Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

16 797 0
Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Port 0:Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của AT89C51: Chức năng IO (xuấtnhập): dùng cho các thiết kế nhỏ. Tuy nhiên, khi dùng chức năng này thì Port 0 phải dùng thêm các điện trở kéo lên (pullup), giá trị của điện trở phụ thuộc vào thành phần kết nối với Port. Khi dùng làm ngõ vào, Port 0 phải được set mức logic 1 trước đó. Chức năng địa chỉ dữ liệu đa hợp: khi dùng các thiết kế lớn, đòi hỏi phải sử dụng bộ nhớ ngoài thì Port 0 vừa là bus dữ liệu (8 bit) vừa là bus địa chỉ (8 bit thấp). Ngoài ra khi lập trình cho AT89C51, Port 0 còn dùng để nhận mã khi lập trình và xuất mã khi kiểm tra (quá trình kiểm tra đòi hỏi phải có điện trở kéo lên). Port 1:Port1 (chân 1 – 8) chỉ có một chức năng là IO, không dùng cho mục đích khác (chỉ trong 803280528952 thì dùng thêm P1.0 và P1.1 cho bộ định thời thứ 3). Tại Port 1 đã có điện trở kéo lên nên không cần thêm điện trở ngoài.Port 1 có khả năng kéo được 4 ngõ TTL và còn dùng làm 8 bit địa chỉ thấp trong quá trình lập trình hay kiểm tra.Khi dùng làm ngõ vào, Port 1 phải được set mức logic 1 trước đó. Port 2: Port 2 (chân 21 – 28) là port có 2 chức năng: + Chức năng IO (xuất nhập) + Chức năng địa chỉ: dùng làm 8 bit địa chỉ cao khi cần bộ nhớ ngoài có địa chỉ 16 bit. Khi đó, Port 2 không được dùng cho mục đích IO.+ Khi dùng làm ngõ vào, Port 2 phải được set mức logic 1 trước đó. Port 3: Port 3 (chân 10 – 17) là port có 2 chức năng: + Chức năng IO. Khi dùng làm ngõ vào, Port 3 phải được set mức logic 1 trước đó.

Mục Lục Chương 1: Kiến trúc vi điều khiển 8051 1.1 Chuẩn 8051 Họ vi điều khiển MCS-51 Intel sản xuất vào năm 1980 IC thiết kế cho ứng dụng hướng điều khiển Các IC hệ thống vi xử lý hoàn chỉnh bao gồm các thành phần hệ vi xử lý: CPU, nhớ, mạch giao tiếp, điều khiển ngắt MCS-51 họ vi điều khiển sử dụng chế CISC (Complex Instruction Set Computer), có độ dài thời gian thực thi lệnh khác Tập lệnh cung cấp cho MCS-51 có lệnh dùng cho điều khiển xuất/nhập tác động đến bit MCS 51 bao gồm nhiều vi điều khiển khác nhau, vi điều khiển 8051 có 4KB ROM, 128 byte RAM 8031, ROM nội, phải sử dụng nhớ Sau này, nhà sản xuất khác Siemens, Fujitsu, … cấp phép làm nhà cung cấp thứ hai MCS51 bao gồm nhiều phiên khác nhau, phiên sau tăng thêm số ghi điều khiển hoạt động MCS-51 Hình 1.1: Cấu trúc vi điều khiển 8051 1.2 Vi điều khiển AT89C51 AT89C51 vi điều khiển Atmel sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS có đặc tính sau: + KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), có khả tới 1000 chu kỳ ghi xoá + Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz + mức khóa nhớ lập trình + 128 Byte RAM nội + Port xuất /nhập I/O bit + Timer/counter 16 Bit + nguồn ngắt + Giao tiếp nối tiếp điều khiển phần cứng + 64 KB vùng nhớ mã + 64 KB vùng nhớ liệu + Cho phép xử lý bit + 210 vị trí nhớ định vị bit + chu kỳ máy (4 µs thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân chia + Có chế độ nghỉ (Low-power Idle) chế độ nguồn giảm (Power-down) + Ngoài ra, số IC khác họ MCS-51 có thêm định thời thứ 256 byte RAM nội Chân vi điều khiền AT89C51 Hình 1.2: chip AT89C51 Chip AT89C51 có tín hiệu điều khiển cần phải lưu ý sau: Tín hiệu vào /EA chân 31 thường đặt lên mức cao ( +5V) mức thấp (GND) Nếu mức cao, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội khoảng địa thấp (4K tối đa 8k 89C52) Nếu mức thấp, chương trình thi hành từ nhớ mở rộng (tối đa đến 64Kbyte) Ngoài người ta dùng /EA làm chân cấp điện áp 12V lập trình EEPROM 8051 Chân PSEN (Program store enable): PSEN chân tín hiệu chân 29 Nó tín hiệu điều khiển cho phép chương trình mở rộng, PSEN thường nối đến chân /OE (Output Enable) EPROM ROM phép đọc bytes mã lệnh Hãy nhớ : bình thường chân /PSEN thả trống ( No Connect).Chỉ cho /EA mức thấp lúc đó: /PSEN mức thấp thời gian lấy lệnh Các mã nhị phân chương trình lấy từ EPROM qua bus liệu chốt vào ghi lệnh 8951 để giải mã lệnh /PSEN mức thụ động (mức cao) thi hành chương trình ROM nội 8951 Các chân nguồn: AT89C51 hoạt động nguồn đơn +5V Vcc nối vào chân 40, Vss (GND) nối vào chân 20 1.3 Cổng vào/ra Tất vi điều khiển 8051 có cổng vào/ra bit thiết lập cổng vào Như có tất 32 chân I/O cho phép vi điều khiển kết nối với thiết bị ngoại vi Hình 1.3: Cổng vào Hình 1.4: Xuất mức Hình 1.5: Xuất mức Chân ra: Một mức logic đặt vào bit ghi P làm cho transistor mở, nối chân tương ứng với đất Chân vào: Một bit đặt vào bit ghi cổng, transistor đóng chân tương ứng nối với nguồn Vcc qua trở kéo lên Port 0: Port port có chức chân 32 – 39 AT89C51: - Chức I/O (xuất/nhập): dùng cho thiết kế nhỏ Tuy nhiên, dùng chức Port phải dùng thêm điện trở kéo lên (pull-up), giá trị điện trở phụ thuộc vào thành phần kết nối với Port - Khi dùng làm ngõ vào, Port phải set mức logic trước - Chức địa / liệu đa hợp: dùng thiết kế lớn, đòi hỏi phải sử dụng nhớ Port vừa bus liệu (8 bit) vừa bus địa (8 bit thấp) Ngoài lập trình cho AT89C51, Port dùng để nhận mã lập trình xuất mã kiểm tra (quá trình kiểm tra đòi hỏi phải có điện trở kéo lên) Port 1: Port1 (chân – 8) có chức I/O, không dùng cho mục đích khác (chỉ 8032/8052/8952 dùng thêm P1.0 P1.1 cho định thời thứ 3) Tại Port có điện trở kéo lên nên không cần thêm điện trở Port có khả kéo ngõ TTL dùng làm bit địa thấp trình lập trình hay kiểm tra Khi dùng làm ngõ vào, Port phải set mức logic trước Port 2: Port (chân 21 – 28) port có chức năng: + Chức I/O (xuất / nhập) + Chức địa chỉ: dùng làm bit địa cao cần nhớ có địa 16 bit Khi đó, Port không dùng cho mục đích I/O + Khi dùng làm ngõ vào, Port phải set mức logic trước Port 3: Port (chân 10 – 17) port có chức năng: + Chức I/O Khi dùng làm ngõ vào, Port phải set mức logic trước + Chức khác: mô tả sau: Bit P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 Tên Chức RxD Ngõ vào port nối tiếp TxD Ngõ port nối tiếp INT0 Ngắt INT1 Ngắt T0 Ngõ vào định thời T1 Ngõ vào định thời WR Tín hiệu điều khiển ghi liệu lên nhớ RD Tín hiệu điều khiển đọc từ bọ nhớ liệu Hình 1.6: chức chân Port3 Các chân nguồn: + Chân 40: VCC = 5V± 20% + Chân 20: GND /PSEN (Program Store Enable): /PSEN (chân 29) cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng ứng dụng sử dụng ROM ngoài, thường nối đến chân /OC (Output Control) ROM để đọc byte mã lệnh /PSEN mức logic thời gian AT89C51 lấy lệnh.Trong trình này, / PSEN tích cực lần chu kỳ máy Mã lệnh chương trình đọc từ ROM thông qua bus liệu (Port0) bus địa (Port0 + Port2) Khi 8051 thi hành chương trình ROM nội, PSEN mức logic ALE/ PROG (Address Latch Enable / Program) ALE/ PROG (chân 30) cho phép tách đường địa liệu Port truy xuất nhớ ALE thường nối với chân Clock IC chốt (74373, 74573) Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động chip dùng làm tín hiệu clock cho phần khác hệ thống Xung cấm cách set bit SFR địa 8Eh lên Khi đó, ALE có tác dụng dùng lệnh MOVX hay MOVC Ngoài ra, chân dùng làm ngõ vào xung lập trình cho ROM nội ( /PROG ) EA /VPP (External Access) EA (chân 31) dùng phép thực thi chương trình từ ROM Khi nối chân 31 với Vcc, AT89C51 thực thi chương trình từ ROM nội (tối đa 8KB), ngược lại thực thi từ ROM (tối đa 64KB) Ngoài ra, chân /EA lấy làm chân cấp nguồn 12V lập trình cho ROM RST (Reset): RST (chân 9) cho phép reset AT89C51 ngõ vào tín hiệu đưa lên mức chu kỳ máy X1, X2: Ngõ vào ngõ dao động, sử dụng cần kết nối thêm thạch anh tụ hình vẽ sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho AT89C51 12Mhz Hình 1.7: Sơ đồ kết nối thạch anh Chương LCD Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) sử dụng nhiều ứng dụng VĐK LCD có nhiều ưu điểm so với dạng hiển thị khác: Nó có khả hiển thị kí tự đa dạng, trực quan (chữ, số kí tự đồ họa), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức giao tiếp khác nhau, tốn tài nguyên hệ thống giá thành rẽ… 2.1 Định nghĩa LCD (Liquid Crystal Display - hình tinh thể lỏng) công nghệ hình thường sử dụng nhiều thiết bị Màn hình LCD không tự tạo ánh sáng mà phải nhờ đến đèn để phát sáng 2.2 Phân loại LCD Có thể chia module LCD làm loại chính: - Loại hiển thị kí tự (character LCD) gồm có kích cỡ 16x1 (16 ký tự dòng), 16x2 (16 ký tự dòng), 16x4 (16 ký tự dòng).v.v - Loại hiển thị đồ họa (graphic LCD) đen trắng màu, gồm kích cỡ 1,47 inch (128x128 điểm ảnh); 1,8 inch (128x160 điểm ảnh); 2,4 inch (240x320 điểm ảnh).v.v LCD 16x2 ( 16 kí tự dòng) Mô tả chân LCD 16x2 Chân Ký hiệu I/O VSS VCC VEE - RS I R/W I 10 11 12 13 14 E DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O Mô Tả Đất Nguồn +5V Cấp nguồn điểu khiển phản RS = chọn ghi lệnh RS = chọn liệu R/W = đọc liệu R/W = ghi liệu Cho phép Các bít liệu Các bít liệu Các bít liệu Các bít liệu Các bít liệu Các bít liệu Các bít liệu Các bít liệu Chức chân: - Chân VCC: cung cấp nguồn dương - Chân VSS: cung cấp nguồn âm - Chân VEE: điều khiển độ tương phản LCD - Chân chọn ghi RS: có ghi quan trọng LCD, chân RS (register select) dùng để chọn ghi sau: Nếu RS = ghi liệu chọn cho phép người dùng gửi liệu cần hiển thị LCD; Nếu RS = ghi mà lệnh chọn phép người dùng gửi lệnh chẳng hạn lệnh xóa hình, đưa trỏ đầu dòng… - Chân đọc/ghi (R/W): đầu vào đọc/ghi cho phép người dùng ghi thong tin leeb LCD R/W = đọc thong tin từ R/W = - Chân cho phép E (Enabale): Chân cho phép E sử dụng bở LCD để chốt liệu Khi liệu cấp đến chân liệu xung mưc cao xuống thấp phải áp đến chân để LCD chốt liệu chân liệu Xung phải rộng tối thiểu 450ns 10 - Chân D0 -> D7: Đây chân liệu bit, dùng để gửi thông điệp lên LCD đọc nội dung ghi LCD Để hiển thị chữ số, gửi mã ASCII chữ từ A đến Z, a đến z số từ đến đến chân bật RS = Cũng có mã lệnh gửi đến LCD để xóa hình đưa trỏ trở đầu dòng nhấp nháy trỏ - Chú ý: Chúng ta sử dụng RS = để kiểm tra bí cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhận thông tin Cờ bận bit D7 đọc R/W = RS = sau: R/W = 1, RS = D7 = (cờ bận 1) LCD bận bở công việc bên không nhận thông tin Khi D7 = LCd sẵn sàng nhận thông tin Lưu ý nên kiểm tra cờ bận trước ghi liệu LCD Chân 15 16: ghi A K Nó Anot Catot đèn LED dùng để chiếu sáng LCD bóng tối Chúng ta khôn nên sử dụng, muốn dùng nối chân A qua điển trờ từ 1k đến 5k lên dương 5v, chân K xuống đất đèn sáng 2.3: Tập lệnh Mã nhị phân Tập lệnh Mô tả RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 Xóa hiển thị 0 0 0 0 Con trỏ ban đầu 0 0 0 0 * Thiết lập chế độ 0 0 0 I/D S Điều khiển hiển thị 0 0 0 D C B 0 0 S/C R/L * * Dịch chuyển trở 11 Xóa hiển thị đưa trỏ vị trí ban đầu (địa 0) Trả trỏ vị trí ban đầu (địa 0) Ngoài đưa hiển thi bị dịch chuyển vị trí ban đầu Nội dung nhớ hiển thị liệu (DDRAM) không thay đổi Thiết lập hướng di chuyển trỏ tăng giảm (I/D=0: giảm, I/D=1: tăng), rõ dịch chuyển hiển thị (S=0: không dich chuyển hiển thị, S=1 dịch chuyển hiển thị) Hoạt động thực suốt trình đọc/ghi liệu Bật tắt hiển thị (D=0: tắt, D=1: bật) liệu lưu DDRAM, bật tắt trỏ (C=0: tắt, C=1: bật) bật tắt trỏ nhấp nháy vị trí kí tự (B=0: tắt, B=1: bật) Dịch chuyển trỏ hiển thị qua trái/phải mà đọc/ghi lại liệu Thời gian thực thi 1.64mS 1.64mS 40uS 40uS 40uS hiển thị Thiết lập chức Thiết lập địa 0 0 0 0 1 DL N F * Thiết lập địa nhớ tạo ký tự (CGRAM), liệu gửi/nhận sau thiết lập 40uS Địa DDRAM Thiết lập địa nhớ tạo ký tự (DDRAM), liệu gửi/nhận sau thiết lập 40uS Địa CGRAM/DDRAM Đọc cờ bận Busy-flag (BF), kiểm tra xem hệ thống có thực thi lệnh đợc nhận trước không (BF=1: hệ thống thực tác vụ bên trong, BF=0 lệnh thực thi) 40uS DDRAM Đọc cờ bận Ghi liệu đến CGRAM /DDRA M Đọc liệu từ CGRAM /DDRA M BF 40uS Địa CGRAM CGRAM Thiết lập địa * (S/C=0: di chuyển trỏ, S/C=1: di chuyển hiển thị) (R/L=0: dịch trái, R/L=1 dịch phải), nội dung DDRAM không thay đổi Khởi tạo giao diện độ dài liệu (DL=0: độ dài 4bit, DL=1: độ dài 8bit) số hang hiển thị (N=0: hàng, N=2: hàng) phông chữ (F=0: 5x7, F=1: 5x10) 1 Ghi liệu Ghi lieu đến CGRAM/DDRAM 40uS 1 Đọc liệu Đọc liệu từ CGRAM/DDRAM 40uS 12 Mã lệnh Mã lệnh(hex) Lệnh đến ghi LCD Xóa hình hiển thị A C E F 10 14 18 1C 80 C0 38 Trở đẩu dòng Giảm trỏ (dịch trỏ sang trái) Tăng trỏ (dịch trỏ sang phải) Dịch hiển thị sang phải Dịch hiển thị sang trái Tắt trỏ, tắt hiển thị Tắt hiển thị, bật trỏ Tắt trỏ, bật hiển thị Bật hiển thị, nhấp nháy trỏ Tắt hiển thị, nhấp nháy trỏ Dịch vị trí trỏ sang trái Dịch vị trí trỏ sang phải Dịch toàn hiển thị sang trái Dịch toàn hiển thị sang phải Ép trỏ đầu dòng thứ Ép trỏ đầu dòng thứ hai Hai dòng ma trận 5x7 2.4 Bộ nhớ LCD Vùng RAM hiển thị DDRAM: (Display Data RAM) 13 Vùng CGROM: Character Generator ROM Vùng CGRAM: Character Generator RAM 14 2.5 Nguyên tắc hiển thị LCD Một chương trình hiển thị ký tự LCD theo bước sau:     Xóa toàn hình Đặt chế độ hiển thị Đặt vị trí trỏ (Nơi bắt đầu ký tự hiển thị) Hiển thị ký tự Chú ý: + Các bước 3,4 lặp lặp lại nhiều lần hiển thị nhiều ký tự + Chế độ hiển thị mặc định hiển hị dịch, vị trí trỏ mặc định dòng thứ Để điều khiển hoạt động LCD nên sử dụng port port cho việc xuất nhập liệu, chân tạo tín hiệu điều khiển RS, RW, EN_LCD chọn tùy ý chân Port lại 15 Chương 3: Sơ đồ nguyên lý demo Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý 16 ... tra bí cờ bận để xem LCD có sẵn sàng nhận thông tin Cờ bận bit D7 đọc R/W = RS = sau: R/W = 1, RS = D7 = (cờ bận 1) LCD bận bở công vi c bên không nhận thông tin Khi D7 = LCd sẵn sàng nhận thông... vào chân 20 1.3 Cổng vào/ra Tất vi điều khiển 8051 có cổng vào/ra bit thiết lập cổng vào Như có tất 32 chân I/O cho phép vi điều khiển kết nối với thiết bị ngoại vi Hình 1.3: Cổng vào Hình 1.4:... AT89C51 12Mhz Hình 1.7: Sơ đồ kết nối thạch anh Chương LCD Ngày nay, thiết bị hiển thị LCD (Liquid Crystal Display) sử dụng nhiều ứng dụng VĐK LCD có nhiều ưu điểm so với dạng hiển thị khác: Nó có

Ngày đăng: 27/09/2017, 09:47

Hình ảnh liên quan

Hình 1.2: chip AT89C51 - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Hình 1.2.

chip AT89C51 Xem tại trang 3 của tài liệu.
Hình 1.3: Cổng vào ra - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Hình 1.3.

Cổng vào ra Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1.4: Xuất mức - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Hình 1.4.

Xuất mức Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 1.6: chức năng các chân Port3 Các chân nguồn: - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Hình 1.6.

chức năng các chân Port3 Các chân nguồn: Xem tại trang 7 của tài liệu.
Hình 1.7: Sơ đồ kết nối thạch anh - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Hình 1.7.

Sơ đồ kết nối thạch anh Xem tại trang 8 của tài liệu.
LCD (Liquid Crystal Displa y- màn hình tinh thể lỏng) là một công nghệ màn hình thường được sử dụng trên nhiều thiết bị - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

iquid.

Crystal Displa y- màn hình tinh thể lỏng) là một công nghệ màn hình thường được sử dụng trên nhiều thiết bị Xem tại trang 9 của tài liệu.
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý - Báo cáo bài tập lớn Lập trình LCD với vi điều khiển 8051(full slide demo)

Hình 3.1..

Sơ đồ nguyên lý Xem tại trang 16 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Chương 1: Kiến trúc vi điều khiển 8051

    • 1.1. Chuẩn 8051

    • 1.2. Vi điều khiển AT89C51

    • 1.3. Cổng vào/ra

  • Chương 2. LCD

    • 2.1. Định nghĩa

    • 2.2. Phân loại LCD

    • 2.3: Tập lệnh cơ bản

    • 2.4. Bộ nhớ của LCD

    • 2.5. Nguyên tắc hiển thị trên LCD

  • Chương 3: Sơ đồ nguyên lý và demo

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan