Viết cho các Bạn mới làm quen với ic vi điều khiển, họ AT89C51, ic làm việc theo câu lệnh. IC vi điều khiển là gì? Trước hết hãy làm quen với khái niệm điều khiển trong ngành điện tử. Điều khiển là dùng mức áp cao hay thấp để đóng mở một thiết bị. Bạn xem thí dụ sau: Trong hình này, Bạn thấy khi chân B của transistor Q1 cho đặt ở mức volt thấp, thì transistor ở trạng thái ngưng dẫn và không có dòng cấp cho Led. Led sẽ tắt. Trong hình này, Bạn thấy khi chân B của transistor Q1 cho đặt ở mức volt cao thì transistor ở trạng thái bão hòa và có dòng cấp cho Led. Led sẽ sáng. Với hình động chúng ta thấy rõ hơn tác nhân điều khiển, tức bit 0 hay bit 1 trên chân B, làm Led lúc tắt lúc sáng. Bạn xem hình. Qua hai hình này có thể thấy, chúng ta có thể dùng mức volt cao thấp để tắt mở một thiết bị, ở đây là tắt mở Led. Chúng ta tạm chấp nhận định nghĩa sau: * Mức volt thấp là bit 0. * Mức volt cao là bit 1. Vậy có thể nói để cho Led sáng, chúng ta dùng bit 1 và làm cho Led tắt chúng ta dùng bit 0. Trong tác động điều khiển đóng mở, chúng ta có thể đóng mở một Relay, đóng mở điện cho một motor DC. Bạn xem hình: Trong hình này, trên chân C của transistor Q1, chúng ta thấy có: * Led chiếu sáng. * Relay 12V với tiếp điểm lá kim K1. * Motor DC 12V Vậy nếu đặt bit 1 trên chân B các thiết bị trên chân C của Q1 sẽ được cấp dòng và nếu dùng bit 0 trên chân B thì các thiết bị trên chân C sẽ bị cắt dòng. Qua các thí dụ trên, chúng ta thấy nếu có một linh kiện điện tử có thể xuất ra mức volt cao hay mức volt thấp theo câu lệnh do chúng ta soạn ra thì lúc đó chúng ta đã có thể điều khiển các thiết bị bằng câu lệnh. IC vi điều khiển có các cảng (port), ở các chân của cảng có thể xuất nhập mức áp cao hay thấp tùy theo các câu lệnh do chúng ta soạn ra, do đó nếu dùng ic vi điều khiển chúng ta sẽ có thể điều khiển nhiều thiết bị theo câu lệnh. Hình vẽ sau đây cho thấy 4 cảng của ic vi điều khiển AT89C51. Bạn biết mức volt trên các chân của mỗi cảng Bạn đều có thể chọn định ở mức volt cao hay mức volt thấp bằng câu lệnh. Lệnh đặt chân lên mức volt cao là setb (set bit). Lệnh đặt chân xuống mức volt thấp là clr (Clear bit). Thí dụ: Bạn muốn chân p1.0 (chân số 1) lên mức volt cao, Bạn gõ câu lệnh như sau: setb p1.0 Bạn muốn chân p1.1 (chân số 2) xuống mức volt thấp. Bạn gõ câu lệnh như sau: clr p1.1 Qua phần trình bày trên, tôi nghĩ Bạn đã hiểu điều khiển các thiết bị bằng câu lệnh là gì? và nó làm việc ra sao? Hãy xem hình sau: Trong mạch, R1 (4.7K) là điện trở hạn dòng chân B và diode D2 dùng dập điện áp nghịch, xuất hiện mỗi khi relay bị cắt dòng. Hình vẽ cho Bạn thấy chúng ta đã dùng câu lệnh để tắt mở Q1 và dùng relay 12V với tiếp điểm lá kim K1 để đóng mở các thiết bị volt cao khác (như motor công nghiệp, máy bơm ) theo câu lệnh. Một lệnh khác, lệnh mov (move) có thể cùng một lúc xác định trạng thái bit cho 8 chân của một cảng. Thí dụ: Cách dùng lệnh move qua các hình vẽ như sau: Muốn có dòng cấp cho Led Bạn phải cho chân nối với Led xuống mức volt thấp với bit 0. Và muốn tắt Led Bạn dùng bit 1. Vậy với câu lệnh: mov p3, #01010011b Bạn nhìn vào hình sẽ thấy các Led ứng với chân có mức volt thấp phát sáng. Để tắt hết 8 Led trên p3. Bạn dùng câu lệnh: mov p3, #11111111b Để 8 Led trên p3 sáng hết. Bạn dùng câu lệnh: mov p3, #00000000b Có thể dùng nhiều cảng để điều khiển các Led trên bảng Led ma trận. Bạn xem hình: Hình cho thấy muốn Led D1 sáng, Bạn phải dùng câu lệnh: clr p3.1 ; Lệnh này đặt chân p3.1 xuống mức volt thấp và làm transistor Q1 bão hòa, cùng lúc Bạn dùng câu lệnh: setb p1.1 ; Lệnh này đặt chân p1.1 lên mức volt cao và làm transistor Q3 bão hòa, như vậy sẽ có dòng cấp cho Led D1. Led D1 sẽ phát sáng, trong khi đó các Led còn lại không đủ điều kiện để sáng. Bằng cách dùng các câu lệnh thích hợp, Bạn có thể tạo ra các con chữ và cả hình ảnh hiện trên bảng đèn ma trận Led 8x8, như hình sau: Hình trên cho thấy bảng đèn Led ma trận 8x8 dùng làm bảng quang báo, với ic vi điều khiển AT89C51 dó có 4 cảng nên Bạn có thể dùng nó để điều khiển trực tiếp 3 ma trận 8x8 và làm được bảng đèn quang báo đơn giản. Chúng ta sẽ có một bài khác chuyên nói về vấn đề này. Ngoài ra Bạn có thể dùng lệnh nhẩy (có điêu kiện hay không điều kiện) để theo dõi các trạng thái bit trên các chân của các cảng. Như thí dụ sau: Trong hình, dùng nút nhấn BP, chúng ta sẽ dùng câu lệnh nhảy để nhẩy theo điều kiện bit 1 hay bit 0 trên chân p0.0. Bạn thấy bình thường với điện trở treo áp R1 (10K) và nút nhấn ở trạng thái hở (chưa nhấn xuống), chân p0.0 sẽ ở mức áp cao, vậy với câu lệnh (jump no bit): jnb p0.0, $ ; Câu lệnh này có nghĩa là nếu chân p0.0 ở mức áp thấp thì dừng lại ở đây và chờ đến khi nó chuyển qua bit 1. Nếu chân p0.0 ở mức áp cao tức bit 1 thì câu lệnh này không có tác dụng. Nhưng nếu Bạn nhấn nút BP xuống thì sao? Lúc đó chân p0.0 sẽ ở mức áp thấp (tức bit 0), lúc đó với câu lệnh nhẩy: (jnb p0.0, $) chương trình sẽ dừng lại chờ cho đến lúc Bạn bỏ phím, khi Bạn bỏ phím nó sẽ xuống chấp hành câu lệnh tiếp theo, đó là: jmp chtrinh_1 ; Đây là lệnh nhẩy không điều kiện, nó sẽ nhẩy ngay đến chương trình con có tên nhãn là chtr_1 (viết tắt của chương trình_1) và chấp hành chương trình con này. Bạn cũng có thể dùng ic vi điều khiển kết hợp với đủ loại cảm biến (sensor, như cảm biết quang, cảm biến nhiệt, cảm biến mức ẩm ) để tạo ra các thiết bị điều khiển tự động theo các tác nhân không thuộc điện. Một thí dụ, Bạn xem hình trên: Chúng ta dùng một quang trở (SCd) để dò sáng. Bạn biết, khi trời tối, nội trở của quang trở rất lớn, vậy transistor Q1 sẽ ở trạng thái bão hòa, nó đặt chân p0.7 ở mức volt thấp (tức ở bit 0), với câu lệnh nhẩy theo điều kiện bit viết như sau: jnb p0.7, $ ; thì chương trình sẽ dừng lại ở câu lệnh này. Vì sao? Vì lúc này chân p0.7 đang ở trạng thái bit 0.Nếu trời sáng, nội trở của quang trở sẽ nhỏ và nó sẽ làm ngưng dẫn transistor Q1, vậy lúc này chân p0.7 sẽ lên mức volt cao (bit 1), chương trình sẽ thoát ra câu lệnh jnb p0.7, $ và xuống thực hiện câu lệnh kế bên dưới. Do câu lệnh tiếp theo của Bạn viết là: jmp b_sáng ; Nên chương trình sẽ nhẩy không điều kiện đến chương trình con có tên nhãn là b_sang (viết tắt của chữ báo sáng). Bạn cũng có thể dùng lệnh nhẩy theo phép so sánh trạng thái của 8 bit trên cảng để tạo ra các chương trình điều khiển hấp dẫn hơn. Bạn xem hình minh họa sau: Trong hình này, chúng ta dùng lệnh nhẩy có điều kiện và dùng phép so sánh để xác định nơi đến. Bạn thấy với câu lệnh: cjne p2, #01011011b, chtr_1 jmp t_tuc Trạng thái 8 bit này không giống với trạng thái 8 bit hiện đang có trên cảng 2 (8 bit hiện có trên cảng 2 là 11011010b), vậy nó sẽ nhẩy đến chấp hành chương trình con có tên nhãn là chtr_1 (viết tắt của chữ chương trình_1). Nếu 8 bit dùng trong phép so sánh giống nhau thì sao? Chương trình sẽ xuống dòng lệnh bên dưới và sẽ nhẩy đến chấp hành chương trình con có tên nhãn là t_tuc (viết tắt của chữ tiếp_tục) Qua phần trình bày trên, Bạn thấy ic AT89C51 có 4 cảng 4x8 (32 chân), trạng thái mức volt cao hay thấp trên các chân này có thể điều khiển theo các câu lệnh. Vậy vấn đề của chúng ta là phải hiểu rõ các câu lệnh dùng để xác định trạng thái trên các chân của 4 cảng sao cho phù hợp với ý muốn của mình. Và ic AT89C51 là một trong các ic vi điều khiển rất đơn giản, hiện nay rất phổ dụng. Thế nào là ic làm việc theo các câu lệnh? Qua phần trình bày trên, Bạn thấy với ic AT89C51, trạng thái mức volt cao hay thấp trên các chân của 4 cảng hoàn toàn chấp hành theo các câu lệnh do Bạn đã viết ra. Hiện nay có rất nhiều ic thuộc loại này, người ta nói đó là các ic lập trình, hay là loại ic vi điều khiển hay cao hơn là các ic vi xử lý. Với các ic logic TTL họ 74xxx hay họ CMOS 40xx thì các công năng đã cố định, các ic này không làm việc theo các câu lệnh nên tính linh động [...]... PIC, rồi AVR và rồi ARM , nhưng với các Bạn mới làm quen với loại ic lập trình, Bạn nên khởi đầu từ các ic vi điều khiển thuộc nhóm MSC-51, như AT89C51 Vì các ic này rất trực quan, dễ học dễ dùng, dĩ nhiên dễ kiếm được tiền hơn Để dùng ic AT89C51 (40 chân) cho công vi c điều khiển của Bạn, Bạn chỉ cần ráp một mạch điện cơ bản như hình vẽ sau: Giải thích mạch điện: Hình vẽ cho thấy, với ic vi điều khiển. .. hiện nay nó thường chỉ dùng làm các linh kiện phụ trợ cho các ic vi điều khiển Có thể nói, khi có một ic vi điều khiển, Bạn cần xác định các chân cố hữu của nó, các chân này dùng vận hành ic và các chân của các cảng dùng chấp hành các câu lệnh Tất cả các mạch điện chịu điều khiển đều thông qua các chân của các cảng Theo trục phát triển, trước hết chúng ta có nhóm ic vi điều khiển họ MSC-51 như nhóm AT89C51,... Chân số 1 cho nối với mạch reset, nó xác lập trạng thái khởi đầu khi chân 1 ở mức áp cao Cấp nguồn với chân 10 cho nối masse và chân 20 cho nối với mức nguồn +5V Ở đây có 1 chú ý: * Trên cảng p3 thiếu chân p3.6 Điều Bạn cần nhớ là mọi thiết bị điều khiển đều sẽ được cho kết nối với các chân của các cảng của ic vi điều khiển và Bạn điều khiển các thiết bị này bằng các câu lệnh do Bạn vi t ra Mọi vi c chỉ... thí dụ trên Bạn thấy mỗi câu lệnh nó có mã Code riêng của nó, trình biên dịch sẽ dịch các câu lệnh này ra dạng mã tương ứng Nói chung Bạn cũng không cần để ý đến các mã Code của câu lệnh làm gì, Bạn hãy học cách dùng các câu lệnh trên để vi t ra các chương trình nguồn cho đúng với ý tưởng của Bạn là được Cách vi t các câu lệnh rất đơn giản, cứ theo đúng cú pháp mà gõ, mỗi lệnh trên một dòng, các chú thích... đến các vấn đề này Làm thực hành với bộ Kit lập trình đa năng Giới thiệu bộ Kit thực hành với IC AT89C51 Hình chụp toàn phần cho thấy: Muốn tự học lập trình cho IC vi điều khiển AT89C51, tốt nhất Bạn vừa tìm hiểu câu lệnh vừa làm thực hành Như vậy, Bạn hãy có trong tay bo thực hành đa năng này và một hộp nạp chương trình, dùng nạp file hex vào bộ nhớ EEP-ROM trong ic vi điều khiển AT89C51 Trình tự làm. .. hướng đi của các tín hiệu qua các IC logic chọn đường 74245 Nếu cho chân 1 của các IC 74245 nối masse thì tín hiệu sẽ đi ra (từ IC AT89C51 đến các mạch bên ngoài) và nếu cho chân 1 lên mức áp cao thì hướng đi của tín hiệu sẽ đi từ ngoài vào IC AT8951 Các mạch điện thực hành: (1) Thực hành với 32 Led: Hình chụp cho thấy: Trên Kit thực hành IC vi điều khiển AT89C51 có một dãy 32 Led, chia ra làm 4 nhóm,... cả các Led đều có chân cathode cho nối masse và ở mỗi Led đều có dùng điện trở hạn dòng 100 ohm Vậy các Led này sáng với mức áp cao Sơ đồ mạch điện cho thấy, Bạn có thể dùng bó dây 8 đường để kết nối các dãy Led với các cảng xuất nhập trên IC vi điều khiển AT89C51 Vi c dùng Led để theo dõi trạng thái mức áp cao (úng với bit 1) và mức volt thấp (ứng với bit 0) trên các port của IC AT89C51 sẽ giúp cho. .. nhớ dùng 8 điện trở treo áp * Trên chân 31 cho nối vào mức áp 5V để xác nhận là chỉ chạy chương trình của bộ nhớ tron Để dùng ic AT89C2051 (20 chân) cho công vi c điều khiển của Bạn, Bạn chỉ cần ráp một mạch điện cơ bản như hình vẽ sau: Giải thích mạch điện: Hình vẽ cho thấy, với ic vi điều khiển lập trình, làm vi c theo câu lệnh, nó dùng số linh kiện ngoại vi rất ít Ở đây trên chân 4, 5 gắn thạch anh... lần lượt tìm hiểu các câu lệnh thường dùng trong nhóm 254 câu lệnh của AT89C51 Các câu lệnh chia ra làm 5 nhóm NHóm 2: Các câu lệnh liên quan đến logic: Nhóm 3: Các câu lệnh liên quan đến chuyển dữ liệu: Nhóm 4: Các câu lệnh liên quan đến biến Bun (Boolean): Nhóm 5: Các câu lệnh liên quan đến nhẩy: Trên đây là các câu lệnh được dùng để vi t các chương trình nguồn cho ic vi điều khiển AT89C51 Mỗi câu... của các chương trình đã nạp vào EEP-ROM của AT89C51 Tên đặt cho các nhóm 8 Led là JP4, JP7, JP2 và JP3 Bạn hãy dùng bó dây cho nối các nhóm Led này vào các port của AT89C51 và cho chạy thử các chương trình đã vi t và đã nạp vào IC AT89C51 Hãy kiểm tra hoạt động của chương trình thông qua sự sáng tắt của các Led (2) Thực hành với các đèn số dùng Led 7 đoạn Bạn xem hình và sơ đồ mạch điện: Hình chụp cho . Vi t cho các Bạn mới làm quen với ic vi điều khiển, họ AT89C51, ic làm vi c theo câu lệnh. IC vi điều khiển là gì? Trước hết hãy làm quen với khái niệm điều khiển trong ngành điện tử. Điều. p3.6. Điều Bạn cần nhớ là mọi thiết bị điều khiển đều sẽ được cho kết nối với các chân của các cảng của ic vi điều khiển và Bạn điều khiển các thiết bị này bằng các câu lệnh do Bạn vi t ra PIC, rồi AVR và rồi ARM , nhưng với các Bạn mới làm quen với loại ic lập trình, Bạn nên khởi đầu từ các ic vi điều khiển thuộc nhóm MSC-51, như AT89C51 Vì các ic này rất trực quan, dễ học dễ