vi xử lý trong đo lường điều khiển đề tài Điều khiển chiếu sáng theo giờ sử dụng DS1307 hiển thị LCD, có cài giờ , ngày tháng năm

59 14 0
  • Loading ...
1/59 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 03/05/2019, 22:24

Xây dựng ứng dụng chiếu sáng theo giờ. Nếu trong khoảng thời gian từ 6h tối đến 21h, đèn hành lang sẽ bật sáng. Thời gian thực hiển thị lên LCD. Việc chỉnh giờ,ngày và chỉnh khoảng thời gian đèn sang có thể thực hiện bằng các nút bấm điều chỉnh:BT1: Nút thiết lập thông số cần chỉnh (giờ hay phút, giây,ngày tháng, năm ,hẹn giờ)BT2: TăngBT3: GiảmBT4: thiết lậphiện mình đang thừa 1 mạch thực vẫn chạy ổn định, dễ sử dụng, giá hợp lý .ai muốn mua lại lhe số dt 0336084145. khu vực nhổn. Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện TÊN ĐỀ TÀI:Điều khiển chiếu sáng theo sử dụng DS1307 hiển thị LCD Môn học : Vi xử lý Đo lường Điều khiển I ĐỀ TÀI: Xây dựng ứng dụng chiếu sáng theo Nếu khoảng thời gian từ 6h tối đến 21h, đèn hành lang bật sáng Thời gian thực hiển thị lên LCD Việc chỉnh giờ,ngày chỉnh khoảng thời gian đèn sang thực nút bấm điều chỉnh: BT1: Nút thiết lập thông số cần chỉnh (giờ hay phút, giây,ngày tháng, năm ,hẹn giờ) BT2: Tăng BT3: Giảm BT4: thiết lập II YÊU CẦU VỀ NỘI DUNG Chương 1: Tổng quan Vi xử lý Đo lường Điều khiển 1.1 Cấu trúc hệ thống đo lường điều khiển có sử dụng Vi xử lý 1.2 Cấu trúc chung họ 8052 1.3 Tổng quan ngôn ngữ C hàm, kiểu liệu hay dùng cho việc lập trình cho Vi điều khiển Chương 2: Tổng quan DS1307 nguyên lý giao chuẩn I2C 2.1 Tổng quan DS1307 2.2 Nguyên lý giao tiếp Vi điều khiển với thiết bị ngoại vi theo chuẩn I2C Chương 3: Xây dựngứng dụng sở 8051 3.1 Lưu đồ thuật tốn 3.2 Chương trình điều khiển xây dựng keil C 3.3 Kết mô phỏng, thiết kế mạch nguyên lý Thực nghiệm mạch thực Kết luận: Sinh viên tổng kết vấn đề làm chưa làm III YÊU CẦU VỀ HÌNH THỨC VÀ THỜI GIAN + Báo cáo in giấy A4, mặt, in màu ảnh chụp mạch thực + Nội dung báo cáo (bản word) nộp email: hungpv1812@gmail.com trước bảo vệ ngày + Về thời gian thực hiện: Ngày giao đề:……………… Trưởng mơn Ngày hồn thành : ……………… Hà Nội, ngày……tháng…….năm…… Giáo viên hướng dẫn Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÍ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN .5 1.1 Cấu trúc hệ thống đo lường điều khiển có sử dụng vi xử lý 1.2 cấu trúc chung họ 8051 .7 1.3 Tổng quan ngôn ngữ C hàm, kiểu liệu hay dùng cho việc lập trình cho Vi điều khiển 1.3.1 Giới thiệu ngôn ngữ C 1.3.2 Ngôn ngữ C 1.3.3 Các lệnh C 18 Chương Tổng quan DS1307 nguyên lý giao chuẩn I2C .20 2.1 Tổng quan DS1307 .20 2.1.1 Sơ đồ chân: .20 2.1.2 Sơ đồ kết nối với linh kiện ngoại vi 21 2.1.3 RAM lưu trữ điều khiển DS1307 (RTC RAM) 21 2.1.4 Chuẩn truyền thông I2C: 22 2.1.5 Điều kiện để liệu truyền dẫn chuẩn I2C: 22 2.1.6 Cấu trúc liệu: 22 2.2 Nguyên lý giao tiếp Vi điều khiển với thiết bị ngoại vi theo chuẩn I2C 23 Chương Xây dựng ứng dụng sở 8051 30 3.1 Mạch Mô phỏng……………………………………………………………….30 3.2 Lưu đồ thuật tốn…………………………………………………………… 31 3.3 Chương trình điều khiển………………………………………………… 43 Kết luận: Sinh viên tổng kết vấn đề làm chưa làm được……61 Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện LỜI NĨI ĐẦU Ngày với phát triển khơng ngừng công nghệ khoa học kỹ thuật, việc ứng dụng thành tựu khoa học vào sống ngày mạnh mẽ dần giải thoát lao động chân tay cho người Ngàng công nghệ kỹ thuật điện tử ngành phát triển với tốc độ chóng mặt với nhiều ứng dụng rộng rãi sống hàng ngày Từ hệ thống internet toàn cầu đến dây chuyền sản xuất tự động hóa đại thiết bị điện tử dân dụng tiện ích đa dạng Sau thời gian học tập giảng đường trường Đại Học công nghiệp HÀ Nội ,chúng em tiếp cận với kiến thức khoa học công nghệ đại Cùng với kinh nghiệm thực tế, chúng em có hội chuyển kiến thức lý thuyết học thành sản phẩm thực tế qua đề tài đồ án môn học tích hợp mức ,với nội dung “Hiển thị thời gian thực LCD có hẹn giờ”,dùng vi điều khiển Trong trình thực đề tài nêu ,chúng em nhận quan tâm bảo tận tình thầy Đặng Văn Khanh ,cùng với giúp đỡ thầy cô giáo khoa bạn bè chúng em hoàn thành sản phẩm Song với khả học tập nghiên cứu tự nghiên cứu hạn chế nội dung kiến thức phạm vi đồ án ,sẽ khơng tránh khỏi thiếu sót hạn chế Thông qua đồ án ,chúng em mong thầy cô bảo thêm, để chúng em có điều kiện nâng cao trình độ ,hiểu biết kỹ thân.Chúng em mong tiếp thu ý kiến đóng góp thầy cô! Chúng em xin chân thành cảm ơn! Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện Chương TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÍ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN 1.1 Cấu trúc hệ thống đo lường điều khiển có sử dụng vi xử l ý Chương Việc ứng dụng máy tính vào kỹ thuật đo lường điều khiển đem lại kết đầy ưu việt Các thiết bị hệ thống đo lường điều khiển ghép nối với máy tính có độ xác cao, thời gian thu thập số liệu ngắn, đáng quan tâm mức độ tự động hóa việc thu thập xử lý kết việc lập bảng thống kê việc in giấy Vi xử lý (viết tắt µP hay uP), đơi gọi vi xử lý, linh kiện điện tử chế tạo từ tranzito thu nhỏ tích hợp lên vi mạch tích hợp Khối xử lý trung tâm (CPU) vi xử lý nhiều người biết đến nhiều thành phần khác máy tính có vi xử lý riêng nó, ví dụ card hình (video card) có vi xử lý Chữ "vi " khái niệm có nguồn gốc từ chữ "micro" ký hiệu "μ", có ý nghĩa "một phần triệu" "rất nhỏ" Vi xử lý (Microprocessor) có nghĩa "bộ xử lý nhỏ", ký hiệu "μP" Trước xuất vi xử lý, CPU xây dựng từ mạch tích hợp cỡ nhỏ riêng biệt, mạch tích hợp chứa khoảng vào chục tranzito Do đó, CPU bảng mạch gồm hàng ngàn hay hàng triệu vi mạch tích hợp Ngày nay, cơng nghệ tích hợp phát triển, CPU tích hợp lên vài vi mạch tích hợp cỡ lớn, vi mạch tích hợp cỡ lớn chứa hàng ngàn hàng triệu tranzito Nhờ cơng suất tiêu thụ giá thành vi xử lý giảm đáng kể Vi điều khiển máy tính tích hợp chíp, thường sử dụng để điều khiển thiết bị điện tử Vi điều khiển, thực chất, hệ thống bao gồm vi xử lý có hiệu suất đủ dùng giá thành thấp (khác với vi xử lý đa dùng máy tính) kết hợp với khối ngoại vi nhớ, mô đunvào/ra, mô đun biến đổi số sang tương tự tương tự sang số, Ở máy tính mơ đun thường xây dựng chíp mạch ngồi Sơ đồ khối máy tính cổ điển Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện - ALU (đơn vị logic số học): thực tốn cho máy tính bao gồm: +, *, /,-, phép toán logic, … - Control (điều khiển): điều khiển, kiểm soát đường liệu thành phần máy tính - Memory (bộ nhớ): lưu trữ chương trình hay kết trung gian - Input (nhập), Output (Xuất): xuất nhập liệu (còn gọi thiết bị ngoại vi) Về kiến trúc vi xử lý gồm phần cứng sau: Đơn vị xử lý trung tâm CPU (Central Processing Unit) Các nhớ (Memories) Các cổng vào/ra (song song (Parallel I/O Ports), nối tiếp (Serial I/O Ports)) Các đếm/bộ định thời (Timers) Hệ thống BUS (Địa chỉ, liệu, điều khiển) Ngoài với loại vi điều khiển cụ thể có thêm số phần cứng khác biến đổi tương tự-số ADC, biến đổi số-tương tự DAC, mạch điều chế dạng sóng WG, điều chế độ rộng xung PWM…Bộ não vi xử lý CPU, phần cứng khác quan chấp hành quyền CPU Mỗi quan có chế hoạt động định mà CPU phải tuân theo giao tiếp với chúng Để giao tiếp điều khiển quan chấp hành (các ngoại vi), CPU sử dụng 03 loại tín hiệu tín hiệu địa (Address), tín hiệu liệu (Data) tín hiệu điều khiển (Control) Về mặt vật lý tín hiệu đường nhỏ dẫn điện nối từ CPU đến ngoại vi chí ngoại vi với Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện Tập hợp đường tín hiệu có chức gọi bus Như ta có bus địa chỉ, bus liệu bus điều khiển Về bản, μP thường có cấu trúc thể hình Tùy loại μP, chúng có thêm vài đơn vị chức khác nữa, cấu trúc tối thiểu chúng có: Khối xử lý trung tâm (CPU): CPU có cấu tạo gồm có đơn vị xử lý số học lôgic (ALU), ghi, cáckhối lôgic mạch giao tiếp Chức CPU tiến hành thao tác tính tốn xử lý, đưa tín hiệu địa chỉ, liệu điều khiển nhằm thực nhiệm vụ người lập trình đưa thông qua lệnh (Instructions) Hệ thống bus: Là đường tín hiệu song song chiều nối từ CPU đến nhớ, bao gồm: - Bus địa - Address bus Độ rộng bus: số đường tín hiệu, 8, 18, 20, 24, 32 hay 64 CPU gửi giá trị địa ô nhớ cần truy nhập (đọc/ghi) đường tín hiệu CPU với n đường địa địa hố 2n nhớ 1.2 cấu trúc chung họ 8051 Họ vi điều khiển MCS-51 Intel sản xuất vào năm 1980 IC thiết kế cho ứng dụng hướng điều khiển Các IC hệ thống vi xử lý hoàn chỉnh bao gồm các thành phần hệ vi xử lý: CPU, nhớ, mạch giao tiếp, điều khiển ngắt MCS-51 họ vi điều khiển sử dụng chế CISC (Complex Instruction Set Computer), có độ dài thời gian thực thi lệnh khác Tập lệnh cung cấp cho MCS-51 có lệnh dùng cho điều khiển xuất/nhập tác động đến bit MCS 51 bao gồm nhiều vi điều khiển khác nhau, vi điều khiển 8051 có 4KB ROM, 128 byte RAM 8031, khơng có ROM nội, phải sử dụng nhớ ngồi Sau này, nhà sản xuất khác Siemens, Fujitsu, … cấp phép làm nhà cung cấp thứ hai MCS-51 bao gồm nhiều phiên khác nhau, phiên sau tăng thêm số ghi điều khiển hoạt động MCS51 8051 vi điều khiển họ vi điều khiển MCS51 Intel sản xuất vào năm 1980 Họ MCS51 họ 8-bit có khả định địa 64KB nhớ chương trình 64KB nhớ liệu Có Có Khơng ROM RAM Các Các UART ROM EPROM có (byte) (byte) cổng mạch Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện trong ROM 80C51 80C52 87C51 87C52 80C31 80C32 I/O bit 4K 8K 128 253 4 định thì/B ộ đếm bit Có Có Chú ý: - Loạt 80C3X khơng có ROM/EPROM chip - Loạt 80C5X có từ 2KB đến 8KB ROM/EPROM chip - Loạt 89XX có nhớ chương trình bên “Flash EPROM” - Lo ạt 80CX1 có 128 byte RAM nội - Loạt 80CX2 có 256 byte Ram nội - Về công nghệ chế tạo: loạt 8XXXX với công nghệ NMOS, loạt 8XCXX với công nghệ CMOS Hình 3-1.Kiến trúc vi điều khiển 8051 AT89C51 vi điều khiển Atmel sản xuất, chế tạo theo cơng nghệ CMOS có đặc tính sau: + KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), có khả tới 1000 chu kỳ ghi xố + Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz + mức khóa nhớ lập trình + 128 Byte RAM nội + Port xuất /nhập I/O bit + Timer/counter 16 Bit + nguồn ngắt + Giao tiếp nối tiếp điều khiển phần cứng + 64 KB vùng nhớ mã Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện + 64 KB vùng nhớ liệu + Cho phép xử lý bit + 210 vị trí nhớ định vị bit + chu kỳ máy (4 µs thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân chia + Có chế độ nghỉ (Low-power Idle) chế độ nguồn giảm (Power-down) + Ngoài ra, số IC khác họ MCS-51 có thêm định thời thứ 256byte RAM nội 1.3 Tổng quan ngôn ngữ C hàm, kiểu liệu hay dùng cho việc lập trình cho Vi điều khiển 1.3.1 Giới thiệu ngơn ngữ C Trong kỹ thuật lập trình vi điều khiển nói chung, ngơn ngữ lập trình sử dụng thường chia làm loại: Ngôn ngữ bậc thấp Ngôn ngữ bậc cao Ngôn ngữ bậc cao ngôn ngữ gần vơi ngôn ngữ người hơn, việc lập trình ngơn ngữ trở nên dễ dàng đơn giản Có thể kể đến số ngơn ngữ lập trình bậc cao C, Basic, Pascal… dó C ngơn ngữ thông dụng kỹ thuật vi điều khiển Về chất, sử dụng ngôn ngữ thay cho ngôn ngữ bậc thấp giảm tải cho lập trình viên việc nghiên cứu tập lệnh xây dựng cấu trúc giải thuật Chương trình viết ngôn ngữ bậc cao phần mềm máy tính gọi trình biên dịch (Compiler) chuyển sang dạng hợp ngữ trước chuyển sang mã máy Khi sử dụng ngơn ngữ C người lập trình không cần hiểu sâu sắc cấu trúc vi điều khiển Có nghĩa với người chưa quen với vi điểu khiển cho trước xây dựng chương trình cách nhanh chóng hơn, khơng phải thời gian tìm hiểu kiến trúc vi điều khiển Và việc sử dụng lại chương trình xây dựng trước dễ dàng hơn, sử dụng tồn sửa chữa phần 1.3.2 Ngôn ngữ C a Kiểu liệu C Kiểu Số Byte Khoảng giá trị Char -128 – +127 Unsigned char – 255 Int -32768 - +32767 Unsigned int - 65535 Long -2147483648 - +2147483647 Trang: Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện Unsigned long Float – 4294967295 * Khai báo biến: - Cú pháp: Kiểu_dữ_liệu Vùng_nhớ Tên_biến _at_ Đia_chỉ; Ví dụ: Unsigned char data x; - Khi khai báo biến gán ln cho biến giá trị ban đầu Ví dụ: Thay vì: unsigned char x; x = 0; Ta cần: unsigned char x = 0; - Có thể khai báo nhiều biến kiểu lúc Ví dụ: Unsigned int x,y,z,t; - Chỉ định vùng nhớ: từ khoá “Vùng_nhớ” cho phép người dùng vùng nhớ sử dụng để lưu trữ biến sử dụng chương trình Các vùng nhớ sử dụng là: CODE, DATA, DATAB, IDATA, PDATA, XDTA Khi không khai báo vùng nhớ trình dịch Keil C mặc định vùng nhớ DATA Vùng nhớ Ý nghĩa CODE Bộ nhớ mã nguồn chương trình DATA Bộ nhớ liệu gồm 128 Byte thấp RAM vi điều khiển BDATA Bộ nhớ liệu có thê định địa bit, nằm vùng nhớ DATA IDATA Bộ nhớ liệu gồm 128 Byte cao RAM vi điều khiển có số dòng vi điều khiển sau PDATA Bố nhớ liệu gồm 256 Byte, truy cập địa đặt P0 XDATA Bộ nhớ liệu ngồi có dung lượng lên đến 64 KB, truy cập địa đặt P0 P2 Trang: 10 Trường đại học công nghiệp Hà Nội Khoa Ðiện void I2C_Start(void) { SDA = 1; SCL = 1; SDA = 0; delay_ms(1); SCL = 0; SDA = 1; } void I2C_STOP() { SDA=0; SCL=1; SDA=1; } bit I2C_Write(unsigned char dat) { unsigned char i; bit outbit; for (i = 1; i 23) hour=0; if(down==0){ delay_ms(120); if(down==0) hour ; } if(hour59) min=0; if(down==0){ delay_ms(120); if(down==0) ; } if(min59) sec=0; if(down==0){ delay_ms(120); if(down==0) sec ; } if(sec99) year=0; if(down==0){ delay_ms(100); if(down==0) year ; if(year12) month=0; if(down==0){ delay_ms(100); if(down==0) month ; if(month31) day=1; if(day30) day=1; if(day29) day=1; if(day28) day=1; if(day23) gio1=0; if(down==0){ delay_ms(100); if(down==0) gio1 ; } if(gio123) gio2=0; if(down==0){ delay_ms(100); if(down==0) gio2 ; } if(gio2=gio2&&hour
- Xem thêm -

Xem thêm: vi xử lý trong đo lường điều khiển đề tài Điều khiển chiếu sáng theo giờ sử dụng DS1307 hiển thị LCD, có cài giờ , ngày tháng năm, vi xử lý trong đo lường điều khiển đề tài Điều khiển chiếu sáng theo giờ sử dụng DS1307 hiển thị LCD, có cài giờ , ngày tháng năm

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn