môn vi xử lý đề tài mạch đếm sản phẩm + code + mô phỏng proteus

mạch đếm sản phẩm vi xử lí 8051 AT89C51 , file bao gồm bản word, code, mổ phỏng proteus

LỜI MỞ ĐẦU Trong nền kinh tế hiện nay, việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất và đời sống ngày càng phổ biến Nhưng các ứng dụng sáng tạo và khoa học kỹ thuật thường chỉ áp dụng được cho những nhà máy có mô hình sản xuất tiên tiến với qui

mô kinh doanh lớn Tuy nhiên, tại những nhà máy, xí nghiệp nhỏ hay các hợp tác

xã nông thôn ở địa phương vẫn còn sản xuất theo mô hình thủ công, chủ yếu dựa

vào sức người lao động Do đó, em xin chọn đề tài nghiên cứu về “Mạch đếm sản phẩm nhằm đưa việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào mô hình sản xuất thô sơ tại địa phương” Bài báo cáo này trình bày cách thiết kế mạch đếm sản phẩm để hoàn thành nội dung bài tập lớn từ môn “Vi xử lý trong đo lường và điều khiển”.

Trong quá trình thiết kế không tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy và các bạn

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Phạm Văn Nam người dạy môn “

Vi xử lý trong đo lường và điều khiển” đã hướng dẫn đưa tới cho em những kiến thức bổ ích, mới mẻ và nguồn cảm hứng, khám phá tìm tòi yêu thích hơn với ngành học của mình để em hoàn thành tốt bài báo cáo này

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Đặt vấn đề

-Yêu cầu đặt ra: Thiết bị thiết kế phải dễ cài đặt, sử dụng tính ổn định cao, gọn nhẹ Cho kết quả chính xác, trong đó kết quả đếm , các thông số được hiển thị trên LCD

1.2 Phạm vi của đề tài:

-Thiết kế mạch đếm số lượng sản phẩm với các thông số có thể cài đặt sẵn hoặc luân phiên thay đổi đề phù hợp với công việc

1.3 Hướng giải quyết vấn đề:

- Lập sơ đồ khối tổng quát cho mạch cần thiết kế Để thiết kế mạch này chúng ta cần hai bộ phận: bộ phận cảm biến và bộ phận hiển thị

+ Bộ phận cảm biến: gồm phần thu và phần phát, bộ chuẩn hóa tín hiệu dùng cảm biến quang phản xạ gương

+ Bộ phận hiển thị: có nhiều phương pháp để thiết kế mạch hiển thị và cài đặt các thông số như: sử dụng IC số, vi xử lý, vi điều khiển Mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng Căn cứ vào tình hình thực tế tại các

cơ sở nghiên cứu và khả năng thực hiện, Nội dung của môn học, em xin chọn vi điều khiển 8051 xuất dữ liệu trên màn hình LCD

- Tìm hiểu một số kiến thức cần thiết như: nguyên tắc hoạt động và thông số kỹ thuật của các cảm biến được sử dụng, tìm hiều dòng vi đều khiển sử dụng, họ vi điều khiển 8051, giao tiếp với màn hình LCD…

-Từ những vẫn đề trên, bược đầu tạo dựng sơ đồ khối:

Chuẩn hóa tín hiệu

CẢM BIẾN

ĐẾM SẢN

Hiển thị

thông số

trên LCD

VI ĐIỀU KHIỂN

CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VÀ CHỌN THIẾT BỊ

2.1 Cảm biến

Lựa chọn cảm biến quang phản xạ gương:

-Cảm biến quang phản xạ gương có một bộ phát và thu ánh sáng ngay trên

cùng 1 cảm biến Đi kèm là một tấm gương hoặc phản quang có mục đích phản xạ lại ánh sáng phát ra từ đầu cảm biến

-Nguyên lý hoạt động : cảm biến luôn phát ra một tia sáng thẳng về phía trước.

Khi gặp gương thì ánh sáng bị phản xạ ngược lại đầu thu ngay trên cảm biến Lúc này cảm biến sẽ luôn báo trạng thái ON Khi có vật cản đi qua thì sẽ làm mất tín hiệu phản hồi về Lúc đó cảm biến sẽ chuyển trạng thái ON thành OFF

Tín hiệu ngõ ra ON – OFF được quy định theo loại cảm biến cần dùng Có

ba loại tín hiệu ngõ ra thường dùng là PNP – NPN và Namur

Ưu điểm :

-Lắp đặt dễ dàng chỉ với 1 đầu cảm biến vừa thu vừa phát

-Phát hiện được các vật trong suốt, mờ, mỏng

-Khoảng cách làm việc khá xa có thể lên tới 20m

-Tiết kiệm dây dẫn và lắp đặt

Ứng dụng : - Đến sản phẩm trên băng tải nhanh, kiểm tra mực nước….

2.2 Vi điều khiển

 Cấu trúc của 8051/ Sơ đồ khối của 8051

-OSC: Bộ phát xung nhịp đồng bộ cho hệ thống, max: 24Mhz -> quyết định tốc độ

xử lý của 8051 (liên quan đến thời gian/lệnh, Timer, Interrupt );

- ROM: Bộ nhớ chương trình 4K (lưu các mã lệnh của chương trình), ngày nay lên

tới 128K: AVR 128, 1M: STM32F4 -> không cần quá quan tâm)

- RAM: Bộ nhớ dữ liệu 128 byte(lưu trữ dữ liệu tạm thời, thanh ghi đặc biệt), ngày

nay lên tới 4K: AVR 128, 192K: STM32F4

- Timer/Counter: Bộ đếm thời gian/bộ đếm xung

- Interrupt Control: khối điều khiển ngắt

- BUS Control: khối điều khiển các Bus địa chỉ (Address Bus), Bus dữ liệu

(Address Data), Bus điều khiển (Control Bus)

- I/O Port: Cổng vào/ra (P0, P1, P2, P3: 8 bit ~ 8 chân) - Serial port: Cổng truyền

thông nối tiếp

 Sơ đồ chân của 8051

- Vcc (40): Chân cung cấp điện (5V) - GND (20): Chân nối đất (0V)

- Port 0, Port1, Port 2: là các port xuất nhập 8-bit hai chiều - Trong bất kỳ hệ

thống nào sử dụng 8751, 89C51 hoặc DS5000 ta thường nối cổng P0 tới các điện trở kéo

-Port 3: là Port xuất nhập 8-bit hai chiều Port 3 cũng còn làm các chức năng khác

của AT89C51 Các chức năng này được liệt kê như sau:

- Ngõ vào reset (chân 9) Mức cao trên chân này trong 2 chu kỳ máy trong khi bộ

dao động đang hoat động sẽ reset 8051 Mạch reset tác động bằng tay và tự động reset khi khởi động máy

- XTAL1 và XTAL2 (18,19) là hai ngõ vào được cấu hình để dùng như một bộ

dao động trên chip

- EA (chân 31): External Access

Khi thiết kế mạch vi điều khiển không sử dụng bộ nhớ ngoài để chứa chương trình (code) thực thi, cần nối chân (EA/VPP) này lên nguồn dương (5V) Đây là chân chọn bộ nhớ lưu giữ chương trình thực thi của vi điều khiển Khi nối lên +5V là đã chọn thực thi chương trình từ bộ nhớ flash bên trong VĐK

- PSEN (chân 29): Program Store Enable

Màn hình LCD (16x2)

- Trở treo cho PORT P0: Đối với VĐK 8051, khi sử dụng chân của port P0 để

điều khiển thì phải sử dụng trở treo cho các chân port P0 Thường sử dụng trở băng 10k cho 8 chân của port P0…

Trong bài tập lớn này em sử dụng:

-Các thiết bị ngoại vi: Giao tiếp với màn hình LCD

-Ngôn ngữ lập trình : lập trình C

2.1 Các linh kiện khác.

-Ngoài ra còn có: băng tải, khung, cổng cáp kết nối, tụ…

Biến Trở Điện Trở

Nút Nhấn

CHƯƠNG 3: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Xây dựng mạch trên phần mềm mô phỏng proteus

3.2 Xây dựng lưu đồ thuật toán.

_ Main và các hàn con

3.2 Tiến hành chạy trên phần mềm mô phỏng.

_Chưa nhấn nút START

_Nhấn nút START-> thiết bị bắt đầu làm việc.

NX: -Mạch chạy đúng yêu cầu đề ra, khi nhấn START >băng truyền quay, LCD hiển thị thông số sản phẩm/ Thùng có thể tăng giảm theo ý muốn, SENSOR có thể coi như nút ấn khi nhận được tín hiệu > biến đếm sẽ tăng nêu bằng số sản phẩm/1 thùng đề ra thì số thùng sẽ tăng và RESET biến dem=0; chu trình cứ thế lặp lại…

-Tuy nhiên vẫn cần phải phát triển mạch thêm trong quá trình sau này để có nhiều tính năng hơn: phân loại sản phẩm theo kích thước, màu, kết nối điều chỉnh qua internet, bluetool… hiển thêm nhiều thông số: ngày, tháng…người sử dụng, cảnh bảo các vấn đề, hiển thị mã lỗi…