Luận văn Đo tốc độ động cơ dùng 8051

Luận văn Đề tài: Đo tốc độ động cơ dùng 8051 Mục lục Nội dung Lời nói đầu Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao. Các bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển tuy đơn giản nhưng để vận hành và sử dụng được lại là một điều rất phức tạp. Các bộ vi điều khiển theo thời gian cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn đã tiến triển rất nhanh, từ các bộ vi điều khiển 4 bit đơn giản đến các bộ vi điều khiển 32 bit, rồi sau này là 64 bit. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công – nông – lâm – ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày. Một trong những ứng dụng thiết thực trong đó là ứng dụng về đo và hiển thị tốc độ động cơ. Đây là một ứng dụng rất quan trọng được áp dụng trong nhiều lĩnh vực và dây chuyền sản xuất. Tốc độ động cơ sẽ được hiển thị trên màn hình nhờ led 7 thanh, Từ đó chúng ta có thể giám sát được tốc độ động cơ rùi có các quyết định điều khiển cho phù hợp với yêu cầu. Vì thế, với môn học Vi điều khiển này, em đã quyết định nhận làm bài tập lớn về đo tốc độ động cơ dùng 8051. Cụ thể trong bài tập này, chúng em sẽ ghép nối vi điều khiển 89C51RD2 với 4 led 7 thanh để hiển thị tốc độ động cơ, sử dụng encoder có 100(xung/vòng). Chúng em xin trình bày nội dụng cụ thể của bài tập lớn như sau. Kính mong các thầy - cô xem và cho nhận xét, đánh giá để bài tập lớn được đầy đủ hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 21/03/1013Đề bài: Ứng dụng họ vi điều khiển 8051 ghép nối 4 led 7 thanh dể hiển thị số đo tốc độ động cơ dùng encoder có 100(xung/vòng). Khoảng đo (0-2500)v/p. YÊU CẦU: Xây dựng mạch nguyên lí? Xây dựng thuật toán? Viết chương trình bằng hợp ngữ? Nhóm sinh viên thực hiện: 1. Nguyễn Tuấn Anh 2. Nguyễn Văn Anh 3. Nguyễn Ngọc Anh 4. Nguyễn Kim Biên 5. Trần Huy Bình 6. Lê Thanh Bình 7. Hà Văn Bình 8. Bùi Đức Chính 9. Nguyễn Quốc Chỉnh 10. Nguyễn Văn Công CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Giới thiệu tổng quan về họ Vi điều khiển 8051 AT89C51 là một vi điều khiển 8 bit, chế tạo theo công nghệ CMOS chất lượng cao, công suất thấp với 4 KB PEROM (Flash Programeable and erasable read only memory). Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau: - 4KB bộ nhớ, có thể lập trình lại nhanh, có khả năng ghi xóa tới 1000 chu kỳ - Tần số hoat động từ 0 Hz đến 24 MHz - 3 mức khóa bộ nhớ lập trình - 2 bộ Timer/Counter 16 bit - 128 Byte RAM nội - 4 Port xuất/nhập (I/O) 8 bit - Giao tiếp nối tiếp - 64 KB vùng nhớ mã ngoài - 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài - Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn) - 210 vị trí nhớ có thể định vị bit - 4μs cho hoạt động nhân hoặc chia OTHER REGISTER 128 byte RAM 128 byte RAM 8032\8052 ROM 0K: 8031\8032 4K:8951 8K:8052 INTERRUPT CONTROL INT1\ INT0\ SERIAL PORT TEMER0 TEMER1 TEMER2 8032\8052 CPU OSCILATOR BUS CONTROL I/O PORT SERIAL PORT EA\ RST ALE\ PSEN\ P0 P1 P2 P3 Address\Data TXD RXD TEMER2 8032\8052 TEMER1 TEMER1 a – Sơ đồ khối và sơ đồ chân của AT89C51 Hình 1 – Sơ đồ khối của AT89C51 Hình 2 – Sơ đồ chân của AT89C51 b – Chức năng các chân của AT89C51 + Port 0 (P0.0 – P0.7 hay chân 32 – 39): Ngoài chức năng xuất nhập ra, port 0 còn là bus đa hợp dữ liệu và địa chỉ (AD0 – AD7), chức năng này sẽ được sử dụng khi AT89C51 giao tiếp với thiết bị ngoài có kiến trúc bus. Hình 3 – Port 0 + Port 1 (P1.0 – P1.7 hay chân 1 – 8): có chức năng xuất nhập theo bit và byte. Ngoài ra, 3 chân P1.5, P1.6, P1.7 được dùng để nạp ROM theo chuẩn ISP, 2 chân P1.0 và P1.1 được dùng cho bộ Timer 2. Hình 4 – Port 1 + Port 2 (P2.0 – P2.7 hay chân 21 – 28): là một port có công dụng kép. Là đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế dùng bộ nhớ mở rộng. Hình 5 – Port 2 + Port 3 (P3.0 – P3.7 hay chân 10 – 17): mỗi chân trên port 3 ngoài chức năng xuất nhập ra còn có một số chức năng đặc biệt sau: Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 RXD Dữ liệu nhận cho port nối tiếp P3.1 TXD Dữ liệu truyền cho port nối tiếp P3.2 INT0 Ngắt bên ngoài 0 P3.3 INT1 Ngắt bên ngoài 1 P3.4 T0 Ngõ vào của Timer/Counter 0 P3.5 T1 Ngõ vào của Timer/Counter 1 P3.6 WR Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3.7 RD Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Hình 6 – Port 3 + RST (Reset – chân 9): mức tích cực của chân này là mức 1, để reset ta phải đưa mức 1 (5V) đến chân này với thời gian tối thiểu 2 chu kỳ máy (tương đương 2µs đối với thạch anh 12MHz.) + XTAL 1, XTAL 2: AT89S52 có một bộ dao động trên chip, nó thường được nối với một bộ dao động thạch anh có tần số lớn nhất là 33MHz, thôn thường là 12MHz. Hình minh hoạ + EA (External Access): EA thường được mắc lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, bộ vi điều khiển thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng. + ALE (Address Latch Enable): ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nửa đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó các đường port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ liệu trong nửa chu kỳ sau của bộ nhớ. + PSEN (Program Store Enable): PSEN là điều khiển để cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối với đến chân /OE (Output Enable) của một EPROM để cho phép đọc các bytes mã lệnh. PSEN sẽ ở mức thấp trong thời gian đọc lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua Bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của bộ vi điều khiển để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội, PSEN sẽ ở mức thụ động (mức cao). + Vcc, GND: AT89C51 dùng nguồn một chiều có dải điện áp từ 4V – 5.5V được cấp qua chân 40 (+Vcc) và chân 20 (GND). 2. Giới thiệu tổng quan về encoder Encoder mục đích dùng để quản lý vị trí góc của một đĩa quay, đĩa quay có thể là bánh xe, trục động cơ, hoặc bất kỳ thiết bị quay nào cần xác định vị trí góc. Encoder được chia làm 2 loại, absolute Encoder và incremental Encoder. Tạm dịch là Encoder tuyệt đối và Encoder tương đối. Chữ Encoder tuyệt đối dịch theo nguyên văn, nhưng vì tiếng Việt mình cái gì có 2 loại, thì loại còn lại được dịch ngược lại với loại kia. Cho nen dịch là Encoder tương đối cho incremental Encoder. Nếu dịch sát nghĩa, khi ta đọc absolute Encoder, có nghĩa là Encoder tuyệt đối, tức là tín hiệu ta nhận được, chỉ rõ ràng vị trí của Encoder, chúng ta không cần xử lý gì thêm, cũng biết chính xác vị trí của Encoder. Còn incremental Encoder, là loại Encoder chỉ có 1, 2, hoặc tối đa là 3 vòng lỗ. Các bạn hình dung thế này, nếu bây giờ các bạn đục một lỗ trên một cái đĩa quay, thì cứ mỗi lần đĩa quay 1 vòng, các bạn sẽ nhận được tín hiệu, và các bạn đã biết đĩa quay một vòng. Nếu bây giờ các bạn có nhiều lỗ hơn, các bạn sẽ có được thông tin chi tiết hơn, có nghĩa là đĩa quay 1/4 vong, 1/8 vòng, hoặc 1/n vòng, tùy theo số lỗ nằm trên incremental Encoder.Cứ mỗi lần đi qua một lỗ, chúng ta phải lập trình để thiết bị đo đếm lên 1. Do vậy, Encoder loại này có tên incremental Encoder (Encoder tăng lên 1 đơn vị). Nguyên lý hoạt động cơ bản của Encoder, LED và lỗ Nguyên lý cơ bản của Encoder, đó là một đĩa tròn xoay, quay quanh trục. Trên đĩa có các lỗ (rãnh). Người ta dùng một đèn led để chiếu lên mặt đĩa. Khi đĩa quay, chỗ không có lỗ (rãnh), đèn led không chiếu xuyên qua được, chỗ có lỗ (rãnh), đèn led sẽ chiếu xuyên qua. Khi đó, phía mặt bên kia của đĩa, người ta đặt một con mắt thu. Với các tín hiệu có, hoặc không có ánh sáng chiếu qua, người ta ghi nhận được đèn led có chiếu qua lỗ hay không.Khi trục quay, giả sử trên đĩa chỉ có một lỗ duy nhất, cứ mỗi lần con mắt thu nhận được tín hiệu đèn led, thì có nghĩa là đĩa đã quay được một vòng.Đây là nguyên lý rất cơ bản của Encoder. Tuy nhiên, những vấn đề được đặt ra là, làm sao để xác định chính xác hơn vị trí của đĩa quay (mịn hơn) và làm thế nào để xác định được đĩa đang quay theo chiều nào? Đó chính là vấn đề để chúng ta tìm hiểu về Encoder.Hình sau sẽ minh họa nguyên lý cơ bản của hoạt động Encoder.Các bạn thấy trong hình, có một đĩa mask, không quay, đó là đĩa cố định, thực ra là để che khe hẹp ánh sáng đi qua, giúp cho việc đọc Encoder được chính xác hơn mà thôi. Chúng ta không để cập đến đĩa mặt nạ này ở đây.Hoạt động của Encoder  Ở đây ta sẽ xét đến incremental Encoder Các bạn thấy rằng, cứ mỗi lần quay qua một lỗ, thì Encoder sẽ tăng một đơn vị trong biến đếm. Tuy nhiên, một vấn đề là làm sao để biết được Encoder quay hết một vòng? Nếu cứ đếm vô hạn như thế này, thì chúng ta không thể biết được khi nào nó quay hết một vòng. Nếu bây giờ các bạn đếm số lỗ Encoder để biết nó đã quay một vòng, thì nếu với Encoder 1000 lỗ chắc các bạn sẽ đếm đến sáng luôn. Chưa kể, mỗi lần có những rung động nào đó mà ta không quản lý được, Encoder sẽ bị sai một xung. Khi đó, nếu hoạt động lâu dài, sai số này sẽ tích lũy, ngày hôm nay sai một xung, ngày hôm sau sai một xung. Đến cuối cùng, có thể động cơ quay 2 vòng rồi các bạn mới đếm được 1 vòng. Để tránh điều tai hại này xảy ra, người ta đưa vào thêm một lỗ định vị để đếm số vòng đã quay của Encoder. Như vậy, cho dù có lệch xung, mà chúng ta thấy rằng Encoder đi ngang qua lỗ định vị này, thì chúng ta sẽ biết là Encoder đã bị đếm sai ở đâu đó. Nếu vì một rung động nào đó, mà chúng ta không thấy Encoder đi qua lỗ định vị, vậy thì từ số xung, và việc đi qua lỗ định vị, chúng ta sẽ biết rõ hiện tượng sai của Encoder.Đây là hình Encoder có lỗ định vị: Tuy nhiên, một vấn đề lớn nữa là, làm sao chúng ta biết Encoder đang xoay theo chiều nào? Bởi vì cho dù xoay theo chiều nào, thì tín hiệu Encoder cũng chỉ là các xung đơn lẻ và xoay theo hai chiều đều giống nhau.Chính vì vậy, người ta đặt thêm một vòng lỗ ở giữa vòng lỗ thứ 1 và lỗ định vị như hình sau: Chú ý rằng, vị trí góc của các lỗ vòng 1 và các lỗ vòng 2 lệch nhau. Các cạnh của lỗ vòng 2 nằm ngay giữa các lỗ vòng 1 và ngược lại. Chúng ta sẽ khảo sát tiếp vấn đề Encoder trong phần tín hiệu xung để hiểu rõ hơn về Encoder. Tuy nhiên, các bạn sẽ thấy một điều rằng, thay vì làm 2 vòng Encoder, và dùng 2 đèn LED đặt thẳng hàng, thì người ta chỉ cần làm 1 vòng lỗ, và đặt hai đèn LED lệch nhau. Kết quả, các bạn sẽ thường thấy các Encoder có dạng như hình 2: Đây là dạng Encoder phổ biến nhất hiện nay 3. Giới thiều về một số linh kiện khác. 3.1 Sơ lược về led 7 thanh a. Tổng quát Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình  và có thêm một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của led 7 đoạn. 8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode(cực +) hoặc Cathode(cực -) được nối chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện. 8 cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra ngoài để kết nối với mạch điện. Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu chung này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0. Nếu led 7 đoạn có Cathode(cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Ground (hay Mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1. Vì led 7 đoạn chứa bên trong nó các led đơn, do đó khi kết nối cần đảm bảo dòng qua mỗi led đơn trong khoảng 10mA-20mA để bảo vệ led. Nếu kết nối với nguồn 5V có thể hạn dòng bằng điện trở 330Ω trước các chân nhận tín hiệu điều khiển. Sơ đồ vị trí các led Các điện trở 330Ω là các điện trở bên ngoài được kết nối để giới hạn dòng điện qua led nếu led 7 đoạn được nối với nguồn 5V. Chân nhận tín hiệu a điều khiển led a sáng tắt, ngõ vào b để điều khiển led b. Tương tự với các chân và các led còn lại. b. Kết nối với Vi điều khiển Ngõ nhận tín hiệu điều khiển của led 7 đoạn có 8 đường, vì vậy có thể dùng 1 Port nào đó của Vi điều khiển để điều khiển led 7 đoạn. Như vậy led 7 đoạn nhận một dữ liệu 8 bit từ Vi điều khiển để điều khiển hoạt động sáng tắt của từng led led đơn trong nó, dữ liệu được xuất ra điều khiển led 7 đoạn thường được gọi là "mã hiển thị led 7 đoạn". Có hai kiểu mã hiển thị led 7 đoạn: mã dành cho led 7 đoạn có Anode(cực +) chung và mã dành cho led 7 đoạn có Cathode(cực -) chung. Chẳng hạn, để hiện thị số 1 cần làm cho các led ở vị trí b và c sáng, nếu sử dụng led 7 đoạn có Anode chung thì phải đặt vào hai chân b và c điện áp là 0V(mức 0) các chân còn lại được đặt điện áp là 5V(mức 1), nếu sử dụng led 7 đoạn có Cathode chung thì điện áp(hay mức logic) hoàn  toàn ngược lại, tức là phải đặt vào chân b và  c điện áp là 5V(mức 1). Bảng mã hiển thị led 7 đoạn: Phần cứng được kết nối với 1 Port bất kì của Vi điều khiển, để thuận tiện cho việc xử lí về sau phần cứng nên được kết nối như sau: Px.0 nối với chân a, Px.1 nối với chân b, lần lượt theo thứ tự cho đến Px.7 nối với chân h. Dữ liệu xuất có dạng nhị phân như sau : hgfedcba Bảng mã hiển thị led 7 đoạn dành cho led 7 đoạn có Anode chung (các led đơn sáng ở mức 0): Số hiển thị trên led 7 đoạn Mã hiển thị led 7 đoạn dạng nhị phân Mã hiển thị led 7 đoạn dạng thập lục phân h g f e d c b a 0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9 2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4 3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92 6 1 1 0 0 0 0 1 0 82 7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90 A 1 0 0 0 1 0 0 0 88 B 1 0 0 0 0 0 1 1 83 C 1 1 0 0 0 1 1 0 C6 D 1 0 1 0 0 0 0 1 A1 E 1 0 0 0 0 1 1 0 86 F 1 0 0 0 1 1 1 0 8E - 1 0 1 1 1 1 1 1 BF Bảng mã hiển thị led 7 đoạn dành cho led 7 đoạn có Cathode chung (các led đơn sáng ở mức 1): Số hiển thị trên led 7 đoạn Mã hiển thị led 7 đoạn dạng nhị phân Mã hiển thị led 7 đoạn dạng thập lục phân 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3F 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5B 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4F 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6D 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7D 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7F 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6F A 0 1 1 1 0 1 1 1 77 B 0 1 1 1 1 1 0 0 7C C 0 0 1 1 1 0 0 1 39 D 0 1 0 1 1 1 1 0 5E E 0 1 1 1 1 0 0 1 79 F 0 1 1 1 0 0 0 1 71 - 0 1 0 0 0 0 0 0 40 3.2 Tụ điện. Tụ điện là một linh kiện thụ động cấu tạo của tụ điện là hai bản cực bằng kim loại ghép cách nhau một khoảng d ở giữa hai bản tụ là dung dịch hay chất điện môi cách điện có điện dung C. Đặc điểm của tụ là cho dòng điện xoay chiều đi qua, ngăn cản dòng điện một chiều. Khi tụ nạp điện thì tụ sẽ bắt đầu nạp điện từ điện áp là 0V tăng dần đến điện áp UDC theo hàm số mũ đối với thời gian t. Điện áp tức thời trên hai đầu tụ của tụ được tính theo công thức: Uc (t) = UDC(1-e-t/t). Khi tụ xả điện thì điện áp trên tụ từ trị số VDC sẽ giảm dần đến 0V theo hàm số mũ đối với thời gian t. Điện áp trên hai đầu tụ khi xả được tình theo công thức: Uc (t)= UDC.e-t/t Trong đó: t: thời gian tụ nạp, đơn vị là giây (s). e = 2,71828 t =RC (đơn vị là –s) Công thức tính điện dung của tụ: C = ε.S/d e: là hằng số điện môi s: là điện tích bề mặt tụ m2 d: là bề giày chất điện môi 3.3 Điện trở. Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở cả dòng và áp.Điện trở đựơc sử dụng rất nhiều trong các mạch điện tử. Điện trở của dây dẫn có trị số điện trở lớn hay nhỏ tùy thuộc vào vật liệu làm dây, tỉ lệ thuận với chiều dài và tỉ lệ nghịch với tiết diện dây dẫn. Công thức tính: R =rℓ/S hoặc R=U/I Trong đó : r: là điện trở suất của vật liệu, Wm hay Wmm2/m S: là tiết diện của dây, m2 hay mm2 ℓ : là chiều dài của dây (m). R : điện trở, Ohm (W). Điện trở có đơn vị tính là Ohm, viết tắt là W. 3.4 Thạch anh dao động. Hình dạng thực tế thạch anh dao động Thạch anh dao động có nhiệm vụ tạo ra các xung điều khiển thích hợp phục vụ cho vi điều khiển. ở đây chúng ta sử dụng thạch anh dao động loại 12 MHZ. 3.5 Điện trở treo        Các điện trở treo được thay bằng điển trở thanh 9 chân, sử dụng điện trở thanh giúp việc thiết kế mạch đơn giản hơn, điện trở thanh 9 chân thực chất là 8 điện trở cùng giá trị với mỗi đầu của điện trở được nối với nhau và đầu chung này được đưa ra ngoài bằng một chân nữa. Khi nhìn trên điện trở thanh, phía đầu nào có dấu chấm tròn, thì chân ngoài cùng của phía đó là chân chung. Thông thường chân chung này thường được nối với nguồn Vcc Hình dạng thực tế và sơ đồ chân của điện trở treo Điện trở treo có nhiệm vụ tạo điện áp ở từng mức theo yêu cầu theo giá trị đặt tại các chân của nó. CHƯƠNG II. NỘI DUNG 1 – Lưu đồ thuật toán chương trình 2 – Phần lập trình và mô phỏng a – Phần lập trình Chương trình hợp ngữ: ORG 0H ;Khai bao dia chi bat dau CT tu 0h trong Ram noi LJMP MAIN ; Nhay den chuong trinh chinh ORG 0BH LJMP INT_TIMER0 ;Nhay den nhan INT_TIMER0 ORG 1BH LJMP INT_TIMER1 ;Nhay den nhan INT_TIMER1 ORG 3H LJMP INT_EX0 ;Nhay den nhan INT_EXO ORG 13H LJMP INT_EX1 ;Nhay den nhan INT_EX1 ;DINH NGHIA CAC BIEN(gan gia tri cac bien) LOA EQU 2 ;LOA co gia tri = 2 RUN EQU 1 VONG_GIAY EQU 7H ;So vong/giay = 7h XUNG_DU EQU 32H ;So xung du = 100 DIGIT_1 EQU 33H ;DIGIT_1 = 33H DIGIT_2 EQU 34H ;… DIGIT_3 EQU 35H DIGIT_4 EQU 36H ;CHUONG TRINH CHINH ORG 30H ;Khai bao dia chi bat dau chuong trinh chinh MAIN: SETB IT1 ;P3.5 = 1 dau vao cua xung dem T1 SETB IT0 ;Dau vao cua xung dem T0(ngat canh xuong) SETB EX0 ;Cho phep ngat ngoai INT0 SETB EX1 ;Cho phep ngat ngoai INT1 MOV R0,#200 ;Di chuyen R0 = 200 MOV TMOD,#00010110b ;Khoi dong TIMER 1 – Che do 16 BIT, ;(COUNTER 0 Che do AUTO_RELOAD) MOV TH0,#-100 ;Nap byte cao cua 100 MOV TL0,#-100 ;Nap byte thap cua 100 ;Tao chu ky tran cho C0 = 100 xung/vong SETB ET0 ;Cho phep ngat T0 SETB ET1 ;Cho phep ngat T1 SETB TF1 ;Cho phep bao bo dem cua T1 bi tran(Tcon.7) SETB TR1 ;Cho phep timer 1 chay SETB TR0 ;Cho phep timer 0 chay SETB EA ;Cho phep ngat toan bo(T/H CT tu bo nho trong) JMP $ ;NGAT COUNTER 0 INT_TIMER0: INC VONG_GIAY ;Tang gia tri VONG_GIAY moi lan la 1V RETI ;NGAT TIMER 1(tao thoi gian 1s de do) INT_TIMER1: JNB RUN,EXIT ;Nhay den EXIT neu RUN = 0 MOV A,40H JZ BAT_LOA ;Nhay toi BAT_LOA neu (a) = 0 SUBB A,#16 ;Neu A > 16 JC CONT ;Nhay den nhan CONT BAT_LOA: CPL P3.6 ;Dao P3.6 CONT: MOV TH1,#HIGH(-5000) ;Nap byte cao cua -5000 MOV TL1,#LOW(-5000) ;Nap byte thap cua -5000 DJNZ R0,QUET_LED ;Nhay den QUET_LED neu R0 khac 0 ;(Vong lap neu chua du 1s thi quet led) MOV R0,#200 CLR TR0 ;Ngat timer 0 CLR TR1 ;Ngat timer 1 MOV XUNG_DU,TL0 ; CALL CALCULATOR ;Chuong trinh con tinh so V/P MOV TL0,#-100 ;Nap byte thap cua -100 SETB TR0 ;Khoi dong timer 0 SETB TR1 ;Khoi dong timer 1 RETI QUET_LED: CJNE R1,#0,LED_2 ;Quet LED_2 Neu R1 khac 0 MOV DPTR,#LED ;Nap dia chi gian tiep tu LED(ram ngoài) vào con ;trỏ DPTR MOV A,DIGIT_1 MOVC A,@A+DPTR ;Chuyen du lieu trong vung nho A+DPTR vao A MOV P2,#0 ;Xoa cong P2 MOV P0,A ;Di chuyen P0=A MOV P2,#1 ;P2=1 INC R1 ;Tang R1+ 1 (Quet LED tiep theo) RETI LED_2: CJNE R1,#1,LED_3 ;Nhay den quet LED_3 neu R1 khac 1 MOV A,DIGIT_2 MOVC A,@A+DPTR ;Chuyen du lieu trong vung nho A+DPTR vao A MOV P2,#0 ;Xoa P2 MOV P0,A MOV P2,#2 INC R1 RETI LED_3: CJNE R1,#2,LED_4 ;Nhay den quet LED_4 neu R1 khac 2 MOV A,DIGIT_3 MOVC A,@A+DPTR ;Chuyen du lieu trong vung nho A+DPTR vao A MOV P2,#0 ;Xoa P2 MOV P0,A MOV P2,#4 INC R1 RETI LED_4: MOV A,DIGIT_4 MOVC A,@A+DPTR ;Chuyen du lieu trong vung nho A+DPTR vao A MOV P2,#0 ;Xoa P2 MOV P0,A MOV P2,#8 MOV R1,#0 ;Quay ve LED 1 EXIT: RETI CALCULATOR: MOV A,VONG_GIAY ;Di chuyen DL o VONG_GIAY vao A MOV 40H,A ;Di chuyen A vao o nho 40h MOV VONG_GIAY,#0 MOV B,#6 ;Nap TG B = 6. MUL AB ;Nhan A voi B < 255 Nen duoc chua trong A MOV B,#100 DIV AB ;Chia A/B MOV DIGIT_1,A MOV A,B MOV B,#10 DIV AB MOV DIGIT_2,A MOV R3,B ;Gia tri tam thoi cua DIGIT_3 ;DIGIT_4: la so (XUNG_DU*60)/100 MOV A,XUNG_DU CLR C SUBB A,#9CH ;A-9CH MOV B,#10 DIV AB MOV R4,B ;Luu lai so le vao R4 MOV B,#3 MUL AB MOV B,#5 DIV AB MOV R5,B ADD A,R3 ;Cong A va R3. Ket qua luu o A MOV B,#10 DIV AB ADD A,DIGIT_2 MOV DIGIT_2,A MOV DIGIT_3,B ;SODU MOV A,R5 RL A ;Xoay trai gia tri thanh ghi A MOV R5,A MOV A,R4 MOV B,#3 MUL AB MOV B,#5 DIV AB ADD A,R5 MOV DIGIT_4,A RET INT_EX0: SETB RUN ;RUN =1 RETI INT_EX1: MOV P2,#0 ;Xoa P2 CLR RUN ;RUN =0 Dung chuong trinh RETI LED: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H END b – Phần mô phỏng Sơ đồ nguyên lý của mạch Sơ đồ trạng lúc khi mạch làm việc Nguyên lý hoạt động của mạch : Khi ta ấn nút Start hệ thống sẽ bắt đầu làm việc, động cơ quay, Encoder gắn trên trục của động cơ sẽ cảm biến tốc độ, phát tín hiệu và chuyển tới mạch vi điều khiển. Tại đây, tín hiệu sẽ được vi mạch xử lí và biến đổi để hiển thị trên 4 led 7 thanh . Khi ấn nút Stop: hệ thống dừng mọi hoạt động. Kết thúc 1 quá trình làm việc của mạch/. Trường hợp khi có sự cố xảy ra ta có thể ấn nút Reset để khôi phục lại trạng thái ban đầu của mạch/.  CHƯƠNG III. KẾT LUẬN 1. Ưu điểm - Mạch có dải đo tốc độ lớn. - Khả năng đáp ứng nhanh với sự thay đổi của biến trở. - Mạch có thể đặt độ khống chế tốc độ động cơ, báo tốc độ cao và tốc độ thấp - Mạch hiển thị LED 7 đoạn nên dễ dàng cho người sử dụng theo dõi tốc độ động cơ. - Mạch được thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng, tiện lợi và có thể dùng nhiều loại nguồn: pin, sạc điện thoại,… nên rất cơ động. 2. Nhược điểm - Còn có sai số tốc độ do sai số linh kiện và những sai số trong khi tính toán thiêt kế mạch nhưng chấp nhận được. 3. Kết luận Trong giai đoạn hiện nay, các ngành kinh tế đang trên đà phát triển mạnh mẽ, hàng loạt các công ty, xí nghiệp, cũng như các khu dân cư đã và đang được thực hình thành, vì vậy nhu cầu ứng dụng các vi mạch điện tử và quá trình sản xuất ngày càng cao, đói hỏi lĩnh vực Vi điều khiển phải đáp ứng kịp thời theo sự phát triển đó. Trong thời gian làm bài tập lớn này, chúng em đã tìm hiểu rất kĩ và nghiên cứu các tài liệu cần thiết, và đặc biệt là dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của cô giáo hướng dẫn Ths.NGUYỄN THU HÀ đến nay em đã hoàn thành bài tập này. Với những vốn kiến thức tiếp thu được trong những kì học đã qua, sự nỗ lực của cả nhóm, tuy nhiên hạn chế về kinh nghiệm thực tế, tài liệu tham khảo, thời gian thực hiện đồ án nên quyển đồ án này không thể tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong thầy hướng dẫn cùng các thầy cô trong hội đồng bộ môn góp ý xây dựng cho quyển bài tập lớn này hoàn thiện hơn! Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 04/04/2013 Tài liệu tham khảo Kỹ thuật vi điều kiển – Đỗ Duy Phú. Cấu trúc và lập trình họ vi điều khiển 8051 – Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng. Các tài liệu trên internet.