ĐIỆN TỬ-TIN HỌC NGÀNH ĐIỆN TỬ
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên :
Lớp: ĐHĐT
Ngành : Điện Tử Công Nghiệp
Tên đề tài: XE TỰ HÀNH DÙNG VI XỬ LÍ
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
Nhận xét giáo viên hướng dẩn
Nhận xét giáo viên phản biện
Lời cảm ơn
Lời nói đầu
Trang
Phần I : lý thuyết cơ sở........................................................ 1
Chương I: giới thiệu IC89c2051..........................................
Chương II : giới thiệu Opamp và led hồng ngoai………………
Phần II: thi công mạch…………………………………………………………………
Chương I : phần cứng……………………………………………………………………
Chương II : phần mềm…………………………………………………………………
Chương III : Tổng kết………………………………………………………………….
Ngày nay khoa học kỹ thuật đạt những bước tiến thần kỳ và những thành tựu rực rỡ.Nhiều công trình nghiên cứu khoa học vĩ đại đã ra đời trên nhiều lĩnh vực :điện tử viển thông …Trong đó nghành “điều khiển – lập trình”đóng vai trò khá quan trọng trong các công trình nghiên cứu đòi hỏi người thực hiện phải có trí lực lòng đam mê ,sự sáng tạo và chính điều đó đã mang lại cho sự thành công trong các ý tưởng nghiên cứu của mình .Khoa học kỹ thuật rất cần thiết trong cuộc sống của con người và nó phục vụ tích cực đời sống xã hội ta.
“Điều khiển – lập trình” đã trở nên quen thuộc trong các nghành kỹ thuật điện, điện tử và trong dân dụng .Từ các dây chuyền sản xuất lớn đến các thiết bị gia dụng trong nhà , chúng ta điều thấy sự hiện diện của vi điều khiển. Các bộ vi điều khiển có khả năng xử lí nhiều hoạt động phức tạp mà chỉ cần 1 chip vi mạch nhỏ , nó đã thay thế các thiết bị điều khiển lớn và phức tạp bằng những mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng thao tác sữ dụng .
Với “ điều khiển –lập trình” con người có thể tạo ra những thiết bị hữu ích , với những chương trình được viết theo ý muốn của người lập trình .Từ những chương trình này , thiết bị được điều khiển sẽ hoạt động một cách tự động không cần sự điều khiển trực tiếp của con người nữa , không chỉ có thế thiết bị có thể hoạt động theo nhiều hướng khác nhau tùy thuộc vào chương trình và sử dụng một cách dễ dàng.
Đề tài “xe tự hành” được chúng em thực hiện dựa trên ý tưỡng sáng tạo nên vẫn còn nhiều hạn chế và trục trặc kỹ thuật.Nhưng nó đã chạy theo đúng yêu cầu của thầy .Mạch gồm một vi điều khiển để điều khiển hai động cơ làm cho xe chạy rẽ trái hoặc rẽ phải khi gặp chướng ngại vật .
Dù nhóm đã cố gắng hết sức , vận dụng tất cả kiến thức đã học được và tích lũy từ các tài liệu tìm kiếm cùng với sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẩn nhưng do thời gian có hạn cũng như sự hạn chế về kiến thức nên đề tài chưa phát triển tối ưu và trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những thiếu xót.Rất mong quí thầy cô và các bạn thông cảm , đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn chỉnh hơn.
PHẦN
LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN 89c2051
I. Cấu tạo vi điều khiển 89C2051 :
1) Tóm tắt phần cứng họ MSC-51 (89c2051)
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 và chip 89c2051 tương tự như 8051.
2) Các đặc điểm của 89c2051 được tóm tắt như sau :
- 4 KB ROM bên trong.
- 128 Byte RAM nội.
- 2 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 và chức năng từng chân :
A– Cấu trúc của 89c2051:
Trung tâm của 89c2051 vẫn là vi xử lý trung tâm (CPU). Để kích thích cho toàn bộ hệ thống hoạt động, 89c2051 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. 89c2051 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 89c2051 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 89c2051 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 12 đến 19 Port 1 (P1.0, . . ., P1.7) dùng làm Port xuất nhập I/O để giao tiếp bên ngoài.
ÄChân 1 (RST) là chân để RESET cho 89c2051.
ÄTừ chân 2,3,6,7,8,9,11 là Port3 (P3.0, P3.1, P3.2P3.3,P3.4,P3.5, 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 :
P3.0 (RXD) : Nhận dữ liệu từ Port nối tiếp.
P3.1 (TXD) : Phát dữ liệu từ Port nối tiếp.
P3.2 (INT0) : Ngắt 0 bên ngoài.
P3.3 (INT1) : Ngắt 1 từ bên ngoài.
P3.4 (T0) : Timer/Counter 0 nhập từ bên ngoài.
P3.5 (T1) : Timer/Counter 1 nhập từ bên ngoài.
P3.7 (RD) : Tín hiệu Strobe đọc dữ liệu lên bộ nhớ bên ngoài.
ÄCác chân 4,5 (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 10 (Vss) nối đất (Vss = 0).
ÄChân 20 (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 |
PCON |
|||||||||||||||||||
|
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 |
||||||||||||
RAM 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 89c2051 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 89c2051 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 1, Port 3 có địa chỉ tương ứng 90H, B0H. Các P1, P3 không còn tác dụng xuất nhập nữa nếu bộ nhớ ngoài được dùng hoặc một vài cá tính đặc biệt của 89c2051 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) :
89c2051 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) :
89c2051 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) :
89c2051 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 điều khiển 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. 89c2051 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 89c2051 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-51TM
IV. Bộ nhớ ngoài:
89c2051 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.
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 hai chân p3.5 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 89c2051 tương tự cách thức như Eprom ngoại trừ chân RD\ của 89c2051 nối với chân OE\ của Ram và chân WR\ của 89c2051 nối với chân WE\ của Ram.
Sự giải mã địa chỉ :
Đó là một yêu cầu tất yếu để chọn Eprom, Ram, … Sự giải mã địa chỉ đối với 89c2051để chọn các vùng nhớ ngoài. Nếu các con Eprom hoặc Ram 8K được dùng thì các bus địa chỉ phải được giải mã để chọn các IC nhớ nằm trong phạm vi giới hạn 8K: 0000H – 1FFFH; 2000H – 3FFFH; … Cụ thể là Ic 74LS138 được dùng với những ngõ ra của nó nối với những ngõ vào chọn chip CS trên những IC nhớ Eprom, Ram, …
Sự đè lên nhau của các vùng nhớ dữ liệu ngoài :
Vì bộ nhớ chương trình là Eprom nên nảy sinh một vấn đề bất tiện khi phát triển phần mềm cho vi điều khiển. Một nhược điểm chung của họMCS- 51 là các vùng nhớ dữ liệu ngoài nằm đè lên nhau, vì tín hiệu PSEN\ được dùng để đọc bộ nhớ mã ngoài và tín hiệu RD\ được dùng để đọc bộ nhớ dữ liệu , nên một bộ nhớ Ram có thể chứa cả chương trình và dữ liệu bằng cách nối đường OE\ của Ram nên ngõ ra một cổng And có hai ngõ vào là RD\ và PSEN\ .
Hoạt động Reset :
Ngõ vào RST là ngõ vào xóa chính (master reset) của 89c2051 dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là reset hệ thống. Khi ngõ vào này được treo ở logic 1 tối thiểu 02 chu kì máy , các thanh ghi bên trong của 89c2051 được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống.
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ OPAMP VÀ LED HỒNG NGOẠI
I.Giới thiệu chung vè Led hồng ngoại:
Led hồng ngoại gồm hai loại là led thu và led phát.
Led thu có nhiệm vụ là thu nhận tín hiệu khi xe chạy gặp vật cản nó sẽ truyền tín hiệu qua led phát làm cho xe dừng lại và lùi lại để cho xe chạy qua trái hoặc qua phải.
Led này sử dụng nguồn DC 5v.
II. Giới thiệu chung về Opamp:
Opamp là một mạch điện tử được chế tạo dưới dạng vi mạch có công dụng là để khuếch đại và thực hiện các phép toán về điện áp : cộng trừ , nhân , chia và vi tích phân.
Opamp được cấu tạo từ các transistor ghép theo kiểu vi sai nên cũng cần cấp nguồn DC để phân cực ban đầu.
- Công dụng : sử dụng chủ yếu trong 2 lỉnh vực.
+Lỉnh vực tuyến tính : khuếch đại dòng AC , DC , lọc tích cực.
+Lỉnh vực phi tuyến : các mạch tạo sóng sin , sóng vuông , sóng tam giác.
THI CÔNG MẠCH
CHƯƠNG I : PHẦN CỨNG
I.Sơ đồ khối của mạch:
CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI
Khối nguồn : nguồn được sử dụng là pin: 4.5v , 5v , 6v , 9v cung
cấp nguồn cho Opamp , IC , Rơle , động cơ cho xe chạy.
Khối cảm biến : chỉ sử dụng điện trở , Opamp và led hồng ngoại thu , phát tín hiệu được gắn ở hai bên trái , phải trước đầu xe để phát hiện có chướng ngại vật .
Khối xử lí: gồm IC AT 89c2051 có nhiệm vụ xử lí tín hiệu và truyền tới động cơ khi được khối cảm biến báo hiệu có vật cản.
Khối định thời gian : gồm 4 Rơle và 4 transistor mắc nối tiếp với nhau nhiệm vụ là định thời gian cho xe chạy tới hoặc lui.
Khối động cơ: có nhiệm vụ chạy tới hoặc chạy lui , xoay trái hay xoay phải khi có tín hiệu của IC truyền tới.Động cơ hoạt động phụ thuộc vào tất cả các yếu tố trên.
II. Tính toán và phân tích mạch :
Mạch cảm biến dùng khuếch thuật toán không đảo dấu.
Hoạt động led phát nhận tín hiệu co vật cản khi đó led thu truyền tín hiệu đó qua Opamp khuếch đại lên vàtruyền đến IC.
MẠCH CẢM BIẾN
Chọn R1=1K
Vcc=9V
Khi led thu không dẫn thì ngõ ra của opamp ở trạng thái bão hòa
dương.
chỉnh biến trở sao cho:
V2
Chọn V2=3,5V
Va=3,5V
R4=1K
Khi led thu dẫn thì ngõ ra của opamp ở trạng thái bão hòa âm.
chọn dòng qua led I=10mA
Rled=
chọn Rled=1k
III Sơ đồ nguyên lí xe tự hành dùng vi xử lí
CHƯƠNG II : PHẦN MỀM
I.Lưu đồ giải thuật tổng quát của mạ ch:
..........................
2.Vật cản bên trái :
.......................
CHƯƠNG III : TỔNG KẾT
I.Hạn chế:
Do kiến thức co hạn nên chúng em hoàn thành xe còn có rất nhiều mặt hạn chế như : khi xe gặp ánh sáng mặt trời thì led thu bị nhiễu bởi ánh sáng mặt trời làm cho xe chạy lui liên tụckhông chạy thẳng tới được. Xe gắng nguồn pin mới mạnh làm cho xe chạy rất nhanh nên khi gặp vật cản xe không thắng lại kịp do vậy có lúc đụng vào vật cản . Mô hình của xe không được đẹp lắm do chúng em thiết kế mô hình không tính toán kỷ về kích thước của xe.
II. Hướng phát triển đề tài :
Nếu có thêm thời gian thì chúng em sẽ hoàn thành tốt mô hình xe tự hành này và có thể nhóm chúng em sẽ làm thêm phần dò đường cho xe chạy không lệch khỏi đường và có thêm remote điều khiển xe cho xe chạy theo ý muốn của người điều khiển và chỉnh sửa phù hợp hơn .Trong tương lai nếu như xe chạy bằng vi điều khiển được áp dụng rộng rãi thì sẽ không còn tai nạn giao thông xãy ra nữa
BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TRUYỀN DỮ LIỆU
Tống Văn On _ ĐH _ KỸ THẬT TPHCM_ 1997
2. Giáo trình Vi Xử Lý – Vi điều khiển
Người soạn: Nguyễn Đình Phú
3. LẬP TRÌNH CHO CÁC HỆ VI XỬ LÝ Biên sọan: Hùynh Thúc Cước
Đặng Văn Đức Nghiêm Mỹ Nguyễn Văn Tam Trần Bá Thái Nguyễn Chí Thức
Nhà xuất bản Thống Kê
4. VI XỬ LÝ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN Ngô Diệp Tân _ NXB KHKT Hà Nội _1996
5. KỸ THUẬT VI ĐIỀU KHIỂN
Tác giả : Văn Thế Minh_NXB GD_1997
6. THE 8051 MICROCONTROLLER Tác Giả: Scott MacKenzie
7. TRÌNH BIÊN DỊCH ASM51.
8. SƠ ĐỒ CHÂN LINH KIỆN BÁN DẪN
Dương Minh Trí _ Sở GD – ĐT TPHCM- 1992
9. HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 8051
Tống Văn On – NXB LĐ - XH Hà Nội - 2001
