mạch đồng hồ hiển thị số thời gian thực AT89S52 & DS 1307

mạch đồng hồ hiển thị số thời gian thực AT89S52 & DS 1307 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài t...

LOGO Nội dung bài thuyết trình:

Tìm hiểu vi điều khiển họ AT89XX

5 Sơ đồ hoàn chỉnh & Sơ đồ mạch in

6 Chương trình phần mềm & code

LOGO I.GiỚI THIỆU GIAO TiẾP I2C

 Giao thức ưu tiên truyền thông nối tiếp được

phát triển bởi Philips Semiconductor và được

gọi là bus I2C.

 Tất cả các chip có tích hợp và tương thích với I2C đều có thêm một giao diện tích hợp trên

Chip để truyền thông trực tiếp với các thiết bị

tương thích I2C khác.

 Việc truyền dữ liệu nối tiếp theo hai hướng 8 bit

được thực thi theo 3 chế độ sau:

 Chuẩn (Standard)—100 Kbits/sec

 Nhanh (Fast)—400 Kbits/sec

 Tốc độ cao (High speed)—3.4 Mbits/sec

 Quá trình truyền thông I2C được bắt đầu bằng tín hiệu start tạo ra bởi đơn vị chủ.

 I2C là một giao diện truyền thông đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng truyền thông giữa các đơn vị trên cùng một bo mạch với khoảng cách ngắn và tốc độ thấp.

DS 1307

LOGO SƠ LƯỢC CHIP DS 1307

1 DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực, khái niệm thời gian thực ở đây được dùng với ý nghĩa thời gian tuyệt

đối mà con người đang sử dụng.

2 Tính bằng giây, phút, giờ… DS1307 là một sản phẩm của Dallas Semiconductor (một

công ty thuộc Maxim Integrated Products).

3 Chip này có 7 thanh ghi 8-bit chứa thời gian là: giây,

phút, giờ, thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm Ngoài ra DS1307 còn có 1 thanh ghi điều khiển ngõ ra phụ và

56 thanh ghi trống có thể dùng như RAM.

LOGO

X1 & X2 Kết nối với thạch anh 32.768KHz

SCL và SDA

là 2 đường giao xung nhịp

và dữ liệu

GND:

chân mass chung pin 3v & VCC

VBAT:

kết nối cực + của nguồn pin 3v

S đ ch ơ ồ ân DS1307

SQW/OUT:

một ngõ phụ tạo xung vuông

Vcc:

ngu n ồ cho giao

di n I2C ệ

DS1307 xuất hiện ở 2 gói SOIC và DIP có 8 chân:

LOGO SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ:

LOGO Quan sát tổ chức theo từng bit của các thanh ghi này như trong hình:

LOGO Sơ lược cấu tạo DS1307:

- Cấu tạo bên trong DS1307 bao gồm một số thành phần như mạch

nguồn, mạch dao động, mạch điều khiển logic, mạch giao diện I2C, con trỏ địa chỉ và các thanh ghi (hay RAM)

- Sử dụng DS1307 chủ yếu là ghi và đọc các thanh ghi của chip này

Vì thế có 2 vấn đề cơ bản đó là cấu trúc các thanh ghi và cách truy xuất các thanh ghi này thông qua giao diện I2C

- Như đã trình bày, bộ nhớ DS1307 có tất cả 64 thanh ghi 8-bit được

đánh địa chỉ từ 0 đến 63 (từ 00H đến 3FH theo hệ HexaDecimal).

- Bảy thanh ghi đầu tiên chứa thông tin về thời gian của đồng hồ bao gồm:

Giây (SECONDS), Phút (MINUETS), Giờ (HOURS), Thứ (DAY),

Ngày (DATE), Tháng (MONTH) và Năm (YEAR).

ery.com

LOGO II.HỌ IC AT89XX

IC AT 89XX &

MẠCH NẠP

Atmel là hãng đã cho ra đời các chip 89C51, 52, 55 và sau

đó cải tiến thêm, hãng cho ra đời 89S51, 89S52, 89S8252… Cấu hình 89S52: + 8KB bộ nhớ chương trình +

Dao động bên ngoài với thạch anh <24MHz.

VĐK 89S52 chạy với thạch anh 12MHz +256 Byte Ram nội + 4 Port xuất nhập + 3 Timer/ Counter 16 bit Timer 0,1,2 Timer 2 có các chức năng Capture/Compare + 8 nguồn ngắt + Nạp chương trình song song hoặc nạp nối tiếp qua đường SPI

LOGO SƠ ĐỒ KHỐI VÀ SƠ ĐỒ CHÂN

Về cơ bản thì các chip nêu trên giống nhau, chỉ có một số tính năng được cải tiến thêm Các phiên bản về sau càng có nhiều khối tính năng đặc biệt hơn Chúng ta xem bảng so sánh một số loại phổ biến như dưới đây:

Chân +Vcc:Chân

số 40 Cấp nguồn +5v cho VĐK

Chân GND:Chân số

20 nối GND(hay nối Mass)

Chân 31 nối +VCC cho phép truy xuất bộ nhớ ngoài

Port 0 (p0.0 – p0.7)

Chân 32 - 39

Port 2: (p2.0 – p2.7)

Chân: 21 - 28

Port 3(p3.0 –

p0.7)

Chân 10 - 17

ery.com

LOGO Cách mắc đèn với bit 0 & 1

ery.com

LOGO Cách mắc đèn với bit 0 & 1

LOGO Hình ảnh mạch nạp 89xx hoàn chỉnh

LOGO Bo mạch in & mạch :

LOGO IV.SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ & SƠ ĐỒ KHỐI

Sơ đồ khối tổng quát mạch đồng hồ

Sơ đồ nguyên lý

Sơ đồ mạch in Mạch hoàn chỉnh

Sơ đồ nguyên lý &

sơ đồ khối của mạch đồng hồ

LOGO

Dựa vào sơ đồ khối của giao tiếp trên, điều cơ bản là

chúng ta phải viết một phần mềm khởi tạo

DS1307, thực ra là chương trình giao tiếp I2C, đọc giá trị

trong Ram của con DS1307 lưu tạm thời vào trong Ram

của 89S52

Sau đó, viết thêm một phần mềm để đọc nội dung trong

Ram này đưa ra hiển thị bằng phương pháp quét Để đơn

giản, việc đọc dữ liệu từ DS1307 lưu vào trong Ram của

89S52 và hiển thị giờ_phút_giây, được chia ra làm 2

chương trình con nhỏ, nếu có phím nhấn thì sẽ nhảy đến

chương trình con xử lý phím nhấn riêng

LOGO Sơ đồ nguyên lý

ery.com

LOGO Sơ đồ mạch in

ery.com

LOGOthì chương trình MAIN của chúng ta sẽ gồm 3 mục chính được mô tả cụ Diagramthể trong lưu đồ của chương trình MAIN ỏ hình.

ĐỌC DỮ LIỆU TỪ DS1307

LƯU VÀO TRONG RAM CỦA

89S52 Xem lưu đồ chương

trình như hình dưới Ở đây,

LOGO

LOGO VI.CÀI ĐẶT PHẦN MỀM VÀ CODE

Lưu đồ cài thời gian

Lưu đồ thuật toán

canh chỉnh 3 cột mốc

giờ, phút, giây

Lưu đồ thuật toán tăng

giờ,phút,giây

Lưu đồ thuật toán giảm

giờ,phút,giây CODE cài đặt

LOGO CÀI ĐẶT THỜI GIAN

Trong lưu đồ giải thuật

trên hình trên cho chúng

việc cài đặt thời gian

Lưu đồ giải thuật của

CTC xử lý

cài đặt phím được thể

hiện ở hình

LOGO CÀI ĐẶT TĂNG GiẢM GiỜ, PHÚT, GIÂY

Lưu đồ CTC cài đặt giờ

CTC cài đặt phút cũng có

nguyên tắc tương tự như

cài đặt giờ nên không

được nói ra ở đây Nhìn

vào lưu đồ chúng ta thấy,

ThanhGhi=02H, là địa

chỉ của thanh ghi Giở

trong con DS1307, như

vậy, mục đích của việc

định nghĩa ô nhớ

ThanhGhi là để xác định

địa chỉ thay đổi giá trị

trong ô nhớ RAM của con

DS1307

CTC cài đặt giờ sẽ lặp vô

tận và CTC hiển thi giờ

sẽ chỉ cho hiển thị 2 Led 7

đoạn, chỉ hiển thị giờ

trong khi cài đặt, tất cả

các đèn Led còn lại đều

tắt hết Trong khi CTC

cài đặt đang chạy vô tận,

nếu có phím INC hoặc

DEC được nhấn thì nó sẽ

nhảy đến CTC tăng hoặc

giảm tùy vào phím được

nhấn CTC tăng giờ được

chỉ ra ở hinh 22 bên dưới

đây, nguyên tắc của CTC

giảm giờ cũng như vậy .

nút nhấn tăng giờ,phút,giây

Nút nhấn giảm,phút,giây

LOGO CODE CHƯƠNG TRÌNH

TẬP LỆNH CƠ BẢN CODE.ASM MÃ DỊCH.HEX

Bao gồm 1 số lệnh

cơ bản Của vi điều khiển

họ AT 89XX Được viết dưới dạng ngôn ngữ lập trình giúp cho IC hiểu và thực thi lệnh

Do người lập trình viết , chương trình được viết dưới dạng Ngôn ngữ lập trình ASM (assembly) Lưu ý: có nhiều ngôn ngữ : c+, c2+,pascal

Là đoạn mã được dịch từ chươngTrình do người lập trình viết

Và file này được nạp cho chip VĐK để thực thi lệnh

1 SỐ TẬP LỆNH CƠ BẢN

MOV: Dùng để di chuyển bit nguồn đến bit đích

CLR: Dùng để xóa bit được chỉ ra trong lệnh về 0

SETB: Dùng để thiết lập bit được chỉ ra lệnh bằng 1

RET: Dùng để kết thúc chương trình con

LJMP: Lệnh nhảy dài 3 byte

INC: Tăng thêm “ tăng nội dung của byte có địa chỉ được chỉ

ra trong lệnh thêm 1.các cờ không bị ảnh hưởng

CJNE: So sánh và nhảy nếu không bằng nhau

DJNZ: Giảm và nhảy nếu A = 0

CALL, DELAY: Lệnh gọi chương trình con

RLC: Lệnh xoay trái qua cờ

RRC: Lênh xoay phải qua cờ

LOGO CODE CHƯƠNG TRÌNH

MÃ DỊCH.HEX

:10033A000A0BC0F9A4B0999282F8809001150001C5 :10034A001600011A00C185C180C182C181C183C161 :01035A00841E

:0603C900E4FF0FBF14FC6D :0103CF00220B

:0503D000D2900203C9F8 :0503D500C2900203C903 :0E03B300D291D290C2911203C9C290D291226F :0803C100C2911203D0D2912277

:0202C300AE0784 :1002C5007D01EE339206A2069291EE25E0FE120321 :1002D500D01203D50DBD09EAD2911203D0A2919295 :0602E500061203D5A2067B

:0102EB0022F0 :00000001FF

80 5

Ic ổ

n á p A T 8

9S 52

V

i đ

iề u k hiể n Le d

7 đ

oạ n

A no

t c hu ng

LOGO CÁC LINK KiỆN TRONG MẠCH

Tụ

h ó a

Lọ

c n g

uồ n

N ú

t n h ấn

Đ

iề u k hiể n

P in

c m os

N gu ồn

n u ôi

Đ iệ

n t rở

C ản

d ò ng

www.themegallery.com

NHÓM SINH VIÊN

THỰC HiỆN:  NGUYỄN HÙNG ANH

 NGUYỄN VĂN LƯỢNG

 NGUYỄN THÀNH TRUNG

 YHLUM NIÊ