hoangxuantmt
New Member
Tải Thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
Khi nhiệt độ cần khống chế thay đổi thì bộ cảm biến ( Sensor ) sẽ nhận
được biến đổi thành tín hiệu điện đưa tới bộ khuyếch đại để đưa ua bộ chuyển
đổi tương tự sang số và được đưa vào bộ vi điêù khiển 8051 đã có chương trình
sẵn để điều khiển và được kết nối với máy tính cùng với chương trình điều
khiển của máy tính thì vi điều khiển sẽ điều khiển các cơ cấu chấp hành bên
ngoài làm cho các phần tử thay đổi theo đúng yêu cầu được đặt ra .
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
1
PHẦN MỘT TÌM HIỂU VỀ 8051
Chương I
BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051
I/ Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051
1)Định nghĩa :
Bộ vi điều khiển 8051 hay còn gọi là bộ vi xử lý được cấu tạo là một vi
mạch số mật độ cực lớn làm việc theo chương trình tức theo nguyên tắc nhận
lệnh từ bên ngoài và thực hiện lệnh đó.
Bộ vi xử lý là một hệ thống thao tác trên các bit 0 và 1, nhưng bản thân
hệ thống không giải quyết được vấn đề gì cả, mà bài toán chỉ được giải khi bộ
vi xử lý thực hiện tất cả các chương trình ứng dụng mà ngươi lập trình đưa vào.
2) Sự phát triển của bộ điều khiển 8051
Sự phát triển của kĩ thuật vi xử lý gán liền với sự phát triển của bộ vi
điều khiển. Intel hãng sản xuất bộ vi sử lý đầu tiên và là hãng có bộ vi điều
khiển lớn nhất và phong phú nhất.
Trong các họ vi điều khiển 8 bít hàng đầu thì 8051 có số lượng lớn nhất
và có nhiều hãng cung cấp nhất. Nhà cung cấp lầ nhà sản xuất bên cạnh nhà
sáng chế bộ vi điều khiển đối với 8051 thì nhà sáng chế là Intel. Nhưng hiên nay
có rất nhiều hãng cung sản xuất. Các hãng này gồm Intel , Atmel , Philips/
Signetics , AMD , Simens , Matra , Pallas...
Năm 1981 hãng Intel cho ra mắt bộ vi điều khiển được gọi là 8051. Bộ
vi điều khiển này là một vi mạch tổng quát của họ MCS – 51 , bộ vi điều khiển
này có các thống số và các đặc trưng như sau.
- 4KB ROM .
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
2
- 128 byte RAM.
- 4 port xuất nhập ( 4 cổng vào/ra) 8bít .
- 2bộ định thời 16 bít .
- Mạch giao tiếp nối tiếp .
- Không gian nhớ chương trình ( mã) ngoài 64K .
- Bộ xử lý bít .
- 210 vị trí nhớ được định địa chỉ , mỗi vị trí 1 bít .
- Nhân / chia trong 4μs .
8051 đã trở nên rất phổ biến sau khi Intel cho phép các nhà sản xuất khác
sản xuất và bán bất kì biến dạng nào của 8051 nhưng với điều kiện họ phải mã
chương trình tương thích với 8051 mặc dù do các hãng sản xuất khác nhau nên tốc
độ và dung lượng nhớ của ROM trên chíp là khác nhau nhưng tất cả các lệnh đó đều
tương thích với 8051 ban đầu.
Các thông số của 8051
Đặc tính Số lượng
ROM 4K byte
RAM 128 byte
Bộ định thời 2
Chân vào / ra 32
Cổng nối tiếp 1
Nguồn ngắt 6
3) Sơ đồ chức năng 8051 .
Bộ vi điều khiển 8051 là thành viên đầu tiên của họ 8051 nó bao gồm
các thành phần sau : Bộ vi sử lý , bộ nhớ và các thiết bị vào ra ngoài ra còn các
mạch phụ trợ khác tuỳ theo từng loại của bộ vi điều khiển 8051 .
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
3
sơ đồ khối bộ vi điều khiển 8051
* CPU
Còn được gọi là bộ xử lý trung tâm nó đIều khiển mọi hoạt động của
hệ và hoạt động theo chương trình đIều khiển có sẵn
* Bộ nhớ
Bộ nhớ là nơi chứa chương trình và dữ liệu nó bao gồm có bộ nhớ
trong và bộ nhớ ngoài .
+ Bộ nhớ trong bao gồm 2 thành phần ROM và RAM
Ngắt ngoài
Bộ tạo
dao động
Bus điều
khiển
4 cổng vào
ra
Cổng nối
tiêp
CPU
Đ/khiển
ngắt
RAM
on chip
ROM
On chip
chương
trình
ETC
Timer0
Timer1
Vào
Bộ
đếm
P0 P1 P2 P3 TXD RXD
Địa chỉ dữ liệu
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
4
ROM ( Read only memory ) : Là bộ nhớ cố định có đặc điểm thông tin
chỉ có thể đọc thông tin ra và thông tin không bị mất khi mất điện. Bộ nhớ ROM
được dùng để chứa chương trình chính hay chứa chương trình điều hành hay
chương trình hướng dẫn.
RAM (.................) là bộ nhớ động có đặc điểm là thông tin có thể ghi
hay đọc ra một ra một cách tuỳ ý và thông tin đó sẽ bị mất đi khi mất điện.
RAM được sử dụng để nạp phần còn lại của hệ điều hành từ đĩa khởi động hay
nạp vào các chương trình ứng dụng từ bộ nhớ ngoài, lưu trữ số liệu và trạng thái
hệ thống trong quá trình làm việc.
+ Bộ nhớ ngoài gồm băng từ, đĩa từ... được sử dụng nhiều vì giá thành rất
rẻ và được dùng để lưu trữ thông tin và dữ liệu
• Cổng vào ra
+ Thực hiện trao đổi thông tin giữa CPU với các thiết bị ngoại vi như bàn
phím, chuột máy in...
+ Để tránh cho CPU mất nhiều thời gian cho các cổng vào/ ra thì trong
các máy tính người ta sử dụng các bộ xử lý giá thành thấp, chuyên dụng cho các
cổng vào/ ra. Vì vậy khi CPU đang bận các bộ xử lý vào ra vẫn có thể làm công
việc của nó.
• Các Bus
Các đường dây dùng để truyền song song các tín hiệu có cùng chức
năng và có các loại Bus sau đây.
+ Bus địa chỉ: Là hệ thống các dây dẫn song song mà CPU cần tới để xác
định địa chỏ của các thành phần trong qúa trình làm việc
+ Bus dữ liệu: Là hệ thống đường truyền song song được dùng để trao đổi
dữ liệu giữa CPU với các thành phần bên ngoài và giữa các thành phần với
nhau
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
5
+ Bus điều khiển: Gồm các đường dây dùng để truyền tín hiệu điều khiển
cần thiếu giúp cho CPU điều khiển việc trao đổi dữ liệu, xử lý sự cố và đồng bộ
toàn hệ thống.
II/ Sơ đồ, chức năng các chân của 8051
1) Sơ đồ chân của 8051
2) Chức năng các chân của 8051
- Chíp 8051 có 40 chân trong đó có 32 chân có công dụng xuất/ nhập tuy
nhiên 24 trong 32 chân này có 2 mục đích sử dụng. Mỗi một chân này có thể
hoạt động xuất/nhập như một đường địa chỉ/dữ liệu của bus địa chỉ/dữ liệu đa
hợp, 32 chân này hình thành 4 port 8 bít. 8 chân cho một bort và có thể sử dụng
như một đơn vị giao tiếp song song như máy in, bộ biến đổi DA...
- Các chân còn lại dành cho nguồn Vcc , đất GND, các chân dao động
XTAL1.
12
3
45
6
78
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
26
27
28
29
30
31
32
3334
3536
373839
40
25
AD0
AD1
AD2
AD3
AD4
AD5
AD6
AD7
AD8
AD9
AD10
AD11
AD12
AD13
AD14
AD15
P10
P11P12
P13P14
P15
P16
P17
P00
P01P02
P04P05
P06
P07
P03
P20
P21
P22
P23P24
P25
P26
P27
P30
P31
P32
P33
P34
P35
P36
P37
8051
PSEN
ALE
EA
RST
RD
WR
T1
T0
INT0
INT1
TXD
RXD
Vcc
Vss
XTAL 1
XTAL 2
12MHZ
30pF
30pF
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
6
3) Nhóm chân cổng vào ra
Bốn cổng vào ra Port0, Port1, Port2, Port3, đèu có 8 chân và tạo thành
cổng 8 bít . Khi Reset thì tất cảc các cổng làm nhiệm vụ đầu ra còn để làm
nhiệm vụ đầu vào thì cần lập trình.
a) Cổng Port 0
Cổng Port0 Có 8 chân (Chân từ 32 đến 39) bình thường đây là cổng ra,
vào hay ra nhưng nó có hai tác dụng trong các thiết kế tối thiểu thì Port 0 được
sử fụng làm nhiệm vụ xuất nhập còn trong các thiết bị lớn hơn thì Port trở thành
bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp.
b) Cổng Port 1
Cổng Port 1 cũng có các chân ( Các chân từ 1 đến 8) các chân này chỉ
có một tác dụng là dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi (làm đường xuất
nhập hay làm các ngõ vào cho các mạch dịch thời thứ 3). Để chuyển cổng port
1 thành đầu vào cần lập trình bằng cách ghi 1 đến tất cả các bít của cổng.
c) Cổng port 2
Cổng Port 2 có 8 chân( từ chân 24 đến chân 28) có thể được sử dụng
làm đầu vào ...
Download miễn phí Thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
Khi nhiệt độ cần khống chế thay đổi thì bộ cảm biến ( Sensor ) sẽ nhận
được biến đổi thành tín hiệu điện đưa tới bộ khuyếch đại để đưa ua bộ chuyển
đổi tương tự sang số và được đưa vào bộ vi điêù khiển 8051 đã có chương trình
sẵn để điều khiển và được kết nối với máy tính cùng với chương trình điều
khiển của máy tính thì vi điều khiển sẽ điều khiển các cơ cấu chấp hành bên
ngoài làm cho các phần tử thay đổi theo đúng yêu cầu được đặt ra .
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính1
PHẦN MỘT TÌM HIỂU VỀ 8051
Chương I
BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051
I/ Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051
1)Định nghĩa :
Bộ vi điều khiển 8051 hay còn gọi là bộ vi xử lý được cấu tạo là một vi
mạch số mật độ cực lớn làm việc theo chương trình tức theo nguyên tắc nhận
lệnh từ bên ngoài và thực hiện lệnh đó.
Bộ vi xử lý là một hệ thống thao tác trên các bit 0 và 1, nhưng bản thân
hệ thống không giải quyết được vấn đề gì cả, mà bài toán chỉ được giải khi bộ
vi xử lý thực hiện tất cả các chương trình ứng dụng mà ngươi lập trình đưa vào.
2) Sự phát triển của bộ điều khiển 8051
Sự phát triển của kĩ thuật vi xử lý gán liền với sự phát triển của bộ vi
điều khiển. Intel hãng sản xuất bộ vi sử lý đầu tiên và là hãng có bộ vi điều
khiển lớn nhất và phong phú nhất.
Trong các họ vi điều khiển 8 bít hàng đầu thì 8051 có số lượng lớn nhất
và có nhiều hãng cung cấp nhất. Nhà cung cấp lầ nhà sản xuất bên cạnh nhà
sáng chế bộ vi điều khiển đối với 8051 thì nhà sáng chế là Intel. Nhưng hiên nay
có rất nhiều hãng cung sản xuất. Các hãng này gồm Intel , Atmel , Philips/
Signetics , AMD , Simens , Matra , Pallas...
Năm 1981 hãng Intel cho ra mắt bộ vi điều khiển được gọi là 8051. Bộ
vi điều khiển này là một vi mạch tổng quát của họ MCS – 51 , bộ vi điều khiển
này có các thống số và các đặc trưng như sau.
- 4KB ROM .
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
2
- 128 byte RAM.
- 4 port xuất nhập ( 4 cổng vào/ra) 8bít .
- 2bộ định thời 16 bít .
- Mạch giao tiếp nối tiếp .
- Không gian nhớ chương trình ( mã) ngoài 64K .
- Bộ xử lý bít .
- 210 vị trí nhớ được định địa chỉ , mỗi vị trí 1 bít .
- Nhân / chia trong 4μs .
8051 đã trở nên rất phổ biến sau khi Intel cho phép các nhà sản xuất khác
sản xuất và bán bất kì biến dạng nào của 8051 nhưng với điều kiện họ phải mã
chương trình tương thích với 8051 mặc dù do các hãng sản xuất khác nhau nên tốc
độ và dung lượng nhớ của ROM trên chíp là khác nhau nhưng tất cả các lệnh đó đều
tương thích với 8051 ban đầu.
Các thông số của 8051
Đặc tính Số lượng
ROM 4K byte
RAM 128 byte
Bộ định thời 2
Chân vào / ra 32
Cổng nối tiếp 1
Nguồn ngắt 6
3) Sơ đồ chức năng 8051 .
Bộ vi điều khiển 8051 là thành viên đầu tiên của họ 8051 nó bao gồm
các thành phần sau : Bộ vi sử lý , bộ nhớ và các thiết bị vào ra ngoài ra còn các
mạch phụ trợ khác tuỳ theo từng loại của bộ vi điều khiển 8051 .
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
3
sơ đồ khối bộ vi điều khiển 8051
* CPU
Còn được gọi là bộ xử lý trung tâm nó đIều khiển mọi hoạt động của
hệ và hoạt động theo chương trình đIều khiển có sẵn
* Bộ nhớ
Bộ nhớ là nơi chứa chương trình và dữ liệu nó bao gồm có bộ nhớ
trong và bộ nhớ ngoài .
+ Bộ nhớ trong bao gồm 2 thành phần ROM và RAM
Ngắt ngoài
Bộ tạo
dao động
Bus điều
khiển
4 cổng vào
ra
Cổng nối
tiêp
CPU
Đ/khiển
ngắt
RAM
on chip
ROM
On chip
chương
trình
ETC
Timer0
Timer1
Vào
Bộ
đếm
P0 P1 P2 P3 TXD RXD
Địa chỉ dữ liệu
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
4
ROM ( Read only memory ) : Là bộ nhớ cố định có đặc điểm thông tin
chỉ có thể đọc thông tin ra và thông tin không bị mất khi mất điện. Bộ nhớ ROM
được dùng để chứa chương trình chính hay chứa chương trình điều hành hay
chương trình hướng dẫn.
RAM (.................) là bộ nhớ động có đặc điểm là thông tin có thể ghi
hay đọc ra một ra một cách tuỳ ý và thông tin đó sẽ bị mất đi khi mất điện.
RAM được sử dụng để nạp phần còn lại của hệ điều hành từ đĩa khởi động hay
nạp vào các chương trình ứng dụng từ bộ nhớ ngoài, lưu trữ số liệu và trạng thái
hệ thống trong quá trình làm việc.
+ Bộ nhớ ngoài gồm băng từ, đĩa từ... được sử dụng nhiều vì giá thành rất
rẻ và được dùng để lưu trữ thông tin và dữ liệu
• Cổng vào ra
+ Thực hiện trao đổi thông tin giữa CPU với các thiết bị ngoại vi như bàn
phím, chuột máy in...
+ Để tránh cho CPU mất nhiều thời gian cho các cổng vào/ ra thì trong
các máy tính người ta sử dụng các bộ xử lý giá thành thấp, chuyên dụng cho các
cổng vào/ ra. Vì vậy khi CPU đang bận các bộ xử lý vào ra vẫn có thể làm công
việc của nó.
• Các Bus
Các đường dây dùng để truyền song song các tín hiệu có cùng chức
năng và có các loại Bus sau đây.
+ Bus địa chỉ: Là hệ thống các dây dẫn song song mà CPU cần tới để xác
định địa chỏ của các thành phần trong qúa trình làm việc
+ Bus dữ liệu: Là hệ thống đường truyền song song được dùng để trao đổi
dữ liệu giữa CPU với các thành phần bên ngoài và giữa các thành phần với
nhau
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
5
+ Bus điều khiển: Gồm các đường dây dùng để truyền tín hiệu điều khiển
cần thiếu giúp cho CPU điều khiển việc trao đổi dữ liệu, xử lý sự cố và đồng bộ
toàn hệ thống.
II/ Sơ đồ, chức năng các chân của 8051
1) Sơ đồ chân của 8051
2) Chức năng các chân của 8051
- Chíp 8051 có 40 chân trong đó có 32 chân có công dụng xuất/ nhập tuy
nhiên 24 trong 32 chân này có 2 mục đích sử dụng. Mỗi một chân này có thể
hoạt động xuất/nhập như một đường địa chỉ/dữ liệu của bus địa chỉ/dữ liệu đa
hợp, 32 chân này hình thành 4 port 8 bít. 8 chân cho một bort và có thể sử dụng
như một đơn vị giao tiếp song song như máy in, bộ biến đổi DA...
- Các chân còn lại dành cho nguồn Vcc , đất GND, các chân dao động
XTAL1.
12
3
45
6
78
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
26
27
28
29
30
31
32
3334
3536
373839
40
25
AD0
AD1
AD2
AD3
AD4
AD5
AD6
AD7
AD8
AD9
AD10
AD11
AD12
AD13
AD14
AD15
P10
P11P12
P13P14
P15
P16
P17
P00
P01P02
P04P05
P06
P07
P03
P20
P21
P22
P23P24
P25
P26
P27
P30
P31
P32
P33
P34
P35
P36
P37
8051
PSEN
ALE
EA
RST
RD
WR
T1
T0
INT0
INT1
TXD
RXD
Vcc
Vss
XTAL 1
XTAL 2
12MHZ
30pF
30pF
thiết kế hệ thống đo và khống chế nhiệt độ bằng máy vi tính
6
3) Nhóm chân cổng vào ra
Bốn cổng vào ra Port0, Port1, Port2, Port3, đèu có 8 chân và tạo thành
cổng 8 bít . Khi Reset thì tất cảc các cổng làm nhiệm vụ đầu ra còn để làm
nhiệm vụ đầu vào thì cần lập trình.
a) Cổng Port 0
Cổng Port0 Có 8 chân (Chân từ 32 đến 39) bình thường đây là cổng ra,
vào hay ra nhưng nó có hai tác dụng trong các thiết kế tối thiểu thì Port 0 được
sử fụng làm nhiệm vụ xuất nhập còn trong các thiết bị lớn hơn thì Port trở thành
bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp.
b) Cổng Port 1
Cổng Port 1 cũng có các chân ( Các chân từ 1 đến 8) các chân này chỉ
có một tác dụng là dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi (làm đường xuất
nhập hay làm các ngõ vào cho các mạch dịch thời thứ 3). Để chuyển cổng port
1 thành đầu vào cần lập trình bằng cách ghi 1 đến tất cả các bít của cổng.
c) Cổng port 2
Cổng Port 2 có 8 chân( từ chân 24 đến chân 28) có thể được sử dụng
làm đầu vào ...