Bai bao cao word 03

Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Mạch ổn định nhiệt độ” đề tài gần gũi với sinh viên ngành điện tử Và với việc đưa vào giảng dạy vi xử lý MSP430 việc tìm hiểu loại vi xử lý cần thiết Vì em chọn đề tài “Mạch ổn định nhiệt độ dùng MSP430” để làm đồ án vi xử lý cho Trong q trình thực đề tài, nhiều thiếu sót kiến thức hạn chế nội dung trình bày báo cáo hiểu biết thành em đạt giúp đỡ giảng viên hướng dẫn thầy Trần Hữu Danh Em xin cam đoan rằng: nội dung trình bày báo cáo đồ án chép từ cơng trình có trước Nếu khơng thật, em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày 30 tháng 11 năm 2011 Sinh viên thực Nguyễn Trần Hồng Điệp Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Mạch ổn định nhiệt độ dùng MSP430” Đề tài giúp em hiểu MSP430 cảm biến nhiệt độ DS18B20 Vì em chọn đề tài để làm đồ án Vi xử lý cho Trong q trình thực đề tài, nhiều thiếu sót kiến thức hạn chế nội dung trình bày báo cáo hiểu biết thành em đạt giúp đỡ giảng viên hướng dẫn cô thầy Trần Hữu Danh Em xin cam đoan rằng: nội dung trình bày báo cáo Niên luận chép từ cơng trình có trước Nếu không thật, em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày 30 tháng 11 năm 2011 Sinh viên thực Nguyễn Trần Hồng Điệp Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh LỜI CẢM ƠN Hoàn thành niên luận em xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới thầy Trần Hữu Danh, thầy trực tiếp hướng dẫn, theo sát, ân cần bảo em bước từ bắt đầu đồ án tới hoàn thành Em không quên cám ơn thầy cô Bộ mơn Điện tử Viễn thơng, anh chị khóa trước số bạn sinh viên ngành Điện tử hỗ trợ kiến thức, kinh nghiệm để em thực đề tài Dù cố gắng nhiều báo cáo khơng tránh khỏi sai lầm, thiếu sót mong thơng cảm góp ý thầy bạn Xin chân thành cảm ơn! Trân trọng! Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .6 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU-HƯỚNG GIẢI QUYẾT 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu 1.4.2 Hướng giải CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÌM HIỂU MSP430 2.1.1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG HỌ MSP430 Giới thiệu 2.1.2 CÁC VÙNG ĐỊA CHỈ .9 2.1.2.1 Flash/ROM 10 2.1.2.2 RAM 10 2.1.2.3 Các module ngoại vi 10 2.1.2.4 Thanh ghi chức đặc biệt 10 2.1.3 TỔ CHỨC BỘ NHỚ 10 2.1.4 XỬ LÝ NGẮT 11 2.1.5 CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG 12 RISC 16 BIT CPU 13 2.1.6 GIỚI THIỆU BỘ XỬ LÝ TRUNG TÂM 13 2.1.6.1 Các ghi CPU 14 2.1.6.2 Thanh ghi đếm chương trình ( R0/PC) 15 2.1.6.3 Con trỏ ngăn xếp ( SP) 15 Thanh ghi trạng thái ( SR) 15 2.1.6.4 Thanh ghi sử dụng chung R4-R15 16 2.1.7 CÁC BỘ DAO ĐỘNG CƠ BẢN 16 2.1.7.1 Giới thiệu 16 2.1.7.2 Bộ dao động XT2 17 2.1.7.3 Bộ dao động số ( DCO) 18 Điều chỉnh tần số DCO: 18 Bộ điều khiển DCO 19 BCSCTL2, Basic Clock System Control Register 20 BCSCTL3, Basic Clock System Control Register 21 2.1.8 Các hoạt động vào/ra số 22 2.1.8.1 Thanh ghi liệu vào PxIN .22 2.1.8.2 Thanh ghi liệu PxOUT 22 2.1.8.3 Các ghi định hướng PxDIR 22 2.1.8.4 Thanh ghi cho phép tăng/giảm điện trở PxREN 22 Thanh ghi chức lựa chọn PxSEL PxSEL2 23 2.1.8.5 Những ngắt P1 P2 23 2.1.8.6 Các ghi I/O 24 2.1.9 TIMER A 25 2.1.9.1 Giới thiệu tổng quát Timer_A 25 2.1.9.2 Chế độ hoạt động Timer_A 26 Up mode 27 Continuous mode 27 Up/Down mode 27 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh 2.1.9.3 Các phương pháp Reset Timer_A 28 TAR, Timer_A Counter 28 TACCTLx, Capture/compare control 29 TACCRx, Timer_A capture/compare 30 TAIV, Timer_A Interrupt vector 31 2.1.10 BỘ BIẾN ĐỔI ADC10 31 TÌM HIỂU CẢM BIẾN DS18B20 32 2.2.1 Mô tả tính DS1820: 32 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động: 32 2.2.3 Tổ chức nhớ: 33 2.2.4 Tổ chức nhớ Scratchpad: 33 2.2.5 Trao đổi liệu vi điều khiển DS1820 thông qua ba bước sau 33 CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 35 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH 35 3.2 SƠ ĐỒ CHI TIẾT CỦA MẠCH 35 3.3 LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 36 3.4 CODE CHƯƠNG TRÌNH 36 3.5 KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 40 3.3.1 Ưu điểm 40 3.3.2 Khuyết điểm 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Khi khoa học cơng nghệ ngày phát triển người ngày muốn tự động hóa tất máy móc sống Ví dụ, người chế tạo loại cảm biến, loại vi xử lý để thu thập thông tin từ môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, ) vi xử lý (vi điều khiển) điều khiển máy móc từ số liệu thu thập Và để làm điều này, cần tìm hiểu loại cảm biến vi xử lý, đặc biệt loại cảm biến vi xử lý thị trường để theo kịp công nghệ đại Do đó, để hồn thành mơn học Kỹ thuật vi xử lý, em chọn đề tài “Mạch đo nhiệt độ dùng MSP430” để làm đồ án tốt nghiệp Mạch sử dụng loại vi xử lý MSP430 xuất thị trường càm biến nhiệt độ DS18B20 mẻ với sinh viên ngành điện tử 1.2 LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Vấn đề đo nhiệt độ môi trường sinh viên làm nhiều Tuy nhiên, đề tài làm cảm biến nhiệt độ LM35, vi xử lý thường họ 8951 Đây loại cảm biến vi xử lý cũ Mới đây, vi xử lý MSP430 xuất thị trường với tính đáng ý: tiết kiệm lượng, giá thành rẻ, nhiều chức hay loại vi xử lý cũ, nên cần nghiên cứu để sử dụng Hơn nữa, đề tài sử dụng cảm biến DS18B20 loại cảm biến nhiệt độ Do đó, nội dung đề tài cũ phương pháp thực hoàn toàn 1.3 PHẠM VI ĐỀ TÀI Đề tài thực việc thu nhiệt độ từ môi trường để đưa vào vi xử lý để điều khiển thiết bị đây, việc điều khiển mô tả sau:  Khi nhiệt độ nhỏ giá trị A thiết bị làm mát ngưng hoạt động(TH1)  Khi nhiệt độ nằm khoảng A B thiết bị làm mát hoạt động 50% công suất(TH2)  Khi nhiệt độ lớn B thiết bị làm mát hoạt động 100% công suất(TH3)  Ở đây, việc nhiệt độ nằm khoảng thể LED (TH1: led vàng sáng, TH2: led xanh sáng, TH3: led đỏ sáng) 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU-HƯỚNG GIẢI QUYẾT 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu Tìm hiểu vi xử lý MSP430 (cấu tạo, tập lệnh, cách lập trình, ngơn ngữ để lập trình, ), tìm hiểu cảm biến DS18B20 (cấu tạo, cách thu liệu, ) 1.4.2 Hướng giải Sử dụng cảm biến DS18B20 để thu nhiệt độ, sử dụng MSP430G2553 để xử lý liệu, dùng ngơn ngữ lập trình C để lập trình, hiển thị nhiệt độ LED Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý đoạn mô GVHD: Th.s Trần Hữu Danh thiết bị Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) led đơn Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÌM HIỂU MSP430 2.1.1 TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG HỌ MSP430 Giới thiệu MSP430 chứa 16 bit RISC CPU, ngoại vi hệ thống định thời linh hoạt kết nối với theo cấu trúc VON-NEUMANN, có Bus liên kết như: Bus địa nhớ ( MAB), Bus liệu nhớ ( MDB) Đây xử lý đại với mô đun nhớ tương tự kết nối ngoại vi tín hiệu số, MSP430 đưa giải pháp tốt cho nhu cầu ứng dụng với tín hiệu hỗn tạp MSP430 có số phiên như: MSP430x1xx, MSP430x2xx, MSP430x3xx, MSP430x4xx, MSP430x5xx Dưới đặc điểm tổng quát họ vi điều khiển MSP430: + Cấu trúc sử dụng nguồn thấp giúp kéo dài tuổi thọ Pin - Duy trì 0.1µA dòng ni RAM - Chỉ 0.8µA real- time clock - 250 µA/ MIPS + Bộ tương tự hiệu suất cao cho phép đo xác - 12 bit 10 bit ADC-200 kskp, cảm biến nhiệt độ, Vref - 12 bit DAC - Bộ giám sát điện áp nguồn + 16 bit RISC CPU cho phép nhiều ứng dụng, thể phần kích thước Code lập trình - Thanh ghi lớn nên loại trừ trường hợp tắt nghẽn tập tin làm việc - Thiết kế nhỏ gọn làm giảm lượng tiêu thụ điện giảm giá thành - Tối ưu hóa cho chương trình ngơn ngữ bậc cao C, C++ - Có chế độ định địa - Khả ngắt theo véc tơ lớn + Trong lập trình cho nhớ Flash cho phép thay đổi Code cách linh hoạt, phạm vi rộng, nhớ Flash lưu lại nhật ký liệu + Bộ định thời phụ tần số thấp: Hoạt động chế độ sẵn sàng sử dụng nguồn cực thấp + Bộ định thời ( Master Clock) tốc độ cao: Hoạt động xử lý tín hiệu hiệu suất cao Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh Hình I.1: Sơ đồ cấu trúc MSP430 2.1.2 CÁC VÙNG ĐỊA CHỈ MSP430 thiết kế theo cấu trúc Von-Neumann có vùng địa chia thành nhiều vùng ghi chức đặc biệt ( SFRs), ngoại vi, RAM, nhớ Flash/ROM Hình I.2: Sơ đồ nhớ MSP430 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh 2.1.2.1 Flash/ROM Địa bắt đầu Flash/ROM phụ thuộc vào độ lớn Flash/ROM tùy thuộc vào họ vi điều khiển Địa kết thúc Flash/ROM 0x1FFFFh Flash/ROM sử dụng cho mã chương trình liệu Những bảng Byte Word tồn trử sử dụng Flash/ROM mà không cần copy vào RAM trước sử dụng chúng Những bảng véc tơ ánh xạ đến 16 Word phía vùng địa Flash/ROM với ưu tiên ngắt cao vùng địa cao Flash/ROM 2.1.2.2 RAM RAM bắt đầu địa 0200h giới hạn cuối tùy thuộc vào kích thước RAM RAM sử dụng cho mã chương trình liệu 2.1.2.3 Các module ngoại vi Trong vùng khơng gian địa MSP430 có vùng địa dành cho mô đun ngoại vi Vùng địa từ 0100 đến 01FFh sử dụng dành riêng cho mơ đun ngoại vi 16 Bít Vùng địa từ 010 đến 0FFh sử dụng dành riêng cho mơ đun ngoại vi Bít 2.1.2.4 Thanh ghi chức đặc biệt SFRs liên quan nhiều đến cho phép tính số mơ đun ngoại vi dùng để truyền tín hiệu ngắt từ ngoại vi SFRs nằm 16 Byte thấp vùng địa tổ chức Byte SFRs truy cập thị Byte 2.1.3 TỔ CHỨC BỘ NHỚ Byte dùng để định vị trí địa lẽ chẳn, Word sử dụng cho địa chẵn Vì sử dụng lệnh Word có địa chẵn sử dụng Byte thấp Word ln số chẵn, Byte cao số lẽ 10 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh 00 Stop Timer_A tạm dừng 01 Up Đếm lên từ 0x0000 đến giá trị TACCR0 10 Continuous Tiếp tục chế độ đếm từ 0x0000 đến 0xFFFF 11 Up/Down Đếm từ 0x0000 đến TACCR0 quay Bảng VIII.1: Các chế độ hoạt động Timer_A Up mode + TAR đếm từ 0x0000 lên đến giá trị TACCR0 + TAR → TACCR0: Cờ ngắt ghi TACCR0 CCIFG Set + Khi TAR = TACCR0 EQU0 = ( khởi động lại việc đếm ) + TACCR0 → : Cờ ngắt TAIFG Set Continuous mode + TAR đếm lên đến giá trị 0xFFFF + Khi TAR = 0xFFFF TAR bắt đầu đếm lại từ + Khi 0xFFFF → 0: Cờ ngắt TAIFG Set Up/Down mode + Đếm từ 0x0000 đến TACCR0 quay + TACCR0 – → TACCR0: Cờ ngắt CCIFG Set + Khi TAR = TACCR0 việc đếm đảo ngược + Khi 0x0001 → 0x0000: Cờ ngắt TAIFG Set 27 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý 2.1.9.3 GVHD: Th.s Trần Hữu Danh Các phương pháp Reset Timer_A + Ghi vào ghi TAR + Ghi vào ghi TACCR0 + Thiết lập Bit TACLR ghi điều khiển Timer ( TACTL) + TASSELx: Lựa chọn nguồn xung Clock Timer_A 00 TACLK 01 ACLK 10 SMCLK 11 INCLK + IDx: Bộ chia tín hiệu vào 00 /1 01 /2 10 /4 11 /8 + MCx: Bit điều khiển 00 STOP 01 UP 10 CONTINUOUS 11 UP/DOWN + TACLR: Xóa Timer_A Set Bit Reset TAR, IDx + TAIE: Cho phép ngắt Timer_A Không cho phép ngắt Cho phép ngắt + TAIFG: Cờ ngắt Timer_A Khơng có trì hỗn ngắt Có trì hỗn ngắt TAR, Timer_A Counter 28 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh TARx: Thanh ghi đếm Timer_A TACCTLx, Capture/compare control + CMx: Chế độ Capture 00 Không Capture 01 Capture cạnh lên 10 Capture cạnh xuống 11 Capture hai cạnh lên cạnh xuống + CCISx: Lựa chọn ngã vào Capture/Compare 00 CCIxA 01 CCIxB 10 GND 11 Vcc + SCS: Đồng nguồn Capture Không đồng Đồng + SCCI: Đồng ngã vào Capture/Compare Lựa chọn tín hiệu vào CCI chốt với tín hiệu EQUx đọc thơng qua Bit SCCI + CAP: Chọn chế độ Compare Capture 29 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh + OUTMODx: Chọn chế độ ngã 000 Out 001 Set 010 Toggle/Reset 011 Set/Reset 100 Toggle 101 Reset 110 Toggle/Set 111 Reset/set + CCIE: Cho phép ngắt Capture/Compare Không cho phép ngắt Cho phép ngắt + CCI: Ngã vào Capture/Compare đọc Bit + OUT: Ngã Mức thấp Mức cao + COV: Sự tràn Capture Không xuất tràn Capture Xuất tràn Capture + CCIFG: Cờ ngắt Capture/Compare Khơng có trì hỗn ngắt Có trì hoãn ngắt TACCRx, Timer_A capture/compare TACCRx: Đây ghi Timer_A Capture/Compare Chế độ Capture: TAR copy vào ghi TACCRx Capture sử dụng 30 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh Chế độ Compare: Thanh ghi TACCRx chứa liệu so sánh giá trị Timer TAR TAIV, Timer_A Interrupt vector TAIVx: Giá trị Véc tơ ngắt Timer_A 00h Khơng có trì hỗn ngắt 02h Cờ TACCR1 CCIFG 04h Cờ TACCR2 CCIFG 06h Được dự trữ 08h Được dự trữ 0Ah Cờ TAIFG 0Ch Được dự trữ 0Eh Được dự trữ 2.1.10 BỘ BIẾN ĐỔI ADC10 ADC10 biến đổi A-D 10 Bit có hiệu suất cao Mô đun ADC10 lắp đặt 10 bit SAR core, Bộ điều khiển lựa chọn mẫu, Bộ sinh mẫu, Bộ điều khiển chuyển đổi liệu ( DTC) DTC cung cấp cho ADC10 mẫu chuyển đổi lưu trữ nơi đâu nhớ mà khơng có can thiệp CPU Mơ đun ADC10 thiết lập người sử dụng cho ứng dụng đa dạng ADC10 bao gồm: + Tỉ lệ chuyển đổi lớn 200 ksps + Lấy mẫu giữ với chu kỳ lấy mẫu lập trình + Sự chuyển đổi khởi tạo chương trình timer A + Chương trình lựa chọn điện áp chuẩn chip ( 1.5V 2.5V ) + Chương trình lựa chọn tham chiếu bên bên ngồi + Có kênh nhập tín hiệu từ bên ngồi ( 12 MSP430x22xx) + Có kênh chuyển đổi cho cảm biến nhiệt độ bên ngoài, Vcc, tham chiếu bên + Lựa chọn nguồn xung clock chuyển đổi + Nhân ADC điện áp chuẩn cấp xuống cách riêng rẽ 31 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh + Bộ chuyển đổi liệu lưu trữ kết chuyển đổi cách tự động TÌM HIỂU CẢM BIẾN DS18B20 2.2.1 Mơ tả tính DS1820: DS1820 nhiệt kế số có độ phân giải 9-12bit giao tiếp với vi điều khiển trung tâm thông qua dây ( wire communication) DS1820 hoạt động với điện áp từ 3V5.5V cấp nguồn qua chân DQ- chân trao đổi liệu Nó đo nhiệt độ tầm -55-125oC với độ xác +-0.5 oC Mỗi DS1820 có Serial code 64bits nhất, điều cho phép kết nối nhiều IC đường bus Chuẩn wire có đặc điểm sau: - có master hệ thống - Giá thành thấp - Tốc độ đạt dược tối đa 16kbps - Khoảng cách truyền xa 300m - Lượng thông tin trao đổi nhỏ DS1820 thường ứng dụng điều khiển HVAC, hệ thống giám sát nhiệt độ tòa nhà, thiết bị máy móc… DS1820 thường có chân chức chính: Chân GND: chân nối đất Chân DQ: chân trao đổi liệu, đồng thời chân cấp nguồn cho toàn hoạt động IC, chân Vcc không sử dụng Khi kết nối với vi điều khiển cần phải có điện trở kéo lên khoảng 4.7k Chân Vcc: chân cấp nguồn 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động: Bên DS1820 có chuyển đổi giá trị nhiệt độ sang giá trị số lưu thi nhớ scratchpad Độ phân giải nhiệt độ đo cấu hình chế độ bits, 10bits, 11bits, 12bits Ở chế độ mặc định DS1820 hoạt động độ phân giải 12bits Để bắt đầu trình đọc nhiệt độ, chuyển đổi từ giá trị tương tự sang giá trị số vi điều khiển gửi lênh Convert T [44h], sau chuyển đổi xong giá trị nhiệt độ lưu ghi nhiệt độ nhớ scratchpad IC trở trạng thái nghỉ Nhiệt độ lưu bên DS1820 tính nhiệt độ Celcius tính nhiệt độ Fahrenheit cần phải xây dựng thêm bảng chuyển đổi nhiệt độ Giá trị nhiệt độ lưu nhớ gồm 2bytes-16bits: số âm lưu dạng bù Bit cao bit dấu (S) S=0 giá trị nhiệt độ dương S=1 giá trị nhiệt độ âm Nếu cấu hình độ phân giải 12bits tất bit sử dụng Nếu độ phân giải 11bits bit khơng sử dụng Tương tự cấu hình 10bits bit 1,0 khơng sử dụng, cấu hình bits bit 2,1,0 khơng sử dụng Nhiệt độ sau lưu vào ghi nhớ so sánh với ghi ngưỡng nhiệt độ TH TL Các giá trị ngưỡng nhiệt độ người dùng quy định, khơng thay đổi điện Như có phần nguyên, bit 11-4 giá trị nhiệt độ so sánh với ghi ngưỡng Nếu giá trị nhiệt độ đọc nhỏ mức TL lớn mức TH cờ báo nhiệt bật lên, thay đổi trình đọc nhiệt độ Vi điều khiển kiểm tra trạng thái nhiệt lệnh Alarm Search [ECh] 32 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh 2.2.3 Tổ chức nhớ: Mỗi IC DS1820 có mã 64bit riêng biệt bao gồm: bit Family code, 48 bit serial code bit CRC code lưu Rom Các giá trị giúp phân biệt IC với bus Giá trị Family code DS1820 28h giá trị CRC kết q trình kiểm tra 56 bits trước 2.2.4 Tổ chức nhớ Scratchpad: Bộ nhớ DS1820 bao gồm ghi 8bits: Byte lưu giá trị nhiệt độ chuyển đổi Byte lưu giá trị ngưỡng nhiệt độ ( giá trị lưu điện) Byte ghi cấu hình cho hoạt động DS1820 Byte 5,6 không sử dụng Byte ghi đọc lưu giá trị CRC từ byte đến byte Dữ liệu byte 2,3,4 ghi thông qua lệnh Write Scratchpad [4Eh] liệu truyền đến DS1820 với bit LSB byte 2, sau ghi liệu đọc lại thơng qua lệnh Read Scratchpad , đọc Scratchpad bit LSB byte gửi trước – Tất byte đọc, ghi byte 2,3 Để chuyển giá trị TH TL từ nhờ vào EEPROM cần gửi lệnh Copy Scratchpad [48h] đến DS1820 Và liệu từ EEPROM chuyển vào ghi TH,TL thơng qua lệnh Recall E2 [B8h] 2.2.5 Trao đổi liệu vi điều khiển DS1820 thông qua ba bước sau Khởi tạo Quá trình khởi tạo bao gồm xung reset vi điều khiển master gửi đến slave DS1820, sau xung presence từ DS1820 gửi đến vi điều khiển, để diện vi điều khiển DS1820 trình hoạt động trao đổi liệu bắt đầu Lệnh điều khiển ROM Các lệnh làm việc với 64bits serial code ROM, lệnh phát sau trình khởi tạo Lệnh cho phép vi điều khiển biết có thiết bị thiết bị loại bus Có lệnh điều khiển ROM: a SEARCH ROM [F0h] Khi hệ thống bắt đầu hoạt động, vi điều khiển sử dụng lệnh để kiểm tra code ROM tất thiết bị có bus cho phép vi điều khiển biết số thiết bị loại thiết bị bus Nếu bus có thiết bị sử dụng lệnh Read_ROM thay cho lệnh Search_ROM Sau trình Search_ROM cần phải quay lại trình khởi tạo để reset hệ thống b READ ROM [33h] Lệnh sử dụng có thiết bị bus Lệnh cho phép vi điều khiển đọc 64bit ROM code thiết bị Nếu bus có nhiều thiết bị lệnh gây xung đột bus liệu thiết bị c MATCH ROM [55h] Lệnh theo sau 64 bit ROM code cho phép vi điều khiển định địa thiết bị cần giao tiếp Chỉ thiết bị có ROM code phù hợp trả lời, thiết bị lại đợi xung reset d SKIP ROM [CCh] Lệnh cho phép vi điều khiển gửi đồng thời đến tất thiết bị bus mà không cần thơng tin ROM Code Ví dụ, muốn gửi lệnh Convert_T đến tất thiết bị bus, ta gửi lệnh Skip_ROM sau gửi lệnh Convert_T 33 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh Tương tự vậy, theo sau lệnh Skip_ROM lệnh Read_Scratchpad liệu DS1820 đọc về, lưu ý lệnh thực bus có thiết bị, bus có nhiều thiết bị gây xung đột bus e ALARM SEARCH [ECh] Lệnh gần giống với lệnh Search_ROM, lệnh tác động đến thiết bị mà cờ alarm bật lên trả lời Lệnh cho phép xác định thiết bị mà nhiệt độ đo vượt qua ngưỡng nhiệt độ, sau lệnh thực thi vi điều khiển phải lập lại trình khởi tạo – quay lại bước Lệnh điều khiển DS1820 Sau vi điều khiển định địa thiết bị cần giao tiếp thông qua lệnh ROM, vi điều khiển gửi lệnh điều khiển hoạt động DS1820 Những lệnh cho phép vi điều khiển ghi đọc liệu từ nhờ Scratchpad DS1820, bắt đầu trình chuyển đổi nhiệt độ, xác định chế độ cấp nguồn 34 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MẠCH 3.1 KHỐI HIỂN THỊ KHỐI THU NHIỆT ĐỘ (CẢM BIẾN) SƠ ĐỒ CHI TIẾT CỦA MẠCH 3.2 J3 LM1117 U4 LM7812 OUT D4 C8 220u D3 LED LED R2 C7 220u D2 LED 3k3 LED Q2 C1815 3k3 330 330 330 U1 a b c d e 10 f g p U2 a b c d e 10 f g p R LED7SEG R10 R9 R8 R7 R6 R R5 R R4 R R R R R LED7SEG U3 a b c d e 10 f g p R15 R16 R17 R18 R R R R19 R R21 330 A* A N ODE R22 R23 A* AN OD E R24 0 A* AN OD E D1 R1 Q1 C1815 IN GN D J1 DC JACK_0 MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ KHỐI XỬ LÝ R11 RESISTOR VAR C9 10u LED7SEG 0 U7 Vcc P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P2.0 P2.1 P2.2 M SP43 0_G2 553 10 GND P2.7 P2.6 TEST RESET P1.7 P1.6 P2.5 P2.4 P2.3 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 R25 4K7 R3 J2 R DS18B20 MSP430_20 35 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý 3.3 GVHD: Th.s Trần Hữu Danh LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT KHAI BÁO KHỞI TẠO THU NHIỆT ĐỘ t < =32 SO SÁNH t >34 32 < t =1; } } // -// // read byte from DS -// // -// unsigned int ReadByte(void) { unsigned char ketqua=0; unsigned int n=0; unsigned char ketqua_ds=0; for ( n=8; n>0; n ) { DS18B20_DIR |= DS18B20_DQ; DS18B20_OUT &= ~DS18B20_DQ; delayMicroseconds( ); 39 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com) Báo cáo Kỹ thuật Vi xử lý GVHD: Th.s Trần Hữu Danh DS18B20_DIR &= ~DS18B20_DQ; delayMicroseconds( ); ketqua_ds = DS18B20_IN & DS18B20_DQ; delayMicroseconds( 50 ); ketqua = (ketqua >> 1) | (ketqua_ds