Đang tải... (xem toàn văn)
Luận văn, khóa luận tốt nghiệp, báo cáo là sản phẩm kiến thức, là công trình khoa học đầu tay của sinh viên, đúc kết những kiến thức của cả quá trình nghiên cứu và học tập một chuyên đề, chuyên ngành cụ thể. Tổng hợp các đồ án, khóa luận, tiểu luận, chuyên đề và luận văn tốt nghiệp đại học về các chuyên ngành: Kinh tế, Tài Chính Ngân Hàng, Công nghệ thông tin, Khoa học kỹ thuật, Khoa học xã hội, Y dược, Nông Lâm Ngữ... dành cho sinh viên tham khảo. Kho đề tài hay và mới lạ giúp sinh viên chuyên ngành định hướng và lựa chọn cho mình một đề tài phù hợp, thực hiện viết báo cáo luận văn và bảo vệ thành công đồ án của mình.
Đề tài: Lập trình vi điều khiển AT89C51 để đo và hiển thị nhiệt độ Giới thiệu chung về vi điều khiển AT89C51 1.1 VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 1.1.1. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân của 89c51 8051 có 4 cổng vào/ra số • P0 có 8 bit là P0.0 đến P0.7 • P0 có 8 bit là P1.0 đến P1.7 • P0 có 8 bit là P2.0 đến P2.7 • P0 có 8 bit là P3.0 đến P3.7 Ngoài chức năng là các cổng vào/ra số thì P0 còn là 8 bit (D0 đến D7) của bus dữ liệu hoặc là 8 bit thấp (A0 đến A7) của bus địa chỉ ,P2 lá 8 bit cao (A8 đến A15) của bus địa chỉ khi cần thiết mở rộng thêm các ngoại vi, bộ nhớ ngoài cho 8051 * RESET: (Tín hiệu vào): Dùng để khởi động lại toàn bộ hệ thống khi chương trinh đang chạy mà gặp lỗi * RxD,TxD: Là hai chân nhận và truyền số liệu của cổng truyền thông nối tiếp * INT0,INT1: Là hai chân nhận tín hiệu ngắt từ bên ngoài * WR ( Tín hiệu ra) Cho phép viết dữ liệu tới các ngoại vi, bộ nhớ bên ngoài vi điều khiển * RD: ( Tín hiệu ra) Cho phép đọc dữ liệu từ các ngoại vi,bộ nhớ dữ liệu ngoài vi điều khiển * X1,X2: Dùng để tạo xung nhịp cho vi điều khiển * Vcc,GND: Cấp nguồn cho vi điều khiển (Vcc=5 VDC) * EA/VP : Là tín hiệu vào =1: Vi điều khiển sử dụng cả bộ nhớ chương trình bên trong và bộ nhớ chương trình bên ngoài + Nếu vi điều khiển có 4 Kb bộ nhớ chương trinh bên trong với địa chỉ 0000H đến 0FFFH thì bộ nhớ chương trình bên ngoai phải có địa chỉ 1000h đến 1FFFH + Nếu vi điều khiển co 8 Kb bộ nhớ chương trinh bên trong với địa chỉ 0000H đến 1FFFH thì bộ nhớ chương trình bên ngoai phải có địa chỉ 2000h đến FFFFH =0: vi điều khiển chỉ sử dụng bộ nhớ bên ngoài co địa chỉ là:0000H đến FFFFH * ALE/P: (tín hiệu ra) Là tín hiệu chốt địa chỉ .dùng để phân biệt khi nào P0 là bus dữ liệu,khi nào là bus dữ liệu khi vi điều khiển cần gép nối với các ngoại vi * ALE=1:P0 là bus địa chỉ * ALE=1:P0 là bus dữ liệu * PSEN : Có chức năng giống như chân Rdnhunwg chỉ dùng để đọc bộ nhớ chương trình bên ngoài 1.1.2. Các thanh ghi đặc biệt Ký hiệu Tên Địa chỉ * Acc Thanh ghi chứa 0E0H * B Thanh ghi B 0F0H * PSW Thanh ghi trạng thái 0D0H SP Con trỏ ngăn xếp (8bit) 81H DPTR Con trỏ dữ liệu DPL Byte thấp của DPTR 82H DPH Byte cao của DPTR 83H * P0 Thanh ghi đệm cổng P0 80H * P1 Thanh ghi đệm cổng P1 90H * P2 Thanh ghi đệm cổng P2 0A0H * P3 Thanh ghi đệm cổng P3 0B0H * IP Thanh ghi điều khiển các mức ưu tiên ngắt 0B8H * IE Thanh ghi cho phép/ che chắn các ngắt 0A8H TMOD Thanh ghi chọn chế độ Time/Counter 0,1 89H * TCON Thanh ghi điều khiển Time/Counter 0,1 88H *+T2CON Thanh ghi điều khiển Time/Counter 2 0C8H TH0 Byte cao của bộ đếm trong Timer/Counter 0 8CH TL0 Byte thấp của bộ đếm trong Timer/Counter 0 8AH TH1 Byte cao của bộ đếm trong Timer/Counter 1 8DH TL1 Byte thấp của bộ đếm trong Timer/Counter 1 8BH + TH2 Byte cao của bộ đếm trong Timer/Counter 2 0CDH + TL2 Byte thấp của bộ đếm trong Timer/Counter 2 0CCH + RCAP2H Byte cao của thanh ghi Capture/ Reload trong Timer/Counter 2 0CBH + RCAP2L Byte thấp của thanh ghi Capture/ Reload trong Timer/Counter 2 0CAH * SCON Thanh ghi điều khiển cổng truyền thông nối tiếp 98H SBUF Bộ đếm cổng truyền thông nối tiếp 99H PCON Thanh ghi điều khiển công suất tiêu thụ của 8051 87H Chú ý: *: Chỉ các thanh ghi truy cập theo bit +: Các thanh ghi chỉ có trong 89c52 1.1.3. Bộ phát xung nhịp - Dùng để tạo xung đồng bộ cho cả hệ thống vi điều khiển làm việc. Có 2 cách để tạo xung nhịp là dùng thạch anh hoặc lấy xung dao động từ nguồn ngoài. Thông thường tần số xung nhịp là: 12MHz. 11,0592MHz. 24MHz X1 X2 10k Vcc Xung ngoài X1 X2 Dùng thạch anh 12MHz 33pF 33pF 1.1.4. Các Timer/ Counter (T/C) a. Timer/ Counter 0 và Timer/ Counter 1 Khi ứng dụng các Timer/ Counter ta phải cài đặt chúng ở một chế độ làm việc xác định. Các thanh ghi đặc biệt được thiết kế để đặt các chế độ làm việc cho các Timer/ Counter là TMOD (Time Mode) và TCON ( Time Control) Thanh ghi TMOD GATE CT / GATE CT / M1 M1 M0 M0 Timer 1 Timer 0 TMOD Thanh ghi TMOD có 2 phần tử giống nhau dùng để cài đặt chế độ cho các T/C 0 và T/C 1 tương ứng như hình vẽ 1/ = CT Làm Counter (Đếm xung từ bên ngoài) 0/ = CT Làm Timer ( Đếm xung hệ thống) GATE: Khi TR x =1 (x=0,1) nếu: + GATE=0 thì cho phép T/C làm việc + GATE=1 thì T/C được phép làm việc nếu INT x =1 Các chế độ làm việc M1 M0 Chế độ Mô tả 0 0 0 Bộ đếm 13bit 0 1 1 Bộ đếm 16bit 1 0 2 Chế độ Auto - Reload 1 1 3 Timer0 là bộ đếm 8bit Time1 dừng Thanh ghi TCON TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 TCON TF1 (TCON.7): Cờ báo bộ đếm Timer/Counter 1 bị tràn TR1 (TCON.6): Bit cho phép T/C1 làm việc TF0 (TCON.5): Cờ báo bộ đếm Timer/Counter 0 bị tràn TR01 (TCON.4): Bit cho phép T/C0 làm việc IE1 (TCON.3): Cờ báo có ngắt ngoài ở chân 1INT IT1 (TCON.2), IT0 (TCON.0): =1: Cho phép ngắt ngoài tương ứng ngắt theo sườn xuống =0: Cho phép ngắt ngoài tương ứng ngắt theo mức “0” IE0 (TCON.1): Cờ báo có ngắt ngoài ở chân 0INT b. Timer/Counter 2 ( chỉ có trong 89c52) * Thanh ghi T2CON: TF2 EXF2 RCLK TCLK EXEN2 TR2 2 / CT CP/ RL T2CON TF2 (T2CON.7): Cờ tràn được dựng khi T/C2 tràn, Cờ phải được xóa bởi phần mền TF2 (T2CON.6): Cờ tràn được dựng khi chân T2EX có sườn xuống với điều kiện bit EXEN2 =1 để báo ngăt TF2 (T2CON.3): Bit cho phép Reload hoặc Capture khi có sườn xuống ở chân T2EX TF2 (T2CON.2): Bit điều khiển cho phép T/C2 chạy hoặc dừng TF2 (T2CON.1): Lựa chọn T/C2 làm việc ở chế độ Timer hoặc Counter * Các chế độ làm việc của T/C2 RCLK+TCLK RLCP / TR2 MODE 0 0 1 Chế độ Auto – Reload 0 1 1 Chế độ Capture 1 x 1 Chế độ phát Baud rate X x 0 Không hoạt dộng 1.1.5. Ngắt và xử lý các ngắt • Ngắt tràn của T0, T1: TF0,TF1 • Ngắt cổng truyền thông nối tiếp: RI, TI • Ngắt bên ngoài vi điều khiển: 0INT , 1INT • Ngắt của Timer 2: TF2 * Thanh ghi cho phép ngắt IE EA - ET2 ES ET1 EX1 ET0 EX0 IE EA : Cho phép/cấm tất cả ngắt ngoài ET2:Cho phép/cấm ngăt Timer 2 ES: Cho phép/cấm ngắt cổng truyền thông nối tiếp ET1: Cho phép/cấm ngăt Timer 1 EX1: Cho phép/cấm ngăt ngoài 1INT ET0: Cho phép/cấm ngăt Timer 0 EX0: Cho phép/cấm ngăt ngoài 0INT 1.1.6. Địa chỉ vectơ ngắt STT Nguồn gây ngắt Địa chỉ 1 IE0 0003H 2 TF0 000BH 3 IE1 0013H 4 TF1 001BH 5 RI_TI 0023H 6 TF2+EXF2 002BH 1.2. BỘ CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SANG SỐ (ADC0808) 1.2.1. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân Chân 1 IN3 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 3 Chân 2 IN4 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 4 Chân 3 IN5 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 5 Chân 4 IN6 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 6 Chân 5 IN7 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 7 Chân 6 START - chân điều khiển tín hiệu bắt đầu quá trình biến đổi ADC. Chân 7 EOC - Chân phát tín hiệu báo kết thúc quá trình chuyển đổi ADC. Chân 8 2 (-5) - Ngõ ra Tín hiệu số- Data Bit 5 Chân 9 OUT EN - Chân cho phép xuất. Chân 10 CLK - chân nhận nguồn xung Clock Chân 11 Vcc - Chân nhận điện nguồn dương [...]... thông cần điều khiển Và được nối với kênh 1 của bộ biến đổi tương tự sang số ADC0808 Khối cảm bộ biến đổi ADC 0808 : Dùng để chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang tín hiệu số được ghép nối với cổng P1 và các chân điều khiển được nối với các chân P3.0 – P3.6 Khối hiện thị: Bao gồm bốn LED bảy thanh, dùng để hiện thị nhiệt độ của môi trường Khối vi xử lý: Xử lý các phép toán và đưa ra hiện thị Chi... năng Khuếch đại dòng để quét LED hiện thị - Điện trở: Chọn loại điện trở có giá trị 10KὨ và 330Ὠ PHẦN II 2.1 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI 2.1.1 Sơ đồ khối PHÍM BẤM LM35 AT 89C51 ADC 0808 P1 P0 P3.7 P3 LED BẢY THANH 2.1.2 Chức năng của từng khối Khối các phím bấm: Dùng để cho phép đo nhiệt độ được nối vào chân P3.7 Khối cảm biến nhiệt độ LM35: Các tác dụng đo sự thay đổi nhiệt độ từ bên ngoài môi... tính của họ LM35: - Hoạt động với điện áp từ 4V đến 30V 0 - Tỷ lệ tuyến tính với hệ số 10mV/1 C - Thích hợp với các ứng dụng điều khiển Một số thông số của họ LM35: Dải nhiệt độ và sự thay đổi trở kháng theo nhiệt độ của LM35 0 Nhiệt độ ( 0 25 50 75 100 C Ω Trở kháng của cảm biến (k ) 29.490 10.000 3.893 1.700 0.817 ) 1.4.3 Cách chọn cảm biến ho LM35: Mã SP Lm35A Dải nhiệt độ 0 -55 0 LM35 LM35CA LM35C... ứng .Để hiện thị các số 0 – 9 trong hệ thập phân ta lựa chọn cách thanh cần sáng để hiện thị được các số tương ứng Như vậy ta nối chân A vào dương nguồn (5VDC) còn các chân a, b, c, d, e, f, g, và dp điều khiển chúng sao cho: Nếu = “1” các thanh tối Nếu = “0” các thanh sáng b Loại Cathode chung Đối với loại Cathode chung thì chân C nối xuống đất (0VDC) còn các chân a, b, c, d, e, f, g, và dp điều khiển. .. 1.4 CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ (LM35) 1.4.1 Giới thiệu chung về họ LM35 LM35 là những mạch tổ hợp làm thành cảm biến đo nhiệt độ chính sác với điện áp ra tuyến tính với nhiệt độ LM35 không yêu cầu bất cứ sự cản chỉnh nào từ bên ± ngoài hoặc các mạch phụ trợ khác mà vẫn đáp ứng được độ chính xác cao ( 1/4 0 0 C C tại nhiệt độ phòng và 0 đến +150 C ± 0 3/4 C trên thang đo từ -55 ) 1 Nối Vcc 2 Nối vào ADC 3 Nối... CHƯƠNG TRÌNH BAT DAU ON=1 ? CONVERT HEXTOBCD BCDTO7T DISPLAY P3.7=0 ? S S Đ Đ ON=1 P1=FFH START=0 ALE=0 Hỏi đã ấn nút STAR hay chưa Nếu Đúng thì làm công vi c tiếp Nếu Sai hỏi kiểm tra lại Hỏi đã tác động vào nút START hay chưa Nếu Đúng cho bít điều khiển ON” =1 Nếu Sai nhảy vể hiện thị Các chương trình con THUẬT TOÁN CHƯƠNG TRÌNH CON ĐỌC DỮ LIỆU TỪ ADC CONVERT CHON KÊNH VÀO CHỐT ĐỊA CHỈ KÊNH VÀO BẮT... phép - VRef+, VRef- : điện áp tham chiếu dương và âm, dùng để thay đổi độ phân giải Ta có công sau: N = 256* (Vi – VRef-)/(VRef+ - VRef-) Với : N : 1 số nhị phân được chuyển đổi Vi : điện áp ngõ vào tín hiệu tương tụ Để tiện cho vi c tính toán thông thường ta nối chân VRef- xuống mass 1.2.3 Các bước để chuyển đổi của ADC • Chọn kênh ngõ vào • Chốt địa chỉ kênh vào ALE = 1) • Bắt đầu chuyển đổi (START=1)... H H IN5 IN6 IN7 ALE : chân chốt địa chỉ, khi có xung tác động vào chân ALE đường địa chỉ A,B,C mới được ADC nhận vào - START : điều khiển bắt đầu chuyển đổi Khi START = 1 : bắt đầu chuyển đổi Khi START = 0 : kết thúc chuyển đổi - EOC : báo hiệu kết thúc quá trình chuyển đổi Khi START = 1 thì EOC =1 Khi chuyển đổi xong thì EOC = 0 - CK : ngõ vào xung clock (fCK = 100KHz – 1,28MHz) - 2-1, 2-2, 2-3, 2-4,... Chân 26 IN0 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 0 Chân 27 IN1 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 1 Chân 28 IN2 - ngõ vào tín hiệu Analog Input 2 1.2.2 Khảo sát ý nghĩa hoạt động của các chân ADC0808 - IN0, IN1, IN2, IN3, IN4, IN5, IN6, IN7 : 8 ngõ vào tín hiệu tương tự - A, B, C : các đường địa chỉ để chọn kênh ở ngõ vào A L H L H L Các đường địa chỉ B L L H H L Chọn kênh ngõ C L L L L H vào IN0 IN1 IN2 IN3... a b, c, d, e, f ,g và dp(dấu chấm) g f a b dp c d e - LED bảy thanh thường dùng làm cơ cấu quan sát, hiện thị các con số hệ thập phân Trong một số trường hợp đặt biệt có thể dùng để hiện thị các số hệ HEX và các ký tự 1.3.2 Phân loại LED bảy thanh có hai loại là: Loại Anode chung Loại Cathode chung a Loại Anode chung g f A a b dp c A d e 1 2 3 4 5 9 8 7 6 10 Vcc a b c d e f g dp Để các thanh sáng ta . Đề tài: Lập trình vi điều khiển AT89C51 để đo và hiển thị nhiệt độ Giới thiệu chung về vi điều khiển AT89C51 1.1 VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 1.1.1. Sơ đồ khối và ý nghĩa các chân của. xung nhịp cho vi điều khiển * Vcc,GND: Cấp nguồn cho vi điều khiển (Vcc=5 VDC) * EA/VP : Là tín hiệu vào =1: Vi điều khiển sử dụng cả bộ nhớ chương trình bên trong và bộ nhớ chương trình bên ngoài +. ra) Cho phép vi t dữ liệu tới các ngoại vi, bộ nhớ bên ngoài vi điều khiển * RD: ( Tín hiệu ra) Cho phép đọc dữ liệu từ các ngoại vi, bộ nhớ dữ liệu ngoài vi điều khiển * X1,X2: Dùng để tạo xung