100 MB Bao gồm tất cả file,.lưu đồ giải thuật... thuyết minh MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, bản vẽ nguyên lý MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, bản vẽ thiết kế MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, FILE lập trình MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG,  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN tử MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNGMÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG

LỜI NÓI ĐẦU

           Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng lọat những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho họat động của con người đạt hiệu quả cao.

            Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công–nông-lâm-ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong họat động đời sống hằng ngày.

            Một trong những ứng dụng rất quan trọng của công nghệ điện tử là kỹ thuật điều khiển tự động. Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bị tự động.

           Xuất phát từ ứng dụng quan trọng trên,chúng em đã thiết kế và thi công máy bán hàng tự động.

         Nội dung phần quyển đồ án gồm hai phần:

         Phần I: thiết kế và thi công.

         Phần II: lý thuyết.

        Do thời gian, tài liệu và trình độ còn hạn chế nên quểyn đồ án chắc chắn không thể tránh những thiếu sót. Kính mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả thầy cô và các bạn.

MỤC LỤC

                                                                                                         Trang

 CHƯƠNG DẪN NHẬP

Phần A : THIẾT KẾ                                                                               

I. Sơ đồ khối toàn mạch                                                                           4

       1. Sơ đồ                                                                                            4

       2. Nhiệm vụ của từng khối                                                               4

               a. Khối nguồn                                                                           4

               b. Khối cảm biến                                                                       5

               c. Khối tín hiệu                                                                         6

               d. Khối xử lý                                                                             7

               e. Khối hiển thị                                                                         7

II. Sơ đồ nguyên lý                                                                                   9

       1. Sơ đồ                                                                                            9

       2. Nguyên lý hoạt động                                                                  11

III. Thiết kế chương trình                                                                       12

       1. Lưu đồ giải thuật                                                                        12

      2. Chương trình                                                                                13

Phần B : LÝ THUYẾT                                                                            

 Chương I : Khảo Sát Vi Điều Khiển MSC_51                                   49

1. Giới Thiệu Cấu Trúc Phần Cứng Họ MSC_51                         50

1. Giới thiệu họ MCS-51                                                         50
2. Sơ đồ khối của AT89C51                                                    52

    II.       Khảo Sát Sơ Đồ Chân 8951                                                       

      1. Sơ đồ chân 8951                                                                          53

      2. Chức năng từng chân                                                                    53

      3. Các kiểu lệnh                                                                                56

             3.1 Các lệnh số học                                                                   56

             3.2 Các lệnh logic                                                                      57

             3.3 Các lệnh rẽ nhánh                                                                59

             3.4 Các lệnh dịch chuyển dữ liệu                                               61

             3.5 Các lệnh luận lý                                                                   63

    Chương II : Giới thiệu về các linh kiện được

                           ứng dụng trong mạch

 I. IC ổn áp 7805 và 7812 dùng cho mạch nguồn                                  64

 II. Giới thiệu hoạt động mạch phát thu                                                 65

     1. DIODE quang                                                                               65

             a. Cấu tạo                                                                                 65

             b. Vài thông số của DIODE quang và pin mặt trời                  65

     2. LED thu                                                                                        66

             2.1 Cấu tạo                                                                               66

             2.2 Nguyên lý                                                                           66

     3. HA17741                                                                                      66

     4. Sơ đồ khối hệ thống mạch phát thu hồng ngoại                            67

          4.1 Mạch phát                                                                              67

           4.2 Mạch thu                                                                               68

III. Giới thiệu về mạch hiển thị                                                               69

       1. IC giải mã 74154                                                                        69

               a. giải mã địa chỉ                                                                     69

               b. IC 74154                                                                             70

       2. LED ma trận                                                                               70

               KẾT LUẬN                                                                           72

               TÀI LIỆU THAM KHẢO                                                     74

 

CHƯƠNG DẪN NHẬP

 

         

Từ những mạch IC quy mô nhỏ xuất hiện vào những năm 50 trong lịch sử của kỹ thuật điện tử cho đến những mạch tích hợp siêu lớn ở những năm gần đây thực sự khẳng định rằng vi điện tử đã tạo ra một cuộc cách mạng lớn của thế kỷ này. Đặc biệt sự ra đời của các bộ vi xử lý đã đưa lại những ứng dụng quan trọng trong công tác nghiên cứu khoa học và trong cuộc sống.

Song song với sự phát triển như vũ bão của vi xử lý thì việc học tập và tiếp cận với công nghệ kỷ thuật cao này là điều không thể thiếu. Ở các nước công nghiệp việc học tập và tiếp thu những công nghệ mới hầu như là bắt buộc đối với mỗi sinh viên chuyên ngành. Với sự trang bị phương tiện học tập cũng như tài liệu đầy đủ về công nghệ mới nói chung và vi xử lý nói riêng đã giúp họ dễ dàng hơn trong việc tiếp cận những tri thức mới của nhân loại.

Ở nước ta do điều kiện chưa cho phép nên đối với sinh viên và một số kỹsư chuyên ngành điện – điện tử thì vi xử lý còn là một đề tài chưa được nghiên cứu chuyên sâu thậm chí còn có người còn cho đó là vấn đề mới lạ.

Qua thực tế tìm hiểu chính từ những người yêu thích vi xử lý và ngoại vi cũng như bộc phát từ chính bản thân biết được rằng rằng : việc học tập và tìm hiểu ứng dụng của vi xử lý và ngoại vi rất được các bạn sinh viên chuyên ngành về lãnh vực điện nói chung quan tâm và có nhu cầu tìm hiểu rất cao. Tuy nhiên vấn đề được đặt ra là : ngoài tài liệu, linh kiện chưa thể đáp ứng nhu cầu thì vấn đề chính là thiếu thiết bị học tập vi xử lý và ngoại vi. Việc học vi xử lý và IC ngoại vi thuộc loại thực nghiệm. Ngoài việc học lý thuyết sinh viên cần phải thực tế kiểm nghiệm mới có thể hiểu rõ hơn từ đó mới cho ra những sáng tạo, tư duy của mình tốt hơn.

Bức xúc về vấn đề trên và thông qua gợi ý của những người chuyên sâu về lãnh vực vi xử lý và ngoại vi cũng như nhận biết được là : Các bộ vi xử lý tuy của nhiều hãng khác nhau và nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhưng đều có nhiều đặc điểm chung và đặc biệt nó mang tính kế thừa. Về góc độ sư phạm thì với bộ vi xử lý đơn giản thì việc hiểu nó là tương đối dễ đối với những người bắt đầu thâm nhập vào lãnh vực này cho nên người thực hiện đề tài đã bắt tay vào thực hiện đề tài nghiên cứu : “Thiết kế máy bán hàng tự động”.

 

 

 

 

 

 

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG

 

     Máy bán hàng tự động chỉ nhận biết được ba loại tiền là 5000, 2000, 1000 và cho ra 4 loại hàng là 5000, hai loại hàng 2000 và một loại hàng 1000.

     Khi ta bỏ tiền vào máy, nó sẽ nhận biết được trị giá của đồng tiền mà ta bỏ vào và máy sẽ cho hiển thị giá trị đó trên LED ma trận.

Nếu ta bỏ vào đồng 5000 thì ta có thể chọn được tất cả các loại hàng từ 1000 đến 5000.

Nếu bỏ vào máy đồng 2000 thì ta có thể chọn được 3 loại hàng là hàng 1000, hàng 2000 loại 1 và hàng 2000 loại 2.

Nếu bỏ vào máy đồng 1000 thì ta có thể chọn được loại hàng 1000.

Khi ta đã bỏ vào máy đồng 1000 hoặc 2000 thì ta có thể bỏ tiếp vào máy đồng 2000 hoặc 1000 tiếp theo máy sẽ tự động cộng thêm giá trị  ta mới bỏ vào trong máy nhưng không được bỏ quá 5000. Ví dụ như ta đã bỏ vào máy 2000 ta không thể bấm chọn hàng 5000 được nên ta phải bỏ thêm vào 3000 máy sẽ cộng lại bằng 5000 và chúng ta có thể bấm chọn hàng 5000 được.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PHẦN A:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH

1. Sơ đồ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Nhiệm vụ của từng khối

a.Khối nguồn

 

          Chọn nguồn cung cấp ổn định cho mạch là 5V. Nguồn được lấy từ nguồn điện nhà qua biến áp, ngõ ra của biến áp là 12V nguồn 12V AC được chỉnh lưu trước khi đưa vào mạch ổn  áp.

Dòng cần cung cấp cho mạch chúng ta khoảng 200mA.Ta cần chọn dạng mạch ổn áp cho mạch có nhiều loại ổn áp :

- Ổn áp song song và nối tiếp tuyến tính.

- Ổn áp song song và nối tiếp phi tuyến.

Và có các IC ổn áp như các họ 78XX (ổn áp dương), 79XX (ổn áp âm),…

Vì dòng tiêu thụ cho mạch nhỏ nên bỏ đến hiệu suất của mạch ổn áp, ta chọn IC ổn áp 7805 cho mạch.

    7805 và 7812 là IC ổn áp dương. Đối với IC này người ta dùng tụ thoát 100F khi không cần thiết cho ổn định, có thể dùng tụ 10F ở ngõ ra để cải thiện đáp ứng quá độ của ổn áp. Các tụ này phải được đặt trên hay càng gần các IC ổn áp cùng tốt.

          Điện áp trung bình một chiều ở ngõ ra sau khi qua chỉnh lưu cầu là :

          V₀ = Vp =0,63Vp = 0,63*12 =7,56(V)   ( Vp:điện áp đỉnh )

Hay   V₀ = V_AC =0,9V_AC = 7,56(V)      ( V_AC :điện áp hiệu dụng)       Do các diod luân phiên dẫn điện cấp dòng qua tải nên các diod được chọn có các thông số giới hạn là:

                   I_{D max}  2I_L

          V_{R max}  2V_AC

b.Khối cảm biến

Khối cảm biến: Sử dụng mạch thu-phát hồng ngoại để nhận biết tiền vào máy hay chưa và nhận biết xem là tiền thật hay tiền giả

*Sơ đồ nguyên lý

Trong đó:  R1=R2=1K, R3=33OK, R4=100K, IC HA17741

                   Vcc=12V ,  RELAY 12VDC, TRANSISTOR C1815

          *Nguyên lý hoạt động

       Sau khi cấp nguồn DC 12V thì mạch bắt đầu hoạt động led phát thì phát ra tín hiệu, led thu tiếp nhận tín hiệu và đưa tín hiệu đến chân số 2 của IC HA17741 OPAM trong IC không hoạt động nên không có tín hiệu ra nên relay không nhảy và mạch vẫn ở trong trạng thái chờ. Khi ta bỏ tiền vào máy đồng tiền sẽ cảng tín hiệu của led phát lại làm cho led thu không thể nhận được tín hiệu lúc này led thu làm nhiệm vụ như một con DIODE cản dòng 12V từ nguồn xuống chân 2 của IC lúc này OPAM trong IC được bảo hòa dương nên IC bắt đầu hoạt động và đưa tín hiệu đến chân B của Transistor Q1(C1815)làm cho Transistor hoạt động khuyếch đại va đưa tín hiệu đến Relay làm cho Relay nhảy ,tín hiệu của Relay sẽ được đưa đến IC AT89C51 để thực hiện lệnh đẩy tiền vào nếu là tiền thật và cho tiền ra nếu là tiền giả.

· Dòng qua LED 10mA và áp 2V

                 V_CC = V_LED + I_LED

          è   

          Chọn R₁ = 1K

• Mạch kích Relay

          Chọn Relay 12V/290

          Khi C1815 bảo hòa V_BES = 0,8V

                                      V_CES = 0,2V

                                      V_CC   = 12V

                                       V_P     = 5V

          Ta có:  V_CC = I_CR_L + V_CES

• I_C =

Chọn =100

I_B =

Mà : V_B = I_BR₄ +V_BE

è R₄ =

Chọn R₄ =100K  

c. Khối tín hiệu: Là những tiếp điểm, nút nhấn hay công tắc hành trình được đặt tại những vị trí trên khay bỏ tiền để nhận tín hiệu từ bên ngoài (tín hiệu tiền 5000, 2000,1000)để đưa vào các chân của IC AT89C51 để IC tiếp tục làm nhiệm vụ xử lý

d. Khối xử lý: Là mạch IC AT89C51 làm nhiệm vụ nhận tín hiệu từ ngoài vào như tín hiệu LED ,tín hiệu tiền 5000, tín hiệu 2000, tín hiệu 1000 và đưa tín hiệu ra cho động cơ hoạt động

* Điện áp ở chân RST là:

                                         Vrst = V_cc.e^-T/t

            e^-T/t = V_cc / V_rst

 

 

 

                   t = R.C   : khoảng thời gian từ lúc đóng nguồn

 

                   Giả sử điện áp của V_rst là 3V

                   Þ RC = 3.9 10^-6

Do V_rst có thể lớn hơn ® để đảm bảo dùng reset ta chọn:

                   C = 10mF   ;  R = 8.2 K nhưng thực tế ta chọn giá trị điện trở là 10K

Mạch reset hệ thống:

 

 

 

 

 

 

 

 

                   Chân Reset của 89C51 tác động ở mức cao

Khi cho nguồn 5V vào, thì tụ được nạp đầy. Sau đó tụ được phóng qua chân reset và toàn bộ mạch được reset từ đầu.

e. Khối hiển thị: Là ngững động cơ, những băng truyền , những mạch điều khiển RELAY làm cho động cơ hoạt động chuyển hàng ra bên ngoài và chuyển tiền vào bên trong nếu là tiền thật hay chuyển tiền ra bên ngoài nếu là tiền giả.

          Mạch lấy tín hiệu từ tín hiệu ra của IC89C51 qua con điện trở 100W rồi vào chân B của transistor C1815,hai con transistor C1815 được ghép Darlington với nhau để nâng cao hệ số khuyếch đại dòng tạo một dòng điện đủ lớn để điều khiển RƠLE hoạt động, điện áp ra ở chân P2.0 khoảng 5V

• Ghép Darlington

Hai con transistor C1815 có cực E₁ nối trực tiếp vào B₂ nên I_E1 = I_B2

Transistor T1 có :     I_E1  I_C1 = .I_B1             (1)

Transistor T2 có:      I_E2   I_C2 = .I_B2            (2)

Do mạch Darlington có I_E1 = I_B2 nên khi thay (1) vào (2) ta có:

                  

                =

          Suy ra :

Gọi dòng điện ngõ vào của mạch là I_i = I_B1, dòng điện ngõ ra của mạch là I₀ = I_E2 và gọi  là độ khuyếch đại dòng điện của toàn mạch thì:

                  

          Trong mạch ta có ₁=100, ₂=100

          Độ khuyếch đại dòng điện của mạch Darlington là:

                   = 100.100 = 10000

          Dòng điện ra trên tải sẽ bằng 10000 lần dòng điện ở ngõ vào. Mạch Darlington có độ khuyếch đại dòng rất cao.

• Mạch kích LED ma trận

V_CC = 5V

          C1815 dẫn bảo hòa: V_BES = 0,8 V , V_CES = 0,2V , =100 ,V_LED = 2V

I_LED =I_C = I_E =10mA

          Ta có : V_CC = I_CR_C +V_CES +V_LED

                   è R_C =

          Chọn R_C =270

         

          Chọn R_B = 22K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Nguyên lý hoạt động

          Mạch phân biệt tiền thật tiền giả căn cứ vào trọng lượng và kích thước của đồng tiền, nếu đồng tiền nhẹ hơn, nặng hơn hoặc nhỏ hơn mức qui định thì LED thu phát sẽ không nhận được tín hiệu và IC AT89C51 sẽ nhận được đó là tiền giả.

          Máy có 4 loại hàng là một loại có mệnh giá 5000, 2 loại hàng 2000 và một loại hàng 1000

        Sau khi mạch được cấp nguồn IC AT89C51 hoạt động ta xóa giá trị của các Port xuống mức logic 0 và đưa giá trị thanh ghi A về 0 và trên led ma trận sẽ được hiển thị chữ.

         ÿ Sau khi bỏ tiền vào máy,máy nhận được tín hiệu tiền và kích mức điện áp 5V về chân P1.0 của IC AT89C51 sau khi xử lý IC cho ra một tín hiệu 5V ở chân P2.0 qua hệ thống Rơle điều khiển động cơ hút tiền rớt xuống.

ÿ Nếu tín hiệu ở vị trí 5000 thì tiền sẽ rớt xuống ở khay 5000

      + Nếu là tiền giả thì sau 3s mà IC không nhận được tín hiệu của cặp LED thu phát thì IC sẽ cho ra một tín hiệu ở chân P2.2 làm động cơ hoạt động và cho tiền ra ngoài

+ Nếu là tiền thật thì LED nhận được tín hiệu và đưa về chân P1.1 của IC AT89C51 xử  lý  cho ra tín hiệu 5V ở chân P2.1 để điều khiển động cơ đẩy tiền rớt xuống đồng thời nạp cho thanh ghi A giá trị 5000 và chờ nhấn nút chọn hàng

ÿ Nếu tín hiệu ở vị trí 2000 thì tiền sẽ rớt xuống khay 2000 và

+ Nếu là tiền giả thì động cơ cho tiền ra ngoài hoạt động giống như ở khay 5000.

+ Nếu là đồng 2000 thật mạch sẽ kích điện áp 5V vào chân P1.2, IC hoạt động đưa tín hiệu ra chân P2.1 đẩy tiền rớt xuống đồng thời cũng nạp cho thanh ghi A giá trị 2000 và chờ nhấn nút chọn hàng.

ÿ  Nếu tín hiệu ở vị trí 1000 thì tiền sẽ rớt xuống khay 1000 và

+ Nếu là tiền giả thì động cơ cho tiền ra ngoài hoạt động

+ Nếu là đồng 1000 thật thì mạch kích tín hiệu có điện áp 5V đến chân P1.3 ,IC hoạt động đưa tín hiệu ra chân P2.1 đẩy tiền rớt xuống đồng thời nạp cho thanh ghi A giá trị 1000 và chờ nhấn nút chọn hàng

       ÿ Hiển thị trên led ma trận : Sau khi bỏ tiền vào máy chương trình sẽ bắt đầu so sánh với giá trị của thanh ghi A, thanh ghi A có giá trị bằng bao nhiêu thì led ma trận sẽ hiển thị đúng giá trị đó. Như thanh ghi A bằng một thì led sẽ hiển thị 1000, thanh ghi A bằng 2 thì led sẽ hiển thị 2000… Nếu sau khi chọn hàng xong mà giá trị của thanh ghi A bằng 0 thì led ma trận sẽ hiển thị dòng chữ CAM ON và bắt đầu quay lại hiển thị dòng chữ đầu tiên của vòng lập.

          ÿ Nhấn nút chọn hàng:

                + Nhấn nút chọn hàng 5000 thì tín hiệu có điện áp 5V sẽ được đưa về chân P1.4 của IC AT89C51, IC thực hiện các lệnh để so sánh với giá trị của thanh ghi A

· Nếu giá trị của thanh ghi A lớn hơn hoặc bằng 5000 thì IC cho ra tín hiệu ở chân P2.3 làm cho động cơ hoạt động đưa hàng 5000 ra ngoài.

· Nếu gia trị của thanh ghi A nhỏ hơn 5000 nhưng khác 0 thì chương trình điều khiển quay lại vòng lập để chờ nhấn nút chọn hàng khác.

     + Nhấn nút chọn hàng 2000 tín hiệu điện áp 5V được đưa về chân P1.5 hoặc P1.6 của IC tùy vào nhấn nút chọn hàng 2000 loại 1 hay háng 2000 loại 2, nó so sánh với giá trị của thanh ghi A

· Nếu giá trị của thanh ghi A lớn hơn hoặc bằng 2000 thì IC cho ra tín hiệu ở chân P2.4 hoặc P2.5 để cho ra loại hàng 2000 loại 1 hay cho ra loại hàng 2000 loại 2

· Nếu giá trị của thanh ghi A nhỏ hơn 2000 nhưng khác 0 thì chương trình điều khiển quay lại vòng lập chờ nhấn nút chọn hàng khác.

       + Nhấn nút chọn hàng 1000 tín hiệu được đưa về chân P1.7 và bắt đầu so sánh với thanh ghi A

· Nếu thanh ghi A có giá trị lớn hơn hoặc bằng 1000 thì IC cho ra tín hiệu ở chân P2.6 cho ra loại hàng 1000.

        + Nếu thanh ghi A có giá trị bằng 0 chương trình sẽ điều khiển quay lại vòng lập chờ bỏ tiền vào.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH

1. Lưu đồ giải thuật

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            

                                                                                                            

 

 

2.Chương trình

MCS-51 MACRO ASSEMBLER    DOAN1                                                                     10/16/:5   PAGE    1

 

DOS 5.0 (038-N) MCS-51 MACRO ASSEMBLER, V2.2

OBJECT MODULE PLACED IN DOAN1.OBJ

ASSEMBLER INVOKED BY:  D:\QUYETT~1\NEW\ASM51.EXE DOAN1.ASM

                      

 

LOC  OBJ            LINE     SOURCE

 

0000                   1     ORG 0000H

0000 E4                2     CLR A

0001 759000            3     MOV P1,#00H

0004 75A000            4     MOV P2,#00H

0007 7A64              5     MOV R2,#100

0009 7C32              6     MOV R4,#50

                       7     ;===================================

000B 12009E            8     MAIN:   CALL CHAO

000E 209002            9     WAIT:   JB P1.0,WAIT1

0011 80F8             10             JMP MAIN

                      11     ;===================================

0013 DAF9             12     WAIT1:  DJNZ R2,WAIT

0015 7A64             13             MOV R2,#100

0017 309009           14     WAIT2:  JNB P1.0,TIEN

001A D2A0             15             SETB P2.0

001C 120B8A           16             CALL DELAY2

001F C2A0             17             CLR P2.0

0021 80F4             18             JMP WAIT2

                      19     ;===================================

0023 209117           20     TIEN:   JB P1.1,TIEN_5

0026 209223           21             JB P1.2,TIEN_2

0029 209341           22             JB P1.3,TIEN_1

002C DAF5             23             DJNZ R2,TIEN

002E 7A64             24             MOV R2,#100

0030 D2A2             25             SETB P2.2

0032 120B8A           26             CALL DELAY2

0035 C2A2             27             CLR P2.2

0037 120A5F           28             CALL TIEN_GIA

003A 120076           29             CALL REPEAT

                      30     ;===================================

003D DCE4             31     TIEN_5: DJNZ R4,TIEN

003F 7C32             32             MOV R4,#50

0041 120096           33             CALL OUT

0044 2405             34             ADD A,#5

0046 B4054B           35             CJNE A,#5,PHU

0049 1203D9           36             CALL HT_5000

                      37     ;====================================

004C DCD5             38     TIEN_2: DJNZ R4,TIEN

004E 7C32             39             MOV R4,#50

0050 120096           40             CALL OUT

0053 2402             41             ADD A,#2

0055 B40203           42             CJNE A,#2,T_1

0058 120712           43             CALL HT_2000

005B B40303           44     T_1:    CJNE A,#3,T_2

005E 120601           45             CALL HT_3000

0061 B40403           46     T_2:    CJNE A,#4,T_3

0064 1204F0           47             CALL HT_4000

0067 B4052A           48     T_3:    CJNE A,#5,PHU

006A 1203D9           49             CALL HT_5000

                      50     ;====================================

MCS-51 MACRO ASSEMBLER    DOAN1                                                                     10/16/:5   PAGE    2

 

 

LOC  OBJ            LINE     SOURCE

 

006D DCB4             51     TIEN_1: DJNZ R4,TIEN

006F 7C32             52             MOV R4,#50

0071 120096           53             CALL OUT

0074 2401             54             ADD A,#1

0076 B40103           55     REPEAT: CJNE A,#1,T_4

0079 120857           56             CALL HT_1000

007C B40203           57     T_4:    CJNE A,#2,T_5

007F 120712           58             CALL HT_2000

0082 B40303           59     T_5:    CJNE A,#3,T_6

0085 120601           60             CALL HT_3000

0088 B40403           61     T_6:    CJNE A,#4,T_7

008B 1204F0           62             CALL HT_4000

008E B40503           63     T_7:    CJNE A,#5,PHU

0091 1203D9           64             CALL HT_5000

                      65     ;=====================================

0094 010B             66     PHU:    JMP MAIN

                      67     ;=====================================

0096 D2A1             68     OUT:    SETB P2.1

0098 120B8A           69             CALL DELAY2

009B C2A1             70             CLR P2.1

009D 22               71             RET

                      72     ;=====================================

009E 753000           73     CHAO:   MOV 30H,#00H

00A1 753100           74             MOV 31H,#00H

00A4 753200           75             MOV 32H,#00H

00A7 753300           76             MOV 33H,#00H

00AA 753400           77             MOV 34H,#00H

00AD 753500           78             MOV 35H,#00H

00B0 753600           79             MOV 36H,#00H

00B3 753700           80             MOV 37H,#00H

00B6 753800           81             MOV 38H,#00H

00B9 753900           82             MOV 39H,#00H

00BC 753A00           83             MOV 3AH,#00H

00BF 753B7C           84             MOV 3BH,#01111100B      ;H

00C2 753C10           85             MOV 3CH,#00010000B

00C5 753D10           86             MOV 3DH,#00010000B

00C8 753E10           87             MOV 3EH,#00010000B

00CB 753F7C           88             MOV 3FH,#01111100B

00CE 754000           89             MOV 40H,#00H

00D1 754170           90             MOV 41H,#01110000B      ;A

00D4 754228           91             MOV 42H,#00101000B

00D7 754324           92             MOV 43H,#00100100B

00DA 754428           93             MOV 44H,#00101000B

00DD 754570           94             MOV 45H,#01110000B

00E0 754600           95             MOV 46H,#00H

00E3 754704           96             MOV 47H,#00000100B      ;Y

00E6 754808           97             MOV 48H,#00001000B

00E9 754970           98             MOV 49H,#01110000B

00EC 754A08           99             MOV 4AH,#00001000B

00EF 754B04          100             MOV 4BH,#00000100B

00F2 754C00          101             MOV 4CH,#00H

00F5 754D00          102             MOV 4DH,#00H

00F8 754E00          103             MOV 4EH,#00H

00FB 754F7C          104             MOV 4FH,#01111100B      ;B

00FE 755044          105             MOV 50H,#01000100B

..............................................................

                1    2     3                     

 

78L03 dòng điện ra mặc định là 100 mA.

          7803 dòng điện ra mặc định là 1 A.

          78H05 dòng điện ra mặc định là 5A.

* Hoạt động

7805 và 7812 là IC ổn áp nguồn dương và nó cho điện áp ở ngõ ra là 5V và 12V và dòng ra khoảng 150mA. Nhưng trong thực tế áp ra ở chân 3 của IC có mức chênh lệch điện áp là 5%(0,25V), vậy điện áp ra ở chân 3 của IC 7805 là 4,85V và ở chân ra của IC 7812 là 11,85V

Tuy nhiên để vi mạch hoạt động tốt thì điện áp ngõ vào tối thiểu phải cao hơn điện áp ngõ ra 2V. đây là một giới hạn của vi mạch ổn áp tuyến tính

 II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG MẠCH PHÁT THU:

1.    Diode quang:

       a. Cấu tạo:

         Diode quang thường được chế tạo bằng gecmani và silic. Hình 2a trình bày cấu tạo của diode quang chế tạo bằng silic (F,k-1) dùng làm bộ chỉ thị tia lân cận bức xạ hồng ngoại.Hình 2a

     

b. Vài thông số của diode quang và pin mặt trời:                                            Hình 2b

 

   - Diode quang có thể làm việc ở 2 chế độ vừa nêu, khi dùng làm bộ biến đổ quang điện ta đưa vào nó một điện áp 20V, cực đaị chọn lọc nằm trong giới hạn 0.8µm  ¸  0,85 µ m   (Hình 2d).

   -  Giới hạn độ nhạy của nó ở trên bước sóng l =  1,2µm

   - Độ nhạy tích phân k =  4µA/lm

    - Đối vơí diode quang chế taọ bằng gecmani, độ nhạy này cao hơn 20 mA/lm.         

2.  LED THU:

    2.1 Cấu tạo:

 2.2 Nguyên lý:

         Giả sử các điều kiện phân cực cho IC đã hoàn chỉnh, khi IC nhận tín hiệu điều khiển từ diode phát quang, mạch khuếch đại Op-Amp của IC sẽ biến đổi dòng điện thu được từ diode ra điện áp (điện áp này được khuếch đại). Tín hiệu điện áp được đưa đến Smith trigger để tạo xung vuông, xung này có nhiệm vụ khích transistor ngõ ra họat động, lúc đó ngõ ra tại chân số 2 của IC ở mức thấp, tín hiệu ngõ ra tác động ở mức 0, có thể được dùng để điều khiển gián tiếp một tải nào đó.

    Khi ngăn ánh sáng chiếu vào thì ngược lại transistor không họat động dẫn đến chân số 2 lên mức cao .

3.  HA17741

* Sơ đồ chân IC HA 1774

* Hoạt động : Cấp nguồn đơn 12V vào chân số 7 và chân số 4 của IC, IC 74154 hoạt động như một con OPAM có chân Vin là chân số 2 và chân số 3, chân ra là chân số 6

4. Sơ đồ khối hệ thống mạch phát thu dùng tia hồng ngoại

4.1 Mạch phát:

              Sơ đồ khối mạch phát

    S Giải thích sơ sồ khối mạch phát:

       Mạch phát có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển, mã hóa và phát tín hiệu đến mạch  thu, lệnh truyền đi đã được điều chế.

     J  Khối phát lệnh điều khiển:

      Khối này có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển từ nút nhấn (phím điều khiển). Khi một phím được ấn tức là một lệnh đã được tạo ra . Các nút ấn này có thể là một nút (ở mạch điều khiển đơn giản), hay một ma trận nút (ở mạch điều khiển chức năng). Ma trận phím được bố trí theo cột và hàng. Lệnh điều khiển được đưa đến bộ mã hóa dưới dạng các bit nhị phân tương ứng với từng phím điều khiển.

     J Khối mã hóa:

     Để truyền các tín hiệu khác nhau đến mạch thu mà chúng không lẫn lộn nhau, ta phải tiến hành mã hóa các tín hiệu (lệnh điều khiển). Khối mã hóa này có nhiệm vụ biến đổi các lệnh điều khiển thành các bit nhị phân, hiện tượng biến đổi  này gọi là mã hóa. Có nhiều phương pháp mã hóa khác nhau:

      ; Điều chế biên độ xung.

      ; Điều chế vị trí xung.

      ; Điều chế độ rộng xung.

      ; Điều chế mã xung.

    Trong kỹ thuật điều khiển từ xa dùng tia hồng ngọai, phương pháp điều chế mã xung thường được sử dụng nhiều hơn cả, vì phương pháp này tương đối đơn giản, dễ thực hiện.

    J Khối dao động tạo sóng mang:

      Khối này có nhiệm vụ tạo ra sóng mang tần số ổn định, sóng mang này sẽ mang tín hiệu điều khiển khi truyền ra môi trường.

    J Khối điều chế:

      Khối này có nhiệm vụ kết hợp tín hiệu điều khiển đã mã hóa sóng mang để đưa đến khối khuếch đại.

    J Khối khuếch đại:

     Khuếch đại tín hiệu đủ lớn đề LED phát hồng ngoại phát tín hiệu ra môi trường.

    J LED phát:

     Biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu hồng ngoại phát ra môi trường.

       4.2 Mạch thu:

          Sơ đồ khối mạch thu

     S Giải thích sơ đồ khối mạch  thu:

     Chức năng của mạch thu là thu được tín hiệu điều khiển từ mạch phát, loại bỏ sóng mang, giải mã tín hiệu điều khiển thành các lệnh riêng biệt, từ đó mỗi lệnh sẽ đưa đến khối chấp hành cụ thể.

       J LED thu :

     Thu tín hiệu hồng ngoại do mạch phát truyền tới và biến đồi thành tín hiệu điều khiển.

       J Khối khuếch đại:

      Có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều khiển lớn lên từ từ, LED thu hồng ngoại để quá trình xử lý tín hiệu được dễ dàng.

      J Khối tách sóng mang :

     Khối này có chức năng triệt tiêu sóng mang, chỉ giữ lại tín hiệu điều khiển như tín hiệu gửi đi từ mạch phát.

     J Khối giải mã:

     Nhiệm vụ của khối này là giải mã tín hiệu điều khiển thành các lệnh điều khiển dưới dạng các bit nhị phân hay các dạng khác để đưa đến khối chấp hành cụ thể. Do đó nhiệm vụ của khối này rất quan trọng.

      J Khối chốt:

     Có nhiệm vụ giữ nguyên trạng thái tác động khi tín hiệu điều khiển không còn, điều này có nghĩa là khi phát lệnh điều khiển ta chỉ tác động vào phím ấn 1 lần, trạng thái mạch chỉ thay đổi khi ta chỉ tác động vào nút khác thực hiện điều khiển lệnh khác.

      J Khối khuếch đại:

     Khuếch đại tín hiệu điều khiển đủ lớn để tác động được vào mạch chấp hành.

      J Khối chấp hành:

     Có thể là role hay một linh kiện điều khiển nào đó, đây là khối cuối cùng tác động trực tiếp vào thiết bị thực hiện nhiệm vụ điều khiển mong muốn.

 III. Giới thiệu về mạch hiển thị

Trong một hệ thống vi xử lý bộ hiển thị đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó là nơi dùng để giao tiếp giữa máy và người sử dụng. Từ màn hình hiển thị người sử dụng có thể quan xác. Cảm nhận được quá trình làm việc của hệ thống. Khi người sử dụng muốn viết một chương trình nào đó trên mạch KIT sau khi đưa dữ liệu vào, nhờ có màn hình hiển thị mà ta có thể kiểm tra lại dữ liệu nhập vào đã đúng hay chưa.

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại màn hình hiển thị như hiển thị màn hình Video, bằng Ma Trận LED, bằng LED 7 đoạn. Trong các cách hiển thị trên, việc hiển thị bằng LED 7 đoạn có cấu trúc đơn giản và dể sử dụng. Thật ra, dù là loại LED đi nữa thì cấu tạo của chúng cũng từ nhiều phần tử  LED rời qua công nghệ sản xuất chúng sẽ có những hình dạng khác nhau.

Và như ta đã biết nguyên lý hoạt động của Diod Phát Quang là sẽ phát sáng khi có dòng điện chạy qua cỡ ( 5 – 30)mA. Do đó nó có thể chỉ thị được:

          +Tín hiệu 1: khi có dòng điện chạy qua, diod sáng.

          +Tín hiệu 0: khi không có dòng điện chạy qua, diod tắt.

1. IC giải mã 74LS154

1. Giải mã địa chỉ

Giải mã địa chỉ dùng để tạo tín hiệu chọn chip hay các tgiết bị ngoại vi khác. Việc giải mã địa chỉ giúp cho người lập trình sử dụng địa chỉ (trong bộ nhớ ngoài )một cách chính xác và dễ dàng hơn.

IC giải mã địa chỉ thường dùng nhất là 74138 (giải mã từ 3 sang 8),74154 (giải mã từ 4 sang 16).

2. IC  74LS154

IC được cấp  nguồn nuôi +5V vào chân 24 và 0V vào chân 12, bốn chân 20 đến 23 dùng để chọn địa chỉ, 2 chân 18 và 19 được nối lại với nhau dùng để định tầm đại chỉ (tầm tính hiệu tích cực cột). Điện áp cao nhất cho phép là +7V, điện áp thấp nhất cho phép là -0,5V, nhiệt độ làm việc từ 0⁰C – 70⁰C.

* Bảng trạng thái 74154

2. LED ma trận

Cấu tạo Ma Trận LED gồm có 64 điểm LED nhỏ , được chia thành 8 hàng và 8 cột (tùy từng loại Ma Trận LED mà ta sẽ có loại quét cột ở mức cao hay mức thấp). Trong hệ thống này 8 hàng này là 8 hàng Anod và 8 cột là 8 cột Katod. Như vậy muốn 48 điểm LED đều sáng cùng một lúc thì ta chỉ việc cung cấp mức cao cho 8 hàng và mức thấp cho 8 cột kia còn nếu muốn điểm LED nào sáng thì ta cấp mức 1 và mức 0 tương ứng với Anod và Katod của điểm LED đó.

Hình 3.2: Sơ đồ chân Ma Trận LED

Như vậy mỗi chữ hay số cần hiển thị trên Ma Trận LED thì phải được tổ hợp bởi 8 hàng và 8 cột và để hiển thị hết một chữ hay số ta phải quét tới 8x8 lần.  

• Ta chọn dòng qua LED là 10mA. Do đó khi tất cả 8 đèn sáng thì ta có :

I_led = 10x8 = 80mA 

• Chọn dòng cung cấp cực đại cho IC 74LS154 là 16 mA như  ta có:

I_74LS154 = 16x10 = 160mA

Như vậy để cho hệ thống làm việc được thì nguồn cung cấp cho hệ thống phải có các tiêu chuẩn: điện áp cung cấp +5v, dòng tối thiểu 1A

 

KẾT LUẬN

1. Tự Đánh Giá Kết Quả:

Sau khi thực hiện đề tài, với sự  hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và đóng góp tận tình của Các Thầy Cô Trong Khoa Điện Tư-Tin Học Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng và các bạn cộng với sự nỗ lực của bản thân trong việc tìm hiểu tài liệu liên quan. Đồ án đã kế thừa một khía cạnh ứng dụng mới trong hệ thống vi xử lý, đó là sử dụng vi điều khiển AT89C51. Tuy chưa phát huy được các tính năng ưu việt của vi điều khiển AT89C51 nhưng cũng phần nào ứng dụng và giải quyết được công việc thực tiễn.

Phần nội dung của tập luận án bao gồm 3 phần:

Phần 1: phần giới thiệu chung

Phần này những vấn đề lý thuyết của luận án bao gồm: giới thiệu cấu trúc của vi điều khiển 8031, khảo sát mạch thu –phát hồng ngoại,những mạch thu –phát khác

Phần 2: phần thiết kế phần cứng

Phần này tính toán các mạch cảm biến các mạch giao tiếp giữa vi xử lý với các thiết bị ngoại vi như động cơ ,led ...

Các kết nối bộ nhớ và hiển thị vv…

Phần 3: phần thiết kế chương trình.

Phần này nêu lên phần yêu cầu, giải thuật và chương trình.

2. Khả Năng Phát Triển Của Đề Tài:

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật nói chung và lĩnh vực điện tử nói riêng, đề tài này có thể phát triển hoàn thiện hơn để đạt được kết quả tốt hơn, tính năng sử dụng rộng rãi hơn. Như có thể mở rộng thêm phần cứng để điều khiển các thiết bị, có thể thay đổi chương trình để ứng dụng trong các mạch khác,v.v… và đây cũng là hướng phát triển đề tài cho các khóa sau.

3.Những Hạn Chế:

Tuy có sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và các bạn, cùng với sự nỗ lực bản thân. Nhưng kiến thức của chúng em có hạn, hơn nữa việc tiếp cận hệ thống vi điều khiển còn quá mới mẻ nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất mong đón nhận những ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng các bạn, để đề tài phát triển ngày càng hoàn thiện hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

1. DƯƠNG MINH TRÍ

Sơ Đồ Linh Kiện Bán Dẫn _ Sở Giáo Dục Và Đào Tạo Tp Hồ Chí Minh

2. HOÀNG LÊ TUẤN

Nhập Môn Vi Xử Lý_ ĐHBK Tp Hồ Chí Minh

3. I. SCOTTMACKENZIE

The8051 Microcontroler_ University of Guelph

4.  R.H.WARRING

     Sổ Tay Linh Kiện Điện Tử Cho Người Thiết Kế Mạch

5.TỐNG VĂN ON – HOÀNG ĐỨC HẢI

Họ Vi Điều Khiển 8051

6. NGUYỄN CÔNG HIỀN

     Điều khiển từ xa