89C51 điều khiển motor qua phím nhấn

Sơ đồ cho thấy, chúng ta cấp điện cho ic lập trình AT89C51 với chân 20 cho nối masse và chân 40 cho nối vào đường nguồn 5V. Trên chân 9 gắn tụ C1 (10uF) và điện trở R1 (10K) dùng tạo tính năng reset mỗi khi mạch được cấp nguồn. Trên chân 18, 19 gắn thạch anh định tần, chúng ta dùng thạch anh 12MHz. Để mạch chỉ làm việc với bộ nhớ trong chúng ta cho chân 31 nối vào đường nguồn 5V. Đề làm thực hành với các phím nhấn đơn lập, chúng ta dùng 4 phím nhấn, gắn trên các chân p1.2, p1.3, p1.4, p1.5 của Port p1 và gắn 8 Led trên Port p3 để hiển thị tác dụng của các phím nhấn. Ở đây chúng ta sẽ tạo tính năng cho 4 phím nhấn như sau: phím S1 cho mở phím, phím S4 cho tắt phím, phím S2 cho 8 Led trên p3 tuần tự dời qua phải và phím S3 cho 8 Led trên p3 dời qua trái

89C51 điều khiển Motor qua phím nhấn

Phân tích mạch:

Sơ đồ cho thấy, chúng ta cấp điện cho ic lập trình AT89C51 với chân 20 cho nối masse và chân 40 cho nối vào đường nguồn 5V Trên chân 9 gắn tụ C1 (10uF) và điện trở R1 (10K) dùng tạo tính năng reset mỗi khi mạch được cấp nguồn Trên chân 18, 19 gắn thạch anh định tần, chúng ta dùng thạch anh 12MHz Để mạch chỉ làm việc với bộ nhớ trong chúng ta cho chân 31 nối vào đường nguồn 5V

Đề làm thực hành với các phím nhấn đơn lập, chúng ta dùng 4 phím nhấn, gắn trên các chân p1.2, p1.3, p1.4, p1.5 của Port p1 và gắn 8 Led trên Port p3 để hiển thị tác dụng của các phím nhấn.

Ở đây chúng ta sẽ tạo tính năng cho 4 phím nhấn như sau: phím S1 cho mở phím, phím S4 cho tắt phím, phím S2 cho 8 Led trên p3 tuần tự dời qua phải và phím S3 cho 8 Led trên p3 dời qua trái

Tóm lại công dụng của các phím như sau:

* Nhấn nút S1 vào mode khởi động, cho mở phím

* Nhấn nút S2, 8 Led trên Port p3 dời bit qua phải

* Nhất nút S3, 8 Led trên Port p3 dời bit qua trái

* Nhấn nút S4 vào mode tắt phím

Chương trình nguồn:

UpDown EQU 00H ; đặt tên bit 00h là updown

StartEnd EQU 01H ; đặt tên bit 01h là startend

LAMPCODE EQU 21H ; đặt tên thanh ghi 21h là lampcode

ORG 0000H ; địa chỉ thanh ghi khởi đầu

JMP MAIN ; nhẩy đến tên nhãn

ORG 30H ; vùng địa chỉ bên ngoài chức năng ngắt

MAIN: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV SP,#5FH ; chọn địa chỉ làm ngăn xếp

MOV P3,#0FFH ; đặt trị 11111111b vào Port p3 để tắt 8 led

; điều kiện khởi đầu

CLR UpDown ; đặt bit 0 vào bit updown

CLR StartEnd ; đặt bit 0 vào bit startend

MOV LAMPCODE,#0FEH ; chuyển trị 11111110b vào lampcode

LOOP: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

CALL KEY ; gọi chương trình dò phím, tên nhãn key

JNB F0,LNEXT ; cho nhẩy theo bit f0

CALL KEYPROC ; gọi chương trình xử lý phím

LNEXT: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

CALL LAMP ; gọi chương trình điều khiển 8 Led trên Port p3

JMP LOOP ; quay lại tên nhãn loop

DELAY: ; chương trình tạo trể

MOV R7,#100 ; đặt trị 100 vào thanh ghi r7

D1: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV R6,#100 ; đặt trị 100 vào thanh ghi r6

DJNZ R6,$ ; nhẩy tại chổ, chờ trị trong r6 bằng 0

DJNZ R7,D1 ; giảm trị trong r7 theo bước -1, r7=0?, định hướng nhẩyRET ; qua lại sau lệnh call delay

; -KEYPROC: ; chương trình xử lý phím

MOV A,B ; chuyển trị trong b vào thanh ghi a

JB ACC.2,KeyStart ; xét bit acc.2 để định hướng nhẩy

JB ACC.3,KeyOver ; xét bit acc.3 để định hướng nhẩy

JB ACC.4,KeyUp ; xét bit acc.4 để định hướng nhẩy

JB ACC.5,KeyDown ; xét bit acc.5 để định hướng nhẩy

JMP KEY_RET ; nhẩy về tên nhãn key_ret

KeyStart: ; trình vào mode khởi động

SETB StartEnd ; đặt bit startend lên 1, cho khởi động

JMP KEY_RET ; nhẩy đến tên nhãn key_ret

KeyOver: ; trình cho tắt, kết thúc

CLR StartEnd ; đặt bit startend xuống 0, kết thúc

JMP KEY_RET ; nhẩy đến tên nhãn key_ret

KeyUp: ; trình cho 8 Led dời qua phải

SETB UpDown ; đặt bit updown lên 1, dời qua phải

JMP KEY_RET ; nhẩy đến tên nhãn key_ret

KeyDown: ; trình cho 8 Led dời qua trái

CLR UpDown ; đặt bit updown xuống 0, dời qua trái

KEY_RET: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh call keyproc

KEY: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy, trình dùng dò phím

CLR F0 ; xóa bit f0

ORL P1,#00111100B ; lấy logic OR trị 00111100b và Port p1

MOV A,P1 ; chuyển trị hiện có của p1 vào thanh ghi a

ORL A,#11000011B ; lấy logic OR a và 11000011b, xét trạng thái 4 phímCPL A ; lấy bù a, đảo 8 bit trong thanh ghi a

JZ K_RET ; xét trị trong thanh a, có bằng 0 không? để nhẩy

CALL DELAY ; cho gọi chương trình trể

OR P1,#00111100B ; lại lấy logia OR trị 00111100b cho Port p1

MOV A,P1 ; lại chuyển trị hiện có của Port p1 vào thanh ghi a

ORL A,#11000011B ; cho lấy logic OR trị trong a và trị 11000011bCPL A ; lại cho bù a, đảo 8 bit trong thanh ghi a

JZ K_RET ; lại xét trị trong thanh a, có bằng 0? để nhẩy

MOV B,A ; chuyển trị trong a vào thanh b

SETB F0 ; đặt bit kiểm tra f0 lên 1, báo đã có phím nhấn

K_RET: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

ORL P1,#00111100B ; Lấy logic OR trị hiện có trong p1 và 00111100bMOV A,P1 ; chuyển trị hiện có trên Port p1 vào thanh ghi a

ORL A,#11000011B ; lấy logic OR trị trong a và 11000011b

CPL A ; lấy bù a, đảo 8 bit trong thanh ghi a

JZ K_RET1 ; xét trị trong a có bằng 0 không? để nhẩy

JMP K_RET ; nhẩy đến tên nhãn k_ret

K_RET1: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh call key

D500MS: ; chương trình làm trể

PUSH PSW ; tạm cho cất trị trong thanh ghi psw vào ngăn xếp

SETB RS0 ; đặt trị rs0 trong thanh ghi trạng thái psw lên 1

MOV R7,#200 ; chuyển trị 200 vào thanh ghi r7

D51: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV R6,#250 ; đặt trị 250 vào thanh ghi r6

D52: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh gọi call d500ms

LAMP: ; chương trình điều khiển 8 Led trên Port p3

JB StartEnd,LampStart ; chọn hướng nhẩy theo bit startend

MOV P3,#0FFH ; đặt trị 11111111b vào Port p3, tắt hết 8 Led

JMP LAMPRET ; nhẩy về tên nhãn lampret

LampStart: ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy, trình dời 8 bit trong a qua trái

JB UpDown,LAMPUP ; nhẩy theo bit updown

MOV A,LAMPCODE ; chuyển trị trong lampcode cho thanh ghi

RL A ; cho quay vòng 8 bit trong thanh ghi aqua hướng trái

MOV LAMPCODE,A ; chuyển trị trong a vào lampcode

MOV P3,A ; cho xuất trị trong a ra Port p3

CALL D500MS ; gọi chương trình làm chậm d500ms

JMP LAMPRET ; nhẩy về tên nhãn lampret

LAMPUP: ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy, trình cho dời 8 bit qua phảiMOV A,LAMPCODE ; chuyển trị trong lampcode vào thanh ghi a

RR A ; cho quay vòng 8 bit trong a qua hướng phải

MOV LAMPCODE,A ; chuyển trị trong a vào lampcode

MOV P3,A ; xuất trị trong a ra Port p3

CALL D500MS ; cho gọi chương trình trể d500ms

LAMPRET: ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh call

END ; dừng biên dịch tại dòng này

Phân tích cách viết các câu lệnh chương trình nguồn trên:

Tìm hiểu thêm một cách viết khác Bạn xem thí dụ sau:

Trong thí dụ này, chúng ta gắn 4 phím trên Port p3 và dùng các phím này điều khiển trạng thái nhấp nháy của 8 Led đặt trên Port p1

Chương trình nguồn viết như sau:

ORG 0000H ; Khởi đầu từ thanh ghi 0000h LJMP START ; nhẩy đến tên nhãn start

; các thanh ghi chuyên dùng cho chức năng ngắtORG 0003H ; vị trí chạy ngắt INT0

START: ; đặn tên nhãn cho khời đầu

CALL CLEAR ; gọi chương trình clear

; trình dò phím

STAR1: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV P3,#0FFH ; đặt trị 11111111b vào p3, định trạng thái đầu JNB P3.4,FUN0 ; dò bit 0 trên chân p3.4, để nhẩy

JNB P3.5,FUN1 ; dò bit 0 trên chân p3.5 để nhẩy

JNB P3.2,FUN2 ; dò bit 0 trên chân p3.2 để nhẩy

JNB P3.3,FUN3 ; dò bit 0 trên chân p3.3 để nhẩy

JNB F0,STAR1 ; nhẩy theo bit f0, f0=1, có nhấn phím

RET ; quay lại sau lệnh call start

;

FUN0: ; tên nhãn dùng cho phím p3.4

CALL DL10MS ; gọi chương trình trể 10ms, tránh rung phím

JB P3.4,STAR1 ; kiểm tra lại phím nhấn trên p3.4

WAITL0: ; trình chờ bỏ phím

JNB P3.4,WAITL0 ; chờ bỏ phím

SETB F0 ; đặt bit kiểm tra f0 lên 1

FUN01: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

CALL FUN00 ; cho gọi chương trình fun00

CALL STAR1 ; quay lại tên nhãn star1

JMP FUN01 ; nhẩy về tên nhãn fun01

; Viết tương dạng như trên

CALL DL10MS ; gọi trể 10ms tránh ảnh hưởng của rung phím

JB P3.3,STAR1 ; kiểm tra lần nữa phím trên p3.3

WAITL3: ; tên nhãn

JNB P3.3,WAITL3 ; chờ bỏ phím ra

CLR F0 ; xóa bit f0, về trạng thái chờ nhấn phím

MOV P1,#0FFH ; đặt trị 11111111b để tắt 8 Led trên p1 JMP STAR1 ; quay lại tên nhãn star1

; trình cho Led sáng lan lên

Một thí dụ khác nữa: Dùng 8 phím trên Port 1 để điều khiển các động thái của một motor DC

Trước hết tìm hiểu nguyên lý vận hành của các thành phần dùng trong mạch điện:

1 Tìm hiểu ic điều khiển motor:

IC BA6209 có 10 chân, công dụng của các chân như sau:

Chân 1 cho nối masse, chân 7 cho nối nguồn VCC1, chân 8 lấy nguồn VCC2 qua một điện trở 10 ohm Mức áp chuẩn định tốc độ quay chọn theo diode Zener trên chân số 4 Chân số 3 và số 9 mắc tụ lọc và chân số 2 và chân số 10 cấp điện cho motor Ngang motor gắn một tụ lọc nhiễu ồn phát ra

từ motor Tín hiệu điều khiển đưa vào trên chân 5 và chân 6 Bản logic cho thấy:

* Khi chân 5 Fin và chân 6 Rin đều ở mức áp thấp, thì mức áp ngả ra trên chân 2, 10 đều ở mức áp thấp: Motor không quay

* Khi chân Fin ở mức áp cao, chân Rin ở mức áp thấp, thì chân 2 ở mức cao và chân 10 ở mức áp thấp: Motor quay thuận

* Khi chân Fin ở mức áp thấp, chân Rin ở mức áp cao, thì chân 2 ở mức thấp và chân 10 ở mức áp cao: Motor quay ngược

* Khi chân 5 Fin và chân 6 Rin đều ở mức áp cao, thì mức áp ngả ra trên chân 2, 10 đều ở mức áp thấp: Motor không quay

Phân tích trên cho thấy, chúng ta có thể dùng 3 chân 4, 5, 6 của ic lập trình để điều khiển các trạng thái quay của motor

2 Tìm hiểu nguyên lý làm việc của motor DC.

Motor DC gồm có:

* Phần tĩnh là một nam châm vĩnh cữu, đặt cố định, một bên là cực nam thì bên kia là cực bắc

* Phần quay gồm có các cuộn dây ứng quấn trên các từ cực Trên trục quay người ta đặt một cổ lấy điện bằng các vòng đồng, dùng chổi than đè lên cổ lấy điện để cấp điện cho các cuộn dây ứng đặt trên phần quay, cuộn dây có điện sẽ trở thành các nam châm điện.

Do tương tác, các nam châm (ở đây là nam châm vĩnh cữu của phần tĩnh và nam châm điện trên phần quay) đặt gần nhau, khi có tên cực giống nhau sẽ đẩy nhau và khác tên thì sẽ hút nhau, điều này sẽ làm quay phần ứng, khi phần ứng quay nó đồng thời làm quay cổ lấy điện, điều này sẽ làm đảo chiều dòng chảy qua các cuộn dây ứng, như vậy các nam châm sẽ lại đổi cực tính, do vậy cuộn dây sẽ luôn phải ở trạng thái quay

Chúng ta biết, khi được cấp điện thì motor DC sẽ quay, mức áp cấp cho motor Port cao thì motor quay Port nhanh Và nếu Bạn dùng lực làm quay một motor DC thì trên 2 cực của motor DC sẽ phát

ra điện áp ứng, nếu motor bị kéo quay Port nhanh thì mức điện áp ứng phát ra Port cao Điều này cho thấy motor DC khi được cấp điện nó sẽ quay, và khi bị kèo quay nó sẽ phát ra điện Dùng luật ohm, chúng ta có thể viết hệ thức sau:

dòng điện I = (điện áp cung cấp) - (điện áp ứng) / điện trở R của cuộn ứng

Trong đó:

(điện áp ứng) là một hàm của tốc độ quay Khi motor quay Port chậm, điện áp ứng phát ra Port yếu và ngược lại

(lực quay) là một hàm của dòng điện I Khi dòng điện Port lớn thì lực kéo Port mạnh

Điều này cho thấy: Khi bị tải nặng, tốc độ quay của motor sẽ có khuynh hướng bị chậm lại, tốc độ

quay giảm sẽ làm cho điện áp ứng giảm, hệ thức trên cho thấy dòng điện I sẽ tăng lên, dòng điện I tăng sẽ gia tăng khả năng mang tải của motor DC, nhờ phản ứng này, mà motor DC có khả năng mang tải rất tốt

Khi dùng motor DC chúng ta chú ý các điểm sau:

* Điện áp DC cấp cho motor DC Port cao, motor quay Port nhanh

* Đảo chiều điện áp cấp điện, chiều quay của motor sẽ đổi chiều quay

* Điện trở phần ứng Port nhò, dòng chảy qua motor DC Port lớn, lực quay sẽ Port mạnh

* Khi motor DC quay, từ hai chổi quét điện sẽ luôn phát ra nhiễu ồn rất lớn, phải dùng tụ và cuộn dây

để lọc nhiễu

* Không để motor bị kẹt trục không quay, điều này sẽ khiến cho dòng chảy qua motor sẽ rất lớn, motor

có thể bị cháy

3 Phân tích sơ đồ điều khiển các động thái của motor dùng ic AT89C51

Mạch điện cho thấy:

8 nút nhấn dùng điều khiển 2 motor DC gắn trên xe đều cho kết nối trên Port p1 Motor DC gắn bên phải qua ic BA6209, chân p3.0 điều khiển chiều quay thuận, chân p3.1 điều khiển chiều quay nghịch

và chân p3.2 điều khiển tốc độ quay Motor DC gắn bên trái qua ic BA6209, với chân p3.3 điều khiển chiều quay thuận, chân p3.4 điều khiển chiều quay ngược và chân p3.5 điều khiển tốc độ quay

4 Viết chương trình nguồn theo yêu cầu trên:

jmp quay_phai ; quay vòng qua phải, motor trái quay thuận, motor phải quay ngược

chay_toi: ; trình cho chạy tới

jmp qua0 ; trở lại chương trình qué phím

chay_lui: ; trình cho chạy lùi

jmp qua0 ; trở lại trình quét phím

queo_trai: ; cho quẹo trái

setb p3.0

clr p3.1

setb p3.2

setb p3.3

clr p3.4

clr p3.5

jmp qua0 ; trở lại trình quét phím

queo_phai: ; cho quẹo phải

jmp qua0 ; trở lại trình quét phím

cham_lai: ; cho chậm lại

quay_trai: ; cho quay vòng qua trái

jmp qua0 ; trở lại trình quét phím

quay_phai: ; cho quay vòng qua phải

jmp qua0 ; trở lại trình quét phím

del: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

mov r3, # 10 ; nạp trị 10 vào thanh ghi r3

mov r4, #200 ; nạp trị 200 vào thanh ghi r4

v_r4: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

djnz r4, $ ; giảm -1 đến khi trị trong r4 băng 0

djnz r3, v_r4 ; giảm trị trong r3 theo bước -1, r3 0?, định hướng nhẩy ret ; quay lại sau lệnh call del

delay: ; đặt tên nhãn cho trình làm trể

mov r5, #100 ; nạp trị 100 vào thanh ghi r5

v_r6: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

mov r6, #250 ; nạp trị 250 vào thanh ghi r5

djnz r6, $ ; giảm theo bước -1 cho đến khi bằng 0

djnz r5, v_r6 ; giảm r5 theo bước -1, r5=0? chọn hướng nhẩy ret ; quay lại sau lệnh call delay

end ; dừng biên dịch tại dòng này