Chương 1: Giới thiệu linh kiện Chương 2: Giới thiệu các khối trong sơ đồ thi công. Chương 3: Chạy chương trình. GIỚI THIỆU LINH KIỆN 1.1-Transistor A1015 là Transistor BJT gồm ba miền tạo bởi hai tiếp giáp p-n, trong đó miền giữa là bán dẫn loại n miền có mật độ tạp chất cao nhất, kí hiệu p+ là miền phát (enutter). Miền có mật độ tạp chất thấp hơn, kí hiệu là p, gọi là miền thu (collecter).
Miền giữa có mật độ tạp chất rất thấp, kí hiệu là n, gọi là miền gốc (base). Ba chân kim loại gắn với ba miền tương ứng với ba cực emitter (E), base (B), collecter (C) của transistor C1815 là transistor BJT gồm ba miền tạo bởi hai tiếp giáp p-n, trong đó miền giữa là bán dẫn loại n miền có mật độ tạp chất cao nhất, kí hiệu n+ là miền phát (enutter). Miền có mật độ tạp chất thấp hơn, kí hiệu là n, gọi là miền thu (collecter). Miền giữa có mật độ tạp chất rất thấp, kí hiệu là p, gọi là miền gốc (base).
Ba chân kim loại gắn với ba miền tương ứng với ba cực emitter (E), base (B), collecter (C) của transistor 2 1.2- Điện trở: Điện trở là linh kiện thụ động có tách dụng cản trở cả dòng và áp Điện trở được sử dụng rất nhiều trong các mạch điện tử. R=ρℓ/S Trong đó ρ là điện trở xuất của vật liệu S là thiết diện của dây ℓ là chiều dài của dây Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó: I= U/R Trong đó: U: là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V) I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A) R: là điện trở của vật dẫn điện đo bằng Ohm (Ω) 3 Ký hiệu Ứng dụng Điện tở được dùng để chế tạo ra địch mức điện áo giữa hai điểm khác nhau của mạch 1.3-Tụ điện: Tụ điện là một linh kiện thụ động cấu tạo của tụ điện là hai bản cực bằng kim loại ghép cách nhau một khoảng d ở giữa hai bản tụ là dung dịch hay chất điện môi cách điện có điện dung C. Đặc điểm của tụ là cho dòng điện xoay chiều đi qua, ngăn cản dòng điện một chiều.
Công thức tính điện dung của tụ: C = ε.S/d Trong đó: ε là hằng số điện môi S là điện tích bề mặt tụ m2 D là bề giày chất điện môi Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích song song và cách nhau một khoảng d Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số E= Trong đó: ε0 = 8,86.m2 là hằng số điện môi của chân không Ε là hằng số điện môi tương đối của môi trường; đối với chân không ε=1, giấy tẩn dầu bằng 3,6; gốm bằng 5,5; mica bằng 4 ÷ 5 4 1.4-Diode: Diode được cấu tạo gồm hai lớp bán dẫn p-n được ghép với nhau. Diode chỉ hoạt động dẫn dòng điện từ cực anot sang catot khi áp trên hai chân được phân cực thuận (Vp>Vn) và lớn hơn điện áp ngưỡng.Khi phân cực ngược (Vp<Vn) thì Diode không dẫn điện. Là diode thông dụng nhất, dung để đổi điện xoay chiều – thường là điện thế 50Hz đến 60Hz sang điện thế một chiều. Diode này tùy loại có thể chịu đựng được dòng từ vài trăm mA đến loại công suốt cao có thể chịu được đến vài trăm ampere.
Diode chin hr lưu chủ yếu là loại Si. Hai đặc tính kỹ thuật cơ bản của Diode chỉnh lưu là dòng thuận tối đa và đi ngược tối đa (Điện áp sụp đổ). Hai đặc tính này do nhà sản xuất cho biết 1.5-Led: Led là một dạng diode phát quang, khi phân cực thuận thì led phát sang, phân cực nghịch thì không phát sang.6-Led 7 đoạn: Là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các con led được nối chung với nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân còn lại được đưa ra ngoài để phân cực các con led.
5 Đây là loại đèn dùng hiển thị các số từ 0 đến 9, đèn gồm 7 đoạn a, b, c, d, e, f, g bên dưới mỗi đoạn là một led (đèn nhỏ) hoặc một nhóm led mắc song song (đèn lớn). Quy ước các đoạn bởi: Khi một tổ hợp các đoạn cháy sang sẽ tạo được một con số thập phân 0-9. Led 7 đoạn có hai loại là loại anot chung và catot chung 6 Đôi với led 7 đoạn ta phải tính toán sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng điện từ 10 đến 20mA. Với điện áp 5V thì điện trở cần dùng là 270Ω; công suốt là 1,4W Bảng 1.1: Giá trị Led 7 Đoạn Số thập Bảng mã BCD phân D C B A 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 0 3 0 0 1 1 4 0 1 0 0 5 0 1 0 1 6 0 1 1 0 1.7-IC LM358N LM358N dùng so sánh điện áp, chuyển đổi Analog – Digital, cảm biến đo lường, khuếch đại Sơ đồ chân và cấu trúc Chân 1: OUTPUT 1 (ngõ ra 1) Chân 2: INVERTING INPUT (ngõ vào đảo) Chân 3: INVERTING INPUT 2 (ngõ vào đảo 2) Chân 4: Vcc- (chân nguồn âm) Chân 5: NON –INVETTING INPUT 2 (ngõ vào đảo 2) Chân 6: OUTPUT 2 (ngõ ra 2) Chân 7 Vcc+ (nguồn dương) 7 1.8-Khối vi điều khiển: 1.1-Sơ lược về vi điều khiển Vi điều khiển AT89C51 là một bộ vi xử lý 8 bit, loại CMOS, có tốc độ cao và công suốt thấp với bộ nhớ Flash có thể lập trình được.
Nó được sản xuất với công nghệ bộ nhớ không bay hơi mật độ cao của hãng Atmel, và tương thích với họ MCS-51 TM về chân ra và tập lệnh. AT89C51 có 40 chân, được đóng gói theo tiêu chuẩn PDIP.1: Sơ đồ chân ra của vi điều khiển AT89C51 8 Hình 1.2: Sơ đồ khối của AT89C51 1.2-Sơ đồ bên trong của vi điều khiển: Hình 1.3: Sơ đồ bên trong vi điều khiển - Các đặc điểm tiêu chuẩn 9 AT89C51 có đặc trưng cơ bản như sau: - 4 Kbyle Flash - 128 byte RAM, 32 đường xuất nhập - hai bộ định thời/đếm 16-bit, một cấu trúc ngắt hai mức ưu tiên và 5 nguyên nhan ngắt - một port nối tiếp song công - mạch dao động và tạo xung clock trên chip - AT89C51 được thiết kế với logic tĩnh cho hoạt động có tần số giảm xuống 0 và hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm năng lượng được lựa chọn bằng phần mềm. Chế độ nghỉ dừng CPU trong khi vẫn cho phép RAM, các bộ định thời/đếm, Port nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động. Chế độ nguồn giảm duy trì nội dung của RAM nhưng không cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vô hiệu hóa các hoạt động khác của chip cho đến khi có reset cứng tiếp theo.3-Khảo sát, chức năng từng chân: Hình 1.4: Các cấu hình chân ra của AT89C51 10 a.
Nhóm chân nguồn nuôi: - nguồi nuôi +5V (chân số 40) - nối đất (chấn số 20) b. Chức năng của các chân tín hiệu (các cổng vào/ra song song) - 8051 có 4 cổng vào/ra song song 8 bit là Port0, Port1, Port2, Port3. - Các cổng này có thể sử dụng như là cổng vào hoặc ra. Cổng Port 0 (32-39) Port 0 là port xuất nhập 8-bit hai chiều.
Port 0 cũn được cấu hình làm bus địa chỉ (byte thấp) và bus dữ liệu đa hợp trong khi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài và bộ nhớ chương trình ngoài. Port 0 cũng nhận cỏc byte mó trong khi lập trình cho Flash và xuất cỏc byte mó trong khi kiểm tra chương trình (Cỏc điện trở kộo lờn bờn ngoài được cần đến trong khi kiểm tra chương trình). Cổng Port 1(1-8) Port 1 là port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 1 cũng nhận byte địa chỉ thấp trong thời gian lập trình cho Flash.
Cổng Port 2 (21-28) Port 2 là port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 2 tạo ra các byte cao của bus địa chỉ trong thời gian tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chương trình ngoài và trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 16-bit. Trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 8-bit, Port 2 phát các nội dung của thanh ghi chức năng đặc biệt P2. Port 2 cũng nhận các bít địa chỉ cao và vài tín hiệu điều khiển trong thời gian lập trình cho Flash và kiểm tra chương trình.
Cổng Port 3 (10-17) Port 3 là Port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 3 cũng còn làm các chức năng khác của AT89C51. Các chức năng này được liệt kê như sau: 11 Bảng 1.2: Chức năng các chân Chân Tên Chức Năng P3.0 RxD Ngõ vào Port nối tiếp P3.1 TxD Ngừ vào Port nối tiếp P3.2 INT0 Ngõ vào ngắt ngoài 0 P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt ngoài 1 P3.4 T0 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 1 P3.5 T1 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 0 P3.6 WR Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3.7 RD Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Port 3 cũng nhận một vài tín hiệu điều khiển cho việc lập trình Flash và kiểm tra chương trình. - RST (9) Ngõ vào reset.
Mức cao trên chân này trong 2 chu kỳ máy trong khi bộ dao động đang hoat động sẽ reset AT89C51.5: Mạch reset tác động bằng tay và tự động reset khi khởi 12 động máy - ALE/ PROG (30) ALE là một xung ngõ ra để chốt byte thấp của địa chỉ trong khi truy xuất bộ nhớ ngoài. Chân này cũng làm ngõ vào xung lập trình ( PROG ) trong thời gian lập trình flash. Khi hoạt động bình thường, xung ngõ ra ALE luôn có tần số không đổi là 1/6 tần số của mạch dao động, có thể được dùng cho các mục đích định thời từ bên ngoài vào tạo xung clock. Tuy nhiên, lưu ý là một xung ALE sẽ bị bỏ qua trong mỗi một chu kỳ truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài.
Khi cần, hoạt động ALE có thể được vô hiệu hoá bằng cách set bit 0 của thanh ghi chức năng đặc biệt có địa chỉ 8Eh. Khi bit này được set, ALE chỉ tích cực trong thời gan thực hiện lệnh MOVX hoặc MOVC. Ngược lại, chân này sẽ được kéo lên cao. Việc set bit không cho phép hoạt động chốt byte thấp của địa chỉ sẽ không có tác dụng nếu bộ vi điều khiển đang ở chế độ thực thi chương trình ngoài.
- PSEN (29) PSEN (Program Store Enable) là xung điều khiển truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài.
