1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

vi xử lý mạch đếm sản phẩm, đếm người ra vào phòng

24 1,1K 8

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 24
Dung lượng 1,77 MB

Nội dung

vi xử lý mạch đếm sản phẩm, đếm người ra vào phòng, đếm xe ra vào bãi đỗ sử dụng 8051 và cảm biến hồng ngoại. vi xử lý mạch đếm sản phẩm, đếm người ra vào phòng, đếm xe ra vào bãi đỗ sử dụng 8051 và cảm biến hồng ngoại. vi xử lý mạch đếm sản phẩm, đếm người ra vào phòng, đếm xe ra vào bãi đỗ sử dụng 8051 và cảm biến hồng ngoại.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ VÀ TRUYỀN THÔNG - - BÁO CÁO THỰC HÀNH THỰC HÀNH VI ĐIỀU KHIỂN VÀ VI XỬ Đề Tài: GIAO TIẾP GIỮA VI ĐIỀU KHIỂN 8051 VỚI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM XE RA VÀO BÃI ĐỖ Giảng viên hướng dẫn : Đinh Quý Long Lớp : Kỹ Thuật Y Sinh – K14A Sinh viên thực : Nguyễn Anh Hoàng Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm 2018 MỤC LỤC CHƯƠNG PHÂN TÍCH BÀI TỐN .3 1.1Tính cấp thiết đề tài 1.2Yêu cầu toán .3 1.3 Giải pháp thiết kế 1.4 Lựa chọn linh kiện CHƯƠNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VÀ PHẦN MỀM PHỤ TRỢ 12 2.1 Ngơn ngữ lập trình 12 2.2 Phần mềm phụ trợ .13 CHƯƠNG THỰC THI THIẾT KẾ 17 3.1Thiết kế phần cứng .17 3.2 Mã nguồn chương trình 19 3.3Một số hình ảnh tập 22 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 23 Kết luận .23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 CHƯƠNG PHÂN TÍCH BÀI TỐN Tính cấp thiết đề tài Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, xã hội ngày văn minh đại, nên việc ứng dụng khoa học vào đời sống coi trọng phát triển mạnh mẽ Đặc biệt ngành công nghiệp điện tử khơng thể thiếu vi điều khiển với ứng dụng to lớn dùng để xây dựng hệ thống nhúng Nó xuất nhiều dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, dây truyền tự động Từ thấy tầm quan trọng vi điều khiển đời sống ngày Từ thực tế đó, chúng em định chọn đề tài “Giao tiếp vi điều khiển 8051 với cảm biến hồng ngoại” cho tập lớn môn học “Thực hành vi điều khiển vi xử lý” để thể phần cách giao tiếp vi điều khiển cảm biến qua mạchĐếm xe vào bãi đỗ xe” hiển thị lên led u cầu tốn Tìm hiểu giao tiếp vi điều khiển 8051 với cảm biến hồng ngoại - Thiết kế mạch đếm Hiển thị kết mạch lên led Viết mã nguồn chương trình để điều khiển hệ thống 1.3 Giải pháp thiết kế Hệ thống gồm khối: Hình 1 Sơ đồ hệ thống 1.3.1 Khối cảm biến Sử dụng cảm biến hồng ngoại để quét vật cản qua 1.3.2 Khối điều khiển trung tâm Đề tài sử dụng khối vi điều khiển vi điều khiển 8051 chức nhận tín hiệu thu cảm biến hồng ngoại xử hiển thị kết lên led 1.3.3 Khối hiển thị Trong giao tiếp nhóm chúng em sử dụng led anot chung 1.4 Lựa chọn linh kiện 1.4.1 Sơ lược vi điều khiển 8051 Năm 1980 intel tung chip 8051 , vi điều khiển họ MCS-51 chuẩn công nghệ cho nhiều họ vi điều khiển sản xuất sau Năm 1980 Intel công bố chip 8051 (80C51),bộ vi điều khiển họ vi điều khiển MCS-51 bao gồm: +4 KB ROM +128 byte RAM +32 đường xuất nhập +1 port nối tiếp định thời 16 bít Hình ảnh AT98s52 Hiện nay, Intel khơng cung cấp loại Vi điều khiển họ MCS-51 nữa, thay vào nhà sản xuất khác Atmel, Philips/signetics, AMD, Siemens, Matra&Dallas, Semiconductors cấp phép làm nhà cung cấp thứ hai cho chip họ MSC51 Chip Vi điều khiển sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Vi điều khiển hãng Atmel.các mã số chip thay đổi chút Atmel sản xuất Mã số 80 chuyển thành 89, chẳng hạn 80C52 Intel sản xuất Atmel mã số thành 89C52 (Mã số đầy đủ: AT89C52) với tính chương trình tương tự Tương tự 8051,8053,8055 có mã số tương đương Atmel 89C51,89C53,89C55 Sau khoảng thời gian cải tiến phát triển, hãng Atmel tung thị trường dòng Vi điều khiển mang số hiệu 89Sxx với nhiều cải tiến đặc biệt có thêm khả nạp chương trình theo chế độ nối tiếp đơn giản tiện lợi cho người sử dụng Dung lượng RAM Dung lượng ROM Chế độ nạp: 89S51 128 byte Kbyte nối tiếp 89S52 128 byte Kbyte nối tiếp Sơ đồ chân sơ đồ chân AT89S52 – Nhóm chân nguồn: + VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC + GND: chân 20(hay nối Mass) – 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 điều khiển -Chân 31 nối VCC: sử dụng nhớ chương trình (4Kb) bên vi điều v 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) (Khơng cần kết nối chân không sử dụng đến) v Chân ALE :(chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30) Khi Vi điều khiển truy xuất nhớ từ bên ngoài, 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 *Ghi : khơng sử dụng bỏ trống chân + Nhóm chân điều khiển vào/ra: Ø 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 (AD7-AD0) : 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 Ø Port (P1): gồm chân (từ chân đến chân , có chức làm đường xuất/nhập, khơng có chức khác Ø 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 Ø 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 P1.0 T2 : Ngõ vào Timer/Counter thứ P1.1 T2X : Ngõ Nạp lại/thu nhận Timer/Counter thứ Chức năng: Là vi điều khiển mạch, KB EPROM bên trong, 256 Byte RAM nội, Port xuất /nhập I/O bít, định thời 16 bit Watch dog timer 1.4.2 Led (anot chung) LED 7 đoạn hay LED 7 thanh (Seven Segment display) là 1 linh kiện rất phổ dụng ,  được dùng như là 1 cơng cụ hiển thị đơn giản nhất  Trong LED 7 thanh bao gồm ít nhất là 7 con LED mắc lại với nhau , vì vậy mà có tên  là LED 7 đoạn là vậy ,7 LED đơn được mắc sao cho nó có thể hiển thị được các số  từ 0 ­ 9 , và 1 vài chữ cái thơng dụng, để phân cách thì người ta còn dùng thêm 1 led đơn để hiển thị dấu chấm (dot) .   Các led đơn lần lượt được gọi tên theo chữ cái A­ B ­C­D­E­F­G, và dấu chấm dot .  Như vậy nếu như muốn hiển thị ký tự nào thì ta chỉ cần cấp nguồn vào chân đó là  led sẽ sáng như mong muốn  ­Thơng số :  LED 7 thanh dù có nhiều biến thể nhưng tựu chung thì cũng chỉ vẫn có 2 loại đó là :  + Chân Anode chung (chân + các led mắc chung lại với nhau .) + Chân Catode chung (Chân ­ các led được mắc chung với nhau .) * Đối với loại Anode chung :  + Chân 3 và 8 là 2 chân Vcc(nối ngắn mạch lại với nhau , sau đó nối chung  với chân anode của 8 led đơn .), vậy muốn led nào đó sáng thì chỉ việc nối  chân catot xuống mass  Điện áp giữa Vcc và mass phải lớn hơn 1.3 V mới cung cấp đủ led sáng, tuy  nhiên khơng được cao q 3V .  Trong các mạch thì thường dùng nguồn 5V nên để tránh việc đót cháy led thì cách  đơn giản nhất là mắc thêm trở hạn dòng  Thơng số làm việc của LED :  Điện áp = 2V  Dòng = 20mA .  Led 7 thanh đơn 1.4.3 Cảm biến hồng ngoại( led thu phát hồng ngoại) Tính năng: - Sử dụng điều khiển, remote hồng ngoại - Sử dụng vào mạch ứng dụng đếm sản phẩm, đọc ecoder tốc độ động - Sử dụng mạch mô remote, mạch chống trôm hồng ngoại, mạch dò đường Thơng số kỹ thuật: - Điện Áp: 1.2 -1.6v DC ( Dùng nguồn 5v nối tiếp với trở 220, 330 ) - Dòng: 10 - 20mA - Bước Sóng: 940nm - Kích Thước: LED Phi ( 3mm) - Ánh sáng phát từ LED hồng ngoại 3mm khơng nhìn thấy Led phát hồng ngoại 10 Led thu hồng ngoại CHƯƠNG NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH VÀ PHẦN MỀM PHỤ TRỢ 2.1 Ngơn ngữ lập trình 2.1.1 Ngơn ngữ C Trong kỹ thuật lập trình vi điều khiển nói chung, ngơn ngữ lập trình sử dụng thường chia làm loại: Ngôn ngữ bậc thấp Ngôn ngữ bậc cao Ngôn ngữ bậc cao ngôn ngữ gần với ngôn ngữ người hơn, việc lập trình ngơn ngữ trở nên dễ dàng đơn giản Chương trình viết ngôn ngữ bậc cao phần mềm máy tính gọi trình biên dịch (Compiler) chuyển sang dạng hợp ngữ trước chuyển sang mã máy Khi sử dụng ngôn ngữ C người lập trình khơng cần hiểu sâu sắc cấu trúc vi điều khiển  Cấu trúc chương trình C Một chương trình viết ngơn ngữ C thường gồm phần : Phần khai báo phần thân chương trình Trong phần thân trương trình bắt buộc phải có - Khai báo thị tiền xử - Khai báo biến toàn cục - Khai báo nguyên mẫu hàm - Xây dựng hàm chương trình  Các kiểu liệu 11  Khai báo biến :  Cú pháp: Kiểu_dữ_liệu Vùng_nhớ Tên_biến_at_ Đia_chỉ; dụ: Unsigned char data x; Unsigned char x;  Khi khai báo biến gán ln cho biến giá trị ban đầu dụ: Thay vì: unsigned char x; x = 0; Ta cần: unsigned char x = 0;  Có thể khai báo nhiều biến kiểu lúc dụ: unsigned int x,y,z,t; 2.2 Phần mềm phụ trợ 2.2.1 Proteus 8.5 Proteus Professional 8.5 phần mềm mô mạch điện tử cách xác so với trương trình tương tự Nó thiết kế mạch, chạy thử nghiệm, thiết kế mạch in Với giao diện trực quan, thao tác dễ dàng việc kéo thả link kiện, kéo thả kết nối chân kết nối với cách nhanh chóng  Mở Proteus 8.5 bắt đầu mơ 12 Hình Giao diện bắt đầu mở Proteus 8.5  Nhấn ‘P’ để tìm kiếm linh kiện Hình 2 Cách tìm linh kiện  Sắp xếp linh kiện, nối dây chạy mô 13 Ảnh mô 2.2.2 Keil C Để lập trình cho 8051, bạn cần phải có cơng cụ gọi Keil C trình soạn thảo văn bản, giúp bạn viết code để nạp vào bo mạch 8051 Một trương trình viết Keil C lưu định dạng hex Các bước để sử dụng Keil C ẢNH MÔ PHỎNG 14 2.2.3 Một số linh kiện khác  Dây nạp cho 8051 Để chương trình sau gỡ lỗi biên dịch ngôn ngữ máy (file hex) nạp vào vi điều khiển thông qua dây cáp nạp Hình 2.4 Dây cáp nạp cho Arduino Nano  LM324 IC khuếch đại thuật toán LM324N tạo bốn khuếch đại thuật toán (OP-OAMP) độc lập tích hợp chip đơn Điểm đặc biệt LM324 thiết kế để hoạt động với nguồn ni có vùng điện áp rộng LM324N hoạt động với nguồn đôi Nguồn cấp cho cực máng thấp độc lập với biên độ điện áp cung cấp      Vùng điện áp lối vào: Dòng cực máng nhỏ: Dòng offset lối vào: Điện áp offset lối vào: Vùng nhiệt độ hoạt động: -0.3V đến +32V 0.7mA 30nA max 3mA max đến 70 độ C Sơ đồ chân 15  Button -Là khí cụ đóng cắt tay kiểu hộp, dung để đóng cắt mạch điện Hình ảnh button  Điện trở Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vơ lớn Hình ảnh điện trở 16  Biến trở Biến trở thiết bị có điện trở biến đổi theo ý muốn Chúng sử dụng mạch điện để điều chỉnh hoạt động mạch điện Điều chỉnh giá trị điện trở, điều khiển tốc độ động cơ, độ sáng lcd Biến trở tam giác CHƯƠNG THỰC THI THIẾT KẾ Thiết kế phần cứng 3.1.1 Nguyên hoạt động Mạch đếm xe bãi đỗ xe sử dụng cặp led thu phát hồng ngoại, led thu hồng ngoại khơng nhận tín hiệu từ led phát(do có xe qua cản trở tia hồng ngoại k tới led thu) ,điện trở led thu lớn ,V2>V3 => lối điện áp ,khi led thu nhân tín hiệu từ led phát ,điện trở led thu giảm xuống mạnh (sự giảm phụ thuộc vào cường độ led phát ),khi V2lối điện áp 5v(ở mức cao) Tín hiệu từ cảm biến thu phát hồng ngoại đc đưa qua so sánh LM324 Bộ so sánh LM324 nhận tín hiệu mức cao thấp từ led thu hồng ngoại để đưa vào vi điều khiển, vi điều khiển sử thông tin sau hiển thị hiển thị led số xe có bãi xe 3.1.2 SƠ ĐỒ KHỐI 17 SƠ ĐỒ KHỐI KHỐI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI 18 KHỐI ĐIỀU KHIỂN, KHỐI ĐẾM, KHỐI HIỂN THỊ 3.2 Mã nguồn chương trình #include void delay(int t) { int i,j; { for(i=1;i

Ngày đăng: 29/03/2018, 19:57

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]. Giáo trình Vi Xử Lý & vi điều khiển, Khoa CNĐTTT, Đại học CNTT & TT Khác
[2]. Giáo trình Nguyên lý điện tử 1, Khoa CNĐTTT, Đại học CNTT & TT Khác
[3]. Giáo trình Lý thuyết mạch, Khoa CNĐTTT, Đại học CNTT & TT Khác
[4]. Giáo trình Thực hành điện tử tương tự và số 2, Khoa ĐTTT, Đại học CNTT&TT [5]. Hocdientu.vn[6]. Http://tailieu.vn Khác
[7]. Http://dientuvietnam.net [8]. Htttp://linhkien69.vn [9]. Http://youtube.com Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w