hệ thống máy bán lon nước ngọt tự động

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 1

Chương I:

TỔNG QUAN MÔ HÌNH MÁY BÁN NƯỚC NGỌT LON TỰ

ĐỘNG

NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI :

1./ Giới thiệu tổng quan một số máy bán nước tự dộng hiện có trên thị

trường .

Yêu cầu của đề tài tốt nghiệp bao gồm việc thiết kế chế tạo hoàn thiện mô hình máy

bán nước ngọt lon tự động mục đích sử dụng rộng rãi trong xã hội hiện nay mà cụ

thể :

Con người đã chế tạo được nhiều loại máy phục vụ nhu cầu sinh hoạt trong

cuộc sống . Gần đây trên thị trường đã xuất hiện nhiều máy bán nước ngọt lon tư

động. Với sự góp mặt cuả máy này con người có thêm một khoảng thời gian để

nghiên cứu khoa học làm công tác xã hội…v…v…..

Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã xuất hiện nhiều máy bán nước ngọt

lon tự động. Sau đây một số loại máy có trên thị trường.

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 2

2/GIỚI HẠN VẤN ĐỀ :

Mô hình máy bán nước tự động rất đa dạng về nguồn gốc và chủng loạI, lần

đầu thực hiện nghiên cứu đề tài: “máy bán nước ngọt lon tự động “” trong điều

kiện:

 Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong một học kỳ.

 Kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều.

 Tài liệu về vi xử lý và các vấn đề về máy còn hiếm.

 Vật tư và linh kiện không đồng bộ.

Vì vậy em đã thực hiện nghiên cứu đề tài với những đặc điểm chính sau đây :

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 3

 Thiết kế và thi công mô hình máy bao gồm nhiều phần tử chấp hành

Vansolenoid,Động cơ AC 220V ,Cảm biến nhận và thối tiền.

Dùng loại đồng xu 5000 và 2000 là số tiền đưa vào cảm biến

Dùng loạI đồng xu 500 và 1000 là số tiền được dùng để thối

 Thiết kế và thi công mạch hiển thị LED

 Thiết kế và thi công mạch điều khiển máy bán nước ngọt lon .

 Lập trình bằng vi xử lý vớI ngôn ngữ lập trình ASSEMLY.

3/MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:

Thực hiện đề tài “Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động”là một công việc đề

người thực hiện đề tài nghiên cứu kỹ khái niệm, nguyên lý làm việc của máy cũng

như tập lệnh của vi xử lý để đi đến thiết kế và thi công mô hình máy dùng trong

thực tế

Sản phẩm của đề tài nếu được phát triển rộng ,đi sâu hơn thì có thể cung cấp và tạo cho mô

hình máy với những sản phẩm đa dạng bao gồm cả nước ngọt lẫn thực phẩm nước uống

như ca phê,trà,đá chanh v.v….

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 4

Chương II :

GIỚI THIỆU VỀ VI XỬ LÝ HỌ MSC-51

I/Giới Thiệu Chung Về Họ Vi Điều Khiển 8051

Họ vi điều khiển 8051 được chế tạo dựa trên kiến trúc được tối ưu hóa cao cho

các hệ thống điều khiển nhúng (embedded systems). 8051 là họ vi điều khiển được

sử dụng rộng rãi nhất hiện nay trên thế giới với nhiều dạng ứng dụng khác nhau từ

các ứng dụng quân sự cho đến các ứng dụng trong dân dụng.

Sự đa dạng về các khả năng và ngoại vi dựa trên một lõi cấu trúc tối ưu và ổn

định, khả năng mạnh mẽ và linh hoạt, sự phổ biến và giá thành hạ đã làm cho họ vi

điều khiển 8051 trở thành một sự lựa chọn tối ưu cho nhiều ứng dụng điều khiển.

Tất cả được tích hợp trên 1 chip 40 chân.

Hình 2.1- Sơ đồ chân họ vi điều khiển 8051

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 5

II/ Sơ đồ cấu trúc của vi điều khiển 8051

Hình 2.2- Sơ đồ cấu trúc vi điều khiển 8051

2.1 Chức năng của từng chân

Port 0: gồm các chân từ 32 đến 39, nhiệm vụ xuất/nhập. Trong các thiết kế lớn

hơn có bộ nhớ ngoài, port 0 trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp.

Port 1: gồm các chân từ 1 đến 8, công dụng xuất/nhập, giao tiếp với các thiết

bị ngoại vi. Ngoài ra, chân P1.0 và P1.1 có chức năng khác:

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 6

Port 2: gồm các chân từ 21 đến 28, nhiệm vụ xuất/nhập và là byte địa chỉ cao

của bus địa chỉ 16-bit cho các thiết kế có bộ nhớ chương trình ngoài.

Port 3: gồm các chân từ 10 đến 17, nhiệm vụ xuất/nhập. Ngoài ra còn có chức

năng riêng.

PSEN: chân 29 - cung cấp tín hiệu điều khiển cho phép ta truy xuất bộ nhớ

chương trình ngoài.

ALE: chân 30 - chân xuất tín hiệu chốt địa chỉ để giải mã đa hợp bus dữ liệu

và bus địa chỉ.

EA: chân 31 - chân truy xuất ngoài. Nếu chân này nối lên 5V, 8051 thực thi

chương trình trong ROM nội. Và nếu được nối với GND (và chân PSEN ở mức

logic 0), chương trình cần thực thi chứa ở bộ nhớ ngoài.

RESET: chân 9 - là ngõ vào xoá chính của 8051.

XTAL1 và XTAL2: chân 18 và 19 - được ghép nối với thạch anh.

2.2 Tổ chức bộ nhớ

Cấu trúc của họ vi điều khiển có khả năng tổ chức bộ nhớ thành 3 vùng không

gian nhớ vật lý khác nhau, bao gồm :

Không gian nhớ chương trình: CODE memory space.

Không gian nhớ dữ liệu bên trong : DATA memory space.

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 7

Không gian nhớ dữ liệu bên ngoài: XDATA memory space.

Hình 2.3- Tổ chức bộ nhớ của họ vi điều khiển 8051.

Mỗi không gian nhớ bao gồm các địa chỉ liên tiếp nhau từ 0 cho đến địa chỉ

lớn nhất, mỗi địa chỉ tương ứng với 1 byte trong không gian nhớ. Các vùng nhớ, ô

nhớ có địa chỉ trùng (chồng lên nhau) được phân biệt bằng các câu lệnh khác nhau

chỉ ra sự truy cập đến các vùng nhớ khác nhau.

Vùng nhớ chương trình ( CODE Space):

Đây là vùng nhớ chứa chương trình của vi điều khiển. Vùng nhớ chương trình

được địa chỉ bởi 16-bit địa chỉ vì vậy dung lượng tối đa có thể lên đến 64K byte có

địa chỉ từ 0000H đến FFFFH. Vi điều khiển truy cập đến vùng nhớ này với thuộc

tính là vùng nhớ chỉ đọc (Read Only Memory).

Vùng nhớ chương trình được vi điều khiển truy cập qua:

Bus địa chỉ 16 bit : qua cổng P0 (và tín hiệu chốt địa chỉ ALE), P2.

Bus dữ liệu 8 bit: cổng P0.

Tín hiệu đọc bộ nhớ.

Về mặt phần cứng, các loại bộ nhớ thường được sử dụng cho bộ nhớ chương

trình gồm: ROM, EPROM, EPPROM hoặc thuận tiện nhất là FlashROM hay thậm

chí là SRAM, RAM.

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 8

Vùng nhớ nhớ dữ liệu bên trong (Internal RAM):

Vùng nhớ dữ liệu bên trong là bộ nhớ RAM, bao gồm 3 vùng nhớ :

128 byte RAM địa chỉ thấp (Lower 128 Internal RAM) - DATA: nằm bên

trong chip (onchip RAM memory), có địa chỉ từ 00H đến 7FH. Việc truy cập đến

một byte nhớ trong vùng nhớ này chỉ mất 1 đến 2 chu kỳ máy (tùy thuộc lệnh) và

đây là vùng nhớ có tốc độ truy cập lớn nhất trong các vùng nhớ của họ vi điều khiển

8051. Các biến có tần số truy cập thường xuyên nên được lưu trữ trong vùng nhớ

này, tuy nhiên vùng nhớ này có dung lượng bị giới hạn nên cần lưu ý khi sử dụng,

tránh hiện tượng tràn bộ nhớ. Vùng nhớ này có một số địa chỉ có khả năng truy cập

đến từng bit.

128 byte RAM địa chỉ cao (Upper 128 Internal RAM) - IDATA: nằm bên

trong chip (onchip RAM memory), có địa chỉ từ 80H đến FFH. Chỉ một số vi điều

khiển nhất định mới có thêm vùng nhớ này.

Vùng nhớ các thanh ghi đặc biệt (Special Function Register) - SFRs: đây là

các thanh ghi điều khiển hệ thống ngắt và toàn bộ các ngoại vi của vi điều khiển. Có

một số thanh ghi có thể truy cập đến từng bit. Các thanh ghi này có địa chỉ từ 80H

đến FFH - trùng với địa chỉ của 128 byte RAM địa chỉ cao, hai vùng nhớ này được

phân biệt nhau nhờ các cách định địa chỉ (Addressing Mode).

Vùng nhớ dữ liệu bên ngoài (XDATA Space):

Vùng nhớ này được định địa chỉ bởi 16 bit và có dung lượng tối đa là 64K

byte, có địa chỉ từ 0000H đến FFFFH. Vùng nhớ này được vi điều khiển truy cập

qua:

Bus địa chỉ 16 bit : qua cổng P0 (và tín hiệu chốt địa chỉ ALE), P2.

Bus dữ liệu 8 bit: cổng P0.

Tín hiệu đọc bộ nhớ.

Tín hiệu ghi bộ nhớ.

Các cách định địa chỉ bộ nhớ ( Addressing Mode):

Hệ thống máy bán nước ngọt lon tự động

Luận văn tốt nghiệp 9

Họ vi điều khiển 8051 cung cấp rất nhiều cách định địa chỉ khác nhau tạo ra sự

linh hoạt trong việc truy cập các vùng nhớ khác nhau cho cùng một không gian địa

chỉ. Các mode định địa chỉ gồm:

Định địa chỉ trực tiếp (Direct Addressing):

Địa chỉ của byte nhớ được chỉ rõ bởi 8-bit địa chỉ trong câu lệnh, áp dụng

cho: 128 byte RAM địa chỉ thấp (Lower 128 Internal RAM) - DATA và vùng nhớ

các thanh ghi đặc biệt (Special Function Register) - SFRs.

Định địa chỉ gián tiếp (Indirect Addressing):

Sử dụng các thanh ghi để chứa dịa chỉ của byte nhớ. Các thanh ghi này có thể

là R0, R1, DPTR, áp dụng cho cả vùng nhớ nhớ dữ liệu bên trong (Internal RAM)

và vùng nhớ dữ liệu bên ngoài (XDATA Space).

Định địa chỉ thanh ghi:

Các thanh ghi có thể truy cập thông qua tên của chúng, áp dụng cho đa số các

thanh ghi đặc biệt SFRs.

Định địa chỉ bank thanh ghi.

Sử dụng 3-bit để lựa chọn các thanh ghi R0 đến R7 của bank thanh ghi được

chọn, áp dụng cho các thanh ghi R0, R7 của các bank thanh ghi.

Định địa chỉ chỉ số.

Được sử dụng để truy cập các bảng tra cứu (lookup table) chứa trong bộ nhớ

chương trình. Sử dụng một thanh ghi 16 bit (DPTR hoặc PC) chỉ đến địa chỉ cơ bản

của bảng tra cứu và thanh ghi chứa A chứa chỉ số cụ thể của các byte trong bảng tra

cứu. Chỉ áp dụng cho vùng nhớ chương trình.

Định hằng số tức thời.

2.3 Tập lệnh của họ vi điều khiển 8051

Tập lệnh của họ vi điều khiển 8051 được chia thành các nhóm:

Nhóm lệnh số học: Arithmetic Instructions.

Nhóm lệnh lôgic: Logical Instructions.