Điều Khiển Thiết Bị Ngoại vi bằng máy tính
Ngày nay cùng với sự phát trển của nhân loại. Từ thế kỷ 19 trở lại đây đã nổ ra nhiều cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật. Đánh dấu sự phát triển của một nền văn minh mới. Nền văn minh của khoa học trí tuệ nhân tạo ra đời. Thuật ngữ trí tuệ nhân tạo không còn xa lạ với mọi người. Hàng loạt các loại robot thông minh ra đời. Và rất nhiều các sản phẩm của công nghệ này được ứng dụng vào thực tế đời sông hàng ngày. Các thiết bị thông minh ứng dụng vào trong sinh hoạt hàng ngày của con người. Tất cả chúng là sản phẩm ,thành tự của công nghệ vi diện tử. Từ việc tìm ra tính chất của vật liệu bán dẫn. Và công nghệ đóng chíp mà ngày chúng ta được hưởng thành tựu như ngày nay. Từ việc đóng gói chíp mm tới chíp µm cho tới ngày nay thì chúng ta không còn thấy xa lạ với cá thế hệ chíp loại này. Cho tới tây người ta phát triển loại công nghệ mới công nghệ nm các thệ hệ IC và các thế hệ chíp ngày càng được thu nhỏ kích thước các máy tính xử lý tốc độ cao ra đời với kích thước nhỏ và gọn nhẹ. Các thế hệ robot mới ra đời được tích hợp lập trình có tính năng tự học hỏi và ứng dụng vào việc xử lý dữ liệu sau khi chúng thu thập được rất rất linh hoạt và thông minh. Nói chung việc ra đời công nghệ na nô hứa hẹn nhiều điều mới mẻ trong tương lai không xa nữa. Phát trển vật liệu mới – vật liệu thông minh. Các IC mới ra đời. Ngày nay các IC không những được tích hợp nhiều tính năng mà còn có khả năng lập trình mà kính thước chúng lại nhỏ gọn. Người ta sử dụng chúng theo mọc dích riêng của mình mà không cần phải thay đổi IC khi cần chỉnh sửa theo yêu cầu người sử dụng họ không phải lận đận khổ cực thiết kết lại phần cứng mà chỉ cần thay đổi lại phần mềm theo yêu cầu là được. Với tính chất đa tính năng như thế thì chỉ cần loại IC là có thể đáp ứng theo yêu cầu của chúng ta. Ngày nay có rất nhiều hãng sản xuất cùng một chủng loại IC nên việc chọn lựa chủng loại thuận lợi hơn nhiều. Em nhớ ngày xưa khi mới bắt tay vào lĩnh vực này gặp rất nhiều khó khăn khi muốn thiết kế một mạch diện tử theo ý mình khó khăn về kiến thứ mà còn kho khăn khi lựa chon linh kiện để thiết kế một mạch điện lớn khó khăn khi phải thiết kế mạch với quá nhiều chân IC số, nhiều khi bắt buộc phải đi jume để thiết kế được một mạch điện như thế mất rất nhiều thời gian. Nhưng với việc xử dụng IC lập trình thì mọi việc dễ dàng hơn, chúng ta cần chay theo yêu cầu nào thì thay đổi chương trình theo đó không mất nhiều thời gian để thiết kế phần cứng. Đó cũng là một lợi thế của IC lập trình. Khi nói tới IC lập trình chúng ta có thể thấy được rằng nó có ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống hàng ngày của chúng ta nói chung nó có tính đa năng và khả năng ứng dụng lớn như vậy nên việc sử dụng chúng không hẳn là đã dễ dàng với nhiều người. Không chỉ đòi hỏi chúng ta phải thiết kế được phần cứng mà phải biết lập trình cho chúng chạy. Có thể thấy việc lận trình là phần hồn của sản phẩm. Công nghệ cho ra đời IC lập trình cho tới ngày nay cho ra đời rất nhiều chủng loại IC cho từng lĩnh vực chuyên môn hóa. Mà đỉnh cao công nghệ này là cho ra đời các thế hệ, các đòng máy tính xử lý tốc độ cao. Máy tính chúng được xử dụng rộng rãi trong trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Từ khi máy tinh ra đời đã làm chúng ta có một tầm nhìn mới về thế giới rộng mở hơn. Con người từ mọi phương trời xích lại gần nhau hơn. Máy tính ra đời giúp ích chúng ta rất nhiều trong đời sống hàng ngày, giúp chúng ta xử thông tin một cách nhanh chóng, năm bắt cơ hội,giúp íc trong công việc rất nhiều. Vì khả năng xử lý nhanh, chúng giùp cho chúng ta làm việc hiệu quả hơn, năng suất lao động tăng cao. Đời sống sinh hoạt văn hoá, giải trí, học tập, lao động trở nên dễ dàng hơn. Trong đề tài này em đã giới thiệu hai thứ mà dề tài này em ứng dụng chúng. Thứ nhất; Ứng dụng IC lập trình rộng rãi – đa tính năng. Thứ hai; Máy vi tính cũng được xử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sông chúng ta – ứng dụng đa nghành đa nghề, đa phương tiện truyền thông. Trong đề tài này là sự ứng dụng kết hợp của hai thứ lại với nhau, mang tên đề tài: ĐIỀU KHIỂN CÁC THIẾT BỊ NGOẠI VI THÔNG QUA MÁY TÍNH. Có thể nói đề tài này có nhiều ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau cũa đời sống con người, trong công nghiệp, y tế, . Trong dân dụng mở ra cho chúng ta một hướng liên tưởng tới một ngôi nhà trong tương lai khong xa khi đất nước chúng ta phát triển mạnh mẽ khi hội tụ đầy đủ các yếu tố chúng ta co thể tự tay xây dụng ngôi nhà hoàn toàn tự động hoá được máy tính điều khiển chúng ta chỉ đóng vai trò người giám sát, ra lệnh điều khiển cho chúng thực thi mệnh lệnh của chúng ta. Tuy đề tài này không mới các nước tiên tiến trên thế giới họ đã xây dựng được rất nhiều căn nhà như thế, nhưng với điều kiện Việt Nam là một nước đang trong thời kỳ phát triển đi lên hội nhập kinh tế toàn cầu, chúng ta vừa mới thoái khỏi đói nghèo (một trong những nước nghèo nhất của thế giới), mới chân ươt chân ráo trên con đường hội nhập kinh tế toàn cầu, hơn nữa sinh viên còn nghèo, với đặc chưng sinh viên từ tỉnh lẻ lên việc phi phí học hành đã là một gánh nặng đè lên vai cha mẹ, nên không thể thực hiện một đề tài với quy mô lớn được trong phạm vi kiến thức và kinh phí eo hẹp chỉ có thể làm mô phỏng mơ ước về một ngôi nhà trong tương lai nơi hội tụ thành tựu học vấn của bản thân trên giảng đường. Vì thời gian nghiên cứu, và kiến thức eo hẹp nên đề tài chưa hoàn chỉnh. Rất mong sự chân thành đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè cho đề tài hoàn thiện hơn nữa
Trong qu trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của thầy cô trong Khoa Điện tử, đặc biệt là Thầy : Đặng Quang Minh V toàn thể các thầy cô và bạn bè đã giảng dạy và giúp đỡ em trong suất thời gian trên giảng đường do kiến thức cịn hạn hẹp nn trong qu trình thực hiện đồ án em khơng thể trnh khỏi sai sĩt, mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có hướng giúp đỡ để chúng em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình .
Chng em xin chân thành cảm ơn!
30 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2408 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Điều Khiển Thiết Bị Ngoại vi bằng máy tính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Đào Thanh Mai
0906773728
Mylove12a12006@yahoo.com
LÔØI NOÙI ÑAÀU
Ngaøy nay cuøng vôùi söï phaùt treån cuûa nhaân loaïi. Töø theá kyû 19 trôû laïi ñaây ñaõ noå ra nhieàu cuoäc caùch maïng khoa hoïc kyõ thuaät. Ñaùnh daáu söï phaùt trieån cuûa moät neàn vaên minh môùi. Neàn vaên minh cuûa khoa hoïc trí tueä nhaân taïo ra ñôøi. Thuaät ngöõ trí tueä nhaân taïo khoâng coøn xa laï vôùi moïi ngöôøi. Haøng loaït caùc loaïi robot thoâng minh ra ñôøi. Vaø raát nhieàu caùc saûn phaåm cuûa coâng ngheä naøy ñöôïc öùng duïng vaøo thöïc teá ñôøi soâng haøng ngaøy. Caùc thieát bò thoâng minh öùng duïng vaøo trong sinh hoaït haøng ngaøy cuûa con ngöôøi. Taát caû chuùng laø saûn phaåm ,thaønh töï cuûa coâng ngheä vi dieän töû. Töø vieäc tìm ra tính chaát cuûa vaät lieäu baùn daãn. Vaø coâng ngheä ñoùng chíp maø ngaøy chuùng ta ñöôïc höôûng thaønh töïu nhö ngaøy nay. Töø vieäc ñoùng goùi chíp mm tôùi chíp µm cho tôùi ngaøy nay thì chuùng ta khoâng coøn thaáy xa laï vôùi caù theá heä chíp loaïi naøy. Cho tôùi taây ngöôøi ta phaùt trieån loaïi coâng ngheä môùi coâng ngheä nm caùc theä heä IC vaø caùc theá heä chíp ngaøy caøng ñöôïc thu nhoû kích thöôùc caùc maùy tính xöû lyù toác ñoä cao ra ñôøi vôùi kích thöôùc nhoû vaø goïn nheï. Caùc theá heä robot môùi ra ñôøi ñöôïc tích hôïp laäp trình coù tính naêng töï hoïc hoûi vaø öùng duïng vaøo vieäc xöû lyù döõ lieäu sau khi chuùng thu thaäp ñöôïc raát raát linh hoaït vaø thoâng minh. Noùi chung vieäc ra ñôøi coâng ngheä na noâ höùa heïn nhieàu ñieàu môùi meû trong töông lai khoâng xa nöõa. Phaùt treån vaät lieäu môùi – vaät lieäu thoâng minh. Caùc IC môùi ra ñôøi. Ngaøy nay caùc IC khoâng nhöõng ñöôïc tích hôïp nhieàu tính naêng maø coøn coù khaû naêng laäp trình maø kính thöôùc chuùng laïi nhoû goïn. Ngöôøi ta söû duïng chuùng theo moïc dích rieâng cuûa mình maø khoâng caàn phaûi thay ñoåi IC khi caàn chænh söûa theo yeâu caàu ngöôøi söû duïng hoï khoâng phaûi laän ñaän khoå cöïc thieát keát laïi phaàn cöùng maø chæ caàn thay ñoåi laïi phaàn meàm theo yeâu caàu laø ñöôïc. Vôùi tính chaát ña tính naêng nhö theá thì chæ caàn loaïi IC laø coù theå ñaùp öùng theo yeâu caàu cuûa chuùng ta. Ngaøy nay coù raát nhieàu haõng saûn xuaát cuøng moät chuûng loaïi IC neân vieäc choïn löïa chuûng loaïi thuaän lôïi hôn nhieàu. Em nhôù ngaøy xöa khi môùi baét tay vaøo lónh vöïc naøy gaëp raát nhieàu khoù khaên khi muoán thieát keá moät maïch dieän töû theo yù mình khoù khaên veà kieán thöù maø coøn kho khaên khi löïa chon linh kieän ñeå thieát keá moät maïch ñieän lôùn khoù khaên khi phaûi thieát keá maïch vôùi quaù nhieàu chaân IC soá, nhieàu khi baét buoäc phaûi ñi jume ñeå thieát keá ñöôïc moät maïch ñieän nhö theá maát raát nhieàu thôøi gian. Nhöng vôùi vieäc xöû duïng IC laäp trình thì moïi vieäc deã daøng hôn, chuùng ta caàn chay theo yeâu caàu naøo thì thay ñoåi chöông trình theo ñoù khoâng maát nhieàu thôøi gian ñeå thieát keá phaàn cöùng. Ñoù cuõng laø moät lôïi theá cuûa IC laäp trình. Khi noùi tôùi IC laäp trình chuùng ta coù theå thaáy ñöôïc raèng noù coù öùng duïng raát roäng raõi trong nhieàu lónh vöïc cuûa cuoäc soáng haøng ngaøy cuûa chuùng ta noùi chung noù coù tính ña naêng vaø khaû naêng öùng duïng lôùn nhö vaäy neân vieäc söû duïng chuùng khoâng haún laø ñaõ deã daøng vôùi nhieàu ngöôøi. Khoâng chæ ñoøi hoûi chuùng ta phaûi thieát keá ñöôïc phaàn cöùng maø phaûi bieát laäp trình cho chuùng chaïy. Coù theå thaáy vieäc laän trình laø phaàn hoàn cuûa saûn phaåm. Coâng ngheä cho ra ñôøi IC laäp trình cho tôùi ngaøy nay cho ra ñôøi raát nhieàu chuûng loaïi IC cho töøng lónh vöïc chuyeân moân hoùa. Maø ñænh cao coâng ngheä naøy laø cho ra ñôøi caùc theá heä, caùc ñoøng maùy tính xöû lyù toác ñoä cao. Maùy tính chuùng ñöôïc xöû duïng roäng raõi trong trong raát nhieàu lónh vöïc khaùc nhau. Töø khi maùy tinh ra ñôøi ñaõ laøm chuùng ta coù moät taàm nhìn môùi veà theá giôùi roäng môû hôn. Con ngöôøi töø moïi phöông trôøi xích laïi gaàn nhau hôn. Maùy tính ra ñôøi giuùp ích chuùng ta raát nhieàu trong ñôøi soáng haøng ngaøy, giuùp chuùng ta xöû thoâng tin moät caùch nhanh choùng, naêm baét cô hoäi,giuùp íc trong coâng vieäc raát nhieàu. Vì khaû naêng xöû lyù nhanh, chuùng giuøp cho chuùng ta laøm vieäc hieäu quaû hôn, naêng suaát lao ñoäng taêng cao. Ñôøi soáng sinh hoaït vaên hoaù, giaûi trí, hoïc taäp, lao ñoäng trôû neân deã daøng hôn. Trong ñeà taøi naøy em ñaõ giôùi thieäu hai thöù maø deà taøi naøy em öùng duïng chuùng. Thöù nhaát; ÖÙng duïng IC laäp trình roäng raõi – ña tính naêng. Thöù hai; Maùy vi tính cuõng ñöôïc xöû duïng roäng raõi trong nhieàu lónh vöïc khaùc nhau cuûa ñôøi soâng chuùng ta – öùng duïng ña nghaønh ña ngheà, ña phöông tieän truyeàn thoâng. Trong ñeà taøi naøy laø söï öùng duïng keát hôïp cuûa hai thöù laïi vôùi nhau, mang teân ñeà taøi: ÑIEÀU KHIEÅN CAÙC THIEÁT BÒ NGOAÏI VI THOÂNG QUA MAÙY TÍNH. Coù theå noùi ñeà taøi naøy coù nhieàu öùng duïng roäng raõi trong raát nhieàu lónh vöïc khaùc nhau cuõa ñôøi soáng con ngöôøi, trong coâng nghieäp, y teá,…. Trong daân duïng môû ra cho chuùng ta moät höôùng lieân töôûng tôùi moät ngoâi nhaø trong töông lai khong xa khi ñaát nöôùc chuùng ta phaùt trieån maïnh meõ khi hoäi tuï ñaày ñuû caùc yeáu toá chuùng ta co theå töï tay xaây duïng ngoâi nhaø hoaøn toaøn töï ñoäng hoaù ñöôïc maùy tính ñieàu khieån chuùng ta chæ ñoùng vai troø ngöôøi giaùm saùt, ra leänh ñieàu khieån cho chuùng thöïc thi meänh leänh cuûa chuùng ta. Tuy ñeà taøi naøy khoâng môùi caùc nöôùc tieân tieán treân theá giôùi hoï ñaõ xaây döïng ñöôïc raát nhieàu caên nhaø nhö theá, nhöng vôùi ñieàu kieän Vieät Nam laø moät nöôùc ñang trong thôøi kyø phaùt trieån ñi leân hoäi nhaäp kinh teá toaøn caàu, chuùng ta vöøa môùi thoaùi khoûi ñoùi ngheøo (moät trong nhöõng nöôùc ngheøo nhaát cuûa theá giôùi), môùi chaân öôt chaân raùo treân con ñöôøng hoäi nhaäp kinh teá toaøn caàu, hôn nöõa sinh vieân coøn ngheøo, vôùi ñaëc chöng sinh vieân töø tænh leû leân vieäc phi phí hoïc haønh ñaõ laø moät gaùnh naëng ñeø leân vai cha meï, neân khoâng theå thöïc hieän moät ñeà taøi vôùi quy moâ lôùn ñöôïc trong phaïm vi kieán thöùc vaø kinh phí eo heïp chæ coù theå laøm moâ phoûng mô öôùc veà moät ngoâi nhaø trong töông lai nôi hoäi tuï thaønh töïu hoïc vaán cuûa baûn thaân treân giaûng ñöôøng. Vì thôøi gian nghieân cöùu, vaø kieán thöùc eo heïp neân ñeà taøi chöa hoaøn chænh. Raát mong söï chaân thaønh ñoùng goùp yù kieán cuûa thaày coâ vaø baïn beø cho ñeà taøi hoaøn thieän hôn nöõa
Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em được sự tận tình hướng dẫn của thầy cô trong Khoa Điện tử, đặc biệt là Thầy : Ñaëng Quang Minh Và toaøn theå caùc thaày coâ vaø baïn beø ñaõ giaûng daïy vaø giuùp ñôõ em trong suaát thôøi gian treân giaûng ñöôøng do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án em không thể tránh khỏi sai sót, mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có hướng giúp đỡ để chúng em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình .
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN
MỤC LỤC
Phần A: Giới thiệu về vài linh kiện điển hình sử dụng trong mạch.
Phần B: Nội dung
Sô ñoà khoái vaø nhieäm vuï caùc khoái
Sô ñoà giaûi thuaät
Nguyên lý hoạt động
Chöông trình
Phần C: Mục lục tham khảo
PHAÀN A: GIÔÙI THIEÄU NHÖÕNG LINH KIEÄN ÑIEÅN HÌNH TRONG MAÏCH
1/Điện trở:
Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó:
Trong đó:
U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).
I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ămpe (A).
R : là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).
Ký hiệu:
Ứng dụng:
Điện trở được dùng để chế tạo ra dịch mức điện áp giữa hai điểm khác nhau của mạch.
2/Nhiệt điện trở:
Các nhiệt trở thường được làm bằng gốm, thường hỗn hợp của oxit sắt, mangan, coban, và đồng dưới dạng hạt hoặc đĩa. Giá trị điện trở tại nhiệt độ môi trường có thể thay đổi từ 100 ôm đến 100 kilo ôm.
Ký hiệu:
+Hoạt động:
Nhiệt độ môi trường xung quanh
Tự nung nóng
Nung nóng gián tiếp
Nhiệt điện trở ( Thermitor ) là điện trở có trị số phụ thuộc nhiệt độ. Có nhiệt trở hệ số nhiệt trở dương ( Positive Temperature Coefficient – PTC ) và nhiệt trở hệ số nhiệt trở âm ( Negative Temperature Coeffcient – NTC ).
+Ứng dụng:
Nhiệt trở thường làm việc như dụng cụ được đốt nóng bên ngoài, trong khi những thay đổi trong nhiệt độ môi trường hay tiếp xúc có thể biến đổi trực tiếp thành những thay đổi tương ứng về thế và dòng. Chúng rất thích hợp với phép đo nhiệt độ chính xác, điều khiển nhiệt độ và bổ chính nhiệt độ vì sự thay đổi rất lớn của chúng về điện trở với nhiệt độ. Vì kích thước nhỏ nên chúng thường được dùng làm để đo phân bố…
3/Tụ điện:
Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và cách nhau một khoảng d.
Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số
E =
= 8.86.10-12 C2/ N.m2 là hằng số điện môi của chân không.
là hằng số điện môi tương đối của môi trường; đối với chân không = 1, giấy tẩm dầu = 3,6, gốm = 5,5; mica = 4 5
4/ Diode:
Là diode thông dụng nhất, dùng để đổi điện xoay chiều – thường là điện thế 50Hz đến 60Hz sang điện thế một chiều. Diode này tùy loại có thể chịu đựng được dòng từ vài trăm mA đến loại công suất cao có thể chịu được đến vài trăm ampere. Diode chỉnh lưu chủ yếu là loại Si. Hai đặc tính kỹ thuật cơ bản của Diode chỉnh lưu là dòng thuận tối đa và đi ngược tối đa (Điện áp sụp đổ). Hai đặc tính này do nhà sản xuất cho biết.
14/IC89V51RB2:
Port 0:
Port 0 ( P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39.
Port 0 có 2 chức năng:
+ Port xuất nhập dữ liệu (P0.0 – P0.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài.
+ Bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 - AD7) → có sử dụng bộ nhớ ngoài.
Ở chế độ mặc định thì các chân Port 0 (P0.0 – P0.7) được cấu hình là port dữ liệu. Muốn các chân Port 0 làm Port nhập dữ liệu thì cần lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi bắt đầu nhập dữ liệu từ port ( vấn đề này được trình bày ở phần kế tiếp).
Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 0 đóng vai trò là ngõ vào của dữ liệu (D0 – D7).
Port 1:
Port 1 (P1.0 – P1.7) có số chân từ 1-8.
Port 1 có một chức năng: là port xuất nhập dữ liệu (P1.0 – P1.7) → sử dụng hoặc không sử dụng bộ nhớ ngoài.
Ở chế độ mặc định (khi reset) thì các chân Port 1 (P1.0 – P1.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu. Muốn các chân Port 1 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi bắt đầu nhập dữ liệu từ port .
Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 1 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte thấp (A0 – A7).
Port 2:
Port 2 (P2.0 –P2.7) có số chân từ 21-28.
Port 2 có 2 chức năng:
+ Port nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài
+ Bus địa chỉ byte cao (A8 – A15) → có sử dụng bỗ nhớ ngoài.
Ở chế độ mặc định ( khi reset) thì các chân Port 2 (P2.0 – P2.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu. Muốn các chân port 2 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao ( mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi nhập dữ liệu từ port.
Khi lâp trình cho ROM trong chip thì port 2 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte cao (A8 – A11) và các tín hiệu điều khiển.
Port 3:
Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 -17.
Port 3 có 2 chức năng:
+Port xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt.
Các tín hiệu điều khiển → có sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt.
Ở chức năng đặc biệt thì các chân port 3 (P3.0 – P3.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu. Muốn các chân port 3 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi bắt đầu nhập dữ liệu từ port. Khi lập trình cho ROM trong chip thì port 3 đóng vai trò là ngõ vào của các tín hiệu điều khiển.
Chức năng của các chân port 3:
Bit
Tên
Địa chỉ bit
Chức năng
P3.0
RxD
B0H
Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp
P3.1
TxD
B1H
Chân phát dữ liệu của port nối tiếp
P3.2
INT0\
B2H
Ngõ vào ngắt ngoài 0
P3.3
INT1\
B3H
Ngõ vào ngắt vào 1
P3.4
T0
B4H
Ngõ vào của bộ định thời / đếm 0
P3.5
T1
B5H
Ngõ vào của bộ định thời / đếm 1
P3.6
WR\
B6H
Điều khiển ghi vào RAM ngoài
P3.7
RD\
B7H
Điều khiển đọc vào RAM ngoài
Chân PSEN:
PSEN (Program Store Enable ): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29.
Chức năng:
+Là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài.
+Là tín hiệu xuất, tích cực mức thấp.
& PSEN\= 0 → trong thời gian CPU tìm – nạp lện từ ROM ngoài.
& PSEN\= 0 → CPU sử dụng ROM trong ( không sử dụng ROM ngoài).
Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài.
Chân ALE:
ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30.
Chức năng:
Là tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để thức hiện việc giải đa hợp cho bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7).
Là tín hiệu xuất, tích cực mức cao.
& ALE = 0 → trong thời gian AD0 – AD7 đóng vai trò là bus D0 – D7.
& ALE = 1 → trong thời gian AD0 – AD7 đóng vai trò là bus A0 – A7.
Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân ALE đóng vai trò là ngõ vào của xung lập trình (PGM\)
Chân EA:
EA (External Access): Truy xuất ngoài, chân số 312.
Chức năng:
+Là tín hiệu cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình ROM ngoài.
+Là tín hiệu nhập, tích cực mức thấp.
& EA\= 0 → Chip 8051 sử dụng chương trình của ROM ngoài.
& EA\= 1 → Chip 8051 sử dụng chương trình của ROM trong.
Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân EA đóng vai trò là ngõ vào của điện áp lập trình
§Lưu ý: Chân EA phải được nối lên Vcc ( nếu sử dụng chương trình của ROM trong ) hoặc nối xuống Mass ( nếu sử dụng chương trình của ROM ngoài ), không bao giờ được phép bỏ trống chân này.
Chân XTAL1,XTAL2:
XTAl (Crystal): Tinh thể thạch anh, ch6an số 18-19.
Chức năng:
Dùng để nối với thạch anh hoặc mạch dao động tạo xung clock bên ngoài, cung cấp tín hiệu xung clock cho chip hoạt động.
& XTAL1 → Ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip.
& XTAL2 → ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip.
§Lưu ý: fTYP= 12MHZ fTYP(MHZ): tần số danh định.
Chân RST:
RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9.
Chức năng:
+Là tín hiệu cho phép thiết lặp lại trạng thái ban đầu cho hệ thống.
+Là tín hiệu nhập, tích cực mức cao.
RST = 0 → chip 8051 họat động bình thường.
RST = 1 → chip 8051 được thiết lập lại trạng thái ban đầu
Chân Vcc, GND
Vcc, GND: nguồn cấp điện,chân số 40 và 20.
Chức năng:
+Cung cấp nguồn điện cho chip 8051 họat động.
+Vcc = +5V và GND =0 V.
Sơ đồ khối:
15/ Max232
Max 232 dùng để truyền thông với máy tính, sử dụng vi mạch giao diện MAX232, đảm bảo tương thích về điện, khoảng cách truyền thông. Mã 232 con được sử dụng trong kết nối tín hiệu giữa máy tính và điện thoại di động (qua cổng Com )
17/ Relay:
Đặc điểm :
J Dòng chịu được 10 A phan tiep diem,
J Áp chịu được 250 VAC
J Độ nhạy cao
J Điện áp đánh thủng cao
J Hình dạng nhỏ gọn
J Được dùng làm công tắc đóng mở
18/ PC 817:
Đặc điểm:
Hệ số truyền đạt (CTR: MIN. 50% at I F = 5mA ,VCE=5V)
Cách điện cao giữa lối vào và lối ra (Viso : 5 000V rms )
PHAÀN 1: SÔ ÑOÀ KHOÁI VAØ NHIEÄM VUÏ CAÙC KHOÁI
SÔ ÑOÀ KHOÁI:
MAÙY TÍNH ÑIEÀU KHIEÅN
MAIN BOARD CONTROLLER
(MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN CAÙC THIEÁT BÒ NGOAÏI VI THOÂNG QUA MAÙY TÍNH)
:À
NGUOÀN
½
Thieát bò soá 3
Thieát bò soá 2
Thieát bò soá 1
¿ ¾ ¹
CHÖÙC NAÊNG CAÙC KHOÁI:
Maùy tính laøm nhieäm vuï giöûi leänh ñieàu khieån vaø hieån thò keát quaû sau khi thöïc thi leänh cuûa ngöôøi ñieàu khieån thoâng qua maïch ñieàu khieån .
Maïch ñieàu khieån coù chöùc naêng nhaän leänh ñieàu khieån töø maùy tính giôûi ñeán vaø thöïc thi meänh leänh ñieàu khieån , ñoùng ngaét caùc thieát bò. Sau ñoù tín hieäu baùo tình traïng cuûa caùc thieát bò giôûi veà vaø truyeàn laïi cho maùy tính hieån thò .
Nguoàn oån aùp vaø oån doøng caáp cho maïch
PHAÀN 2: SÔ ÑOÀ GIAÛI THUAÄT MAÏCH
PHAÀN 3: CHÖÔNG TRÌNH
INCLUDE 89C51.MC
INT_COM BIT ES
DATA_SEND EQU 30H
DATA_GET EQU 31H
TBI1 BIT P1.4
TBI2 BIT P1.5
TBI3 BIT P1.6
TBI4 BIT P1.7
CAMBIEN1 BIT P1.0
CAMBIEN2 BIT P1.1
CAMBIEN3 BIT P1.2
CAMBIEN4 BIT P1.3
ORG 00H
LJMP MAIN
ORG 0023H
LJMP COM
ORG 0030H
MAIN:
MOV P1,#F0H
MOV P2,#FFH
MOV P3,#FFH
MOV P0,#FFH
MOV DATA_SEND,#00H
MOV DATA_GET,#00H
MOV IE,#80H
SETB ES
MOV SCON,#52H
MOV TMOD,#20H
MOV TH1,#FDH
SETB TR1
BEGIN:
LCALL KIEMTRA_CAMBIEN
LCALL DIEUKHIEN_THIETBI
SJMP BEGIN
DIEUKHIEN_THIETBI:
IF DATA_GET = #10 THEN CLR TBI1
IF DATA_GET = #11 THEN CLR TBI2
IF DATA_GET = #12 THEN CLR TBI3
IF DATA_GET = #13 THEN CLR TBI4
IF DATA_GET = #14 THEN SETB TBI1
IF DATA_GET = #15 THEN SETB TBI2
IF DATA_GET = #16 THEN SETB TBI3
IF DATA_GET = #17 THEN SETB TBI4
; MOV DATA_GET,#00H
RET
KIEMTRA_CAMBIEN:
MOV A,P1
ANL A,#F0H
IF A = #11100000B THEN MOV DATA_SEND,#01 ; 1
IF A = #11010000B THEN MOV DATA_SEND,#02 ; 2
IF A = #11000000B THEN MOV DATA_SEND,#03 ; 3
IF A = #10110000B THEN MOV DATA_SEND,#04 ; 4
IF A = #10100000B THEN MOV DATA_SEND,#05 ; 5
IF A = #10010000B THEN MOV DATA_SEND,#06 ; 6
IF A = #10000000B THEN MOV DATA_SEND,#07 ; 7
IF A = #01110000B THEN MOV DATA_SEND,#08 ; 8
IF A = #01100000B THEN MOV DATA_SEND,#09 ; 9
IF A = #01010000B THEN MOV DATA_SEND,#10 ; A
IF A = #01000000B THEN MOV DATA_SEND,#11 ; B
IF A = #00110000B THEN MOV DATA_SEND,#12 ; C
IF A = #00100000B THEN MOV DATA_SEND,#13 ; D
IF A = #00010000B THEN MOV DATA_SEND,#14 ; E
IF A = #00000000B THEN MOV DATA_SEND,#15 ; F
IF A = #11110000B THEN MOV DATA_SEND,#16
LCALL SEND
RET
TH1:
CLR TBI1
; SETB TBI2
; SETB TBI3
; SETB TBI4
RET
TH2:
CLR TBI2
; SETB TBI1
; SETB TBI3
; SETB TBI4
RET
TH3:
CLR TBI3
; CLR TBI2
; SETB TBI3
; SETB TBI4
RET
TH4:
CLR TBI4
; SETB TBI2
; CLR TBI3
; SETB TBI4
RET
TH5:
; CLR TBI1
SETB TBI1
; CLR TBI3
; SETB TBI4
RET
TH6:
SETB TBI2
; CLR TBI2
; CLR TBI3
; SETB TBI4
RET
TH7:
SETB TBI3
; CLR TBI2
; CLR TBI3
; SETB TBI4
RET
TH8:
SETB TBI4
; SETB TBI2
; SETB TBI3
; CLR TBI4
RET
TH9:
CLR TBI1
SETB TBI2
SETB TBI3
CLR TBI4
RET
TH10:
SETB TBI1
CLR TBI2
SETB TBI3
CLR TBI4
RET
TH11:
CLR TBI1
CLR TBI2
SETB TBI3
CLR TBI4
RET
TH12:
SETB TBI1
SETB TBI2
CLR TBI3
CLR TBI4
RET
TH13:
CLR TBI1
SETB TBI2
CLR TBI3
CLR TBI4
RET
TH14:
SETB TBI1
CLR TBI2
CLR TBI3
CLR TBI4
RET
TH15:
CLR TBI1
CLR TBI2
CLR TBI3
CLR TBI4
RET
TH16:
SETB TBI1
SETB TBI2
SETB TBI3
SETB TBI4
RET
SEND:
SETB TI
LCALL DELAY100US
MOV DATA_SEND,#00H
RET
COM:
IF NOT BIT TI THEN JMP GET_DATA
CLR TI
MOV SBUF,DATA_SEND
RETI
GET_DATA:
CLR RI
MOV DATA_GET,SBUF
RETI
DELAY100US:
MOV R0,#50
DJNZ R0,$
RET
PHAÀN C: PHUÏ LUÏC THAM KHAÛO
1. Giáo trình điện tử số ĐHCN TPHCM
2. Kĩ thuật số thực hành - Huỳnh Đắc Thắng (NXB
Khoa học Kĩ thuật)
3. www.google.com.vn
4. www.ant7.com
5. www.dientuvietnam.com
6. www.hiendaihoa.com
7.Những bộ cảm biến và thiết bị đo- PGS.TS Đinh Sỹ Hiền.
8. Giáo trình Vi Xử Lý – ĐHCNTPHCM
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Điều Khiển Thiết Bị Ngoại vi bằng máy tính.doc