Đo và ổn định nhiệt độ.DOC

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 23/08/2012, 13:21

Đo và ổn định nhiệt độ Trờng đại học bách khoa hà nội Khoa Điện Tử Viễn Thông ----- ----- Báo Cáo bài tập lớn Vi Xử Lý Đề tài: đo và ổn định nhiệt độ GV Hớng Dẫn : Phạm Ngọc Nam Nhóm Sinh viên: Nguyễn Quốc Minh Nguyễn Trung Thành Nguyễn Thị Tâm Hiển Phạm Thị Lan Phạm Thị Thủy Trần Thanh Hà Hà Nội 11/2005 Lời mở đầu:Ngày nay, khoa học kĩ thuật phát triển rất nhanh đặc biệt là điện tử. Gắn liền với sự phát triển của điên tử là sự phát triển của các vi xử lý, vi điều khiển. Đó là sự ra đời của các vi xủ lý đa năng nh Pentium, Celerong . Và trong vi điều khiển cũng có bớc nhảy vọt đựoc đánh dấu bằng sự ra đời của các vi điều khiển nh PIC, AVR, PsoC, FPGA .Các vi điều khiển, vi xử lý này ngày càng đợc ứng dụng rất rộng rãi và phổ biến. Đặc biệt các vi xử lý , vi điều khiển có thể làm đợc nhiều việc vô cùng phức tạp.Đối với một sinh viên điện tử sự hiểu biết về cấu trúc và ứng dụng của vi điều khiển và vi xử lý là vô cùng cần thiết. Bớc đầu tìm hiểu chúng en chọn vi điều khiển 8051, một họ vi điều khiển đợc ứng dụng khá rộng rãi trên thị trờng.Giới thiệu về đề tài:Để nghiên cứu vi điều khiển 8051 chúng em chọn đề tài Đo nhiệt độ và điều chỉnh nhiệt độ Đây là một đề tài không mới nhng đề tài này giúp em có thể hiểu thêm về cấu trúc bên trong, cách hoạt động và cách lập trình cho vi xử lý. Trong đề tài này, chúng em mới chỉ giẩi quyết đợc các vấn đề sau:_ dải nhiệt độ đo đợc từ 00C 990C_ ổn định nhiệt độ chỉ dới dạng mô phỏng:+ Khi nhiệt độ tăng quá một ngỡng ( do mình đặt) thì quạt quay làm gảim nhiệt đọ+ Khi nhiệt độ thấp hơn một ngỡng( do mình đặt) thì đèn sáng làm tăng nhiệt độ+ Sử dụng ngôn ngữ lập trình AssemblyLý thuyết:A. Giới thiệu về họ vi điều khiển 8051:IC vi iu khin 89S52 cú cỏc c im sau :- 4kbyte ROM (c lp trỡnh bi nh sn xut ch co 8051)- 128 byte RAM- 4 port 8bit- Hai b nh thi 16 bit- Giao tip ni tip- 64KB khụng gian b nh chng trỡnh m rng- 64 KB khụng gian b nh d liu m rng- Mt b x lý bớt (thao tỏc trờn cỏc bit n)- 210 bit c a ch húa v mi v trớ mt bớt- B nhõn/chia 4às1. CU TRC BấN TRONG 89S521.1. Cu to chõnTu theo kh nng ca tng ngi (v kinh t, k thut) m cỏc nh sn xut cỏc sn phm ng dng cú th chn 1 trong 3 kiu chõn do ATMEL a ra. 1.2. Sơ đồ khốiPhần chính của vi điều khiển 89S52 là bộ xử lý trung tâm (CPU: central processing unit ) bao gồm :- Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR).- Đơn vị logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit )- cổng vào ra (I/O)- Bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu.Đơn vị xữ lý trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ giao động, ngoài ra còn có khả năng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngoài.Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối điêu khiển ngắt ở bên trong. Các nguồn ngắt có thể là: các biến cố ở bên ngoài, sự tràn bộ đếm định thời, hoặc cũng có thể là giao diện nối tiếp. Hai bộ định thời 16 bit hoạt động như một bộ đếm.Các cổng (port0, port1, port2, port3 ). Sữ dụng vào mực đích điều khiển.Ở cổng 3 còn có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với bộ nhớ bên ngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp,cũng như các đường ngắt dẫn bên ngoài.Giao diện nối tiếp cũng chứa một bộ truyền và bộ nhận không đồng bộ làm việc độc lập với nhau.Tốc độ truyền qua cổng nối tiếp có thể đặt trong dải rộng và được ấn định bằng một bộ định thời.Trong vi điều khiển 89S52 có hai thành phần quan trọng khác là bộ nhớ và thanh ghi :Bộ nhớ gồm có bộ nhớ RAM và bộ nhớ ROM dùng để lưu trữ dữ liệu và mã lệnh.Các thanh ghi sữ dụng để lưu trữ thông tin trong quá trình xữ lý. Khi CPU làm việc nó thay đổi nội dung của các thanh ghi. 1.3. Mô tả chức năng các châna.port0 : là port có hai chức năng ở trên chân từ chân 32 đến 39 trong các thiết kế cỡ nhỏ ( không dùng bộ nhớ mở rộng) có hai chức năng như các đường I/O. Đối với các thiết kế cỡ lớn với bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp kênh giữa các bus.b.port1 : port1 là một port I/O trên các chân từ 1-8. Các chân có thể dùng cho thiết bị ngoại vi nếu cần. Port1 không có chức năng khác vì vậy chúng chỉ được dùng trong giao tiếp các thiết bị ngoài.c.port2 : port2 là một port công dụng kép trên các chân 21 đến 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ 16 bit đối với các thiết kế dùng bộ nhớ mở rộng hoặc các thiết kế có nhiều hơn 256 byte bộ nhớ dữ liệu ngoài.d.Port3 : port3 là một port công dụng kép trên các chân 10 – 17. Các chân của port này có nhiều chức năng riêng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc biệt của 8051/89S52 như ở bảng sau:e.PSEN (Program Store Enable ) : 89S52 có 4 tín hiệu điều khiển PSEN là tín hiệu trên chân 29. Nó là tín hiệu điều khiển cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE (Output Enable) của một EPROM để cho phép đọc các byte mã lệnh.PSEN sẽ ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua bus và được chôt vào thanh ghi lệnh của 89S52 để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội (89S52) PSEN sẽ ở mức thụ động( mức cao).f.ALE (Address Latch Enable ) :Tín hiệu ra ALE trên chân 30 tương hợp với các thiết bị làm việc vớicác xữ lý 8585, 8088, 8086, 8051 dùng ALE một cách tương tự cho việc giải mã các kênh các bus địa chỉ và dữ liệu khi port 0 được dùng trong chế độ chuyển đổi của nó: vừa là bus dữ liệu vừa là bus thấp của địa chỉ, ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nữa đầu của chu ký bộ nhớ. Sau đó các đường port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ liệu trong nữa sau chu kỳ của bộ nhớ.Các xung tín hiệu chân ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể dùng làm nguồn xung nhịp cho các hệ thống. Nếu xung trên chân 8051 là 12MHz thì ALE có tần số 2MHz. Chỉ ngoại trừ khi thi hành lệnh MOVX, một xung ALE sẽ bị mất. Chân này cũng được làm ngõ vào cho xung lập trình cho EPROM trong 8051.g.EA (External Access) :Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường được mắc lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp (4K). Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng. Khi dùng 8031, EA luôn được nối mức thấp vì không có bộ nhớ chương trình trên chip. Nếu EA được nối mức thấp bộ nhớ bên trong chương trình 89S52 sẽ bị cấm và chương trình thi hành từ EPROM mở rộng. Người ta còn dùng chân EA làm chân cấp điện áp 21V khi lập trình cho EPROM trong 89S52.h.SRT (Reset) :Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8051. Khi tín hiệu này được đưa lên múc cao (trong ít nhất 2 chu kỳ máy ), các thanh ghi trong 89S52 được tải nhưõng giá trị thích hợp để khởi động hệ thống.i.Các ngõ vào bộ dao động trên chip :Như đã thấy trong các hình trên , 89S52 có một bộ dao động trên chip. Nó thường được nối với thạch anh giữa hai chân 18 và 19. Các tụ giữa cũng cần thiết như đã vẽ. Tần số thạch anh thông thường là 12MHzj.Các chân nguồn :89S52 vận hành với nguồn đơn +5V. Vcc được nối vào chân 40 và Vss (GND) được nối vào chân 20.2. Tổ chức bộ nhớ89S52 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard : có những vùng cho bộ nhớ riêng biệt cho chương trình, dữ liệu. Như đã nói ở trên, cả chương trình và dữ liệu có thể ở bên trong 89S52, dù vậy chúng có thể được mở rộng bằng các thành phần ngoài lên đến tối đa 64 Kbytes bộ nhớ chương trình và 64 Kbytes bộ nhớ dữ liệu.Bộ nhớ bên trong bao gồm ROM (89S52) và RAM trên chip, RAM trên chip bao gồm nhiều phần : phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và các thanh ghi chức năng đặc biệtHai đặc tính cần lưu ý là :- Các thanh ghi và các port xuất nhập đã được xếp trong bộ nhớ và có thể được truy xuất trực tiếp như các địa chỉ bộ nhớ khác.- Ngăn xếp trong RAM nội thay vì ở trong RAM ngoài như trong các bộ vi xử lí khác.Chi tiết về bộ nhớ RAM trên chip :Như ta đã thấy trên hình sau, RAM bên 89S52 được phân chia giữa các bank thanh ghi (00H - 1FH), RAM địa chỉ hóa từng bit (20H - 2FH), RAM đa dụng (30H - 7FH) và các thanh ghi chức năng đặc biệt (80H - FFH).a. RAM đa dụng Địa chỉ byte Địa chỉ bit 7F302F2E2D2C2B2A292827262524232221201F1817100F080700RAM a d ngđ ụ7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 7877 76 75 74 73 72 71 706F 6E 6D 6C 6B 6A 69 6867 66 65 64 63 62 61 605F 5E 5D 5C 5B 5A 59 5857 56 55 54 53 52 51 504F 4E 4D 4C 4B 4A 49 4847 46 45 44 43 42 41 403F 3E 3D 3C 3B 3A 39 3837 36 35 34 33 32 31 302F 2E 2D 2C 2B 2A 29 2827 26 25 24 23 22 21 201F 1E 1D 1C 1B 1A 19 1817 16 15 14 13 12 11 100F 0E 0D 0C 0B 0A 09 0807 06 05 04 03 02 01 00BANK 3BANK 2BANK 1Default registerBank for RO÷R7Bảng tóm tắt bản đồ vùng bộ nhớ trên chip 89S52 Địa chỉ byte Địa chỉ bitFFF0E0F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 BE7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 ACC[...]... lệnh theo sau lệnh rẽ nhánh và địa chỉ đích của lệnh rẽ nhánh và địa chỉ đích của lệnh rẽ nhánh cần phải cùng trang mã 2 Kbyte (có cùng 5 bit địa chỉ cao). A15 A11 A10 A0 Xác định trang mã xác định địa chỉ trong trang mãĐịa chỉ tuyệt đối.g. Ðịa chỉ dài:Ðịa chỉ dài chỉ dùng cho lệnh LCALL và LJIMP. Các lệnh này chiếm 3 byte và dùng 2 byte sau (byte 2 và byte 3) để định địa chỉ đích của lệnh... port3 ). Sữ dụng vào mực đích điều khiển.Ở cổng 3 cịn có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với bộ nhớ bên ngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp,cũng như các đường ngắt dẫn bên ngoài.Giao diện nối tiếp cũng chứa một bộ truyền và bộ nhận không đồng bộ làm việc độc lập với nhau.Tốc độ truyền qua cổng nối tiếp có thể đặt trong dải rộng và được ấn định bằng một bộ định thời.Trong... thu (KI) được đặt lên 1. Ngắt phát xẩy ra khi một ký tự đã được nhận xong và đang đợi trong SBUF để được đọc.Các ngắt cổng nối tiếp khác với các ngắt timer. Cờ gây ra ngắt cổng nối tiếp khơng bị xóa bằng phần cứng khi CPU chuyển tới ngắt. Do có hai nguồn ngắt cổng nối tiếp TI và RI. Nguồn ngắt phải được xác định trong ISR và cờ tạo ngắt sẽ được xóa bằng phần mềm. Các ngắt timer cờ ngắt cờ ngắt... hành trên đỉnh của ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các thao tác cất dữ liệu vào ngăn xếp và lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp. Lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu, và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp sẽ dọc dữ liệu và làm giảm SP. Ngăn xếp của 89S52 được giữ trong RAM nội và được giới hạn các địa chỉ có thể truy xuất bằng địa chỉ gián tiếp. chúng là 128 byte... )- cổng vào ra (I/O)- Bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu.Đơn vị xữ lý trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ giao động, ngồi ra cịn có khả năng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngồi.Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối điêu khiển ngắt ở bên trong. Các nguồn ngắt có thể là: các biến cố ở bên ngồi, sự tràn bộ đếm định thời, hoặc cũng có thể là giao diện nối tiếp. Hai bộ định. .. thành hai timer 8 bit (TL0 và TH0), TL0 có cờ báo tràn là TF0 và TH0 có cờ báo tràn là TF1.Timer 1 ngưng ở chế độ 3, nhưng có thể được khởi động bằng cách chuyển sang chế độ khác. Giới hạn duy nhất là cờ báo tràn TF1 khơng cịn bị tác động khi timer 1 bị tràn vì nó đã được nối tới TH0.Khi timer 0 ở chế độ 3, có thể cho timer 1 chạy và ngưng bằng cách chuyển nó ra ngồi và vào chế độ 3. Nó vẫn có thể... chương trình nhanh và hiệu qủa (từng phần riêng rẽ của phần mềm sẽ có một bộ thanh ghi riêng không phụ thuộc vào các phần khác).3. Các thanh ghi chức năng đặc biệtCác thanh ghi nội của 89S52 được truy xuất ngầm định bởi bộ lệnh. Ví dụ lệnh "INC A" sẽ tăng nội dung của thanh ghi tích lũy A lên 1. Tác động này được ngầm định trong mã lệnh.Các thanh ghi trong 89S52 được định dạng như một... thêm 1 cho mỗi sự kiện.Nguồn xung nhịp ngồi có từ thay đổi chức năng của các chân port 3. Bit 4 của port 3 (P3.4) dùng làm ngõ vào tạo xung nhịp bên trong timer 0 và được gọi là "T0". Và p3.5 hay "T1" là ngõ vào tạo xung nhịp cho timer 1.4.3 Bắt đầu dừng và điều khiển các hoạt động timer :LAP2 ,#MOV R3 255 :LAP1 ,DJNZ R3 LAP1 ,DJNZ R4 LAP2 RET ;********************CHUONG... ngoài và khả năng điều chỉnh tỉ số làm cho ADC dễ dàng giao tiếp với các bộ vi xử lý. Các đặc điểm của ADC0804- Nguồn ni 5 V, hiệu suất cao.- Dãi tín hiệu lối vào tương tự 5V khi nguồn ni là +5V. Có thể mở rộng thang đo bằng các giải pháp kỹ thuật cho từng mạch cụ thể - Dễ dàng giao tiếp với vi xữ lý vì đầu ra co bộ đệm 3 trạng thái nên có thể ghép trực tiếp vào kênh dữ liệu của hệ VXL- Tổng... ghi (RSO và RS1) xác định bank thanh ghi được tích cực. Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bằng phần mềm nếu cần. Ví dụ, ba lệnh sau cho phép bank thanh ghi 3 và di chuyển nội dung của thanh ghi R7 (địa chỉ byte IFH) đến thanh ghi tích lũy::SETB RS1SETB RSOMOV A,R7Khi chương trình được hợp dịch các địa chỉ bit đúng được thay thế cho các ký hiệu "RS1" và "RS0". . dải nhiệt độ đo đợc từ 00C 990C_ ổn định nhiệt độ chỉ dới dạng mô phỏng:+ Khi nhiệt độ tăng quá một ngỡng ( do mình đặt) thì quạt quay làm gảim nhiệt. tài Đo nhiệt độ và điều chỉnh nhiệt độ Đây là một đề tài không mới nhng đề tài này giúp em có thể hiểu thêm về cấu trúc bên trong, cách hoạt động và cách

- Xem thêm -

Xem thêm: Đo và ổn định nhiệt độ.DOC, Đo và ổn định nhiệt độ.DOC, , Sơ đồ khối Mơ tả chức năng các chân port0 : là port có hai chức năng ở trên chân từ chân 32 đến 39 port1 : port1 là một port IO trên các chân từ 1-8. Các chân có port2 : port2 là một port cơng dụng kép trên các chân 21 đến, Port3 : port3 là một port cơng dụng kép trên các chân 10 – 17. PSEN Program Store Enable : 89S52 có 4 tín hiệu điều khiển EA External Access : Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường được mắc lên mức cao, RAM đa dụng RAM địa chỉ hóa từng bit :, Từ trạng thái chương trình:, Thanh ghi B: Con trỏ ngăn xếp: Con trỏ dữ liệu:, Các thanh ghi port xuất nhâp: Các thanh ghi timer: Các thanh ghi ngắt: 89S52 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu Các thanh ghi điều khiển cơng suất:, Nguồn tạo xung nhịp Bắt đầu dừng và điều khiển các hoạt động timer Khởi động và truy xuất các thanh ghi timer, Các khoảng ngắn và các khoảng dài Hoạt động ngắt Xử lý ngắt, Các chế độ đánh địa chỉ Thanh ghi địa chỉ: Ðịa chỉ trực tiếp. Ðịa chỉ gián tiếp. Ðịa chỉ tức thời: Ðịa chỉ tương đối: Ðịa chỉ tuyệt đối:, Ðịa chỉ dài: Ðịa chỉ tham chiếu: Các nhóm lệnh của 89S52, Nhóm lệnh luận lý: Nhóm lệnh chuyển dữ liệu:, Khối cảm biến: sử dụng LM335 Khối chuyển đổi t ơng tự- số: sử dụng ADC0804 Khối điều khiển: dùng vi điều khiển 89S52 Khối hiển thị: dùng bộ giải mã 74LS47 và LED 7 đoạn Anode chung Khối Keypad: Khối ổn định nhiệt:, Cảm biến nhiệt độ LM335: B CHUYN I TN HIU AD

Đo và ổn định nhiệt độ.DOC

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Hình ảnh liên quan

Từ khóa liên quan

Trích đoạn

Tài liệu liên quan