Giao diện pc với các kit vi điều khiển qua cổng com

F ñeå truy xuaát döõ lieäu thu ñöôïc. Ñaây laø hai thanh ghi rieâng bieät : thanh ghi chæ ghi ñeå phaùt vaø thanh ghi chæ ñoïc ñeå thu. CLK SBUF Q (chæ ghi) TxD (P3.1) Thanh ghi dòch D CLK Xung nhòp toác ñoä Baud (phaùt) Xung nhòp toác ñoä Baud (thu) RxD (P3.0) SBUF (chæ ñoïc) Bus noäi 8051/8031 Thanh ghi ñieàu khieån Port noái tieáp: ôû ñòa chæ 98H laø thanh ghi coù ñòa chæ bit chöùa caùc bit traïng thaùi vaø caùc bit ñieàu khieån. Caùc bit ñieàu khieån ñaët cheá ñoä hoaït ñoäng cho Port noái tieáp, vaø caùc bit traïng thaùi baùo keát thuùc vieäc phaùt hoaëc thu kyù töï. Taàn soá laøm vieäc cuûa Port noái tieáp, coøn goïi laø toác ñoä Baud coù theå coá ñònh. Neáu söû duïng toác ñoä Baud thay ñoåi, Timer 1 seõ cung caáp xung nhòp toác ñoä Baud vaø phaûi ñöôïc laäp trình. Sau ñaây laø caùc baûng toùm taét thanh ghi SCON vaø caùc cheá ñoä cuûa Port noái tieáp : Bit Kyù hieäu Ñòa chæ Moâ taû SCON.7 SM0 9FH Bit 0 cuûa cheá ñoä Port noái tieáp. SCON.6 SM1 9EH Bit 1 cuûa cheá ñoä Port noái tieáp. SCON.5 SM2 9DH Bit 2 cuûa cheá ñoä Port noái tieáp. Cho pheùp truyeàn thoâng ña xöû lyù trong caùc cheá ñoä 2 vaø 3. SCON.4 REN 9CH Cho pheùp boä thu phaûi ñöôïc ñaët leân 1 ñeå thu. SCON.3 TB8 9BH Bit 8 phaùt, bit thöù 9 ñöôïc phaùt trong caùc cheá ñoä 2 vaø 3 SCON.2 RB8 9AH Bit 8 thu, bit thöù 9 thu ñöôïc. SCON.1 TI 99H Côø ngaét phaùt. Ñaët leân 1 khi keát thuùc phaùt kyù töï; ñöôïc xoùa baèng phaàn meàm. SCON.0 RI 98H Côø ngaét thu. Ñaët leân 1 khi keát thuùc thu kyù töï; ñöôïc xoùa baèng phaàn meàm. Toùm taét thanh ghi cheá ñoä Port noái tieáp SCON. Caùc cheá ñoä hoaït ñoäng Thanh ghi dòch 8 bit (cheá ñoä 0) Cheá ñoä 0 ñöôïc choïn baèng caùch ghi caùc bit 0 vaøo SM1 vaø SM0 cuûa SCON, ñöa Port noái tieáp vaøo cheá ñoä thanh ghi dòch 8 bit. Döõ lieäu noái tieáp vaøo vaø ra qua RxD vaø TxD xuaát xung nhòp dòch. 8 bit ñöôïc phaùt hoaëc thu vôùi bit ñaàu tieân laø LSB. Toác ñoä Baud coá ñònh ôû 1/12 taàn soá dao ñoäng treân chip. Vieäc phaùt ñi ñöôïc khôûi ñoäng baèng baát cöù leänh naøo ghi döõ lieäu vaøo SBUF. Döõ lieäu ñöôïc dòch ra ngoaøi treân ñöôøng RxD (P3.0) vôùi caùc xung nhòp ñöôïc göûi ra ñöôøng TxD (P3.1). Moãi bit phaùt ñi hôïp leä trong moät chu kyø maùy. Trong moãi chu kyø maùy, tín hieäu xung nhaäp xuoáng thaáp ôû S3P1 vaø trôû veà möùc cao ôû S6P1. S1 P1 P2 S2 P1 P2 S3 P1 P2 S4 P1 P2 S5 P1 P2 S6 P1 P2 Moät chu kyø maùy OSC ALE Bit döõ lieäu hôïp leä Döõ lieäu xuaát Clock dòch Clock dòch (TxD) D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Döõ lieäu xuaát ALE Phoùng to Giaûn ñoà thôøi gian Port noái tieáp phaùt ôû cheá ñoä 0. Vieäc thu ñöôïc khôûi ñoäng khi bit cho pheùp boä thu (REN) laø 1 vaø bit ngaét thu (RI) laø 0. Qui taéc toång quaùt laø ñaët REN khi baét ñaàu chöông trình ñeå khôûi ñoäng Port noái tieáp, roài xoùa RI ñeå baét ñaàu hoaït ñoäng nhaäp döõ lieäu. Khi RI bò xoùa, caùc xung nhòp ñöôïc ñöa ra ñöôøng TxD, baét ñaàu chu kyø maùy keá tieáp, vaø döõ lieäu theo xung nhòp ôû ñöôøng RxD. Laáy xung nhòp cho döõ lieäu vaøo Port noái tieáp xaûy ra ôû caïnh döông cuûa TxD. Clock dòch (TxD) ALE Moät chu kyø maùy D0 D0 D0 D0 D0 D0 D0 D0 Döõ lieäu nhaäp (RxD) Giaûn ñoà thôøi gian Port noái tieáp thu ôû cheá ñoä 0. Moät öùng duïng cuûa cheá ñoä thanh ghi dòch laø môû roäng khaû naêng xuaát cuûa 8051/8031. IC thanh ghi dòch noái tieáp ra song song coù theå ñöôïc noái vaøo caùc ñöôøng TxD vaø RxD cuûa 8051/8031 ñeå cung caáp theâm 8 ñöôøng ra. Coù theå noái xaâu chuoãi theâm caùc thanh ghi dòch ñeå môû roäng theâm. Clock Thanh ghi Döõ lieäu dòch TxD (P3.1) RxD (P3.0) 8051 Theâm 8 ngoõ ra Cheá ñoä thanh ghi dòch cuûa Port noái tieáp. UART 8 bit vôùi toác ñoä Baud thay ñoåi ñöôïc (cheá ñoä 1). ÔÛ cheá ñoä 1, Port noái tieáp cuûa 8051/8031 laøm vieäc nhö moät UART 8 bit vôùi toác ñoä Baud thay ñoåi ñöôïc. Moät UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter : Boä thu/phaùt baát ñoàng boä vaïn naêng) laø moät duïng cuï thu vaø phaùt döõ lieäu noái tieáp vôùi moãi kyù töï döõ lieäu ñi tröôùc laø bit Start ôû möùc thaáp vaø theo sau laø bit stop ôû möùc cao. Ñoâi khi xen theâm bit kieåm tra chaün leû giöõa bit döõ lieäu cuoái cuøng vaø bit stop. Hoaït ñoäng chuû yeáu cuûa UART laø chuyeån ñoåi song song sang noái tieáp vôùi döõ lieäu xuaát vaø chuyeån ñoåi noái tieáp sang song song vôùi döõ lieäu nhaäp. ÔÛ cheá ñoä 1, 10 bit ñöôïc phaùt treân TxD hoaëc thu treân RxD. Nhöõng bit ñoù laø : 1 bit Start (luoân luoân laø 0), 8 bit döõ lieäu (LSB ñaàu tieân) vaø 1 bit stop (luoân luoân laø 1). Vôùi hoaït ñoäng thu, bit stop ñöôïc ñöa vaøo RB8 trong SCON. Trong 8051/8031 cheá doä Baud ñöôïc ñaët baèng toác ñoä baùo traøn cuûa Timer 1. Taïo xung nhòp vaø ñoàng boä hoùa caùc thanh ghi dòch cuûa Port noái tieáp trong caùc cheá ñoä 1, 2 vaø 3 ñöôïc thieát laäp baèng boä ñeám 4 bit chia cho 16, ngoõ ra laø xung nhòp toác ñoä Baud. Ngoõ vaøo cuûa boä ñeám naøy ñöôïc choïn qua phaàn meàm Xung nhòp toác ñoä Baud Thanh ghi dòch Port noái tieáp ¸ 12 16 ´ toác ñoä Baud Taïo xung nhòp Port noái tieáp. Truyeàn döõ lieäu (phaùt) ñöôïc khôûi ñoäng baèng caùch ghi vaøo SBUF, nhöng vaãn chöa thaät söï baét ñaàu chaïy cho ñeán khi söï thay theá keá tieáp cuûa boä ñeám chia cho 16 cung caáp toác ñoä Baud coång noái tieáp. Döõ lieäu ñöôïc dòch ra ngoaøi treân ñöôøng TxD baét ñaàu baèng bit Start, theo sau laø 8 bit döõ lieäu vaø sau cuøng laø bit stop. Ñoä roäng (theo thôøi gian cuûa moãi bit) laø nghòch ñaûo cuûa toác ñoä Baud ñöôïc laäp trình trong Timer. Côø ngaét phaùt (TI) ñöôïc ñaët leân 1 khi xuaát hieän bit stop treân TxD. bit Start bit stop D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 TxD 1 toác ñoä Baud TI (SCON.1) Ngaét phaùt (chuaån bò cho döõ lieäu) Ñaët côø TI Port noái tieáp. Vieäc thu döõ lieäu ñöôïc khôûi ñoäng baèng moät chuyeån traïng thaùi töø 1 xuoáng 0 treân RxD. Boä ñeám 16 töùc thôøi ñöôïc xoùa ñeå ñoàng boä soá ñeám vôùi luoàng bit ñeán. Luoàng bit ñeán ñöôïc laáy maãu giöõa 16 laàn ñeám. Boä thu seõ phaùt hieän ñöôïc bit Start sai baèng caùch yeâu caàu traïng thaùi 0 (bit Start) ôû laàn ñeám thöù 8 sau khi coù chuyeån traïng thaùi töø 1 xuoáng 0 ñaàu tieân . Neáu ñieàu naøy khoâng xaûy ra, ngöôøi ta giaû söû laø boä thu ñöôïc kích bôûi nhieãu chöù khoâng phaûi do moät kyù töï hôïp leä. Boä thu ñöôïc Reset vaø quay veà traïng thaùi nghæ (idle), tìm kieám (ñôïi) chuyeån traïng thaùi töø 1 xuoáng 0 keá . Giaû söû ñaõ phaùt hieän ñöôïc bit Start hôïp leä, thì tieáp tuïc thu kyù töï. Bit Start ñöôïc boû qua vaø 8 bit döõ lieäu ñöôïc ñöa vaøo thanh ghi dòch coång noái tieáp theo xung nhòp . Khi ñaõ coù ñöôïc taát caû 8 bit, ñieàu sau ñaây xaûy ra : 1. Bit thöù 9 (stop bit) ñöôïc choát vaøo RB8 trong SCON. 2. SBUF ñöôïc naïp vôùi 8 bit döõ lieäu. 3. Côø ngaét boä thu (RI) ñöôïc ñaët leân 1. Tuy nhieân, nhöõng ñieàu naøy chæ xaûy ra neáu ñaõ coù nhöõng ñieàu kieän sau : 1. RI = 0 2. SM2 = 1 vaø bit stop thu ñöôïc laø 1, hoaëc SM2 = 0. Ñoøi hoûi RI = 0 ñeå baûo ñaûm laø phaàn meàm ñaõ ñoïc kyù töï tröôùc (vaø RI ñöôïc xoùa) . Ñieàu kieän thöù hai hôi phöùc taïp nhöng chæ aùp duïng trong cheá ñoä truyeàn thoâng ña xöû lyù . Ñieàu ñoù haøm yù laø “khoâng ñaët RI leân moät trong cheá ñoä truyeàn thoâng ña xöû lyù khi bit döõ lieäu thöù 9 laø 0) . UART 9 bit vôùi toác ñoä Baud coá ñònh (cheá ñoä 2) Khi SM1 = 1 vaø SM0 = 0, coång noái tieáp laøm vieäc ôû cheá ñoä 2, nhö moät UART 9 bit coù toác ñoä Baud coá ñònh . 11 bit seõ ñöôïc phaùt hoaëc thu : 1 bit Start, 8 bit döõ lieäu, bit döõ lieäu thöù 9 coù theå laäp trình ñöôïc vaø 1 bit stop . Khi phaùt, bit thöù 9 laø baát cöù gì ñaõ ñöôïc ñöa vaøo TB8 trong SCON (coù theå laø bit parity) . Khi thu, bit thöù 9 thu ñöôïc seõ ôû trong RB8 . Toác ñoä Baud ôû cheá ñoä 2 laø 1/32 hoaëc 1/16 taàn soá dao ñoäng treân chip . UART 9 bit vôùi toác ñoä Baud thay ñoåi ñöôïc. Cheá ñoä naøy gioáng nhö cheá ñoä 2, ngoaïi tröø toác ñoä Baud coù theå laäp trình ñöôïc vaø ñöôïc cung caáp bôûi Timer . Thaät ra, caùc cheá ñoä 1,2 vaø 3 raát gioáng nhau . Caùc khaùc bieät laø ôû toác ñoä Baud (coù ñònh trong cheá ñoä 2, thay ñoåi trong caùc cheá ñoä 1 vaø 3) vaø ôû soá bit döõ lieäu (8 trong cheá ñoä 1, 9 trong caùc cheá ñoä 2 vaø 3). Khôûi ñoäng vaø truy xuaát caùc thanh ghi Port noái tieáp Thanh ghi cho pheùp thu Bit cho pheùp boä thu (REN = Receiver Enable) trong SCON phaûi ñöôïc ñaët leân 1 baèng phaàn meàm ñeå cho pheùp thu caùc kyù töï. Thoâng thöôøng, phaûi thöïc hieän vieäc naøy ôû ñaàu chöông trình khi khôûi ñoäng coång noái tieáp, Timer, ... Coù theå thöïc hieän vieäc naøy theo hai caùch. Leänh SETB REN seõ ñaët REN leân 1, hoaëc leänh MOV SCON, #xxx1xxxxB seõ ñaët REN leân 1 vaø ñaët hoaëc xoùa caùc bit khaùc trong SCON khi caàn (Caùc x phaûi laø 0 hoaëc 1 ñeå ñaët cheá ñoä laøm vieäc). Bit döõ lieäu thöù 9: Bit döõ lieäu thöù 9 caàn phaùt trong caùc cheá ñoä 2 vaø 3 phaûi ñöôïc naïp vaøo trong TB8 baèng phaàn meàm. Bit döõ lieäu thöù 9 thu ñöôïc ñaët ôû RB8 . Phaàn meàm coù theå caàn hoaëc khoâng caàn bit döõ lieäu thöù 9, phuï thuoäc vaøo ñaëc tính kyõ thuaät cuûa thieát bò noái tieáp söû duïng . (Bit döõ lieäu thöù 9 cuõng ñoùng moät vai troø quan troïng trong truyeàn thoâng ña xöû lyù) . Theâm 1 bit parity Thöôøng söû duïng bit döõ lieäu thöù 9 ñeå theâm parity vaøo kyù töï . Nhö ñaõ xeùt ôû caùc chöông tröôùc, bit Parity trong töø traïng thaùi chöông trình (PSW) ñöôïc ñaët leân 1 hoaëc bò xoùa moãi chu kyø maùy ñeå thieát laäp kieåm tra chaün vôùi 8 bit trong thanh ghi tích luõy . Ví duï, neáu truyeàn thoâng caàn 8 bit döõ lieäu coäng theâm kieåm tra chaün, coù theå söû duïng caùc leänh sau ñeå phaùt 8 bit trong thanh ghi tích luõy vôùi kieåm tra chaün theâm vaøo bit thöù 9 : MOV C, P ; Ñaët bit parity chaün vaøo TB8 MOV TB8, C ; noù trôû thaønh bit döõ lieäu thöù 9 MOV SBUF, A ; Chuyeån 8 bit töø ACC vaøo SBUF. Neáu caàn parity leû thì söûa caùc leänh laïi nhö sau : MOV C, P ; Ñaët bit parity chaün vaøo côø C CPL C ; Ñoåi sang parity leû MOV TB8, C MOV SBUF, A Dó nhieân, vieäc söû duïng parity khoâng bò giôùi haïn ôû caùc cheá ñoä 2 vaø 3 . ÔÛ cheá ñoä 1, 8 bit döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi coù theå bao goàm 7 bit döõ lieäu coäng theâm bit parity. Ñeå truyeàn maõ ASCII 7 bit vôùi parity chaün ôû bit 8, coù theå söû duïng caùc leänh sau CLR ACC.7 ; baûo ñaûm MSB ñöôïc xoùa MOV C, P ; parity chaün ôû trong MOV ACC.7, C ; Ñaët parity chaün vaøo MSB MOV SBUF, A ; Gôûi kyù töï ñi: 7 bit döõ lieäu coäng parity chaün. Caùc côø ngaét Hai côø ngaét thu vaø phaùt (RI vaø TI) trong SCON ñoùng moät vai troø quan troïng trong truyeàn thoâng noái tieáp duøng 8051/8031 . Caû hai bit ñöôïc ñaët leân 1 baèng phaàn cöùng, nhöng phaûi ñöôïc xoùa baèng phaàn meàm .Ví duï, thöôøng RI ñöôïc ñaët leân 1 khi keát thuùc vieäc thu kyù töï vaø baùo “boä ñeäm thu traøn”. Ñieàu kieän naøy coù theå ñöôïc kieåm tra trong phaàn meàm hoaëc coù theå ñöôïc laäp trình ñeå gaây ra moät ngaét . Neáu phaàn meàm muoán nhaäp moät kyù töï töø thieát bò ñöôïc noái vaøo coång noái tieáp (coù theå laø thieát bò ñaàu cuoái hieån thò video), noù phaûi ñôïi cho ñeán khi RI ñöôïc ñaët leân 1, roài xoùa RI vaø ñoïc kyù töï töø SBUF. Chöông trình nhö sau : WAIT : JNB RI, WAIT ; Kieåm tra RI cho ñeán khi noù = 1 CLR RI ; Xoùa RI MOV A, SBUF ; Ñoïc kyù töï TI ñöôïc ñaët leân 1 ôû cuoái luùc phaùt kyù töï vaø baùo “ boä ñeäm phaùt troáng”. Neáu phaàn meàm muoán göûi moät kyù töï ñeán moät thieát bò ñöôïc noái vaøo coång noái tieáp, tröôùc heát noù phaûi kieåm tra xem coång noái tieáp saün saøng chöa. Noùi caùch khaùc, neáu kyù töï tröôùc ñaõ ñöôïc gôûi ñi, ñôïi cho ñeán khi vieäc truyeàn döõ lieäu hoaøn taát tröôùc khi göûi kyù töï keá. Caùc leänh sau seõ truyeàn kyù töï trong thanh ghi tích luõy: WAIT : JNB TI, WAIT ; Kieåm tra TI cho ñeán khi noù baèng 1 CLR TI ; Xoùa TI MOV SBUF, A ; Gôûi kyù töï ñi. Caùc ñoaïn chöông trình treân laø moät phaàn cuûa caùc haøm nhaäp vaø xuaát kyù töï chuaån. Toác ñoä Baud Port noái tieáp Nhö ñaõ noùi, toác ñoä Baud coá ñònh ôû caùc cheá ñoä 0 vaø 2. Trong cheá ñoä 0, noù luoân luoân laø taàn soá dao ñoäng treân chip ñöôïc chia cho 12. Thoâng thöôøng, thaïch anh aán ñònh taàn soá dao ñoäng treân chip cuûa 8051/8031, nhöng cuõng coù theå söû duïng nguoàn xung nhòp khaùc. Giaû söû vôùi taàn soá dao ñoäng danh ñònh laø 12 MHz, thì toác ñoä Baud cheá ñoä 0 laø 1 MHz. ¸ 12 xung nhòp toác ñoä Baud dao ñoäng treân chip a) cheá ñoä 0 ¸ 32 xung nhòp toác ñoä Baud dao ñoäng treân chip c) caùc cheá ñoä 1 vaø 3. ¸ 16 SMOD = 0 SMOD = 1 ¸ 64 xung nhòp toác ñoä Baud dao ñoäng treân chip b) cheá ñoä 2 ¸ 32 SMOD = 0 SMOD = 1 Caùc nguoàn taïo xung nhòp cho Port noái tieáp. Maëc nhieân sau khi Reset heä thoáng, toác ñoä Baud cheá ñoä 2 laø taàn soá boä dao ñoäng chia cho 64 . Toác ñoä Baud cuõng bò aûnh höôûng bôûi moät bit trong thanh ghi ñieàu khieån nguoàn cung caáp (PCON). Bit 7 cuûa PCON laø bit SMOD. Ñaët bit SMOD leân 1 laøm taêng gaáp ñoâi toác ñoä Baud trong caùc cheá ñoä 1, 2 vaø 3. Trong cheá ñoä 2, toác ñoä Baud coù theå bò gaáp ñoâi töø giaù trò maëc nhieân cuûa 1/64 taàn soá dao ñoäng (SMOD = 0) ñeán 1/32 taàn soá dao ñoäng (SMOD = 1). Vì PCON khoâng ñöôïc ñònh ñòa chæ theo bit, neân ñeå ñaët bit SMOD leân 1 caàn phaûi theo caùc leänh sau : MOV A, PCON ; Laáy giaù trò hieän thôøi cuûa PCON SETB ACC.7 ; Ñaët bit 7 (SMOD) leân 1 MOV PCON, A ; Ghi giaù trò ngöôïc veà PCON. Caùc toác ñoä Baud trong caùc cheá ñoä 1 vaø 3 ñöôïc xaùc ñònh baèng toác ñoä traøn cuûa Timer 1. Vì Timer hoaït ñoäng ôû taàn soá töông ñoái cao, traøn Timer ñöôïc chia theâm cho 32 (16 neáu SMOD = 1) tröôùc khi cung caáp xung nhòp toác ñoä Baud cho Port noái tieáp. Söû duïng Timer 1 laøm xung nhòp toác ñoä Baud Xeùt 8051, caùch thoâng duïng ñeå taïo toác ñoä Baud laø khôûi ñoäng TMOD cho cheá ñoä 8 bit töï ñoäng naïp laïi (cheá ñoä 2) vaø ñaët giaù trò naïp laïi ñuùng vaøo TH1 ñeå cho toác ñoä traøn ñuùng vôùi toác ñoä Baud. TMOD ñöôïc khôûi ñoäng nhö sau : MOV TMOD, #0010xxxxB Caùc x laø caùc bit 1 hoaëc 0 caàn cho Timer. Cuõng coù theå ñaït ñöôïc caùc toác ñoä Baud thaáp baèng caùch söû duïng Timer cheá ñoä 1 vôùi TMOD = 0001xxxxB. Tuy nhieân, toán theâm phaàn meàm vì caùc thanh ghi TH1/TL1 phaûi ñöôïc khôûi ñoäng laïi sau moãi laàn traøn. Vieäc naøy seõ ñöôïc thöïc hieän trong chöông trình phuïc vuï ngaét. Moät choïn löïa khaùc laø caáp xung nhòp cho Timer 1 töø ngoaøi duøng T1(P3.5). Vaø luoân luoân toác ñoä Baud laø toác ñoä traøn cuûa Timer 1 ñöôïc chia cho 32 (hoaëc cho 16, neáu SMOD = 1). Coâng thöùc toång quaùt ñeå xaùc ñònh toác ñoä Baud trong caùc cheá ñoä 1 vaø 3 laø : Toác ñoä Baud = Toác ñoä traøn cuûa Timer 1 ¸ 32. Ví duï, muoán laøm vieäc vôùi toác ñoä Baud laø 1200 Baud, thì toác ñoä traøn cuûa Timer 1 phaûi laø : 1200 ´ 32 = 38.4 KHz. Neáu duøng thaïch anh 12 MHz, Timer 1 ñöôïc caáp xung nhòp 1 MHz hay 1000 KHz. Vì toác ñoä traøn cuûa Timer 1 laø 38.4 KHz vaø Timer ñöôïc caáp xung hòp 1000 KHz, thì caàn traøn sau 1000 ¸ 38.4 = 26.04 xung nhòp (laøm troøn laø 26). Vì Timer ñeám leân vaø traøn xaûy ra khi coù söï thay ñoåi töø FFH xuoáng 00H ôû soá ñeám. Nhö vaäy giaù trò ñuùng caàn naïp vaøo TH1 laø –26. Caùch deã nhaát ñeå ñaët giaù trò naïp laïi vaøo TH1 laø : MOV TH1, # –26 Trình hôïp dòch seõ thöïc hieän chuyeån ñoåi caàn thieát. Trong tröôøng hôïp naøy –26 ñöôïc chuyeån thaønh 0E6H. Nhö vaäy, leänh treân hoaøn toaøn gioáng vôùi leänh : MOV TH1, # 0E6H Do vieäc laøm troøn neân coù sai soá nhoû trong toác ñoä Baud. Toång quaùt thì cho pheùp dung sai 5% trong truyeàn thoâng baát ñoàng boä (Start/Stop). Coù theå coù ñöôïc toác ñoä Baud chính xaùc neáu duøng thaïch anh 11.059 MHz. Baûng sau ñaây toùm taét caùc giaù trò naïp laïi cho caùc toác ñoä Baud thoâng duïng nhaát, duøng thaïch anh 12 MHZ hoaëc 11.059 MHz : Toác ñoä Baud 9600 12.000 MHz 1 –7 (F9H) 8923 7% 2400 12.000 MHz 0 –13 (F3H) 2404 0.16% 1200 12.000 MHz 0 –26 (E6H) 1202 0.16% 19200 11.059 MHz 1 –3 (FDH) 19200 0 9600 11.059 MHz 0 –3 (FDH) 9600 0 2400 11.059 MHz 0 –12 (F4H) 2400 0 1200 11.059 MHz 0 –24 (E8H) 1200 0 Taàn soá thaïch anh SMOD Giaù trò naïp laïi vaøo TH1 Toác ñoä Baud thaät Sai soá Baûng toùm taét toác ñoä Baud. PHAÀN 2 THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG VAØ CHÖÔNG TRÌNH ÑIEÀU KHIEÅN CHÖÔNG 4 CAÙC VI MAÏCH DUØNG TRONG ÑEÀ TAØI VI MAÏCH ADC0809 Giôùi thieäu ADC0809 Khoái giao tieáp A/D coù nhieäm vuï ñoïc veà töø ngoõ Input caùc giaù trò Analog ño ñaït ñöôïc töø caùc ñoái töôïng ñieàu khieån beân ngoaøi (tín hieäu töø caûm bieán, giaù trò ñieän aùp, ...) ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh soá (Digital) ñeå ñöa vaøo caùc thanh ghi cuûa boä vi xöû lyù. ADC 0809 laø thieát bò chuyeån ñoåi Analog sang Digital 8 bit, Multiplex 8 keânh vaø töông thích vôùi boä vi xöû lyù. ADC0809 söû duïng kyõ thuaät chuyeån ñoåi A/D xaáp xæ lieân tieáp. Khaû naêng Giao tieáp deã daøng vôùi taát caû caùc boä vi xöû lyù . Hoaït ñoäng vôùi thang ño tyû leä vôùi 5VDC hoaëc ñieän aùp chuaån coù theå ñieàu chænh . Khoâng caàn chænh khoâng hay toaøn thang . Multiplex 8 keânh vôùi ñòa chæ logic . Taàm ñieän aùp vaøo 0-5V vôùi nguoàn cung caáp ñôn 5V. Ngoõ ra phuø hôïp vôùi möùc ñieän aùp TTL . Sai soá khoâng ñieàu chænh ñöôïc toång coäng : ± 1 LSB Ñoä phaân giaûi : 8 bit. Nguoàn cung caáp ñôn : 5VDC. Coâng suaát thaáp : 15mW. Thôøi gian chuyeån ñoåi : 100ms Ñaëc tính kyõ thuaät Kyù hieäu Thoâng soá Ñieàu kieän Toái thieåu Ñieån hình Toái ña Ñôn vò VREF+ Ñieän aùp cao nhaát cuûa thang ño VCC VCC+0.1 V VREF- Ñieän aùp thaáp nhaát cuûa thang ño -0.1 0 V IIN Doøng vaøo fCLK=640KHz -2 ±0.5 2 mA VIN(1) Ñieän aùp vaøo logic 1 VCC -1.5 V VIN(0) Ñieän aùp vaøo logic 0 1.5 V VOUT(1) Ñieän aùp ra logic 1 IOUT=-360uA VCC -0.4 V VOUT(0) Ñieän aùp ra logic 0 IOUT= 1.6mA 0.45 V fCLK Taàn soá xung clock 10 640 1280 KHz tEOC Thôøi gian delay EOC (Xem giaûn ñoà xung) 0 8 +2ms Chu kyø clock tC Thôøi gian bieán ñoåi FCLK=640KHz 90 100 116 ms tWS Ñoä roäng xung Start toái thieåu (Xem giaûn ñoà thôøi gian) 100 200 Ns tALE Ñoä roäng xung ALE toái thieåu (Xem giaûn ñoà thôøi gian) 100 200 ns Moâ taû chöùc naêng Maïch choïn keânh (Multiplexer) . Moãi keânh ngoõ vaøo rieâng bieät ñöôïc choïn baèng caùch giaûi maõ ñòa chæ theo baûng sau: Keânh Analog ñöôïc choïn Ñòa chæ A2 A1 A0 IN0 0 0 0 IN1 0 0 1 … … … … IN7 1 1 1 Ñòa chæ ñöôïc choát vaøo boä giaûi maõ beân trong taïi caïnh leân cuûa xung choát ñòa chæ . Ñaëc tính chuyeån ñoåi Thanh ghi xaáp xæ lieân tieáp cuûa boä bieán ñoåi A/D ñöôïc Reset taïi caïnh leân cuûa xung Start (baét ñaàu chuyeån ñoåi). Söï chuyeån ñoåi ñöôïc baét ñaàu taïi caïnh xuoáng cuûa xung Start. Quaù trình chuyeån ñoåi seõ bò ngaét neáu nhaän moät xung Start môùi. Söï chuyeån ñoåi lieân tieáp coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng caùch noái ngoõ ra EOC (End Of Convert – Keát thuùc chuyeån ñoåi) vaøo ngoõ Start. Neáu söû duïng cheá ñoä naøy, moät xung Start beân ngoaøi phaûi ñöôïc cung caáp sau khi baät nguoàn . Xung EOC seõ xuoáng möùc thaáp sau caïnh leân cuûa xung Start töø 0 ñeán 8 xung clock vaø leân möùc cao khi vieäc chuyeån ñoåi ñaõ xong. Maïch taïo dao ñoäng cho ADC0809 Bieát taàn soá xung clock cuûa ADC0809 naèm trong khoaûng töø 10KHz ñeán 1280 KHz, neân taàn soá xung clock trong maïch ñöôïc laáy töø taàn soá dao ñoäng chuaån cuûa thaïch anh, ñöa qua IC ñeám 74393 vôùi coâng duïng laø IC chia taàn soá. Caùc ngoõ ra QA, QB, QC, QD laàn löôït chia taàn soá xung clock vaøo vôùi 2, 4, 8, 16. Vaäy taàn soá ra 74393 (vaøo xung clock ADC 0809) laø: VI MAÏCH DAC0808 Giôùi thieäu DAC0808 Khoái D/A giao tieáp vôùi vi xöû lyù coù nhieäm vuï chuyeån ñoåi caùc giaù trò Digital trong caùc thanh ghi cuûa vi xöû lyù thaønh caùc giaù trò Analog vaø xuaát ra caùc ñoái töôïng ñieàu khieån beân ngoaøi. Hoï DAC0808 (DAC0808/ DAC0807/ DAC0806) laø boä bieán ñoåi Digital sang Analog 8 bit, coù thôøi gian xöû lyù doøng ra toaøn thang laø 150ns, coâng thöùc tieâu thuï chæ 33mW vôùi nguoàn ±5V. Hoï DAC0808 giao tieáp tröïc tieáp vôùi caùc möùc logic thoâng duïng nhö TTL, DTL hoaëc CMOS. Khaû naêng Ñoä chính xaùc töông ñoái :±0.19% (8 bit) vôùi DAC0808 Ñoä chính xaùc 6-bit vaø 7-bit vôùi DAC0806 vaø DAC0807 Thôøi gian xöû lyù nhanh : 150 ns Ngoõ vaøo Digital khoâng ñaûo, töông thích TTL vaø CMOS Toác ñoä queùt cao : 8 mA/ms Taàm ñieän aùp cung caáp : ± 4.5V ñeán ± 18V Coâng suaát tieâu thuï thaáp : 33 mW vôùi nguoàn ± 5V Trò soá toái ña Nguoàn cung caáp : VCC = + 18 VDC , VEE = - 18 VDC Ñieän aùp ngoõ vaøo Digital (V5 -V12) : -10VDC ñeán +18VDC Ñieän aùp ngoõ ra ñöôïc duøng (V0) : -11 VDC ñeán +18 VDC Doøng chuaån (I14): 5 mA Ñieän aùp vaøo chuaån (V14,V15) : VCC,VEE Hoaït ñoäng cô baûn Doøng ñieän chuaån ñöôïc taïo ra baèng moät trong 2 caùch : chuaån döông hoaëc chuaån aâm. Doøng ñieän vaøo chuaån I14, phaûi luoân luoân chaïy vaøo chaân 14, baát chaáp caùch boá trí hoaëc cöïc tính nguoàn aùp chuaån. Caùch keát noái vôùi aùp döông nhö treân hình a. Vôùi tín hieäu chuaån löôõng cöïc, R15 coù theå ñöôïc noái vôùi nguoàn aâm. Trò soá cuûa tuï buø phaûi taêng khi R14 taêng ñeå duy trì leà pha thích hôïp. Ví duï vôùi R15 laø 1,25 vaø 5K thì trò toái thieåu cuûa tuï laø 15,37 vaø 75pF. Tuï coù theå noái ñeán VEE hoaëc ñaát . AÙp chuaån aâm coù theå ñöôïc söû duïng neáu R14 ñöôïc noái ñaát vaø chuaån ñöôïc noái ñeán R15 nhö hình b . Phöông phaùp naøy coù thuaän lôïi chính laø toång trôû vaøo cao (taïi chaân 15). DAC0808 laø boä bieán ñoåi D/A taïo ra doøng ñieän coù trò soá tuøy theo giaù trò Digital vaø doøng ñieän chuaån ngoõ vaøo. Doøng ñieän chuaån coù theå coù trò soá coá ñònh hoaëc thay ñoåi töø gaàn 0 ñeán 4 mA. Doøng ngoõ ra toaøn thang (IFS – Full Scale) laø moät haøm tuyeán tính cuûa doøng chuaån vaø cho bôûi IFS= IREF vôùi IREF= I14= VREF IOUT = IREF x G iaù trò Digital ngoõ vaøo Doøng ñieän ra: R15 (thoâng thöôøng baèng R14) ñöôïc söû duïng ñeå loaïi boû sai soá doøng phaân cöïc. R15 coù theå boû ñi, khi ñoù chæ taêng sai soá moät ít . Khi duøng ñieän aùp chuaån DC thì neân söû duïng tuï bypasss xuoáng ñaát . LED 7 ÑOAÏN Led 7 ñoaïn duøng ñeå hieån thò döõ lieäu, trong ñeà taøi ta söû duïng loaïi Anode chung, phaàn töû goàm 3 led . 2 led hieån thò soá chaün vaø 1 led hieån thò soá leû . 1 dp hieån thò daáu chaám thaäp phaân . Caû 3 led ñöôïc keát noái theo sô ñoà Anode chung . Maõ xuaát led Hieån thò Maõ hex 0 02h 1 9Eh 2 24h 3 0Ch 4 98h 5 48h 6 60h 7 1Eh 8 00h 9 08h Sô ñoà chaân BOÄ GIAÛI MAÕ 74LS138 74LS138 laø IC giaûi maõ ñöôïc duøng ñeå chuyeån ñoåi töø 3 ñöôøng tín hieäu sang 8 ñöôøng tín hieäu Digital (23 = 8 ) . Caùc ngoõ ra tích cöïc ôû möùc thaáp, caùc ñaàu vaøo cho pheùp laø G1, G2A, G2B, 3 ñöôøng ñòa chæ ñaàu vaøo laø A, B, C . Baûng söï thaät cuûa IC 74LS138 : G1 C B A /Y7 /Y6 /Y5 /Y4 /Y3 /Y2 /Y1 /Y0 0 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 : Traïng thaùi möùc cao ( High) . 0 : Traïng thaùi möùc thaáp ( Low) . X : Traïng thaùi tuøy ñònh Sô ñoà chaân cuûa IC 74LS138 VI MAÏCH CAÛM BIEÁN NHIEÄT LM 335 Giôùi thieäu LM 335 thuoäc hoï caûm bieán nhieät : LM – 135, LM – 235, LM – 335, coù ñoä chính xaùc cao ÖÙng duïng trong taàm nhieät -40oC ÷ 100oC, vôùi ngoõ ra coù trôû khaùng thaáp neân deã daøng giao tieáp vôùi caùc thieát bò kyõ thuaät soá . Caùc thoâng soá cô baûn Trôû khaùng ñoäng < 1Ω Doøng laøm vieäc 400 nA ÷ 5 mA, coâng suaát tieâu taùn thaáp . Doøng ngöôïc 15 mA . Taàm nhieät ñoä lieân tuïc : -40oC ÷ 100oC . Taàm nhieät ñoä giôùi haïn : -55oC ÷ 150oC . Xaùc ñònh tröïc tieáp theo thang ñoä Kelvin . Ngoõ ra tuyeán tính . Ñoä bieán thieân ñieän aùp theo nhieät ñoä 10 mV /1oC . IC CHOÁT 74HC573 IC choát 74HC573 goàm 8 boä choát ngoõ ra 3 traïng thaùi .Khi chaân C ôû möùc thaáp thì ñöôïc xuaát, neáu chaân C ôû möùc cao thì ñòa chæ ñöôïc choát . Trong öùng duïng naøy chaân C ñöôïc noái vôùi chaân ALE cuûa 89C51, coøn chaân OC ñöôïc noái vôùi mass . Sô ñoà chaân cuûa 74HC573 Baûng söï thaät OC C Data Output 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 X Q0 1 X X Z CAÙC IC OÅN AÙP : 7805, 7812, 7912 Ñaây laø caùc IC oån aùp duøng cho caùc boä nguoàn oån aùp coù coâng suaát thaáp . Caùc ñaëc tính chung Doøng cung caáp döôùi 1A . Hoaït ñoäng ñoäc laäp khoâng phuï thuoäc beân ngoaøi . Baûo veä nhieät quaù taûi beân trong . Töï ñoäng ngaén maïch khi quaù doøng . Ñoä gia giaûm aùp ñaàu ra trong khoaûng (2 ÷ 4)% . Taàm nhieät hoaït ñoäng (-55 ÷ 150)oC . IC 7805 Doøng laøm vieäc 50 mA ≤ Io ≤ 1A . Doøng xuaát Po ≤ 15W . Ñieän aùp ñaàu vaøo 7 VDC ≤ Vin ≤ 20 VDC . Ñieän aùp ñaàu ra 4,8 VDC ≤ Vout ≤ 5,2 VDC IC 7812 Doøng laøm vieäc 50 mA ≤ Io ≤ 1A. Doøng xuaát Po ≤ 15W . Ñieän aùp ñaàu vaøo 14,5 VDC ≤ Vin ≤ 27 VDC . Ñieän aùp ñaàu ra 11,4 VDC ≤ Vout ≤ 12,2 VDC . IC 7912 Doøng laøm vieäc 1 mA ≤ Io ≤ 100mA. Ñieän aùp ñaàu vaøo -30 VDC ≤ Vin ≤ -14,5 VDC . Ñieän aùp ñaàu ra -12,5VDC ≤ Vout ≤ -11,5VDC . TL431 Ñaây laø IC oån aùp chaát löôïng cao, coù theå chænh ñeå löïa choïn ñieän aùp thích hôïp vôùi taàm doøng ñieän khoáng cheá trong khoaûng 1mA ÷ 125mA . Chaân Adj : chaân chænh ñònh . A : cöïc Anode . C : cöïc Cathode . OPAMP TL082 OpAmp TL082 laø moät maïch khueách ñaïi thuaät toaùn chính xaùc theo tieâu chuaån coâng nghieäp, ñöôïc ñaëc tröng vôùi ñieän aùp Offset cöïc kyø nhoû, doøng vaøo khoâng ñaùng keå (ñieän trôû ñaàu vaøo Rin cao ). Vì TL082 coù maïch phaàn buø taàn soá beân trong vaø trong nhieàu tröôøng hôïp coù theå thay theá tröïc tieáp cho caùc khueách ñaïi thuaät toaùn khaùc . TL 082 laø moät maïch tích hôïp bao goàm 2 OpAmp thaønh phaàn vôùi ñaëc ñieåm laø loaïi OpAmp Bifet, ñöôïc cheá taïo treân cô sôû 2 coâng ngheä löôõng cöïc Bipolar vaø Jfet, noù duøng Fet ôû ngoõ vaøo ñeå naâng toång trôû vaøo leân raát cao vaø duøng Bjt ôû ngoõ ra ñeå khueách ñaïi . Vì Fet laø linh kieän hoaït ñoäng baèng aùp neân doøng phaân cöïc vaø doøng Offset raát nhoû, veà cô baûn thì coù theå boû qua . Ñaëc tính Coâng tieâu taùn thaáp . Doøng phaân cöïc vaøo, Offset thaáp < 20mAðkhoâng caàn chænh Offset ngoaøi . Baûo veä ngaén maïch ngoõ ra . Taàm ñieän aùp vi sai vaø roäng . Toång trôû vaøo cao . Coù boå chính taàn soá beân trong . Laøm vieäc khoâng bò Latch –up . Caùc thoâng soá kyõ thuaät Daûi ñieän aùp nguoàn Vcc : ± 3V ÷18V. Ñieän aùp baûo hoøa Vbh : ±13V . Ñieän aùp Offset Vos(max) : 75µV . Ñoøng ñieän tónh ñaàu vaøo IB =2pA . Toác ñoä taêng ñieän aùp 0,3V /1µs . Doøng ñieän phaân cöïc ñaàu vaøo ±2,2 nA . Ñieän trôû ñaàu vaøo Rin = 60MΩ . Thôøi gian ñaùp öùng 0,17µs /V . Sô ñoà chaân cuûa IC TL082 IC 74LS393 Ñaây laø vi maïch soá duøng trong caùc maïch ñeám . Ta söû duïng trong maïch nhö moät IC chia taàn soá, ñeå chia taàn soá 12MHz töø boä dao ñoäng thaïch anh thaønh xung 691KHz caáp cho chaân clock cuûa IC ADC – 0809 . Baûng söï thaät cuûa IC 74393 Counter OD OC OB OA 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 7 0 1 1 1 8 0 0 0 0 9 1 0 0 1 10 1 0 1 0 11 1 0 1 1 12 1 1 0 0 13 1 1 0 1 14 1 1 1 0 15 1 1 1 1 Sô ñoà chaân cuûa IC 74393 IC MAX – 232 Truyeàn thoâng cuõng laø moät thaønh phaàn quan troïng caáu thaønh neân heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng . Khi ñoái töôïng ñieàu khieån vaø vi xöû lyù ñaët caùch xa nhau (thöôøng laø vaøi meùt trong caùc öùng duïng thoâng thöôøng, cho ñeán vaøi chuïc kilomet trong coâng nghieäp ) thì caàn phaûi xeùt ñöôøng truyeàn vaø nghi thöùc truyeàn . Tuøy theo ñieàu kieän thöïc teá maø ngöôøi ta coù theå choïn ñöôøng truyeàn laø daây xoaén ñoâi hay caùp ñoàng truïc, truyeàn song song hay noái tieáp theo chuaån RS -232, RS – 485, hay X25, … Trong ñeà taøi naøy ta chæ xeùt caùch thöùc truyeàn noái tieáp theo chuaån RS -232 . Chuaån RS – 232C : Trong kyõ thuaät truyeàn döõ lieäu giöõa caùc heä thoáng vôùi nhau, ngöôøi ta coù theå phaân loaïi 2 caùch truyeàn : song song hay noái tieáp . Nhöng do caùch truyeàn song song raát deã bò nhieãu taùc ñoäng neân ta khoâng theå truyeàn ñi xa ñöôïc, do ñoù cuõng ít ñöôïc söû duïng . Truyeàn noái tieáp cuõng coù 2 loaïi : ñoàng boä hay khoâng ñoàng boä. Trong caùch truyeàn ñoàng boä cuõng keøm theo kyù töï ñoàng boä laø Syn . Phöông thöùc naøy cho toác ñoä truyeàn khaù cao nhöng do maïch xöû lyù truyeàn vaø nhaän (bao goàm maïch theâm kyù töï ñoàng boä, phaùt hieän vaø baùo sai, …) khaù phöùc taïp neân chæ duøng trong caùc öùng duïng coù ñoøi hoûi cao veà toác ñoä truyeàn . Coøn trong caùc öùng duïng thoâng thöôøng, nhaát laø caùc öùng duïng trong ñieàu khieån töï ñoäng thì khoâng coù yeâu caàu veà toác toä, maø yeâu caàu veà ñoä tin caäy vaø maïch thöïc hieän phaûi ñôn giaûn, reû tieàn. Chuaån RS - 232 laø moät trong nhöõng phöông thöùc truyeàn noái tieáp khoâng ñoàng boä . Theo tieâu chuaån naøy thì vieäc truyeàn thoâng ñöôïc thöïc hieän ngay taïi choã baèng caùch truyeàn hoaëc nhaän moät chuoãi xung ñieän aùp lieân tuïc töông öùng vôùi caùc bit . Döõ lieäu ôû möùc TTL ñöôïc bieán ñoåi sang caùc möùc ñieän aùp nhö sau : Möùc 1 : -3V ÷ -15V ( tieâu chuaån laø -12V) . Möùc 0 : +3V÷ +15V (tieâu chuaån laø +12V). Ta thaáy raèng vieäc truyeàn vaø nhaän caùc möùc ñieän aùp nhö vaäy ñöôïc thöïc hieän raát ñôn giaûn . Chính vì vaäy maø chuaån RS – 232C ñaõ trôû thaønh giao dieän phoå bieán vaø roäng raõi nhaát, ñöôïc trang bò haàu heát treân caùc maùy tính nhö laø moät trong nhöõng thaønh phaàn caáu thaønh neân heä thoáng . Trong giao thöùc RS -232C, caùc tham soá truyeàn vaø nhaän ñöôïc choïn töø moät mieàn caùc giaù trò chuaån . Sau ñaây laø caùc thoâng soá phoå bieán nhaát trong caùc maùy IBM : Toác ñoä truyeàn 50, 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 . Bit döõ lieäu : 5, 6, 7 hay 8 . Bit chaün, leû hay khoâng kieåm tra chaün leû. Bit keát thuùc :1, 1,5 hay 2 Coång : COM 1, COM 2, COM 3 hay COM 4 Khoái RS-232 Khoái naøy thöïc hieän vieäc giao tieáp döõ lieäu giöõa maùy tính PC vaø vi xöû lyù söû duïng IC MAX 232 qua coång noái tieáp cuûa maùy tính treân hai ñöôøng TxD vaø RxD. Ta thaáy raèng MAX232 caàn coù 5 tuï ngoaøi ñeå bieán ñoåi ñieän aùp töø 0V ñeán 5V thaønh ñieän aùp -12V ñeán +12V phuø hôïp cho truyeàn thoâng theo chuaån RS-232. Ngoaøi ra, beân trong MAX 232 coù 4 boä khueách ñaïi ñaûo nhaèm chuyeån töø möùc logic TTL ra chuaån RS-232 vaø ngöôïc laïi. Sô ñoà sau cho thaáy caùc khoái beân trong vaø caùc linh kieän maéc beân ngoaøi cuûa MAX232 RS-232 OUTPUT Sô ñoà beân trong IC MAX-232 CHÖÔNG 5 THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG THIEÁT KEÁ KIT Muïc ñích thieát keá Kit vi ñieàu khieån ñoùng vai troø nhö boä xöû lyù trung taâm(CPU), coù theå löu tröõ chöông trình vaø giao tieáp vôùi nhieàu thieát bò ngoaïi vi. Do ñoù, chuùng ñoøi hoûi phaûi coù ROM, RAM vaø caùc Port giao tieáp. Theo thieát keá, Board maïch naøy goàm ñaày ñuû caùc chöùc naêng nhö : chip vi ñieàu khieån (89C51), ROM(2764), RAM(6264), IC giao tieáp ngoaïi vi 8255, maïch giaûi maõ ñòa chæ(74LS138), maïch RESET, maïch dao ñoäng. CPU giao tieáp vôùi ROM, RAM thoâng qua caùc ñöôøng ñòa chæ töø A0 ñeán A12. Caùc ñieän trôû thanh AR1, AR3, AR4 duøng laøm taêng heä soá fan out khi giao tieáp vôùi nhieàu thieát bò ngoaïi vi. Vì ngoõ ra cuûa Port 0 (89C51) coù daïng Open Collector, do ñoù phaûi gaén theâm ñieän trôû thanh AR2. Max232 duøng ñeå chuyeån ñoåi möùc ñieän aùp ±12V sang ±5V. Board naøy cho pheùp ngöôøi söû duïng thöïc hieän caùc thao taùc xuaát/nhaäp döõ lieäu treân ROM, RAM, truy xuaát hoaëc ñieàu khieån caùc thieát bò ngoaøi thoâng qua caùc coång giao tieáp ngoaïi vi. Thieát bò ngoaøi coù theå ñôn giaûn nhö caùc Relay, caùc ñeøn LED , hoaëc phöùc taïp hôn nhö LED 7 ñoaïn, ma traän LED, maïch bieán ñoåi D/A- A/D, hoaëc caùc maïch töï taïo,..Ngoaøi ra, Board maïch naøy coøn coù theâm chöùc naêng giao tieáp vôùi maùy tính thoâng qua coång noái tieáp COM1 hoaëc COM2 . Sô ñoà boá trí linh kieän treân Board nhö hình veõ DB9-FEMALE PORT RS232 PORTB PORTA 74LS573 MAX232 CPU AT89C52 RAM 1 – 8K RAM 2 / ROM – 8K 74138 POWER 7408 8255 7805 + 5V OUT PORTC RESET POWER LED PORT 1 Caùc coång giao tieáp PORT 1: I/O, Port 1 cuûa CPU AT89C52. PORT A: I/O , Laäp trình ñöôïc, Port A cuûa 8255, ñòa chæ 4000H. PORT B: I/O , Laäp trình ñöôïc, Port B cuûa 8255, ñòa chæ 4001H. PORT C: I/O , Laäp trình ñöôïc, Port C cuûa 8255, ñòa chæ 4002H. PORT RS232: Coång giao tieáp maùy tính theo chuaån RS232. POWER: Ngoõ caáp nguoàn vaøo, söû duïng Adapter 9V DC/AC, 500 mA. + 5V Out: Ngoõ caáp nguoàn ra +5V cho caùc Board ngoaïi vi (neáu caàn). Ñòa chæ caùc Chip RAM 1: 8K, ñòa chæ 0000H -> 1FFFH RAM 2: 8K, ñòa chæ 2000H -> 3FFFH (ñaây laø khe caém môû roäng, coù theå caém ROM, hoaëc RAM, hoaëc ñeå troáng). 8255: ñòa chæ 4000H, Port A:4000H, Port B: 4001H, Port C: 4002H, thanh ghi leänh 4003H Daây caùp noái töø PORT RS232 vaøo coång COM1 hoaëc COM2 cuûa PC laø daây MODEM, söû duïng ñaàu noái DB9 Sô ñoà nguyeân lyù KIT vi ñieàu khieån (xem trang sau) THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN KIT Maïch ñieàu khieån giao tieáp vôùi PC vaø caùc KIT thoâng qua Connector DB-9. Vieäc truyeàn/nhaän döõ lieäu dieãn ra treân 2 chaân TxD (Transmit Data) vaø RxD (Receive Data). Caùc ñöôøng tín hieäu RTS (Request To Send ), CTS (Clear To Send), DTR (Data Terminal Ready), DSR (Data Set Ready) mang tính chaát baét tay giöõa caùc thieát bò. PC giao tieáp vôùi caùc KIT nhôø vaøo vieäc ñoùng môû caùc Relay. Theo thieát keá, muoán giao tieáp vôùi KIT naøo thì ñoùng Relay töông öùng vôùi KIT ñoù, ôû ñaây söû duïng Relay loaïi 4 tieáp ñieåm, ñieän aùp 12V. Ñeå ñoùng/ngaét Relay, duøng theâm transistor, trong maïch duøng loaïi NPN- D468. Transistor daãn töông ñöông vôùi ñoùng relay, transistor baõo hoøa töông ñöông vôùi ngaét relay. Hoaït ñoäng cuûa maïch ñieàu khieån KIT Bình thöôøng 4 Relay hôû, khi coù yeâu caàu choïn KIT töø PC, chaúng haïn , choïn KIT thöù nhaát, phaàn meàm ñieàu khieån seõ thieát laäp caùc chaân ñieàu khieån D2D1D0 vôùi giaù trò 0002. Khi ñoù ngoõ ra Y0 cuûa IC 74LS138 tích cöïc möùc thaáp. Tín hieäu sau ñoù ñöôïc ñöa qua coång ñaûo ñeå transistor daãn, töông ñöông vôùi ñoùng Relay 1. Luùc naøy 4 ñöôøng truyeàn nhaän töø coång COM cuûa PC seõ thoâng vôùi 4 ñöôøng truyeàn nhaän cuûa KIT thöù 1. Do ñoù maùy tính xem nhö giao tieáp tröïc tieáp vôùi KIT1 . Töông tö, ñeå giao tieáp vôùi KIT 2, KIT 3, KIT 4, giaù trò cuûa D2D1D0 laàn löôït laø 001, 010, 011. Sô ñoà nguyeân lyù (xem trang sau ) THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN NHIEÄT ÑOÄ Sô ñoà khoái Khoái hieån thò keát quaû ño - caøi ñaët Khoái Vi Xöû Lyù CPU Khoái chuyeån ñoåi ADC Khoái Analog nhieät ñoä ( ToC ) Khoái ñieàu khieån taûi Phím caøi ñaët Taûi T0 Sensor T0 Nguyeân lyù hoaït ñoäng : Nhieät ñoä laø caùc ñaïi löôïng phi ñieän ñöôïc caùc sensor caûm nhaän vaø chuyeån ñoåi thaønh tín hieäu ñieän aùp hay doøng ñieän, goïi laø tín hieäu phaûn hoài. Khoái Analog bieán ñoåi tín hieäu phaûn hoài thaønh tín hieäu ñieän aùp coù theå söû duïng ñöôïc vaø khueách ñaïi leân tôùi bieân ñoä thích hôïp vôùi yeâu caàu ngoõ ra cuûa khoái chuyeån ñoåi ADC, tín hieäu ra khoûi sensor laø tín hieäu Analog ñieän aùp .Tín hieäu Analog ñieän aùp ñöôïc ñöa vaøo khoái chuyeån ñoåi ADC . Khoái ADC seõ chuyeån ñoåi tín hieäu Analog thaønh tín hieäu Digital töông öùng . Nhieäm vuï cuûa khoái CPU: Xuaát tín hieäu cho pheùp khoái ADC hoaït ñoäng . Nhaäp vaø xöû lyù data töø khoái ADC . Xuaát data ra khoái hieån thò . Xuaát tín hieäu ñieàu khieån taûi . Nhaän data töø baøn phím . Data sau khi ñöôïc CPU xöû lyù seõ ñöôïc xuaát ra khoái hieån thò ñeå hieån thò caùc giaù trò hieän taïi treân caûm bieán nhieät . Ñieàu khieån taûi : Khoái CPU nhaän tín hieäu Digital töø caûm bieán vaø so saùnh vôùi nhieät ñoä caøi ñaët (tuøy thuoäc vaøo phaàn meàm) maø cho pheùp ñieàu khieån taûi ON – OFF, ñoùng ngaét moû haøn baèng Relay . Sô ñoà nguyeân lyù ( xem trang sau ) Thieát keá khoái caûm bieán nhieät ñoä Choïn boä caûm bieán vaø caùc linh kieän ñi keøm Treân thò tröôøng coù raát nhieàu loaïi caûm bieán khaùc nhau, trong ñeà taøi thì nhieät ñoä caàn ño ñöôïc giôùi haïn döôùi 100oC . Ta choïn caûm bieán LM335, raát thoâng duïng vaø coù ñoä chính xaùc cao trong taàm nhieät ñoä töø 0oC ñeán 100oC . Vì nhieät ñoä treân caûm bieán LM335 tuyeán tính theo oK, ta phaûi bieán ñoåi ñeå ñieän aùp ñaàu ra tuyeán tính theo oC baèng caùch dôøi möùc ñieän aùp ( thöïc hieän baèng caùch tröø ñi 2,73V ) . Ñieän aùp ra töø boä caûm bieán LM335 ñöôïc tính theo coâng thöùc Uc/bieán =2,73 + 0,01 Td (V) Td : Nhieät ñoä treân caûm bieán . Ñieän trôû R22 duøng phaân cöïc cho LM – 335, bieán trôû (20K) duøng chænh ñieän aùp ra cho ñuùng vôùi bieåu thöùc treân . Tuï ñieän duøng ñeå giöõ oån ñònh ñieän aùp ñaàu ra . Choïn doøng max qua LM – 335 laø 1mA . Ta coù : → Choïn R22 =2,2K . Choïn ñeäm tín hieäu ñieän aùp ra treân LM -335 Tín hieäu ra cuûa caûm bieán LM – 335 raát yeáu (mA) neân ta caàn phaûi khueách ñaïi noù leân . Vieäc khueách ñaïi naøy cuøng vôùi vaán ñeà troâi nhieät cuûa linh kieän gaây ra sai soá, aûnh höôûng ñeán ñoä chính xaùc cuûa pheùp ño . Ta giaûi quyeát baèng caùch duøng taàng khueách ñaïi vaø söû duïng OpAmp coù ñoä chính xaùc cao . Ta choïn khueách ñaïi thuaät toaùn TL082 coù ñoä khueách ñaïi chính xaùc theo tieâu chuaån coâng nghieäp, ñieän aùp Offset raát nhoû vaø doøng vaøo khoâng ñaùng keå . Ñieän aùp ra cuûa LM – 335 ñöôïc ñöa qua TL082 ñeå ñeäm vaø ngaên caùch aûnh höôûng ñeán ñaàu ra caûm bieán . Thieát keá maïch taïo ñieän aùp 2,73V Taïo ra ñieän aùp chuaån 2.73V duøng ñeå dòch möùc nhieät ñoä, ñieän aùp chuaån caàn coù ñoä oån ñònh vaø chính xaùc cao, ta choïn oån aùp TL431 . TL 431 gioáng nhö moät Diode Zener nhöng ñieàu chænh ñöôïc ñieän aùp ra vôùi taàm doøng ñieän laø 1mA ÷ 125mA . Choïn doøng Cathode ICA = 20mA . Ñieän aùp chuaån taïi chaân soá 1 cuûa TL431 laø 2,5V . Vaäy ñieän trôû haïn doøng cho TL431 thoûa bieåu thöùc : → Choïn ñieän trôû laø R1= 470Ω . Ñeå taïo ñieän aùp treân chaân soá 3 laø 2,73V ta chænh bieán trôû 20KΩ Goïi ñieän aùp treân 2 ñaàu 2 – 1 cuûa bieán trôû laø U21 = 2,5 V Goïi ñieän aùp treân 2 ñaàu 3 – 1 cuûa bieán trôû laø U31 . Goïi ñieän trôû treân 2 ñaàu 2 – 1 cuûa bieán trôû laø R21. Goïi ñieän trôû treân 2 ñaàu 3 – 1 cuûa bieán trôû laø R31. Muoán U31 = 2,73 V ta chænh bieán trôû thoûa bieåu thöùc sau: è Dôøi thang nhieät ñoä vaø khueách ñaïi tín hieäu Ta dôøi nhieät ñoä töø oK sang oC vaø khueách ñaïi tín hieäu töø ñieän aùp ra treân caûm bieán nhieät ñeå thích öùng vôùi ñieän aùp ngoõ vaøo cuûa ADC vaø ñoä phaân giaûi nhieät ñoä theo yeâu caàu thieát keá . Vaán ñeà ñaët ra laø haïn cheá toái ña vieäc troâi nhieät cuûa linh kieän gaây ra sai soá laøm aûnh höôûng ñeán ñoä chính xaùc cuûa pheùp ño . Ta giaûi quyeát baèng caùch duøng maïch khueách ñaïi tröø vaø söû duïng OpAmp coù ñoä chính xaùc cao. Ta choïn khueách ñaïi thuaät toaùn TL082 coù ñoä khueách ñaïi chính xaùc theo tieâu chuaån coâng nghieäp, ñieän aùp Offset raát nhoû vaø doøng vaøo khoâng ñaùng keå . Theo thieát keá, ñoä phaân giaûi nhieät ñoä ta choïn laø 0,5oC . Nghóa laø cöù thay ñoåi 0,5oC (5mA) treân tín hieäu cuûa caûm bieán nhieät . Choïn boä bieán ñoåi ADC0809 coù ngoõ ra Digital laø 8 bit Ñaët ñieän aùp REF + = +5V, REF - = 0V . Vaäy ñoä phaân giaûi ADC laø : Ta coù : Vin 1 – Vin 2 = Av* 5mV = 19.6mV . à Av =3,92 Vôùi Av : heä soá khueách ñaïi cuûa boä khueách ñaïi tröø Vin 1: ñieän aùp ra treân caûm bieán nhieät LM – 335 Vin 2 = 2,73V laø ñieän aùp ra treân TL431 duøng ñeå dôøi nhieät ñoä Maïch ñaàu vaøo töø caûm bieán nhieät ñeán ADC Choïn R5 =R7 =Ra R6 =R8 =Rb Xem OpAmp laø lyù töôûng nghóa laø : Doøng vaøo OpAmp khoâng ñaùng keå . Ñieän aùp V+ =V- Ta coù : Choïn Ra =10KΩ =R5 =R7 à Rb = 39,2KΩ =R6 =R8 Duøng bieán trôû 50 K ñeå chænh R6 vaø R8 thoûa soá lieäu treân ( ñeå ñaït ñeán heä soá khueách ñaïi caàn thieát ) . Thieát keá khoái Relay Ñeå ñieàu khieån moû haøn, ta duøng Relay ñeå ñoùng môû. Relay choïn 12VDC, ñieän trôû thuaàn » 400Ω, doøng ñieän qua Relay cuõng laø doøng qua cöïc C cuûa transitor. Choïn VCES =0,2V à . Choïn transitor loaïi C945 vôùi caùc thoâng soá : IC =100mA , PC =250mW, hFE =200 . Ñieàu kieän transitor daãn baõo hoøa :IC < βIB . Vaø caàn phaûi IB < IOH max ; IOH max : laø doøng töø AT89C52 ra khoái Relay Doøng qua cöïc B cuûa transitor : Vôùi VOH =5V laø ñieän aùp ra ôû möùc cao cuûa AT89C52. Choïn VBES =0,8V Ta coù : → Choïn R =4.7KΩ , Choïn Diode baûo veä laø loaïi 1N4007 . Thieát keá khoái hieån thò Khoái hieån thò duøng ñeå giao tieáp giöõa thieát bò vaø ngöôøi söû duïng . Trong maïch, ta duøng 3 led 7 ñoaïn ñeå hieån thò nhieät ñoä ño vaø hieån thò nhieät ñoä caøi ñaët caàn khoáng cheá ôû moû haøn . Trong maïch, ta caàn ño ôû taàm nhieät ñoä döôùi 100oC (coù hieån thò soá leû). Do ñoù choïn khoái hieån thò goàm 3 LED 7 ñoaïn : Led 1: hieån thò soá leû . Led 2: hieån thò haøng ñôn vò cuûa nhieät ñoä . Led 3: hieån thò haøng chuïc cuûa nhieät ñoä . Choïn loaïi led 7 ñoaïn coù Anode chung, nguoàn cung caáp cho led thoâng qua transitor C1015 . Tín hieäu nhaän ñöôïc töø PortA cuûa 8255 ñeán IC 7447 giaûi maõ roài ñi qua caùc ñieän trôû haïn doøng sau ñoù môùi ñeán led 7 ñoaïn . Khi moät ñoaïn cuûa led 7 ñoaïn saùng thì bit döõ lieäu töông öùng noái vôùi noù ñöôïc choïn ôû möùc thaáp . Choïn doøng qua led laø 10mA treân moät ñoaïn led . , Vôùi Vcc = 5V VCES = 0,1V VLED =1,7V à R =320Ω Choïn trôû haïn doøng cho led 7 ñoaïn : R =330Ω . à Vaäy doøng toái ña qua cöïc C cuûa C1015 laø 10*7 =70mA . Ñieàu kieän ñeå transitor daãn baûo hoøa Ic < βIB vaø caàn phaûi IB < IOL(8255) . Vôùi IOL =1mA ; β =200 ; VBES = 0,8V ; VOL =0,2V à R < 11,4 KΩ. Vaäy choïn R =10KΩ. THIEÁT KEÁ MAÏCH CHUYEÅN ÑOÅI SOÁ – TÖÔNG TÖÏ (DAC) Sô ñoà khoái KHOÁI HIEÅN THÒ KHOÁI CHUYEÅN ÑOÅI D/A KHOÁI VI XÖÛ LYÙ Hoaït ñoäng Giaù trò soá caàn ñöôïc bieán ñoåi seõ ñöôïc ñöa qua khoái chuyeån ñoåi D/A . Giaù trò ñieän aùp ngoõ ra phuï thuoäc vaøo giaù trò soá ñaàu vaøo . Khi ñoù, ñeå thaáy ñöôïc ñieän aùp ngoõ ra, coù theå duøng ñoàng hoà ño hoaëc duøng dao ñoäng kyù . Coâng thöùc tính ñieän aùp ngoõ ra nhö sau: VOUT = (Giaù trò ñaàu vaøo x VREF) / 256 Trong ñoù: VREF laø ñieän aùp chuaån. Ví du: ñeå taïo ñieän aùp ngoõ ra 4V, chöông trình naïp vi xöû lyù nhö sau MOV DPTR,#4000H ; PORT A - 8255 MOV A,#(256*4/5) ; 4V MOVX @DPTR,A Khoái chuyeån ñoåi doøng thaønh aùp Vì tín hieäu soá sau khi ñöôïc DAC0808 bieán ñoåi laø doøng, do ñoù phaûi bieán ñoåi thaønh aùp ñeå chuùng ta coù theå bieát ñöôïc ñieän theá ngoõ ra laø bao nhieâu Volt vaø hieån thò treân dao ñoäng kyù. Trong tröôøng hôïp naøy, choïn IC LM741 ñeå chuyeån ñoåi doøng thaønh aùp. Sô ñoà nguyeân lyù khoái DAC (xem trang sau) THIEÁT KEÁ MAÏCH NGUOÀN Sô ñoà maïch nguoàn Maïch söû duïng ñieän aùp löôùi 220v_50Hz Bieán aùp 220v_3A duøng ñeå haï theá coøn ñieän aùp khoaûng 18v. Boä chænh löu caàu goàm 2 caàu diode duøng ñeå chuyeån ñieän aùp xoay chieàu ra ñieän aùp moät chieàu . Boä naén ñieän aùp goàm caùc tuï phaân cöïc coù giaù trò 2200mF. OÅn aùp goàm caùc IC 7805 duøng ñeå oån aùp 5V. IC 7812 ,7912 duøng ñeå oån aùp ñieän aùp ra ±12V . Boä loïc goàm caùc tuï xoay chieàu coù giaù trò 0,1mF. CHÖÔNG 6 LÖU ÑOÀ GIAÛI THUAÄT LÖU ÑOÀ CHÖÔNG TRÌNH CHÍNH Soá1 START EXIT CHÖÔNG TRÌNH NAÏP CHÖÔNG TRÌNH NAÏP CHÖÔNG TRÌNH NAÏP CHÖÔNG TRÌNH NAÏP END CHOÏN KIT Yes No NO YES Soá2 Soá3 Soá4 ÑOÙNG RELAY 1 ÑOÙNG RELAY 2 ÑOÙNG RELAY 3 ÑOÙNG RELAY 4 LÖU ÑOÀ ÑIEÀU KHIEÅN NHIEÄT ÑOÄ MOÛ HAØN START CAØI ÑAËT NHIEÄT ÑOÄ MOÛ HAØN ÑOÏC ADC P1.1 =0 NHAÂN KEÁT QUAÛ ÑOÏC VEÀ VÔÙI HAÈNG SOÁ 5 CHUYEÅN KEÁT QUAÛ SANG SOÁ BCD XUAÁT KEÁT QUAÛ RA LED 7 ÑOAÏN KHÔÛI ÑOÄNG TIMER0 VAØ 8255 SO SAÙNH KEÁT QUAÛ ÑOÏC VEÀ VÔÙI GIAÙ TRÒ ÑAËT Y N LÖU ÑOÀ CAØI ÑAËT NHIEÄT ÑOÄ MOÛ HAØN BEGIN P1.1 = 0 GIAÙ TRÒ ÑAËT CHÖÙA TRONG R4 NHAÂN GIAÙ TRÒ ÑAËT CHÖÙA TRONG R4 VÔÙI HAÈNG SOÁ 5 CHUYEÅN ÑOÅI KEÁT QUAÛ NHAÂN SANG SOÁ BCD XUAÁT KEÁT QUAÛ CUÛA SOÁ BCD RA LED 7 ÑOAÏN P1.2 = 0 P1.3 = 0 TAÊNG R4 END GIAÛM R4 Y Y N N Y N LÖU ÑOÀ ÑOÏC ADCBEGIN KHOÂNG CHO PHEÙP NGOÕ RA (OE =0) TAÏO XUNG ALE TAÏO XUNG START CHÔØ BIEÁN ÑOÅI XONG CHO PHEÙP NGOÛ RA (OE =1) ÑOÏC DATA RET LÖU ÑOÀ SO SAÙNH MOV B, R4 INC B A = B C = 1 NGAÉT RELAY DEC B DEC B C = 0 ÑOÙNG RELAY RET Y N Y Y N N LÖU ÑOÀ HIEÅN THÒ LED BEGIN GIAÛI MAÕ BCD HAØNG SOÁ LEÛ SANG MAÕ 7 ÑOAÏN XUAÁT RA LED HAØNG SOÁ LEÛ KÍCH ANODE LED HAØNG SOÁ LEÛ DELAY 3 MS GIAÛI MAÕ BCD HAØNG CHUÏC SANG MAÕ 7 ÑOAÏN XUAÁT RA LED HAØNG CHUÏC DELAY 3 MS RET GIAÛI MAÕ BCD HAØNG ÑÔN VÒ SANG MAÕ 7 ÑOAÏN XUAÁT RA LED HAØNG ÑÔN VÒ KÍCH ANODE LED HAØNG ÑÔN VÒ DELAY 3 MS KÍCH ANODE LED HAØNG CHUÏC LÖU ÑOÀ BIEÁN ÑOÅI D/A KHÔÛI ÑOÄNG 8255 VAØ TIMER 0 START TAÏO ÑIEÄN AÙP 4V DELAY 3MS TAÏO ÑIEÄN AÙP 1V DELAY 3MS HÖÔÙNG DAÃN SÖÛ DUÏNG CHÖÔNG TRÌNH Giao dieän chöông trình chính nhö sau Ñeå giao tieáp vôùi KIT vi ñieàu khieån naøo, click vaøo ComboBox KIT NUMBER, sau ñoù click Next ñeå chuyeån sang giai ñoaïn naïp chöông trình cho KIT töông öùng. Neáu muoán thoaùt chöông trình, click Button Exit . Giao dieän ñeå naïp chöông trình cho KIT vi ñieàu khieån nhö sau Tröôùc heát phaûi caáu hình cho coång COM, click vaøo Menu Config ñeå löïa choïn coång COM, khi ñoù maøn hình Config seõ hieän ra. Program Folder: laø thö muïc chöùa chöông trình naïp KIT vi ñieàu khieån, maëc ñònh laø C:\EV8051\Program. Working Folder:Laø thö muïc laøm vieäc, maëc ñònh laø C:\EV8051\Work. Caùc file chöông trình do ngöôøi söû duïng taïo ra ñöôïc löu trong thö muïc naøy, bao goàm caùc file .ASM, .LST, .OBJ, .HEX, .BIN.Neân söû duïng thö muïc naøy ñeå chöùa caùc file laøm vieäc. Communication Port: coång giao tieáp, maëc ñònh laø COM1. Sau khi choïn coång COM xong, click OK ñeå quay veà chöông trình naïp. Naïp chöông trình 1. Nhaán nuùt Open, choïn loaïi File, nhaán OK, file ñöôïc naïp vaøo tab Source File 2. Nhaán nuùt Compile ñeå dòch chöông trình, neáu khoâng coù loãi, chöông trình seõ hieän caâu thoâng baùo: ASSEMBLY COMPLETE, NO ERRORS FOUND. 3. Nhaán nuùt Load ñeå naïp chöông trình ra KIT vi ñieàu khieån, neáu thaønh coâng, chöông trình seõ hieän caâu thoâng baùo : LOAD OK, nhaán OK ñeå thöïc thi chöông trình treân KIT . CHÖÔNG 7 TÍNH TOAÙN SAI SOÁ VAØ ÑAÙNH GIAÙ KEÁT QUAÛ THÖÏC HIEÄN LYÙ THUYEÁT VEÀ TÍNH TOAÙN SAI SOÁ Sai soá töông ñoái vaø sai soá tuyeät ñoái Sai soá tuyeät ñoái cuûa pheùp ño laø ñoä leäch cuûa pheùp ño khoûi giaù trò thöïc ∆a = |A – a | trong ñoù, A laø giaù trò chính xaùc a laø giaù trò ño ñöôïc sai soá töông ñoái cuûa pheùp ño laø ñaïi löôïng  = ∆a / |a| Caùc coâng thöùc cô baûn F ∆F ax a∆x x + y ∆x +∆y x - y ∆x - ∆y TÍNH TOAÙN SAI SOÁ Ta seõ tính toaùn sai soá ôû 2 phaàn: phaàn caûm bieán nhieät ñoä vaø phaàn bieán ñoåi AD Sai soá ôû phaàn caûm bieán nhieät ñoä . Ta coù: VOUT = AV (VIN 1 - VIN 2) à ∆VOUT = AV (∆VIN 1 + ∆VIN 2) Tính ∆VIN 2 ? VIN2 = VREF ( ) à ∆VIN2 =( ) * ∆VREF (xem nhö caùc ñieän trôû khoâng coù sai soá) theo caùc tính toaùn ôû treân R31 = 20K vaø R21 =18.5K, VREF = 2.5V ∆VREF = 15mV ( tra trong datasheet cuûa TL431) à ∆VIN2 = 16.216 mV Tính ∆VIN1 ? theo datasheet cuûa LM335 thì sai soá cuûa noù laø 2oC, hay töông öùng vôùi möùc ñieän aùp laø : ∆VIN 1 =2 * 10 = 20mV (xem OpAmp TL082 coù ñoä lôïi baèng 1 vaø khoâng coù sai soá) Sai soá ∆VOUT ? ∆VOUT = AV (∆V1 + ∆V2) = 3.92 (16.216 + 20) = 141.97 mV . Sai soá phaàn bieán ñoåi A/D Theo datasheet cuûa ADC0809 thì sai soá cuûa noù laø ±1 LSB Sai soá toång coäng Vôùi sai soá ∆VOUT = 141.97mV ôû phaàn caûm bieán nhieät seõ cho ra sai soá ôû boä bieán ñoåi AD. Vì moãi möùc cuûa boä AD laø 19.6mV neân soá möùc bò sai do caûm bieán nhieät laø 141.97/19.6 =7.24 möùc, ta seõ laáy troøn 8 möùc. Sau ñoù ta seõ coäng theâm sai soá 1 möùc cuûa boä AD vaø ñöôïc 9 möùc. Moãi möùc öùng vôùi 0.5oC, neân sai soá cuûa phaàn cöùng laø ± 4.5oC. ÑAÙNH GIAÙ KEÁT QUAÛ & HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN ÑEÀ TAØI Keát quaû thöïc hieän Qua thôøi gian tích cöïc tìm hieåu vaø thöïc hieän ñeà taøi, keát quaû thu ñöôïc cuõng töông ñoái khaû quan. Saûn phaåm cuoái cuøng ñaùp öùng haàu nhö moïi yeâu caàu maø ñaàu luaän vaên ñaõ ñeà ra: Ñieàu khieån ñöôïc nhieàu thieát bò töø maùy tính, chöông trình chaïy töông ñoái oån ñònh . Tuy nhieân, veà phaàn ñieàu khieån nhieät ñoä, nhieät ñoä hieån thò khoâng hoaøn toaøn chính xaùc maø coù sai soá trong khoaûng töø ±2oC ñeán ±6oC tuyø thuoäc vaøo taàm nhieät ñoä maø ta ño. Höôùng phaùt trieån ñeà taøi Nhö ñaõ trình baøy ôû treân, maùy tính chæ ñieàu khieån ñöôïc 4 thieát bò vaø khoaûng caùch giöõa PC vôùi caùc KIT bò haïn cheá. Do ñoù, chuùng ta coù theå môû roäng ñieàu khieån nhieàu thieát bò baèng caùch duøng maïng LAN, moãi thieát bò gaén vôùi KIT vi ñieàu khieån töông öùng vôùi 1 Workstation. Cuï theå, chuùng ta coù theå duøng moâ hình Bus trong maïng LAN. Khi ñoù, maùy tính muoán ñieàu khieån thieát bò naøo, tröôùc heát phaûi gôûi 1 byte ñieàu khieån ñeán taát caû caùc Workstation. Chöông trình ñöôïc naïp treân caùc Workstation naøy seõ kieåm tra xem coù phaûi maùy tính muoán truyeàn döõ lieäu ñeán noù khoâng? Neáu ñuùng, chöông trình treân noù seõ thöïc hieän coâng vieäc nhaän döõ lieäu töø maùy tính. Theo caùch naøy chuùng ta coù theå ñieàu khieån ñöôïc raát nhieàu thieát bò. Ñoàng thôøi, neáu coù theå seõ tieán haønh thieát keá theâm phaàn cöùng vaø phaàn meàm ñeå nhaän vaø xöû lyù döõ lieäu töø caùc Workstation .