắt đầu chạy Ban đầu, chương trình sẽ chạyđồng hồ từ 00:00:00 và ngày tháng năm sẽ bắt đầu từ 01:01:06, chương trình chạy nhưvậy là do mặc định ban đầu của chương trình Muốn chương rtình chạy đúng như thực

tế thì ta phải hiệu chỉnh bằng các nút nhấn nằm bên tay phải

Khối nút nhấn gồm 3 nút để hiệu chỉnh đồng hồ và ngày tháng năm

+ Nút MODE kết nối với P2.0 vi điều khiển: dùng để nhảyđến các giá trị cần hiệu chỉnh : giờ, phút , ngày, tháng… mỗi khi ta nhấn cho nối massmột lần thì nó sẽ nhảy đến giá trị cần hiệu chỉnh :

3 Khi nhấn nút MODE lần 3: thì chương trình sẽ cho ta hiệu chỉnh giây và chương trình sẽ RESET giây về 00 mà thôi bằng cách nhấn nút UP

4 Khi nhấn nút MODE lần 4: thì chương trình sẽ cho ta hiệu chỉnh ngày và ta muốn tăng hay giảm ngày thì chỉ cần nhấn nút UP hoặc DOWN

5 Khi nhấn nút MODE lần 5: thì chương trình sẽ cho tahiệu chỉnh tháng và ta muốn tăng hay giảm tháng thì chỉ cần nhấn nút UP hoặc DOWN

6 Khi nhấn nút MODE lần 1: thì chương trình sẽ cho

ta hiệu chỉnh năm và ta muốn tăng hay giảm năm thì chỉ cần nhấn nút UP hoặc DOWN

+ Nút UP kết nối với P2.1 vi điều khiển : dùng để tăng giá trị khi hiệu chỉnh sau mỗi lần nhấn cho nối mass

+ Nút DOWN kết nối với P2.2 vi điều khiển : dùng để giảm giá trị khi hiệu chỉnh sau mỗi lần nhấn cho nối mass

Khi muốn trở về chương trình mặc định ban đầu thì ta nhấn nút RESET trên khối vi điều khiển

LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT

KT nút MODSTART

Nút MOD=0?

Chống nhiễu nút MOD

Chống nhiễu

Nút MODE nhấn?

R2+1

MODE lần1?

Nút DOWNnhấn?

30H=00?

Hiệu chỉnh giờ

Hiển thị giờ

Nút UP nhấn?

N

N

YY

N

YY

Hiệu chỉnh phút

Hiển thị phút

Hiệu chỉnh giây MODE

Hiệu chỉnh giây

Hiển thị giây

Hiệu chỉnh ngày

MODE lần3?

Nút UP nhấn?

RESET về 00Y

Y

N

N

N35H=xem

tháng mấy?

Hiệu chỉnh ngày

Hiển thị ngày

Hiệu chỉnh tháng MODE

N

N

YY

N

YY

NN

35H=0

YY

Hiệu chỉnh tháng

Hiển thị tháng

MODE lần5?

Y

N

Y

YY

Hiệu chỉnh năm

N

NN

YN

Y

Hiệu chỉnh năm

Hiển thị năm

MODE lần6?

Nút UP nhấn?

Nút DOWNnhấn?

Hiển thị

N

Y

IN phút

IN giờ

Xem phút=60?

Xem giờ=24?

N

NNN

Y

YYY

A

B

CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM

$MOD51 nut_mode bit p2.0

nut_up bit p2.1

nut_down bit p2.2

ljmp main

ljmp chuongtrinh_dem_giay

main:

mov sp,#5fh

mov tmod,#11h

setb ea

setb et0

mov th0,#high(-50000)

mov tl0,#low(-50000) setb tr0

mov r0,#20

lcall reset

chuongtrinh_chinh:

lcall kiemtra_nut_mode_chon_hay_khong

lcall goi_chuongtrinh_dongho lcall xem_du_5phut_chua mov a,31h

cjne a,51h,chuongtrinh_chinh

chuongtrinh_chinh1:

lcall kiemtra_nut_mode_chon_hay_khong

lcall goi_chuongtrinh_duonglich

chuongtrinh_con:

lcall kiemtra_nut_mode_chon_hay_khong

lcall goi_chuongtrinh_duonglich

mov a,30h

cjne a,#30,chuongtrinh_con

mov a,31h

add a,#5

mov 51h,a

sjmp chuongtrinh_chinh

;========= HAM XET PHUT THU MAY DE NHAY SANG NGAY ========================= xem_du_5phut_chua:

mov a,51h

cjne a,#60,xet_tiep_phut1

mov 51h,#0

ret

xet_tiep_phut1:

cjne a,#61,xet_tiep_phut2

mov 51h,#1

ret

xet_tiep_phut2:

;========= GIO PHUT GIAY MAC DINH LA 0 ===========

setb 00h ; bit trung gian de nhan biet la da dem xong ngay mov 30h,#0 ; gia tri de tang giay

mov 31h,#0 ; giatri de tang phut

mov 32h,#0 ; gia tri de tang gio

;========= NGAY THANG NAM MAC DINH NGAY 01 THANG 01 NAM 08

mov 33h,#08 ; gia tri de tang nam_duonglich

mov 34h,#01 ; gia tri de tang thang_duonglich

mov 35h,#01 ;gia tri de tang ngay_duonglich

;========= CAC O NHO DE XUAT LED HIEN THI GIO_PHUT_GIAY_NGAY_THANG_NAM ==== mov 39h,#0 ; hang don vi cua giay

mov 3ah,#0 ; hang chuc cua giay

mov 3bh,#0 ; hang don vi cua phut

mov 3ch,#0 ; hang chuc cua phut

mov 3dh,#0 ; hang don vi cua gio

mov 3eh,#0 ; hang chuc cua gio

mov 3fh,#0 ; hang don vi cua nam_duonglich

mov 40h,#0 ; hang chuc cua nam_duonglich

mov 41h,#0 ; hang don vi cua thang duong_lich

mov 42h,#0 ; hang chuc cua thang duong_lich

mov 43h,#0 ; hang don vi cua ngay_duong_lich

mov 44h,#0 ; hang chuc cua ngay_duonglich

BÁO CÁO

Sau một thời gian nhận làm đề tài : “ ĐỒNG HỒ SỐ – NGÀY- THÁNG- NĂM

và NHIỆT ĐỘ ” chúng em đã được thầy hướng dẫn tận tình, qua tìm hiểu tài liệu và

từ bạn bè đến nay chúng em làm xong phần “ ĐỒNG HỒ SỐ – NGÀY THÁNGNĂM ”và thử nghiệm thành công ,chương trình chạy ổn định, hiệu chỉnh được nhưyêu cầu và hiện chưa phát hiện sai xót

Phần “ NHIỆT ĐỘ ” Do thời gian nghiên cứu hạn chế chúng em chỉ có thể làmxong phần cứng và chưa viết được phần mềm để kết nối với khối vi điều khiển Chúng

em sẽ cố gắng nghiên cứu tiếp để hoàn thiện đề tài này hơn nữa

Xin chân thành cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em làm

đề tài này Thành thật biết ơn thầy