Thiết kế mạch ghep nối 8 led đơn với cổng p1của at89c51 viết chương trình điều khiển các led san gs theo các hiệu ứng

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AT89C511.1.Giới thiệu vi điều khiển 89C51AT89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chíp CMOS có hiệu suất cao,công suất nguồn tiêu thụ thấp và có 4Kbyte bộ nhớ ROM Flash xoá được lập trình được. Chip này được sản xuất dựa vào công nghệ bộ nhớ không mất nội dung có độ tích hợp cao của Atmel. Chip AT89C51 cũng tương thích với tập lệnh và các chân ra của chuẩn công nghiệp MCS51. Flash trên chip này cho phép bộ nhớ chương trình được lập trình lại trên hệ thống hoặc bằng bộ lập trình bộ nhớ không mất nội dung qui ước. Bằng cách kết hợp một CPU linh hoạt 8 bit với Flash trên một chip đơn thể, Atmel 89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chip mạnh cho ta một giải pháp có hiệu quả về chi phí và rất linh hoạt đối với các ứng dụng điều khiển. AT89C51 có các đặc trưng sau: 4Kbyte Flash, 128 byte Ram, 32 đường xuất nhập, hai bộ định thời đếm 16 bit, một cấu trúc ngắt 2 mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt, một port nối tiếp song công, mạch dao động và tạo xung clock trên chip. Ngoài ra AT8951 được thiết kế với logic tĩnh cho hoạt đông có tần số giảm xuống 0 và hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm năng lượng được lựa chọn bằng phần mềm. Chế độ nghỉ dừng CPU trong khi vẫn cho phép RAM, các bộ định thời đếm, port nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động. Chế độ nguồn giảm duy trì nội dung của RAM nhưng không cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vô hiệu hoá các hoạt động khác của chip cho đến khi có reset cứng tiếp theo. Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau:8 KB EPROM bên trong.128 Byte Ram nội.4 Port xuất nhập IO 8 bit.

BÁO CÁO THIẾT KẾ MẠCH GHÉP NỐI LED ĐƠN CỔNG P1 CỦA at89c51 VIẾT CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CÁC LED SÁNG THEO HIỆU ỨNG SAU: -Sáng led đến led trễ cách 1s -Sáng từ sang bên thời gian trễ cách 0,5s -LED sáng nhấp nháy cách 1s (full báo cáo demo slide) Thành viên: - Đỗ Tấn Sang (nhóm trưởng) Lê Thị Hợi Nguyễn Thị Phương Trần Thanh Tuấn Trần Văn Sáng CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 1.1 Giới thiệu vi điều khiển 89C51 AT89C51 hệ vi tính bit đơn chíp CMOS có hiệu suất cao,cơng suất nguồn tiêu thụ thấp có 4Kbyte nhớ ROM Flash xố lập trình Chip sản xuất dựa vào cơng nghệ nhớ khơng nội dung có độ tích hợp cao Atmel Chip AT89C51 tương thích với tập lệnh chân chuẩn công nghiệp MCS-51 Flash chip cho phép nhớ chương trình lập trình lại hệ thống lập trình nhớ khơng nội dung qui ước Bằng cách kết hợp CPU linh hoạt bit với Flash chip đơn thể, Atmel 89C51 hệ vi tính bit đơn chip mạnh cho ta giải pháp có hiệu chi phí linh hoạt ứng dụng điều khiển AT89C51 có đặc trưng sau: 4Kbyte Flash, 128 byte Ram, 32 đường xuất nhập, hai định thời / đếm 16 bit, cấu trúc ngắt mức ưu tiên nguyên nhân ngắt, port nối tiếp song công, mạch dao động tạo xung clock chip Ngoài AT8951 thiết kế với logic tĩnh cho hoạt đơng có tần số giảm xuống 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 tiếp hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động Chế độ nguồn giảm trì nội dung RAM khơng cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vơ hiệu hố hoạt động khác chip có reset cứng Các đặc điểm 8951 tóm tắt sau: − KB EPROM bên − 128 Byte Ram nội − − − − − − − − Port xuất /nhập I/O bit Giao tiếp nối tiếp 64 KB vùng nhớ mã 64 KB vùng nhớ liệu ngoại Xử lí Boolean (hoạt động bit đơn) 210 vị trí nhớ định vị bit μs cho hoạt động nhân chia Sơ đồ khối 89C51: 1.2 Khảo sát sơ đồ chân 8951, chức chân 1.2.1.Sơ đồ chân IC 89C51: Hình 1.2 Sơ đồ chân IC 89C51 1.2.2 Chức chân IC 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 a Các Port: − 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 bus liệu − Port 1: port IO chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … dùng cho giao tiếp với thiết bị ngồi cần Port khơng có chức khác, chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên − Port 2: 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, cơng dụng chuyển đổi có liên hệ với đặc tính đặc biệt 8951 bảng sau: − Các ngõ tín hiệu điều khiển : o Ngõ tín hiệu 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 để giải mã lệnh Khi 8951 thi hành chương trình ROM nội PSEN mức logic o Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable ) :  Khi 8951 truy xuất nhớ bên ngồi, port có chức bus địa bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu ALE chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa liệu kết nối chúng với IC chốt  Tín hiệu chân ALE xung khoảng thời gian port đóng vai trị địa thấp nên chốt địa hoàn toàn tự động 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 Chân ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom 8951 o Ngõ tín hiệu 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 o Ngõ tín hiệu 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 o Các ngõ vào dao động 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 o Chân 40 (Vcc) nối lên nguồn 5V 1.3 Các ghi điều khiển Timer 1.3.1 Thanh ghi điều khiển chế độ timer TMOD (timer mode register) - Thanh ghi mode gồm hai nhóm bit là: bit thấp đặt mode hoạt động cho Timer bit cao đặt mode hoạt động cho Timer bit ghi TMOD tóm tắt sau: Hai bit M0 M1 TMOD để chọn mode cho Timer Timer - TMOD khơng có bit định vị, thường LOAD lần phần mềm đầu chương trình để khởi động mode Timer Sau định dừng lại, khởi động lại truy xuất ghi chức đặc biệt Timer khác 1.3.2 Thanh ghi điều khiển timer TCON (timer control register): - Thanh ghi điều khiển bao gồm bit trạng thái bit điều khiển Timer Timer Thanh ghi TCON có bit định vị Hoạt động bit tóm tắt sau : CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN KHIỂN LED ĐƠN 2.1 Nguyên lý điều khiển LED Để điều khiển led, ngồi kiến thức lập trình(Software),cần có kiến thức phần cứng (Hardware) để nhìn sơ đồ mạch hiểu led sáng led tắt Có mạch xuất mức (0V) chân vi điều khiển led sáng, có mạch xuất mức 1(5V) chân vi điều khiển led sáng Nhưng cho dù có mạch để điều khiển led đơn sáng phải tuân thủ ngun tắc led sáng có dịng điện chạy qua led, nghĩa phải có chênh lệch áp hai cực Anot Katot led Hai dạng mạch điện điều khiển led đơn dùng vi điều khiển : Hình Led sáng mức Hình 2 Led sáng mức Giải thích sơ đồ hình 2.1: Để led sáng cần cho có dịng điện chạy qua led, nghĩa có chênh lệch áp cực Anot, Katot led Nhìn vào hình 2.1 ta thấy cực Anot led nối qua trở 330R lên nguồn 5V, để có dòng điện chạy qua led ta cần xuất mức (0V) chân vi điều khiển, led sáng, để tắt led ta xuất mức 1(5V) chân vi điều khiển, khơng có dịng chạy qua led led tắt Dịng chạy qua led khơng q lớn nên cần phải sử dụng trở hạn dòng để tránh cháy led sơ đồ cho Sơ đồ hình 2.2 Ngược lại sơ đồ hình 2.1 cực katot led nối xuống đất 2.2 Viết chương trình 2.2.1 Thiết kế mạch mơ Hình Mạch mơ led đơn 2.2.2 Chương trình điều khiển LED đơn − Khai báo thư viện: #include − Tạo mảng hiệu ứng − Hàm tạo trễ sử dụng tần số thạch 12MHz, timer 1, che 1, 116 bit − Hiệu ứng nhấp nháy có độ trễ 1s - Hiệu ứng led sáng từ sang hai bên độ trễ 0.5s - Hiệu ứng sáng dần từ 1-8 độ trễ 1s ... katot led nối xuống đất 2.2 Viết chương trình 2.2.1 Thiết kế mạch mô Hình Mạch mô led đơn 2.2.2 Chương trình điều khiển LED đơn − Khai báo thư viện: #include − Tạo mảng hiệu ứng − Hàm... điều khiển bao gồm bit trạng thái bit điều khiển Timer Timer Thanh ghi TCON có bit định vị Hoạt động bit tóm tắt sau : CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN KHIỂN LED ĐƠN 2.1 Nguyên lý điều khiển LED Để điều khiển. ..CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 1.1 Giới thiệu vi điều khiển 89 C51 AT89C51 hệ vi tính bit đơn chíp CMOS có hiệu suất cao,cơng suất nguồn tiêu