vi xử lý hệ thống điều khiển led ma trận

2 Bài tập: • Bài 1: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị chữ M màu ñỏ trên LED ma trận COL-RED ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2.. • Bài 2: Hãy viết chương trình ñiều khiển

Trang 1

BỘ MÔN ðIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN

THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH

Trang 2

A MỤC ðÍCH:

• Thực hành lập trình ứng dụng trên máy tính, biên dịch chương trình, nạp vào vi ñiều khiển và sử dụng mô hình thí nghiệm ñể kiểm chứng

• ðiều khiển thiết bị ngoại vi bằng các port của vi ñiều khiển

• ðiều khiển việc hiển thị bằng cách sử dụng LED ma trận

• Ứng dụng thực hiện việc hiển thị các thông tin tĩnh và ñộng trên LED ma trận dạng quang báo)

B YÊU CẦU:

• Nắm vững tập lệnh của vi ñiều khiển MCS-51

• Biết cách viết các chương trình ñiều khiển LED ma trận ở các chế ñộ khác nhau

• Nắm ñược sơ ñồ và nguyên lý hoạt ñộng của khối LED ma trận trên mô hình thí nghiệm

• Nắm ñược nguyên lý ñiều khiển LED ma trận ở các chế ñộ khác nhau

• Biết cách viết các chương trình quang báo ñể hiển thị các thông tin ñược yêu cầu (thông tin dạng tĩnh và dạng ñộng)

Trang 3

1 Trình tự tiến hành thí nghiệm:

1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm

• Tắt nguồn cấp cho mơ hình thí nghiệm

• Dùng dây bus 8 nối J64 (PORT1) ở khối vi điều khiển với J95 (INPUT 1) ở khối đệm dữ liệu

• Dùng dây bus 8 nối J96 (OUTPUT 1) ở khối đệm dữ liệu với J9 (COLUMN RED MATRIX) ở khối LED

ma trận

• Dùng dây bus 8 nối J65 (PORT2 / A8 A15) ở khối vi điều khiển với J13 (ROW MATRIX) ở khối LED

ma trận

• Dùng hai dây bus 3 nối J116 (POWER) ở khối LED ma trận và J109 (POWER) ở khối đệm dữ liệu với nguồn +5V ở khối nguồn

ĐỆM - ĐẢO

DỮ LIỆU

LED MA TRẬN

POWER ROW MAT.

VI ĐIỀU KHIỂN

A0 A7

SELECT CHIP CLOCK OUT

POWER SW

NGUỒN +5V

8

3

1.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống:

AD7

AD0

AD0 AD2 AD4 AD6

AD7 AD5 AD3 AD1

Q8 Q6 Q4 Q2

P1.1

P1.3

P1.5

COL5 COL3 COL1 P1.1

P1.3 P1.5 P1.7

COL0 COL2 COL4 COL6

COL0

ROW7 ROW5 ROW3 ROW1 COL1

COL3 COL5 COL7

XTAL2 18

XTAL1 19

ALE 30

EA 31

PSEN 29

RST 9

P0.0/AD0 39 P0.1/AD1 38 P0.2/AD2 37 P0.3/AD3 36 P0.4/AD4 35 P0.5/AD5 34 P0.6/AD6 33 P0.7/AD7 32

P1.0 1

P1.1 2

P1.2 3

P1.3 4

P1.4 5

P1.5 6

P1.6 7

P1.7 8

P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14

P3.7/RD 17 P3.6/WR 16 P3.5/T1 15 P2.7/A15 28

P2.0/A8 21 P2.1/A9 22 P2.2/A10 23 P2.3/A11 24 P2.4/A12 25 P2.5/A13 26 P2.6/A14 27

U1

AT89C51

C1

33p

C2

33p

X1

12MHz

2 4 6 8

1

RP1

10K

MẠCH ĐIỀ U KHIỂ N LED MA TRẬ N

Q1

A1015 +5V

Q2

A1015 +5V

R2

1K

R3

1K

Q3

A1015 +5V

Q4

A1015 +5V

R11

1K

R12

1K

Q5

A1015 +5V

Q6

A1015 +5V

R13

1K

R14

1K

Q7

A1015 +5V

Q8

A1015 +5V

R15

1K

R16

1K

1B 1 2B 2 3B 3 4B 4 5B 5 6B 6 7B 7 8B 8

1C 18 2C 17 3C 16 4C 15 5C 14 6C 13 7C 12 8C 11

COM 10

U2

ULN2803

ROW COLUMN

+5V

2 4 6 8

1

RP2

10K

+5V

C3

10uF

R1

10k

+5V

Các điện trở này chỉ sử dụng khi ta chạy mô phỏng

Trang 4

1.3 Vẽ lưu ñồ giải thuật và viết chương trình ñiều khiển

• Cách 1:

Trang 5

;CHUONG TRINH HIEN THI KY TU A TREN MA TRAN LED

;***************************************************

;PHUONG PHAP: QUET COT (ACT = 1) - HIEN THI HANG (ACT = 0)

;***************************************************

MAIN:

MOV P2 ,#07H ;XUAT MA HIEN THI RA HANG

MOV P1 ,#01H ;XUAT MA QUET RA COT 1

LCALL DELAYLED

MOV P1 ,#00H ;CHONG LEM

MOV P2 ,#0DBH ;XUAT MA HIEN THI RA HANG

LCALL DELAYLED

MOV P2 ,#0DDH ;XUAT MA HIEN THI RA HANG

LCALL DELAYLED

MOV P2 ,#0DBH ;XUAT MA HIEN THI RA HANG

LCALL DELAYLED

MOV P2 ,#07H ;XUAT MA HIEN THI RA HANG

LCALL DELAYLED

MOV P2 ,#0FFH ;XUAT MA HIEN THI RA HANG

LCALL DELAYLED

LJMP MAIN

;***************************************************

DELAYLED: ;CHUONG TRINH CON TAO THOI GIAN TRE 2.5MS

PUSH 00H

PUSH 01H

MOV R1 ,#5

DEL:

MOV R0 ,#250

DJNZ R0 ,$

DJNZ R1 ,DEL

POP 01H

POP 00H

RET

END

Trang 6

• Cách 2:

CẤT TẠM GIÁ TRỊ CỦA ACC, R0,

R1 VÀO STACK

SCANMATRIXSTA NAME: SCANMATRIXSTA - QUÉT HIỂN THỊ LED MA TRẬN INPUT: DPTR = VÙNG NHỚ CHỨA DỮ LIỆU HIỂN THỊ.

OUTPUT: P1 = CỘT MA TRẬN (CÓ SỬ DỤNG BỘ ðẢO).

P2 = HÀNG MA TRẬN.

MODE: HIỂN THỊ HÌNH ẢNH TĨNH 8 x 8, QUÉT CỘT (TÍCH

CỰC MỨC 1), HIỂN THỊ HÀNG (TÍCH CỰC MỨC 0).

SCANMATRIXSTA:

LẤY LẠI GIÁ TRỊ CHO ACC, R0,

R1 TỪ STACK

NẠP VỊ TRÍ CỦA DỮ LIỆU HÀNG CHO CỘT ðẦU TIÊN TRONG VÙNG MÃ (OFFSET CỦA DỮ LIỆU ðẦU TIÊN)

(R0) = 00H NẠP MÃ QUÉT CHO CỘT ðẦU TIÊN (R1) = 00000001B = 01H SCAN:

XUẤT MÃ QUÉT RA CỘT (P1) = (R1) GỌI CTC TẠO TRỄ CHO 1 LED

DELAYLED

LẤY VỊ TRÍ CỦA DỮ LIỆU HÀNG CHO CỘT KẾ TIẾP TRONG VÙNG MÃ (OFFSET CỦA DỮ LIỆU KẾ TIẾP)

(R0) = (R0) + 1

CHỐNG LEM - BỎ CHỌN CỘT (P1) = 00000000B = 00H

DỊCH MÃ QUÉT CỘT

RL A - QUÉT CỘT KẾ TIẾP

QUÉT LED ? (CHƯA QUÉT XONG)

ð

S

RET

DELAYLED (XEM CTC NÀY TẠI VÍ DỤ B3.1 MBI)

NẠP ðỊA CHỈ VÙNG MÃ (DPTR) = CODEDISP

BEGIN

GỌI CTC QUÉT LED MA TRẬN

SCANMATRIXSTA

MAIN:

C1.2

LẤY DỮ LIỆU HIỂN THỊ HÀNG TRONG VÙNG MÃ THEO VỊ TRÍ ðÃ XÁC ðỊNH

(A) = (R0) (A) = (@A+DPTR) XUẤT DỮ LIỆU HIỂN THỊ RA HÀNG

(P2) = (A)

VÙNG DỮ LIỆU HIỂN THỊ CODEDISP

07H,DBH,DDH,DBH,07H,FFH,FFH,FFH

;***************************************************

;CHUONG TRINH HIEN THI KY TU A TREN MA TRAN LED

;***************************************************

MAIN:

MOV DPTR,#CODEDISP ;NAP DIA CHI VUNG MA HIEN THI

LCALL SCANMATRIXSTA ;HIEN THI DU LIEU

LJMP MAIN

Trang 7

;***************************************************

;CTC QUET MA TRAN 8 X 8

;***************************************************

SCANMATRIXSTA:

PUSH ACC ;CAT TAM THOI GIA TRI CAC THANH GHI

PUSH 00H

PUSH 01H

MOV R0 ,#00H ;VI TRI CUA DU LIEU COT DAU TIEN TRONG VUNG MA

MOV R1 ,#01H ;MA QUET COT DAU TIEN

SCAN:

MOV A , R0

MOVC A , @A+DPTR ;LAY MA HIEN THI TRONG VUNG MA THEO VI TRI

LCALL DELAYLED

RL A

MOV R1 , A

CJNE R0 ,#08H,SCAN ;KIEM TRA QUET CAC COT (MA TRAN GOM 8 COT)

POP 00H

POP ACC

RET

;***************************************************

PUSH 00H

PUSH 01H

MOV R1 ,#5

DEL:

MOV R0 ,#250

DJNZ R0 ,$

DJNZ R1 ,DEL

POP 01H

POP 00H

RET

;***************************************************

CODEDISP:

DB 07H,0DBH,0DDH,0DBH,07H,0FFH,0FFH,0FFH ;CHU A

END

1.4 Lưu chương trình và biên dịch chương trình

1.5 Kiểm tra lỗi và hiệu chỉnh lỗi nếu có

1.6 Gắn chip vi ñiều khiển thí nghiệm vào socket tương ứng trên khối nạp chip và bật nguồn cho khối nạp chip hoạt ñộng

1.7 Nạp chương trình vào vi ñiều khiển

1.8 Sử dụng vi ñiều khiển vừa nạp gắn vào socket tương ứng trên khối vi ñiều khiển

1.9 Bật nguồn cho mô hình thí nghiệm Quan sát kết quả hoạt ñộng, nếu kết quả hoạt ñộng không ñúng yêu cầu của ñề bài thì phải quay lại kiểm tra việc kết nối mạch, hiệu chỉnh chương trình và làm lại các bước từ bước 3 ñến bước 9

2 Bài tập:

• Bài 1: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị chữ M màu ñỏ trên LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 2: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị số 8 màu xanh trên LED ma trận (COL-GRE ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

Trang 8

• Bài 3: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị chữ A màu vàng trên LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port 1, COL-GRE ñược nối với Port2, ROW ñược nối với Port3)

• Bài 4: Hãy lập bảng mã cho tất cả các ký tự chữ, ký tự số và ký tự ñặc biệt có trên bàn phím máy tính Và thử ñưa các mã ñã lập này vào chương trình ñiều khiển hiển thị ở trên ñể xem hình ảnh chúng như thế nào?

• Bài 5: Sinh viên tự mình suy nghĩ và phát triển thêm chương trình

Trang 9

• Quá trình kết nối thiết bị thí nghiệm tương tự như Bài 1

1.2 Sơ ñồ nguyên lý của hệ thống:

• Sơ ñồ nguyên lý của hệ thống tương tự như Bài 1

DELAYLED (XEM CTC NÀY TẠI VÍ DỤ B3.1 MBI)

VÙNG DỮ LIỆU HIỂN THỊ CODEDISP

07H,DBH,DDH,DBH,07H,FFH,FFH,FFH

NẠP ðỊA CHỈ VÙNG MÃ (DPTR) = CODEDISP

BEGIN

GỌI CTC QUÉT LED MA TRẬN SCANMATRIXSTA

MAIN:

C2

NẠP THỜI GIAN HIỂN THỊ (R0) = 50 - SỐ LẦN QUÉT

MP1:

ð

S

GIÃM SỐ LẦN QUÉT - HIỂN THỊ

SỐ LẦN QUÉT ≠ 0 (CHƯA QUÉT XONG)

GỌI CTC TẮT HIỂN THỊ LED

TATLED

SCANMATRIXSTA (XEM CTC NÀY TẠI VÍ DỤ C1.2)

TATLED CHƯƠNG TRÌNH TẠO TRỄ 1S

CẤT TẠM GIÁ TRỊ CỦA R0 VÀO

STACK NẠP GIÁ TRỊ VÒNG LẶP

(R0) = 100

DEL:

GIÃM SỐ LẦN LẶP

SỐ LẦN LẶP ≠ 0 (CHƯA LẶP XONG)

ð

S LẤY LẠI GIÁ TRỊ CHO R0 TỪ

STACK

RET

KHỞI ðỘNG TIMER (TIMER 0, MODE 1) (TMOD) = 01H

NẠP GIÁ TRỊ CHO TIMER (TDELAY= 10000.TMÁY) (TH0/TL0) = -10000 = D8F0H

CHƯA ðỦ THỜI GIAN (TF0) = 0

ð

S

CHO TIMER HOẠT ðỘNG

(TR0) = 1

DỪNG TIMER (TR0) = 0 XÓA CỜ TRÀN TIMER (TF0) = 0 TATLED:

;***************************************************

;CHUONG TRINH HIEN THI KY TU A CHOP TAT TREN MA TRAN LED

;***************************************************

Trang 10

MOV R0 ,#50 ;BIEN LAP - THOI GIAN CUA 1 TRANG THAI MAN HINH LED

MP1:

DJNZ R0 ,MP1

LCALL TATLED ;TAT MA TRAN LED

LJMP MAIN

;***************************************************

SCANMATRIXSTA:

PUSH 00H

PUSH 01H

SCAN:

MOV A , R0

LCALL DELAYLED

RL A

MOV R1 , A

CJNE R0 ,#08H,SCAN ;KIEM TRA QUET CAC COT (MA TRAN GOM 8 COT)

POP 00H

POP ACC

RET

;***************************************************

PUSH 00H

PUSH 01H

MOV R1 ,#5

DEL:

MOV R0 ,#250

DJNZ R0 ,$

DJNZ R1 ,DEL

POP 01H

POP 00H

RET

;***************************************************

TATLED: ;CHUONG TRINH CON TAO THOI GIAN TRE 1S

PUSH 00H

MOV R0 ,#100

MOV TMOD ,#01H

TAT:

MOV TH0 ,#0D8H

MOV TL0 ,#0F0H

SETB TR0

JNB TF0 ,$

CLR TR0

CLR TF0

DJNZ R0 ,TAT

POP 00H

RET

;***************************************************

CODEDISP:

END

Trang 11

1.4 Thực hiện lần lượt các bước từ 1.3 ñến 1.8 tương tự như bài trên

2 Bài tập:

• Bài 1: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị chữ W màu ñỏ sáng tắt trên LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 2: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị số 0 màu xanh sáng tắt trên LED ma trận (COL-GRE ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 3: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị chữ H màu vàng sáng tắt trên sáng tắt LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port 1, COL-GRE ñược nối với Port2, ROW ñược nối với Port3)

• Bài 4: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị liên tục chữ A sáng màu ñỏ, sau ñó là màu xanh và cuối cùng là màu vàng trên LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port 1, COL-GRE ñược nối với Port2, ROW ñược nối với Port3)

• Bài 5: Hãy lập bảng mã cho tất cả các ký tự chữ, ký tự số và ký tự ñặc biệt có trên bàn phím máy tính Và thử ñưa các mã ñã lập này vào chương trình ñiều khiển hiển thị ở trên ñể xem hình ảnh chúng như thế nào?

Trang 12

• Quá trình kết nối thiết bị thí nghiệm tương tự như Bài 1

1.2 Sơ ñồ nguyên lý của hệ thống:

• Sơ ñồ nguyên lý của hệ thống tương tự như Bài 1

;***************************************************

;CHUONG TRINH HIEN THI CHUOI KY TU A,B,C,a,b,c LAN LUOT TREN MA TRAN LED

;***************************************************

MAIN:

MP1:

MOV R0 ,#50 ;BIEN LAP - THOI GIAN CUA 1 TRANG THAI MAN HINH LED

MP2:

DJNZ R0 ,MP2

MOV DPL , A

CJNE A ,#LOW(CODEDISP+48),MP1 ;KIEM TRA HIEN THI XONG TAT CA CAC CHUOI

LJMP MAIN

;***************************************************

SCANMATRIXSTA:

PUSH 00H

PUSH 01H

SCAN:

MOV A , R0

Trang 13

LCALL DELAYLED

RL A

MOV R1 , A

CJNE R0 ,#08H,SCAN ;KIEM TRA QUET XONG CAC COT (MA TRAN GOM 8 COT)

POP 00H

POP ACC

RET

;***************************************************

PUSH 00H

PUSH 01H

MOV R1 ,#5

DEL:

MOV R0 ,#250

DJNZ R0 ,$

DJNZ R1 ,DEL

POP 01H

POP 00H

RET

;***************************************************

CODEDISP:

DB 01H,6DH,6DH,6DH,93H,0FFH,0FFH,0FFH ;CHU B

DB 83H,7DH,7DH,7DH,0BBH,0FFH,0FFH,0FFH ;CHU C

DB 0BFH,57H,57H,57H,0FH,0FFH,0FFH,0FFH ;CHU a

DB 01H,6FH,77H,77H,8FH,0FFH,0FFH,0FFH ;CHU b

DB 8FH,77H,77H,77H,0BFH,0FFH,0FFH,0FFH ;CHU c

END

1.4 Thực hiện lần lượt các bước từ 1.3 ñến 1.8 tương tự như bài trên

2 Bài tập:

• Bài 1: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị số ñếm BCD từ 0 lên 9 màu ñỏ trên LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 2: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị số ñếm BCD từ 9 xuống 0 màu xanh trên LED ma trận (COL-GRE ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 3: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị các ký tự từ A ñến Z màu ñỏ trên LED ma trận (COL-RED ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 4: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị các ký tự từ Z ñến A màu xanh trên LED ma trận (COL-GRE ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2)

• Bài 5: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị số ñếm BCD từ 0 ñến 9 trên LED ma trận (COL-GRE ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2) Với ñiều kiện màu của các số sẽ thay ñổi liên tục ðỎ – XANH – VÀNG mỗi khi con số trên LED ma trận thay ñổi

• Bài 6: Hãy viết chương trình ñiều khiển hiển thị các ký tự từ A ñến Z trên LED ma trận (COL-GRE ñược nối với Port1, ROW ñược nối với Port2) Với ñiều kiện màu của các ký tự sẽ thay ñổi liên tục ðỎ – XANH – VÀNG sau mỗi một giây ñồng hồ

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	604,35 KB