Bộ đếm đa năng dùng vi điều khiển 89c51.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜN ĐẠ ỌC SƢ P ẠM

KHOA: VẬT LÝ

----------

Đề tài:

BỘ ĐẾM ĐA NĂN DÙN V Đ ỀU KHIỂN 89C51

Giáo viên hướng dẫn : TH.S LÊ XỨNG

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ QUÝ

Lớp : 11CVL

Khóa : 2011 – 2015

Ngành : Vật lý học

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2015

Khóa luận tốt nghiệp Lớp: 11CVL – Khoa Vật Lý

GVHD: Th.S Lê Xứng Trang 1

SVTH: Nguyễn Thị Quý

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay việc ứng dụng Vi điều khiển, Vi xử lý đang ngày càng phát triển rộng

rãi và thâm nhập ngày càng nhiều vào các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội. Tuy

nhiên ứng dụng cho các hệ thống nhúng ngày nay không đơn giản chỉ dừng lại ở điều

khiển đèn nhấp nháy, đếm số ngƣời vào/ra, hiển thị dòng thông báo trên Matrix LED

hay điều khiển ON-OFF của động cơ mà nó ngày càng trở nên phức tạp. Và với xu

hƣớng tất yếu này cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế tạo vi mạch,

ngƣời ta đã tạo ra những Vi điều khiển có cấu trúc mạnh hơn, đáp ứng thời gian thực

tốt hơn, chuẩn hóa hơn so với các Vi điều khiển 8 Bit trƣớc đây.

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, đặc biệt là ngành điện tử, sự phát

minh ra các linh kiện điện tử đã và đang ngày càng đáp ứng đƣợc yêu cầu của các hệ

thống. Ƣu điểm của việc sử dụng các linh kiện điện tử làm cho các hệ thống linh hoạt

và đa dạng hơn, giá thành thấp hơn và độ chính xác cao hơn.

Sau gần 4 năm học tập và nghiên cứu ở trƣờng, em đã đƣợc làm quen với các

môn học chuyên ngành. Để áp dụng lý thuyết với thực tế học kỳ này em chọn khóa

luận môn học Vi xử lí với đề tài “BỘ ĐẾM ĐA NĂNG DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN

89C51”. Tuy nhiên do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, tài liệu tham khảo có giới

hạn nên còn xảy ra nhiều sai sót. Em rất mong thầy, cô các bạn sinh viên trong khoa

góp ý bổ sung để khóa luận của em đƣợc hoàn thiện hơn.

Sinh viên thực hiện đề tài

Nuyễn Thị Quý

Khóa luận tốt nghiệp Lớp: 11CVL – Khoa Vật Lý

GVHD: Th.S Lê Xứng Trang 2

SVTH: Nguyễn Thị Quý

LỜ CÁM ƠN

Trong quá trình thƣc hiện bài luận văn, em đã nhận đƣợc sự tận tình hƣớng dẫn

của thầy Lê Xứng – giảng viên khoa Điện tử viễn thông (Đại học Bách Khoa, thành

phố Đà Nẵng), em đã có một quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và học tập nghiêm túc để

hoàn thành đề tài. Kết quả thu đƣợc không chỉ do nỗ lực của bản thân em mà còn có sự

giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè.

Em xin gửi lời cảm ơn đến:

- Ban giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa Vật Lí – Trƣờng Đại học Sƣ Phạm

Đà Nẵng đã quan tâm, tạo điều kiện cho em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.

- Thầy Lê Xứng: Giáo viên hƣớng dẫn, hỗ trợ em hoàn thành tốt đề tài.

- Xin chân thành cám ơn thầy cô trong hội đồng chấm luận văn đã cho em những

đóng góp quý báu để luận văn them hoàn chỉnh.

- Cảm ơn gia đình đã tạo điều kiện học tập tốt nhất cho em.

- Cuối cùng xin gởi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè là những ngƣời luôn giúp đỡ, trao

đổi thông tin về đề tài trong quá trình thực hiện khóa luận.

Mặc dù em đã rất nỗ lực và cố gắng làm việc với tinh thần học hỏi và quyết tâm

cao nhất tuy nhiên đây là lần đầu tiên em làm luận văn, và đặc biệt do nhận thức về

thực tế còn nhiều hạn chế nên em không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận

đƣợc sự phê bình góp ý của các thầy cô để em hiểu rõ hơn các vấn đề trong luận văn

cũng nhƣ những ứng dụng thực tế của nó để đảm bảo bài báo cáo của em đƣợc hoàn

thiện hơn.

Khóa luận tốt nghiệp Lớp: 11CVL – Khoa Vật Lý

GVHD: Th.S Lê Xứng Trang 3

SVTH: Nguyễn Thị Quý

A. MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của

chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ

thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật nhƣ sự chính

xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động

của con ngƣời đạt hiệu quả cao. Các bộ điều khiển sử dụng Vi điều khiển tuy đơn giản

nhƣng để vận hành và sử dụng đƣợc lại là một điều rất phức tạp, theo thời gian cùng

với sự phát triển của công nghệ bán dẫn đã tiến triển rất nhanh, từ các bộ Vi điều khiển

4 Bit đơn giản đến các bộ Vi điều khiển 32 Bit, rồi sau này là 64 Bit. Điện tử đang trở

thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng đƣợc những đòi hỏi không

ngừng từ các lĩnh vực công – nông – lâm – ngƣ nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết

trong hoạt động đời sống hằng ngày. Là sinh viên đƣợc học về chuyên ngành điện tử,

em muốn tìm hiểu ứng dụng của những con Chip trong lĩnh vực này. Xuất phát từ lí do

trên, em chọn đề tài “BỘ ĐẾM ĐA NĂNG DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN 89C51” làm đề tài

tốt nghiệp.

2. Mục đích và yêu cầu

a. Mục đích

Ngày nay khoa học kĩ thuật và công nghệ ngày càng phát triển nhƣ vũ bảo, vì vậy

việc đƣa các môn học chuyên nghành vào trong giáo trình môn học, đặc biệt là môn kĩ

thuật số, Vi điều khiển… Cho các sinh viên ngành điện tử, đặc biết là chuyên ngành

điện tử công nghiệp là điều đặc biệt quan trọng, tuy nhiên một phần do điều kiện của

ngƣời dạy và ngƣời học nên việc đƣa hết tài liệu trong quá trình học là không đáp ứng

đƣợc nhu cầu nên việc tự tìm hiểu, tự nghiên cứu các tài liệu bên ngoài là điều rất cần

thiết để nâng cao kiến thức cho ngƣời học nhằm theo kịp công nghệ khoa học kĩ thuật

tiên tiến của các nƣớc trên thế giới và góp phần vào bồi dƣỡng kiến thức cho sinh viên

trƣớc khi ra trƣờng nhằm đáp ứng đƣợc nhu cầu tuyển dụng của thị trƣờng lao động

hiện tại và tƣơng lai góp phần to lớn trong việc phát triển nền kinh tế nói chung và

phát triển chuyên ngành Điện Tử - Tự Động Hóa nói riêng của nƣớc nhà.

Ngoài ra, việc thực hiện đề tài giúp em củng cố lại kiến thức đã học và tiếp thu thêm

nhiều kiến thức mới từ giáo viên hƣớng dẫn, từ các anh chị và các bạn học.

Tạo ra một mạch đếm đƣợc điều khiển bằng Vi xử lí, mạch đếm này có

thể làm mô hình thí nghiệm cho các sinh viên nghiên cứu để tìm hiểu về cấu tạo,

nguyên lý hoạt động cũng nhƣ các phƣơng pháp điều khiển hoạt động cho mạch. Đặc

biệt là việc sử dụng Vi điều khiển AT89S52 để chạy chƣơng trình.

Khóa luận tốt nghiệp Lớp: 11CVL – Khoa Vật Lý

GVHD: Th.S Lê Xứng Trang 4

SVTH: Nguyễn Thị Quý

Do kiến thức còn hạn chế nên em chỉ nghiên cứu một ứng dụng nhỏ. Sản phẩm chƣa

có tính thực tiễn và thẫm mĩ cao.

b. Yêu cầu

Qua môn học sinh viên cần nắm vững kiến thức cơ bản của môn học chuyên ngành

trong giáo trình đào tạo của nhà trƣờng, đồng thời biết và nắm rõ kiến thức cơ bản về

sơ đồ khối, các đặc tính, chức năng và nguyên lý họat động của các linh kiện cơ bản

của chuyên ngành điện tử nhƣ: điện trở, tụ điện, cuộn cảm, Relay … đặc biệt là IC sử

dụng rộng rãi trong Vi xử lý, điều khiển tự động. Bên cạnh đó là các phần mềm giúp

ích trong việc thiết kế mạch nhƣ Orcad, Protues, TopView ….

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

a. Đối tượng

- Vi điều khiển AT89S52.

- Tài liệu về linh kiện điện tử.

- Tài liệu hƣớng dẫn lập trình Assembly cho mạch.

- Các tài liệu về công thức Toán.

b. Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ sử dụng Vi điều khiển AT89S52 để lập trình, với 5 phím nhấn cho 5

chƣơng trình, 2 công tắc điều khiển tƣơng ứng với 4 tốc độ (1s, 0.5s, 0.25s, 0.1s), 3

LED 7 đoạn để hiện thị số đếm.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

Đề tài cần thực hiện các yêu cầu sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết để xác định đúng công thức viết thuật toán.

- Tìm hiểu thêm ứng dụng của Vi điều khiển, LED,…

- Mạch đếm phải chính xác và thay đổi tốc độ đếm một cách linh hoạt.

- Bộ phận hiển thị phải rõ ràng.

- Mạch điện không quá phức tạp, đảm bảo đƣợc sự an toàn, dễ sử dụng.

- Giá thành không quá mắc.

5. Phƣơng pháp nghiên cứu

- Đƣa ra ý tƣởng thiết kế (ứng dụng Vi điều khiển).

- Thiết kế mạch phần cứng điều khiển: kết nối Vi điều khiển, điều khiển hoạt động

của mạch đếm.

- Viết chƣơng trình điều khiển.

- Vận hành mô hình và sửa lỗi.

- Nghiên cứu các tài liệu về nguyên lý hoạt động của thiết bị và linh kiện điện tử.

- Nghiên cứu cách trình bày một luận văn tốt nghiệp.

Khóa luận tốt nghiệp Lớp: 11CVL – Khoa Vật Lý

GVHD: Th.S Lê Xứng Trang 5

SVTH: Nguyễn Thị Quý

6. Những đóng góp của đề tài

Đây là một đề tài nhỏ về lập trình trên Vi điều khiển nên ứng dụng thực tế chƣa

đƣợc rộng lắm. Đề tài đƣợc hoàn thành sẽ là một mạch đếm dùng cho các công thức

Toán. Đồng thời đây cũng sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho khóa sau phát triển rộng

hơn.

Ngoài ra, việc khảo sát mạch đếm hiển thị trên LED 7 đoạn đã giúp em nắm đƣợc

các khái niệm cơ bản của các linh kiện, đặc tính, chức năng và nguyên lý họat động

của các linh kiện, hiểu đƣợc sơ đồ khối, chƣơng trình điều khiển vi xử lý và hiểu hơn

vai trò môn học trong hệ thống môn học, nhằm trao dồi kiến thức. Qua đó trang bị kiến

thức cơ bản để có thể tự học tập và cũng là hành trang em mang theo khi ra trƣờng .

7. Cấu trúc của luận văn

A.Mở đầu

B.Nội dung

- Chƣơng I: Giới thiệu các linh kiện điện tử đƣợc sử dụng trong mạch.

- Chƣơng II: Các kiến thức cơ bản về công thức Toán.

- Chƣơng III: Thiết kế mạch.

- Chƣơng IV: Kết luận và hƣớng phát triển của đề tài.

C. Mục lục và tài liệu tham khảo.