thiết kế nút cảm ứng điều khiển thiết bị dùng at89s52

Trang 1

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG

BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

NGÀNH CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG

Cơ quan thực tập: CÔNG TY Z755

ĐỀ TÀI BÁO CÁO:

THIẾT KẾ NÚT CẢM ỨNG ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ

DÙNG AT89S52

GVHD: TS PHAN VĂN CA SVTH: NGUYỄN XUÂN LỘC

TRƯƠNG TẤN LỘC NGUYỄN CHÍNH TÂM

TP.HCM 06/ 2015

Trang 2

-

… , ngày … tháng … năm 201

NHẬN XÉT KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Công ty:

Cán bộ hướng dẫn:

Họ và tên sinh viên (hoặc nhóm sinh viên) thực tập:

 Nh ận xét: - Về mặt chuyên cần: Tốt  Khá  Trung bình  yếu  - Ý thức tổ chức kỷ luật: Tốt  Khá  Trung bình  yếu  - Khả năng chuyên môn: Tốt  Khá  Trung bình  yếu  - Tính sáng tạo trong công việc: Tốt  Khá  Trung bình  yếu  - Nhận xét khác………

 Đánh giá chung:

 X ếp loại (Tốt, Khá, Trung bình, Yếu):

Xác nhận của công ty Cán bộ hướng dẫn thực tập

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Nhóm thực tập xin nói lời cảm ơn đến ban giám giám đốc công ty Z755 đã nhận tôi làm sinh viên thực tập tại công ty Và các anh chị trong trung tâm đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi được tham gia cùng nghiên cứu, qua cách làm việc anh chị

đã giúp tôi có được những kinh nghiệm quý báu cho công việc của tôi sau này

Đồng thời tôi cũng gửi lời cảm ơn đến giáo viên hướng dẫn ở trường Đại

Học Sư Phạm kỹ Thuật TP.HCM là thầy Phan Văn Ca, người đã cùng với nhà

trường tạo điều kiện để tôi có cơ hội đi thực tập tốt nghiệp, cũng như hướng dẫn tôi cách thức trình bày và tiến hành công tác thực tập Ngoài ra tôi cũng xin cảm ơn các bạn trong nhóm đã có những ý kiến đóng góp quý báu để giúp đỡ tôi Và tôi xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập tốt nghiệp

Tp.HCM, ngày 01 tháng 06 năm 2015

Nhóm sinh viên thực tập

Trang 4

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC BẢNG iv

GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH Thông tin Điện tử Z755 1

1- LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN 1

2- LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG 3

3- THỊ TRƯỜNG 5

4- THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ - ĐO LƯỜNG 5

Chương 1: DẪN NHẬP 6

1.1 Lý do chọn đề tài 6

1.2 Mục tiêu của đề tài 6

Chương 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT 7

2.1 Vi xử lý 89S52 7

2.1.1 Chức năng các chân vi xử lý 89s52 8

2.1.2 Sơ lược về vùng nhớ của vi xử lý 89s52: 12

2.1.3 Trình biên dịch 17

2.2 Cơ bản và ghép nối về chuẩn giao tiếp cổng Com RS232 18

2.2.1 Cơ bản và ghép nối về chuẩn giao tiếp cổng Com RS232 18

2.2.2 Tổng quan chuẩn RS232 18

2.2.3 Sơ đồ ghép nối RS232 22

2.2.4 Phần mềm giao tiếp 23

Chương 3:NỘI DUNG ĐỀ TÀI 24

3.1 Sơ đồ khối 24

3.2 Sơ đồ nguyên lý 27

3.3 Sơ đồ mạch in 27

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 29

4.1 Kết luận 29

4.2 Hướng phát triển 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

Trang 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1:Vi xử lý AT89S52 8

Hình 2.2: Mạch tự động Reset 11

Hình 2.3: dao động thạch anh 11

Hình 2.4: Vùng nhớ AT89S52 12

Hình 2.5: Sơ đồ chân DB 9 20

Hình 2.6: Mạch giao tiếp RS 232 với nguồn 5v 23

Hình 3.1: Sơ đồ khối 25

Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý 27

Hình 3.3: Sơ đồ mạch in 28

Trang 6

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Chức năng của họ MSC-51 9

Bảng 2.2: Bank thanh ghi 14

Bảng 3.1: Data để đưa ra quyết định cho trạng thái các LED 26

Trang 7

Giới thiệu công ty Thông tin Điện tử Z755

GIỚI THIỆU CÔNG TY TNHH Thông tin Điện tử Z755

1- LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

Công ty TNHH một thành viên Thông tin Điện tử Z755 là doanh nghiệp Quốc phòng thuộc Binh chủng Thông tin Liên lạc-Bộ Quốc phòng, được Nhà nước đầu tư 100% vốn, hoạt động theo Luật Doanh nghiệp và Điều lệ của Công ty do Bộ Quốc Phòng phê duyệt

- Tên gọi đầy đủ: Công ty TNHH một thành viên Thông tin Điện tử Z755 – Bộ Quốc Phòng

- Tên gọi tắt Tiếng Việt: Công ty Thông tin Điện tử Z755

- Tên Tiếng Anh: Z755 Electronic Communication One Member Limited Liability Company

- Tên gọi tắt Tiếng Anh: Z755 Electronic Communication Co.,Ltd

- Tên giao dịch: ZECOM

- Trụ sở chính tại: Số 2A Phan Văn Trị - Phường 10 – Quận Gò Vấp – thành phố

Trang 8

Tọa lạc trên 2 mặt đường: Nguyễn Oanh và Phan Văn Trị thuộc Phường 10, Quận

Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh Công ty Thông tin Điện tử Z755 được xây dựng với tổng diện tích khuôn viên là trên 70.000m2

* Nhiệm vụ: nghiên cứu, sửa chữa sản xuất trang thiết bị phục vụ quốc phòng và sản phẩm-dịch vụ kinh tế dân sinh

* Logo của Z755:

Mô tả logo Z755: Chữ 755 nằm chính giữa Ngôi sao 5 cánh với viền màu đỏ, góc phần năm thứ nhất và thứ tư có 2 chữ Z - biểu tượng của tín hiệu thông tin Tất cả khối đó được bao bọc bởi một vòng tròn đỏ đậm

* Một số hình ảnh về Công ty Thông tin Điện tử Z755

Trang 9

2- LĨNH VỰC HOẠT ĐỘNG

* Lĩnh vực hoạt động của Công ty Thông tin Điện tử Z755

Các ngành nghề sản xuất kinh doanh của Công ty Thông tin Điện tử Z755 bao gồm:

- Sản xuất các sản phẩm khác từ plastic

- Sản xuất các cấu kiện kim loại

- Gia công cơ khí, Xử lý và tráng phủ kim loại

- Sản xuất thiết bị truyền thông

- Sản xuất thiết bị điện tử dân dụng

- Sản xuất thiết bị đo lường, kiểm tra, định hướng và điều khiển

- Sản xuất đồ điện dân dụng

- Sản xuất thiết bị điện khác

- Sản xuất máy nông nghiệp và lâm nghiệp

- Sản xuất phụ tùng và bộ phận phụ trợ cho xe có động cơ

- Sản xuất thiết bị, dụng cụ y tế

- Sửa chữa thiết bị điện tử và quang học

- Sửa chữa thiết bị điện

- Lắp đặt hệ thống điện

- Bán buôn dụng cụ y tế

Trang 10

- Bán buôn thiết bị và linh kiện điện tử, viễn thông

- Bán buôn máy móc, thiết bị ngoại vi, phần mềm và thiết bị viễn thông

- Bán lẻ thiết bị nghe nhìn trong các cửa hàng chuyên doanh

- Hoạt động thiết kế chuyên dụng

- Dịch vụ hỗ trợ giáo dục

- Sửa chữa thiết bị liên lạc

Các ngành nghề dịch vụ của Công ty Thông Tin Điện Tử Z755 bao gồm:

- Dịch vụ mạ đồng, mạ bạc trên dây chuyền công nghệ cao cho các chi tiết máy cao cấp, các sản phẩm trang sức, đồ dùng mạ bạc, đồ trang trí cao cấp

- Gia công cơ khí thùng, tủ điện, cột anten, các chi tiết cơ khí chính xác

- Gia công lắp ráp các thiết bị điện tử, lắp ráp bảng mạch điện tử trên dây chuyền SMT hiện đại của Thụy sỹ

- Nhận thiết kế mạch bảng mạch in PCB xuất ra các định dạng file phục vụ gia công theo yêu cầu

- Thiết kế, triển khai các hệ thống điện tự động hóa

- Sửa chữa, quy chuẩn máy đo lường điện, điện tử

- Sửa chữa, bảo hành, bảo trì các loại máy thông tin, bộ đàm, thiết bị điện tử

chuyên dùng

Z755 không chỉ sản xuất các sản phẩm đặc thù của Quân đội, mà còn sản xuất, kinh doanh các sản phẩm, mặt hàng kinh tế phục vụ đời sống Công ty có đội ngũ nghiên cứu với nhiều chuyên gia cao cấp, đội ngũ kỹ thuật viên trẻ, năng động, sáng tạo, kết hợp với các đối tác mạnh; trang thiết bị nghiên cứu, dây chuyền sản xuất hiện đại, sản phẩm của Z755 được kiểm soát chất lượng chặt trẽ tới từng linh kiện đầu vào và từng sản phẩm đầu ra theo tiêu chuẩn quản lý chất lượng ISO 9001:2008 và các quy định của Quân đội Do đó các sản phẩm tạo ra đều bảo đảm chất lượng và mang tính cộng đồng cao, được khách hàng tín nhiệm trong nhiều năm qua

Trang 11

Các sản phẩm Kinh tế bao gồm các thiết bị phục vụ đời sống dân sinh, y tế, nông nghiệp…:

3- THỊ TRƯỜNG

Các sản phẩm Kinh tế của Công ty hiện đã có mặt trong và ngoài nước như:

Mỹ, Úc, Đài Loan, Lào, Campuchia, Thái Lan

4- THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ - ĐO LƯỜNG.

Nhằm không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm, chế tạo, sản xuất ra các sản phẩm tốt nhất, thì trong những năm vừa qua, Z755 đã đầu tư các trang thiết

bị hiện đại với công nghệ tiên tiến Trên 95% các thiết bị đo lường dùng cho nghiên cứu chế thử, sản xuất và kiểm tra chất lượng sản phẩm như việc sử dụng các thiết bị đo tối tân của hãng máy đo lớn nhất thế giới Agilent(Mỹ)

Trang 12

Chương 1: Dẫn nhập

Chương 1: DẪN NHẬP 1.1 Lý do chọn đề tài

Với xu hướng hiện nay, việc điều khiển thiết bị không chỉ dùng lại ở việc

“bấm nút” mà được thông qua rất nhiều giao thức khác nhau như giao tiếp M2M, H2M qua các kết nối: serial port, Bluetooth, wifi Với việc ra đời của kỹ thuật cảm ứng điện dung thì giao tiếp càng trở nên thuận tiện hơn Với sự phát triển không ngừng của các ngành khoa học kỹ thuật nhằm đáp ứng ngày càng đa dạng và phong phú cho đời sống con người, việc nghiên cứu và phát triển các sản phẩm điều khiển tự động thay thế sức lao động của con người là một nhiệm vụ rất cần thiết

Việc giám sát và điều khiển các thiết bị bằng máy tính thông qua chuẩn RS232 đã đem lại lợi ích to lớn cho sự phát triển của xã hội, tiết kiệm thời gian, sức lao động và mang lại hiệu quả kinh tế lớn

Từ đó nhằm góp phần mang lại sự tiện nghi cho cuộc sống, nhóm quyết định chọn đề tài “Điều khiển thiết bị bằng máy tính”

Từ xu hướng đó, nhóm thực hiện chọn đề tài giao tiếp vi xử lý với máy tính

để thực hiện cho khoá thực tập này Đồng thời nghiên cứu về công nghệ M-touch để giao tiếp giữa vi xử lý và máy tính

Thông qua nghiên cứu vi xử lý, nhóm sẽ xây dựng một chương trình điều khiển tắt bật thiết bị kết nối với vi xử lý, đồng thời nhận trạng thái các thiết bị khi được điều khiển bởi nút nhấn trên vi xử lý

Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện có nhiều thiếu xót, mong được góp

ý và chỉnh sửa để hoàn thiện đề tài

1.2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài thực hiện dựa trên vi xử lý 89S52 điều khiển 8 LED kết nối với máy tính qua giao thức UART và cổng COM Máy tính giao tiếp với vi xử lý thông qua giao diện để điều khiển 8 LED Đồng thời vi xử lý cũng được kết nối với công tắc cảm ứng để điều khiển trực tiếp 8 LED và gửi trạng thái này cho máy tính

Trang 13

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT

2.1 Vi xử lý 89S52

- AT89S52 là một vi điều khiển 8 bit do ATMEL sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS, có chất lượng cao, công suất thấp với 8 KB Flash (flash programmable and erasable read only memory) Thiết bị này được chế tạo bằng cách sử dụng kỹ thuật

bộ nhớ không bốc hơi mật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS-51TM về tập lệnh và các chân ra Flash on-chip cho phép bộ nhớ lập trình được lập trình trong hệ thống bởi một lập trình viên bình thường Bằng cách nối 1 CPU 8 bit với một Flash trên một chip đơn, AT89S52 là một vi điều khiển mạnh (có công suất lớn), cung cấp một sự linh động cao và giải pháp về giá cả đối với nhiều ứng dụng vi điều khiển

- Các đặc điểm chủ yếu của AT89S52:

+ Tương thích hoàn toàn với họ MCS-51TM của Intel

+ Bộ nhớ chương trình 8K Byte thuộc loại Flash Memory

+ Độ bền: 1000 lần ghi/xóa

+ Tần số hoạt động: 0 Hz đến 24 MHz

+ 3 chế độ khoá bộ nhớ

+ 256 x 8-Bit RAM nội

+ 32 đường I/O lập trình được (4 port)

+ 3 timer/counter 16-bit

+ 8 nguồn ngắt

+ Chế độ hạ nguồn và chế độ lười tiêu tốn công suất thấp

Trang 14

+ Là một port I/O 8-bit hai chiều, cực máng hở Khi xuất ra, mỗi chân port

có thể lái 8 đầu vào TTL Nếu ghi các mức 1 ra các chân port thì các chân này có thể dùng như các đầu vào trở kháng cao

+ Port 0 cũng có thể được cấu hình thành một bus multiplex giữa địa chỉ thấp

và dữ liệu khi truy cập chương trình hay dữ liệu từ bên ngoài Trong chế độ này, port 0 có điện trở pullup nội

+ Port 0 cũng nhận các byte mã chương trình khi lập trình Flash và xuất ra

mã chương trình khi kiểm tra, khi đó cần có điện trở pullup bên ngoài

- Port 1:

+ Là một port I/O 8-bit hai chiều có pullup nội Đầu ra port 1 có thể lái 4 đầu vào TTL Khi viết các mức 1 ra các chân port thì chúng được kéo lên do có điện trở nội và có thể dùng làm đầu vào Khi vai trò là cổng nhập, những chân của port 1 bị kéo xuống thấp sẽ đổ dòng vì có nội trở kéo lên

+ Hơn nữa, P1.0 và P1.1 có thể được dùng như là đầu vào bộ đếm timer/counter 2 bên ngoài (P1.0/T2) và xung kích (P1.1/T2EX)

+ Port 1 cũng nhận những byte địa chỉ thấp trong khi lập trình Flash và trong khi kiểm tra Flash

- Port 2:

Trang 15

+ Port 2 phát byte địa chỉ cao trong khi nhận lệnh từ bộ nhớ chương trình ngoài và trong lúc truy xuất đến bộ nhớ dữ liệu ngoài mà có sử dụng địa chỉ 16 bit (MOVX A, @DPTR) Trong ứng dụng này nó dùng điện trở nội kéo lên mạnh khi xuất 1 Khi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài dùng địa chỉ 8 bit, port 2 sẽ phát nội dung của thanh ghi P2

+ Port 2 cũng nhận byte địa chỉ cao trong lúc lập trình Flash và trong lúc kiểm tra Flash

- Port 3:

+ Port 3 cũng có những chức năng của họ MSC-51 được liệt kê ở bảng sau:

Bảng 2.1: Chức năng của họ MSC-51

+ Port 3 cũng nhận vài tín hiệu điều khiển trong lúc lập trình Flash và trong lúc kiểm tra Flash

- RST: là ngõ vào Reset Khi ngõ này được đưa lên cao (trong ít nhất hai chu kì

máy), các thanh ghi bên trong AT89S52 được tải những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống

Trang 16

- ALE/PROG (Address Latch Enable):

+ ALE là xung xuất cho phép chốt byte địa chỉ thấp khi truy cập bộ nhớ ngoài Chân này còn là ngõ vào của xung lập trình (PROG) khi lập trình Flash

+ Trong hoạt động bình thường, ALE được phát xung với tần số 1/6 tần số dao động on-chip và có thể được dùng như xung thời gian chuẩn bên ngoài Tuy nhiên, cần chú ý là một xung ALE sẽ bị mất khi truy cập bộ nhớ ngoài

+ Có thể hủy bỏ chức năng của ALE bằng cách set bit 0 của thanh ghi ở vị trí 8EH Một khi bit này được set, ALE chỉ tích cực khi có lệnh MOVX hoặc MOVC Nếu không có các lệnh này thì ALE ở mức cao Việc set bit 0 của thanh ghi ở vị trí 8EH không làm ảnh hưởng đến vi điều khiển khi truy cập bộ nhớ ngoài

- Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable):

+ PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nói đến chân 0E\ (output enable) của EPROM cho phép đọc các byte mã lệnh

+ PSEN ở mức thấp trong thời gian Microcontroller 89S52 lấy lệnh Các mã lệnh của chương trình được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 89S52 để giải mã lệnh Khi 89S52 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1

- Ngõ tín hiệu EA (External Access):

+ Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mứcb0 Nếu

ở mức 1, 89S52 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte Nếu ở mức 0, 89S52 sẽ thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng Chân EA được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho EPROM trong 89S52

-Ngõ tín hiệu RST (Reset):

+ Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của 89S52 Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên cao ít nhất là 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset

Trang 17

Hình 2.2: Mạch tự động Reset

- Các ngõ vào bộ dao động X1, X2:

+ Bộ dao động được tích hợp bên trong 89S52, khi sử dụng 89S52 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ nguyên lý Tần số thạch anh thường sử dụng cho 89S52 là 12 MHz

Hình 2.3: dao động thạch anh

Trang 18

2.1.2 Sơ lược về vùng nhớ của vi xử lý 89s52:

Hình 2.4: Vùng nhớ AT89S52

- RAM đa dụng:

+ Mặc dù trên hình vẽ cho thấy 80 byte đa dụng chiếm các địa chỉ từ 30H đến 7FH, 32 byte dưới từ 00H đến 1FH cũng có thể dùng với mục đích tương tự (mặc dù các địa chỉ này đã có mục đích khác)

+ Mọi địa chỉ trong vùng RAM đa dụng đều có thể truy xuất tự do dùng kiểu địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp

- RAM có thể truy xuất từng bit:

+ 89S52 chứa 210 bit được địa chỉ hóa, trong đó có 128 bit có chứa các byte

có chứa các địa chỉ từ 20F đến 2FH và các bit còn lại chứa trong nhóm thanh ghi có chức năng đặc biệt

Định dạng
Số trang	36
Dung lượng	1 MB