Đáp Án và Đề thi cuối kỳ học kỳ2 năm học 2015 môn vi xử lý (Điện)

Vi điều khiển xuất mức logic 1 để điều khiển đèn B sáng, mức logic 0 để điều khiển đèn Btắt.. Nếu có người xuất hiện trong vùng hoạt động của cảm biến ngay lập tức đèn B sáng, loa được đ

Vi điều khiển xuất mức logic 1 để điều khiển đèn B sáng, mức logic 0 để điều khiển đèn B

tắt

Ban đầu đèn tắt, loa không kêu Nếu có người xuất hiện trong vùng hoạt động của cảm biến

ngay lập tức đèn B sáng, loa được điều khiển phát ra

âm thanh với tần số chính xác 5Khz, Duty

Cycle = 40% (dùng timer tạo xung) Trạng thái này được duy trì cho dù người đó có còn trong

vùng hoạt động của cảm biến nữa hay không

Bất cứ khi nào nhấn nút RST thì đèn tắt, loa không kêu

a Vẽ lưu đồ chương trình (1 điểm)

b Viết chương trình cho vi điều khiển thực hiện đúng yêu cầu trên (2 điểm)

Câu 2: (3.5 điểm)

Cho hệ thống đếm sản phẩm: Vi điều khiển

Pic16F887 kết nối một cảm biến phát hiện sản

phẩm, LCD 16x2, hai nút nhấn thường hở UP, DW Bình thường ngõ ra cảm biến là 0V, khi có

sản phẩm chắn ngang cảm biến ngõ ra sẽ lên mức 5V

Giao diện hiển thị của LCD như sau:

Giá trị đặt AA là số sản phẩm của một thùng cần đónggói Giá trị AA có thể điều chỉnh

được bởi hai nút nhấn UP (tăng 1 đơn vị), DW (giảm

1 đơn vị) AA nằm trong phạm vi

[20-30] Mặc định AA = 20

Giá trị BB là số phẩm đếm được

Khi sản phẩm đếm được BB bằng AA thì LCD sẽ nhấp nháy (sáng 0.5s, tắt 0.5s) chỉ hai dòng

chữ như sau:

a Vẽ mạch nguyên lý kết nối (1 điểm) (phần cứng

kết nối sinh viên tùy chọn chân thích

hợp, LCD có thể giao tiếp với vi điều khiển theo kiểu 8bit dữ liệu hoặc 4 bit dữ liệu Khối

cảm biến chỉ cần vẽ khối, không cần vẽ chi tiết mạch cảm biến)

b Viết chương trình thực hiện yêu cầu trên (2.5 điểm)

Câu 3: (3.5 điểm)

Cho hai vi điều khiển Pic16F887 (được đặt tên

VDKA và VDKB) giao tiếp truyền dữ liệu

nối tiếp bất động bộ, 8 bit dữ liệu, tốc độ baud = 2400.

Cả hai vi điều khiển đều sử dụng thạch

đo được Dữ liệu kênh đo và nhiệt độ đo được nhận từVDKA gởi qua.

Yêu cầu:

a Vẽ mạch nguyên lý kết nối (1 điểm)

b Viết chương trình cho VDKA (1.5 điểm)

c Viết chương trình cho VDKB (1 điểm)

ĐÁP ÁN

CÂU 1: 3 ĐIỂM

a Vẽ lưu đồ chương trình (1 điểm)

- Về hình thức: lưu đồ có đầy đủ các phần Bắt đầu, xử

// Cấu hình vi điều khiển

#pragma config FOSC = HS, WDTE = OFF, PWRTE = OFF, BOREN = ON, LVP = OFF, CPD = OFF, WRT = OFF,

CP = OFF

// Định nghĩa tần số

#define _XTAL_FREQ 12000000

// Hàm khởi tạo

void init() {

// Cấu hình các chân I/O

TRISB0 = 1; // Chân RB0 (Cảm biến A) là đầu vào TRISB1 = 0; // Chân RB1 (Đèn B) là đầu ra

TRISB2 = 0; // Chân RB2 (Loa) là đầu ra

TRISB3 = 1; // Chân RB3 (Nút nhấn RST) là đầu vào

// Cấu hình Timer2 để tạo xung PWM

T2CON = 0x04; // Prescaler 1:1, bật Timer2

PR2 = 59; // Đặt giá trị chu kỳ PWM (tạo tần số 5kHz với Fosc = 12MHz)

CCPR1L = 24; // Đặt chu kỳ làm việc 40% (40% của PR2 = 24)

CCP1CON = 0x0C; // Chế độ PWM

TMR2ON = 1; // Bật Timer2

// Ban đầu tắt đèn và loa

RB1 = 0;

RB1 = 1; // Bật đèn

CCP1CONbits.CCP1M = 0b1100; // Bật chế độ PWM

PWM và kiểm tra trạng thái của cảm biến cũng như nút nhấn Khi có người xuất hiệntrong vùng cảm biến, đèn sẽ sáng và loa phát ra âm thanh 5kHz với Duty Cycle

40% Khi nhấn nút RST, đèn và loa sẽ tắt

CÂU 2: 3.5 điểm

a Vẽ mạch nguyên lý kết nối: 1 điểm Sinh viên có thể chọn cách kết nối phù hợp

- Vẽ kết nối đúng với LCD : 0.5 điểm

- Vẽ kết nối cho vdk các chân cấp nguồn, reset, thạch anh, nút nhấn, cảm biến sản

phẩm: 0.5 điểm

b) Viết chương trình thực hiện yêu cầu:

Dưới đây là chương trình C cho vi điều khiển

PIC16F887 thực hiện yêu cầu trên:

#include <xc.h>

#include <stdio.h>

#include "lcd.h"

// Cấu hình vi điều khiển

#pragma config FOSC = HS, WDTE = OFF, PWRTE = OFF, BOREN = ON, LVP = OFF, CPD = OFF, WRT = OFF,

TMR0 = 256 - 60; // Tạo khoảng thời gian 0.5s với FOSC = 12MHz và prescaler 1:256

TRISB1 = 1; // Chân RB1 (Nút nhấn UP) là đầu vào TRISB2 = 1; // Chân RB2 (Nút nhấn DW) là đầu vào TRISB3 = 0; // Chân RB3 (LCD điều khiển) là đầu ra

// Khởi tạo LCD

lcd_init();

// Khởi tạo Timer0

OPTION_REG = 0x87; // Prescaler 1:256

TMR0 = 256 - 60; // Tạo khoảng thời gian 0.5s

TMR0IE = 1; // Cho phép ngắt Timer0

GIE = 1; // Cho phép ngắt toàn cục

if (RB1 == 0) {

if (AA < 30) {

AA++;

delay_ms(200); // Tránh sự kiện nhấn lặp lại

while (RB0 == 1); // Chờ sản phẩm đi qua cảm biến

delay_ms(100); // Tránh sự kiện lặp lại

không mong muốn

TMR0IE = 1; // Bật ngắt Timer0 để nhấp nháy LCD

khoảng [20-30], cảm biến đếm sản phẩm

BB và hiển thị lên LCD Khi BB bằng AA, LCD sẽ nhấp nháy

chân DP ta luôn nối VCC (bởi vì mã 7 đoạn của số 3,

4 hai đoạn này giống nhau):

0.5 điểm

b) Chương trình cho VDKA:

#include <xc.h>

#include <stdio.h>

// Cấu hình vi điều khiển

#pragma config FOSC = HS, WDTE = OFF, PWRTE = OFF, BOREN = ON, LVP

= OFF, CPD = OFF, WRT = OFF, CP = OFF

#define _XTAL_FREQ 12000000 // Định nghĩa tần số

// Hàm khởi tạo UART

void uart_init() {

TXSTA = 0x24; // Cấu hình truyền:

BRGH = 1, TXEN = 1

RCSTA = 0x90; // Cấu hình nhận: SPEN

= 1, CREN = 1

SPBRG = 77; // Tốc độ baud 2400 bps với FOSC = 12MHz

}

// Hàm gửi dữ liệu qua UART

void uart_send(char data) {

while (!TXIF); // Chờ đến khi bộ đệm truyền trống

TXREG = data; // Gửi dữ liệu

}

// Hàm đo nhiệt độ từ cảm biến LM35

unsigned int read_temp(unsigned char

GO_nDONE = 1; // Bắt đầu chuyển đổi ADC

while (GO_nDONE); // Chờ đến khi

chuyển đổi hoàn tất

return (ADRESH << 8) + ADRESL; // Lấy giá trị ADC

Chuyển đổi giá trị ADC sang nhiệt độ

uart_send(channel); // Gửi kênh nhiệt độ

uart_send(temp); // Gửi giá trị

#include <xc.h>

// Cấu hình vi điều khiển

#pragma config FOSC = HS, WDTE = OFF, PWRTE = OFF, BOREN = ON, LVP

= OFF, CPD = OFF, WRT = OFF, CP = OFF

#define _XTAL_FREQ 12000000 // Định nghĩa tần số

// Bảng mã hiển thị cho LED 7 đoạn

const char led_7seg[] = {0x3F, 0x06,

RCSTA = 0x90; // Cấu hình nhận: SPEN

= 1, CREN = 1

SPBRG = 77; // Tốc độ baud 2400 bps với FOSC = 12MHz

// Hàm hiển thị giá trị trên LED 7 đoạn

void display_led(unsigned char led,

unsigned char value) {

switch (led) {

case 1:

PORTB = led_7seg[value % 10]; // LED 1 hiển thị hàng đơn vị

break;

case 2:

PORTB = led_7seg[value / 10]; // LED 2 hiển thị hàng chục

break;

case 3:

PORTB = led_7seg[value]; // LED

3 hiển thị kênh nhiệt độ

init(); // Gọi hàm khởi tạo

while (1) {

channel = uart_receive(); // Nhận kênh nhiệt độ từ VDKA

temp = uart_receive(); // Nhận giá trịnhiệt độ từ VDKA

display_led(3, channel); // Hiển thị kênh nhiệt độ

display_led(1, temp % 10); // Hiển thịhàng đơn vị nhiệt độ

display_led(2, temp / 10); // Hiển thị hàng chục nhiệt độ

}

}

Phần mã nguồn này bao gồm việc khởi tạo UART cho VDKA và VDKB, đọc nhiệt độ từ cảm biến LM35, gửi và nhận dữ liệu giữa hai vi điều khiển, và hiển thị giá trị trên LED 7 đoạn