MỤC ĐÍCH: • Thực hành lập trình ứng dụng trên máy tính, biên dịch chương trình, nạp vào vi điều khiển và sử dụng mô hình thí nghiệm để kiểm chứng.. • Thiết kế các ứng dụng điều khiển thự
Trang 1J HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGẮT (INTERRUPT)
A MỤC ĐÍCH:
• Thực hành lập trình ứng dụng trên máy tính, biên dịch chương trình, nạp vào vi điều khiển và sử dụng mô hình thí nghiệm để kiểm chứng
• Điều khiển thiết bị ngoại vi bằng các port của vi điều khiển
• Thiết kế các ứng dụng điều khiển thực tế có sử dụng ngắt (Interrupt)
• So sánh ưu và nhược điểm của các chương trình điều khiển có sử dụng ngắt và không sử dụng ngắt
B YÊU CẦU:
• Nắm vững tập lệnh của vi điều khiển MCS-51
• Tham khảo trước hoạt động của ngắt (Interrupt) ở các chế độ khác nhau
• Nắm được phương pháp lập trình và điều khiển có sử dụng các ngắt
Trang 21 Trình tự tiến hành thí nghiệm:
1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm
• Tắt nguồn cấp cho mô hình thí nghiệm
• Dùng dây bus 8 nối J64 (PORT0 / DATA) ở khối vi điều khiển với J12 (BAR LED 2) ở khối dãy LED
• Dùng dây bus 3 nối J103 (POWER) ở khối dãy LED với nguồn +5V ở khối nguồn
1.2 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển
;***************************************************
;CHUONG TRINH DIEU KHIEN TAO SONG VUONG TAI P0.0 CO SU DUNG NGAT TIMER0
;***************************************************
;KET NOI: 8 LED -> PORT0
;***************************************************
ORG 00H ;DIEM NHAP RESET
SJMP MAIN
ORG 0BH ;DIEM NHAP ISR TIMER0
T0ISR:
RETI
ORG 30H ;DIEM NHAP CHUONG TRINH CHINH
MAIN:
MOV TMOD ,#01H ;TIMER0 -> TIMER 16 BIT
MOV TH0 ,#(-50000) ;THOI GIAN TRE = 50 MS (THOI GIAN XUNG O MUC THAP HOAC MUC CAO)
MOV TL0 ,#(-50000) ;CHU KY = 2 x 50 = 100 MS -> F = 10 Hz
SETB TR0 ;CHO TIMER BAT DAU CHAY
SJMP $ ;DUNG YEN
END
1.3 Lưu chương trình và biên dịch chương trình
1.4 Kiểm tra lỗi và hiệu chỉnh lỗi nếu có
1.5 Gắn chip vi điều khiển thí nghiệm vào socket tương ứng trên khối nạp chip và bật nguồn cho khối nạp chip hoạt động
1.6 Nạp chương trình vào vi điều khiển
1.7 Sử dụng vi điều khiển vừa nạp gắn vào socket tương ứng trên khối vi điều khiển
1.8 Bật nguồn cho mô hình thí nghiệm Quan sát kết quả hoạt động, nếu kết quả hoạt động không đúng yêu cầu của đề bài thì phải quay lại kiểm tra việc kết nối mạch, hiệu chỉnh chương trình và làm lại các bước từ bước 3 đến bước 9
2 Bài tập:
(xem thêm trong phần hướng dẫn và phần bài tập của Bài 2)
Trang 3J HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGẮT (INTERRUPT)
Bài 2: Chương trình điều khiển đếm số xung tại chân INT0 (sử dụng ngắt ngoài) và hiển thị số xung này (tối đa
là 255 lần) lên ba LED 7 đoạn (LED7 – LED4 được nối với Port0, SEL IN1 được nối với Port1, PULSE được nối với chân INT0)
1 Trình tự tiến hành thí nghiệm:
1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm
• Tắt nguồn cấp cho mô hình thí nghiệm
• Dùng dây bus 4 nối J64 (PORT1) ở khối vi điều khiển với J1 (SEL IN1) ở khối LED 7 đoạn (chú ý là ta chỉ nối 4 bit thấp của J64 với J1)
• Dùng dây bus 8 nối J63 (PORT0 / DATA) ở khối vi điều khiển với J4 (7SEG IN MUL) ở khối giải mã
• Dùng dây bus 1 nối J33 (PULSE) ở khối tạo xung với J66 (PORT3 / FUNCTION) ở khối vi điều khiển (chú ý là ta chỉ nối bit 2 (chân INT0\) của J66 và J33 lại với nhau)
• Dùng dây bus 3 nối J113 (POWER) ở khối tạo xung và J110 (POWER) ở khối LED 7 đoạn với nguồn +5V ở khối nguồn
1.2 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển
;***************************************************
;CHUONG TRINH DIEU KHIEN DEM SO XUNG TAI CHAN INT0 (SU DUNG NGAT NGOAI INT0)
;***************************************************
;KET NOI: 7 SEG -> PORT0, SEL LED -> PORT1, PULSE -> INT0
;***************************************************
ORG 00H ;DIEM NHAP RESET
SJMP MAIN
ORG 03H ;DIEM NHAP ISR NGOAI 0
EX0ISR:
INC 40H ;TANG GIA TRI XUNG KICH
RETI
ORG 30H ;DIEM NHAP CHUONG TRINH CHINH
MAIN:
SETB IT0 ;DAT CHE DO NGAT NGOAI KICH KHOI CANH
MP1:
MOV R7,40H ;SO LUONG XUNG KICH
ACALL BIN8TOBCD ;CHUYEN DOI BIN SANG BCD
ACALL BCD4TO7SEG ;CHUYEN DOI BCD SANG 7 DOAN
ACALL DISP7SEGMUL4 ;HIEN THI
SJMP MP1
;***************************************************
BIN8TOBCD: ;CTC CHUYEN DOI SO BINARY 8 BIT (<= 255) SANG SO BCD
PUSH ACC
PUSH B
MOV B ,#10
MOV A,R7
DIV AB ;LAY R7 CHIA CHO 10
PUSH B ;CAT SO HANG DON VI
MOV B ,#10
DIV AB ;LAY KET QUA TREN CHIA TIEP CHO 10
MOV R7,A ;R7 = TRAM
MOV A, B ;LAY SO HANG CHUC
Trang 4SWAP A ;DUA SO HANG CHUC LEN 4 BIT CAO
POP B ;LAY SO HANG DON VI TU STACK
ORL A, B ;KET HOP SO HANG CHUC VA SO HANG DON VI
MOV R6,A ;R6 = CHUC - DON VI
POP B
POP ACC
RET
;***************************************************
BCD4TO7SEG: CTC GIAI MA TU SO BCD NEN SANG MA 7 DOAN (2 SO BCD NEN)
PUSH DPH ;CAT TAM THOI GIA TRI CAC THANH GHI
PUSH DPL
PUSH ACC
MOV A,R6 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0FH ;XOA 4 BIT CAO
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
MOV A,R6 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0F0H ;XOA 4 BIT THAP
SWAP A ;HOAN CHUYEN CAO - THAP
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
MOV A,R7 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0FH ;XOA 4 BIT CAO
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
MOV A,R7 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0F0H ;XOA 4 BIT THAP
SWAP A ;HOAN CHUYEN CAO - THAP
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
POP ACC ;PHUC HOI GIA TRI CHO CAC THANH GHI
POP DPL
POP DPH
RET
CODE7SEG: ;VUNG CHUA MA 7 DOAN (0 -> 9)
DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H
;***************************************************
DISP7SEGMUL4: ;CTC QUET HIEN THI LED 7 DOAN (4 LED 7 DOAN)
PUSH ACC ;CAT TAM THOI GIA TRI CAC THANH GHI
PUSH 00H
MOV A,#0F7H ;MA QUET
MOV R0,#63H ;DIA CHI VUNG MA HIEN THI
DISP:
MOV P1 ,A ;XUAT MA QUET
LCALL DELAYLED
DEC R0 ;LAY MA HIEN THI KE TIEP
RR A ;CHUYEN SANG LED KE TIEP
CJNE R0,#5FH,DISP ;KIEM TRA DA QUET XONG CHUA
POP 00H ;PHUC HOI GIA TRI CHO CAC THANH GHI
POP ACC
RET
;***************************************************
DELAYLED: ;CHUONG TRINH CON TAO THOI GIAN TRE 2.5MS
PUSH 00H
PUSH 01H
MOV R1,#5
DEL: MOV R0,#250
DJNZ R0,$
Trang 5J HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGẮT (INTERRUPT)
Bài 2: Chương trình điều khiển đếm số xung tại chân INT0 (sử dụng ngắt ngoài) và hiển thị số xung này (tối đa
là 255 lần) lên ba LED 7 đoạn (LED7 – LED4 được nối với Port0, SEL IN1 được nối với Port1, PULSE được nối với chân INT0)
DJNZ R1,DEL
POP 01H
POP 00H
RET
END
1.3 Thực hiện lần lượt các bước từ 1.3 đến 1.8 tương tự như bài trên
2 Bài tập:
• Bài 1: Hãy viết chương trình điều khiển đếm số lần nhấn nút nhấn KEY1 (sử dụng ngắt ngoài) và hiển thị
số lần nhấn nút này (tối đa là 255 lần) lên ba LED 7 đoạn (LED4, LED5 và LED6) Tự lựa chọn phương pháp kết nối nút nhấn và LED 7 đoạn
• Bài 2: Hãy viết chương trình điều khiển đếm số lần nhấn nút nhấn KEY1 và KEY2 (sử dụng hai ngắt ngoài) và hiển thị số lần nhấn nút KEY1 (tối đa là 255 lần) lên ba LED 7 đoạn (LED0, LED1 và LED2), hiển thị số lần nhấn nút KEY2 (tối đa là 255 lần) lên ba LED 7 đoạn (LED5, LED6 và LED7) Tự lựa chọn phương pháp kết nối nút nhấn và LED 7 đoạn
• Bài 3: Hãy viết chương trình điều khiển tạo sóng vuông tuần hoàn có tần số 5 Hz (sử dụng ngắt Timer) tại chân P1.0 và hiển thị mức logic tại chân này lên LED0 Tự lựa chọn phương pháp kết nối LED
• Bài 4: Hãy viết chương trình điều khiển tạo sóng vuông tuần hoàn có tần số 1 Hz (sử dụng ngắt Timer) tại chân P1.0 và hiển thị mức logic tại chân này lên LED0 Tự lựa chọn phương pháp kết nối LED
• Bài 5: Hãy viết chương trình điều khiển đồng thời tạo hai sóng vuông tuần hoàn có tần số 1 Hz và 5 Hz (sử dụng ngắt Timer) tại chân P1.0 và P1.1, hiển thị mức logic tại các chân này lên LED0 và LED1 Tự lựa chọn phương pháp kết nối LED
• Bài 6: Sinh viên tự mình suy nghĩ và phát triển thêm chương trình
3 Hướng dẫn:
Chế độ Counter:
o Sử dụng ngắt ngoài 0 Mỗi lần nhấn nút là một lần tác động cho ngắt
o Chương trình phục vụ ngắt ngoài 0 sẽ làm công việc tăng nội dung ô nhớ chứa kết quả lên 1 đơn
vị
o Chương trình chính sẽ liên tục lấy nội dung của ô nhớ chứa kết quả đổi sang mã BCD nén và hiển thị lên LED 7 đoạn
Trang 6TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP
TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM - THỰC HÀNH
Trang 7K HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TIMER/COUNTER
A MỤC ĐÍCH:
• Thực hành lập trình ứng dụng trên máy tính, biên dịch chương trình, nạp vào vi điều khiển và sử dụng mô hình thí nghiệm để kiểm chứng
• Điều khiển thiết bị ngoại vi bằng các port của vi điều khiển
• Tìm hiểu các chế độ hoạt động của Timer và Counter
• Khảo sát nguyên lý hoạt động và phương pháp lập trình điều khiển Timer và Counter
• Thiết kế các ứng dụng thực tế có sử dụng các bộ định thời gian (Timer) và các bộ đếm sự kiện (Counter)
B YÊU CẦU:
• Nắm vững tập lệnh của vi điều khiển MCS-51
• Nắm vững phương pháp vận hành các Timer và Counter có trong chip vi điều khiển
• Biết cách lập trình Timer và Counter ở các chế độ khác nhau, cách tính toán các khoảng thời gian định thời mong muốn
• Thiết kế và điều khiển được các ứng dụng có sử dụng Timer và Counter như: đồng hồ, bộ đếm sản phẩm,
…
Trang 81 Trình tự tiến hành thí nghiệm:
1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm
• Tắt nguồn cấp cho mô hình thí nghiệm
• Dùng dây bus 4 nối J64 (PORT1) ở khối vi điều khiển với J1 (SEL IN1) ở khối LED 7 đoạn (chú ý là ta chỉ nối 4 bit thấp của J64 với J1)
• Dùng dây bus 8 nối J63 (PORT0 / DATA) ở khối vi điều khiển với J4 (7SEG IN MUL) ở khối giải mã
• Dùng dây bus 1 nối J33 (PULSE) ở khối tạo xung với J66 (PORT3 / FUNCTION) ở khối vi điều khiển (chú ý là ta chỉ nối bit 5 (chân T1) của J66 và J33 lại với nhau)
• Dùng dây bus 3 nối J113 (POWER) ở khối tạo xung và J110 (POWER) ở khối LED 7 đoạn với nguồn +5V ở khối nguồn
1.2 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển
;***************************************************
;CHUONG TRINH DIEU KHIEN TIMER/COUNTER DEM (0000 - 9999) VA HIEN THI XUNG TAI CHAN T1
;***************************************************
;KET NOI: PORT0 -> 7 SEGMENT (DP -> A), PORT1 -> SELECT LED, PULSE -> T1 PIN
;***************************************************
ORG 00H
MAIN:
MOV TL1 ,#0
SETB TR1 ;CHO PHEP COUNTER BAT DAU HOAT DONG
MP1:
MOV R7, TH1 ;CHUYEN SO XUNG DEM DUOC (TH1, TL1) RA HIEN THI
MOV R6, TL1
ACALL BIN16TOBCD ;DOI MA BIN SANG MA BCD
ACALL BCD4TO7SEG ;DOI MA BCD SANG MA 7 DOAN
ACALL DISP7SEGMUL4 ;HIEN THI GIA TRI LEN LED
SJMP MP1
;***************************************************
BIN16TOBCD: ;CTC CHUYEN DOI SO BINARY 16 BIT (<= 9999) SANG SO BCD
PUSH ACC
PUSH B
MOV B ,#10
ACALL DIV16TO8 ;LAY R7,R6 CHIA CHO 10
PUSH B ;CAT SO HANG DON VI
MOV B ,#10
ACALL DIV16TO8 ;TIEP TUC CHIA CHO 10
PUSH B ;CAT SO HANG CHUC
MOV B ,#10
MOV A,R6
DIV AB ;TIEP TUC CHIA CHO 10
PUSH B ;CAT SO HANG TRAM, ACC CHUA SO HANG NGAN
SWAP A ;DUA SO HANG NGAN LEN 4 BIT CAO
POP B ;LAY SO HANG TRAM TU STACK
Trang 9K HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TIMER/COUNTER
Bài 1: Chương trình điều khiển đếm liên tục số lượng xung (0000 – 9999) được đưa vào chân T1 của vi điều
khiển và hiển thị số lượng xung này lên các LED 7 đoạn (PULSE được nối với chân T1, LED7 – LED4 được nối với Port0, SEL IN1 được nối với Port1)
ORL A, B ;KET HOP SO HANG NGAN VA SO HANG TRAM
MOV R7,A ;R7 = NGAN - TRAM
POP ACC ;LAY SO HANG CHUC TU STACK
SWAP A ;DUA SO HANG CHUC LEN 4 BIT CAO
POP B ;LAY SO HANG DON VI TU STACK
ORL A, B ;KET HOP SO HANG CHUC VA SO HANG DON VI
MOV R6,A ;R6 = CHUC - DON VI
POP B
POP ACC
RET
;***************************************************
PUSH 02H ;CAT THANH GHI R2
PUSH ACC ;CAT THANH GHI A
MOV R2,#16 ;CHO PHEP DICH 16 LAN
CLR A
DIVIDE:
XCH A,R6
CLR C ;DICH BIT 7 CU R6 VAO
RLC A ;CARRY, BIT 0 CUA R6
XCH A,R6 ;BANG 0
XCH A,R7 ;DICH BIT CARRY VAO
XCH A,R7
RLC A ;DICH BIT 7 CUA R7 VAO A
CJNE A, B ,NOT_EQUAL ;XEM SO BIT DA DICH >=
SJMP A_GREATER_EQ_B ;SO CHIA CHUA ?
NOT_EQUAL:
A_GREATER_EQ_B:
SUBB A, B ;Y: SO DU CAT TRONG A
XCH A,R6
ORL A,#1 ;THUONG SO = 1
XCH A,R6 ;CAT TRONG R6
BELOW:
DJNZ R2,DIVIDE ;DICH TIEP DEN 16 LAN
XCH A, B ;SAU 16 LAN DICH TA DUOC B = SO DU
POP ACC
POP 02H
RET
;***************************************************
PUSH DPH ;CAT TAM THOI GIA TRI CAC THANH GHI
PUSH DPL
PUSH ACC
MOV A,R6 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0FH ;XOA 4 BIT CAO
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
MOV A,R6 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0F0H ;XOA 4 BIT THAP
SWAP A ;HOAN CHUYEN CAO - THAP
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
MOV A,R7 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0FH ;XOA 4 BIT CAO
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
MOV A,R7 ;LAY SO BCD CAN GIAI MA
ANL A,#0F0H ;XOA 4 BIT THAP
SWAP A ;HOAN CHUYEN CAO - THAP
MOVC A,@A+DPTR ;LAY MA 7 DOAN TUONG UNG
POP ACC ;PHUC HOI GIA TRI CHO CAC THANH GHI
POP DPL
POP DPH