CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề Cùng với phát triển khoa học công nghệ , thiết bị điện tử , tiếp tục ứng dụng ngày rộng rãi mang lại hiệu hầu hết lĩnh vực khoa học kĩ thuật đời sống xã hội Việc gia công, xử lý tín hiệu điện tử đại dựa sở nguyên lý số Vì thiết bị làm việc sở nguyên lý số có ưu điểm hẳn so với thiết bị làm việc dựa sở nguyên lý tương tự , đặc biệt kĩ thuật tính toán Sự phát triển mạnh mẽ công nghệ điện tử cho đời nhiều vi mạch số cỡ lớn với giá thành rẻ khả lập trình cao mang lại thay đổi lớn ngành điện tử Mạch số mức độ khác thâm nhập lĩnh vực điện tử thông dụng chuyên nghiệp cách nhanh chóng Các trường kĩ thuật nơi mạch số thâm nhập mạnh mẽ học sinh , sinh viên ưa chuộng lợi ích tính khả thi Vì hiểu biết sâu sắc kĩ thuật số thiếu với sinh viên ngành điện tử Nhu cầu hiểu biết kĩ kĩ thuật số không riêng người theo chuyên ngành điện tử mà cán kĩ thuật khác có sử dụng thiết bị điện tử 1.2 Khảo sát vấn đề Hiện ứng dụng phần cứng sử dụng ngày nhiều phổ biến , đảo qua phố thấy bảng quảng cáo có sử dụng đèn led sử dụng vi xử lý để hiển thị thời gian hay nhiệt độ Chúng trông đẹp mắt tiện lợi Trong đồ dung gia đình có nhiều đồ điện tử mang tính tự động : tivi , máy vi tính … Đề tài chúng em chọn xuất phát từ ý tưởng sử dụng IC DS1307 thời gian thực, với việc người phải biết xác ngày , để thu xếp việc làm cho hợp lý Với ý tưởng chúng em kết hợp lý thuyết thực tế để làm đồ án “ Thiết kế lịch vạn niên điện tử hiển thị LCD” 1.3 Các vấn đề cần giải toán Bài toán “Thiết kế lịch vạn niên điện tử hiển thị LCD” đặt yêu cầu sau : - Đảm bảo hiển thị thời gian ngày tháng năm, phút giây - Có khả phát triển mở rộng vào ứng dụng khác thực tế - Có độ bền cao , hệ thống chạy ổn định - Lập trình thời gian thực cho AT 89S52 từ áp dụng cho ứng dụng - Mạch có hiển thị nhiệt độ 1.4 Giải pháp Giải pháp đưa để đáp ứng yêu cầu toán : - Sử dụng Vi điều khiển AT 89S52 - Sử dụng chip thời gian thực DS1307 - Xây dụng chương trình phần mềm điều khiển - Lập trình cho nút bấm để tăng giảm phút - Sử dụng cảm biến nhiệt để đo nhiệt độ 1.5 Mục - đích đề tài Sự cần thiết, quan trọng nhưu tính khả thi lợi ích mạch số lý để chúng em chọn thực đồ án Thiết kế lịch vạn niên điện tử hiển thị LCD” nhằm ứng dụng kiến thức dã học vào thực tế Sử dụng IC thời gian thực DS1307 kết hợp với vi điều khiển 89S52 , 89S52 có nhiệm vụ đọc/ghi ( giờ, phút, giây, ngày, tháng, năm… ) từ chip DS1307 Hiển thị ngày tháng năm, phút giây , nhiệt độ LCD Mục đích yêu cầu đề tài sau : Mạch hiển thị ngày ,tháng ,năm ,thứ ,giờ ,phút ,giây xác LCD Khi thời gian báo thức trùng với thời gian thực loa phát âm Mạch có sử dụng đo nhiệt độ hiển thị LCD Chương ll: GIỚI THIỆU MỘT SỐ IC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG MẠCH 2.1 Giới thiệu PIC: 2.1.1 Tổng quan họ vi điều khiển: Dòng PIC PIC1650 phát triển Microelectronics Division thuộc General_Instrument PIC bắt nguồn từ chữ viết tắc “Programmable Intelligent Computer” (Máy tính khả trình thông minh) sản phẩm hãng General Instruments đặt cho dòng sản phẩm họ PIC1650 Lúc này, PIC 1650 Pic ho vi điều khiển RISC sản xuất công ty Mirochip Technology dùng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi cho máy chủ 15 bit CP1600, vậy, người ta gọi PIC “Peripheral Interface Controller” (Bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi) CP1600 CPU tốt, lại hoạt động xuất nhập, PIC 8_bit phất triển vào khoảng năm 1975 để hổ trợ hoạt động xuất nhập cho CP1600 PIC sử dụng microcode đơn giản đặt ROM, cụm từ RISC chưa sử dụng thời giờ, PIC thật vi điều khiển với kiến trúc RISC, chạy lệnh chu kỳ máy (4 chu kỳ dao động) Năm 1985 General Instruments bán phận vi điện tử họ, chủ sở hữu hũy bỏ hầu hết dự án lúc lỗi thời Tuy nhiên, PIC bổ xung EPROM để tạo thành điều khiển vào khả trình Ngày nhiều dòng PIC sản xuất với hàng loạt module ngoại vi tích hợp sẵn (như USART,PWM,ADC….), với nhớ chương trình từ 512 Word đến 32k Word 2.1.1.1.Một số đặc tính Vi điều khiển PIC: Hiện có nhiều dòng PIC có nhiều khác biệt phần cứng điểm qua vài nét sau: • 8/16 bit CPU, xây dựng theo kiến trúc Harward có sữa đổi • Flsah ROM tùy chọn từ 256 byte đến 256 Kbyte • Các cổng xuất/nhập (I/O) mức logic thường từ 0V đến 5.5V, ứng với logic • 8/16 bit timer • Các chuẩn giao tiếp nối tiếp đồng bộ, khung đồng USART • Bộ chuyển đổi ADC Analog_to_digital converters, 10/12 bit • Bộ so sánh điện áp • Các module Capture/Campare/PWM • LCD • MSSP Peripheral dựng cho giao tiếp IC2,SPI • Bộ nhớ nội EPROM-có thể ghi/xóa lên tới triệu lần • Moudle điều khiển động cơ,đọc encoder • Hỗ trợ giao tiếp USB • Hỗ trợ giao tiếp CAN • Hỗ trợ giao tiếp LIN • Hỗ trợ giao tiếp IRDA • Một số dòng có tích hợp 7675bộ RF (PIC16f639,và RFPIC) • KEELOQ mã hóa giải mã • DSP tính xử lý tín hiệu số (dsPIC) đặc điểm thực thi tốc độ cao RISC CPU họ vi điều khiển PIC16F87XA • Chỉ gồm 35 lệnh đơn • Tất lệnh chu kỳ ngoại trừ chương trình hai chu kỳ • Tốc độ hoạt động: • DC_20MHz ngõ vào xung clock • DC_200ns chu kỳ lệnh 2.1.1.2 Những đặc tính ngoại vi: • • Timer0 : 8_bit định thời/đếm với 8_bit, prescaler Timer1 : 16_bit định thời/đếm với prescaler, tăng lên suốt chế độ Sleep qua thạch anh/xung clock bên • Timer2 : 8_bit định thời/đếm với 8_bit, prescaler, postscaler • Hai module Capture, Compare,PWM: • Capture có độ rộng 16 bit, độ phân giải 12,5ns • Compare có độ rộng 16 bit, độ phân giải 200ns • Độ phân giải lớn PWM 10bit • Có 13 ngõ I/O điều khiển trực tiếp • Dòng vào lớn: • 25mA dòng vào cho chân • 20mA dòng cho mõi chân 2.1.1.3 Đặc điểm tương tự: 10 bit, với kênh chuyển đổi tương tự sang số (A/D) Brown_out Reset(BOR) Module so sánh tương tự: • Hai so sánh tương tự • Module điện áp chuẩn VREF lập trình PIC Có thể lập trình ngõ vào đến từ ngõ vào PIC điện áp bên Những ngõ so sánh sử dụng cho bên 2.1.1.4 Các đặc điểm đặc biệt vi điều khiển Pic: • Có thề ghi/xóa tới 100.000 lần với kiểu nhớ chương trình Enhanced Flash • 1000.000 lần ghi/xóa với kiểu nhớ EPROM • EPROM lưu trữ liệu 40 năm • Có thể lập trình lại điều khiển phần mềm • Mạch lập trình nối tiếp qua hai chân • Nguồn đơn 5V cấp cho mạch lập trình nối tiếp • Watchdog Timer (WDT) với dao dộng RC tích hợp sẵn Chip cho hoạt động đáng tin cậy • Có thể lập trình màng bảo vệ • Tiết kiệm lượng với chế độ Sleep • Có thể lựa chọn dao động 2.1.2 Giới thiệu PIC16F8XX PIC16F877A: PIC16F8XX lò nhóm PIC họ PIC16FXX họ vi điều khiển 8_bit, tiêu tốn lượng thấp, đáp ứng nhanh, chế tạo theo công nghệ CMOS, chống tĩnh điện tuyệt đối Bao gồm nhóm sau: o PIC16F83 o PIC16CR83 o PIC16F84 o PIC16CR84 Tất PIC16/17 điều có cấu trúc RICS PIC16CXX đặc tính bậc, mắc ngăn xếp tack, nhiều nguồn ngắt tích hợp bên lẫn bên Có cấu trúc Haward với bus liệu bus thực thi chương trình riêng biệt cho phép độ dài lệnh 14_bit bus liệu 8_bit cách biệt Tất lệnh điều chu kỳ lệnh, ngoại trừ lệnh rẽ nhánh chương trình hai chu kỳ lệnh Chỉ có 35 lệnh lượng lớn ghi cho phép đáp ứng cao ứng dụng Họ PIC16F8XX có nhiều tính đặc biệt làm giảm thiết bị ngoại vi, kinh tế cao, có hệ thống bật đáng tin cậy tiêu thụ lượng thấp Ở dây có bốn lựa chọn dao động có chân kết nối dao dộng RC nên có giải pháp tiết kiệm cao Chế độ SLEEP tiết kiệm nguồn đánh thức nguồn reset Và nhiều phần khác giới thiệu bên nói phần PIC 16F877A dòng PIC phổ biến (đủ mạnh tính năng, 40 chân, nhớ đủ cho hầu hết ứng dụng thông thường) Cấu trúc tổng quát PIC16F877A sau: • K Flash ROM • 368 Bytes RAM • 256 Bytes EEPROM • ports (A, B, C, D, E) vào với tín hiệu điều khiển độc lập • định thời bits (Timer Timer 2) • Một định thời 16 bits (Timer 1) hoạt động chế độ tiết kiệm lượng (SLEEP MODE) với nguồn xung Clock • bô CCP( Capture / Compare/ PWM) • biến đổi AD 10 bits, ngõ vào • so sánh tương tự (Compartor) • định thời giám sát (WatchDog Timer) • Một cổng song song bits với tín hiệu điều khiển • Một cổng nối tiếp • 15 nguồn ngắt • Có chế độ tiết kiệm lượng • Nạp chương trình cổng nối tiếp ICSP(In-Circuit Serial Programming) • Được chế tạo công nghệ CMOS • 35 tập lệnh có độ dài 14 bits • Tần số hoạt động tối đa 20MHz 2.1.2.1 Các đặc tính ngoại vi bao gồm : • • Timer0: đếm bit với chia tần số bit Timer1: đếm 16 bit với chia tần số, thực chức đếm dựa vào xung clock ngoại vi vi điều khiển hoạt động chế độ sleep • Timer2: đếm bit với chia tần số, postcaler • Hai Capture/so sánh/điều chế độ rộng xung • Chuẩn giao tiếp nối tiếp USART với bit địa • CS bên • Các đặc tính Analog: • kênh chuyển đổi ADC 10 bit • Hai so sánh • Bộ nhớ flash với khả ghi xóa 100.000 lần • Cổng nhớ EEPROM với khả ghi xóa 1.000.000 lần • Dữ liệu nhớ EEPROM lưu trữ 40 năm • Khả tự nạp chương trình với điều khiển phần mềm Nạp chương trình mạch điện ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua chân Watchdog Timer với dao động • Chức bảo mật mã chương trình • Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác 2.1.2.2 Sơ lược vi điều khiển PIC 16F877A: - Sơ đồ chân : Hình 2.1 Sơ đồ khối PIC 16F877A Nhận xét: Từ sơ đồ chân sơ đồ nguyên lý, ta rút nhận xét ban đầu sau o o PIC16F877A có tất 40 chân 40 chân chia thành PORT, chân cấp nguồn, chân GND, chân thạch anh chân dùng để RESET vi điều khiển o port PIC16F877A bao gồm : • PORTB : chân • PORTD : chân • PORTA : chân • PORT E : chân • PORT C : chân Mỗi chân vi điều khiển PIC 16F877A có chức khác Trong có số chân đa công dụng: chân hoạt động đường xuất nhập chân chức đặc biệt dùng để giao tiếp với thiết bị ngoại vi 2.1.2.3 Cấu trúc phần cứng PIC 16F877A: PIC tên viết tắt “ Programmable Intelligent computer” hãng General Instrument đặt tên cho vi điều khiển họ Hãng Micrchip tiếp tục phát triển sản phầm hàng tạo gần 100 loại sản phẩm khác PIC16F887A dòng PIC phổ biến, đầy đủ tính phục vụ cho hầu hết tất ứng dụng thực tế Đây dòng PIC dễ cho người làm quen với PIC học tập tạo tản họ vi điều khiển PIC • Cấu trúc tổng quát PIC16F877A sau : o 8K Flash Rom o 368 bytes Ram o 256 bytes EFPROM o port vào với tín hiệu điều khiển độc lập o định thời Timer0 Timer2 bit o định thời Timer1 16 bit hoạt động chế độ tiết kiệm lượng với nguồn xung clock o Capture/ Compare/ PWM o biến đổi Analog -> Digital 10 bit, ngõ vào o so sánh tương tự o định thời giám sát (Watch Dog Timer) o cổng song song bit với tín hiệu điều khiển o cổng nối tiếp o 15 nguồn ngắt 2.1.2.4 Tổ chức nhớ: Cấu trúc nhớ vi điều khiển PIC16F877A bao gồm nhớ chương trình (Program memory) nhớ liệu (Data Memory) 2.1.2.4.1 Bộ nhớ chương trình: Bộ nhớ chương trình vi điều khiển PIC16F877A nhớ Flash, dung lượng 8K word (1 word chứa 14bit) phân thành nhiều trang hình Hình 2.2 Bộ nhớ chương trình PIC 16F877A Để mã hóa địa 8K word nhớ chương trình, ghi đếm chương trình PC có dung lượng 13 bit Khi vi điều khiển reset, đếm chương trình trỏ địa 0000h Khi có ngắt xảy ghi PC trỏ đến địa 0004h Bộ nhớ chương trình không bao gồm nhớ Stack không địa hóa đếm chương trình 2.1.2.4.2 Bộ nhớ liệu: Bộ nhớ liệu PIC l nhớ EEPROM chia làm nhiều bank Bộ nhớ liệu PIC16F877A chia thành bank Mỗi bank có dụng lượng 128 byte Nếu bank nhớ liệu 8051 phân chia riêng biệt : 128 byte thuộc bank1 vùng Ram nội để chứa liệu, 128 byte lại thuộc bank ghi có chức đặc biệt SFR mà người dùng không chứa liệu khác bank nhớ liệu PIC16F877A tổ chức theo cách khác Mỗi bank nhớ liệu PIC16F877A bao gồm ghi có chức đặc biệt SFR nằm các ô nhớ địa thấp ghi mục đích dùng chung GPR nằm vùng địa lại bank ghi Vùng ô nhớ ghi mục đích dùng chung nơi người dùng lưu liệu trình viết chương trình Tất biến liệu nên khai báo chứa vùng địa Trong cấu trúc nhớ liệu PIC16F877A, ghi SFR mà thường xuyên sử dụng (như ghi STATUS) đặt tất bank để thuận tiện việc truy xuất Sở dĩ vì, để truy xuất ghi nhớ 16F877A ta cần phải khai báo bank chứa ghi đó, việc đặt ghi sử dụng thường xuyên giúp ta thuận tiện nhiều trình truy xuất, làm giảm lệnh chương trình Hinh : Bộ nhớ liệu PIC16F877A Dựa sơ đồ bank nhớ liệu PIC16F877A ta rút nhận xét sau : - Bank0 gồm ô nhớ có địa từ 00h đến 77h, ghi dùng chung để chứa liệu người dùng địa từ 20h đến 7Fh Các ghi PORTA, PORTB, PORTC, PORTD, PORTE chứa bank0, để truy xuất liệu ghi ta phải chuyển đến bank0 Ngoài vài ghi thông dụng khác ( giới thiệu sau) chứa bank0 - Bank1 gồm ô nhớ có địa từ 80h đến FFh Các ghi dùng chung có địa từ A0h đến Efh Các ghi TRISA, TRISB, TRISC, TRISD, TRISE chứa bank1 - Tương tự ta suy nhận xét cho bank2 bank3 dựa sơ đồ trên.Cũng quan sát sơ đồ, ta nhận thấy ghi STATUS, FSR… có mặt bank Một điều quan trọng cần nhắc lại việc truy xuất liệu PIC16F877A : phải khai báo bank chứa ghi Nếu ghi mà bank chứa không cần phải chuyển bank 2.1.3 Khái quát chức Port vi điều khiển PIC 16F877A: Cổng xuất nhập (I/O port) phương tiện mà vi điều khiển dùng để tương tác với giới bên Sự tương tác đa dạng thông qua trình tương tác đó, chức vi điều khiển thể cách rõ ràng Một cổng xuất nhập vi điều khiển bao gồm nhiều chân (I/O pin), tùy theo cách bố trí chức vi điều khiển mà số lượng cổng xuất nhập số lượng chân cổng khác Bên cạnh đó, vi điều khiển tích hợp sẵn bên đặc tính giao tiếp ngoại vi nên bên cạnh chức cổng xuất nhập thông thường, số chân xuất nhập có thêm chức khác để thể tác động đặc tính ngoại vi nêu giới bên Chức chân xuất nhập cổng hoàn toàn xác lập điều khiển thông qua ghi SFR liên quan đến chân xuất.Vi điều khiển PIC16F877A có cổng xuất nhập, gồm PORTA, PORTB, PORTC, PORTDvà PORTE 2.2 Chip DS1307 Chip DS1307 chip đồng hồ thời gian thực (RTC : Real-time clock), khái niệm thời gian thực dùng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà người sử dụng, tình giây, phút, giờ…DS1307 sản phẩm Dallas Semiconductor (một công ty thuộc Maxim Integrated Products) Chip có ghi 8-bit chứa thời gian là: giây, phút, giờ, thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm Ngoài DS1307 có ghi điều khiển ngõ phụ 56 ghi trống dùng RAM DS1307 đọc ghi thông qua giao diện nối tiếp I2C (TWI AVR) nên cấu tạo bên đơn giản DS1307 xuất gói SOIC DIP có chân hình 2.4 : Hình 2.4 Hai gói cấu tạo chip DS1307 Các chân DS1307 mô tả sau: - X1 X2: ngõ kết nối với thạch anh 32.768KHz làm nguồn tạo dao động cho chip - VBAT: cực dương nguồn pin 3V nuôi chip - GND: chân mass chung cho pin 3V Vcc - Vcc: nguồn cho giao diện I2C, thường 5V dùng chung với vi điều khiển Chú ý Vcc không cấp nguồn VBAT cấp DS1307 hoạt động (nhưng không ghi đọc được) - SQW/OUT: ngõ phụ tạo xung vuông (Square Wave / Output Driver), tần số xung tạo lập trình Như chân không liên quan đến chức DS1307 đồng hồ thời gian thực, bỏ trống chân nối mạch - SCL SDA đường giao xung nhịp liệu giao diện I2C mà tìm hiểu TWI AVR Cấu tạo bên DS1307 bao gồm số thành phần mạch nguồn, mạch dao động, mạch điều khiển logic, mạch giao điện I2C, trỏ địa ghi (hay RAM) Do đa số thành phần bên DS1307 thành phần “cứng” nên nhiều việc sử dụng DS1307 Sử dụng DS1307 chủ yếu ghi đọc ghi chip Vì cần hiểu rõ vấn đề cấu trúc ghi cách truy xuất ghi thông qua giao diện I2C Phần tìm hiểu cấu trúc ghi trước cách truy xuất chúng tìm hiểu phần 2, điều khiển DS1307 AVR Như trình bày, nhớ DS1307 có tất 64 ghi 8-bit đánh địa từ đến 63 (từ 0x00 đến 0x3F theo hệ hexadecimal) Tuy nhiên, thực chất có ghi đầu dùng cho chức “đồng hồ” (tôi gọi RTC) lại 56 ghi bỏ trông dùng chứa biến tạm RAM muốn Bảy ghi chứa thông tin thời gian đồng hồ bao gồm: giây (SECONDS), phút (MINUETS), (HOURS), thứ (DAY), ngày (DATE), tháng (MONTH) năm (YEAR) Việc ghi giá trị vào ghi tương đương với việc “cài đặt” thời gian khởi động cho RTC Việc đọc giá từ ghi đọc thời gian thực mà chip tạo Ví dụ, lúc khởi động chương trình, ghi vào ghi “giây” giá trị 42, sau 12s đọc ghi này, thu giá trị 54 Thanh ghi thứ (CONTROL) ghi điều khiển xung ngõ SQW/OUT (chân 6) Do không dùng chân SQW/OUT nên có thề bỏ qua ghi thứ 8.Tổ chức nhớ DS1307 trình bày hình 2.5 Hình 2.5 Tổ chức nhớ DS1307 Vì ghi quan trọng hoạt động DS1307, khảo sát ghi cách chi tiết Thanh ghi giây (SECONDS): ghi ghi nhớ DS1307, địa 0x00 Bốn bit thấp ghi chứa mã BCD 4-bit chữ số hàng đơn vị giá trị giây Do giá trị cao chữ số hàng chục (không có giây 60 !) nên cần bit (các bit SECONDS6:4) mã hóa (số =101, bit) Bit cao nhất, bit 7, ghi điều khiển có tên CH (Clock halt – treo đồng hồ), bit set dao động chip bị vô hiệu hóa, đồng hồ không hoạt động Vì vậy, thiết phải reset bit xuống từ đầu Thanh ghi phút (MINUTES): có địa 0x01, chứa giá trị phút đồng hồ Tương tự ghi SECONDS, có bit ghi dùng lưu mã BCD phút, bit luôn Thanh ghi (HOURS): nói ghi phức tạp DS1307 Thanh ghi có địa 0x02 Trước hết 4-bits thấp ghi dùng cho chữ số hàng đơn vị Do DS1307 hỗ trợ loại hệ thống hiển thị (gọi mode) 12h (1h đến 12h) 24h (1h đến 24h) giờ, bit6 (màu green hình 4) xác lập hệ thống Nếu bit6=0 hệ thống 24h chọn, bit cao dùng mã hóa chữ số hàng chục giá trị Do giá trị lớn chữ số hàng chục trường hợp (=10, nhị phân) nên bit đủ để mã hóa Nếu bit6=1 hệ thống 12h chọn, với trường hợp có bit dùng mã hóa chữ số hàng chục giờ, bit (màu orangetrong hình 4) buổi ngày, AM PM Bit5 =0 AM bit5=1 PM Bit (thiết kế dở, dời hẳn bit mode A-P sang bit đơn giản hơn) Thanh ghi thứ (DAY – ngày tuần): nằm địa chĩ 0x03 Thanh ghi DAY mang giá trị từ đến tương ứng từ Chủ nhật đến thứ tuần Vì thế, có bit thấp ghi có nghĩa Các ghi lại có cấu trúc tương tự, DATE chứa ngày tháng (1 đến 31), MONTH chứa tháng (1 đến 12) YEAR chứa năm (00 đến 99) Chú ý, DS1307 dùng cho 100 năm, nên giá trị năm có chữ số, phần đầu năm người dùng tự thêm vào (ví dụ 20xx) Ngoài ghi nhớ, DS1307 có ghi khác nằm riêng gọi trỏ địa hay ghi địa (Address Register) Giá trị ghi địa ghi nhớ mà người dùng muốn truy cập Giá trị ghi địa (tức địa nhớ) set lệnh Write mà khảo sát phần tiếp theo, AVR DS1307 Thanh ghi địa tô đỏ hình 2.6, cấu trúc DS1307 Hình 2.6 Cấu trúc DS1307 2.3 Giới thiệu cảm biến nhiệt độ LM 35 DZ Hình 2.7 : Sơ đồ chân cảm biến nhiệt độ LM 35 LM35 cảm biến nhiệt độ analog ,nhiệt độ xác định cách đo hiệu điện ngõ LM 35 • Đơn vị nhiệt độ : 0C • Có mức điện áp thay đổi trực 0C ( 10 mV/0C) • Có hiệu cao,công suất tiêu thụ 60 uA • Sản phẩm không cần phải chỉnh nhiệt đội sử dụng • Độ xác thực tế : 1/4 0C nhiệt độ phòng ¾ 0C khoảng -55 C tới 150 0C • Chân + Vs (1) chân cung cấp điện áp cho LM 35DZ hoạt động từ – 20 V • Chân Vout ( 2) chân điện áp đầu LM35 đưa vào chân Analog ADC • Chân GND chân nối mass: Chân này tránh hỏng cảm biến làm giảm sai số trình đo 2.4 Giới thiệu LCD 16TC2A • LCD (Liquid Crytal Direct) TC16C2 hình hiển thị thể lỏng gồm có: + LCD +Bộ Driver (Mạch điều khiển ) Màn hình LCD Driver thiết kế tích hợp sẵn với nhà sản xuất,khi sử dụng cần giao tiếp với Driver qua chân LCD TC16C2 Là loại hình hiển thị 16 kí tự x2 dòng, bao gồm tất kí tự chuẩn số kí tự đặc biệt kí tự có dấu tiếng Việt 2.4.1: Sơ đồ chân LCD 16TC2A: Hình 2.7: Sơ đồ chân LCD 16TC2A 2.4.2:Chức nhiệm vụ chân: STT chân Kí hiệu Chức chân Vss Chân nối đất cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với GND mạch điều khiển Vdd Chân cấp nguồn cho LCD, thiết kế mạch ta nối chân với VCC=5V mạch điều khiển Vee Lựa chọn độ tương phản hình RS Chân chọn ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) logic “1” (VCC) để chọn ghi + Logic “0”: Bus DB0-DB7 nối với ghi lệnh IR LCD (ở chế độ “ghi” - write) nối với đếm địa LCD (ở chế độ “đọc” - read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 nối với ghi liệu DR bên LCD R/w Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động chế độ ghi, nối với logic “1” để LCD chế độ đọc E Chân cho phép (Enable) Sau tín hiệu đặt lên bus DB0-DB7, lệnh chấp nhận có xung cho phép chân E + Ở chế độ ghi: Dữ liệu bus LCD chuyển vào(chấp nhận) ghi bên phát xung (high-to-low transition) tín hiệu chân E + Ở chế độ đọc: Dữ liệu LCD xuất DB0DB7 phát cạnh lên (low-to-high transition) chân E LCD giữ bus đến chân E xuống mức thấp D0 D1 D2 10 D3 11 D4 12 D5 13 D6 14 D7 15 Vdd Nguồn dương cho đèn 16 Vss GND cho đèn Tám đường bus liệu dùng để trao đổi thông tin với M chế độ sử dụng đường bus : + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường, với bit MSB DB7 + Chế độ bit : Dữ liệu truyền đường từ DB4 tới DB7 DB7 Bảng 2.1: Chức và nhiệm vụ các chân 2.4.3 Giá trị điện áp: Điện áp vào Dòng cung cấp thời Điện Kí Điều hiệu kiện Min Typ Max Vdd = +5v 4,7 5,3 Vdd Vdd= +3v 2,7 5,3 Idd Vdd Giá trị chuẩn Vdd= 5V - Đơn 1,2 - -200C - - 00C 4.2 4.8 5.1 vị V mA áp nhiệt độ bình thường Điện áp led hình LCD - 250C 3,8 4,2 4,6 Vo 500C 3,6 4,0 4,4 700C - - - 4,2 4,6 VF 250C - Bảng 1.2: Bảng giá trị điện áp màn hình LCD V V [...]... điện áp cho LM 35DZ hoạt động từ 4 – 20 V • Chân Vout ( 2) là chân điện áp đầu ra LM35 được đưa vào chân Analog của các bộ ADC • Chân GND là chân nối mass: Chân này này tránh hỏng cảm biến cũng như làm giảm sai số quá trình đo 2.4 Giới thiệu về LCD 16TC2A • LCD (Liquid Crytal Direct) TC16C2 là màn hình hiển thị thể lỏng gồm có: + LCD +Bộ Driver (Mạch điều khiển ) Màn hình LCD và bộ Driver đã được thiết. .. nối đất cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với GND của mạch điều khiển 2 Vdd Chân cấp nguồn cho LCD, khi thiết kế mạch ta nối chân này với VCC=5V của mạch điều khiển 3 Vee Lựa chọn độ tương phản của màn hình 4 RS Chân chọn thanh ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0” (GND) hoặc logic “1” (VCC) để chọn thanh ghi + Logic “0”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ... khiển ) Màn hình LCD và bộ Driver đã được thiết kế tích hợp sẵn với nhau bởi nhà sản xuất,khi sử dụng chỉ cần giao tiếp với bộ Driver qua các chân LCD TC16C2 Là loại màn hình hiển thị được 16 kí tự x2 dòng, bao gồm tất cả các kí tự chuẩn và một số kí tự đặc biệt nhưng không có kí tự có dấu tiếng Việt 2.4.1: Sơ đồ chân của LCD 16TC2A: Hình 2.7: Sơ đồ chân của LCD 16TC2A 2.4.2:Chức năng và nhiệm vụ của các... nhận xét cho bank2 và bank3 dựa trên sơ đồ trên. Cũng quan sát trên sơ đồ, ta nhận thấy thanh ghi STATUS, FSR… có mặt trên cả 4 bank Một điều quan trọng cần nhắc lại trong việc truy xuất dữ liệu của PIC16F877A là : phải khai báo đúng bank chứa thanh ghi đó Nếu thanh ghi nào mà 4 bank đều chứa thì không cần phải chuyển bank 2.1.3 Khái quát chức năng các Port trong vi điều khiển PIC 16F877A: Cổng xuất nhập... truyền trên cả 8 đường, với bit MSB DB7 + Chế độ 4 bit : Dữ liệu được truyền trên 4 đường từ DB4 tới DB7 là DB7 Bảng 2.1: Chức năng và nhiệm vụ của các chân 2.4.3 Giá trị điện áp: Điện áp vào Dòng cung cấp hiện thời Điện Kí Điều hiệu kiện Min Typ Max Vdd = +5v 4,7 5 5,3 Vdd Vdd= +3v 2,7 3 5,3 Idd Vdd Giá trị chuẩn Vdd= 5V - Đơn 1,2 3 - -200C - - 00C 4.2 4.8 5.1 vị V mA áp ở nhiệt độ bình thường Điện. .. điều khiển dùng để tương tác với thế giới bên ngoài Sự tương tác này rất đa dạng và thông qua quá trình tương tác đó, chức năng của vi điều khiển được thể hiện một cách rõ ràng Một cổng xuất nhập của vi điều khiển bao gồm nhiều chân (I/O pin), tùy theo cách bố trí và chức năng của vi điều khiển mà số lượng cổng xuất nhập và số lượng chân trong mỗi cổng có thể khác nhau Bên cạnh đó, do vi điều khiển... (số 5 =101, 3 bit) Bit cao nhất, bit 7, trong thanh ghi này là 1 điều khiển có tên CH (Clock halt – treo đồng hồ), nếu bit này được set bằng 1 bộ dao động trong chip bị vô hiệu hóa, đồng hồ không hoạt động Vì vậy, nhất thiết phải reset bit này xuống 0 ngay từ đầu Thanh ghi phút (MINUTES): có địa chỉ 0x01, chứa giá trị phút của đồng hồ Tương tự thanh ghi SECONDS, chỉ có 7 bit của thanh ghi này được... thể hiện sự tác động của các đặc tính ngoại vi nêu trên đối với thế giới bên ngoài Chức năng của từng chân xuất nhập trong mỗi cổng hoàn toàn có thể được xác lập và điều khiển được thông qua các thanh ghi SFR liên quan đến chân xuất.Vi điều khiển PIC16F877A có 5 cổng xuất nhập, gồm PORTA, PORTB, PORTC, PORTDvà PORTE 2.2 Chip DS1307 Chip DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực (RTC : Real-time clock), khái... bằng 0 (thiết kế này hơi dở, nếu dời hẳn 2 bit mode và A-P sang 2 bit 7 và 6 thì sẽ đơn giản hơn) Thanh ghi thứ (DAY – ngày trong tuần): nằm ở địa chĩ 0x03 Thanh ghi DAY chỉ mang giá trị từ 1 đến 7 tương ứng từ Chủ nhật đến thứ 7 trong 1 tuần Vì thế, chỉ có 3 bit thấp trong thanh ghi này có nghĩa Các thanh ghi còn lại có cấu trúc tương tự, DATE chứa ngày trong tháng (1 đến 31), MONTH chứa tháng (1 đến... với thanh ghi lệnh IR của LCD (ở chế độ “ghi” - write) hoặc nối với bộ đếm địa chỉ của LCD (ở chế độ “đọc” - read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 sẽ nối với thanh ghi dữ liệu DR bên trong LCD 5 R/w Chân chọn chế độ đọc/ghi (Read/Write) Nối chân R/W với logic “0” để LCD hoạt động ở chế độ ghi, hoặc nối với logic “1” để LCD ở chế độ đọc 6 E Chân cho phép (Enable) Sau khi các tín hiệu được đặt lên bus DB0-DB7, ...1.3 Các vấn đề cần giải toán Bài toán Thiết kế lịch vạn niên điện tử hiển thị LCD đặt yêu cầu sau : - Đảm bảo hiển thị thời gian ngày tháng năm, phút giây - Có khả phát triển mở... nhiệt độ 1.5 Mục - đích đề tài Sự cần thiết, quan trọng nhưu tính khả thi lợi ích mạch số lý để chúng em chọn thực đồ án Thiết kế lịch vạn niên điện tử hiển thị LCD nhằm ứng dụng kiến thức dã học... số trình đo 2.4 Giới thiệu LCD 16TC2A • LCD (Liquid Crytal Direct) TC16C2 hình hiển thị thể lỏng gồm có: + LCD +Bộ Driver (Mạch điều khiển ) Màn hình LCD Driver thiết kế tích hợp sẵn với nhà sản