Tiểu luận thiết kế led trái tim dùng vi điều khiển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ NIÊN LUẬN THIẾT KẾ LED TRÁI TIM DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: THẦY: ĐẶNG KIM SẢN SINH VIÊN THỰC HIỆN: HUỲNH THIỆN TÂM SĐT: 0973 965 338 MSSV: 13D520201037 LỚP: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CẦN THƠ, NĂM 2016 MỤC LỤC ***** Nội dung Trang Lời cảm ơn Lời cam đoan Nhận xét giảng viên Lời nói đầu Chương 1: Tổng quan đề tài I/ Đặt vấn đề II/ Mục tiêu III/ Hướng giải .8 Chương 2: Giới thiệu linh kiện I/ AT89S52 1/ Tổng quan AT89S52 .9 2/ Mô tả chân AT89S52 10 2.1/ Sơ đồ chân AT89S52 .10 2.2/ Chức chân AT89S52 11 3/ Tổ chức nhớ bên AT89S52 14 3.1/ RAM đa dụng 15 3.2/ RAM định địa bit 15 3.3/ Các bank ghi 15 3.4/ Các ghi có chức đặc biệt 15 3.4.1/ Thanh ghi trạng thái chương trình 16 3.4.2/ Thanh ghi Timer 17 3.4.3/ Thanh ghi ngắt 18 3.4.3.1/ Tổ chức ngắt AT89S52 18 3.4.3.2/ Cho phép cắm ngắt 19 3.4.3.3/ Các cờ ngắt .20 3.4.3.4/ Các vecto ngắt 20 II/ Một số linh kiện khác mạch 21 1/ Thạch anh 12MHz 21 2/ Tụ gốm 33 pF .22 3/ Tụ hóa 10 µF 22 4/ Điện trờ 220 µ 23 5/ LED .25 Chương 3: Điều khiển IC AT89S52 chương trình Protues 26 I/ Sơ đồ .26 1/ Sơ đồ nguyên lý 26 2/ Sơ đồ mạch in .28 3/ Sơ đồ xuất file pdf .29 II/ Chương trình nạp code cho IC AT89S52 hoạt động 29 Chương 4: Mở rộng kết luận đánh giá 51 I/ Kết đạt 51 II/ Ưu điểm – nhược điểm .51 1/ Ưu điểm 51 2/ Nhược điểm 51 III/ Mở rộng .51 Tài liệu tham khảo 52 DANH MỤC HÌNH ***** Hình Trang Hình 1: Sơ đồ khối AT89S52 10 Hình 2: Sơ đồ chân AT89S52 10 Hình 3: Mạch chân reset 12 Hình 4: Các ngõ vào X1, X2 13 Hình 5: Cấu trúc nhớ RAM bên vi điều khiển 14 Hình 6: Thanh ghi trạng thái chương trình 16 Hình 7: Thanh ghi IE 19 Hình 8: Các vecto ngắt .20 Hình 9: Thạch anh 12 MHz 21 Hình 10: Tụ gốm 33pF .22 Hình 11: Tụ hóa 10µF 22 Hình 12: Điện trở 220Ω 23 Hình 13: Đèn Led .25 Hình 14: Sơ đồ nguyên lý 26 Hình 15: Sơ đồ mạch in 28 Hình 16: Sơ đồ xuất file pdf 29 DANH MỤC BẢNG ***** Bảng Trang Bảng 1: Chân port 11 Bảng 2: Những bit chọn nack ghi truy xuất 17 Bảng 3: Các loại cờ ngắt 20 LỜI CẢM ƠN! ***** Trong suốt trình thực niên luận, em vô chân thành biết ơn quý thầy cô nhiệt tình giảng dạy nhiều kiến thức hữu ích Nay năm ba, thời gian chúng em bước vào niên luận gặp không khó khăn, em nỗ lực tìm hiểu, hết dạy tận tình thầy Đặng Kim Sản Nay niên luận hoàn thành, em chân thành cảm ơn thầy tận tình dẫn Để đáp ứng lại quan tâm em cố gắng phát huy niên luận sau kiến thức hạn hẹp nên trình thực niên luận em tránh khỏi sai sót, mong quý thầy cô thông cảm bỏ qua có hướng giúp đỡ để em hoàn chỉnh niên luận Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè động viên giúp đỡ nhiều suốt trình học tập thời gian thực niên luận Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày 20 tháng năm 2016 LỜI CAM ĐOAN ***** Em xin cam đoan: Niên luận công trình nghiên cứu thực em, thực dựa sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh nghiệm, nghiên cứu khảo sát tình hình thực tiễn với hướng dẫn thầy Đặng Kim Sản Nội dung niên luận có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Những thông tin số liệu mô phỏng, kết đạt niên luận hoàn toàn trung thực Cần Thơ, ngày 20 tháng năm 2016 Sinh viên thực đề tài Huỳnh Thiện Tâm NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ***** …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày… tháng… năm……… Giảng viên Đặng Kim Sản LỜI NÓI ĐẦU ***** Trong thập niên cuối kỉ XX, từ đời công nghệ bán dẫn, kĩ thuật điện tử có phát triển vượt bậc Các thiết bị điện tử sau tích hợp với mật độ cao cao diện tích nhỏ, nhờ thiết bị điện tử nhỏ nhiều chức Các thiết bị điện tử ngày nhiều chức giá thành ngày rẻ hơn, điện tử có mặt khắp nơi Bước đột phá công nghệ điện tử, công ty trẻ tuổi Intel cho đời vi xử lý Đột phá chỗ: "Đó kết cấu logic mà thay đổi chức chương trình không phát triển theo hướng tạo cấu trúc phần cứng thực theo số chức định trước đây" Tức phần cứng đóng vai trò thứ yếu, phần mềm (chương trình) đóng vai trò chủ đạo chức cần thực Nhờ vi xử lý có mềm dẻo hóa chức Ngày vi xử lý có tốc độ tính toán cao khả xử lý lớn Vi xử lý có khối chức cần thiết để lấy liệu, xử lý liệu xuất liệu sau xử lý Và chức vi xử lý xử lý liệu, chẳng hạn cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v Vi xử lý khả giao tiếp trực tiếp với thiết bị ngoại vi, có khả nhận xử lý liệu mà Để vi xử lý hoạt động cần có chương trình kèm theo, chương trình điều khiển mạch logic từ vi xử lý xử lý liệu cần thiết theo yêu cầu Chương trình tập hợp lệnh để xử lý liệu thực lệnh lưu trữ nhớ, công việc thực hành lệnh bao gồm: nhận lệnh từ nhớ, giải mã lệnh thực lệnh sau giải mã Để thực công việc với thiết bị cuối cùng, chẳng hạn điều khiển động cơ, hiển thị kí tự hình đòi hỏi phải kết hợp vi xử lý với mạch điện giao tiếp với bên gọi thiết bị I/O (nhập/xuất) hay gọi thiết bị ngoại vi Bản thân vi xử lý đứng nhiều hiệu sử dụng, phần máy tính, hiệu ứng dụng vi xử lý lớn Vi xử lý kết hợp với thiết bị if(chedo==nguoc){time=7;if(y==1){j=0;x=0;}} if(chedo==thuan){time=0;if(y==1){j=16;x=16;}} while(o8))j=16;else x=0;} if((k-1-8-x)==time)f=0; if((k-2-8-x)==time)g=0; if((k-3-8-x)==time)h=0; if(chedo==thuan) p ; if(chedo==nguoc) o++; }} EF5pro_1(unsigned int tre,char soled,char chieu,char chedo){ unsigned int x=0,y=0; char i; for(i=0;i=0)){ for(k=0;k0;i ){ for(k=i;k>=1;k ){ c=mu(2,k)+d; P0=P2=P3=P1=~c; delayt(tre);} for(k=0;k0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,0,1); } EF4(0,vua,1,0); EF4(0,vua,0,0); EF4(1,vua,1,0); EF4(1,vua,0,0); EF6_2(vua); for(i=3;i>0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,1,1); } delayt(vua); for(i=5;i>0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,0,1); } delayt(vua); for(i=3;i>0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,1,1); } EF4(0,vua,1,0); EF4(0,vua,0,0); EF4(1,vua,1,0); EF6_1(vua); for(i=3;i>0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,0,1); } delayt(vua); for(i=5;i>0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,1,1); } delayt(vua); for(i=3;i>0;i ){ EF5pro_1(nhanh,1,0,1); } EF4(0,vua,1,0); EF4(0,vua,0,0); EF1_1(vua,0,1,0); EF1_1(vua,0,0,1); EF1_1(vua,0,1,1); EF1_1(nhanh,1,0,1); EF1_1(nhanh,0,0,0); EF1_1(vua,1,1,1); EF1_1(vua,1,0,0); EF1_1(vua,1,1,0); EF1(nhanh,0,0,1); EF1(vua,0,1,0); EF1(vua,0,0,1); EF1(vua,0,1,1); EF1(vua,1,0,1); EF1(vua,0,0,0); EF1(vua,1,1,0); EF1(vua,1,1,1); EF1(vua,1,0,0); EF2(1,vua,8); EF2(2,vua,8); EF2(1,vua,8); EF2(2,vua,8); EF3(1,vua,0); EF3(1,vua,1); EF4(0,vua,0,1); EF4(0,vua,1,1); EF4(1,vua,0,1); EF4(1,vua,1,1); EF5pro(1,nhanh,0,0); EF3(0,vua,0); EF5pro(1,vua,1,1); EF5pro(1,nhanh,0,1); EF3(0,nhanh,1); EF5pro(1,nhanh,1,0); EF5pro(2,nhanh,0,0); EF5pro(2,vua,1,0); EF4(1,nhanh,0,1); EF5pro(2,vua,1,1); EF5pro(2,vua,0,1); EF5pro(4,vua,0,0); EF5pro(4,vua,1,0); for(i=0;i[...]... các bộ điều khiển lập trình v.v…… Sau đây em xin trình bày một trong những ứng dụng của vi điều khiển Đó chính là lập trình cho vi điều khiển AT89S52 điều khiển chạy các LED đơn xếp thành hình trái tim (Sản phẩm thực tế đã hoàn thành) CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ***** I/ ĐẶT VẤN ĐỀ Vi c lập trình cho vi điều khiển AT89S52 điều khiển các LED đơn đóng một vai trò vô cùng to lớn trong quảng cáo LED quảng... nhà III/ HƯỚNG GIẢI QUYẾT Để thiết kế được mạch LED chạy theo hình trái tim như mục tiêu đề ra, ta sử dụng vi điều khiển làm trung tam kiểm soát các tín hiệu Các tín hiệu đưa vào vi xử lý AT89S52 và xuất ra các LED đơn điều khiển chúng chạy theo code đã lập trình Các giai đoạn của quá trình thiết kế: • Tìm hiểu về vi xử lý AT89S52 • Thiết kế mô phỏng trên PROTUES • Thiết kế mạch in trên PROTUES • Làm... tiếp ngoại vi cùng với vi xử lý vào một IC duy nhất được gọi là Microcontroller -Vi điều khiển Vi điều khiển có khả năng tương tự như khả năng của vi xử lý, nhưng cấu trúc phần cứng dành cho người dùng đơn giản hơn nhiều Vi điều khiển ra đời mang lại sự tiện lợi đối với người dùng, họ không cần nắm vững một khối lượng kiến thức quá lớn như người dùng vi xử lý, kết cấu mạch điện dành cho người dùng cũng... giao tiếp ngoại vi để xuất nhập và điều khiển trở lại, các khối này cùng liên kết với vi xử lý thì mới thực hiện được công vi c Lập trình vi điều khiển với AT89S52 đòi hỏi người thiết kế phải hiểu biết tinh tường về các thành phần vi xử lý, bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi Hệ thống được tạo ra khá phức tạp, chiếm nhiều không gian, mạch in phức tạp và vấn đề chính là trình độ người thiết kế Kết quả là giá... tiêu của đề tài là tìm hiểu về vi điều khiển AT89S52 và ứng dụng của nó để thiết kế, lập trình cho vi c điều khiển LED đơn chạy theo ý muốn mà cụ thể là hình trái tim  Mở ra một vấn đề mới về công nghệ quảng cáo  Góp phần phát triển công nghệ quảng cáo cũng như sự phát triển của khoa học kỹ thuật  Giải quyết vấn đề cho vi c quảng cáo đỡ tốn kém, hiệu quả cao cũng như vi c thúc đẩy phát triển nền kinh... không đòi hỏi tính toán phức tạp Có rất nhiều hãng chế tạo được vi điều khiển, hãng sản xuất nổi tiếng là ATMEL Có rất nhiều họ vi điều khiển mang các max số khác nhau, một trong số những họ nổi tiếng là MCS-51 Song song với họ MCS-51 là họ MCS-52 có nhiều timer hơn họ MCS-51 một timer và dung lượng bộ nhớ nội lớn gấp đôi tức 8Kbyte Vi điều khiển được ứng dụng trong các dây chuyền tự động loại nhỏ, các... một để tổng số bit 1 trong A và P • tạo thành số chẵn Bit Parity thường được dùng trong sự kết hợp với những thủ tục của Port • nối tiếp để tạo ra bit Parity trước khi phát đi hoặc kiểm tra bit Parity sau khi thu 3.4.2/ Thanh ghi TIMER Vi Điều Khiển AT89S52 có 3 timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm vi c Người ta sử dụng các timer để: • Định khoảng thời gian • Đếm sự kiện • Tạo tốc độ baud cho port... có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với thiết kế lớn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7) Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp với thiết bị bên ngoài nếu cần Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7) Port 2 là một port có tác dụng kép dùng như các đường xuất/nhập... có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị bên ngoài Vi điều khiển tuy được xây dựng với phần cứng dành cho người sử dụng đơn giản hơn, nhưng thay vào lợi điểm này là khả năng xử lý bị giới hạn (tốc độ xử lý chậm hơn và khả năng tính toán ít hơn, dung lượng chương trình bị giới hạn) Thay vào đó, Vi điều khiển có giá thành rẻ hơn nhiều so với vi xử lý, vi c sử dụng đơn giản, do đó nó được ứng... ĐIỀU KHIỂN IC AT89S52 BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PROTUES ***** I/ SƠ ĐỒ 1/ Sơ đồ nguyên lý Hình 14: Sơ đồ nguyên lý Nguyên lý hoạt đông của mạch: IC điều khiển chính AT89S52 điều khiển toàn bộ hoạt động của mạch, chương trình code được nạp vào IC (code được dịch ra file hex rồi đưa vào IC qua bộ nạp nối cổng LPT bằng chương trình nạp Aec_isp.exe) Code lập trình cho các port của IC AT89S52 điều khiển LED sáng