LUẬN VĂN ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN

ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051 khai thác tính năng của vi điều khiển AT89C52 đã được học trong chuyên ngành của mình ứng dụng vào hệ thống quạt để điều khiển tốc độ và thời gian một cách tự động và tố ưu nhất nhằm phục vụ đời sống của con người trong thời đại công nghệ.

Khóa luận tốt

nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Khóa luận tốt

nghiệp

LỜI CẢM ƠN

TỪ VIẾT TẮT

ALE : Address Latch Enable

PSEN : Program Store Enable

DPTR : Data Pointer

PCON : Power Control Register

TMOD : Timer Mode Register

TCON : Timer Control Register

IP : Interrupt Priority

Register

IE : Interrupt Enable Register

LED : Light Emitting Diode

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 10

1 Lí do chọn đề tài 10

2 Đặt vấn đề 10

3 Mục tiêu của đề tài 11

4 Giới hạn đề tài 11

NỘI DUNG 12

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 12

1.1 Tổng quan về ngôn ngữ Assembly 12

1.1.1 Giới thiệu chung 12

1.1.2 Một số quy ước khi lập trình với ngôn ngữ Assembly 12

1.2 Cấu trúc chung về vi điều khiển AT89C52 14

1.2.1 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng chân 89C52 15

1.2.2 Các thanh ghi có chức năng đặc biệt 17

1.2.3 Các nhóm lệnh 20

1.3 Led 7 đoạn 21

1.3.1 Các khái niệm cơ bản 21

1.3.2 Kết nối với vi điều khiển 25

1.4 Led đơn 25

1.5 Điện trở 27

1.5.1.Định nghĩa 27

1.5.2 Đơn vị 27

1.5.3 Kí hiệu và quy ước 27

1.5.4 Cách đọc các thông số điện trở 28

1.6 Transistor 29

1.6.1 Định nghĩa 29

1.8 Cầu Diode (diode bán dẫn) 35

1.8.1 Định nghĩa 35

1.8.2 Hoạt động của cầu diode 35

1.9 Phím nhấn 36

CHƯƠNG II THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 37

2.1 Thiết kế 37

2.1.1 Thiết kế phần cứng 37

2.1.2 Thiết kế phần mềm 45

2.2 Chương trình 54

2.3 Thi công 59

2.3.1 Thiết kế mạch layout 59

2.3.2 Sản phẩm thực 61

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Vi điều khiển AT89C52 14

Hình 1.2: Mạch Reset 17

Hình 1.3: Mạch tạo dao động bằng thạch anh 17

Hình 1.4: Led 7 đoạn 21

Hình 1.5: Các chân ra của led 7 đoạn 21

Hình 1.6: Led Anode, Cathode chung 24

Hình 1.7: Sơ đồ vị trí các led 25

Hình 1.8: Led đơn 25

Hình 1.9: Sơ đồ nối chân led đơn 26

Hình 1.10: Điện trở 27

Hình 1.11: Các thông số màu của điện trở 28

Hình 1.12: Transistor 29

Hình 1.13: Các cực của transistor 30

Hình 1.14: Transistor C2383 và hình chú thích 30

Hình 1.15: Transistor A1013 và hình chú thích 31

Hình 1.16: Hình ảnh tụ điện 31

Hình 1.17: Tụ phân cực(tụ hóa) 32

Hình 1.18: Tụ điện không phân cực 32

Hình 1.19: Tụ điện 34

Hình 1.20: Tụ điện 34

Hình 1.21: Tụ điện 35

Hình 1.22: Diode 35

Hình 1.23: Diode 36

Hình 1.24: Nhìn gần một Diode 36

Hình 1.25: Hình ảnh phím nhấn 36

Hình 2.1: Khối nguồn 38

Hình 2.10: Sản phẩm sau khi gia công 61 Hình 2.11: Sản phẩm sau khi gia công 62 Hình 2.12: Mô hình thực 63

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng các quy ước trong ngôn ngữ Assembly 12

Bảng 1.2: Bảng thanh ghi PCON 20

Bảng 1.3: Bảng liệt kê các lệnh trong 89C52 20

Bảng 1.4: Bảng mã hiển thị led 7 đoạn có Anode chung (các led đơn sáng ở mức 0) 22

Bảng 1.5: Bảng mã hiển thị led 7 đoạn dành cho led 7 đoạn có Cathode chung (các led đơn sáng ở mức1) 23

1 Lí do chọn đề tài

MỞ ĐẦU

Quạt là một vật dụng không thể thiếu trong đời sống của con người.Nó là một thiết bịdẫn động bằng điện được sử dụng khá phổ biến để tạo ra luồng gió nhằm phục vụ lợi íchcho người sử dụng Nó làm giảm sức nóng của cơ thể, hạ nhiệt, giúp con người cảm thấymát mẻ, thoải mái, thông gió, thoát khí, làm mát, hoặc bất kỳ tác động liên quan đến khôngkhí trong môi trường sống

Hiện nay, trong các nhà máy, xí nghiệp, công ty, người ta thường sử dụng hệ thốngquạt gồm nhiều quạt mắc nối tiếp với nhau.Mỗi quạt có chế độ các nút bấm với các tốc độnhanh, vừa, chậm phụ thuộc vào nhu cầu sử dụng của con người

Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, công nghệ điện tử cũng đang có nhữngbước phát triển vượt bậc trong những năm gần đây Trong đó công nghệ vi điện tử đã cónhững bước phát triển nổi trội Những bộ vi xử lí nhanh chóng ra đời đã không ngừng cảithiện và phát triển về mặt kiến trúc cũng như chức năng và hiệu quả sử dụng.Vì vậy, côngviệc của chúng ta là phải tìm cách khai thác triệt để các tính năng của vi xử lí để góp phầnvào công cuộc phát triển công nghệ hiện nay

Trong bài khóa luận này, chúng em đã khai thác tính năng của vi điềukhiểnAT89C52 đã được học trong chuyên ngành của mình ứng dụng vào hệ thống quạt đểđiều khiển tốc độ và thời gian một cách tự động và tố ưu nhất nhằm phục vụ đời sống củacon người trong thời đại công nghệ

Chính vì vậy em đã chọn đề tài kháo luận “ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ VÀ THỜI

GIAN CỦA HỆ THỐNG QUẠT SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN 8051”.

2 Đặt vấn đề

Trong đời sống sinh hoạt hằng ngày, việc bật tắt các thiết bị điện nhằm đáp ứng nhucầu của con người là những hoạt động tất yếu và thường xuyên Nhiều thiết bị điện muốnhoạt động hoặc ngừng hoạt động, không còn cách nào khác là phải nhấn công tắc điện đểcung cấp nguồn điện hoặc ngắt nguồn điện cho thiết bị Điều này nhiều lúc rất thụ động vàbất tiện cho người sử dụng, từ những nhược điểm đó chúng em đã có một ý tưởng thiết kế

một thiết bị có khả năng bật/tắt tùy theo nhu cầu Là một hệ thống có khả năng hẹn giờ, định thời gian cho thiết bị một cách tự động tùy theo ý muốn của người sử dụng.

Quạt máy được thiết kế 3 phím nhấn ứng với 3 tốc độ nhanh, chậm, vừa tùy vào nhucầu sử dụng của con người.Trong một nhà máy hoặc xí nghiệp, người ta thường sử dụng hệthông quạt gồm nhiều quạt mắc nối tiếp với nhau.Vấn đề đặt ra ở đây là việc điều chỉnhquạt, ở nhiều thời điểm ứng với nhiều thời gian cũng như nhu cầu sử dụng thay đổi, việcđiều chỉnh quạt thường gây cản trở công việc cũng như mất thời gian của người làm việc.Bên cạnh đó, khoa học kĩ thuật không ngừng cho ra đời nhiều công nghệ và thiết bị tự độnghóanhằm phục vụ tối đa cho lợi ích của người sử dụng Để bắt kịp nhịp phát triển của xã hộithì đòi hỏi phải cho ra đời một thiết bị tự động hóa cho hệ thống quạt, có nghĩa là quạt sẽ tựđộng thay đổi tốc độ sao cho phù hợp với nhu cầu sinh hoạt của người sử dụng

3 Mục tiêu của đề tài.

Hoàn thành được hệ thống mạch bật/tắt quạt tự động với vận tốc vào thời gian được định trước Mạch phải đảm bảo được:

 Thời gian hiển thị rõ ràng, chính xác

 Vận tốc được biểu thị các màu khác nhau của Led đơn sáng/tắt đồng thời với hệthống quạt

4 Giới hạn đề tài.

Do chi phí và thời gian có hạn nên sản phẩm chỉ dừng lại ở mô hình và vẫn tồn tại một số giới hạn sau:

 Thời gian bật/tắt chưa linh động, chỉ dùng lại ở thời gian được cài đặt sẵn

 Mỗi lần sử dụng vẫn phải bấm nút, chưa hiện thực hóa bằng điều khiển từ xa

NỘI DUNG

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ MỘT VÀI LINH KIỆN SỬ DỤNG

TRONG MẠCH 1.1 Tổng quan về ngôn ngữ Assembly

1.1.1.Giới thiệu chung

Asembly là một ngôn ngữ lập trình cấp thấp gần với ngôn ngữ máy, chương trình saukhi viết bằng assembly cần được chuyển đổi qua mã lệnh (hay còn gọi là mã máy) của viđiều khiển, quá trình chuyển đổi được thực hiện bằng chương trình dịch Assembler Các mãlệnh sau đó được nạp vào ROM của vi điều khiển để thực hiện chương trình Chương trìnhdịch Assembler được dùng phổ biến hiện nay là chương trình Macro Assembler sử dụngtrên Dos As

Để soạn thảo chương trình có thể sử dụng Notepal hoặc bất cứ chương trình soạnthảo có sử dụng bộ kí tự chuẩn ASCII và lưu tên đuôi như sau: "tên.asm" Ngoài ra có thể

sử dụng các phần mềm hỗ trợ soạn thảo dành riêng cho vi điều khiển đã tích hợp sẵnchương trình dịch Assembler

1.1.2 Một số quy ước khi lập trình với ngôn ngữ Assembly.

a) Khi giới thiệu các câu lệnh viết bằng hợp ngữ, các câu lệnh cần được bao quát tất

cả các trường hợp do đó có một số qui ước khi thiết lập cú pháp các lệnh như sau:

Bảng 1.1: Bảng các quy ước trong ngôn ngữ Assembly

Tên qui

ước Tên qui ước đại diện cho

Ví dụ Lệnh sử dụng tên qui ước

 số thập phân (Vd: #21)

Direct

Ô nhớ có địa chỉ là direct, direct được

thay bằng địa chỉ từ 00H đến FFH khi

viết chương trình Mov A,direct Mov A,30H

@Ri

Ô nhớ có địa chỉ gián tiếp, đây là địa

chỉ của một ô nhớ, địa chỉ này được xác

định gián tiếp bằng giá trị của thanh ghi

R0 hoặc R1 (chỉ được sử dụng hai thanh

ghi R0 hoặc R1 để lưu giá trị này)

Mov A,@Ri Mov A,@R1

#data: là giá trị cần thiết lập trong một ô nhớ, data được ghi trong chương trình assembly với qui định về cách viết số như ở bên dưới, các số này sau đó được trình biên dịch chuyển thành các số nhị phân tương ứng

Ví dụ: Khi ghi #95H đây là giá trị được thiết lập trong từng bit của ô nhớ.( các bit của ô

nhớ có giá trị là 10010101)

Còn khi ghi 95H thì hiểu đây là ô nhớ có địa chỉ là 95H

Đối với các ô nhớ được định tên bằng kí hiệu chẳng hạn P0,P1,A,B,TH0 thì được

sử dụng tên đó thay cho địa chỉ cần sử dụng

Ví dụ: hai lệnh sau đây là như nhau Mov TH0,#43H và Mov 8CH,#43H vì thanh ghiTH0 có địa chỉ là 8CH

b) Quy định về cách viết số.

Trình biên dịch Assembler cho phép sử dụng các loại số sau trong chương trình:

Số Binary (số nhị phân): Số nhị phân khi viết cần thêm phía sau giá trị bằng kí tự

"B" Các số này phải là số nhị phân 8 bit Khi giá trị cần thiết lập là các giá trị cần cho từng bit trong byte thì dùng cách biểu diễn bằng số nhị phân

Ví dụ: khi cần thiết lập giá trị cho một byte mà các bit 0,1 xen kẽ nhau thì nên biểu diễn bằng số 01010101B cho dễ kiểm tra

Hexadecimal (số thập lục phân-ghi tắt là hex): số hex khi viết cần thêm phía sau giá trị bằng kí tự "H" Nếu sô hex bắt đầu là A,B,C,D,E,F thì cần thêm số "0" phía trước

để trình biên dịch nhận biết được đó là số Hex, không lầm giá trị số với các kí tự chữ khác Khi sử dụng các giá trị dành riêng cho một công việc nào đó, việc ghi nhớ bằng số nhị phân rất rắc rối và khó nhớ, khi đó số hex được sử dụng, vì số hex là cách viết ngắn gọn của số nhị phân.

Ví dụ: 69H, 0A3H

Số Decimal (số thập phân): Số thập phân khi viết không cần cần thêm kí tự hoặc thêm sau giá trị bằng kí tự "D" Khi tính toán: cộng trừ nhân chia, nếu sử dụng số nhị phân hoặc số hex sẽ gây khó khăn cho người viết chương trình, trong trường hợp này

Sau khi chương trình hoàn tất phải kết thúc bằng câu lệnh END Các câu lệnh này

báo cho trình biên dịch biết phần kết thúc của chương trình, trình biên dịch bỏ qua tất cả

các câu lệnh sau lệnh END

1.2 Cấu trúc chung về vi điều khiển AT89C52

VĐK 89C52 mà chúng ta sử dụng có những đặc điểm sau:

 4KB ROM bên trong

 256 Byte ngoài

 4 Port xuất nhập dữ liệu I/O

 Giao tiếp nối tiếp

1.2.1 Khảo sát sơ đồ chân và chức năng chân 89C52

Sơ đồ chân của 89C52 mô tả tóm tắt chức năng của từng chân như sau: 32 trong số 40chân của 89C52 có công dụng xuất/nhập 32 chân trên được chia thành 4 port 8 bit, 8 đườngcho mỗi port có thể xử lí như 1 đơn vị giao tiếp với các thiết bị song song như máyin…hoặc mỗi đường có thể hoạt động giao tiếp với một thiết bị đơn bit như chuyển mạch,LED, BJT, FET cuộn dây, động cơ loa…

a) Port 0

PORT0 (các chân từ 32 đến 39) có 2 công dụng.Trong các thiết kế có tối thiểu thànhphần, PORT0 được sử dụng làm nhiệm vụ xuất/nhập.Trong các thiết bị lớn hơn có bộ nhớngoài, PORT0 trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp

b) Port 1

PORT1 (các chân từ 1 đến 9) chỉ có một công dụng là xuất/nhập Các chân củaPORT1 được kí hiệu là P1.0,P1.1,…,P1.7 và được dùng để giao tiếp với thiết bị bên ngoàikhi có yêu cầu Không có chức năng nào khác gán cho các chân của PORT1, nghĩa là chúngchỉ được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi

c) Port 2

PORT2 (các chân từ 21 đến 28) có 2 công dụng, hoặc làm nhiệm vụ xuất/nhập hoặc làbyte địa chỉ cao của bú đìa chỉ 16 bit cho các thiết kế có bộ nhớ chương trình ngoài hoặccác thiết bị có nhiều hơn 256 byte bộ nhớ dữ liệu ngoài

d) Port 3

PORT3 (các chân từ 10 đến 17) có 2 công dụng.Khi không hoạt động xuất/nhập, cácchân của PORT3 có nhiều chức năng riêng (mỗi chân chức năng riêng liên quan đến các

 T0 hay P3.4: (chân số 14) tín hiệu vào đếm cho định thời/đếm 0 cho VĐK

8051/8052

 T1 hay P3.5: (chân số 15) tín hiệu vào đếm cho định thời/đếm 1 cho VĐK

8051/8052

 ¯W¯¯ ¯R¯hay P3.6: (chân số 16) để đưa tín hiệu ghi dữ liệu vào bộ nhớ ngoài

 ¯R¯¯D¯hay P3.7: (chân số 17) để đưa tín hiệu đọc dữ liệu từ bộ nhớ ngoài

 T2 hay P1.0: (chân số 1)tín hiệu vào đếm cho Timer2/ Counter2 cho VĐK 8052

 T2EX: (chân số 2) tín hiệu vào gây ngắt 2 của VĐK 8052

89C52 cung cấp cho ta 4 tín hiệu điếu khiển bus.Tín hiệu cho phép bộ nhớ chươngtrình P¯¯ ¯S¯E¯¯ N¯¯ là tín hiệu xuất trên chân 29.Đây là tín hiệu điều khiển cho phép

f) Chân cho phép chốt địa chỉ ALE

89C52 sử dụng chân 30, chân xuất tín hiệu cho phép chốt địa chỉ ALE để giải đa hợpbus dữ liệu và bus địa chỉ Tín hiệu ALE có tần số bằng 1/6 tần số của mạch dao động bêntrong chip vi điều khiển và có thể được dùng xung clock cho phần còn lại của hệ thống Nếumạch dao động có tần số 12MHz, tín hiệu ALE có tần số 20MHz Ngoại lệ duy nhất làtrong thời giant hi lệnh MOVX, 1 xung ALE sẽ bị bỏ qua.Chân ALE còn được dùng đểnhận xung ngõ vào lập trình cho EPROM trên chip đối với các phiên bản của 89C52 cóEPROM này

Ngõ vào này (chân 31) có thể được nối với 5V (logic1) hoặc với GND (logic0).Nếuchân này nối lên 5V, 8051 thực thi chương trình trong ROM nội (chương trình nhỏ hơn 4K/8K).Nếu chân này nối với GND chương trình cần thực thi chứa ở bộ nhớ ngoài.Cácphiên bản EPROM của 8051 còn sử dụng chân E¯¯ ¯A¯ làm chân nhận điện áp cấp điện 21V cho

h) Chân Reset (RST)

Ngõ vào RST (chân số 9) là ngõ vào xóa chình của 89C52 dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi là reset hệ thống Khi ngõ vào này được treo ở logic1 tối

thiểu 2 lần chu kì máy, các thanh ghi bên trong của 89C52 được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống.

Hình 1.2: Mạch Reset

i) Các chân Xtal1 và Xtal2

Mạch dao động bên trong chip được ghép với thạch anh bên ngoài ở 2 chân XTAL1 và XTAL2 (chân 18 và 19).Tần số danh định của thạch anh là 12 MHz cho hầu hết các chip

Hình 1.3: Mạch tạo dao động bằng thạch anh

1.2.2 Các thanh ghi có chức năng đặc biệt

Các thanh ghi nội của 89C52 được cấu hình thành một phần của RAM trên chip, do vậy mỗi thanh ghi cũng có một địa chỉ Điều này hợp lý với 89C52 vì chip này có rất nhiều

thanh ghi Cũng như các thanh ghi từ R0 đến R7, ta có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt SFR chiếm phần trên của RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH.

Lưu ý là không phải tất cả 128 địa chỉ từ 80H đến FFH đều được định nghĩa mà chỉ có

21 địa chỉ được định nghĩa

a) Thanh ghi B

Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng chung với thanh chứa A trong các phép toánnhân chia Lệnh MUL AB nhân 2 số 8bit không dấu chứa trong A và B và chứa kết quả 16bit vào cặp thanh ghi B:A (thanh chứa A cất byte thấp và thanh ghi B cất byte cao)

Lệnh chia DIV AB chia A và B, thương số cất trong thanh chứa A và số dư cất trongthanh ghi B Thanh ghi B còn được xử lí như một thanh ghi nháp Các bit được định địa chỉcủa thanh ghi B có địa chỉ từ F0H đến F7H

b) Con trỏ stack

Con trỏ stack SP là một thanh ghi 8bit ở địa chỉ 81H SP chứa địa chỉ của dữ liệu hiệnđang ở đỉnh của stack Các lệnh lien quan đến stack bao gồm cả lệnh đua dữ liệu vào vàlệnh lấy dữ liệu ra khỏi stack Vùng của stack được giữ trong RAM nội và được giới hạnđến các địa chỉ truy xuất bởi kiểu định địa chỉ gián tiếp

c) Con trỏ dữ liệu DPTR

Con trỏ dữ liệu DPTR được dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài hoặc bộ nhớ

dữ liệu ngoài DPTR là thanh ghi 16bit có địa chỉ là 82H (byte thấp) và 83H (byte cao)

d) Các thanh ghi PORT

Các PORT xuất nhập của 89C52 bao gồm PORT0 tại địa chỉ 80H, PORT1 tại địa chỉ90H, PORT2 tại địa chỉ A0H và PORT3 tại địa chỉ B0H Các PORT0, 2 và 3 không đượcdùng để xuất nhập nếu ta sử dụng them bộ nhớ ngoài hoặc có 1 số đặc tính đặc biệt của89C52 được sử dụng (ngắt, port nối tiếp…) P2.1 đến P1.7, ngược lại, luôn luôn là cácđường xuất nhập đa mục đích hợp lệ Tất cả các PORT đều được định địa chỉ từng bit nhằmcung cấp các khả năng giao tiếp mạnh

e) Các thanh ghi định thời

89C52 có 2 bộ đếm/định thời (Timer/Couter) 16bit để định các khoảng thời gian hoặc

để đếm các sự kiện Bộ định thời 0 có địa chỉ 8AH (TL0, byte thấp) và 8CH (TH0, buyetcao), bộ định thời 1 có có địa chỉ 8BH (TL1, buyte thấp) và 8DH (TH1, byte cao)

Hoạt động của bộ định thời được thiêt lập bởi thanh ghi ở chế độ định thời TMOD ởđịa chỉ 89H.Và thanh ghi điều khiển định thời TCON ở địa chỉ 88H Chỉ có TCON đượcđịnh địa chỉ chỉ từng bit

f) Các thanh ghi của PORT nối tiếp

Bên trong 89C52 có 1 PORT nối tiếp để truyền thông với các thiết bị nối tiếp như cácthiết bị đầu cuối hoặc modem, hoặc để giao tiếp với các IC khác có mạch giao tiếp nối tiếp.Các chế độ hoạt động khác nhau được lập trình thông qua thanh ghi điều khiển PORT nốitiếp SCON ở địa chỉ 98H, thanh ghi này được định chỉ từng bit

g) Các thanh ghi ngắt

89C52 có một cấu trúc ngắt với 2 mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt Các ngắt bị vôhiệu hóa khi mạch reset hoạt động và sau đó được cho phép bằng cách ghi vào thanh ghicho phép ngắt IE ở địa chỉ B8H Cả 2 thanh ghi này đều được định địa chỉ bằng từng bước

h) Thanh ghi điều khiển nguồn

Thanh ghi điều khiển nguồn PCON có địa chỉ 87H chứa các bit điều khiển Các bitđiều khiển nguồn, nguồn giảm PD và nghỉ IDL, hợp lệ trong tất cả các chip thuộc họ MCS-

51 PCON không được định địa chỉ bit

Bit SMOD tăng gấp đôi tốc độ baud của port nối tiếp khi port này hoạt động ở chế độ

1, 2 hoặc 3.Các bit 4, 5 và 6 của PCON không được định nghĩa Các bit 2 và 3 là các bit cờ

đa mục đích dành cho các ứng dụng của người sử dụng

Bảng 1.2: Bảng thanh ghi PCON

7 SMOD Bit tăng gấp đôi tốc độ baul, bit này khi set làm cho tốc độ baul tăng ở

các chế độ 1,2 và 3 của port nối tiếp

ADDC A, #data ANL

direct, #data

MOVdest, source

SETB bit RET1

SUBB A, source ORL A, source MOV

dest, #data CPL C AJMP addr11SUBB A, #data ORL A, #data MOV

DPTR, #data16 CPL bit LIMP addr16INC A ORL direct, A MOVC

A,@A+DPTR

ANL C,bit SJMP rel

INC source ORL

direct, #data MOVC A,@A+PC

ANL C,/bit JMP

@A+DPTRDEC A XRL A, source MOVX A,@Ri ORL C,bit JZ rel

DEC source XRL A, #data MOVX ORL C,/bit JNZ rel

A,@DPTRINC DPTR XRL direct, A MOVX @Ri,A MOVC,bit CJNE

A,direct,rel

direct,#data MOVX@DPTR,A MOV bit, C CJNEA,#data,rel

1.3.1 Các khái niệm cơ bản

 Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình và có thêmmột led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của led 7đoạn

 8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode (cực +) hoặc Cathode (cực -) được nối chung vớinhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện 8 cực còn lạitrên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng

 Led 7 đoạn có Anode (cực +) chung, đầu chung này được nối với +Vcc, các châncòn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tónhiệu đặt vào các chân này ở mức 0.

 Led 7 đoạn có Cathode (cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Mass, các châncòn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các Led đơn, Led chỉ sáng khi tínhiệu đặt vào các chân này ở mức 1

 Vì led 7 đoạn chứa bên trong nó có các Led đơn, do đó khi kết nối cần đảm bảo dòngqua mỗi Led đơn trong khoảng 10mA-20mA để bảo vệ Led Nếu kết nối với nguồn5V có thể hạn dòng bằng điện trở 330Ω trước các chân nhận tín hiệu điều khiển

Bảng 1.4: Bảng mã hiển thị led 7 đoạn có Anode chung (các led đơn sáng ở mức 0)

Số hiển thị trên led 7

5 0 1 1 0 1 1 0 1 6D

Hình 1.7: Sơ đồ vị trí các led

1.3.2 Kết nối với vi điều khiển

Phần cứng được kết nối với 1 Port bất kì của vi điều khiển, để thuận lợi cho việc xử lí vềsau phần cứng nên được kết nối như sau: Px.0 nối với chân a, P1.x nối với chân b, lần lượttheo thứ tự cho đến Px.7 nối với chân h Dữ liệu xuất ra có dạng nhị phân như sau:hgfedcba

1.4 Led đơn

Led (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các điôt có

khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại Cũng giống như điốt, Led được cấutạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n

Các chân của led đơn được nối với AT89C52 theo sơ đồ:

Hình 1.9: Sơ đồ nối chân led đơn

Với đèn Led siêu sáng:

Điện áp sử dụng theo màu sắc như sau:

 Led đỏ, vàng và Led xanh lá: 1.7-2 volts

 Led xanh và Led trắng: 3.5 - 4 volts

Dòng định mức qua Led: 10-20mA cho đa số các Led

 Cách tính toán điện trở hạn cho dòng Led

Nếu chúng ta sử dụng nguồn 3V thì không cần điện trở mà có thể lắp trực tiếp nhưngnếu cho nguồn lớn hơn 3V thì phải có thêm 1 con điện trở hạn cho dòng Led

Áp dụng nguyên lý mạch điện vào tính toán điện trở này như sau:

ILedVới: VLed là điện áp trên Led phát quang

ILed là dòng điện áp định mức cho LedDựa vào công thức trên ta sẽ tính được giá trị điện trở hạn cho Led

Trong hệ thống ta dùng:

Led màu vàng, đỏ và xanh lá với VLed=1.7V, ILed=10mA và Vcc=5V thì điện trở hạn

có giá trị:

1.5.3 Kí hiệu và quy ước

Kí hiệu của điện trở trong một số sơ đồ mạch thay đổi tùy theo tiêu chuẩn của mỗi quốc gia Có hai loại phổ biến như sau:

Kí hiệu kiểu Mỹ (a) điện trở, (b) điện trở biến thiên và (c) máy đo điện thế

Kí hiệu điện trở theo kiểu (IEC)

 Điện trở ở vị trí giữa có giá trị được tính như sau:

- R = 380 x 103 Ω = 380 KΩ

- Bởi vì màu cam tương ứng với 3, xám tương ứng với 8, và màu đen tươngứng với số 0 và cam tương ứng với giá trị mũ 3 Vòng màu cuối cho biết sai

số là 2% ứng với màu đỏ

có chiều rộng lớn hơn và phải được xếp về bên tay phải trước khi đọc giá trị.

Do có điện trở cố định thường có sai số đến 20%, tức là có thể biến đổi xung quanh trị

số danh định đến 20% Cho nên không cần thiết phải có tất cả các trị số 10,11,12,13,…Mặckhác các mạch điện thông thường đều cho phép sai số thiết kế nên chỉ cần các trị số10,15,22,33,47,68,100,150,200,…là đủ

1.6.2 Phân loại transitor

Transistor được tạo thành từ 2 chất bán dẫn điện:

 PNP: khi ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa 2 bán dẫn điện dương ta được mộtPNP transistor.

 NPN: khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được mộtNPN transistor

1.6.3 Trasistor được sử dụng trong mạch.

a) Transistor C2383

Là transistor thuộc loại NPN.C2383 có Uc cực đại = 160V dòng Ic cực đại = 1A Hệ sốkhuếch đại hFE của C2383 trong khoảng 60 đến 320 Dùng để phân cực dòng trongkhối hiển thị Led đơn

Thứ tự các chân từ trái qua phải: E C B

b) Transistor A1013

Transistor A1013 là transistor thuộc loại transistor PNP A1013 có Uc cực đại = -160V dòng Ic cực đại = -1A Hệ số khuếch đại hFE của transistor A1013 trong khoảng 60 đến

200 Dùng phân cực dòng trong mạch động cơ

Thứ tự các chân từ trái qua phải: E C B

Hình 1.16: Hình ảnh tụ điện

Về mặt lưu trữ năng lượng, tụ điện có phần giống với ắc qui.Mặc dù cách hoạt động củachúng khác nhau nhưng chúng đều cùng lưu trữ năng lượng điện.Tụ điện có khả năng nạp

và xả rất nhanh.Đây cũng là một ưu thế của nó so với ắc qui

1.7.2 Phân loại tụ điện

 Tụ điện phân cực: có cực xác định hoặc theo cấu tạo còn gọi là tụ hóa Thường trên

tụ quy ước cực âm phân biệt bằng một vạch sáng dọc theo thân tụ, khi tụ mới chưacắt chân thì chân dài hơn sẽ là cực dương

Khi đấu nối phải đúng cực âm-dương Trị số của tụ phân cực vào khoảng 0,47µF - 4.700µF, thường dùng trong các mạch tần số làm việc thấp, dùng lọc nguồn

 Tụ điện có trị số biến đổi :hay còn gọi là tụ xoay (cách gọi theo cấu tạo) là tụ có thể

thay đổi giá trị điện dung, tụ này thường được sử dụng trong kĩ thuật radio để thayđổi tần số cộng hưởng khi ta dò kênh (kênh tần số)

1.7.3 Tính chất tụ điện

Tính chất tự điện được thể hiện qua điện dung, điện thế và nhiệt độ trên tụ

a) Điện dung, đơn vị và ký hiệu của tụ điện

Điện dung là đại lượng vật lý nói lên khả năng tích điện giữa hai bản cực của tụ điện, điệndung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảngcách giữ hai bản cực theo công thức:

C = ξ*ξ0 \ (S*d)Trong đó:

C : là điện dung tụ điện, đơn vị là Fara (F)

ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện

ξ0 : Là hằng số điện thẩm

d : là chiều dày của lớp cách điện;

S : là diện tích bản cực của tụ điện

Đơn vị của đại lượng điện dung là Fara (F) Trong thực tế đơn vị Fara là trị số rất lớn, do đóthường dùng các đơn vị đo nhỏ hơn như micro Fara (1µF=10−6F), nano Fara (1nF=10−9F),pico Fara (1pF=10−12F)

b) Điện thế

Tụ điện trong các mạch thông thường có thông số điện áp: 5V, 10V, 12V, 16V, 24V, 25V, 35V, 42V, 47V, 56V, 100V, 110V, 160V, 180V, 250V, 280V, 300V, 400V