Thiết kế và thi công máy chấm công sử dụng vi điều khiển AT89C51

CẤU TRÚC VÀ ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51

GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ MSC-51 (AT89C51)

-Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự như nhau. √ Có thể mở rộng 64 KB vùng nhớ Mã ngoài (ROM ngoài) thông qua 16bit địa chỉ và chân tín hiệu PSEN.

CAÁU TRUÙC BEÂN TRONG VI ẹIEÀU KHIEÅN

Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng các lệnh PUSH và POP để lưu trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu, hoặc truy xuất ngầm bằng lệnh gọi chương trình con ( ACALL, LCALL) và lệnh trở về RET để lưu trữ giá trị của bộ đếm chương trình khi bắt đầu thực hiện chương trình con và lấy lại khi kết thúc chương trình con …. Một nhược điểm chung của AT89C51 là các vùng nhớ dữ liệu ngoài nằm đè lên nhau, vì tín hiệu PSEN được dùng để đọc bộ nhớ mã ngoài và tín hiệu RD được dùng để đọc bộ nhớ dữ liệu, nên một bộ nhớ RAM có thể chứa cả chương trình và dữ liệu bằng cách nối đường OE của RAMự đến ngừ ra một cổng AND cú hai ngừ vào PSEN và RD.

HOẠT ĐỘNG TIMER CỦA AT89C51

Cỏc ứng dụng khỏc cú sử dụng việc ghi giờ đều đều của Timer để đo thời gian đã trôi qua hai trạng thái (ví dụ đo độ rộng xung).Việc đếm một sự kiện được dùng để xác định số lần xuất hiện của sự kiện đó, tức thời gian trôi qua giữa các sự kiện. Sau khi khởi gán giá trị đầu vào THx, khi set bit TRx thì Timer sẽ bắt đầu đếm giá trị khởi gán và khi tràn từ FFH sang 00H trong TLx, cờ TFx tự động được set đồng thời giá trị khởi gán mà ta khởi gán cho Thx được nạp tự động vào TLx và Timer lại được đếm từ giá trị khởi gán này lên.

Ti mer

HOẠT ĐỘNG PORT NỐI TIẾP

Bit cho phép bộ thu (REN=Receiver Enable) Trong SCON phải được đặt lên 1bằng phần mềm để cho phép thu các ký tự thông thường thực hiện việc này ở đầu chương trình khi khởi động cổng nối tiếp, timer … Có thể thực hiện việc này theo hai cách. Mặc nhiên sau khi reset hệ thống, tốc độ baud chế độ 2 là tần số bộ dao động chia cho 64, tốc độ baud cũng bị ảnh hưởng bởi 1 bit trong thanh ghi điều khiển nguồn cung cấp (PCON) bit 7 của PCON là bit SMOD.

GIỚI THIỆÄU SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LÝ HỒNG NGOẠI

Ánh sáng bức xạ của LED trải ra trong một vùng phổ rộng hơn rất nhiều so với Laser , do vậy chúng chỉ có thể phối ghép ánh sáng có hiệu quả vào sợi quang đa mode có khẩu độ số (NA) lớn. Dưới đây chúng ta sẽ khảo sát từng loại LED trên. LED PHÁT XẠ MẶT :. Hình 3.1 cho ta cấu trúc điển hình của một LED phát xạ mặt. Diode dị thể kép được hình thành trên nền của một chất bán dẫn loại N , ở phía trên của diode có khoét sâu một lỗ tròn. Trong cấu trúc đặc biệt này , ánh sáng được tạo ra ở vựng hoạt đi xuyờn qua chất nền và đi vào lừi sợi quang đặt trong lỗ. được gắn bằng nhựa epoxy. Đáy của khối LED là bộ phận hạ nhiệt bằng vàng , tiếp xúc với diode bởi một khối tròn nhỏ , phần còn lại được cách điện với diode. Phần hạ nhiệt này tạo thành lớp tiếp xúc , nhờ đó dòng điện chảy qua lỗ của lớp cách điện. Dòng điện xuyên qua lớp bán dẫn loại P , hình thành một vùng hoạt tính sạn tròn kích thước nhỏ , với mật độ dòng điện cỡ 2000 A/cm2. Vì vậy , tạo nên một chùm sáng tập trung có cường độ cực mạnh. Chỉ số chiết suất thay đổi qua các tiếp giáp dị thể làm cho một phần ánh sáng phát xạ quay về vùng hoạt tính , phần ánh sáng này có thể được hấp thụ hoặc đưa ra sợi quang , vì thế lượng ánh sáng thực tế ghép với sợi quang ít hơn so với lượng ánh sáng mà LED phát ra. Mặc dầu đã có một vi thấu kính đặt trong giếng tại đỉnh của LED sẽ làm tăng hiệu suất ghép. Hiệu suất ghép còn phụ thuộc vào sai số lắp đặt thấu kính và sai lệch chỉnh tâm của sợi quang. Trong thực tế công xuất phát xạ có thể đạt gấp 2 họăc 3 lần nhờ một LED tương đương gồm hai LED ghép đối đỉnh. LED PHÁT XẠ CẠNH :. Để giảm mất mát do hấp thụ trong lớp hoạt tính và làm cho chùm tia định hướng hơn, ta có thể lấy ánh sáng ra từ cạnh của LED. Loại LED này được gọi là. Lớp hoạt tính được xác định bởi giới hạn của đường kẻ hẹp ở lớp tiếp xúc phía trên. Nhờ có tiếp giáp dị thể mà ánh sáng được “ giam “ trong vùng hoạt tính điều đó làm cho hiệu suất, công suất và tính định hướng của nguồn sáng được tăng cao. Người ta phủ một lớp phản xạ tại đầu cuối của diode để làm tăng công suất ra. Hình 3.2 Cấu trúc của LED phát xạ cạnh N-n-P LED tiếp giáp sọc. Sự phát xạ ánh sáng do dịch chuyển ngẫu nhiên của các điện tự qua dải cấm gọi là phát xạ tự phát. Trong thực tế, dài dẫn và dải hóa trị có rất nhiều mức năng lượng khác nhau. Do sự tái hợp của các hạt có mức năng lượng khác nhau nên năng lượng phát xạ phát ra cũng nằm trong một phạm vi khá rộng. Mật độ phân bố điện tử cực đại ở mứcc năng lượng sắp xỉ Eg + kT/2 và của lỗ trống là ở năng lượng xắp xỉ Eg +kT, do đó hiệu năng lượng có giá trị trung bình là Eg +kT và độọ lệch δEg nằm giữa kT và 2kT. Mặc dự độ lệch thực tế cũn phụ thuộc vào tạp chất pha vào, nhưng sự xấp xỉ trên là chấp nhận được. a) Bức xạ photon từ các mức năng lượng của dải dẫn xuống dải hóa trị;. Năng luợng tái hợp trải rộng trong một dải nhất định nên các bước sóng phát xạ không phải là một giá trị nhất định mà trải rộng ra có dạng hình chuông như hình 3.3 b ). Đối với hầu hết các LED độ rộng vạch phổ cỡ 30nm và nếu chuyển sang miền tần số thì độ rộng tần là 1,3 x 10 Hz, LED chỉ là nguồn quang có chất lượng thấp trong thông tin quang, do đó chúng chỉ được dùng trong các tuyến có dung lượng thấp, điều chế cường độ và cự ly ngắn.

TRUYỀN NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ CHUẨN RS-232 và RS-485

PROTOCOL NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ

Những nhiệm vụ này bao gồm việc thêm vào hoặc loại bỏ các bit Start hoặc Stop , tạo hoặc kiểm tra bit Parity , dịch các bit vào hoặc ra và chuyển từ nối tiếp sang song song hoặc từ song song ra nối tiếp. Chúng là những IC thu phát bất đồng bộ ( universal asynchronous receiver / transmitter : UART ) hoặc là những IC điều hợp giao tiếp thông tin bất đồng bộ (asynchronous communication interface adaptor : ACIA ).

KHÁI QUÁT VỀ CÁC CHUẨN GIAO TIẾP

Chúng là những IC thu phát bất đồng bộ ( universal asynchronous receiver / transmitter : UART ) hoặc là những IC điều hợp giao tiếp thông tin bất đồng bộ (asynchronous communication interface adaptor : ACIA ). Phần kế tiếp sẽ trinh bày chi tiết các vi mạch này. Chuẩn RS 232 cho phép truyền dữ liệu từ một thiết bị truyền đến một thiết bị nhận với tốc độ không cao, xấp xỉ tối đa 20 Kbits/seconde) với khoảng cách truyền đáng tin cậy dưới 50 Ft (khoảng 15,0m). Một hệ thống máy chủ đơn (Single Master System), có thể có nhiều thiết bị trong hệ thống máy chủ này, truyền thẳng dữ liệu đến các hệ thống máy tớ thông qua 2 dây truyền và nghi thức truyền bán song công; bằng cách định địa chỉ cho từng thiết bị có trong mạng, ta có thể tránh được xung đột đường truyền dữ liệu.

GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT

Năm 1977 , văn phòng tiêu chuẩn của Mỹ đã công bố một giải thuật chuẩn mật mã hóa dữ liệu ( Data Encryption Standard : DES ) để bảo vệ thông tin và coi đó như một phần của tiêu chuẩn xử lý thông tin ở cấp liên bang. Các Vi Xử Lý bảo mật dữ liệu DSD ( Data Security Device ) MC 6859 của MOTOROLA và Vi Xử Lý mật mã dữ liệu DEU ( Data Encryption Unit ) 8294 của INTEL là các Chip micro-bus-ready LSI được thiết kế để thực hiện giải thuật DES một cách tự động.

CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG LUẬN VĂN

Trong giới hạn của đề tài Luận Văn Tốt Nghiệp này, ta sử dụng Chip AT89C51 như một bộ định thời để thu thập sự thay đổi áp trên Led Hồng Ngoại mỗi khi các vạch trắng, đen khác nhau được kéo ngang qua nó; cụ thể nguyên lý làm việc sẽ được trình bày ở phần sau. Đặc biệt dùng gắn thêm vào Port 0 của chip Vi Điều Khiển AT89C51 để làm điện trở kéo lên ( Pull-up Resistor ) , cần thiết cho hoạt động chớnh xỏc của Port 0 vỡ Port này cú ngừ ra cực thu hơ ỷ( xem thờm phần cấu trúc Vi Điều Khiển AT89C51 đã trình bày ở trên).

GIẢI THUẬT - LƯU ĐỒ VÀ CHƯƠNG TRÌNH

THI CÔNG LẮP RÁP – SƠ ĐỒ MẠCH IN