Ứng dụng họ vi điều khiển 8051 ghép nối với 04 LED 7 thanh để hiển thị số lần ấn phím và tác động của cảm biến hồng ngoại.

ĐỀ TÀI Ứng dụng họ vi điều khiển 8051 ghép nối với 04 LED 7 thanh để hiển thị số lần ấn phím và tác động của cảm biến hồng ngoại. + Một vi điều khiển họ 8051 + Ghép nối 4 LED 7 thanh + Ghép nối với 4 nút bấm + Ghép nối với 2 cảm biến hồng ngoại. Hoạt động: Nút bấm 1 2 3 4 dùng để đếm, cảm biến hồng ngoại 1 để đảo chiều đếm, cảm biến hồng ngoại 2 để reset đếm. Khi tác động vào các nút 1 2 3 4 thì số đếm tăng dần từ 0000 đến 9999. Đang đếm mà tác động cảm biến 1, khi tác động 4 nút ấn thì sẽ đếm lùi từ giá trị số đếm lúc trước khi tác động cảm biến về 0000. Nếu giá trị số đếm đang là 0000 thì không đếm lùi được. Cảm biến hồng ngoại 2 sẽ reset số đếm về 0000. Từ yêu cầu công nghệ trên ta suy ra mục đích và yêu cầu cầu đề tài trên: • Số đếm phải chính xác • Bộ phận hiển thị phải rõ ràng, dễ quan sát. • Mạch điện không quá phức tạp, bảo đảm được an toàn, dễ sử dụng. • Chi phí thực hiện hợp lý.

z ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN  ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT VI SỬ LÝ Giáo viên hướng dẫn : Đỗ Duy Phú Sinh viên thực : Nhóm X Trần Thanh Bình Nguyễn Hoàng Dũng Hoàng Ngọc Lâm Hồ Thị Hiền Quản Thị Trang Lời Nói Đầu Ngày nay, vi điều khiển thâm nhập vào lĩnh vực vủa đời sống từ dân sự, quân đến an ninh quốc phòng, có mặt hầu hết ứng dụng hàng ngày từ thiết bị nhỏ điện thoại di động, máy nhắn tin, trò chơi điện tử, thiết bị gia dụng (máy giặt, điều hòa, tủ lạnh….) đến thiết bị lớn ôtô, tàu thủy, xe lửa, máy bay, hệ thống mạng điện thoại, điều khiển tự động nhà máy, điều chỉnh nhà máy điện hạt nhân, hệ thống điều khiển ánh sáng… Với loạt ứng dụng thú vị trên, chúng em xin giới thiệu ứng dụng nhỏ dùng vi điều khiển 8051 (cụ thể vi điều khiển 89C51RD2) để thiết kế đồng hồ điện tử hiển thị led đoạn điều khiển máy tinh Được giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo Đỗ Duy Phú bạn lớp, nhóm chúng em hoàn thành đồ án môn học Tuy nhiên thời gian trình độ hạn chế, thiếu kinh nghiệm thực tế nên không tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô bạn để chúng em hoàn thiện thiết kế Xin chân thành cảm ơn ! ĐỀ TÀI Ứng dụng họ vi điều khiển 8051 ghép nối với 04 LED để hiển thị số lần ấn phím tác động cảm biến hồng ngoại + Một vi điều khiển họ 8051 + Ghép nối LED + Ghép nối với nút bấm + Ghép nối với cảm biến hồng ngoại Hoạt động: Nút bấm dùng để đếm, cảm biến hồng ngoại để đảo chiều đếm, cảm biến hồng ngoại để reset đếm Khi tác động vào nút số đếm tăng dần từ 0000 đến 9999 Đang đếm mà tác động cảm biến 1, tác động nút ấn đếm lùi từ giá trị số đếm lúc trước tác động cảm biến 0000 Nếu giá trị số đếm 0000 không đếm lùi Cảm biến hồng ngoại reset số đếm 0000 Từ yêu cầu công nghệ ta suy mục đích yêu cầu cầu đề tài trên: • Số đếm phải xác • Bộ phận hiển thị phải rõ ràng, dễ quan sát • Mạch điện không phức tạp, bảo đảm an toàn, dễ sử dụng • Chi phí thực hợp lý CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỌ 8051 Họ vi điều khiển 8051 (còn gọi C51) họ vi điều khiển thông dụng Đây vi điều khiển bít sản xuất theo công nghệ CMOS Một số loại vi điều khiển thuộc họ 8051 thông dụng nhất: AT89C2051, AT89C4051, AT89C51, AT89S52 89C51RD2… • Vi điều khiển (VĐK) hệ vi xử lý tổ chức chip IC VĐK 89C51RD2 tương thích với họ MCS51 có đặc điểm sau : - Có 40 chân - KB EPROM bên - Dải tần số hoạt động từ 0Mhz đến 24 Mhz - Có port xuất nhập (I/O) bit - Có 128 byte RAM - định thời 16 bit - Mạch giao tiếp nối tiếp - 64 KB vùng nhớ liệu ngoại - 64 KB vùng nhớ mã - Bộ xử lý bit thao tác bit riêng - μs cho hoạt động nhân chia - 210 vị trí nhớ định địa chỉ, vị trí bit - Có ghi chức năng, chế điều khiển ngắt - Các thời gian dung lĩnh vực chia tần số tạp thời gian thực • Sơ đồ chân 89C51 • Cấu trúc bên 89C51 89C51 có tất 40 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động đường xuất nhập đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa GND ( chân 20) : chân nối đất 0V Port port có chức chân 32 – 39 8951 Trong thiết kế cỡ nhỏ không dùng nhớ mở rộng có chức đường IO Đối với thiết kế cỡ lớn có nhớ mở rộng, kết hợp bus địa chỉvà bus liệu Port port IO chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … dùng cho giao tiếp với thiết bị cần Port chức khác, chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên Port port có tác dụng kép chân 21 - 28 dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng Port port có tác dụng kép chân 10 - 17 Các chân port có nhiều chức năng, công dụng chuyển đổi có liên hệ với đặc tính đặc biệt 8951 bảng sau: Bit P 3.0 P 3.1 P 3.2 P 3.3 P 3.4 P 3.5 P 3.6 P 3.7 Tên Chức chuyển đổi RxD TxD INT0 INT1 TO T1 WR RD Ngõ vào liệu nối tiếp Ngõ xuất liệu nối tiếp Ngõ vào ngắt cứng thứ Ngõ vào ngắt cứng thứ Ngõ vào TIMER/COUNTER thứ Ngõ vào TIMER/COUNTER thứ Tín hiệu ghi liệu lên nhớ Tín hiệu đọc nhớ liệu PSEN ( Program store enable ): PSEN tín hiệu ngõ chân 29 có tác dụng cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng thường nói đến chân 0E\ (output enable) Eprom cho phép đọc byte mã lệnh PSEN mức thấp thời gian Microcontroller 8951 lấy lệnh Các mã lệnh chương trình đọc từ Eprom qua bus liệu chốt vào ghi lệnh bên 8951 đểgiải mã lệnh Khi 8951 thi hành chương trình ROM nội PSEN mức logic ALE ( Address latch enable ) : Khi 8951 truy xuất nhớ bên ngoài, port có chức bus địa bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu ALE ởchân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa chỉvà liệu kết nối chúng với IC chốt Tín hiệu chân ALE xung khoảng thời gian port đóng vai trò địa thấp nên chốt địa hoàn toàn tự động Các xung tín hiệu ALE có tốc độbằng 1/6 lần tần số dao động chip dùng làm tín hiệu clock cho phần khác hệ thống Chân ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom 8951 EA ( External access) : Tín hiệu vào EA\ chân 31 thường mắc lên mức mức Nếu mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội khoảng địa thấp Kbyte Nếu mức 0, 8951 thi hành chương trình từ nhớ mở rộng Chân EA lấy làm chân cấp nguồn 21V lập trình cho Eprom 8951 RST ( Reset ) : Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset 8951 Khi ngõ vào tín hiệu đưa lên cao chu kỳ máy, ghi bên nạp giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset 10 X1, X2 : Bộ dao động tích hợp bên 8951, sử dụng 8951 người thiết kế cần kết nối thêm thạch anh tụ hình vẽ sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 12Mhz 11.Vcc : chân nguồn nối lên 5V b Tổ chức nhớ Bộ nhớ bên chip bao gồm ROM, RAM EPROM RAM chip bao gồm vùng RAM đa chức năng, vùng RAM với bit định địa chỉ, dây ghi (bank) ghi chức đặc biệt • Có đặc tính đáng lưu ý: + Các ghi port I/O định địa theo kiểu ánh xạ nhớ truy xuất vị trí nhớ nhớ + Vùng track thường RAM chip thay RAM vi xử lý Vùng RAM đa mục đích : Có 80 byte, địa từ 30H đến 7FH Bất vị trí vùng RAM ta truy xuất tự cách sử dụng định địa trực tiếp gián tiếp Vùng RAM đại chỉ: Chip 8951 chứa 210 vị trí định địa có 128byte chứa byte địa 20H đến 2FH (16bytex8=128bits), phần lại chứa ghi chức đặc biệt - Công dụng: + Truy xuất bit riêng rẽ thông qua phần mềm + Các port định địa bit, làm đơn giản việc giao tiếp băng phần mền với thiết bị xuất nhập đơn bit Các ghi chức đặc biệt (SFR): Không phải tất 128 địa từ 80H đến FFH định nghĩa mà chit có 21 địa định nghĩa Các ghi chức đặc biệt bao gồm: + Từ trạng thái chương trình PSW: có địa D0H + Thanh ghi B: Có địa F0H dùng chung với chứa A phép toán nhân chia + Con trỏ Stack (SP): ghi 8bit địa 81H, chứa địa liệu đỉnh stack + Con trỏ liệu DPTR: Dùng để truy xuất nhớ chương trình nhớ liệu DPTR ghi 16bit có địa 82H (bytethấp) 83H (bytecao) + Các ghi port : Port : đại 80H Port : địa 90H Port 2: địa A0H Port 3: địa chi B0H + Các ghi định thời: 89C51có định thời/đếm dùng để định khoảng thời gian đếm kiện - Bộ định thời 0: địa 8AH (TL0) 8CH (TH0) - Bộ định thời 1: địa 8bH (TL1) 8DH (TH1) Hoạt động định thời thiết lập ghi chế độ định thời TMOD địa 89H ghi điều khiển định thời TCON địa 88H (chỉ cóTCON định địa bit) + Các ghi port nối tiếp: 89C51 có port nối tiếp để truyền thông với thiết bị thiết bị đầu cuối model + Các nghi ngắt: có cấu trúc ngắt với mức ưu tiên nguyên nhân ngắt Các ngắt bị vô hiệu hóa sau reset hệ thống phép cách vào ghi IE địa A8H Mức ưu tiên ngắt thiết lập ghi IP địa B8H +Thanh ghi điều khiển nguồn: PCON có địa 87H c Tập lệnh 89C51 * Các kiểu định địa chỉ: Trong tập lệnh có chế độ đánh địa - Thanh ghi đại - Địa trực tiếp - Địa gián tiếp - Địa tức thời - Địa tuyệt đối - Địa tương đối - Địa dài - Địa tham chiếu * Các nhóm lệnh 89C51 + Nhóm lệnh số học + Nhóm lệnh logic + Nhóm lệnh di chuyển liệu + Nhóm lệnh xử lý bit + Nhóm lệnh rẽ nhánh 1.2 CẤU TRÚC IC MAX 232 cổng nối tiếp chương trình viết ngôn ngữ lập trình Basic, Pascal, C, C++ Trong Windows có cung cấp sẵn cho công cụ truyền tin qua cổng nối tiếp Hyper Terminal a Truyền thông nối tiếp với 8051 Truyền liệu nối tiếp đồng bộ, không đồng Ø Đóng khung liệu truyền thông không đồng Ø Chuẩn giao diện RS232 Ø Nối ghép 8051 với chuẩn RS232 Ø Các bước lập trình truyền thông nối tiếp cho 8051 · Cài đặt khung truyền · Cài đặt tốc độ baud Các sở truyền thông nối tiếp Trong truyền thông nối tiếp, đường liệu dùng thay cho nhiều đường liệu truyền thông song song không giúp giảm giá thành, giúp hệ thống đơn giản nhiều mà mở khả để hai máy tính cách xa có truyền thông qua đường thoại Truyền thông liệu nối tiếp sử dụng hai phương pháp đồng không đồng (dị bộ): Ø Trong truyền đồng bộ: truyền thu đồng hóa qua đường tín hiệu đồng hồ bên Khái niệm “đồng bộ” để “báo trước” trình truyền Lấy ví dụ: thiết bị (tb1) kết nối với với thiết bị (tb2) đường, đường liệu đường xung nhịp Cứ lần tb1 muốn truyền bit liệu, tb1 điều khiển đường xung nhịp chuyển từ mức thấp lên mức cao báo cho tb2 sẵn sàng nhận bit Bằng cách “báo trước” tất bit liệu truyền/nhận dễ dàng với “rủi ro” trình truyền Tuy nhiên, cách truyền đòi hỏi đường truyền (dữ liệu clock) cho trình truyền nhận Ø Khác với cách truyền đồng bộ, truyền thông không đồng cần đường truyền cho trình “Khung liệu” chuẩn hóa thiết bị nên không cần đường xung nhịp báo trước liệu đến Ví dụ: thiết bị giao tiếp với theo phương pháp này, chúng thỏa thuận với 1ms có bit liệu truyền đến, thiết bị nhận cần kiểm tra đọc đường truyền mili-giây để đọc bit liệu sau kết hợp chúng lại thành liệu có ý nghĩa Truyền thông nối tiếp không đồng hiệu truyền thông đồng (không cần nhiều đường truyền) Tuy nhiên, để trình truyền thành công việc tuân thủ tiêu chuẩn truyền quan trọng Trong 8051 có truyền liệu không đồng (UART - Universal Asynchronous serial Reveiver and Transmitter) Trước tiên tìm hiểu khái niệm quan trọng phương pháp truyền thông nối tiếp không đồng bộ: Baud rate (tốc độ Baud) Để việc truyền nhận không đồng xảy thành công thiết bị tham gia phải “thống nhất” với khoảng thời gian dành cho bit truyền, hay nói cách khác tốc độ truyền phải cài đặt trước, tốc độ gọi tốc độ Baud Theo định nghĩa, tốc độ baud số bit truyền giây Nếu tốc độ baud đặt 19200 thời gian dành cho bit truyền 1/19200 ~ 52.083us Frame (khung truyền) Dữ liệu vào đầu thu đường liệu truyền liệu nối tiếp dãy số 1, khó để hiểu ý nghĩa liệu bên phát bên thu không thống tập luật, thủ tục, cách liệu đóng gói, bit tạo nên ký tự liệu bắt đầu kết thúc Bên cạnh tốc độ baud, khung truyền yếu tố quan trọng tạo nên thành công truyền nhận Khung truyền bao gồm quy định số bit lần truyền, bit “báo” bit Start bit Stop, bit kiểm tra Parity, số lượng bit data quy định khung truyền Hình ví dụ khung truyền UART (truyền thông nối tiếp không đồng bộ): khung truyền bắt đầu 01 start bit, 08 bit data, sau 01 bit parity dùng kiểm tra liệu cuối 02 bits stop Công việc gọi đóng gói liệu Chúng ta vào tìm hiểu thành phần có khung truyền: Ø Start bit Start bit truyền frame truyền, bit có chức báo cho thiết bị nhận biết có gói liệu truyền tới Start bit bắt buộcphải có khung truyền, bit thấp (0) Ø Data (dữ liệu) Data hay liệu cần truyền thông tin mà cần gởi nhận Data không thiết phải gói bit, với 8051 ta quy định số lượng bit data 08 09 bit Trong truyền thông nối tiếp UART, bit có trọng số nhỏ (LSB - Least Significant Bit, bit bên phải) data truyền trước cuối bit có trọng số lớn (MSB - Most Significant Bit, bit bên trái) Ø Parity bit Parity bit dùng để kiểm tra liệu truyền có không (một cách tương đối) Có loại parity parity chẵn (even parity) parity lẻ (odd parity) Parity chẵn nghĩa số lượng số “1” liệu bao gồm bit parity số chẵn Ngược lại tổng số lượng số “1” parity lẻ số lẻ Ví dụ: liệu bạn 10111011 nhị phân, có tất số “1” liệu này, quy định parity chẵn dùng, bit parity mang giá trị để đảm bảo tổng số “1” số chẵn (6 số 1) Nếu parity lẻ yêu cầu giá trị parity bit Sau truyền chuỗi liệu kèm theo bit parity trên, bên nhận thu kiểm tra lại tổng số số “1” (bao gồm bit parity), vi phạm quy định parity đặt trước ta khẳng định liệu nhận sai, không vi phạm không khẳng định điều (mang tính tương đối) Hình mô tả ví dụ với parity chẵn sử dụng Parity bit bit bắt buộc loại bit khỏi khung truyền Ø Stop bits Stop bits 01 nhiều bit báo cho thiết bị nhận gói liệu gởi xong Sau nhận stop bits, thiết bị nhận tiến hành kiểm tra khung truyền để đảm bảo tính xác liệu Stop bits bit bắt buộc xuất khung truyền, 8051 01 02 bit, chúng bit cao (1) Trong ví dụ hình 2: có stop bits dùng cho khung truyền Hình 2: Một khung truyền truyền thông nối tiếp không đồng b Các chân RxD TxD 8051 Trong 8051 có hai chân dùng cho truyền nhận liệu nối tiếp Hai chân gọi TxD RxD, phần cổng P3 (đó P3.0-chân 10 P3.1-chân 11) Các chân hoạt động với mức logic TTL (mức logic cao “1” gán cho Vccvà mức logic thấp gán cho 0v) Vì máy tính sử dụng rộng rãi để truyền thông với hệ thống vi điều khiển, ta chủ yếu tập trung vào truyền thông nối tiếp 8051 với cổng COM – RS232 PC Chuẩn giao diện RS232 Để cho phép tương thích thiết bị truyền thông liệu sản xuất hãng khác chuẩn giao diện gọi RS232 thiết lập hiệp hội công nghiệp điện tử EIA vào năm 19960 Năm 1963 sửa chỉnh gọi RS232A vào năm 1965 1969 đổi thành RS232B RS232C đơn giản hiểu RS232 Ngày RS232 chuẩn giao diện I/O vào - nối tiếp sử dụng rộng rãi Chuẩn sử dụng máy tính PC hàng loạt thiết bị khác Ø Các chân cổng RS232 Hình sơ đồ chân cáp RS232 chúng thường gọi đầu nối DB - 25 Trong lý hiệu đầu nối cắm vào (đầu đực) gọi DB - 25p đầu nối gọi DB - 25s Hình 3: Đầu nối DB - 25 RS232 Vì tất chân cổng RS232 sử dụng cáp máy tính PC, nên IBM đưa phiên chuẩn vào/ra nối tiếp sử dụng có chân gọi DB - trình bày bảng hình Hình 4: Đầu nối DB - RS232 Số chân Mô tả Data carrier detect (DCD) Tránh tín hiệu mạng liệu Received data (RxD) Dữ liệu nhận Transmitted data (TxD) Dữ liệu gửi Data terminal ready (DTR) Đầu liệu sẵn sàng Signal ground (GND) Đất tín hiệu Data set ready (DSR) Dữ liệu sẵn sàng Request to send (RTS) Yêu cầu gửi Clear to send (CTS) Xoá để gửi Ring indicator (RI) Báo chuông Bảng 1: Các tín hiệu chân đầu nối DB - máy tính c Nối ghép 8051 tới RS232 Chuẩn RS232 thiết lập trước họ logic TTL lâu điện áp đầu vào đầu không tương thích với mức TTL Trong RS232 mức logic biểu diển từ điện áp - 3v đến -25v mức ứng với điện áp + 3v đến +25v làm cho điện áp - 3v đến + 3v không xác định Vì lý để kết nối chuẩn RS232 đến hệ vi điều khiển 8051 ta phải sử dụng biến đổi điện áp (nhưMAX232) để chuyển đổi mức điện áp RS232 mức điện áp TTL chấp nhận chân TxD RxD 8051 ngược lại Các IC MAX232 nhìn chung coi điều khiển đường truyền Một điểm mạnh IC MAX232 dùng điện áp nguồn +5v với điện áp nguồn 8051 Hay nói cách khác ta nuôi 8051 MAX232 với nguồn +5v, mà dùng hai nguồn nuôi khác IC MAX232 có hai điều khiển đường truyền để nhận truyền liệu trình bày hình Các điều khiển dùng cho chân TxD gọi T1 T2, cho chân RxD gọi R1 R2 Trong nhiều ứng dụng có cặp dùng Ví dụ: hình ta dùng đến T2 R2 dùng làm cặp TxD RxD 8051, cặp R1 T1 không cần đến Để ý IC MAX232, T1 có gán T1in (chân 11) T1out (chân 14): · Chân T1in phía TTL nối tới chân RxD vi điều khiển · Chân T1out phía RS232 nối tới chân RxD đầu nối DB củaRS232 Bộ điều khiển R1 có gán R1in (chân 13) R1out (chân 12): · Chân R1in (chân số 13) phía RS232 nối tới chân TxD đầu nốiDB RS232 · Chân R1out (chân số 12) phía TTL nối tới chân RxD vi điều khiển Tương tự cho T2 R2 Xem hình 5: Hình 5: Sơ đồ bên MAX232 Sơ đồ nối ghép 8051 -Max232 cổng COM DB-9 Bộ MAX232 đòi hỏi tụ hóa giá trị từ đến 22mF giá trị phổ biến cho tụ 22mF d Lập trình 8051 để truyền liệu nối tiếp Để lập trình 8051 truyền byte ký tự nối tiếp cần phải thực bước sau đây: Nạp ghi TMOD giá trị 20H: báo sử dụng Timer1 chế độ để thiết lập chế độ baud Nạp ghi TH1 giá trị phù hợp để thiết lập chế độ baud truyền liệu nối tiếp Nạp ghi SCON giá trị 50H báo chế độ nối tiếp để đóng khung bit liệu, bit Start bit Stop Bật TR1=1 để khởi động Timer1 Xoá bit cờ truyền liệu: TI=0 Byte ký tự cần phải truyền ghi vào SBUF Bit cờ truyền TI kiểm tra vòng lặp để đợi đến lúc liệu ược truyền xong (cờ TI=1) Để truyền ký tự quay trở bước 1.3 SƠ LƯỢC VỀ LED THANH a Tổng quát LED đoạn có cấu tạo bao gồm led đơn có dạng xếp theo hình số có thêm led đơn hình tròn nhỏ thể dấu chấm tròn góc dưới, bên phải led đoạn led đơn led7 đoạn có Anode(cực +) cathode(cực -) nối chung với vào điểm, đưa chân để kết nối với mạch điện Tám cực lại led đơn đưa chân riêng, đưa để kế+” t nối với mạch điện Nếu led đoạn cps Anode(cực +) chung, đầu chung nối với +Vcc, chân lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt led đơn, led sáng tín hiệu đặt vào chân mức Nếu led đoạn có Cathode( cực-) chung, đầu chung nối xuống Ground( hay mass), chân lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt led đơn, led sáng tín hiệu đặt vào chân mức Vì led đoạn chứa bên led đơn, kết nối cần đảm bảo dòng qua led đơn khoảng 10 mA - 20 mA để bảo vệ led Nếu kết nối với nguồn 5V hạn dòng điện trở 330Ω trước chân nhận tín hiệu điều khiển Sơ đồ vị trí led : Các điện trở 330 Ω điện trở bên kết nối để giới hạn dòng điện qua led led đoạn nối với nguồn 5V Chân nhận tín hiệu a điều khiển led a sáng tắt, ngõ vào b để điều khiển led b Tương tự với chân led lại b Kết nối với vi điều khiển Ngõ nhận tín hiệu điều khiển led đoạn có đường, dùng Port Vi điều khiển để điều khiển led đoạn Như led đoạn nhận liệu bit từ Vi điều khiển để điều khiển hoạt động sáng tắt led đơn nó, liệu xuất điều khiển led đoạn thường gọi “mã hiển thị led đoạn” Có hai kiểu mã hiển thị led đoạn: mã dành cho led đoạn có Anode( cực +) chung mã dành cho led đoạn có Cathode( cực -) chung Chẳng hạn, để thị số cần làm cho led vị trí b c sáng, dùng led đoạn có Anode chung phải đặt vào chân b c điện áp 0V ( mức 0) chân lại đặt điện áp 5V( mức 1), sử dụng led đoạn có cathode chung điện áp (hay mức logic) hoàn toàn ngược lại, tức phải đặt vào chân b c điện áp 5V( mức 1) Bảng mã hiển thị led đoạn: - Phần cứng kết nối với Port vi điều khiển, để thuận tiện cho việc xử lý sau phần cứng nên kết nối sau: Px.0 nối với chân a, Px.1 nối với chân b , theo thứ tự Px.7 nối với chân h - Dữ liệu xuất dạng nhị phân sau: hanalgco - Bảng mã hiển thị led đoạn dành cho led đoạn có Anode chung ( led đơn sáng mức 0): Bảng mã hiển thị led đoạn dành cho led đoạn có Cathode chung ( led đơn sáng mức 1): 1.4 sơ lược cảm biến hồng ngoại Cuộc sống tồn lúc với nhiều thực thể vật lý, thứ nhận biết vận động học, tác dụng nhiệt (nhận biết qua lớp da), ánh sáng(nhận biết qua mắt), âm (nhận biết qua tai), mùi (nhận biết qua mũi), vị (nhận biết qua lưỡi), điện Hiện nay, điện tử học công cụ phục vụ người nhiều nhất, có radio, cassette, TV, máy ghi hình, máy tính Ưu điểm thiết bị điện xử lý vấn đề nhanh, thiết bị điện lại làm việc với tín hiệu thuộc điện, mà chung quanh có tượng thuộc điện mà song song nhiều tượng phi điện khác tồn tại, từ người ta nghĩ đến SENSOR Sensor cảm biến, dùng để chuyển đổi tín hiệu không thuộc điện dạng tín hiệu điện đưa vào dạng mạch điện để xử lý Ngày có nhiều, nhiều loại SENSOR Trong lần này, tìm hiểu loại sensor dùng phát vật thể nóng có chuyển động ngang, quen gọi PIR moton detector PIR gì? Nó chữ viết tắt Passive InfraRed sensor (PIR sensor), tức cảm biến thụ động dùng nguồn kích thích tia hồng ngoại Tia hồng ngoại (IR) tia nhiệt phát từ vật thể nóng Trong thể sống, có thân nhiệt (thông thường 37 độ C), từ thể phát tia nhiệt, hay gọi tia hồng ngoại, người ta dùng tế bào điện để chuyển đổi tia nhiệt dạng tín hiệu điện nhờ mà làm cảm biến phát vật thể nóng chuyển động Cảm biến gọi thụ động không dùng nguồn nhiệt tự phát (làm nguồn tích cực, hay chủ động) mà phụ thuộc vào nguồn tha nhiệt, thân nhiệt thực thể khác, người vật Trước hết, tìm hiểu cấu trúc cảm biến PIR (Bạn xem hình) Trên đầu dò PIR, loại bên gắn cảm biến tia nhiệt, có chân ra, chân nối masse, chân nối với nguồn volt DC, mức áp làm việc từ đến 15V Góc dò lớn Để tăng độ nhậy cho đầu dò, Bạn dùng kính Fresnel, thiết kế cho loại đầu có cảm biến, góc dò lớn, có tác dụng ngăn tia tử ngoại Hình vẽ cho thấy cách dùng đầu dò PIR để phát người hay vật di chuyển ngang Nguyên lý làm việc loại đầu dò PIR hình sau: Các nguồn nhiệt (với người vật nguồn thân nhiệt) phát tia hồng ngoại, qua kính Fresnel, qua kích lọc lấy tia hồng ngoại, cho tiêu tụ cảm biến hồng ngoại gắn đầu dò, tạo điện áp khuếch đại với transistor FET Khi có vật nóng ngang qua, từ cảm biến cho xuất tín hiệu tín hiệu khuếch có biên độ đủ cao đưa vào mạch so áp để tác động vào thiết bị điều khiển hay báo động [...]... Vi điều khiển để điều khiển led 7 đoạn Như vậy led 7 đoạn nhận một dữ liệu 8 bit từ Vi điều khiển để điều khiển hoạt động sáng tắt của từng led đơn trong nó, dữ liệu được xuất ra điều khiển led 7 đoạn thường được gọi là “mã hiển thị led 7 đoạn” Có hai kiểu mã hiển thị led 7 đoạn: mã dành cho led 7 đoạn có Anode( cực +) chung và mã dành cho led 7 đoạn có Cathode( cực -) chung Chẳng hạn, để hiện thị số. .. hiệu điều khiển Sơ đồ vị trí các led : Các điện trở 330 Ω là các điện trở bên ngoài được kết nối để giới hạn dòng điện qua led nếu led 7 đoạn được nối với nguồn 5V Chân nhận tín hiệu a điều khiển led a sáng tắt, ngõ vào b để điều khiển led b Tương tự với các chân và các led còn lại b Kết nối với vi điều khiển Ngõ nhận tín hiệu điều khiển của led 7 đoạn có 8 đường, vì vậy có thể dùng 1 Port nào đó của Vi. .. vi c xử lý về sau phần cứng nên được kết nối như sau: Px.0 nối với chân a, Px.1 nối với chân b , lần lượt theo thứ tự cho đến Px .7 nối với chân h - Dữ liệu xuất các dạng nhị phân như sau: hanalgco - Bảng mã hiển thị led 7 đoạn dành cho led 7 đoạn có Anode chung ( các led đơn sáng ở mức 0): Bảng mã hiển thị led 7 đoạn dành cho led 7 đoạn có Cathode chung ( các led đơn sáng ở mức 1): 1.4 sơ lược về cảm. .. được nối chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện Tám cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thanh 8 chân riêng, cũng được đưa ra ngoài để kế+” t nối với mạch điện Nếu led 7 đoạn cps Anode(cực +) 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 tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0 Nếu led. .. các led ở vị trí b và c sáng, nếu dùng led 7 đoạn có Anode chung thì phải đặt vào 2 chân b và c điện áp là 0V ( mức 0) các chân còn lại được đặt điện áp là 5V( mức 1), nếu sử dụng led 7 đoạn có cathode chung thì điện áp (hay mức logic) hoàn toàn ngược lại, tức là phải đặt vào chân b và c điện áp là 5V( mức 1) Bảng mã hiển thị led 7 đoạn: - Phần cứng được kết nối với 1 Port bất kì của vi điều khiển, để. .. đến T2 và R2 được dùng làm 1 cặp đối với TxD và RxD của 8051, còn cặp R1 và T1 thì không cần đến Để ý rằng trong IC MAX232, T1 có gán T1in (chân 11) và T1out (chân 14): · Chân T1in là ở phía TTL và được nối tới chân RxD của bộ vi điều khiển · Chân T1out là ở phía RS232 được nối tới chân RxD của đầu nối DB củaRS232 Bộ điều khiển R1 cũng có gán R1in (chân 13) và R1out (chân 12): · Chân R1in (chân số 13)... RS232 được nối tới chân TxD ở đầu nốiDB của RS232 · Chân R1out (chân số 12) là ở phía TTL được nối tới chân RxD của bộ vi điều khiển Tương tự cho T2 và R2 Xem hình 5: Hình 5: Sơ đồ bên trong của MAX232 và Sơ đồ nối ghép 8051 -Max232 cổng COM DB-9 Bộ MAX232 đòi hỏi 4 tụ hóa giá trị từ 1 đến 22mF giá trị phổ biến nhất cho các tụ này là 22mF d Lập trình 8051 để truyền dữ liệu nối tiếp Để lập trình 8051 truyền...Bộ vi điều khiển AT89s52 có khả năng giao tiếp với thiết bị ngoài qua cổng nối tiếp Vấn đề trở ngại duy nhất khi giao tiếp với máy tính là mức logic ở bộ vi điều khiển và ở cổng COM khác nhau cụ thể như sau: Đối tượng Mức logic Mức điện áp tương ứng Cổng COM 1 -12 V đến -3V 0 +3V đến +12V (Mức RS232) Vi Điều khiển (Mức TTL) 1 0 +5V 0V Khắc phục vấn đề này, người ta sử dụng vi mạch MAX 232 để chuyển... truyền được ghi vào SBUF 7 Bit cờ truyền TI được kiểm tra bằng một vòng lặp để đợi đến lúc dữ liệu ược truyền xong (cờ TI=1) 8 Để truyền ký tự tiếp theo quay trở về bước 5 1.3 SƠ LƯỢC VỀ LED 7 THANH a Tổng quát LED 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình số 8 và có thêm 1 led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của led 7 đoạn 8 led đơn trên led7 đoạn có Anode(cực... mạnh của IC MAX232 là nó dùng điện áp nguồn +5v cùng với điện áp nguồn của 8051 Hay nói cách khác ta có thể nuôi 8051 và MAX232 với cùng một nguồn +5v, mà không phải dùng hai nguồn nuôi khác nhau IC MAX232 có hai bộ điều khiển đường truyền để nhận và truyền dữ liệu như trình bày trên hình 5 Các bộ điều khiển được dùng cho chân TxD được gọi là T1 và T2, cho chân RxD gọi là R1 và R2 Trong nhiều ứng dụng