Thí nghiệm Vi xử lý 3: Thí nghiệm giao tiếp LCD và ADC

Báo cáo thí nghiệm Vi xử lý Đại học Bách Khoa Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh.Bài thí nghiệm 3: Thí nghiệm giao tiếp LCD và ADC.Thí nghiệm 1: Mục tiêu: Nắm được cách thức xuất giá trị lên LCD.Yêu cầu: Download chương trình mẫu LCD.A51 trên trang web bộ môn điện tử hoặc trên elearning. Biên dịch và chạy thử chương trình. Sửa chương trình để hiển thị tên sinh viên lên hàng đầu.

Trang 1

MỤC TIÊU

 Nắm được cách điều khiển LCD

 Nắm được cách giao tiếp với ADC

 Nắm được cách phối hợp lấy dữ liệu từ ADC và hiển thị lên LCD

CHUẨN BỊ

 Đọc chương 1, chương 5 và chương 9 của tài liệu hướng dẫn

 Viết chương trình và mô phỏng các bài thí nghiệm trên Proteus dựa trên bài thí nghiệm 0

Trang 2

THÍ NGHIỆM 1

Mục tiêu: Nắm được cách thức xuất giá trị lên LCD

Yêu cầu:

 Download chương trình mẫu LCD.A51 trên trang web bộ môn điện tử hoặc trên elearning

 Biên dịch và chạy thử chương trình

 Sửa chương trình để hiển thị tên sinh viên lên hàng đầu

Kiểm tra:

 Kiểm tra kết quả thực hiện của chương trình

 Giải thích ý nghĩa và cách sử dụng các chương trình con trên project mẫu

 Chương trình con dùng để viết lệnh và viết dữ liệu lên LCD khác nhau như thế nào?

 Các mã lệnh 38H, 0EH, 06H và 01H mang ý nghĩa như thế nào?

 Muốn viết chuỗi lên LCD, ta có các cách làm như thế nào?

 Tại sao trong đoạn code: MESSAGE: DB “HELLO WORLD!”,0

Số 0 được thêm vào để làm gì?

BÁO CÁO:

1 Chương trình:

LCD_E BIT P3.4 ; Định nghĩa LCD_E là chân P3.4 LCD_RS BIT P3.5 ; Định nghĩa LCD_RS là chân P3.5 LCDADDR EQU 6000H ; Định nghĩa LCDADDR là 6000H ORG 2000H

MAIN:

MOV @R0, 30H

Trang 3

ACALL CLEAR ACALL INIT_LCD ACALL DISPLAYSTRING SJMP $

INIT_LCD: ; Các dòng lệnh cấu hình LCD ban đầu

MOV A, #38H ACALL WRITECOM MOV A, #0EH ACALL WRITECOM MOV A, #06H ACALL WRITECOM RET

MOV A, #01H ACALL WRITECOM RET

MOV DPTR, #LCDADDR SETB LCD_E

CLR LCD_RS MOVX@DPTR, A CLR LCD_E ACALL WAIT_LCD RET

Trang 4

MOV DPTR, #LCDADDR SETB LCD_E

SETB LCD_RS MOVX@DPTR, A CLR LCD_E ACALL WAIT_LCD RET

DISPLAYSTRING: ; Hàm con xuất chuỗi ký tự bằng cách tra bảng

MOV A,#0 LOOP:

MOV DPTR, #MESSAGE MOV R0,A

MOVC A,@A+DPTR

JZ EXIT ACALL WRITETEXT MOV A,R0

INC A DJNZ B, LOOP EXIT:

RET WAIT_LCD: ; Hàm con delay cho LCD

MOV R6,#10 DL1:

MOV R7, #250 DJNZ R7, $

Trang 5

DJNZ R6,DL1 RET

MESSAGE:

DB "HELLO WORLD!",0 END

2 Kết quả thí nghiệm

a Kết quả mô phỏng:

b Trả lời câu hỏi

1) Giải thích ý nghĩa và cách sử dụng các chương trình con trên project mẫu

 INIT_LCD: Thiết lập các chế độ hiển thị trên LCD

Trang 6

 WRITETEXT: Cho phép truy suất và truy suất dữ liệu của LCD.

2) Chương trình con dùng để viết lệnh và viết dữ liệu lên LCD khác nhau như thế nào?

Chương trình dùng để viết lệnh và viết dữ liệu lên LCD khác ở nhau ở chương trình viết lệnh thì cho chân RS xuống mức 0 còn chương trình viết dữ liệu lên LCD thì ngược lại.

3) Các mã lệnh 38H, 0EH, 06H và 01H mang ý nghĩa như thế nào?

4) Muốn viết chuỗi lên LCD, ta có các cách làm như thế nào?

Muốn viết chuỗi lên LCD, ta xuất lần lượt từng ký tự trong chuỗi lên LCD

5) Tại sao trong đoạn code: MESSAGE: DB “HELLO WORLD!”,0

Số 0 được thêm vào để làm gì?

Trong đoạn code MESSAGE: DB "HELLO WORLD!",0 kí tự 0 dùng để

nhận biết kết thúc chuỗi.

Trang 7

THÍ NGHIỆM 2

Mục tiêu: Nắm được cách thức điều khiển con trỏ trong LCD

Yêu cầu:

 Viết thêm chương trình con CLRSCREEN để xóa màn hình LCD

 Viết thêm chương trình con GOTOXY để di chuyển con trỏ của LCD đến hàng x, cột y, với X chứa trong R0 và Y chứa trong R1

 Sửa chương trình ở thí nghiệm 1 để hiển thị căn chỉnh tên sinh viên ở chính giữa hàng thứ 1 và thêm số nhóm ở hàng thứ 2 (cũng căn giữa)

Kiểm tra:

 Kiểm tra kết quả thực hiện của chương trình

 Địa chỉ để hiển thị trên hàng 1 và hàng 2 của LCD bắt đầu và kết thúc bằng bao nhiêu? LCD có hiển thị được hết vùng địa chỉ đó không? Tại sao?

 Muốn bật hay tắt con trỏ trên LCD, ta phải nạp mã lệnh bao nhiêu?

 Muốn hiển thị con trỏ kiểu blinky, ta phải nạp mã lệnh bao nhiêu?

BÁO CÁO:

EN BIT P3.3 ; Định nghĩa EN là chân P3.3

RS BIT P3.5 ; Định nghĩa RS là chân P3.5 LCDADDR EQU 6000H ; Định nghĩa LCDADDR là 6000H ORG 2000H

MAIN:

ACALL INIT_LCD ACALL CLRSCREEN

Trang 8

MOV R0, #1 ; Hàng 1 MOV R1, #5 ; Cột 5 ACALL GOTOXY ; Đặt cursor tại hàng 1 cột 5 ACALL DISPLAY_TEN ; Gọi hàm con hiển thị tên DISPLAY_GROUP:

MOV R0, #2 ; Hàng 2 MOV R1, #5 ; Cột 5 ACALL GOTOXY ; Đặt cursor tại hàng 2 cột 5 ACALL DISPLAY_NHOM; Gọi hàm con hiển thị nhóm SJMP $

GOTOXY:

CJNE R0, #1, G_R2 ; Gotoxy_Row2 G_R1: MOV A, R1

SJMP G_S ; Gotoxy_Skip G_R2: MOV A, R1

ADD A, #40H G_S: ADD A, #80H

ACALL COMD RET

DISPLAY_TEN: ; Hàm còn xuất chuỗi ký tự TEN

MOV R2, #0 LOOP_TEN:

MOV DPTR, #TEN MOV A, R2

MOVC A, @A+DPTR

Trang 9

JZ EXIT ACALL DISP INC R2 SJMP LOOP_TEN EXIT: RET

DISPLAY_NHOM: ; Hàm con xuất chuỗi ký tự NHOM

MOV R2, #0 LOOP_NHOM:

MOV DPTR, #NHOM MOV A, R2

MOVC A, @A+DPTR

JZ EXIT ; EXIT ở hàm con DISPLAY_TEN ACALL DISP

INC R2 SJMP LOOP_NHOM INIT_LCD: ; Các dòng lệnh cấu hình LCD ban đầu

MOV A, #38H ACALL COMD MOV A, #0EH ACALL COMD MOV A, #06H ACALL COMD RET

CLRSCREEN: ; Hàm con xóa màn hình LCD

MOV A, #01H

Trang 10

ACALL COMD RET

COMD: ; Hàm con ghi lệnh

MOV DPTR, #LCDADDR SETB EN

CLR RS MOVX @DPTR, A CLR EN

ACALL WAIT_LCD RET

DISP: ; Hàm con ghi kí tự

SETB RS MOVX @DPTR, A CLR EN

ACALL WAIT_LCD RET

WAIT_LCD: ; Hàm con delay cho LCD thực thi lệnh

MOV R6, #16 DL: MOV R5, #144

DJNZ R5, $ DJNZ R6,DL RET

TEN: DB "DUONG!", 0 ; Dấu ! thêm vào cho chẵn ký tự

Trang 11

NHOM: DB "NHOM4!", 0

END

2 Kết quả thí nghiệm

a Kết quả mô phỏng:

1) Địa chỉ để hiển thị trên hàng 1 và hàng 2 của LCD bắt đầu và kết thúc bằng bao nhiêu?

LCD có hiển thị được hết vùng địa chỉ đó không? Tại sao?

Vùng nhớ chứa dữ liệu cần hiển thị của LCD ở hàng 1 là 00H – 13H Tuy nhiên vì LCD chỉ hiển thị được 16 ký tự nên vùng địa chỉ có thể hiển thị được trên LCD của hàng 1

Trang 12

Mã lệnh: 0EH để bật con trỏ và mã lệnh: 0CH để tắt con trỏ

3) Muốn hiển thị con trỏ kiểu blinky, ta phải nạp mã lệnh bao nhiêu?

Muốn hiển thị con trỏ kiểu blinky, mã lệnh cần phải nạp là 0FH

Trang 13

THÍ NGHIỆM 3

Mục tiêu: Nắm được cách thức hiển thị LCD một cách thuần thục

Yêu cầu:

Viết chương trình hiển thị lên dòng thứ 1 và canh giữa tên của thành viên thứ nhất trong nhóm Sau

đó 1s, xóa dòng 1 và hiển thị lên dòng thứ 2 và canh giữa tên thành viên thứ hai của nhóm Tiếp tục sau đó 1s, xóa dòng 2 và hiển thị đồng thời tên hai thành viên ở hai dòng

ACALL INIT_LCD MAIN:

ACALL CLRSCREEN ACALL DISPLAY_AN ACALL DL1s

ACALL CLRSCREEN ACALL DISPLAY_DUONG ACALL DL1S

ACALL CLRSCREEN ACALL DISPLAY_AN

Trang 14

ACALL DISPLAY_DUONG ACALL DL1s

SJMP MAIN DISPLAY_AN: ; Hàm con hiển thị “AN”

MOV R0, #1 ; Hàng 1 MOV R1, #7 ; Cột 7 ACALL GOTOXY ; Đặt cursor tại hàng 1 cột 1 MOV R2, #0

LOOP_AN:

MOV DPTR, #AN MOV A, R2

MOVC A, @A+DPTR

JZ EXIT ACALL DISP INC R2 SJMP LOOP_AN EXIT: RET

DISPLAY_DUONG: ; Hàm con hiển thị “DUONG!”, 6 ký tự cho chẵn

MOV R0, #2 ; Hàng 2 MOV R1, #5 ; Cột 5 ACALL GOTOXY ; Đặt cursor tại hàng 2 cột 5 MOV R2, #0

LOOP_DUONG:

MOV DPTR, #DUONG MOV A, R2

Trang 15

MOVC A, @A+DPTR

JZ EXIT ; EXIT ở hàm con DISPLAY_AN ACALL DISP

INC R2 SJMP LOOP_DUONG INIT_LCD:

CLRSCREEN:

MOV A, #01H ACALL COMD RET

COMD:

ACALL WAIT_LCD RET

Trang 16

DISP:

ACALL WAIT_LCD RET

GOTOXY:

CJNE R0, #1, G_R2 ; Gotoxy_Row2 G_R1: MOV A, R1

SJMP G_S ; Gotoxy_Skip G_R2: MOV A, R1

ADD A, #40H G_S: ADD A, #80H

ACALL COMD RET

MOV R7, #8 DL2: MOV R6, #240

DL1: MOV R5, #240

DJNZ R5, $ DJNZ R6, DL1 DJNZ R7, DL2 RET

Trang 17

WAIT_LCD:

MOV R6, #16 DL: MOV R5, #144

Trang 19

THÍ NGHIỆM 4

Mục tiêu: Nắm được cách thức giao tiếp với ADC

Yêu cầu:

 Viết chương trình con READADC thực hiện đọc giá trị của kênh 0 và trả về giá trị trong R0

 Viết chương trình hiển thị giá trị của kênh 0 của ADC lên LCD dùng chương trình con READADC đã viết

Kiểm tra:

 Biên dịch và kiểm tra hoạt động của chương trình

 Để giao tiếp với ADC, ta phải ghi ra ngoại vi ở vùng nhớ (giá trị nạp vào thanh ghi DPTR) bao nhiêu?

 Khoảng thời gian chờ ADC chuyển đổi giá trị được chọn là bao nhiêu?

 Giá trị này có phải giá trị thực của điện áp đặt vào kênh 0 hay không?

 Để hiển thị giá trị thực tế của mức điện áp đặt vào kênh 0 ta phải làm như thế nào?

BÁO CÁO:

EN BIT P3.3

RS BIT P3.5 LCDADDR EQU 6000H ADCADDR EQU 4000H ORG 2000H

MAIN:

CALL READADC PUSH 0

Trang 20

MOV DPTR, #LCDADDR CALL CLRSCREEN

CALL INIT_LCD CALL DISPLAYSTRING POP ACC

CALL SPLIT_A ; Tách giá trị hiển thị thành từng hàng MOV A, 20H ; Hàng trăm

CALL DISP MOV A, 21H ; Hàng chục CALL DISP

MOV A, 22H ; Hàng đơn vị CALL DISP

SJMP $ READADC:

MOV DPTR,#ADCADDR ;Start ADC MOV A,#0

MOVX @DPTR,A CALL WAIT_LCD ;EOC MOVX A,@DPTR ;OE MOV R0,A

MOV P1,A ;Hiển thị A lên các LED tại port 1 để quan sát RET

DISPLAYSTRING:

MOV R2, #0 LOOP:

Trang 21

MOV DPTR, #MESS MOV A, R2

MOVC A, @A+DPTR

JZ EXIT ACALL DISP INC R2 SJMP LOOP EXIT: RET

SPLIT_A:

MOV B, #10 DIV AB ORL B, #30H ; Đổi sang mã ASCII MOV 22H, B ; Hàng đơn vị

MOV B, #10 DIV AB ORL B, #30H ; Đổi sang mã ASCII MOV 21H, B ; Hàng chục

ORL A, #30H ; Đổi sang mã ASCII MOV 20H, A ; Hàng trăm

RET INIT_LCD:

MOV A, #38H ACALL COMD MOV A, #0EH ACALL COMD

Trang 22

CLRSCREEN:

COMD:

ACALL WAIT_LCD RET

DISP:

ACALL WAIT_LCD RET

WAIT_LCD:

Trang 23

MOV R6, #16 DL: MOV R5, #144

Trang 24

LCD

1) Để giao tiếp với ADC, ta phải ghi ra ngoại vi ở vùng nhớ (giá trị nạp vào thanh ghi

DPTR) bao nhiêu?

Để giao tiếp với ADC, ta phải ghi ra ngoại vi ở vùng nhớ 4000H – 5FFFH, giá trị nạp vào thành ghi DPTR là 4000H

2) Khoảng thời gian chờ ADC chuyển đổi giá trị được chọn là bao nhiêu?

Khoảng thời gian chờ ADC chuyển đổi giá trị được chọn là

3) Giá trị này có phải giá trị thực của điện áp đặt vào kênh 0 hay không?

Giá trị của kênh 0 hiển thị lên LCD là giá trị sau khi quy đổi

4) Để hiển thị giá trị thực tế của mức điện áp đặt vào kênh 0 ta phải làm như thế nào?

Để hiển thị giá trị thực tế của mức điện áp đặt vào kênh 0, ta sử dụng công thức:

Trong đó, A là giá trị sau khi quy đổi

Trang 25

THÍ NGHIỆM 5

Mục tiêu: Nắm được cách thức giao tiếp với ADC

Yêu cầu:

 Viết chương trình con CALADC tính toán giá trị điện áp thực tế đặt vào kênh 0 ADC từ giá trị

đo được của ADC

Chương trình nhận giá trị ngõ vào chứa trong R0 (là kết quả của chương trình con READADC) Giá trị trả về chứa trong R0 và R1, R0 chứa giá trị nguyên và R1 chứa giá trị thập phân

 Hiển thị giá trị đo được lên LCD theo cấu trúc: "Voltage: x.xx V" với x.xx là giá trị điện áp đo được, với hai số sau dấu chấm

Kiểm tra:

 Biên dịch và kiểm tra hoạt động của chương trình, so sánh giá trị hiển thị với giá trị đo được dùng VOM

 Khoảng thời gian dùng để cập nhật giá trị của ADC là bao nhiêu?

 Giải thích quá trình tính toán để chuyển đổi giá trị đọc được từ ADC sang giá trị Volt?

BÁO CÁO:

EN BIT P3.3

RS BIT P3.5 LCDADDR EQU 6000H ADCADDR EQU 4000H ORG 2000H

MAIN:

CALL READADC PUSH 0

Trang 26

MOV DPTR, #LCDADDR CALL CLRSCREEN

CALL INIT_LCD CALL DISPLAYSTRING POP ACC

CALL CALADC ; Tính giá trị điện áp MOV 20H, R0

ORL 20H, #30H ; Lấy mã ASCII phần nguyên MOV A, R1

CALL SPLIT_A ; Tách giá trị hiển thị thành từng hàng CALL DISPLAY_GIATRI ; Hiển thị giá trị

SJMP $ READADC:

MOV DPTR,#ADCADDR ;Start ADC MOV A,#0

MOVX @DPTR,A CALL WAIT_LCD ;EOC MOVX A,@DPTR ;OE MOV R0,A

MOV P1,A ;Hiển thị A lên các LED tại port 1 để quan sát RET

CALADC:

INC A ; Trả về giá trị tính toán

JZ C_S ; A = 256D (0B), skip MOV B, #5

Trang 27

MUL AB MOV R0, B ; Giá trị phần nguyên MOV B, #10

MUL AB MOV 31H, B ; Chữ số hàng chục phần thập phân MOV B, #10

MUL AB MOV 32H, B ; Chữ số hàng đơn vị phần thập phân MOV A, 31H

MOV B, #10 MUL AB ADD A, 32H ; Giá trị phần thập phân MOV R1, A

RET C_S: MOV R0, #5 ; Nếu A = 256 thì Vin = 5.00 V

MOV R1, #0 RET

MOV A, 22H ; Hiển thị hàng đơn vị phần thập phân

Trang 28

CALL DISP MOV A, #' ' ; Hiển thị khoảng trống CALL DISP

MOV A, #'V' ; Hiển thị đơn vị CALL DISP

RET DISPLAYSTRING: ; Hiển thị “Voltage: “

MOV R2, #0 LOOP:

MOV DPTR, #MESS MOV A, R2

MOVC A, @A+DPTR

JZ EXIT ACALL DISP INC R2 SJMP LOOP EXIT: RET

SPLIT_A: ; Tách A thành hàng chục và hàng đơn vị

MOV B, #10 DIV AB ORL B, #30H ; Mã ASCII hàng đơn vị MOV 22H, B

ORL A, #30H ; Mã ASCII hàng chục MOV 21H, A

RET

Trang 29

INIT_LCD:

CLRSCREEN:

COMD:

ACALL WAIT_LCD RET

DISP:

SETB RS

Trang 30

MOVX @DPTR, A CLR EN

ACALL WAIT_LCD RET

WAIT_LCD:

MOV R6, #16 DL: MOV R5, #144

Trang 31

LCD

1) Khoảng thời gian dùng để cập nhật giá trị của ADC là bao nhiêu?

Khoảng thời gian dùng để cập nhật giá trị của ADC là 5ms

2) Giải thích quá trình tính toán để chuyển đổi giá trị đọc được từ ADC sang giá trị Volt?

Giá trị quy đổi có tầm 1 – 256 mà giá trị trả về từ ADC0809 vào thanh ghi A có tầm giá trị từ 0 – 255 nên trước khi tính toán, ta tăng giá trị thanh ghi A lên 1 Giá trị cần hiển thị Vin có công thức:

Lệnh nhân hai số 8 bit A, B là MUL AB có kết quả là một số 16 bit BA = A * B, trong

đó 8 bit trọng số cao sẽ được lưu trong B, 8 bit trọng số thấp sẽ được lưu trong A Phép chia cho 256 tương ứng với phép dịch trái 8 bit

Về thuật toán thực hiện biểu thức Vin trên, ta có thể làm như sau: Thực hiện phép nhân 5*A trước, kết quả trả về B sẽ chứa trọng số cao, A sẽ chứa trọng số thấp Sau đó hình dung phép chia cho 256 là phép dịch trái dấu chấm thập phân, dịch qua 8 bit Khi đó B sẽ

Trang 32

chính là phần nguyên của biểu thức Vin, A sẽ là phần thập phân của biểu thức Vin

Để xử lý phần thập phân của biểu thức Vin chứa trong A, ta tiếp tục lấy A*10 và

sẽ có một chữ số tràn qua B, đó chính là số thứ nhất sau dấu chấm thập phân Tiếp tục thực hiện A*10, ta được số thứ 2 sau dấu chấm thập phân.

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	444,35 KB