Thiết kế bộ đo tần số hiển thị bằng led 7 đoạn

mạch đo tần số hiển thị LED 7D

Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Nguyễn Anh Dũng

Trường đại học công nghiệp hà nội Khoa điện tử _tự động hóa

o0o

ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN

ĐỀ TÀI 15:Thiết kế bộ đo tần số hiển thị bằng led 7 đoạn

Yêu cầu:

- Mạch điện tử được thiết kế trên máy tính bằng phần mềm chuyên dụng

- Tần số đo được hiển thị trên 04 led 7 đoạn

- Sai số cho phép: ± 5%

- Hệ thống có chuyển mạch để đo 3 dải tần số khác nhau nhằm đảm bảo độ chính xác

(dải 1 từ 10Hz đến 100Hz; dải 2 từ 100Hz đến 500Hz; dải 3 từ 1KHz đến 5KHz)

- Hệ thống có kèm theo 01 bộ tạo xung với các tần số tương ứng 3 dải trên

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Nguyễn Anh Dũng

Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Đình Hiếu

Nguyễn Văn Hưng Phí Hữu Tùng

Mục lục

Lời nói đầu

Phần 1: vi điều khiển89s52………trang 3

Hoạt động định thời của 89s52

Thanh ghi TMOD

Thanh ghi TCON

Tổ chức ngắt của 89s52

Thanh ghi IE

Ngắt do timer

Ngắt do cổng nối tiếp

Phần 2: Bộ tạo xung bằng ic 555……….trang 10

Hình dạng thật , hoạt động của ic 555

Dải tần số được tạo ra trong mạch

Phần 3:Hiển thị bằng led 7 đoạn……… ……trang 13

Nguyên lí hoạt động của led 7 thanh

Phần 4:Phân tích nguyên lí hoạt động……….trang 14

Mạch nguyên lí, mạch in mạch đo tần

Mạch nguyên lí, mạch in mạch tạo tần số

Nguyên lí hoạt động của ,mạch

Code chương trình

Phần 5: Mạch sản ph(m………trang 19

*** kết luận……….trang 20

tài liệu tham khảo……… trang 21

Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Nguyễn Anh Dũng

Lời nói đầu

Bộ vi điều khiển viết tắt là Micro-controller,là mạch tích hợp trên một chip có thể lập

trình được,dùng để điều khiển hoạt động của một hệ thống.Theo các tập lệnh của người

lập trình , bộ vi điều khiển tiến hành đọc,lưu trữ thông tin,đo thời gian và tiến hành đóng

mở một cơ cấu nào đó

Trong các thiết bị điện và điện và điện tử dân dụng,các bộ vi điều khiển,điều khiển

hoạt đọng của TV,máy giặt,đầu đọc laser,điện thoại,lò viba….Trong hệ thống sản xuất tự

động,bộ vi điều khiển được sử dụng trong Robot,dây truyền tự động.Các hệ thống càng

“thông minh” thì vai trò của hệ vi điều khiển càng quan trọng

Hiện nay các bộ vi điều khiển 8 bit đứng đầu là họ 8051 có số lượng lớn nhất các

nhà cung cấp đa dạng (nhiều nguồn ).Nhà cung cấp có nghĩa là nhà sản xuất bên cạnh nhà

sáng chế của bộ vi điều khiển Trong trường hợp 8051 thì nhà sản xuất là Intel , nhưng

hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất nó (cũng như trước kia đã sản xuất)

8051 là một bộ xử lý 8 bit có nghĩa là CPU chỉ có thể làm việc với 8 bit dữ liệu tại

một thời điểm.Dữ liệu lớn hơn 8 bit được chia ra thành các dữ liệu 8 bit để cho xử

lý.8051 có tất cả 4 cổng vào – ra I/O mỗi cổng rộng 8 bit.Các nhà sản xuất đã cho xuất

xưởng chỉ với 4K byte ROM trên chíp

Phần1:Vi điều khiển AT89s52

Bộ vi điều khiển AT89S52 gồm các chức năng chính sau đây :

• CPU (Centralprocessing unit) bao gồm :

Thanh ghi tích lũy A

Thanh ghi tích lũy B ,dùng cho phép nhân và phép chia

Đơn vị logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit)

Thanh ghi từ trạng thái chương trình (PSw : Program Status Word)

Bốn băng thanh ghi

Con trỏ ngăn xếp

• Bộ nhớ chương trình (bộ nhớ ROM)gồm 8kbyte Flash

• Bộ nhớ dữ liệu (bộ nhớ RAM) gồm 256 byte

• Bộ UART (Universal Ansynchronous Receiver and Tranmistter) có chức năng

truyền nhận nối tiếp , AT89S52 có thể giao tiếp với cổng nối tiếp của máy tính

thông qua bộ UART

• 3 bộ Timer/Counter 16 bit thực hiện các chức năng định thời và đếm sự kiện

• WDM (Watch Dog Timer) : WDM được dùng để phục hồi lại hoạt động của của CPU khi nó bị treo bởi một nguyên nhân nào đó

• Khối điều khiển ngắt với 2 nguồn

ngắt ngoài và 4 nguồn ngắt trong

• Bộ lập trình(ghi chương trình lên

Flash ROM) cho phép người sử

dụng có thể nạp các chương trình

cho chíp mà không cần đến bộ nạp

chuyên dụng

• Bộ chia tần số với hệ số chia là 12

• 4 cổng xuất nhập với 32 chân

1 Port 0(P0.0 – P0.7) : Port 0 gồm

8 chân,ngoài chức năng xuất nhập

,port 0 còn là bus dữ liệu và địa

chỉ (AD0 – AD7),chức năng này

sẽ được sử dụng khi 8051 giao

tiếp với các thiết bị ngoài có kiến

trúc Bus như các vi mạch nhớ…

2 Port 1 (P1.0 – P1.7) : có chức

năng xuất nhập theo bit và theo

byte.Bên cạnh đó 3 chân P1.5 ,

P1.6 , P1.7 được dùng để nạp ROM theo chuNn ISP , 2 chân P1.0 và P1.1 được

dùng cho bộ Timer 2

3 Port 2 : là cổng vào/ra còn là byte cao của bus địa chỉ khi sử dụng bộn nhớ ngoài

4 Port 3 : ngoài chức năng xuất nhập còn có chức năng riêng

5 Chân /PSEN (Program Store Enable) : là chân điều khiển đọc chương trình ở bộ

nhớ ngoài,nó được phép đọc các byte mã lệnh trên ROM ngoài./PSEN sẽ ở mức

thấp trong thời gian đọc mã lệnh.Mã lệnh được đọc từ bộ nhớ ngoài qua bus dữ

liệu (port 0) thanh ghi lệnh để được giải mã.khi thực hiện chương trình ROM nội

thì /PSEN ở mức cao

6 Chân ALE (Address Latch Enable) : ALE là tín hiệu điều khiển chốt địa chỉ có

tần số bằng 1/6 tần số dao động của vi điều khiển.Tín hiệu ALE được dùng để cho

phép vimạch chốt bên ngoài như 74373,74573 chốt byte địa chỉ thấp ra khỏi bus

đa hợp địa chỉ/dữ liệu (Port 0)

7 Chân /EA(External Access) : tín hiệu cho phép chọn bộ nhớ chương trình là bộ

nhớ trong hay ngoài vi điều khiển.Nếu /EA ở mức cao (nối với VCC),thì vi điều

Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Nguyễn Anh Dũng

khiển thi hành chương trình trong ROM nội.Nếu /EA ở mức thấp(nối GND)thì vi

điều khiển thi hành chương trình bộ nhớ ngoài

8 XTAL1,XTAL2 : AT89S52 có một bộ dao động trên chíp , nó thường được nối

với bộ dao động thạch anh có tần số lớn nhất là 33MHz,thông thường là 12MHz

9 VCC,GND : AT89S52 dùng nguồn một chiều có dải điện áp từ 4V đến 5,5V được

cấp qua chân 40 và 20

Cấu trúc bên trong của AT89S52

T 1 T0

Điều

khiển ngắt

Các thanh ghi khác

256 byte RAM MRO

Timer 2 Timer 1 Timer 0

CPU

Port n i

Timer 0 Timer 1 Timer 2

INT0 INT1

EA RST PSEN

ALE

T2