Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế bộ điều khiển xếp hàng tại ngân hàng với 4 quầy làm việc I. Ý tưởng Sử dụng vi điều khiển 8051 để điều khiển, Sử dụng ic chốt để chốt dữ liệu hiển thị ra led 7seg với 4 quầy, mỗi quầy 3 led 7seg. • Thuật toán:
GVHD: Lê Quang Đức BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN - ĐTVT Kĩ Thuật Vi Xử Lý (8051) ĐỀ TÀI: Thiết kế điều khiển xếp hàng ngân hàng với quầy làm việc Giảng viên hướng dẫn : Lê Quang Đức SV thực (nhóm 25) : Nguyễn Văn Sửu Đinh Đại Việt Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức Mục lục: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: NỘI DUNG _5 CHƯƠNG 3: Ý TƯỞNG – CODING _18 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU I Tính cấp thiết đề tài Việc giao dịch ngân hàng khám bệnh, việc nhiều người đến để làm việc, giao dịch, khám bệnh, khơng có số thứ tự để giao dịch giao dịch cho người đến trước sau bị lộn, lòng tin khách hàng, trật tự, Ngày với phát triển công nghệ vi điện tử hệ thống điều khiển tự động hóa Với kỹ thuật tiên tiến vi xử lý, vi điều khiển ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển hệ thống điều khiển khí thơ sơ, với tốc độ xử lý chậm xác thay hệ thống điều khiển tự động với lệnh chương trình thiết lập trước Do điều kiện hạn chế kinh tế, thời gian trình độ nên em dừng lại việc mô điều khiển xếp hàng ngân hàng với quầy làm việc II Mục đích Việc làm đồ án mục đích để thực hành học lý thuyết môn Kỹ Thuật Số, Lý Thuyết Mạch, Mạch Linh Kiện Điện Tử… Bên cạnh đó, tạo hội cho sinh viên cọ sát với thực tế làm mạch, thiết kế mạch, tính tốn thơng số Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức III Ý nghĩa: Hiểu rõ tiếp xúc thực tế với linh kiện điện tử, IC Là tảng cho đồ án lớn IV Yêu cầu: Sử dụng vi xử lí 8051 (cụ thể chip AT89C51) Xây dựng thuật toán điều khiển xếp hàng vào giao dịch theo số thứ tự lấy từ trước Sinh viên vẽ sơ đồ nguyên lý mach, tim kiêm linh kiên thưc tê thị trương để xây dưng mach Kêt thuc đồ an phai có san phâm thưc tê mơ phong đươc u câu Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức CHƯƠNG 2: NỘI DUNG I II Ý tưởng Các phận - Bộ phận xử lí trung tâm - Bộ phận hiển thị III Các linh kiện sử dụng 8051 a Nhóm chân nguồn: o VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC o GND: chân 20(hay nối Mass) b Nhóm chân dao động: gồm chân 18 chân 19 (Chân XTAL1 XTAL2), cho phép ghép nối thạch anh vào mạch dao động bên vi điều khiển, sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên để hoạt động, thường ghép nối với thạch anh tụ để tạo nguồn xung clock ổn định .XTAL 1: Ngõ vào đến mạch khuếch đại dao động đảo ngõ vào đến mạch tạo xung clock bên .XTAL 2: Ngõ từ mạch khuếch đại dao động đảo - Chân chọn nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP): dùng để xác định chương trình thực lấy từ ROM nội hay ROM ngoại - Chân 31 nối mass: sử dụng nhớ chương trình bên ngồi vi Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức c Điều khiển -Chân 31 nối VCC: sử dụng nhớ chương trình (4Kb) bên vi điều - RST(Chân RESET): Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống thiết lập lại giá trị ban đầu ngõ mức tối thiểu chu kì máy Chân cho phép nhớ chương trình PSEN: -PSEN ( program store enable) tín hiệu xuất chân 29 dùng để truy xuất nhớ chương trình ngồi Chân thường nối với chân OE (output enable) ROM Khi vi điều khiển làm việc với nhớ chương trình ngồi, chân phát tín hiệu kích hoạt mức thấp kích hoạt lần chu kì máy Khi thực thi chương trình ROM nội, chân trì mức logic khơng tích cực (logic 1) (Không cần kết nối chân không sử dụng đến) - Chân ALE :(chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30) Khi Vi điều khiển truy xuất nhớ từ bên ngồi, port vừa có chức bus địa chỉ, vừa có chức bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa đường liệu kết nối chúng với IC chốt Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động đưa vào Vi điều khiển, dùng tín hiệu ngõ ALE làm xung clock cung cấp cho phần khác hệ thống Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức d Nhóm chân điều khiển vào/ra: Port 0: gồm chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng: -Chức xuất/nhập :các chân dùng để nhận tín hiệu từ bên ngồi vào để xử lí, dùng để xuất tín hiệu bên ngồi, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sáng tắt - Chức bus liệu bus địa (AD7AD0) : chân (hoặc Port 0) làm nhiệm vụ lấy liệu từ ROM RAM ngoại (nếu có kết nối với nhớ ngồi), đồng thời Port dùng để định địa nhớ Port (P1): gồm chân (từ chân đến chân 8, có chức làm đường xuất/nhập, khơng có chức khác Port (P2) : gồm chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng: - Chức xuất/nhập - Chức bus địa cao (A8-A15): kết nối với nhớ ngồi có dung lượng lớn,cần byte để định địa nhớ, byte thấp P0 đảm nhận, byte cao P2 đảm nhận Port (P3): gồm chân (từ chân 10 đến 17): Chức xuất/nhập Với chân có chức riêng: P3.0 RxD : Ngõ vào nhận liệu nối tiếp P3.1 TxD : Ngõ xuất liệu nối tiếp P3.2 INT0: Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.3 INT1: Ngõ vào ngắt cứng thứ P3.4 T0 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.5 T1 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P3.6 WR : Ngõ điều khiển ghi liệu lên nhớ P3.7 RD : Ngõ điều khiển đọc liệu từ nhớ bên Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức P1.0 T2 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P1.1 T2X : Ngõ Nạp lại/thu nhận Timer/Counter thứ Hình ảnh thực tế sơ đồ chân Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức Led 7seg Hình ảnh thực tế sơ đồ Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức a Cấu tạo led 7seg: Led đoạn có cấu tạo bao gồm led đơn xếp theo hình phía có thêm led đơn hình tròn nhỏ thể dấu chấm tròn góc dưới, bên phải led - led đơn led có Anode (cực +) Cathode (cực -) nối chung với vào điểm đưa chân để kết nối với mạch điện cực lại led đơn led đoạn cực led đơn góc dưới, bên phải led đoạn đưa thành chân riêng để điều khiển cho led sáng tắt theo ý muốn - Nếu led đoạn có 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 b Mã led - Mã LED đoạn có Anode chung, muốn sáng ta xuất chân Cathode LED đơn mức Từ ta có bảng giải mã LED đoạn Anode chung sau: 10 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức 11 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức - Mã LED đoạn Cathode chung, muốn sáng ta xuất chân Anode LED đơn mức Từ ta có bảng giãi mã LED đoạn Cathode chung sau: Tụ điện - Hình dạng: tụ điện có nhiều hình dạng khác 12 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức Kí hiệu: kí hiệu C Ký hiệu sơ đồ mạch điện: a Cấu tạo tụ điện - Tụ điện có loại hai cực kim loại đặt song song Tùy thuộc vào chất liệu cách điện cực tụ điện có tên gọi tương ứng - Hiện nay, thị trường có loại tụ phổ biến là: Tụ giấy, tụ gốm tụ hóa Nếu tụ gốm, tụ giấy khơng phân cực, có trị số nhỏ 470 NanoFara tụ hóa lại có trị số lớn 0.47 Micro fara hàng ngàn Micro fara, đồng thời tụ hóa có phân cực âm dương b Đơn vị tụ điện Đơn vị tụ điện fara fara có trị số lớn thực tế người ta thường dùng đơn vị nhỏ - pico = 1/1000.000.000.000 fara - nano= 1/1000.000.000 fara - micro =1/1000.000 fara c Ứng dụng tụ điện Tụ điện cho phép điện áp xoay chiều qua, đồng thời ngăn điện áp chiều lại Vì dùng để 13 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức truyền tín hiệu tầng khuếch đại có chênh lệch điện áp Lọc điện áp xoay chiều sau loại bỏ pha âm thành điện áp chiều phẳng Với điện xoay chiều tụ dẫn điện với điện chiều tụ lại trở thành tụ lọc Trên thông tin hữu ích giúp bạn hiểu rõ tụ điện cơng dụng Cách đọc giá trị tụ điện - Đọc trực tiếp thân điện trở, ví dụ 100µF (100 microFara) Nếu số dạng 103J, 223K, 471J vv đơn vị pico, hai số đầu giữ nguyên , số thứ tương ứng số lượng số thêm vào sau( chữ J K cuối kà ký hiệu cho sai số) -Ví dụ 1:103J 10000 pF (thêm vào số sau số 10) = 10 nF - Ví dụ 2: 471K 470 pF (thêm số vào sau 47) Sau trị số điện dung có giá trị điện áp, điện áp ghi tụ điện áp cực đại mà tụ chịu được, vượt qua giá trị tụ điện bị hư hỏng bị cháy nổ Điện trở: Điện trở linh kiện có tính cản trở dòng điện làm số chức khác tùy vào vị trí điện trở mạch điện Cấu tạo: Điện trở cấu tạo từ vật liệu có điện trở suất cao làm than, magie kim loại NiO2, oxit kim loại, dây quấn Để biểu thị giá trị điện trở Người ta dung vòng màu để biểu thị giá trị điện trở - Ký hiệu 14 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức Cách đọc trị số điện trở vòng màu: Giá trị điện trở thường thể qua vạch màu thân điện trở, màu đại diện cho số Màu đen: số 0, màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số Nhìn thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngồi nhất, vạch màu vạch màu thứ hai, kế dùng để xác định trị số màu Vạch thứ ba vạch để xác định nhân tử lũy thừa: 10(giá trị màu) Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy thừa Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều)là vạch màu nằm tách biệt với ba vạch màu trước, thường có màu hồng kim màu bạc, dùng để xác định sai số giá trị điện trở, hoàng kim 5%, bạc 10% Bảng màu điện trở 15 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức Ví d 16 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức -Đơn vị điện trở : Đơn vị điện trở Ω (Ohm) , KΩ , MΩ 1KΩ = 1000 Ω 1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω 17 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức IC chốt liệu 74HC574 Thông số kỹ thuật: Điện áp cung cấp: 0.5 ~ 7V Dòng điện vào pin: 20mA Dòng điện pin: 35mA 18 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức CHƯƠNG 3: Ý TƯỞNG – CODING I Ý tưởng Sử dụng vi điều khiển 8051 để điều khiển, Sử dụng ic chốt 74hc574 để chốt liệu hiển thị led 7seg với quầy, quầy led 7seg Thuật toán: - Sử dụng nghi để tăng dần từ đến cho hàng đơn vị, hàng trăm, hàng chục - Khi hàng đơn vị lên đến 10, gán 0, nhảy đến hàng chục hàng chục tăng lên Tương tự với hàng trăm - Khi hàng trăm lên đến 10 nhận tín hiệu từ nút nhấn trở 000 - Trong trình thực ln ln hiển thị để khách hàng nhận biết số thứ tự có trùng với số giấy ghi hay không để biết tới lượt giao dịch Sau giao dịch, nhân viên tiếp thị sau hoàn thành giao dịch với khách hàng bấm nút nhấn quầy đó, từ nút nhấn báo cho vi xử lí nhận biết tự động tăng lên số hiển thị số quầy nhấn nút nhấn - Sơ đồ khối 19 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức 20 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức CODE (asm) org 0000h mov dptr,#maled reset: mov r0,#0 mov r1,#0 mov r2,#0 mov p2,#0c0h clr p1.0 setb p1.0 clr p1.1 setb p1.1 clr p1.2 setb p1.2 clr p1.3 setb p1.3 clr p1.4 setb p1.4 clr p1.5 setb p1.5 clr p1.6 setb p1.6 clr p1.7 setb p1.7 clr p3.4 setb p3.4 clr p3.5 setb p3.5 clr p3.6 setb p3.6 clr p3.7 setb p3.7 sjmp hienthi nutnhan: jnb p3.0,nut1 jnb p3.1,nut2 21 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức jnb p3.2,nut3 jnb p3.3,dd sjmp nutnhan hienthi: sjmp donvi tram: inc r2 cjne r2,#10,nutnhan mov r0,#0 mov r1,#0 mov r2,#0 sjmp nutnhan chuc: inc r1 cjne r1,#10,nutnhan mov r1,#0 sjmp tram donvi: inc r0 cjne r0,#10,nutnhan mov r0,#0 sjmp chuc dd: jmp nut4 nut1: ;hien thi don vi mov a,r0 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.0 setb p1.0 clr a acall delay ;hien thi chuc mov a,r1 movc a,@a+dptr mov p2,a 22 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức clr p1.1 setb p1.1 acall delay ;hien thi tram clr a mov a,r2 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.2 setb p1.2 acall delay jmp hienthi nut2: ;hien thi hang don vi mov a,r0 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.3 setb p1.3 clr a acall delay ;hien thi chuc mov a,r1 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.4 setb p1.4 acall delay ;hien thi tram clr a mov a,r2 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.5 setb p1.5 acall delay jmp hienthi nut3: 23 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức ;hien thi don vi mov a,r0 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.6 setb p1.6 clr a acall delay ;hien thi chuc mov a,r1 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p1.7 setb p1.7 acall delay ;hien thi tram clr a mov a,r2 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p3.4 setb p3.4 acall delay jmp hienthi nut4: ;hien thi don vi mov a,r0 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p3.5 setb p3.5 clr a acall delay ;hien thi chuc mov a,r1 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p3.6 24 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt GVHD: Lê Quang Đức setb p3.6 acall delay ;hien thi tram clr a mov a,r2 movc a,@a+dptr mov p2,a clr p3.7 setb p3.7 acall delay jmp hienthi DELAY: mov tmod,#10h mov r6,#2 delay_1: mov th1,#high(-10000) mov tl1,#low(-10000) setb tr1 jnb tf1,$ clr tr1 clr tf1 djnz r6,delay_1 ret maled: DB 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,9 0h end 25 Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt