Mã (hexa) Lệnh đến thanh ghi của LCD
1 Xoá màn hình hiển thị
2 Trở về đầu dòng
4 Dịch con trỏ sang trái
5 Dịch hiển thị sang phải
6 Dịch con trỏ sang phải
7 Dịch hiển thị sang trái
8 Tắt con trỏ, tắt hiển thị A Tắt hiển thị, bật con trỏ C Bật hiển thị, tắt con trỏ E Bật hiển thị, nhấp nháy con trỏ F Tắt hiển thị, nhấp nháy con trỏ 10 Dịch vị trí con trỏ sang trái 14 Dịch vị trí con trỏ sang phải 18 Dịch toàn bộ hiển thị sang trái 1C Dịch toàn bộ hiển thị sang phải
80 Đưa con trỏ về đầu dòng thứ nhất C0 Đưa con trỏ về đầu dòng thứ hai
38 Hai dòng và ma trận 5x7
CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ MẠCH ĐỒNG HỒ CÓ HẸN GIỜ 3.1. Giới thiệu đề tài
Trong các ứng dụng dân dụng và công nghiệp, các bộ vi mạch vi điều khiển được ứng dụng rộng rãi và đã phát huy được tính năng ưu việt của nó và ngày càng được sử dụng rộng rãi. Việc sử dụng các bộ vi điều khiển để điều khiển các công việc mang tính lặp lại có chu kỳ là cần thiết để thay thế sự giám sát của con người. Ở đây em xin trình bày việc ứng dụng vi điều khiển để hiển thị, báo giờ thời gian thực trên LCD.
3.2. Yêu cầu bài toán
Thiết kế đồng hồ thời gian thực có hẹn giờ. 8051 đọc thời gian thực từ DS1307 và hiển thị lên LCD. Khi nhấn các nút nhấn thì chỉnh được thời gian và cài đặt chế độ hẹn giờ, khi đến giờ hẹn thì 8051 điều khiển loa kêu.
3.3. Sơ đồ khối
3.4. Chức năng các khối
Khối điều chỉnh gồm: 4 nút nhấn để đặt, hiệu chỉnh và hẹn thời gian. Khối hiển thị là LCD.
Khối vi điều khiển sử dụng vi điều khiển 8051 điều khiển toàn bộ các hoạt động chính của mạch: nhận tín hiệu điều khiển của khối điều chỉnh và tín hiệu từ IC DS1307 thời gian thực xuất ra khối hiển thị và chuông báo.
Khối chuông báo là một chuông hoặc còi điện để báo hẹn giờ. Khối thời gian thực là IC DS1307.
3.5. Sơ đồ mạch đồng hồ có hẹn giờ3.5.1. Khối nút nhấn 3.5.1. Khối nút nhấn
Hình 3.2: Khối nút nhấn
SET: chuyển sang chế độ điều chỉnh giờ, phút, ngày, tháng, năm. ALARM: chuyển sang chế độ cài đặt hẹn giờ.
UP: điều chỉnh tăng. DOWN: điều chỉnh giảm.
3.5.2. Khối thời gian thực
Hình 3.3: Khối thời gian thực
IC thời gian thực DS1307 giao tiếp với vi điều khiển 8051 theo kiểu giao tiếp I2C. Với 8051 đóng vai trò là một master và DS1307 đóng vai trò là một slave.
Chân SDA,SCL thiết kế theo kiểu cực máng hở, đòi hỏi phải có một điện trở kéo trong khi hoạt động (chọn R=10kΩ). Tần số thạch anh là 32,768kHz để DS1307 có thể hoạt động được. Vbat=3V để đảm bảo cho sự hoạt động của thiết bị.
3.5.3. Khối vi điều khiển
Hình 3.4: Khối vi điều khiển
Khối vi điều khiển 8051. Điều chỉnh mọi hoạt động của hệ thống, 8051 hoạt động được là nhờ vào khối tạo xung giao động thạch anh.
3.5.4. Khối chuông báo
Hình 3.5: Khối chuông báo
3.5.5. Khối hiển thị
Hình 3.6: Khối hiển thị
Biến trở R2 có tác dụng điều chỉnh độ tương phản của LCD. Biến trở R3 điều chỉnh độ sáng của chữ trên LCD.
3.5.6. Sơ đồ mạch mô phỏng bằng proteus
Hình 3.7: Sơ đồ mạch mô phỏng bằng proteus
Nguyên tắc hoạt động:
Khi hệ thống được cấp nguồn cho 8051. 8051 tiến hành đọc thời gian thực từ DS1307 hiển thị lên LCD, khi ấn các nút nhấn có thể chỉnh được thời gian và cài đặt hẹn giờ, khi đến thời gian hẹn 8051 kích hoạt loa kêu trong vòng 1 phút rồi tắt.
3.5.7. Sơ đồ mạch in
Hình 3.8: Sơ đồ mạch in
3.6. Lưu đồ chương trình
3.6.2. Chương trình con
3.6.2.5. Lưu đồ chương trình con hiển thị LCD
Kiểm tra cờ bận BF
Ghi lệnh vào LCD
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Các việc đã thực hiện được
Trong báo cáo này, em đã trình bày nghiên cứu về vi điều khiển 8051, DS1307 và các linh kiện trong mạch đồng hồ thời gian thực có hẹn giờ. Em đã đi sâu vào thiết kế mạch đồng hồ có hẹn giờ.
Em đã xây dựng mạch đồng hồ có hẹn giờ với DS1307. Ứng dụng này có chức năng như một chiếc đồng hồ thông dụng như: xem giờ, chỉnh giờ, báo hẹn giờ và đã xây dựng được mạch thật.
Hướng cải tiến và mở rộng
Sau khi hoàn thành song đồ án này. Sản phẩm của em còn ít tính năng. Sau đây là một số hướng phát triển cho đề tài này:
- Thêm phần hiển thị lịch âm.
- Thêm phần đo nhiệt độ môi trường. - Hệ thống chuông báo theo bài hát.
- Thay các nút nhấn bằng hệ thống điều khiển được từ xa.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Trung Đồng - Bùi Thị Mai Hoa “ Kỹ Thuật vi xử lý ”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật năm 2010.
[2] Nguyễn Tăng Cương - Pham Quốc Thắng “Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển 8051”, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật năm 2003.
[3] Tống Văn On, Hoàng Đức Hải “ Họ Vi Điều Khiển 8051”, Nhà xuất bản Lao Động Xã Hội năm 2006.
[4] http://www.dientuvietnam.net/
[5] http://www.hocavr.com/index.php/app/ds1307 [6] http://www.dientuvienthong.net/diendan/index.php