Luận văn thiết kế mạch thu phát hồng ngoại điều khiển thiết bị từ xa sử dụng vi điều khiển 8051

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 MỞ ĐẦU 1.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA 1.3 TỔNG QUÁT VI ĐIỀU KHIỂN 8051 1.3.1 Giới thiệu lịch sử 8051 1.3.2 Các phiên 8051 1.3.3 Các hãng sản xuất 1.3.3.1 Hãng Atmel 1.3.3.2 Hãng Philips 1.3.3.3 Hãng Dallas Semiconductor 1.3.4 Cấu trúc vi điều khiển 8051 1.3.4.1 Cấu trúc phần cứng giao tiếp bên 1.3.4.2 Cấu trúc bên vi điều khiển 8051 10 1.4 TỔNG QUÁT VỀ TÍN HIỆU HỒNG NGOẠI 22 1.4.1 Khái niệm 22 1.4.2 Nguồn phát tia hồng ngoại 23 1.4.3 Bộ phát tín hiệu hồng ngoại 24 1.4.4 Bộ thu tín hiệu hồng ngoại 25 1.5 TỔNG QUÁT BỘ ĐIỀU KHIỂN REMOTE PHÁT TIA IR 25 1.5.1 Giới thiệu 25 1.5.2 Giải mã tín hiệu điều khiển TV SHARP 26 CHƢƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH PHẦN CỨNG HỆ THỐNG 36 2.1 MỞ ĐẦU 36 2.2 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 36 2.3 CHỨC NĂNG VÀ HOẠT ĐỘNG CÁC THÀNH PHẦN 37 2.3.1 Khối nguồn 37 2.3.2 Khối keyboard kiểm tra 38 2.3.3 Khối phát tín hiệu IR 38 2.3.4 Khối thu tín hiệu IR 39 2.3.5 Khối xử lý tín hiệu 40 Th■ah■■ng Mang Luôn 123doc thu■n l■icam s■ tr■ h■u k■t s■ nghi■m t■im■t d■ng s■website mang kho m■i th■ m■ l■i d■n CH■P vi■n nh■ng cho ■■u kh■ng ng■■i NH■N quy■n chia dùng, l■ CÁC s■l■i v■i và■I■U t■t công h■n mua nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N cho tàihi■n ng■■i li■u TH■A tài th■ hàng li■u dùng hi■n THU■N ■■u ■ t■t Khi ■■i, Vi■t c■ khách b■n l■nh Nam Chào online hàng v■c: Tác m■ng tr■ khơng tài phong thành b■n khác chun ■■n thành tíngì d■ng, v■i so nghi■p, viên 123doc v■i cơng c■a b■n hồn ngh■ 123doc g■c h■o, thơng B■n và■■ n■p có tin, cao th■ ti■n ngo■i tính phóng vào ng■, Khách trách tài to,kho■n nhi■m thu nh■ c■a ■■i hàng tùy123doc, v■i ý cót■ng th■b■n d■ ng■■i dàng s■ dùng ■■■c tra c■u M■c h■■ng tàitiêu li■u nh■ng hàng m■t■■u quy■n cáchc■a l■i123doc.net sau xác,n■p nhanh ti■n tr■ chóng thành website th■ vi■n tài li■u online l■n nh■t Vi■t Nam, cung c■p nh■ng tài li■u ■■c không th■ tìm th■y th■ tr■■ng ngo■i tr■ 123doc.net Nhi■u event thú v■, event ki■m ti■n thi■t th■c 123doc luôn t■o c■ h■i gia t■ng thu nh■p online cho t■t c■ thành viên c■a website Mangh■n Luôn Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p không tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mơ ngun b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n 123doc Sau Th■a Xu■t h■■ng phát thu■n cam nh■n m■t t■k■t s■ t■i ýxác n■m t■■ng d■ng s■ nh■n website mang ■■i, t■o t■l■i c■ng ■■ng d■n 123doc CH■P nh■ng ■■u ■■ng h■ NH■N ■ã quy■n th■ng chia t■ng ki■m CÁC s■s■ l■i b■■c ti■n vàchuy■n ■I■U t■t mua online kh■ng nh■t bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh ng■■i li■u ph■n tài TH■A v■ li■u hàng thơng dùng tríTHU■N hi■u c■a ■■u tin Khi qu■ Vi■t xác khách nh■t, minh Nam Chào hàng uy tài l■nh Tác m■ng tín kho■n tr■ phong v■c cao thành b■n email nh■t tàichuyên ■■n li■u thành b■n Mong v■i nghi■p, viên kinh ■ã 123doc 123doc.net! mu■n ■■ng c■a doanh hoàn mang 123doc kýonline v■i h■o, Chúng l■ivà 123doc.netLink cho Tính ■■ n■p tơi c■ng cao ■■n cung ti■n tính ■■ng th■i vào c■p trách xác tài ■i■m D■ch xãkho■n th■c nhi■m h■itháng V■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i ■■■c ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c g■i t■ng tài 123doc v■ mô nguyên b■n ng■■i ■■a t■s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c m■c ■ây) email M■c h■■ng quý 100.000 cho b■n tiêu báu, b■n, nh■ng ■ã hàng phong l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau vuingày, n■p lòng “■i■u giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc Mang h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chun ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thơng B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i không t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t u■t phát Nhi■u Mang Luôn 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n t■ m■t tr■ t■ h■u ýk■t s■ thú nghi■m t■i ýt■■ng xác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event t■o kho m■i ■■i, t■o t■ c■ng th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■ng ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia ki■m t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c ti■n s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công online h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N b■ng sang b■ng cho tài ■■nh hi■n tài ng■■i li■u ph■n tài TH■A li■u tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thông dùng trí hi■u hi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin qu■ t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia nh■t, b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online uy hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác tín m■ng tín kho■n tr■ cao nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n nh■t email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tín Mong b■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã mu■n t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n mang hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i l■i h■o, Chúng l■i thông B■n cho 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có c■ng tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i ■■ng tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác xã tài ■i■m D■ch xã to,h■i kho■n th■c nhi■m h■i thum■t tháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ngu■n ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cótài g■i t■ng th■ tài 123doc ngun v■ mơ ngun b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t tri d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c tra th■c m■c ■ây) email c■u quý M■c h■■ng quý 100.000 cho tài báu, b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng phong ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u phú, quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a ■a l■i b■n vào d■ng, 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p giàu lòng “■i■u nhanh giàu ti■n giá s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u tr■ thành tr■ nh■p ■■ng 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email th■i vi■n th■i Thu■n mong c■a thành mong tài v■ li■u mu■n viên mu■n S■ online ■■ng D■ng t■o click t■o l■n ■i■u ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n ki■n V■” vào Vi■t 123doc cho top sau cho Nam, cho 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■i users website c■p users ■âynh■ng có ■■■c cóph■ thêm thêm tài bi■n g■i thu thu li■u t■t nh■p nh■t nh■p ■■c T■it■i Chính khơng t■ng Chính Vi■tth■i vìth■ Nam, vìv■y v■y ■i■m, tìm 123doc.net t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racó ■■i thu■c ■■i tr■■ng th■ nh■m nh■m c■p top ngo■i ■áp 3nh■t ■áp Google ■ng tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net nhu Nh■n nhuc■u c■u ■■■c chia theo chias■ quy■t danh s■tàitài hi■u li■u li■uch■t ch■t c■ng l■■ng l■■ng ■■ng vàvàki■m bình ki■mch■n ti■n ti■nonline online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Nhi■u Mang Luôn 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t 2.3.6 Khối đệm dòng 40 2.3.7 Khối chấp hành 41 2.3.8 Khối hiển thị 42 2.4 LIỆT KÊ, TÍNH TỐN CÁC LINH KIỆN TRÊN MẠCH 42 2.4.1 Liệt kê linh kiện 42 2.4.2 Tính tốn lựa chọn linh kiện 42 2.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ MẠCH IN 43 2.6 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG 47 2.7 ẢNH CHỤP MƠ HÌNH THỰC 48 NHẬN XÉT 48 CHƢƠNG XÂY DỰNG CHƢƠNG TRÌNH PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN 49 3.1 MỞ ĐẦU 49 3.2 HỢP NGỮ ASSEMBLY 49 3.3 LƢU ĐỒ THUẬT GIẢI 50 3.3.1 Lƣu đồ thuật giải Keyboard 50 3.3.1 Lƣu đồ thuật giải điều khiển Remote TV Sharp 51 3.4 SOẠN THẢO VÀ BIÊN DỊCH CHƢƠNG TRÌNH 51 3.5 CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 54 3.5.1 Chƣơng trình kiểm tra keyboard mạch 54 3.5.2 Kết chạy kiểm tra mạch 56 3.5.3 Chƣơng trình điều khiển Remore TV SHARP 56 3.5.4 Kết chạy mơ hình thực 60 NHẬN XÉT 63 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 LỜI MỞ ĐẦU Vào năm 1980 Intel cơng bố chíp 8051(80C51), vi điều khiển họ vi điều khiển MCS-51 Nó bao gồm 4KB ROM, 128 byte RAM, 32 đƣờng xuất nhập, port nối tiếp định thời 16 bit Tiếp theo sau đời chip 8052,8053,8055 với nhiều tính đƣợc cải tiến , đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực nhƣ điều khiển tự động ,máy tính , cảm biến, quảng cáo … Ngày nay, với ứng dụng khoa học tiên tiến, gới thay đổi ngày, nhƣ sƣ thay đổi kỹ thuật điện tử tạo hàng loạt thiết bị thông minh có tính bất nhanh độ xác cao gọn nhẹ, phù hợp với xu phát triển Một ứng dụng hay chíp vi điều khiển AT89C51 điều khiển thiết bị dùng sóng mang Do xuất phát từ ứng dụng quan trọng khoa học kỹ thuật , em chọn đề tài “Thiết Kế Mạch Thu Phát Hồng Ngoại Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa Sử Dụng Vi Điều Khiển 8051” làm đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm nội dung sau: Chƣơng 1: Giới thiệu chung Chƣơng 2: Xây dựng mơ hình phần cứng hệ thống Chƣơng 3: Xây dựng chƣơng trình phần mềm điều khiển Kết đồ án sản phẩm thiết bị điều khiển từ xa cho hệ thống bốn đèn chiếu sáng Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Điện – Điện tử tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nhƣ thực đồ án tốt nghiệp Hải Phòng, ngày 20 tháng năm 2013 Vũ Văn Duy CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 MỞ ĐẦU Hiện có nhiều họ Vi điều khiển thị trƣờng với nhiều ứng dụng khác nhau, họ Vi điều khiển họ MCS-51 đƣợc sử dụng rộng rãi giới Việt nam VĐK8051 có khả tƣơng tự nhƣ khả vi xử lý, nhƣng cấu trúc phần cứng dành cho ngƣời dùng đơn giản nhiều Vi điều khiển đời mang lại tiện lợi ngƣời dùng, họ không cần nắm vững khối lƣợng kiến thức lớn, kết cấu mạch điện dành cho ngƣời dùng trở nên đơn giản nhiều có khả giao tiếp trực tiếp với thiết bị bên 1.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Điều khiển từ xa hệ thống điều khiển cho phép ta điều khiển thiết bị từ khoảng cách xa: nhƣ điều khiển sóng vơ tuyến, qua mạng, điều khiển FM ,tia hồng ngoại … Sơ đồ cấu trúc hệ thống : Hình 1.1: Cấu trúc chung hệ thống Thiết bị phát: Biến đổi lệnh điều khiển thành tín hiệu tƣơng tự truyền Thiết bị thu: Sẽ đƣa tín hiệu từ bên phát sang bên thu Khối xử lý: Nhận tín hiệu từ đƣờng truyền qua trình biến đổi chuyển đến cấu chấp hành Khối hiển thị: Nhận lệnh từ khối xử lý tín hiệu thực cơng việc điều khiển Nhƣng sống đại hàng ngày, điều khiển từ xa tia hồng ngoại trở lên thông dụng cần thiết thiết bị gia đình nhƣ : ti vi, quạt, máy điều hịa, đầu đĩa, thiết bị chiếu sáng … Hình 1.2: Ứng dụng điều khiển Thay phải đứng dậy để bật hay tắt thiết bị đó, việc ngồi chỗ với điều khiển từ xa tay, ta tắt mở dụng cụ theo ý muốn Với thiết bị điều khiển từ xa, ta làm đƣợc nhiều việc mà nhiều công sức, điều có ý nghĩa ta mỏi mệt, khơng tiện lại hay cần tập trung hết mức vào cơng việc đó, đơn giản bạn muốn có cảm giác thực làm chủ thiết bị phục vụ sống Đó ứng dụng thú vị tiện ích sống hàng ngày 1.3 TỔNG QUÁT VI ĐIỀU KHIỂN 8051 1.3.1 Giới thiệu lịch sử 8051 Vào năm 1980 Hãng Intel giới thiệu vi điều khiển đƣợc gọi 8051 Bộ vi điều khiển có 128 byte RAM, 4K byte ROM chíp, hai định thời, cổng nối tiếp cổng vào - I/O Lúc đƣợc coi “hệ thống chíp” 8051 xử lý bit có nghĩa CPU làm việc với bit liệu thời điểm Dữ liệu lớn bit đƣợc chia thành liệu bit xử lý Tiếp theo sau đời chip 8052,8053,8055 với nhiều tính đƣợc cải tiến Hình 1.3: Vi Điều Khiển 8051 VĐK8051 trở nên phổ biến sau Intel cho phép nhà sản xuất khác nghiên cứu sản xuất phiên 8051 Điều dẫn đến đời nhiều phiên 8051 với tốc độ khác dung lƣợng ROM chíp khác Nhƣng tất chúng tƣơng thích với 8051 ban đầu tập lệnh 1.3.2 Các phiên 8051 Bộ vi điều khiển họ vi điều khiển MCS-51 đƣợc trang bị 4KB ROM, 128 byte RAM, 32 đƣờng xuất nhập, port nối tiếp định thời 16 bit Tiếp theo sau đời chip 8052,8053, 8055, đƣợc sử dụng rộng rãi giới nhƣ Việt Nam Hãng Atmel có chip Vi điều khiển có tính tƣơng tự nhƣ chip MCS-51 Intel, mã số chip đƣợc thay đổi chút ít, mã số 80 chuyển thành 89, chẳng hạn 80C51 Intel sản xuất Atmel mã số thành 89C51 Tƣơng tự 8052, 8053, 8055 có mã số tƣơng đƣơng Atmel là: 89C52, 89C53, 89C55 Bảng 1.1: Các phiên 8051 Phiên Dung lượng RAM Dung lượng ROM 89C51 128 byte Kbyte 89C52 128 byte Kbyte 89C53 128 byte 12 Kbyte 89C55 128 byte 20 Kbyte 1.3.3 Các hãng sản xuất 1.3.3.1 Hãng Atmel Chíp 8051 hãng có ROM chíp dạng nhớ Flash Điều lý tƣởng phát triển nhanh nhớ Flash đƣợc xố vài giây Vì lý mà AT89C51 để phát triển hệ thống dựa vi điều khiển yêu cầu đốt ROM mà có hỗ trợ nhớ Flash Trong nhớ Flash ta phải xố tồn nội dung ROM nhằm để lập trình lại cho Việc xố nhớ Flash đƣợc thực đốt ROM Chữ “C” ký hiệu AT89C51 CMOS, “12” ký hiệu cho 12 MHZ, “P” kiểu đóng vỏ DIP chữ “C” cuối ký hiệu cho thƣơng mại AT89C51 - 12PC phù hợp cho đề tài nghiên cứu sinh viên Bảng 1.2: 8051 hãng Atmel Số linh kiện ROM RAM Chân I/O Timer Ngắt Vcc Đóngvỏ AT89C51 4K 128 32 5V 40 AT89LV51 4K 128 32 3V 40 AT89C1051 1K 64 15 3V 20 AT89C2051 2K 128 15 3V 20 AT89C52 8K 128 32 5V 40 AT89LV52 8K 128 32 3V 40 1.3.3.2 Hãng Philips Một nhà sản xuất họ 8051 khác Philips, hãng có dải lựa chọn rộng lớn cho VĐK 8051 Nhiều sản phẩm hãng có kèm theo đặc tính nhƣ chuyển đổi ADC, DAC, cổng I/0 mở rộng 1.3.3.3 Hãng Dallas Semiconductor Một phiên phổ biến khác 8051 DS5000 hãng Dallas Semiconductor Bộ nhớ ROM chíp DS5000 dƣới dạng NV-RAM Khả đọc/ ghi cho phép chƣơng trình đƣợc nạp vào ROM chíp hệ thống (khơng cần phải lấy ra) Điều cịn đƣợc thực thơng qua cổng nối tiếp máy tính IBM PC Một ƣu việt NV-RAM khả thay đổi nội dung ROM theo byte thời điểm Điều tƣơng phản với nhớ Flash EPROM mà nhớ chúng phải đƣợc xoá trƣớc lập trình lại cho chúng Bảng 1.3: 8051 hãng Dallas Semiconductor Mã linh kiện ROM RAM Chân I/O Timer Ngắt Vcc Đóng vỏ DS5000-8 8K 128 32 5V 40 DS5000-32 32K 128 32 5V 40 DS5000T-8 8K 128 32 5V 40 DS5000T-8 32K 128 32 5V 40 Chữ “T” đứng sau 5000 có đồng hồ thời gian thực RTC RTC tạo giữ thời gian l phút, giờ, ngày, tháng, năm kể tắt nguồn 1.3.4 Cấu trúc vi điều khiển 8051 1.3.4.1 Cấu trúc phần cứng giao tiếp bên a Sơ đồ chân Hầu hết hãng sản xuất đóng vỏ 40 chân với hai hàng chân Hình 1.4: Sơ đồ chân 8051 Chân VCC: Chân số 40 VCC cấp điện áp +5V cho Vi điều khiển Chân GND: Chân số 20 nối GND Port (P0): Gồm chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng: Chức xuất/nhập: Các chân đƣợc dùng để nhận tín hiệu từ bên vào để xử lý, dùng để xuất tín hiệu bên ngồi Chức bus liệu bus địa (AD7-AD0) : chân làm nhiệm vụ lấy liệu từ ROM RAM Port (P1): Gồm chân (từ chân đến chân 8), có chức làm đƣờng 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): Khi kết nối với nhớ có dung lƣợng lớn Port (P3): Gồm chân (từ chân 10 đến 17): Chức xuất/nhập chức riêng thứ hai nhƣ bảng sau: Bảng 1.4: Các chức riêng P3 Bit Chức Bit 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 Chân RESET (RST) (Chân 9) Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống đƣợc thiết lập lại giá trị ban đầu ngõ mức Chân XTAL1 XTAL2 (Chân 18 19) Hai chân có vị trí chân 18 19 đƣợc sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên để hoạt động, thƣờng đƣợc ghép nối với thạch anh tụ để tạo nguồn xung clock ổn định 3.3.1 Lƣu đồ thuật giải điều khiển Remote TV Sharp Hình 2.15: Lƣu đồ thuật giải điều khiển Remote TV Sharp 3.4 SOẠN THẢO VÀ BIÊN DỊCH CHƢƠNG TRÌNH Sử dụng phần mềm Raisonance Kit 6.1 + Tạo môi trƣờng làm việc Project 51 Project / chọn new / Nhấn Browse (chọn đƣờng dẫn tạo file Project) + Tạo file Assembler (.a51) File / New / chọn Assembler (lấy tên ĐKTX.a51) + Soạn thảo chƣơng trình Assembler (.a51) 52 + Biên dịch chƣơng trình Assembler Hình 2.16: Đang biên dịch chƣơng trình 53 3.5 CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 3.5.1 Chƣơng trình kiểm tra keyboard mạch $include (reg51.inc) Org 0000h mov p0,#00h mov p2,#0ffh Start: jnb p1.1, on_1 jnb p1.0,off_1 jnb p1.3, on_2 jnb p1.2,off_2 jnb p1.5, on_3 jnb p1.4,off_3 jnb p3.5, on_4 jnb p3.4,off_4 jnb p3.7, on_all jnb p3.6,off_all jmp start ; on_1:setb p0.0 setb p0.1 mov p2,#0f9h jmp start off_1:clr p0.0 clr p0.1 mov p2,#0ffh jmp start on_2:setb p0.2 setb p0.3 mov p2,#0a4h jmp start off_2:clr p0.2 clr p0.3 mov p2,#0ffh jmp start on_3:setb p0.4 setb p0.5 mov p2,#0b0h jmp start off_3:clr p0.4 clr p0.5 mov p2,#0ffh jmp start on_4:setb p0.6 54 55 setb mov jmp off_4:clr clr mov jmp on_all:mov mov jmp off_all:mov mov jmp End p0.7 p2,#99h start p0.6 p0.7 p2,#0ffh start p0,#0ffh p2,#00h start p0,#00h p2,#0ffh start 3.5.2 Kết chạy kiểm tra mạch Sau nạp chƣơng trình vào cho VĐK ta tiến hành nhấn nút board mạch, kết phần cứng hoàn toàn ổn định, linh kiện hoạt động, mạch điện không bị chập, điều khiển đƣợc đóng mở rơ le đèn led Tiếp theo ta soạn thảo chƣơng trình điều khiển với Remoter TV 3.5.3 Chƣơng trình điều khiển Remore TV SHARP $include(reg52.inc Org 0000h Jmp MAIN ; -Org 000bh ljmp Ngat_T0 ; -MAIN: mov p1,#0ffh mov p0,#00h mov TH0,#0 mov TMOD,#01h setb EA setb ET0 clr TR0 56 mov R0,#00h s mov 7eh,#00h mov 7fh,#30h jmp start ;=============== Org 0030h start: mov sp,#30h jb p3.2,$ setb TR0 mov r1,#00h mov r2,#00h mov r3,#00h mov r4,#00h mov r5,#00h mov r6,#00h ; -nhan_bit_dc:call nhan_bit mov a,r1 rlc a mov r1,a inc r2 cjne r2,#05h,nhan_bit_dc ; -nhan_bit_dl:call nhan_bit mov a,r3 rlc a inc r4 cjne r4,#08h,nhan_bit_dl ; -nhan_bit_stop:call nhan_bit call delay clr TR0 ;=============== mov a,r3 ;=============== Phim1:cjne a,#80h,Phim4 setb p0.0 mov p2,#0f9h jmp start 57 ; -Phim4: cjne a,#20h,Phim2 clr p0.0 clr p0.1 mov p2,#0ffh jmp start ; -Phim2:cjne a,#40h,Phim5 setb p0.2 setb p0.3 mov p2,#0a4h jmp start ; -Phim5:cjne a,#0a0h,Phim3 clr p0.2 clr p0.3 mov p2,#0ffh jmp start ; -Phim3:cjne a,#0c0h,Phim6 setb p0.4 setb p0.5 mov p2,#0b0h jmp start ; -Phim6:cjne a,#60h,Phimvideo clr p0.4 clr p0.5 mov p2,#0ffh jmp start ; -Phim7: cjne a,#0c0h,Phim10 setb p0.6 setb p0.7 mov p2,#99h jmp start ; -Phim10:cjne a,#50h,Phim8 clr p0.6 clr p0.7 58 mov p2,#0ffh jmp start ; -Phim8:cjne a,#10h,Phim11 mov p0,#0ffh mov p2,#00h jmp start ; -Phim11:cjne a,#0d0h,Phim9 mov p0,#00h mov p2,#0ffh Phim9:jmp start ;=============== nhan_bit:mov dptr,#00h jb p3.2 call delay muc_0: inc dptr jnb p3.2,muc_0 call delay muc_1: inc dptr jb p3.2,muc_1 mov a,dph mov a,#01h,clr_c setb c jmp thoat1 clr_c:clr c thoat1:ret ;================ delay:mov r5,#1 djnz r5,$ ret ;====ch/tr ngat==== Ngat_T0:inc R6 cjne R6,#160,thoat2 dec sp dec sp push 7fh push 7eh thoat2:reti ;=================== 59 End 3.5.4 Kết chạy mơ hình thực Sau trình kiểm tra mạch ta tiến hành soạn thảo chƣơng trình điều khiển nạp chƣơng trình vào VĐK 8051 Kết tín hiệu từ điều khiển TV Sharp đƣợc VĐK thu nhận đƣợc tín hiệu thực việc điều khiển thiết bị qua đóng mở rơ le tƣơng ứng Các led đơn hiển thị cổng sáng Khi thiết bị đƣợc bật lên led hiển thị tƣơng ứng giá trị 1, 2, 3, Chi tiết nhƣ sau: Hình 2.17: Điều khiển bật thiết bị 60 Hình 2.18: Điều khiển bật thiết bị Hình 2.19: Điều khiển bật thiết bị 61 Hình 2.20: Điều khiển bật thiết bị Hình 2.21: Điều khiển bật thiết bị 62 NHẬN XÉT Hợp ngữ Assembly ngôn ngữ bậc thấp đƣợc dùng việc viết chƣơng trình máy tính Ngơn ngữ sử dụng từ có tính gợi nhớ, từ viết tắt để giúp ta dễ ghi nhớ thị phức tạp làm cho việc lập trình dễ dàng Việc chạy thử với keyboard bo mạch kiểm tra có lỗi sảy với phần cứng không, tất mạch chạy hoàn toàn ổn định ta cho chạy chƣơng trình với điều khiển thật Một số hạn chế điều khiển điều khiển Remote TV tín hiệu bit điều khiển đƣợc truyền nhờ sóng IR với tần số thấp nên hay bị nhiễu tác động nhiều nguồn sóng IR khác gây lên Làm cho khoảng cách điều khiển thiết bị cịn ngắn khơng đƣợc xa (< 20m) Do phù hợp với việc điều khiển thiết bị điện dân dụng nhà cần khoảng cách không lớn KẾT LUẬN Trên em trình bày chi tiết kiến thức lý thuyết thao tác thực xoay quanh đề tài :“ Thiết Kế Mạch Thu Phát Hồng Ngoại Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa Sử Dụng Vi Điều Khiển 8051” Trong trình thực đề tài em tìm hiểu đƣợc vấn đề sau: Việc tìm hiểu VĐK 8051, cấu trúc phần cứng bên bên trong, chế độ hoạt động, định thời Tiếp đến tín hiệu hồng ngoại nhƣ tính chất, đặc trƣng thiết bị phát tia hồng ngoại Trong giới hạn để tài tìm hiểu điều khiển TV Sharp nhật Tìm hiểu phần mềm PROTEL 99SE công cụ chuyên thiết kế mạch nguyên lý mạch in Việc soạn thảo biên dịch trình điều khiển cho VĐK 8051 ta dùng phần mềm Raisonance Kit 6.1 công cụ chuyên để soạn thảo chƣơng trình cho VĐK hợp ngữ Assembly 63 Quan trọng em thiết kế chạy thành cơng mơ hình thực hệ thống điều khiển mơ bật tắt bóng đèn Mơ hình đƣợc xây dựng tính ứng dụng cao, phù hợp với việc điều khiển thiết bị điện dân dụng hộ Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp đƣợc quan tâm Thầy, Cô khoa Điện tử viễn thông , đặc biệt giáo viên hƣớng dẫn Ths.ĐOÀN HỮU CHỨC giúp đỡ em tận tình trình tìm hiểu xây dựng mơ hình điều khiển Để đồ án em hoàn thành thời gian Tuy nhiên thực đề tài khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận đƣơc góp ý đánh giá quý thầy cô Em xin trân thành cảm ơn ! 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tống Văn On - Hoàng Đức Hải (2005), Họ vi điều khiển 8051 Nhà xuất lao động – xã hội Nguyễn Bính (2007), Giáo trình điện tử cơng suất Nhà xuất đại học Quốc Gia Phan Quốc Phô - Nguyễn Đức Chiến (2000), Giáo trình cảm biến Nhà xuất khoa học kĩ thuật Đỗ Xuân Thụ (1999), Kĩ thuật điện tử Nhà xuất giáo dục Đỗ Xuân Tiến (2001), Kĩ thuật Vi Xử Lý & Lập Trình Assembly cho hệ Vi Xử Lý Nhà xuất khoa học kĩ thuật Diễn đàn http://www.dientuvietnam.net Website http://www.ebook.edu.vn Website http://www.tailieu.vn Website http://lib.hpu.edu.vn 65 ... thiết bị bên 1.2 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA Điều khiển từ xa hệ thống điều khiển cho phép ta điều khiển thiết bị từ khoảng cách xa: nhƣ điều khiển sóng vơ tuyến, qua mạng, điều khiển FM ,tia hồng. .. xuất phát từ ứng dụng quan trọng khoa học kỹ thu? ??t , em chọn đề tài ? ?Thiết Kế Mạch Thu Phát Hồng Ngoại Điều Khiển Thiết Bị Từ Xa Sử Dụng Vi Điều Khiển 8051? ?? làm đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm nội dung... vi? ??c -40oc đến + 85 oc 24 1.4.4 Bộ thu tín hiệu hồng ngoại Để thu đƣợc tín hiệu hồng ngoại thiết bị phát phát có chứa chuỗi lệnh điều khiển ta dùng thiết bị thu đƣa qua khuếch đại, so sánh, phân