Thiết kế hệ thống hẹn giờ tắt mở thiết bị điện

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌCSƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

--------

PHAN MINH GIÁC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẸN GIỜ TẮT MỞ

THIẾT BỊ ĐIỆN

Đà Nẵng, 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA VẬT LÝ

--------

F

PHAN MINH GIÁC

THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẸN GIỜ TẮT MỞ

THIẾT BỊ ĐIỆN

Chuyên ngành: Vật lý học

Khóa học: 2014 - 2018

Người hướng dẫn: Th.S Lê Xứng

Đà Nẵng, 2018

I

L

LỜI CẢM ƠN

ời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến nhà trường đã tạo

mọi điều kiện cho sinh viên chúng em có một môi trường học tập tốt

nhất. Cảm ơn các thầy cô trong khoa Vật lý – Trường Đại học Sư

phạm – Đại học Đà Nẵng đã truyền đạt kiến thức cho sinh viên chúng em cùng

lòng nhiệt huyết với học trò, với công việc trong suốt những năm qua.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Lê Xứng – khoa Điện Tử

Viễn Thông – Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng

chuyên môn, quan tâm giúp đỡ tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong

quá trình em thực hiện khóa luận tốt nghiệp.

Và trên hết, em xin bày tỏ lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến gia

đình đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có thể hoàn thành tốt mọi công việc

trong quá trình thực hiện khóa luận. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong

khoa Vật lý đã tận tình giảng dạy, trang bị cho em những kiến thức quý báu

trong những năm học vừa qua.

Mặc dù em đã cố gắng hết sức để hoàn thành đề tài khóa luận nhưng chắc

chắn sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự đóng góp

ý kiến của quý thầy cô và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Phan Minh Giác

II

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i

MỤC LỤC.................................................................................................................. ii

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ................................................. iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................v

DANH MỤC HÌNH VẼ............................................................................................ vi

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu ...............................................................................................1

3. Nhiệm vụ nghiên cứu..............................................................................................1

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................2

5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................2

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN VÀ NHỮNG LINH KIỆN

SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ .................................................................................3

1.1. Giới thiệu về thiết bị điều khiển...........................................................................3

1.2. Nguyên lý hoạt động ............................................................................................3

1.3. Khảo sát bộ vi điều khiển 8051 (AT89C52)........................................................4

1.4. Cấu trúc phần cứng của AT89C52.......................................................................7

1.4.1. Khối xử lý trung tâm CPU ................................................................................7

1.4.2. Khối điều khiển và quản lý Bus........................................................................7

1.4.3. Các bộ đếm/ định thời .......................................................................................7

1.4.4. Giao tiếp nối tiếp ...............................................................................................8

1.4.5. Bộ nhớ chương trình .........................................................................................8

1.4.6. Bộ nhớ dữ liệu...................................................................................................8

1.5. Khảo sát các chân và chức năng các chân của AT89C52 ....................................9

1.5.1. Port 0 ...............................................................................................................10

1.5.2. Port 1 ...............................................................................................................10

1.5.3. Port 2 ...............................................................................................................10

1.5.4. Port 3 ...............................................................................................................10

1.5.5. Chân cho phép bộ nhớ chương trình ...............................................................11

1.5.6. Chân cho phép chốt địa chỉ ALE ....................................................................11

III

1.5.7. Chân truy xuất ngoài .......................................................................................11

1.5.8. Chân RESET (RST)........................................................................................11

1.5.9. Các chân XTAL1 và XTAL2..........................................................................12

1.6. Sơ lược về các linh kiện điện tử sử dụng trong thiết kế .....................................12

1.6.1.Thạch anh 12MHz............................................................................................12

1.6.2.Tụ gốm và tụ hóa .............................................................................................12

1.6.3.Điện trở ............................................................................................................13

1.6.4.LED đơn...........................................................................................................14

1.6.5.LED 7 đoạn......................................................................................................14

1.6.6.Relay ................................................................................................................15

1.6.7.Bóng đèn điện ..................................................................................................15

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN .....................................................17

2.1. Sơ đồ khối toàn mạch.........................................................................................17

2.2. Chức năng các khối ............................................................................................19

2.2.1. Khối điều khiển trung tâm...............................................................................19

2.2.2. Khối hiển thị ....................................................................................................19

2.2.3. Khối phím nhấn ...............................................................................................20

2.2.4. Khối công suất .................................................................................................20

2.2.5. Khối nguồn ......................................................................................................21

2.3. Cấu tạo các mạch................................................................................................22

2.3.1. Mạch điều khiển trung tâm.............................................................................22

2.3.2. Mạch hiển thị ..................................................................................................24

2.3.3. Mạch phím nhấn .............................................................................................25

2.3.4. Mạch công suất ...............................................................................................26

2.4. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch ................................................................................28

CHƯƠNG 3. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN......................................................29

3.1. Thiết kế phần mềm.............................................................................................29

3.2. Lưu đồ thuật toán................................................................................................31

3.3. Code chương trình ..............................................................................................32

KẾT LUẬN...............................................................................................................40

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................41

Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN