Đang tải... (xem toàn văn)
PROJECT 3 TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LỚP : TK8.3 MÁY TÍNH CẦM TAY Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Vinh Quy Nhóm sinh viên : Phạm Đức Thuận Nguyễn Thế Anh Đinh Duy Huy Hưng Yên, tháng 12 năm 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN KĨ THUẬT MÁY TÍNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 (Dành cho người hướng dẫn ) 1. Họ tên Sinh viên : MSSV: MSSV: 2. Tên đề tài : 3. Người hướng dẫn : 4. Những ưu điểm của đồ án : 5. Những thiếu sót của đồ án : 6. Đề nghị : Được bảo vệ Bổ sung để được bảo vệ Không được bảo vệ 7. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước tổ chấm đồ án môn học: a) b) c) 8. Đánh giá điểm (Số và chữ). Ngày ….Tháng….Năm 201… CHỮ KÝ VÀ HỌ TÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN KĨ THUẬT MÁY TÍNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 (Dành cho người hướng dẫn ) 1. Họ tên Sinh viên : MSSV: MSSV: 2. Tên đề tài : 3. Người hướng dẫn : 4. Những ưu điểm của đồ án : 5. Những thiếu sót của đồ án : 6. Đề nghị : Được bảo vệ Bổ sung để được bảo vệ Không được bảo vệ 7. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước tổ chấm đồ án môn học: a) b) c) 8. Đánh giá điểm (Số và chữ). Ngày ….Tháng….Năm 201… CHỮ KÝ VÀ HỌTÊN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên nhóm thực hiện đề tài xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn thầy Nguyễn Vinh Quy, người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ về mặt chuyên môn và động viên nhóm thực hiện đề tài trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Trước tiên em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô giáo trường ĐHSP Kĩ Thuật Hưng Yên đặc biệt là toàn thể thầy cô giáo khoa Công Nghệ Thông Tin bộ môn Công Nghệ Máy Tính ,những người đã tạo điều kiện cho chúng e cơ hội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh vực điện tử ,đặc biệt là Thầy Nguyễn Vinh Quy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài .Đồng thời chúng en cũng gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè cùng nhóm và các anh chị khóa trước đã tận tình giúp đỡ chúng em trong thời gian qua .Có được sự giúp đỡ nhiệt tình đó cộng với sự cố gắng của bản thân từng thành viên trong nhóm nên chúng em đã hoàn thành được đề tai đúng thời hạn .Với sự hiểu biết còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài cũng không nhiều nên đề tài không tránh khỏi những sai sót .Chúng em xin cảm ơn sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè cho đề tài của nhóm em được hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng, nhóm thực hiện đề tài xin gửi lời biết ơn đến bố mẹ và những người thân trong gia đình đã luôn luôn bên cạnh và ủng hộ trong cuộc sống. Hưng Yên, ngày 20 tháng 11 năm 2012 Nhóm thực hiện đề tài: Phạm Đức Thuận Nguyễn Thế Anh
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN PROJECT 3 TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO : CÔNG NGHỆ THÔNG TIN LỚP : TK8.3 MÁY TÍNH CẦM TAY Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Vinh Quy Nhóm sinh viên : Phạm Đức Thuận Nguyễn Thế Anh Đinh Duy Huy Hưng Yên, tháng 12 năm 2012 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN KĨ THUẬT MÁY TÍNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 (Dành cho người hướng dẫn ) 1. Họ tên Sinh viên : MSSV: MSSV: 2. Tên đề tài : 3. Người hướng dẫn : 4. Những ưu điểm của đồ án : 5. Những thiếu sót của đồ án : 6. Đề nghị : Được bảo vệ Bổ sung để được bảo vệ Không được bảo vệ 7. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước tổ chấm đồ án môn học: a) b) c) 8. Đánh giá điểm (Số và chữ) Ngày ….Tháng….Năm 201… CHỮ KÝ VÀ HỌ TÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN KĨ THUẬT MÁY TÍNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC PHIẾU CHẤM ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3 (Dành cho người hướng dẫn ) 1. Họ tên Sinh viên : MSSV: MSSV: 2. Tên đề tài : 3. Người hướng dẫn : 4. Những ưu điểm của đồ án : 5. Những thiếu sót của đồ án : 6. Đề nghị : Được bảo vệ Bổ sung để được bảo vệ Không được bảo vệ 7. Các câu hỏi sinh viên phải trả lời trước tổ chấm đồ án môn học: a) b) c) 8. Đánh giá điểm (Số và chữ) Ngày ….Tháng….Năm 201… CHỮ KÝ VÀ HỌTÊN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên nhóm thực hiện đề tài xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn thầy Nguyễn Vinh Quy, người đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ về mặt chuyên môn và động viên nhóm thực hiện đề tài trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Trước tiên em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô giáo trường ĐHSP Kĩ Thuật Hưng Yên đặc biệt là toàn thể thầy cô giáo khoa Công Nghệ Thông Tin bộ môn Công Nghệ Máy Tính ,những người đã tạo điều kiện cho chúng e cơ hội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh vực điện tử ,đặc biệt là Thầy Nguyễn Vinh Quy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài .Đồng thời chúng en cũng gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè cùng nhóm và các anh chị khóa trước đã tận tình giúp đỡ chúng em trong thời gian qua .Có được sự giúp đỡ nhiệt tình đó cộng với sự cố gắng của bản thân từng thành viên trong nhóm nên chúng em đã hoàn thành được đề tai đúng thời hạn .Với sự hiểu biết còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài cũng không nhiều nên đề tài không tránh khỏi những sai sót .Chúng em xin cảm ơn sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè cho đề tài của nhóm em được hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng, nhóm thực hiện đề tài xin gửi lời biết ơn đến bố mẹ và những người thân trong gia đình đã luôn luôn bên cạnh và ủng hộ trong cuộc sống. Hưng Yên, ngày 20 tháng 11 năm 2012 Nhóm thực hiện đề tài: Phạm Đức Thuận Nguyễn Thế Anh 5 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy Đinh Duy Huy 6 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy LỜI NÓI ĐẦU Là một nước đang phát triển, và trong những năm gần đây, dưới sự lãnh đạo của Đảng và Nhà Nước đã đưa đất nước hội nhập ngày càng sâu rộng với thế giới, mở ra cơ hội phát triển nhanh chóng cho đất nước. Các ngành công nghê cao, đặc biệt là lĩnh vực tự động hóa ,vi xử lý, vi điều khiển ngày càng được chú trọng hơn. Ngày càng có nhiều ngành nghề ứng dụng vi xử lý, vi điều khiển vào quá trình sản xuất, vận hành, tự động hóa. Dự án xây dựng nhà máy sản xuất chip vi xử lý hơn 1 triệu đô la của Intel vào khu công nghệ cao TP.HCM là một ví dụ điển hình cho sự phát triển, cũng như sự quan tâm của Nhà Nước vào lĩnh vực này. Là sinh viên, trình độ còn hạn chế, nên nhóm thực hiện đề tài chưa thể lĩnh hội hết các kiến thức cũng như các ứng dụng về lĩnh vực này. Do đó, đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót, rất mong quý thầy cô và các bạn chỉ dẫn và đóng góp ý kiến để đề tài hoàn thiện hơn. Nhóm thực hiện đề tài: Phạm Đức Thuận Nguyễn Thế Anh Đinh Duy Huy 7 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy MỤC LỤC Trang Phần A Giới thiệu Trang bìa Trang chấm ĐAMH của GVHD 2 Lời cảm ơn 4 Lời nói đầu 5 Mục lục 7 Liệt kê hình 9 Liệt kê bảng 10 Phần B Nội dung Chương 1 DẪN NHẬP 1.1 Lời nói đầu 12 1.2 Giới thiệu đề tài 1.2.1 Lý do chọn đề tài 12 1.2.2 Mục tiêu của đề tài 12 1.2.3 Lựa chon phương án làm việc 12 1.2.4 Giới hạn của đề tài 13 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 8051 2.1 Giới thiệu về vi điều khiển 8051 14 2.2 Các thành viên khác của họ 8051 15 2.2.1 Bộ vi điều khiển 8052 15 2.2.2 Bộ vi điều khiển 8031 15 2.3 Vi điều khiển 8051 16 2.3.1 Sơ đồ khối vi điều khiển 8051 16 2.4 Sơ đồ và chức năng của các chân vi điều khiển 89C51 17 2.4.1 Sơ đồ chân 17 2.4.2 Chức năng 17 2.5 Cấu trúc bộ nhớ 18 2.5.1 Bộ nhớ chương trình 19 2.5.2 Bộ nhớ dữ liệu 20 2.6 Mạch vi điều khiển cơ bản 24 2.7 Các nguồn ngắt 24 Chương 3 MÔ TẢ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3.1 Sơ đồ khối hệ thống 25 8 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy 3.1.1 Sơ đồ khối 22 3.1.2 Chức năng từng khối 25 3.1.2.1 Khối nhập dữ liệu 25 3.1.2.2 Khối xử lý dữ liệu 25 3.1.2.3 Khối xuất dữ liệu 25 3.2 Thiết kế mạch nguyên lý 26 3.2.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát 26 3.3 Giới thiệu linh kiện sử dụng trong thiết kế 27 3.3.1 Ma trận phím 27 3.3.2 Vi điều khiển Atmel 89S52 28 3.3.2.1 Sơ đồ chân 28 3.3.2.2 Chức năng trong thiết kế 28 3.3.3 LCD 16x2 28 3.4 Tính toán thi công mạch 31 3.4.1 Mạch nguyên lý 31 3.4.2 Mạch in (PCB) 31 Chương 4 THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH CHO VI ĐIỀU KHIỂN 4.1 Lưu đồ giải thuật 33 4.1.1 Lưu đồ giải thuật cho khối nhập dữ liệu (Ma trận phím) 33 4.1.2 Lưu đồ giải thuật cho khối hiển thị LCD 35 4.1.3 Lưu đồ giải thuật cho khối xử lý 36 4.2 Code chương trình 39 Phần C Phụ lục và Tài liệu tham khảo 131 Phụ lục I : 132 Phụ lục II: 150 Tài liệu tham khảo 171 9 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 :Sơ đồ khối cấu trúc bên trong của 8051 10 Hình 2.2 : Sơ đồ khối chi tiết của vi điều khiển 8051 12 Hình 2.3 : Sơ đồ chân của vi điều khiển Atmel 89C51 13 Hình 2.4 : Cấu trúc bộ nhớ và địa chỉ các ngắt trên bộ nhớ chương trình.15 Hình 2.5 : Cấu trúc bộ nhớ dữ liệu trong và bộ nhớ dữ liệu ngoài 16 Hình 2.6 : Cấu trúc bộ nhớ trong 16 Hình 2.7 : Cấu trúc 128 byte thấp của bộ nhớ dữ liệu 17 Hình 2.8 : Mạch vi điều khiển cơ bản 20 Hình 3.1 : Sơ đồ khối của máy tính điện tử 21 Hình 3.2 : Mạch vi điều khiển cơ bản 22 Hình 3.3 :Mô hình ma trận phím 4x4 23 Hình 3.4 :Mạch điện ma trận phím 4x4 23 Hình 3.5 : Sơ đồ chân vi điều khiển Atmel 89S52 24 Hình 3.6 : LCD 16x2 24 Hình 3.7 :Sơ đồ mạch nguyên lý trên Orcad Capture 27 Hình 3.8 :Sơ đồ mạch in trên Orcad Layout 28 Hình 4.1(a) : Lưu đồ giải thuật quét các cột của ma trận phím 29 Hình 4.1(b) : Lưu đồ giải thuật quét các hàng của ma trận phím 30 Hình 4.2 :Lưu đồ giải thuật khối hiển thị LCD 32 Hình 4.3(a) : Lưu đồ giải thuật khối vi xử lý 33 Hình 4.3 (b): Lưu đồ giải thuật khối vi xử lý 34 Hình 4.3(c): Lưu đồ giải thuật khối vi xử lý 35 10 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy [...]... dụnglà : 11.0592Mhz (Giao tiếp với cổng COM của máy tính) và 12Mhz Tần số tối đa là 24Mhz Tần số càng lớn thì vi điều khiển xử lí càng nhanh Bảng 2.2 :Các cổng (port) và mức xuất logic tương ứng P1 P2 P3 Port’s Bit P1.0 P2.0 P3.0 D0 P1.1 P2.1 P3.1 D1 P1.2 P2.2 P3.2 D2 P1 .3 P2 .3 P3 .3 D3 P1.4 P2.4 P3.4 D4 P1.5 P2.5 P3.5 D5 P1.6 P2.6 P3.6 D6 P1.7 P2.7 P3.7 D7 2.5.Cấu trúc bộ nhớ Các vi điều khiển thuộc... 0003H TF0 000BH IE1 0013H TF1 001BH RI hoặc TI 0023H TF2 hoặc EXF2 002BH Hình 2.8 :Quá trình vận hành của Timer và các ngắt CHƯƠNG 3 : MÔ TẢ THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 3. 1.SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG 3. 1.1 Sơ đồ khối: Khối nhập dữ liệu Ma trận phím 4x4 Phím số (1-9) Phím dấu (+,-,x,/) Khối xử lý dữ liệu VDK 89S52 Khối xuất dữ liệu LCD 2x16 Hình 3. 1 : Sơ đồ khối của máy tính điện tử 3. 1.2 Chức năng từng khối : 3. 1.2.1... Hình3.4 :Mạch điện ma trận phím 4x4 3. 3.2 Vi điều khiển Atmel 89S52 3. 3.2.1 Sơ đồ chân Hình 3. 5 :Sơ đồ chân vi điều khiển Atmel 89S52 3. 3.2.2 Chức năng trong thiết kế : Với yêu cầu đề tài:Thiết kế máy tính điện tử dùng 89S52 - Giao tiếp với ma trận phím 6x6 và hiển thị trên LCD 16x2.Các Port đươc sử dụng là: Port P0.0 – P0.7 : Giao tiếp với LCD 16x2 Port P2.0 – P2 .3 : nối với 4 cột C0C5 của ma trận... các chân dữ liệu, sau đó kiểm tra nó với bảng mã dữ liệu hay mã lệnh để thực hiện 1 lệnh hay cho hiển thị ra màn hình 3. 2.THIẾT KẾ MẠCH NGUYÊN LÝ 3. 2.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát : Hình 3. 2 :Sơ đồ nguyên lý tổng quát máy tính điện tử 3. 3.GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DUNG TRONG THIẾT KẾ 3. 3.1 Ma trận phím: Ma trận phím là một "thiết bị nhập" chứa các nút nhấn cho phép người dùng nhập các chữ số, chữ cái hoặc... ngày, nó là một vật cần thiết cho việc tính tiền trong các vụ mua bán Trong sản xuất, nó được dùng để tính toán số sản phẩm làm ra Và còn rất nhiều ứng dụng khác của máy tính bỏ túi, cho thấy sự phổ biến, cần thiết của nó • Từ đó nhóm thực hiện đề tài đã đưa ra đề tài máy tính điện tử cá nhân”,chức năng chính là tính toán các phép tính cộng +,trừ -, nhân x, chia/ căn bản với hệ thống số nguyên và... ma trận phím, nút nhấn 12 Đề tài : Máy tính cầm tay GVHD: Nguyễn Vinh Quy 1.2 .3 Lựa chọn phương án làm việc : • Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chủng loại máy tính điện tử với các chức năng và ứng dụng khác nhau theo đó mà cách thực hiện, lựa chọn phương án và chọn linh kiện điện tử cũng khác nhau.Với mục tiêu ở trên nhóm thực hiện đề tài quyết định chọn phương án dùng họ vi điều khiển 8051 để... tác Để giải quyết vấn đề này ta có thể bổ sung cổng vào - ra cho 8 031 Ngoài ra còn có các phiên bản khác nhau về tốc độ của 8 031 từ các hãng sản xuất khác nhau 2 .3. Vi điều khiển 8051 2 .3. 1 Sơ đồ khối vi điều khiển 89C51 Hình 2.2 :Sơ đồ khối chi tiết của vi điều khiển 8051 2.4 Sơ đồ và chức năng của các chân 2.4.1 Sơ đồ chân Hình 2 .3 :Sơ đồ chân của vi điều khiển Atmel 89C51 2.4.2 Chức năng Chân 40 :... chân 39 -> 32 tương ứng là các chân P0_0 -> P0_7 P1 từ chân 1 -> 8 tương ứng là các chân P1_0 -> P1_7 P2 từ chân 21 -> 28 tương ứng là các chân P2_0 -> P2_7 P3 từ chân 10 ->17 tương ứng là các chân P3_0 -> P3_7 Riêng cổng 3 có 2 chức năng ở mỗi chân như trên hình vẽ : P0 P0.0 P0.1 P0.2 P0 .3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 P3.0 – RxD : chân nhận dữ liệu nối tiếp khi giao tiếp RS 232 (COM) P3.1 –... Bước 3 : Xuất byte dữ liệu ra cổng 8 bit dữ liệu của LCD Bước 4 : Kiểm tra cờ bận xem LCD sẵn sàng nhận dữ liệu mới chưa Bước 5 : Quay lại bước 1 Bảng 3. 3 : Mức logic của các chân dữ liệu trên LCD DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 Dòng 1(min) 1 0 0 0 0 0 0 Dòng 1(max) 1 0 1 0 0 1 1 Dòng 2(min) 1 1 0 0 0 0 0 Dòng 2 1 1 1 0 0 1 1 (max) 3. 4.TÍNH TOÁN THI CÔNG MẠCH : 3. 4.1 Mạch nguyên lý : Hình 3. 7 : Sơ đồ. .. Đặc tính ROM trên chíp RAM Bộ định thời Chân vào - ra Cổng nối tiếp Nguồn ngắt 8051 8052 4K byte 8K byte 128 256 byte byte 2 3 32 32 1 1 6 8 8 031 OK 128 byte 2 32 1 6 Bảng 2.1 : Bảng so sánh vi điều khiển 8051, 8052 và 8 031 Như nhìn thấy từ bảng thì 8051 là tập con của 8052 Do vậy tất cả mọi chương trình viết cho 8051 đều chạy trên 8052 nhưng điều ngược lại là không đúng 2.2.2 Bộ vi điều khiển 8 031 . khiển Atmel 89S52 28 3. 3.2.1 Sơ đồ chân 28 3. 3.2.2 Chức năng trong thiết kế 28 3. 3 .3 LCD 16x2 28 3. 4 Tính toán thi công mạch 31 3. 4.1 Mạch nguyên lý 31 3. 4.2 Mạch in (PCB) 31 Chương 4 THIẾT KẾ. lí càng nhanh. Bảng 2.2 :Các cổng (port) và mức xuất logic tương ứng P0 P1 P2 P3 Port’s Bit P0.0 P1.0 P2.0 P3.0 D0 P0.1 P1.1 P2.1 P3.1 D1 P0.2 P1.2 P2.2 P3.2 D2 P0 .3 P1 .3 P2 .3 P3 .3 D3 P0.4 P1.4. dữ liệu 25 3. 1.2 .3 Khối xuất dữ liệu 25 3. 2 Thiết kế mạch nguyên lý 26 3. 2.1 Sơ đồ nguyên lý tổng quát 26 3. 3 Giới thiệu linh kiện sử dụng trong thiết kế 27 3. 3.1 Ma trận phím 27 3. 3.2 Vi điều