MẠCH QUANG BÁO ĐIỀU KHIỂN BẰNG REMOTE

LỜI MỞ ĐẦU

Trong thời đại khoa học kỹ thuật ngày nay, ngành điện tử có thể nói là một ngành rất quan trọng trong lĩnh vực khoa hoc kỹ thuật. Ở nước ta, ngành điện tử và ngành công nghệ thông tin là một trong những ngành được quan tâm phát triển hàng đầu. Với nhiều ứng dụng trong nhiều ngành khác nhau nên được nhiều bạn trẻ sinh viên chọn làm hướng nghề cho mình và đạt nhiều thành công, tất cả để phục vụ cho sản xuất và phục vụ cho con người chúng ta.

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu của con người trong cuộc sống ngày càng cao, tận dụng được tối đa thời gian, làm việc đạt được năng suất cao, và đặc biệt là nhu cầu về cuộc sống giải trí tinh thần cũng cao hơn, giúp cho con người có được những giây phút thoải mái khi công việc ngày càng căng thẳng. Đáp ứng được những yêu cầu khắc khe đó của con người chúng ta, ngành điện tử đã  giải quyết được đièu này và càng ngày phục vụ tốt hơn với nhiều thiết bị điện tử, trong  đó có việc điều khiển các thiết bị ở khoảng cách xa, hay gọi tác là điều khiển từ xa.

Trong tất cả các thiết bị điều khiển từ xa đó, ngoài các thiết bị truyền tín hiệu bằng vô tuyến, sóng radio, sóng điện từ, vvv…tín hiệu bằng hồng ngoại cũng được sử dụng rộng rãi và phổ biến và cũng cho hiệu quả chính xác cao.

 Đặc điểm của các thiết bị điện tử điều khiển từ xa bằng hồng ngoại là linh kiện dễ tìm và giá thành rất khiêm tốn, hơn nũa các mạch được thiết kế rất đơn giản nhưng độ chính xác cao, điều khiển được các thiết bị ở khoảng cách gần rất phù hợp với việc điều khiển với các thiết bị sinh hoạt trong gia đình chẳng hạn tivi, quạt gió đèn…cao hơn là điều khiển cả máy vi tính và rất nhiều thiết bị khác nữa. Điều này làm cuộc sống chúng ta càng văn minh hơn.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

LỜI CẢM TẠ­­­

CHƯƠNG DẪN NHẬP                                                                   5

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN 8051                     7

            I. Cấu Tạo Vi Điều Khiển 8051                                            7

               1) Tóm tắt phần cứng họ MSC _51 (8051)                        7       

              2) Các đặc điểm của 8051                                                   7

            II. Cấu trúc VĐK 8051 và chức năng từng chân                   8

1. Cấu trúc của 8051                                                          8

                2) Chức năng hoạt động từng chân                                   8

            III. Tổ chức bộ nhớ                                                               10     

            IV. Bộ nhớ ngoài                                                                  14 

CHƯƠNG III : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ REMOTE SONY      18

           I .Khái niệm hồng ngọai                                                         18

           II .Đặt tuyến remote sony                                                      18

           III .Sự giải mã của vi điều khiển đối với tín hiệu hồng ngọai  19

           IV . Những đặt tính kỹ thuật của remote sony                       19

CHƯƠNG IV : MẠCH Mà HÓA VÀ GIẢI Mà                          22

            I .Vi mạch 74LS245                                                              22

            II . Vi mạch 74LS138                                                            23

            III . IC 4514                                                                          25     

CHƯƠNG V: LED MA TRẬN                                                       28     

            I. Cấu hình và hình dáng của led ma trận                             28              

            II. Nguyên tắc quét led ma trận                                             28              

            III. Thiết kế led ma trận                                                        29     

CHƯƠNG VI: MẠCH QUANG BÁO ĐIỀU KHIỂN BẰNG REMOTE

            I. Sơ đồ nguyên lý                                                                 30              

            II . Sơ đồ khối                                                                       31     

            III. Chương trình quang báo                                                  32     

1. Sơ đồ giải thuật chương trình chính                                 32              
2. Sơ đồ xử lý nhập ký tự                                                    33              

IV.Chương trình                                                                    34     

V. Thi công mạch                                                                  54     

1. Thi công board mạch chính                                              54     
2. Thi công bàn phím, nút nhấn và bảng led                        54
3. Thi công kít                                                                      54

           CHƯƠNG KẾT LUẬN                                                        55   

           PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO                           56

                             

CHƯƠNG DẪN NHẬP

          Ngày nay với sự phát triển của công nghiệp vi điện tử , kĩ thuật số, các hệ thống điều khiển dần dần được tự động hoá với những kỹ thuật tiên tiến như Vi Xử Lý, Vi Mạch Số….. được ứng dụng vào lĩnh vực điều khiển , thì các hệ thống điều khiển cơ khí thô sơ với tốc độ xử lý chậm, ít chính xác sẽ được thay thế bằng các chương trình điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được con người chúng ta thiết lập trước .

          Chính vì yêu cầu ngày càng cao của cả nhân loại, chúng em cũng muốn thử sức mình vào việc thi công thử một trong những đề tài về Vi Điều Khiển . Đó chính là Mạch Quang Báo Điều Khiển Bằng Remote . Chúng em muốn cho hiện dòng chữ chạy với nội dung tuỳ người sử dụng muốn nhập vào từ remote.

Để đáp ứng cho nhu cầu ngày càng cao của con người, những thành tựu khoa học kĩ thuật tiên tiến không ngừng ra đời và phát triển. Trong đó kĩ thuật Vi Điều Khiển đã trở nên quen thuộc trong các ngành kĩ thuật và trong dân dụng, các dây chuyền sản xuất lớn đến các thiết bị gia dụng, chúng ta đều thấy sự hiện diện của vi điều khiển. Các bộ vi điều khiển có khả năng xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà chỉ cần một chip vi mạch nhỏ, gọn nhẹ và sử dụng một cách dễ dàng.

Vi Điều Khiển không những góp phần vào kĩ thuật điều khiển mà còn góp phần to lớn vào việc phát triển thông tin. Đó chính là sự ra đời của hàng loạt thiết bị tối tân trong ngành viễn thông, truyền hình, đặc biệt là sự ra đời của mạng Internet… đã góp phần đưa con người đến đỉnh cao của nền văn minh nhân loại.

Ở thành phố Hồ Chí Minh ngày nay ta có thể thấy rất nhiều các biển hiệu quảng cáo lớn, nhỏ đủ các kiểu với màu sắc cực kì đa dạng ngay khi đi dạo ở trên các con đường. Ấn tượng nhất là trong những dịp Seagames thành phố chúng ta có rất nhiều các logo quảng cáo, hình ảnh , biểu tượng … dùng vi điều khiển để điều chỉnh hoạt động theo nhiều kiểu sáng – tắt ( như từ trong ra, ngoài vào, từ trái hoặc từ phải sang, …). Hay là các biển quảng cáo ở các nhà ga, sân bay, các nhà sách ta thấy có những dòng chữ chạy qua liên tục như là : “Chào mừng qúy khách” hay “Hẹn gặp lại” hay thông báo nhiệt độ hiện tại của môi trường… Những cái đó được gọi là quang báo. Như vậy quang báo ngày nay đã được đưa vào sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Với ứng dụng rộng rãi như vậy, chúng em quyết định chọn đề tài tốt nghiệp là “Mạch Quang Báo Điều Khiển Bằng Remote” để hiểu rõ hơn về lĩnh vực này.

Mục đích đầu tiên của chúng em làm đề tài này là hoàn tất chương trình học tại trường, đủ điều kiện để tốt nghiệp ra trường.

Cụ thể là chúng em muốn phát huy những thành quả ứng dụng của Vi Điều Khiển như điều khiển thiết bị bằng remote nhằm tạo ra những sản phẩm, những thiết bị tiên tiên hơn và đạt hiệu quả cao hơn. Đồng thời nếu được nghiên cứu sâu hơn và sự giúp đỡ của quý thầy cô, nhất định chúng em sẽ thực hiện đề tài này thật đẹp mắt và sống động hơn nhiều.

Mặt khác, đề tài này cũng làm tài liệu tham khảo cho những khóa sau, giúp họ hiểu rõ hơn những ứng dụng của Vi Điều Khiển.

Ngoài ra đây cũng là dịp thuận lợi cho chúng em tự kiểm tra lại những kiến thức cơ bản quan trọng cần phải nắm bắt, ứng dụng.. …Trong đó cần phải tư duy, suy nghĩ giải quyết những vấn đề khó khăn hơn nhiều.

Vì trình độ của chúng em còn hạn hẹp và thời gian gấp rút nên chúng em chỉ có thể thiết kế mạch quang báo này có các chức năng chưa thật sự là tối ưu mà chỉ trong phạm vi nhỏ hẹp với những giới hạn như sau:

•  Không thay đổi tốc độ chạy .

Ø Nội dung chữ tiếng Anh hay tiếng Việt không có dấu.

Ø Có thể điều khiển và thay đổi nội dung chữ thông qua Remote.

CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN 8051

I. CẤU TẠO VI ĐIỀU KHIỂN 8051 :

1) TÓM TẮT PHẦN CỨNG HỌ MSC-51 (8051)

MCS-51 là họ IC vi điều khiển do hãng Intel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ là 8031, 8051, 8951... Những đặc điểm chính và nguyên tắc hoạt động của các bộ vi điều khiển này khác nhau không nhiều. Khi đã sử dụng thành thạo một loại vi điều khiển thì ta có thể nhanh chóng vận dụng kinh nghiệm để làm quen và làm chủ các ứng dụng của một bộ vi điều khiển khác. Vì vậy để có những hiểu biết cụ thể về các bộ vi điều khiển cũng như để phục vụ cho đề tài tốt nghiệp này ta bắt đầu tìm hiểu một bộ vi điều khiển thông dụng nhất, đó là họ MCS-51 và nếu như họ MCS-51 là họ điển hình thì 8051 lại chính là đại diện tiêu biểu.

          2)CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA 8051 ĐƯỢC  TÓM TẮT NHƯ SAU :

• 4 KB ROM bên trong.
• 128 Byte RAM nội.
• 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.
• Giao tiếp nối tiếp.
• 64 KB vùng nhớ mã ngoài
• 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại.
• Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn).
• 210 vị trí nhớ có thể định vị bit.
• 4 ms cho hoạt động nhân hoặc chia.

          Bảng mô tả sự khác nhau của các IC trong họ MSC-51 :

Loại	Bộ Nhớ Mã Trên CHIP	Bộ Nhớ Dữ Liệu Trên CHIP	Số Timer
8051	4K ROM	128 Byte	2
8031	0K ROM	128 Byte	2
8751	4K ROM	128 Byte	2
8052	8 K ROM	256Byte	2

II. CẤU TRÚC VDK 8051 VÀ CHỨC NĂNG TỪNG CHÂN :

          A– CẤU TRÚC CỦA 8051:

Trung tâm của 8051 vẫn là vi xử lý trung tâm (CPU). Để kích thích cho toàn bộ hệ thống hoạt động, 8051 có bộ tạo dao động nội với thạch anh được ghép bên ngoài với tần số khoảng từ vài Mhz đến 12 Mhz. Liên kết các phần tử với nhau là hệ thống BUS nội, gồm có BUS dữ liệu, BUS địa chỉ và BUS điều khiển. 8051 có 4K ROM, 128 bytes RAM và một số thanh ghi bộ nhớ … Nó giao tiếp với bên ngoài qua 3 cổng song song và một cổng nối tiếp có thể thu, phát dữ liệu nối tiếp với tốc độ lập trình được. Hai bộ định thời 16 bit của 8051 còn có 2 ngắt ngoài cho phép nó đáp ứng và xử lý điều kiện bên ngoài theo cách ngắt quãng, rất hiệu quả trong các ứng dụng điều khiển. Thông qua các chân điều khiển và các cổng song song 8051 có thể mở rộng bộ nhớ ngoài lên đến 64Kbs dữ liệu

   B-Chức năng hoạt động của từng chân được tóm tắt như sau :

ÄTừ chân 1¸ 8 Port 1 (P1.0, . . ., P1.7) dùng  làm Port xuất nhập I/O để giao tiếp bên ngoài.

ÄChân 9 (RST) là chân để RESET cho 8051.

ÄTừ chân 10¸17 là Port3 (P3.0, P3.1, . . ., P3.7) dùng vào hai mục đích : dùng là Port xuất / nhập I/O hoặc mỗi chân giữ một chức năng cá biệt được tóm tắt sơ bộ như sau :

lP3.0 (RXD) : Nhận dữ liệu từ Port nối tiếp.

lP3.1 (TXD) : Phát dữ liệu từ Port nối tiếp.

lP3.2 (INT0) : Ngắt 0 bên ngoài.

lP3.3 (INT1) : Ngắt 1 từ bên ngoài.

lP3.4 (T0) : Timer/Counter 0 nhập từ bên ngoài.

lP3.5 (T1) : Timer/Counter 1 nhập từ bên ngoài.

lP3.6 (WR) : Tín hiệu Strobe ghi dữ liệu lên bộ nhớ bên ngoài.

lP3.7 (RD) : Tín hiệu Strobe đọc dữ liệu lên bộ nhớ bên ngoài.

ÄCác chân 18,19 (XTAL2 và XTAL1) được nối với bộ dao động thạch anh 12 MHz để tạo dao động trên CHIP. Hai tụ 30 pF được thêm vào để ổn định dao động.

ÄChân 20 (Vss) nối đất (Vss = 0).

ÄTừ chân 21¸28 là Port 2 (P2.0, P2.1, . . ., P2.7) dùng vào hai mục đích: làm Port xuất/nhập I/O hoặc dùng làm byte  cao của bus địa chỉ thì nó không còn tác dụng I/O nữa. Bởi vì ta muốn dùng EPROM và RAM ngoài nên phải sử dụng Port 2 làm byte cao bus địa chỉ.

ÄChân 29 (PSEN) là tín hiệu điều khiển xuất ra của 8051, nó cho phép chọn bộ nhớ ngoài và được nối chung với chân của OE (Out Enable) của EPROM ngoài để cho phép đọc các byte của chương trình. Các xung tín hiệu PSEN hạ thấp trong suốt thời gian thi hành lệnh. Những mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM đi qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh của 8051 bởi mã lệnh.

ÄChân 30 (ALE : Adress Latch Enable) là tín hiệu điều khiển xuất ra của 8051, nó cho phép phân kênh bus địa chỉ và bus dữ liệu của Port 0.

ÄChân 31 (EA : Eternal Acess) được đưa xuống thấp cho phép chọn bộ nhớ mã ngoài đối với 8031.

          Đối với 8051 thì :

• EA = 5V : Chọn ROM nội.
• EA = 0V : Chọn ROM ngoại
• EA = 21V : Lập trình EPROM nội.

          ÄCác chân từ 32¸39 là Port 0 (P0.0, P0.1, . . . , P0.7) dùng cả hai

 mục đích : Vừa làm byte thấp cho bus địa chỉ, vừa làm bus dữ liệu, nếu vậy Port 0 không còn chức năng xuất nhập I/O nữa.

ÄChân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V.

III. TỔ CHỨC BỘ NHỚ :

          Bản đồ bộ nhớ data trên Chip như sau :

										FF
										F0	F7	F6				F5				F4				F3				F2				F1				F0			B
	RAM đa dụng
										E0	E7	E6				E5				E4				E3				E2				E1				E0			ACC
										D0	D7	D6				D5				D4				D3				D2				D1				D0			PSW
30										B8	-		-					-				BC				BB				BA				B9		B8			IP
2F	7F	7E	7D	7C	7B	7A	79	78
2E	77	76	75	74	73	72	71	70		B0	B7		B6					B5				B4				B3				B2				B1		B0			P.3
2D	6F	6E	6D	6C	6B	6A	69	68
2C	67	66	65	64	63	62	61	60		A8	AF											AC				AB				AA				A9		A8			IE
2B	5F	5E	5D	5C	5B	5A	59	58
2A	57	56	55	54	53	52	51	50		A0	A7		A6					A5				A4				A3				A2				A1		A0			P2
29	4F	4E	4D	4C	4B	4A	49	48
28	47	46	45	44	43	42	41	40		99	không được địa chỉ hoá bit																												SBUF
27	3F	3E	3D	3C	3B	3A	39	38		98	9F		9E					9D				9C				9B				9A				99		98			SCON
26	37	36	35	34	33	32	31	30
25	2F	2E	2D	2C	2B	2A	29	28		90	97		96				95				94				93				92				91				90		P1
24	27	26	25	24	23	22	21	20
23	1F	1E	1D	1C	1B	1A	19	18		8D	không được địa chỉ hoá bit																												TH1
22	17	16	15	14	13	12	11	10		8C	không được địa chỉ hoá bit																												TH0
21	0F	0E	0D	0C	0B	0A	09	08		8B	không được địa chỉ hoá bit																												TL1
20	07	06	05	04	03	02	01	00		8A	không được địa chỉ hoá bit																												TL0
1F	Bank 3									89	không được địa chỉ hoá bit																												TMOD
18										88	8F				8E				8D				8C				8B				8A			89	88				TCON
17	Bank 2									87	không được địa chỉ hoá bit																												PCOZ
10
0F	Bank 1									83	không được địa chỉ hoá bit																												DPH
08										82	không được địa chỉ hoá bit																												DPL
07	Bank thanh ghi 0									81	không được địa chỉ hoá bit																												SP
00	(mặc định cho R0 -R7)									88	87			86					85				84				83				82			81				80	P0

 CÁC THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT

Tóm tắt bộ nhớ dữ liệu trên chip.

3.1) RAM mục đích chung

          Trong bản đồ bộ nhớ trên, 80 byte từ địa chỉ 30H¸7FH là RAM  mục đích chung. Kể cả 32 byte phần dưới từ 00H¸2FH cũng có thể sử dụng giống như 80 byte ở trên, tuy nhiên 32 byte còn có mục đích khác sẽ đề cập sau.

          Bất kỳ vị trí nào trong RAM mục đích chung cũng có thể được truy xuất tùy ý giống như việc sử dụng các mode để định địa chỉ trực tiếp hay gián tiếp. Ví dụ để đọc nội dung của RAM nội có địa chỉ 5FH vào thanh ghi tích lũy thì ta dùng lệnh : MOV  A, 5FH.

          RAM nội cũng được truy xuất bởi việc  dùng địa chỉ gián tiếp qua R0 và R1. Hai lệnh sau đây sẽ tương đương lệnh trên :

                   MOV R0, #5FH

                   MOV A, @R0

          Lệnh thứ nhất dùng sự định vị tức thời để đưa giá trị 5FH vào thanh ghi R0, lệnh thứ hai dùng sự định vị gián tiếp để đưa dữ liệu “đã được trỏ đến bởi R0” vào thanh ghi tích lũy A.

          3.2) RAM định vị

          8051 chứa 210 vị trí có thể định vị bit, trong đó có 128 bit nằm ở các địa chỉ từ 20H¸2FH và phần còn lại là các thanh ghi chức năng đặc biệt.

          3.3) Các băng thanh ghi (Register Banks)

          32 vị trí nhớ cuối cùng của bộ nhớ từ địa chỉ byte 00H¸1FH tức các dãy thanh ghi. Tập hợp các lệnh của 8051 cung cấp 8 thanh ghi từ R0¸R7 ở địa chỉ 00H¸07H nếu máy tính mặc nhiên chọn để thực thi. Những lệnh tương đương dùng  sự định vị trực tiếp. Những giá trị dữ liệu được dùng thường xuyên chắc chắn sẽ sử dụng một trong các thanh ghi này.

          3.4) Các thanh ghi chức năng đặc biệt (Special Function Register)

          Có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt SFR ở đỉnh của RAM nội từ địa chỉ các thanh ghi chức năng đặc biệt được định rõ, còn phần còn lại không định rõ.

          Mặc dù thanh ghi A có thể truy xuất trực tiếp, nhưng hầu hết các thanh ghi chức năng đặc biệt được truy xuất bằng cách sử  dụng sự định vị địa chỉ trực tiếp. Chú ý rằng vài thanh ghi SFR có cả bit định vị và byte định vị. Người thiết kế sẽ cẫn thận khi truy xuất bit mà không truy xuất byte.

3.5) Các thanh ghi Port (Port Register) :

          Các Port 0, Port 1, Port 2, Port 3 có địa chỉ tương ứng 80H, 90H, A0H, B0H. Các P0, P1, P2, P3 không còn tác dụng xuất nhập nữa nếu bộ nhớ ngoài được dùng hoặc một vài cá tính đặc biệt của 8051 được dùng (như Interrupt, Port nối tiếp . . .). Do vậy chỉ còn có P1 có tác dụng xuất nhập I/O.

          Tất cả các Port đều có bit địa chỉ, do đó nó có khả năng giao tiếp với bên ngoài mạnh mẽ.

3.6) Các thanh ghi Timer (Timer Register) :

          8051 có 2 bộ : Một bộ Timer 16 bit và một bộ Counter 16 bit, hai bộ này dùng để định giờ lúc nghỉ của chương trình hoặc đếm các sự kiện quan trọng. Timer 0 có bit thấp TL0 ở địa chỉ 8AH và có bit cao TH0 ở địa chỉ 8CH. Timer 1 có bit thấp ở địa chỉ 8BH và bit cao TH1 ở địa chỉ 8DH. Hoạt động định thời được cho phép bởi thanh ghi mode định thời TMOD (Timer Mode Register). Ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển định thời TCON (Timer Control Register) ở địa chỉ 88H. Chỉ có TCON có bit định vị.

3.7) Các thanh ghi Port nối tiếp (Serial Port Register) :

          8051 chứa một Port nối tiếp trên Chip cho việc truyền thông tin với những thiết bị nối tiếp như là những thiết bị đầu cuối, modem, hoặc để giao tiếp IC khác với những bộ biến đổi A/D, những thanh ghi di chuyển, RAM . . .). Thanh ghi đệm dữ liệu nối tiếp SBUF ở địa chỉ 99H giữ cả dữ liệu phát lẫn dữ liệu thu. Việc ghi lên SBUF để LOAD dữ liệu cho việc truyền và đọc SBUF để truy xuất dữ liệu cho việc nhận những mode hoạt động khác nhau được lập trình thông qua thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON.

3.8) Các thanh ghi ngắt (Interrupt Register) :

          8051 có hai cấu trúc ngắt ưu tiên,  5 bộ nguồn. Những Interrupt bị mất tác dụng sau khi hệ thống reset (bị cấm) và sau đó được cho phép bởi việc cho phép ghi lên thanh ghi cho phép ngắt IE (Interrup Enable Register) ở địa chỉ A8H. Mức ưu tiên được đặt vào thanh ghi ưu tiên ngắt IP (Interrupt  Priority Level) tại địa chỉ B8H. Cả 2 thanh ghi trên đều có bit địa chỉ.

3.9)Thanh ghi điềukhiển nguồn PCON (Power Control Register):

Thanh ghi PCON không có bit định vị. Nó ở địa chỉ 87H bao gồm các bit địa chỉ tổng hợp. Các bit PCON được tóm tắt như sau :

PBit 7 (SMOD) : Bit có tốc độ Baud ở mode 1, 2,3 ở Port nối tiếp khi set.

PBit 6, 5, 4 : Không có địa chỉ.

PBit 3 (GF1) : Bit 1 của cờ đa năng.

PBit 2 (GF0) : Bit 2 của cờ đa năng.

PBit 1 ^*  (PD) : Set để khởi động mode Power Down và thoát để reset.

PBit 0 ^* (IDL) : Set để khởi động mode Idle và thoát khi ngắt mạch hoặc reset.

     Các bit điều khiển Power Down và Idle có tác dụng chính trong tất cả các IC họ MSC-51 nhưng chỉ được thi hành trong sự biên dịch của CMOS

     Họ vi điều khiển Mcs – 51 ra đời từ năm 1980 bởi hãng Intel, với sản phẩm đầu tiên là 8051. Các IC này gọi là vi điều khiển vì chúng bao gồm cả ROM, RAM, timer, các cổng nối tiếp và song song. Đây là đặc

điểm chính để ta phân biệt giữa vi điều khiển và vi xử lý. 8051 không được sử dụng trong máy tính nhưng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong sản phẩm máy móc tiêu dùng.

     Cùng họ với 8051 có một số vi điều khiển khác. Về cơ bản chúng đều giống nhau, chúng chỉ khác nhau ở vùng nhớ nội bao gồm vùng nhớ mã lệnh, vùng nhớ dữ liệu và số timer. Sự khác nhau đó được mô tả bằng bảng dưới đây.

Vi điều khiển	Vùng mã lệnh nội	Vùng dữ liệu nội	Số timer
8051 8031 8751 8052 8032 8732	4K ROM 0K 4K EPROM 8K ROM 0K 4K EPROM	128 bytes 128 bytes 128 bytes 256 bytes 256 bytes 256 bytes	2 2 2 3 3 3

Bảng  So sánh các IC của họ Msc-51^TM

IV. BỘ NHỚ NGOÀI :

          8051 có khả năng mở rộng bộ nhớ nên 64 k bytes bộ nhớ chương trình và 64 k bytes bộ nhớ dữ liệu ngoài. Do đó có thể dùng thêm Ram và Eprom nếu cần. Khi dùng bộ nhớ ngoài, Port O không còn chức năng I/O nữa, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ (A₀ – A₇ ) và bus dữ liệu (D₀ – D₇ ) với tín hiệu ALE để chốt byte của bus địa chỉ chỉ khi bắt đầu mỗi chu kì bộ nhớ. Port 2 được cho là byte cao của bus địa chỉ.

          Truy xuất bộ nhớ mã ngoài :

          Bộ nhớ chương trình bên ngoài là bộ nhớ Eprom được cho phép bởi tín hiệu PSEN\. Sự kết nối phần cứng của bộ nhớ Eprom như sau :

Trong một chu kì máy, tín hiệu ALE tích cực 2 lần . Lần đầu cho phép 74HC373 mở cổng chốt địa chỉ byte thấp, khi ALE xuống 0 thì byte thấp và byte cao của bộ đếm chương trình đều có nhưng Eprom chưa xuất vì PSEN\ chưa tích cực, khi tín hiệu lên 1 trở lại thì port 0 đã có dữ liệu là Opcode. ALE tích cực lần thứ 2 được giải thích tương tự và byte 2 được đọc từ bộ nhớ chương trình. Nếu lệnh đang hiện hành là lệnh 1 byte thì CPU chỉ đọc Opcode, còn byte thứ 2 bỏ đi.

          Truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài :

          Bộ nhớ dữ liệu ngoài là bộ nhớ Ram được đọc hoặc ghi khi có tín hiệu RD\ và WR\. Hai tín hiệu này nằm ở ha chân p3.6 và p3.7. Lệnh MOVX dùng để truy xuất dữ liệu ngoài và dùng một bộ đệm dữ liệu 16 bit (DPTR), RO và R1 coi như là thanh ghi địa chỉ.

          Các Ram có thể giao tiếp với 8051 tương tự cách thức như Eprom ngoại trừ chân RD\ của 8051 nối với chân OE\  của Ram và chân WR\ của 8051 nối với chân WE\  của Ram.