Điều khiển tốc độ và thời gian của hệ thống quạt sử dụng vi điều khiển 8051

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ - Đề tài: ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051 Giáo viên hướng dẫn : ThS LÊ XỨNG Sinh viên thực : ĐẶNG THỊ HỒNG HẢI TRÀ THỊ THANH NHÃ Lớp : 10CVL Đà Nẵng, tháng 5/2014 SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết luận văn trung thực chưa sử dụng Những nội dung luận văn thực hướng dẫn trực tiếp Thầy Lê Xứng Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Đà Nẵng, ngày 16 tháng năm 2014 Sinh viên thực SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng LỜI CẢM ƠN Để có thành ngày hôm nay, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Vật lý, trường Đại học Sư Phạm - Đại Học Đà Nẵng quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện cho chúng em thực đề tài luận văn tốt nghiệp Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lê Xứng- khoa Điện Tử Viễn Thông Đại Học Bách Khoa tận tình quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình thực luận văn Nhờ chúng em tiếp thu ý kiến đóng góp nhận xét thiết thực thầy để hồn thành tốt đề tài, thời hạn qui định Trên hết chúng em xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn đến gia đình tạo điều kiện tốt để chúng em hồn thành tốt cơng việc trình thực luận văn Chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô khoa tận tình giảng dạy, trang bị cho chúng em kiến thức quý báu nhằm bổ trợ cho trình làm năm học vừa qua Bên cạnh đó, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè ln động viên chúng em suốt quà trình thực đề tài Mặc dù chúng em cố gắng hoàn thành luận văn cách tốt nhất, chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận cảm thơng đóng góp tận tình q Thầy Cơ bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng TỪ VIẾT TẮT ALE PSEN DPTR PCON TMOD TCON IP IE LED : Address Latch Enable : Program Store Enable : Data Pointer : Power Control Register : Timer Mode Register : Timer Control Register : Interrupt Priority Register : Interrupt Enable Register : Light Emitting Diode SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 Lí chọn đề tài 10 Đặt vấn đề 10 Mục tiêu đề tài 11 Giới hạn đề tài 11 NỘI DUNG 12 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 12 1.1 Tổng quan ngôn ngữ Assembly 12 1.1.1.Giới thiệu chung 12 1.1.2 Một số quy ước lập trình với ngơn ngữ Assembly 12 1.2 Cấu trúc chung vi điều khiển AT89C52 14 1.2.1 Khảo sát sơ đồ chân chức chân 89C52 15 1.2.2 Các ghi có chức đặc biệt 17 1.2.3.Các nhóm lệnh 20 1.3 Led đoạn 21 1.3.1 Các khái niệm 21 1.3.2 Kết nối với vi điều khiển 25 1.4 Led đơn 25 1.5 Điện trở 27 1.5.1.Định nghĩa 27 1.5.2 Đơn vị 27 1.5.3 Kí hiệu quy ước 27 1.5.4 Cách đọc thông số điện trở 28 SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng 1.6 Transistor 29 1.6.1 Định nghĩa 29 1.6.2 Phân loại transitor 29 1.6.3 Trasistor sử dụng mạch 30 1.7 Tụ điện 31 1.7.1 Định nghĩa 31 1.7.2 Phân loại tụ điện 32 1.7.3 Tính chất tụ điện 33 1.7.4 Tụ sử dụng mạch 34 1.8 Cầu Diode (diode bán dẫn) 35 1.8.1 Định nghĩa 35 1.8.2 Hoạt động cầu diode 35 1.9 Phím nhấn 36 CHƯƠNG II THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 37 2.1 Thiết kế 37 2.1.1 Thiết kế phần cứng 37 2.1.2 Thiết kế phần mềm 45 2.2 Chương trình 54 2.3 Thi công 59 2.3.1 Thiết kế mạch layout 59 2.3.2 Sản phẩm thực 61 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vi điều khiển AT89C52 14 Hình 1.2: Mạch Reset 17 Hình 1.3: Mạch tạo dao động thạch anh 17 Hình 1.4: Led đoạn 21 Hình 1.5: Các chân led đoạn 21 Hình 1.6: Led Anode, Cathode chung 24 Hình 1.7: Sơ đồ vị trí led 25 Hình 1.8: Led đơn 25 Hình 1.9: Sơ đồ nối chân led đơn 26 Hình 1.10: Điện trở 27 Hình 1.11: Các thông số màu điện trở 28 Hình 1.12: Transistor 29 Hình 1.13: Các cực transistor 30 Hình 1.14: Transistor C2383 hình thích 30 Hình 1.15: Transistor A1013 hình thích 31 Hình 1.16: Hình ảnh tụ điện 31 Hình 1.17: Tụ phân cực(tụ hóa) 32 Hình 1.18: Tụ điện không phân cực 32 Hình 1.19: Tụ điện 34 Hình 1.20: Tụ điện 34 Hình 1.21: Tụ điện 35 Hình 1.22: Diode 35 Hình 1.23: Diode 36 Hình 1.24: Nhìn gần Diode 36 Hình 1.25: Hình ảnh phím nhấn 36 Hình 2.1: Khối nguồn 38 Hình 2.2: Khối phím nhấn 38 SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng Hình 2.3: Khối vi điều khiển 39 Hình 2.4: Khối Led đoạn 40 Hình 2.5: Khối Led đơn 40 Hình 2.6: Khối động 41 Hình 2.7: sơ đồ ngun lý tồn mạch 43 Hình 2.8: Sơ đồ layout mạch điều khiển 59 Hình 2.9: Sơ đồ mạch layout hiển thị 60 Hình 2.10: Sản phẩm sau gia công 61 Hình 2.11: Sản phẩm sau gia công 62 Hình 2.12: Mơ hình thực 63 SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Bảng quy ước ngôn ngữ Assembly 12 Bảng 1.2: Bảng ghi PCON 20 Bảng 1.3: Bảng liệt kê lệnh 89C52 20 Bảng 1.4: Bảng mã hiển thị led đoạn có Anode chung (các led đơn sáng mức 0) 22 Bảng 1.5: Bảng mã hiển thị led đoạn dành cho led đoạn có Cathode chung (các led đơn sáng ởmức1) 23 SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã-Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Quạt vật dụng thiếu đời sống người.Nó thiết bị dẫn động điện sử dụng phổ biến để tạo luồng gió nhằm phục vụ lợi ích cho người sử dụng Nó làm giảm sức nóng thể, hạ nhiệt, giúp người cảm thấy mát mẻ, thoải mái, thơng gió, khí, làm mát, tác động liên quan đến khơng khí mơi trường sống Hiện nay, nhà máy, xí nghiệp, cơng ty, người ta thường sử dụng hệ thống quạt gồm nhiều quạt mắc nối tiếp với nhau.Mỗi quạt có chế độ nút bấm với tốc độ nhanh, vừa, chậm phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng người Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, công nghệ điện tử có bước phát triển vượt bậc năm gần Trong cơng nghệ vi điện tử có bước phát triển trội Những vi xử lí nhanh chóng đời không ngừng cải thiện phát triển mặt kiến trúc chức hiệu sử dụng.Vì vậy, cơng việc phải tìm cách khai thác triệt để tính vi xử lí để góp phần vào cơng phát triển cơng nghệ Trong khóa luận này, chúng em khai thác tính vi điều khiểnAT89C52 học chuyên ngành ứng dụng vào hệ thống quạt để điều khiển tốc độ thời gian cách tự động tố ưu nhằm phục vụ đời sống người thời đại cơng nghệ Chính em chọn đề tài kháo luận “ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051” Đặt vấn đề Trong đời sống sinh hoạt ngày, việc bật tắt thiết bị điện nhằm đáp ứng nhu cầu người hoạt động tất yếu thường xuyên Nhiều thiết bị điện muốn hoạt động ngừng hoạt động, khơng cịn cách khác phải nhấn công tắc điện để cung cấp nguồn điện ngắt nguồn điện cho thiết bị Điều nhiều lúc thụ động bất tiện cho người sử dụng, từ nhược điểm chúng em có ý tưởng thiết kế SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng DEMXUONG SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL R2 00H Khóa luận tốt nghiệp 2.2 Chương trình SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL GVHD: ThS Lê Xứng Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng ORG 0H JMP MAIN *********************CHƯƠNG TRÌNH DELAY************************* DELAYP: MOV R7,#60 LOOPP: MOV TH0,#HIGH(-1000000) MOV TL0,#LOW(-1000000) SETB TR0 WAITP: JNB TF0,WAITP CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R7,LOOPP RET *******************CHƯƠNG TRÌNH CON ĐẾM XUỐNG***************** DEMXUONG: L1: L2: MOV R2,#00H MOV A,R0 CALL TRABANG MOV P0,A MOV A,R2 CALL TRABANG MOV P2,A CALL DELAYP DEC R2 CJNE R2,#0FFH,L2 MOV R2,#09H DEC R0 CJNE R0,#0FFH,L1 RET ****************CHƯƠNG TRÌNH CON TRA BẢNG********************** TRABANG: BANGMA: INC A MOVC A,@A+PC RET DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H **********************CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH************************ SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp MAIN: GVHD: ThS Lê Xứng MOV P3,#00H MOV TMOD,#11H JNB P3.1, CT1 JNB P3.2, CT2 JNB P3.3, CT3 JNB P3.4, CT4 JNB P3.5, CT5 JNB P3.6, CT6 JNB P3.7, CT7 CT1: CT2: CT3: CT4: CT5: CT6: CT7: JMP JMP JMP JMP JMP JMP JMP JMP MAIN RCT1 RCT2 RCT3 RCT4 RCT5 RCT6 RCT7 END **********************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 1************************ RCT1: SETB P3.0 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG CLR P3.0 SETB P3.1 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.1 SETB P3.2 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG CLR P3.2 JMP MAIN **********************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 2************************ RCT2: SETB P3.2 MOV R0,#09H SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng CALL DEMXUONG CLR P3.2 SETB P3.1 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG CLR P3.1 SETB P3.0 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.0 JMP MAIN ***********************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 3*********************** RCT3: SETB P3.1 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG CLR P3.1 SETB P3.0 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.0 JMP MAIN *********************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 4************************* RCT4: MOV R0,#09H CALL DEMXUONG SETB P3.0 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.0 JMP MAIN **********************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 5************************ RCT5: SETB P3.2 MOV R0,#09H SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp CALL DEMXUONG CLR P3.2 SETB P3.1 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.1 SETB P3.0 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG MOV R0,#06H CALL DEMXUONG JMP MAIN GVHD: ThS Lê Xứng CLR P3.0 ************************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 6********************** RCT6: SETB P3.1 MOV R0,#09H CALL DEMXUONG MOV R0,#09H CALL DEMXUONG CLR P3.1 SETB P3.0 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.0 JMP MAIN *********************ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH 7************************* RCT7: MOV R0,#09H CALL DEMXUONG SETB P3.0 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.0 MOV R0,#09H SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp CALL DEMXUONG MOV R0,#09H CALL DEMXUONG SETB P3.0 MOV R0,#06H CALL DEMXUONG CLR P3.0 JMP MAIN SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL GVHD: ThS Lê Xứng Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng 2.3 Thi công 2.3.1 Thiết kế mạch layout Hình 2.8: Sơ đồ layout mạch điều khiển SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng Hình 2.9: Sơ đồ mạch layout hiển thị SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng 2.3.2 Sản phẩm thực Hình 2.10: Sản phẩm sau gia công SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng Hình 2.11: Sản phẩm sau gia cơng SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng Hình 2.12: Mơ hình thực SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Sau tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu, so sánh với yêu cầu, mục đích đề tài, chúng em thu kết sau:  Về lý thuyết: - Nghiên cứu sở lý thuyết linh kiện điện tử sử dụng mạch - Nhận biết, phân loại linh kiện điện tử  Về thực hành: - Tìm hiểu, thực hành tốt số công tác làm mạch như: in mạch, quy tắc lắp mạch, hàn mạch… - Hoàn thành sản phẩm Từ sở cho phép đến đánh giá, đóng góp trình làm luận văn:  Ưu điểm: - Củng cố nắm vững thêm kiến thức điện tử - Có hội thực hành, trải nghiệm đồng thời áp dụng, so sánh sai khác lý thuyết thực tế - Quá trình làm luận văn giúp chúng em tăng khả tìm tịi, sáng tạo, phát huy kỹ năng: làm việc nhóm hay làm việc độc lập nhằm phát huy khả - Bài luận văn làm tư liệu tham khảo cho vấn đề liên quan hay khóa đào tạo sau - Có thể xem ý tưởng nghiên cứu để ứng dụng thiết thực sống  Nhược điểm: - Do điều kiện khách quan nên chúng em dừng lại mơ hình - Vẫn chưa linh động thời gian Có thể nói hạn chế đề tài Trong thời gian tới, chúng em cố gắng mở rộng phạm vi nghiên cứu, tìm giải pháp đóng góp để đề tài khơng dừng lại board mạch mà ứng dụng thiết thực đời sống SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng Q trình làm khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ủng hộ, giúp đỡ Nhà trường, quý Thầy Cô bạn để luận hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL Khóa luận tốt nghiệp GVHD: ThS Lê Xứng TÀI LIỆU THAM KHẢO Họ vi điều khiển 8051 Tác giả Tống Văn On Nhà xuất Lao động-Xã hội Một số Website như:  Tailieu.vn  Wikipedia.org  Machdientu.net  Thuvienvatly  Google.com Và số đường link  http://www.huongnghiepviet.com/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/vidieukhien/hocvd k/bai02/2vdk001.htm  http://www.huongnghiepviet.com/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/vidieukhien/hocvd k/bai05/5vdk001.htm  http://www.dientuvietnam.net/forums/vi-dieu-khien-ho-8051-53/ SVTH: Đặng Thị Hồng Hải Trà Thị Thanh Nhã - Lớp: 10CVL ... sống người thời đại cơng nghệ Chính em chọn đề tài kháo luận “ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051? ?? Đặt vấn đề Trong đời sống sinh hoạt ngày, vi? ??c bật tắt... cơng phát triển cơng nghệ Trong khóa luận này, chúng em khai thác tính vi điều khiểnAT89C52 học chuyên ngành ứng dụng vào hệ thống quạt để điều khiển tốc độ thời gian cách tự động tố ưu nhằm phục... ta thường sử dụng hệ thông quạt gồm nhiều quạt mắc nối tiếp với nhau.Vấn đề đặt vi? ??c điều chỉnh quạt, nhiều thời điểm ứng với nhiều thời gian nhu cầu sử dụng thay đổi, vi? ??c điều chỉnh quạt thường