Môn: Kỹ thuật lập trình nhúng - Mạch chống trộm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN -------------o0o------------ BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Môn: Kỹ thuật lập trình nhúng Giáo viên hướng dẫn:Vũ Mạnh Thịnh Nhóm thực hiện gồm: 1. Cao Văn Minh 2. Võ Duy Dũng 3. Trần Văn Đức 4. Lường Mai Vũ Lâm 5. Trương Quang Soát 6. Đào Xuân Khang Thái nguyên, tháng 05 năm 2010. MỤC LỤC Nội dung Trang Lời nói đầu…………………………………….…..…3 Đề tài “Mạch chống trộm”………………….…..…4 I. Mở đầu 1. Sơ đồ nguyên lý…………………………………5 2. Sơ đồ mạch in…………………………….……..6 3.Sản phẩm khi hoàn chỉnh………………………7 4.Các linh kiện sử dụng trong mạch…….……....7 II. Phần cứng……………………………………..…..9 Khối cảm biến…………………………………..9 Khối xử lý………………………………………..10 Khối tạo âm thanh…………………….……….12 III. Phần mềm……………………………………...…13 IV. Nguyên tắc hoạt động………………………......15 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay có rất nhiều các loại vi điều khiển của các hãng khác nhau.Ví dụ như họ 8051,AVR của hãng Atmel,PIC của hãng Microchip,…vv. Trong các loại vi điều khiển thì phổ biến nhất ở Việt Nam hiện nay là chip vi điều khiển thuộc họ 8051. Do 8051(Intel) là 1 trong những chip vi điều khiển xuất hiện sớm nhất nên nó là nền tảng cho sự phát triển của các họ vi điều khiển thế hệ sau.Vì thế nên nếu hiểu về 8051 thì sẽ dễ dàng hơn cho việc tìm hiểu các chip vi điều khiển khác thuộc thế hệ sau. Hơn nữa nó được sử dụng trong hầu hết các loại đồ điện tử dân dụng ở nước ta hiện nay cho nên lập trình cho vi điều khiển đã được đưa vào chương trình học cho sinh viên. Qua quá trình tìm hiểu về họ 8051 ở trên lớp thì chúng em đã tích lũy được một số kiến thức có thể cho ra đời 1 sản phẩm của riêng mình.Đó là một hệ thống báo động đơn giản mà chi tiết chúng em sẽ trình bày ở phần sau trong cuốn báo cáo này. Chúng em xin được cảm ơn thầy giáo Vũ Mạnh Thịnh ,người đã hướng dẫn nhiệt tình chúng em trong quá trình từ ý tưởng trở thành sản phẩm như hiện nay.Trong lần đầu tiên làm mạch điện thì chúng em đã hết sức cố gắng,hiểu được nhiều vấn đề .Ttuy nhiên không tránh khỏi sai sót.Mong được sự đóng góp nhiệt tình của thầy và các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! ĐỂ TÀI MẠCH CHỐNG TRỘM 1.Ý tưởng Do hiện nay ở nhiều khu vực thì người dân mất trộm rất nhiều.Ý tưởng của chúng em là làm 1 mạch chống trộm đơn giản có thể gắn ở cửa ra vào, có chi phí thấp do đó có thể trang bị rộng rãi, nhưng điểm quan trọng nhất là nó không được bán trực tiếp trên thị trường để tránh bị bẻ khóa.! 2.Hướng dẫn sử dụng Bạn có thể khởi động hệ thống bằng cách bật nguồn cho hệ thống.Khi có người mở cửa ra vào khi bạn vắng nhà thì hệ thống sẽ cảm nhận sự thay đổi ánh sáng,do đó loa báo động sẽ kêu trong 1 khoảng thời gian nhất định.Khi bắt được kẻ trộm rồi thì bạn có thể ấn nút RESET để khởi động lại hệ thống.Khi bạn trở về nhà thì bạn hãy ngắt nguồn để tránh nguy cơ bạn có thể trở thành kẻ trộm!!! 3.Cảnh báo Việc tác động mạnh tới mạch có thể làm hư hỏng mạch.Do đó nó sẽ không còn tác dụng và sẽ không được bảo hành! Trung tâm chăm sóc khách hàng: +840973801544 I.Mở đầu 1.Sơ đồ mạch nguyên lý 2.Sơ đồ mạch in 3.Sản phẩm hoàn chỉnh Mặt trước Mặt sau 4.Các linh kiện sử dụng trong mạch a.AT89S52 b.Opamp LM324 c.Quang trở d.Điện trở e.Loa f.LED g.Transistor II.Phần cứng 1.Khối cảm biến Chức năng của nó là cảm nhận sự thay đổi của ánh sáng và xuất ra mức 0 hoặc mức 1 cho đầu vào của 89S52.Khối cảm biến gồm 1 khuếch đại thuật toán LM324, 2 điện trở ,1 quang trở. Nguyên tắc hoạt động: Đầu 2 của khuếch đại thuật toán sẽ nhận điện áp là 2,5 V do ta phân áp bằng 2 điện trở có trị số bằng nhau. Còn đầu 3 của khuếch đại thuật toán sẽ có điện áp thay đổi tùy thuộc vào điện trở của qung trở.Quang trở có thể thay đổi điện trở của nó từ 3k Ohm đến 150k Ohm. Khi có ánh sáng thì điện áp sụt trên quang trở nhỏ,do đó điện áp trên cực 3 của Opamp nhỏ hơn điện áp trên cực 2 của Opamp,và đầu ra 1 của nó sẽ ở mức 0 (0V). Khi ánh sáng bị ngắt thì điện áp sụt trên quang trở lớn,do đó thì diện áp trên P sẽ lớn hơn điện áp trên N,đầu ra của Opamp sẽ ở mức 1 (5V). 2.Khối xử lý Khối xử lý gồm 1 bộ vi điều khiển 89S52 làm trung tâm.bên cạnh đó là một khối RESET,1 khối tạo dao động. 89S52 Có đầu vào nhận từ khối cảm biến. Nó sẽ xử lý tín hiệu vào để xét khi nào phát xung ra cho khối tạo âm thanh . b.Khối RESET Gồm 1 phím bấm,1 điện trở,1 tụ. Nguyên tắc hoạt động: Khi có tác động vào phím bấm RESET thì vi điều khiển sẽ chạy lại chương trình từ ban đầu. c.Khối tạo dao động Gồm 1 bộ dao động thach anh có tần số 12MHz ,2 tụ có trị số 33 pF. Nguyên tắc hoạt động: Bộ dao động này tự phát ra xung dao động có tần số 12MHz để bộ vi điều khiển hoạt động. Bộ này có đặc điểm là không cần cấp nguồn thì nó vẫn có thể phát ra xung chính xác. 3.Khối tạo âm thanh Gồm 1 transistor lại NPN C1815,2 điện trở, 1 loa, 1LED. Nguyên tắc hoạt động: Khối này nhận xung từ vi điều khiển.Tín hiệu từ chân ra của vi điều khiển sẽ được khuếch đại dòng khi qua transistor C1815 và qua loa để đảm bảo loa sẽ đủ dòng để hoạt động. III.Phần mềm ORG 0000H MOV P2,#0H ; xóa cổng P2 LJMP MAIN ; bỏ qua bảng vector ngắt ORG 0013H ; trình ngắt ISR cho INT1 MOV R1,200 ; nạp R1=200 (hay C8h) LAP: MOV TMOD,#10H ;chọn timer 1, mode 1 AGAIN: MOV TL1,#0 ; đặt TL1=0, byte thấp MOV TH1,#0 ; đặt TH1=0,byte cao SETB TR1 ; bật TR1, khởi động bộ định thời timer 1 BACK: JNB TF1,BACK ; kiểm tra cờ bộ định thời CLR TR1 ;dừng bộ định thời CLR TF1 ; xóa cờ TF1 CPL P2.1 ; lấy bù bit P2.1 DJNZ R1,LAP ; lặp lại 200 lần RETI ; bắt đầu chương trình MAIN ORG 30H MAIN: MOV IE,#10000100B ;cho phép ngắt dài,khởi động chương trình ngắt cứng ngoài 1 HERE: SJMP HERE ;chờ cho đến khi được ngắt END Bảng vector ngắt: Ngắt Địa chỉ Rom hexa chân RESET 0000 9 Ngắt cứng ngoài (INT0) 0003 12(P3.2) Ngắt bộ timer 0 (TF0) 000B Ngắt cứng ngoài INT 1(INT1) 0013 13(p3.3) Ngắt bộ timer 1 (TF1) 001B Ngắt COM nối tiếp (RI và TI) 0023 Dựa và bảng vector ngắt ta có thể thấy mỗi loại ngắt có số lương byte hạn chế giành riêng. Vd: INT0 (ngắt cừng ngoài số 1) thì được thì đượ giành tổng cộng là 8 byte từ địa chỉ 0013h đến 001Bh. Do vậy ở bảng vector ngắt ta sử dụng lệnh LJMP để để trở đến địa chỉ ISR, và các byte rỗi còn lại của ngắt sẽ không được dùng đến. Thanh ghi chế độ của bộ định thời TMOD Thanh ghi TMOD là thanh ghi 8 bit gate C/T M1 M0 gate C/T M1 M0 4 bit đầu là của timer 1 4 bit sau là của timer 0 Chế độ hoạt động: M1 M0 mode Chế độ hoạt động 0 0 0 Chế độ bộ định thời 13 bit Bộ định thời/bộ đếm 8 bit, định tỉ lệ trước 5 bit 0 1 1 Chế độ định thời 16 bit, không định tỉ lệ trước 1 0 2 Chế độ 8 bit tự nạp lại Bộ định thời/bộ đếm 8 bit tự nạp lại. THx lưu giá trị sẽ tự nạp vào TLx mỗi khi tràn 1 1 3 Chế độ bộ định thời chia tách IV .Nguyên tắc hoạt động của mạch Bình thường ánh sáng sẽ chiếu vào quang trở,đầu ra của khuếch đại thuật toán sẽ ở mức 0.Khi này thì vi điều khiển không phát ra xung,loa sẽ không kêu.Khi có sự thay đổi tức là có sự chặn ánh sáng chiếu vào quang trở thì đầu ra của khuếch đại sẽ ở mức 1 tức là vi điều khiển sẽ phát ra xung ,loa sẽ kêu Nhận xét chung ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Stt Tên Nhận xét riêng 1 1. Cao Văn Minh 2 2. Võ Duy Dũng 3 3. Trần Văn Đức 4 4. Lường Mai Vũ Lâm 5 5.Trương Quang Soát 6 6. Đào Xuân Khang