CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT
1.1. Mắt thu hồng ngoại (TSOP 18x) -------------------------------------------------1
1.1.1.Mô tả ----------------------------------------------------------------------- 1
1.1.2.Đặc tính -----------------------------------------------------------------------3
1.1.3.Trạng thái khung dữ liệu ----------------------------------------------------3
1.2. Tìm hiểu về P89V51RB2 ----------------------------------------------------------4
1.2.1. Sơ đồ khối P89V51RB2 ----------------------------------------------------5
1.2.2 Sơ đồ chân và chức năng các chân P89V51RB2 -------------------------5
1.2.2.1. Các Port ------------------------------------- ---------------------------6
1.2.2.2 Các chân tín hiệu điều khiển-------------- ---------------------------7
1.2.3 Tổ chức bộ nhớ ---------------------------------------------------------------9
1.2.3.1 Bộ nhớ trong ------------------------------------------------------------9
1.2.3.1.1 Bộ nhớ ROM -----------------------------------------------------9
1.2.3.1.2 Bộ nhớ RAM -----------------------------------------------------9
1.2.3.1.3 Các thang ghi chức năng đặc biệt -----------------------------10
1.2.3.2 Bộ nhớ ngoài------------------------------------------------------------14
1.2.4 Hoạt động Reset --------------------------------------------------------------15
1.2.5 Các tập lệnh -------------------------------------------------------------------17
1.2.6 Hoạt động của các port nối tiếp---------------------------------------------19
1.2.6.1 Thanh ghi đệm port nối tiếp(SBUF)---------------------------------19
1.2.6.2 Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON --------------------------19
1.2.6.3 Khởi động và truy xuất các thanh ghi Port nối tiếp ---------------21
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
2.1. Tìm hiểu về đề tài ------------------------------------------------------------------- 23
2.1.1. Nhiệm vụ đặt ra -------------------------------------------------------------- 23
2.1.2.Giải quyết nhiệm vụ đặt ra -------------------------------------------------- 23
2.2. Thiết kế phần cứng và nguyên lý hoạt động của các khối
2.2.1 Khối thu tín hiệu --------------------------------------------------------------26
2.2.2 Khối vi xử lý -------- --------------------------------------------------------26
2.2.3. Khối điều khiển quạt --- ---------------------------------------------------- 27
2.2.4 Khối hiển thị ------------------------------------------------------------------ 28
2.2.5 Khối nguồn -------------------------------------------------------------------- 29
2.2.6 Sơ đồ nguyên lý điều khiển mạch điều khiển quạt----------------------- 30
2.2.7 Sơ đồ mạch in mạch điều khiển quạt ---- --------------------------------- 30
3. Phần mềm và giải thuật -------------------------------------------------------------- 31
2.3.1 Phần mềm---------------------------------------------------------------------- 31
2.3.2 Thuật toán và đồ giải thuật -------------------------------------------------- 31
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ – KẾT LUẬN
3.1. Kết quả thực hiện ------------------------------------------------------------------- 47
3.2. Khuyết điểm ------------------------------------------------------------------------- 47
3.3. Hướng khắc phục và phát triển -------------------------------------------------- 47
PHỤC LỤC ------------------------------------------------------------------------------- 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO-------------------------------------------------------------- 61
68 trang |
Chia sẻ: lethao | Lượt xem: 3115 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Điều khiển quạt bằng Remote, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1RB2 thiết lập lại trạng thái ban đầu. Khi ngõ vào RST ở mức thấp IC hoạt động bình thuờng.
Chân XTAL1, XTAL2:
- XTAL (Crystal): tinh thể thạch anh, chân số 18 – 19.
- XTAL1: ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip.
- XTAL2: ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip.
- Bộ dao động được tích hợp bên trong 89V51RB2, khi sử dụng 89V51RB2
người thiết kế chỉ cần nối thêm thạch anh (tần số thạch anh thường sử dụng là 12MHZ) và
tụ.
Chân VCC, GND:
- VCC, GND: nguồn cung cấp điện, chân số 40 và 20.
- VCC = +5V ± 10% và GND = 0V.
1.2.3.Tổ chức bộ nhớ:
FFFFH
PSEN\
ª
WR\ RD\
ª ª
80H
7FH
00H
SFR
FFFH
000H
Bộ nhớ chương trình (mã)
0000H
Bộ nhớ chương trình (mã)
Bộ nhớ
dữ liệu
Bộ nhớ trong chip
Bộ nhớ ngoài chip
Hình 1.6: Tóm tắt các vùng nhớ của 89V51RB2
1.2.3.1 Bộ nhớ trong:
Bộ nhớ trong 89V51RB2 bao gồm ROM và RAM. RAM trong 89V51RB2 bao gồm nhiều thành phần: RAM đa chức năng, RAM định địa chỉ bit và các dãy thanh ghi.
1.2.3.1.1 Bộ nhớ ROM(Bộ nhớ chương trình):
động.
Bộ nhớ chương trình dùng để lưu trữ chương trình điều khiển cho chip hoạt
1.2.3.1.2 Bộ nhớ RAM(Bộ nhớ dữ liệu):
Bộ nhớ dữ liệu dùng để lưu trữ các dữ liệu và tham số.
RAM đa chức năng:
7FH.
- Trên hình vẽ cho thấy 80 byte RAM đa chức năng chiếm địa chỉ từ 30H đến
- Mọi địa chỉ trong vùng RAM đa chức năng đều có thể truy xuất tự do dùng kiểu định địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp.
RAM định địa chỉ bit:
- RAM định địa chỉ bit gồm 128 bit được định địa chỉ chứa các byte có địa chỉ từ 20H đến 2FH.
- RAM định địa chỉ bit có 3 kiểu truy xuất dữ liệu: trực tiếp, gián tiếp hoặc theo từng bit.
Các dãy thanh ghi:
- 32 vị trí thấp của bộ nhớ nội chứa các dãy thanh ghi. Các lệnh của
89V51RB2 hỗ trợ 8 thanh ghi từ R0 – R7 thuộc dãy 0 và theo mặc định sau khi Reset hệ
thống các thanh ghi này ở các địa chỉ từ 00H đến 07H.
- Các lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 sẽ ngắn hơn và nhanh hơn so với các lệnh có chức năng tương ứng dùng kiểu địa chỉ trực tiếp. Các dữ liệu được dùng thường xuyên nên dùng một trong các thanh ghi này.
- Do có 4 dãy thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một dãy thanh ghi tích cực. Dãy thanh ghi tích cực có thể được thay đổi bằng cách thay đổi bit chọn dãy trong từ trạng thái chương trình PSW.
1.2.3.1.3 Các thang ghi chức năng đặc biệt:
- Các thanh ghi nội của hầu hết các bộ vi xử lý đều được truy xuất rõ ràng bởi một tập lệnh.
- Các thanh ghi nội của 89V51RB2 được cấu hình thành một phần của RAM
trên chip, vì vậy mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi bộ đếm chương trình
và thanh ghi lệnh vì các thanh ghi này hiếm khi bị tác động trực tiếp). Cũng như các thanh
ghi từ R0 đến R7, ta có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Function Register)
chiếm phần trên của RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH.
- Ngoại trừ thanh ghi A có thể được truy xuất rõ ràng còn lại hầu hết các thanh ghi chức năng đặc biệt được truy xuất bằng kiểu định địa chỉ trực tiếp.
Thanh ghi từ PSW(Program Status Word):
Bit
Ký hiệu
Địa chỉ
Mô tả bit
PSW.7
CY
D7H
Cờ nhớ
PSW.6
AC
D6H
Cờ nhớ phụ
PSW.5
F0
D5H
Cờ 0
PSW.4
RS1
D4H
Chọn dãy thanh ghi (bit 1)
PSW.3
RS0
D3H
Chọn dãy thanh ghi (bit 0):
00 = dãy 0: địa chỉ từ 00H đến 07H
01 = dãy 1: địa chỉ từ 08H đến 0FH
10 = dãy 2: địa chỉ từ 10H đến 17H
11 = dãy 2: địa chỉ từ 18H đến 1FH
PSW.2
OV
D2H
Cờ tràn
PSW.1
-
D1H
Dự trữ
PSW.0
P
D0H
Cờ kiểm tra chẵn lẻ
Bảng1.4: Thanh ghi PSW
Thanh ghi A:
- Thanh ghi A là thanh ghi tích lũy có công dụng chứa dữ liệu của các phép toán mà vi điều khiển xử lý. Ví dụ lệnh MUL AB sẽ nhân những giá trị không dấu 8 bit
có trong hai thanh ghi A và B, rồi trả về kết quả 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao). Lệnh DIV AB sẽ lấy A chia B, kết quả số nguyên đặt vào A, số dư đặt vào B.
- Thanh ghi A có địa chỉ byte là E0H và địa chỉ bit từ E0H – E7H.
Thanh ghi B:
- Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi A cho các phép toán nhân chia.
- Thanh ghi B có thể được dùng như một thanh ghi đệm trung gian đa mục
đích. Nó là những bit định vị thông qua những địa chỉ từ F0H – F7H.
Thanh ghi SP:
- Con trỏ ngăn xếp (SP: Stack Pointer) là một thanh ghi 8 bit ở địa chỉ byte là
81H, dùng để lưu trữ tạm thời các dữ liệu. Đây là thanh ghi không định địa chỉ bit. Thanh
ghi này chứa địa chỉ của byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp (PUSH) và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp (POP). Lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu và lệnh lấy ra khỏi ngăn xếp sẽ làm giảm SP. Đối với chip 8051 thì vùng nhớ được dùng để làm ngăn xếp được lưu giữ trong RAM nội.
- Để sử dụng ngăn xếp thì ta phải khởi động thanh ghi SP (nghĩa là nạp giá trị cho thanh ghi SP) => vùng nhớ của ngăn xếp có địa chỉ bắt đầu là (SP) +1 và địa chỉ kết thúc là 7FH.
- Sau khi reset IC, SP sẽ mang giá trị mặc định là 07H và dữ liệu đầu tiên sẽ được cất vào ô nhớ ngăn xếp có địa chỉ 08H. Nếu phần mềm ứng dụng không khởi động
SP một giá trị mới thì dãy thanh ghi 1, có thể cả 2 và 3 sẽ không dùng được vì vùng RAM
này đã được dùng làm ngăn xếp. Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng các lệnh PUSH
và POP để lưu trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu, hoặc truy xuất ngầm bằng lệnh gọi chương trình con (ACALL, LCALL) và các lệnh trở về (RET, RETI) để lưu trữ giá trị của bộ đếm chương trình khi bắt đầu thực hiện chương trình con và lấy lại khi kết thúc chương trình con.
Thanh ghi DPTR:
- Con trỏ dữ liệu (DPTR: Data Pointer Register) là thanh ghi 16 bit chứa địa chỉ của ô nhớ cần truy xuất thuộc ROM trong hoặc ngoài và RAM ngoài.
- Thanh ghi DPTR có địa chỉ byte là 82H (DPL: byte thấp) và 83H (DPH:
byte cao). Thanh ghi này không định địa chỉ bit.
Thanh ghi port xuất nhập:
Các Port của P89V51RB2 bao gồm Port 0 ở địa chỉ 80H, Port 1 ở địa chỉ
90H, Port 2 ở địa chỉ A0H, Port 3 ở địa chỉ B0H. Tất cả các Port này đều có thể truy xuất từng bit nên rất thuận tiện trong khả năng giao tiếp.
Thanh ghi port nối tiếp:
P89V51RB2 chứa một port nối tiếp cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị
nối tiếp như máy tính hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi đệm dữ liệu
nối tiếp (SBUF: Serial Buffer) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả dữ liệu truyền và dữ liệu nhận. Khi truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Ngoài ra còn có thanh
ghi điều khiển port nối tiếp (SCON: Serial Control) có địa chỉ byte 98H dùng để báo trạng thái và điều khiển quá trình hoạt động của port nối tiếp.
Thanh ghi định thời:
89V51RB2 có chứa ba bộ định thời/ bộ đếm 16 bit được dùng cho việc định thời hoặc đếm sự kiện. Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0: byte thấp) và 8CH (TH0: byte cao). Timer 1 ở địa chỉ 8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). Việc khởi động Timer được SET bởi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển Timer (TCON) ở địa chỉ 88H. Chỉ có TCON được địa chỉ hoá từng bit.
Thanh ghi ngắt:
- Thanh ghi IE (Interrupt Enable: cho phép ngắt) có địa chỉ byte A8H và địa
chỉ bit A8H – AFH có công dụng cho phép hoặc không cho phép các ngắt hoạt động (có thể từng ngắt riêng rẽ hoặc tất cả các ngắt).
- Thanh ghi IP (Interrup Priority: ưu tiên ngắt) có địa chỉ byte B8H và địa chỉ
bit B8H – BCH có công dụng thiết lập mức ưu tiên cho các ngắt (ưu tiên thấp hoặc ưu tiên cao).
Thanh ghi điều khiển nguồn:
Thanh ghi PCON (Power Control: điều khiển nguồn) không có bit định vị.
Nó ở địa chỉ 87H chứa nhiều bit điều khiển. Thanh ghi PCON được tóm tắt như sau:
· Bit 7 (SMOD) => cho phép tăng gấp đôi tốc độ truyền dữ liệu nối tiếp
(tốc độ baud) khi SMOD = 1.
· Bit 6, 5, 4 => không có địa chỉ.
· Bit 3, 2 (GF1, GF0) => cho phép người lập trình dùng với mục đích riêng.
· Bit 1 (PD) => dùng để quy định chế độ nguồn giảm.
· Bit 0 (IDL) => dùng để quy định chế độ nghỉ
Các bit điều khiển Power Down và Idle có tác dụng chính trong tất cả các IC
họ MCS – 51 nhưng chỉ được thi hành trong sự biên dịch của CMOD.
1.2.3.2 Bộ nhớ ngoài:
- 89V51RB2 có khả năng mở rộng không gian bộ nhớ chương trình lên đến
64KB và không gian bộ nhớ dữ liệu lên đến 64KB.
- Khi dùng bộ nhớ ngoài, Port 0 không còn chức năng I/O nữa mà đó là bus địa
chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7). Port 2 là bus địa chỉ byte cao (A8 - A15). Port 3 là các tín hiệu điều khiển (WR\, RD\).
Kết nối và truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài:
8951
RAM 64KB
AD0 – AD7
EA\ ALE
A8 – A15
WR\
RD\
74373
D Q G
D0 – D7
A0 – A7
CS\
A8– A15
WR\
OE\
Hình 1.7: Sơ đồ kết nối và truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài
Bộ nhớ dữ liệu ngoài là bộ nhớ đọc/ ghi được cho phép bởi các tín hiệu RD\
và WR\ ở các chân P3.7 và P3.6. Lệnh dùng để truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài là MOVX,
sử dụng con trỏ dữ liệu 16 bit DPTR hoặc R0, R1 làm thanh ghi chứa địa chỉ.
Giải mã địa chỉ:
Nếu trường hợp ROM và RAM được kết hợp từ nhiều bộ nhớ có dung lượng nhỏ hoặc cả hai giao tiếp với chip 89V51 thì cần phải giải mã địa chỉ. Việc giải mã này cần cho hầu hết các bộ vi xử lý.
Ví dụ nếu các ROM và RAM có dung lượng 8KB được sử dụng thì tầm địa
chỉ mà chip 89V51 quản lý (0000H – FFFFH) cần phải được giải mã thành từng đoạn
8KB để chip có thể chọn từng IC nhớ trên các giới hạn 8KB tương ứng: IC1: 0000H –
1FFFH, IC2: 2000H – 3FFFH,…
IC chuyên dùng cho việc tạo tín hiệu giải mã là 74HC138, các ngõ ra của IC này lần lượt nối với các ngõ vào chọn chip CS\ tương ứng của các IC nhớ để cho các IC nhớ hoạt động (tại một thời điểm chỉ có một IC nhớ được phép hoạt động). Cần lưu ý là
do các đường cho phép IC nhớ hoạt động riêng lẻ cho từng loại (PSEN\ cho bộ nhớ
chương trình, RD\ và WR\ cho bộ nhớ dữ liệu) nên 89V51 có thể quản lý không gian nhớ
lên đến 64KB cho ROM và 64KB cho RAM.
Các không gian nhớ chương trình và dữ liệu gối nhau:
Vì bộ nhớ chương trình là bộ nhớ chỉ đọc, một tình huống khó xử được phát sinh trong quá trình phát triển phần mềm cho 8951. Làm thế nào phần mềm được viết cho một hệ thống đích để gỡ rối nếu phần mềm chỉ có thể được thực thi từ không gian bộ nhớ chương trình chỉ đọc.
Giải pháp tổng quát là cho các bộ nhớ chương trình và dữ liệu ngoài gối lên nhau. Vì PSEN\ được dùng để đọc chương trình và RD\ được dùng để đọc bộ nhớ dữ liệu, một RAM có thể chiếm không gian nhớ chương trình và dữ liệu bằng cách nối chân OE\
tới ngõ ra cổng AND có các ngõ vào là PSEN\ và RD\.
1.2.4 Hoạt động Reset:
VCC
R1
100 C3
10uF
RESET
R2
8K2
0
Hình 1.8: Hoạt động Reset
89V51RB2 có ngõ vào Reset tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu kỳ
xung máy, sau đó xuống mức thấp để 89V51RB2 bắt đầu làm việc. RST có thể kích bằng
tay bởi một nút nhấn thường hở hoặc RST khi cấp nguồn, sơ đồ mạch Reset tổng hợp như
sau:
Trạng thái của các thanh ghi sau khi Reset hệ thống:
Bộ đếm chương trình (PC) 0000H
Thanh ghi A 00H
Thanh ghi B 00H
Thanh ghi PSW 00H
Thanh ghi SP 07H
Thanh ghi DPTR 0000H
Port 0 – Port3 FFH
Thanh ghi IP xxx00000B
Thanh ghi IE 0xx00000B
Các thanh ghi định thời 00H
Thanh ghi SCON 00H
Thanh ghi SBUF 00H
Thanh ghi PCON (HMOS) 0xxxxxxxB
Thanh ghi PCON (CMOS) 0xxx0000B
1.2.5 Các tập lệnh:
Các lệnh số hoc:
ADD A, SUBB A, INC
DEC
MUL AB : (A) ¬ LOW [(A) x (B)]; có ảnh hưởng cờ OV
: (B) ¬ HIGH [(A) x (B)]; cờ Carry được xoá
DIV AB : (A) ¬ Integer result of [(A) / (B)]; cờ OV
: (B) ¬ Remainder of [(A) / (B)]; cờ Carry xoá.
Các lệnh logic:
Tất cả các lệnh logic sử dụng thanh ghi A như là một trong những toán hạng thực
thi một chu kì máy, ngoài A mất 2 chu kì máy. Những hoạt động logic có thể được thực hiện trên bất kì byte nào trong vị trí nhớ dữ liệu nội mà không thông qua thanh ghi A.
Các hoạt động logic được tóm tắt như sau:
ANL , ORL XRL ,
RL A : Quay thanh ghi A qua trái 1 bit
RLC A : Quay vòng thanh ghi A qua trái 1 bit có cờ Carry
RR A : Quay thanh A ghi sang phải 1 bit
Các lệnh rẽ nhánh:
JC Rel : Nhảy đến “Rel” nếu cờ carry C =1.
JNC Rel : Nhảy đến “Rel” nếu cờ Carry C =0
JB bit,rel : Nhảy đến “Rel” nếu (bit) =1
JNB bit,rel : Nhảy đến “rel” nếu (bit) =0
JBC bit, rel : Nhảy đến “rel” nếu (bit) =1 và xoá bit.
ACALL addr 11 : Lệnh gọi tuyệt đối trong Page 2K
LCAL Addr 16 : Lệnh gọi dài chương trình con trong 64 K
RET :Kết thúc chương trình con trở về chương trình chính.
RETI: Kết thúc thủ tục phục vụ ngắt quay về chương trình chính AJMP addr11 : Nhảy tuyệt đối không điều kiện trong 2 K LJMP addr16 : Nhảy dài không điều kiện trong 64 K
SJMP rel : Nhảy ngắn không điều kiện trong(-128 ¸ 127)
byte.
CJNE
A, direct, rel
: so sánh và nhảy đến A nếu A ¹ direct
DJNE
Rn,rel
: Giảm Rn và nhảy nếu Rn ¹ 0
DJNZ
direct, rel
: Giảm và nhảy nếu direct ¹ 0
Các lệnh dịch chuyển dữ liệu:
Các lệnh dịch chuyển dữ liệu trong những vùng nhớ nội thực thi 1 hoặc 2 chu kỳ máy. Mẫu lệnh MOV , cho phép di chuyển dữ liệu bất kỳ 2 vùng nhớ nào của RAM nội hoặc các vùng nhớ của các thanh ghi chức năng đặc biệt mà không thông qua thanh ghi A. Vùng Stack của 8051 chỉ chứa 128 byte RAM nội, nếu con trỏ Stack SP được tăng quá địa chỉ 7FH thì các byte được PUSH vào sẽ mất đi vào các byte POP ra thì không biết rõ.
Các lệnh dịch chuyển bộ nhớ nội và bộ nhớ ngoại dùng sự định vị gián tiếp. Địa
chỉ gián tiếp có thể dùng địa chỉ 1 byte (@ Ri) hoặc địa chỉ 2 byte (@ DPTR). Tất cả các lệnh dịch chuyển hoạt động trên toàn bộ nhớ ngoài thực thi trong 2 chu kỳ máy và dùng thanh ghi A làm toán hạng DESTINATION.
Việc đọc và ghi RAM ngoài (RD và WR) chỉ tích cực trong suốt quá trình thực
thi của lệnh MOVX, còn bình thường RD và WR không tích cực (mức 1).
Các lệnh luận lý:
CLR C : Xoá cờ Carry xuống 0. Có ảnh hưởng cờ Carry. CLR BIT : Xoá bit xuống 0. Không ảnh hưởng cờ Carry. SET C : Set cờ Carry lên 1. Có ảnh hưởng cờ Carry.
SET BIT : Set bit lên 1. Không ảnh hưởng cờ Carry. CPL C : Đảo bit cờ Carry. Có ảnh hưởng cờ Carry. CPL BIT : Đảo bit. Không ảnh hưởng cờ Carry.
ANL C, BIT : Có ảnh hưởng cờ Carry. ANL C, BIT : Không ảnh hưởng cờ Carry. ORL C, BIT : Tác động cờ Carry.
ORL C, : Tác động cờ Carry.
MOVC, BIT : Cờ Carry bị tác động.
MOVBIT, C : Không ảnh hưởng cờ Carry.
1.2.6 Hoạt động của các port nối tiếp:
Port nối tiếp tham dự hoạt động đầy đủ (sự phát và thu cùng lúc), và thu vào bộ
Bit
Ký
hiệu
Địa
chỉ
Mô tả hoạt động
SCON.7
SM0
9FH
Bit 0 của mode Port nối tiếp
SCON.6
SM1
9EH
Bit 1 của mode Port nối tiếp
SCON.5
SM2
9DH
Bit 2 của mode Port nối tiếp. cho phép sự
truyền của bộ xử lý đa kênh ở mode 2 và 3; RI
sẽ không tích cực nếu bit thứ 9 đã thu vào là 0.
SCON.4
REN
9CH
REN = 1 sẽ cho phép thu ký tự
SCON.3
TB8
9BH
Phát bit 8. Bit 9 phát trong mode 2 và 3, được
set và xóa bởi phần mềm
SCON.2
RB8
9AH
Thu bit 8. Bit thứ 9 nhận được
SCON.1
TI
99H
Cờ ngắt phát. Cờ này được set ngay khi kết
thúc việc phát một ký tự; được xóa bởi phần mềm
SCON.0
RI
98H
Cờ ngắt thu. Cờ này được set ngay khi kết thúc
việc thu một ký tự; được xóa bởi phần mềm
đệm mà nó cho phép 1 ký tự nhận vào và được cất ở bộ đệm trong khi ký tự thứ hai được
nhận vào. Nếu CPU đọc ký tự thứ nhất trước khi ký tự thứ hai được nhận vào hoàn toàn
thì dữ liệu không bị mất.
1.2.6.1 Thanh ghi đệm port nối tiếp(SBUF):
Thanh ghi SBUF(Serial Buffer Register): Được dùng để lưu giữ dữ liệu cần phát
đi và dữ liệu đã nhận được. Việc ghi dữ liệu lên thanh ghi SBUF sẽ nạp dữ liệu để phát đi
và việc đọc dữ liệu từ thanh ghi SBUF sẽ truy xuất dữ liệu đã thu được.
Thanh ghi SBUF bao gồm 2 thanh ghi:
- Thanh ghi phát(Bộ đệm phát): Dùng để lưu giữ dữ liệu cần phát đi.
- Thanh ghi thu(Bộ đệm thu): Dùng để lưu giữ dữ liệu đã được nhận
1.2.6.2 Thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON:
Mode hoạt động của Port nối tiếp được set bởi việc ghi lên thanh ghi mode của
Port nối tiếp SCON ở địa chỉ 99H. Bảng tóm tắt thanh ghi điều khiển Port nối tiếp SCON
như sau:
Hình 1.4: Chức năng thanh ghi SCON
SM0
SM1
MODE
MÔ TẢ
TỐC ĐỘ BAUD
0
0
0
Thanh ghi dịch
Cố định (tần số dao động/12)
0
1
1
UART 8 bit
Thay đổi (thiết lập bởi bộ định thời)
1
0
2
UART 9 bit
Cố định (tần số dao động /12 hoặc
/64)
1
1
3
UART 9 bit
Thay đổi (thiết lập bởi bộ định thời)
Hình 1.5: Các chế độ hoạt động của Port nối tiếp
Trước khi dùng Port nối tiếp, SCON phải được định đúng chế độ. VD: Để khởi tạo Port nối tiếp chế độ 1 (SM0/SM1 = 0/1), cho phép thu (REN = 1), và set cờ ngắt của việc phát sẵn sàng hoạt động (TI = 1), ta dùng lệnh sau :
MOV SCON, #01010010H.
Port nối tiếp của 8051 có 4 mode hoạt động tùy thuộc theo trạng thái của SM0/SM1.
Ba trong 4 mode cho phép truyền động bộ với mỗi ký tự thu hoặc phát sẽ được bố trí bởi bit Start hoặc bit Stop.
1.2.6.3 Khởi động và truy xuất các thanh ghi Port nối tiếp:
Bit cho phép thu dữ liệu(REN: Receive Enable):
Bit cho phép thu REN trong thanh ghi SCON phải được set bởi phần mềm để cho phép sự thu các ký tự. Điều này thường được dùng làm ở đầu chương trình khi các Port nối tiếp và các timer được khởi động.
Ta có thể tác động bằng lệnh:
SETB REN
hoặc:
MOV SCON, # xxx1xxxxB
Dùng Timer tạo tốc độ Baud cho Port nối tiếp:
Muốn tạo ra tốc độ Baud, ta khởi tạo TMOD ở chế độ tự nạp lại 8 bit (mode 2
của timer) và đặt trước giá trị nạp lại đúng vào byte cao của thanh ghi timer 1 (TH1) để
tạo ra tốc độ tràn chính xác. Có những tốc độ Baud rất chậm ta dùng chế độ 16 bit là chế
độ 1 của timer, nhưng ta phải khởi tạo lại sau mỗi lần tràn cho TL1/TH1.
Hoạt động khác được đếm giờ bởi việc dùng timer 1 ngoài là T1 (P3.5). Công thức chung để xác định tốc độ Baud trong mode 1 và mode 3 là:
BAUD RATE = TIMER 1 OVERFLOW RATE ¸ 32
Ví dụ một hoạt động 1200 Baud đòi hỏi một tốc độ tràn là 1200/32 = 38,4 KHz.
Nếu thạch anh 12MHz lái dao động trên Chip, thì timer 1 được đếm giờ ở tốc độ của tần
số 1 MHz. Bởi vì timer phải tràn ở tốc độ tần số 38,4 KHz và Timer đếm giờ ở tốc độ của
tần số 1 MHz, nên một sự tràn được yêu cầu với 1000/38,4 = 26,04 clock (làm tròn 26). Bởi vì các timer đếm lên và tràn khi có sự chuyển đổi từ FFH Æ 00H của bộ đếm, nên 26
là giá trị cần nạp cho TH1 (giá trị đúng là -26). Ta dùng lệnh: MOV TH1, #26
Ví dụ sau khi khởi động Port nối tiếp hoạt động giống như một UART 8 bit ở
tốc độ 2400 Baud, dùng timer 1 để cung cấp tốc độ Baud:
MOV SCON, #01010010B ; Port nối tiêp mode 1
MOV TMOD, #20 ; Timer 1 mode 2
MOV TH1, #-13 ; Nạp vào bộ đếm tốc
độ 2400Baud
SETB TR1 ;Start timer 1
Trong SCON có SM0/SM1 để vào mode UART 8 bit, REN = 1 cho phép Port
nối tiếp thu các ký tự và TI = 1 cho phép phát ký tự đầu tiên bởi việc cho biết thanh ghi
đếm rỗng. TMOD có M1/M0 = 1/0 để đặt timer 1 vào mode tự động nạp lại 8 bit. Việc set
bit TR1 để mở máy chạy timer. Tốc độ Baud 2400 sẽ cho ta tốc độ tràn timer 1 là 2400/32
= 76,8 KHz (ứng với thạch anh 12 MHz) sẽ cho số xung clock sau mỗi sự tràn là
1000/76,8 = 13,02 (lấy tròn là 13). Vậy -13 là giá trị cần nạp vào TH1 để có tốc độ Baud
là 2400 Baud.
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
2.1.Tìm hiếu đề tài:
2.1.1.Nhiệm vụ đặt ra:
· Tìm hiểu tín hiệu phát từ remote Tivi Sony.
· Phương pháp thu tín hiệu.
· Hiện thị liên tục và thay đổi theo thông số nhập vào.
· Hẹn thời gian tắt mở quạt.
· Thực hiện các chức năng.
2.1.2.Giải quyết nhiệm vụ đặt ra:
2.1.2.1.Tìm hiểu tín hiệu phát từ remote Tivi Sony:
· Tín hiệu phát từ Tivi Sony có dạng:
Hình2.1.Dạng tín hiệu phát
bit.
Phần đầu tiên của tín hiệu có độ dài 3T bằng 1800ms gọi là header hay start
Các bit còn lại được mã hóa như sau:
500ms im lặng + 700ms hồng ngoại = bit 0
500ms im lặng +1300ms hồng ngoại = bit 1
Hình2.2.Dạng tín hiệu phát
Bit đầu tiên là bit LSB ta đặt tên cho nó là bit B0 , bít cuối cùng sẽ là bit B11. Trong đó từ :
· Phím Mã lệnh :
B0 – B6 : là 7 bit mã lệnh
B7 _ B11: là 5 bit địa chỉ
Phím 0 : ------------------------------------------------------------------- 09H Phím1: ------------------------------------------------------------------- 00H Phím 2 : ------------------------------------------------------------------- 01H Phím 3 : ------------------------------------------------------------------- 02H Phím 4 : ------------------------------------------------------------------- 03H Phím 5 : ------------------------------------------------------------------- 04H Phím 6 : ------------------------------------------------------------------- 05H Phím 7 : ------------------------------------------------------------------- 06H Phím 8 : ------------------------------------------------------------------- 07H Phím 9 : ------------------------------------------------------------------- 08H Phím 10 : ------------------------------------------------------------------ 09H Phím program + : -------------------------------------------------------- 10H Phím program - : --------------------------------------------------------- 11H Phím vol + : --------------------------------------------------------------- 12H Phím vol - : --------------------------------------------------------------- 13H
Phím power :-------------------------------------------------------------- 15H
·
Các phím sử dụng và chức năng tương ứng của phím:
Phím 0 : -------------------------------------------------------------
Tắt quạt
Phím 1: -------------------------------------------------------------
Mở số 1
Phím 2: -------------------------------------------------------------
Mở số 2
Phím 3: -------------------------------------------------------------
Mở số 3
Phím 4: -------------------------------------------------------------
Mở time
Phím vol + : ---------------------------------------------------------
Tăng phút
Phím vol - : ---------------------------------------------------------
Giảm phút
Phím program + : --------------------------------------------------
Tăng giờ
Phím program - : --------------------------------------------------
Giảm giờ
Phím power :--------------------------------------------------------
Chế độ nghỉ
2.1.2.2. Phương pháp thu tín hiệu:
Dùng led thu hồng ngoại (TSOP1838) để thu tín hiệu. Tín hiệu qua led thu sẽ
bị đảo như sau :
Hình2.3.Dạng tín hiệu thu
bit 0 = 500ms mức cao + 700ms mức thấp bit 1 = 500ms mức cao + 1300ms mức thấp
Ở đây 7 bit đầu là bit mã lệnh 5 bit tiếp theo là bit địa chỉ, mà ta thu tín hiệu từ
cùng một remote nên ta chỉ thu 7 bit mã lệnh.
· Giải mã tín hiệu :
Khi có tín hiệu ngắt sẽ thực hiện thu mã. Để thu được 7 bit lệnh ta cần nạp cho
thanh ghi A giá trị 01000000B để sau 7 lần quay phải có cờ nhớ C thì giá trị thanh ghi A
chính là mã lệnh điều khiển của phím bấm remote lúc này cờ C = 1.
2.1.2.3.Hiện thị chính:
Để hiển thị liên tục ta sử dụng ngắt cho các chức năng khác, chương trình
hiện thị được xem như chương trình chính. Khi có một ngắt xuất hiện nhảy sang phục vụ
ngắt rồi quay lại chương trình hiển thị. Chương trình hiển thị sẽ hiện số, giờ, phút. Chương trình hiển thị được chia làm hiển thị có thời gian và hiện thị không thời gian (HienA00). Trong hiển thị có thời gian được chia ra hiện có phút không có giờ (HienA10), hiện không có phút có giờ (HienA01), hiện có phút có giờ (HienA11).
2.1.2.4.Hẹn thời gian:
Sử dụng Time0 để hẹn phút, Time1 hẹn giờ cả hai Time hoạt động ở chế độ
2. Để hẹn phút ta dùng một vòng lặp có thời gian cố định là 5 phút, cứ mõi giá trị R0 thì thực hiện một vòng lặp 5 phút. Để hẹn giờ ta dùng một vòng lặp có thời gian cố định là 1 giờ, cứ mõi giá trị R1 thì thực hiện một vòng lặp 1 giờ. Vì việc hiển thị được thực hiện
liên tục nên việc giảm giá trị vòng lặp chỉ xảy ra khi có ngắt Time. Các giá trị vòng lặp
được khai báo lần đầu ở đầu chương trình chính. Sử dụng địa chỉ 0024H, 0025H , 0026H
lưu giá trị cố định cho vòng lặp của hai Time.
2.1.2.5.Thực hiện các chức năng:
Khi có một ngắt ngoài chương trình tạm thời chuyển sang phục vụ ngắt để thu
mã (chứa trong A) sau đó so sánh mã để thực hiện các chức năng tương ứng với mã lệnh.
2.2.Thiết kế phần cứng và nguyên lý hoạt động của các khối:
2.2.1.Khối thu tín hiệu:
2.2.1.1.Sơ đồ nguyên lý phần cứng:
Hình2.4.Khối thu tín hiệu
2.2.1.2.Nguyên lý hoạt động:
Nguồn Vcc cung cấp 5V, khi có tín hiệu phát từ remote mắt thu tạo một chuỗi xung ở ngõ ra. Khi có ánh sáng ngõ ra (chân 1) tích cực ở mức 0, khi không có ánh sáng
ngõ ra ở mức 1. Tín hiệu được đưa đến khối vi xử lý để xử lý tín hiệu.
2.2.2.Khối vi xử lý:
2.2.2.1. Sơ đồ nguyên lý:
Hình2.5.Khối vi xử lý
2.2.2.2.Nguyên lý hoạt động:
Dùng P3.3 để thực hiện việc thu tín hiệu từ mắt thu hồng ngoại và cho biết bộ
vi xử lý đang thu tín hiệu khi led đơn nháy.
Sử dụng P0 để xuất giá trị hiển thị trên các led 7 đoạn, giá trị tích cực ở mức
logic 0.
Dùng P2 để quét lần lượt các led, giá trị tích cực ở mức logic 0.
Dùng P1.0 đến P1.2 đển đóng mở các Role tương ứng khi ở mức logic 0.
Dùng P3.7 để hiển thị led đơn khi sử dụng chức năng hẹn giờ.
2.2.3.Khối điều khiển quạt:
2.2.3.1.Sơ đồ nguyênl ý:
Hình 2.6.Khối Role
2.2.3.2.Nguyên lý hoạt động:
Ba Role được đóng mở thông qua ba transistor A1015. Khi A1015 dẫn bảo hòa làm Role tương ứng đóng.
Ba diode được dùng để chống điện áp nghịch sinh ra trên cuộn dây của các
Role khi điện á
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- dieu khien quat bang hn.doc
- dieu khien quat bang hn.pdf