Thiết kế đồng hồ số LED 7 đoạn dùng VĐK 8051

Thiết kế đồng hồ số LED 7 đoạn dùng VĐK 8051

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỒ ÁN

KỸ THUẬT

VI XỬ LÝ

ĐỂ TÀI: Thiết kế đồng hồ số LED 7 đoạn dùng VĐK 8051

GV HƯỚNG DẪN: TRƯƠNG MINH HUY

MỞ ĐẦU

Ngày nay, các bộ vi điều khiển đang có những ứng dụng rộng

rãi và thâm nhập ngày càng nhiều trong các lĩnh vực đời sống và xã

hội Hầu hết, các thiết bị kỹ thuật từ phức tạp cho đến đơn giản như

thiết bị điều khiển tự động, thiết bị văn phòng cho đến các thiết bị

trong gia đình đều có dùng các bộ vi điều khiển.

Xuất phát từ thực tế đó, môn học kỹ thuật vi điều khiển là

môn học không thể thiếu đối với bất kỳ sinh viên trường kỹ thuật

nào nhất là các sinh viên các khoa Điện tử viễn thông, Công nghệ

thông tin… Không chỉ cung cấp cho sinh viên kiến thức về vi điều

khiển để xây dựng nên những hệ thống thiết bị kỹ thuật hiện đại Mà

nó còn là môn học căn bản để chúng ta hiểu rõ bản chất của việc xử

lý các số liệu tính toán đang tồn tại từng giây, từng phút trong hàng

triệu triệu con vi xử lý, vi điều khiển trên khắp thế giới này Đem

đên cái nhìn sâu sắc và hiểu biết sâu rộng về thế giới tin học, góp

phần tạo nên sự say mê sáng tạo cho mỗi sinh viên yêu thích bộ

môn khoa học kỹ thuật này.

Đồ án môn học Kỹ thuật vi xử lý dựa trên việc sử dụng vi

điều khiển 8051 cũng không nằm ngoài mục đích nâng cao sự hiểu

biết, củng cố lý thuyết cho mỗi sinh viên Tạo cho sinh viên tinh thần

làm việc nhóm để đạt được một mục đích chung: Làm một đồ án

hiệu quả, chất lượng!

MỤC LỤC:

1 THIẾT KẾ 4

1 Nguyên lý hoạt động 4

2 Thiết kế mạch 5

3 Thiết kế dữ liệu 6

4 Lưu đồ thuật toán 8

4.1 Chương trình con phục vục ngắt 8

4.2 Xử lý bấm phím 17

2 TOÀN BỘ CODE ĐỒNG HỒ 22

Trang 3

1 THIẾT KẾ

1 Nguyên lý hoạt động

- Đồng hồ được thiết kê theo nguyên lý quét LED để tận dụng các chân của VĐK 8051.

- Có tất cả 6 LED dùng để hiển thị giờ, phút, giây được đánh số từ 0 đến 5 từ giây đơn vị, giây chục cho đến giờ chục

- Để quét các LED với tần số 25Hz (mắt người không phân biệt được độ nháy), ta phải quét mỗi led 7 đoạn với thời gian quét được tính theo công thức: 1/(25*6 LED*2) ~ 3333 uS Từ đó ta tính được giá trị của TH0TL0: FFFF(65535) – D05(3333) + 1 = F2FB tức là TH0 = F2h và TL0 = FBh Ở đây ta sử dụng chế độ 1 tức chế độ định thời 16 bít không tự nạp của timer0 vì ta cần đếm 3333 lần vượt xa giới hạn của chế độ 8bit tự nạp của bộ định thời 8051.

- Với 300 lần quét LED (mỗi LED được quét 50 lần 1s) không thể chứa vào 1 byte với số lần đếm lớn nhất chỉ là 256 Ta chia 300 lần thành 2 biến, một biến đếm 75 lần và một biến 4 lần Tổng hợp lại ta có 300 lần Ý đồ của việc chia một biến đếm đến 75 lần chính là để tạo chu kì nhấp nháy ½s dùng trong việc đánh dấu vị trí chỉnh giờ và hẹn giờ, hoặc để set nhấp nháy dãy LED báo thức ở P1

- Khi mới khỏi động giá trị thông số mặc định là: 00h00m00s Giờ hẹn: 00h.00m Hẹn giờ được tắt.

- Đồng hồ có tất cả 4 nút bấm: nút chỉnh giờ, nút hẹn giờ, nút giảm/tắt báo thức, nút tăng/bật báo thức.

- Khi ta bấm nút chỉnh giờ ở vị trí hiện hành, phút sẽ nháy để báo vị trí điều chỉnh phút, bấm tăng hoặc giảm để thay đổi giá trị Bấm nút chỉnh giờ lần thứ 2, giờ sẽ nháy để báo vị trí điều chỉnh giờ, ta có thể thay đổi giờ bằng phím tăng hoặc giảm Bấm lần thứ 3 quay về chế độ hiển thị bình thường

- Khi ta bấm nút hẹn giờ lần 1 tương tự như chỉnh giờ, nhưng lúc này thông số giờ hẹn sẽ được thay thế cho giờ hiện hành Lúc này chỉ có giờ và phút hẹn giờ là hiển thị trên 6 LED, phút hẹn giờ nhấp nháy Bấm lần 2 chuyển qua chỉnh giờ hẹn, giờ hẹn giờ nhấp nháy Dùng nút tăng hay giảm để thay đổi thông số Bấm lần 3 để thoát ra khỏi chế độ chỉnh giờ

- Tại thời điểm xem giờ hiện hành, nút tăng và giảm có chức năng khác Nút giảm dùng để tắt báo thức, và nút tăng dùng để bật báo thức

- Dãy đèn LED sẽ bật sáng khi chúng ta bật báo thức, tắt khi chúng ta tăt báo thức, chớp nháy khi đã đến giờ báo thức

2 Thiết kế mạch

Trang 5

3 Thiết kế dữ liệu

Chúng ta có tất cả các hằng chỉ vị trí các biến dữ liệu như sau:

Qui định chân quét 6 LED 7 đoạn Những thông số hằng này phải tương ứng với mạch bên ngoài:

GIAY_DVI EQU P0.0

GIAY_CHUC EQU P0.1 PHUT_DVI EQU P0.2

PHUT_CHUC EQU P0.3 GIO_DVI EQU P0.4

GIO_CHUC EQU P0.5

Dữ liệu ra các LED 7 đoạn và dữ liệu ra các LED đơn dùng để báo thức:

DATA_LED EQU P2 ALARM_LED EQU P1

Các nút bấm gồm các: nút chỉnh giờ, nút hẹn giờ, nút giảm/tắt báo thức, nút tăng/bật báo thức:

BT_CGIO EQU P3.0 BT_HGIO EQU P3.1

BT_GIAM EQU P3.2

BT_TANG EQU P3.3

Các biến lưu thời gian hiện hành và lưu thời gian báo thức:

GIO EQU 30H ; THONG SO THOI GIAN PHUT EQU 31H

Các biến đếm kết hợp tạo ra 300 lần, biến DEM đến 75 lần, và biến DEM0 đếm 4 lần:

DEM EQU 38H DEM0 EQU 39H

Trang 7

4 Lưu đồ thuật toán

4.1 Chương trình con phục vục ngắt

Kiểm tra hẹn giờ

Hiển thị đồng hồ

Điều chỉnh giờ, phút, giây

RETI

Tắt alarm LED

Đảo alarm LEDBật alarm LED

9

Hiển thị đồng hồ

Gọi hàm thiết lập chu kì nhấp nháy cho các biến NN_PHUT hoặc NN_GIO

Thiết lập nhấp

nháy phút hoặc giờ

Đảo NN_PHUT

DEM=7

RETĐảo NN_GIO

Đ

S

S

Đ

Hiển thị giây chục

Hiển thị phút đơn vị

Hiển thị phút chục

Hiển thị giờ đơn vị

- Hiển thị giờ chục

- VI_TRI

RETINC VI_TRI

Hiển thị giây đơn vị

Hiển thị giây chục

S

Hiển thị phút chục

13

Hiển thị giờ đơn vị

Bật LED giờ

Hiển thị giờ chục

Bật LED giờ chục

S S

S

- Gọi hàm điều

chỉnh thời gian

- DEM0 = 0

Đ

Đ

S S

15

Điều chỉnh thời

4.2 Xử lý bấm phím

Trang

Xử lý bấm phím

BT_GIAM?

BT_CGIO?

BT_TANG?

BT_HGIO?

Delay, vào chế độ

17

Chế độ chỉnh

S S

21

2 TOÀN BỘ CODE ĐỒNG HỒ