Giáo trình môn Kỹ thuật vi điều khiển: Thiết kế web và vi điều khiển - Chương 2

Chương 2 của giáo trình mô kỹ thuật vi điều khiển trình bày vấn đề liên quan đế thiết kế web và vi điều khiển, cách lựa chọn phương án thiết kế, xây dựng sơ đồ khối của Kit, chọn thiết bị giải mã và thiết bị mạch nguyên lý của hệ thống,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình môn Kỹ thuật vi điều khiển: Thiết kế web và vi điều khiển - Chương 2Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓnCh−¬ng21 : thiÕt kÕ Kit vi ®iÒu khiÓnCh−¬ng IIThiÕt kÕ KIT vi ®iÒu khiÓnBiªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng –Bé m«n T§HBiªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§HTrang 29Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓnCh−¬ng21 : thiÕt kÕ Kit vi ®iÒu khiÓnCh−¬ng IIThiÕt kÕ KIT vi ®iÒu khiÓn2.1 Chän ph−¬ng ¸n thiÕt kÕHä vi ®iÒu khiÓn m bé KIT chän l m th nh phÇn trung t©m l hä 8051, v× nh÷nglÝ do sau ®©y:+ Hä 8051 l hä vi ®iÒu khiÓn phæ biÕn nhÊt hiÖn nay, ®−îc sö dông rÊtréng r i trong c¸c øng dông c«ng nghiÖp còng nh− trong viÖc chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm d©ndông.+ Hä 8051 ® v ®ang l m«n häc ®−îc n»m trong ch−¬ng tr×nh ® o t¹ocña c¸c tr−êng trung häc, cao ®¼ng v ®¹i häc trong c¶ n−íc, ®©y cßn l mét ®èi t−îngcô thÓ cho sinh viªn khi b¾t ®Çu nhËp m«n vi ®iÒu khiÓn. V× vËy, viÖc chän hä 8051l m th nh phÇn trung t©m cña bé KIT l phï hîp víi ch−¬ng tr×nh ® o t¹o v ®iÒu kiÖnhäc tËp cña sinh viªn.V× nh÷ng lÝ do trªn, v xuÊt ph¸t tõ môc ®Ých, yªu cÇu cña ®å ¸n l thiÕt kÕ métbé KIT vi ®iÒu khiÓn phôc vô môc ®Ých ® o t¹o m«n häc n y, ta quyÕt ®Þnh chänph−¬ng ¸n sö dông chip vi ®iÒu khiÓn 89C52 cña h ng ATMEL ®Ó l m th nh phÇntrung t©m cña KIT, cïng víi c¸c th nh phÇn bé nhí ROM, RAM bªn ngo i v c¸c thiÕtbÞ ngo¹i vi phong phó.Chip vi ®iÒu khiÓn AT89C52 l mét bé vi ®iÒu khiÓn còng thuéc hä 8051, do ®ãnã cã tÊt c¶ nh÷ng ®Æc tr−ng c¬ b¶n cña hä n y. Ngo i ra nã cßn cã thªm 1 bé ®Þnhthêi Timer 2 v 3 nguån ng¾t so víi 8051.72.2 X©y dùng s¬ ®å khèi cña KITSau ®©y ta sÏ x©y dùng s¬ ®å khèi cña bé KIT vi ®iÒu khiÓn nh− sau:Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§HTrang 30Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓnPCCh−¬ng21 : thiÕt kÕ Kit vi ®iÒu khiÓnLCDCPUbµN PHÝMA/DD/ALED7THANHVµO/RADIGITAL§ÇU VµOXUNGLEDMATRIX8x8steppermotorH×nh 2.1 - S¬ ®å khèi cña KITTrong s¬ ®å khèi cña bé KIT nh− trªn, chøc n¨ng cña c¸c khèi nh− sau- Khèi CPU : §©y l khèi trung t©m cña hÖ thèng. Nã bao gåm chip vi ®iÒukhiÓn AT89C52, EEPROM, RAM, c¸c cæng giao tiÕp më réng, m¹ch chèt, gi¶i m ®ÞachØ... Khèi n y l m nhiÖm vô trung t©m ®iÒu h nh ho¹t ®éng cña c¶ bé KIT.- Khèi PC : §©y l khèi giao tiÕp gi÷a hÖ vi ®iÒu khiÓn cña bé KIT v m¸ytÝnh. PC gióp cho ng−êi sö dông cã thÓ ph¸t triÓn c¸c øng dông trªn bé KIT tõ m¸ytÝnh. Ng−êi sö dông dïng PC ®Ó n¹p c¸c ch−¬ng tr×nh øng dông cho bé KIT. Ngo i raPC cßn cho phÐp ng−êi sö dông n¹p c¸c ch−¬ng tr×nh ®iÒu h nh cña ng−êi sö dông viÕtcho bé KIT hoÆc thay ®æi ch−¬ng tr×nh ®iÒu h nh hiÖn ®ang cã trong bé KIT. Ch−¬ngtr×nh ®iÒu h nh ph¶i ®−îc n¹p tõ c¸c m¹ch n¹p ngo i v cè ®Þnh trªn KIT. Ch−¬ngtr×nh øng dông cña ng−êi sö dông ®−îc n¹p cho bé KIT tõ m¸y tÝnh th«ng qua phÇnmÒm n¹p ®i kÌm theo KIT.Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§HTrang 31Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓnCh−¬ng21 : thiÕt kÕ Kit vi ®iÒu khiÓn- B n phÝm: §©y l khèi thiÕt bÞ ®Çu v o giao tiÕp gi÷a vi ®iÒu khiÓn v ng−êisö dông. B n phÝm cho phÐp ng−êi sö dông sö dông nã ®Ó ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cñaKIT theo h−íng dÉn trªn m n h×nh LCD nh−:Ch¹y ch−¬ng tr×nh tõng b−íc (nót STEP)Xem, söa ®æi c¸c thanh ghi (R0-R7), c¸c thanh ghi ®Æc biÖt (SFR), c¸cPORT (P0,P1,P2, P3), c¸c « nhí RAM ...ChuyÓn ®æi qua l¹i gi÷a c¸c kiÓu hiÓn thÞ d÷ liÖu nh− nhÞ ph©n, hexa haythËp ph©n.- Khèi LCD: m n h×nh tinh thÓ láng víi kÝch th−íc lín 24x8 kÝ tù gióp ta cã thÓquan s¸t dÔ d ng gi¸ trÞ cña c¸c thanh ghi (R0-R7), c¸c thanh ghi ®Æc biÖt (SFR) c¸cPORT (P0,P1,P2, P3), c¸c « nhí trong RAM ... Ngo i ra trªn m n h×nh cßn cã c¸ch−íng dÉn ng−êi sö dông, chøc n¨ng cña c¸c phÝm tïy theo ng÷ c¶nh. LCD t¹o ra sùtiÖn lîi, th©n thiÖn cho ng−êi sö dông trong l m quen còng nh− thÝ nghiÖm trªn KIT.- Khèi A/D : Cã chøc n¨ng chuyÓn ®æi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p t−¬ng tù 0 – 5V th nhtÝn hiÖu sè 8 bit ®Ó ®−a v o vi ®iÒu khiÓn xö lÝ. TÝn hiÖu v o 0-5V cã thÓ ®−îc ®−a tõbªn ngo i hoÆc th«ng qua DIP-SWITCH (Dual Inline Pakage - SWITCH) ®Ó nèi c¸c tÝnhiÖu t−¬ng tù cã s½n trªn kit nhê bé chia ¸p l 3 biÕn trë vi chØnh v ®Æc biÖt l ®Çu racña 1 bé c¶m biÕn nhiÖt ®é LM35, cã thÓ tiÕn h nh ë ®©y mét b i thÝ nghiÖm vÒ ®onhiÖt ®é phßng.- Khèi D/A : L khèi cho phÐp chuyÓn ®æi tÝn hiÖu sè 8 bit th nh tÝn hiÖu t−¬ngtù 0 – 10V ®−a ra ngo i, cã thÓ hiÓn thÞ ®−îc trªn m¸y hiÖn sãng.- Khèi v o/ra xung sè - ®iÒu khiÓn ®éng c¬ b−íc v ®éng c¬ 1 chiÒu:L khèi v o/ra tÝn hiÖu sè, cho phÐp bé KIT nhËn v o mét tÝn hiÖu sè 8 bit, 4 tÝnhiÖu v o d¹ng xung b»ng c¸c nót Ên, 4 tÝn hiÖu v o d¹ng xung tõ bªn ngo i nh− c¸c béencoder, ngo i ra cßn cã 6 ®Çu ra xung, cã ®Öm tÇng khuyÕch ®¹i ®Ó ®iÒu khiÓn ®éngc¬ b−íc v ®éng c¬ 1 chiÒu. Ngo i ra ng−êi sö dông cã thÓ sö lùa chän lo¹i ®iÖn 5VBiªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§HTrang 32Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓnCh−¬ng21 : thiÕt kÕ Kit vi ®iÒu khiÓnhoÆc 12V tïy theo ...