ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN tử MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
100 MB Bao gồm tất cả file,.lưu đồ giải thuật... thuyết minh MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, bản vẽ nguyên lý MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, bản vẽ thiết kế MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, FILE lập trình MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN tử MÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNGMÁY BÁN HÀNG TỰ ĐỘNG
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang một ngày thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng lọat những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho họat động của con người đạt hiệu quả cao.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công–nông-lâm-ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong họat động đời sống hằng ngày.
Một trong những ứng dụng rất quan trọng của công nghệ điện tử là kỹ thuật điều khiển tự động. Nó đã góp phần rất lớn trong việc điều khiển các thiết bị tự động.
Xuất phát từ ứng dụng quan trọng trên,chúng em đã thiết kế và thi công máy bán hàng tự động.
Nội dung phần quyển đồ án gồm hai phần:
Phần I: thiết kế và thi công.
Phần II: lý thuyết.
Do thời gian, tài liệu và trình độ còn hạn chế nên quểyn đồ án chắc chắn không thể tránh những thiếu sót. Kính mong sự chỉ dẫn và góp ý của tất cả thầy cô và các bạn.
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG DẪN NHẬP
Phần A : THIẾT KẾ
I. Sơ đồ khối toàn mạch 4
1. Sơ đồ 4
2. Nhiệm vụ của từng khối 4
a. Khối nguồn 4
b. Khối cảm biến 5
c. Khối tín hiệu 6
d. Khối xử lý 7
e. Khối hiển thị 7
II. Sơ đồ nguyên lý 9
1. Sơ đồ 9
2. Nguyên lý hoạt động 11
III. Thiết kế chương trình 12
1. Lưu đồ giải thuật 12
2. Chương trình 13
Phần B : LÝ THUYẾT
Chương I : Khảo Sát Vi Điều Khiển MSC_51 49
- Giới Thiệu Cấu Trúc Phần Cứng Họ MSC_51 50
- Giới thiệu họ MCS-51 50
- Sơ đồ khối của AT89C51 52
II. Khảo Sát Sơ Đồ Chân 8951
1. Sơ đồ chân 8951 53
2. Chức năng từng chân 53
3. Các kiểu lệnh 56
3.1 Các lệnh số học 56
3.2 Các lệnh logic 57
3.3 Các lệnh rẽ nhánh 59
3.4 Các lệnh dịch chuyển dữ liệu 61
3.5 Các lệnh luận lý 63
Chương II : Giới thiệu về các linh kiện được
ứng dụng trong mạch
I. IC ổn áp 7805 và 7812 dùng cho mạch nguồn 64
II. Giới thiệu hoạt động mạch phát thu 65
1. DIODE quang 65
a. Cấu tạo 65
b. Vài thông số của DIODE quang và pin mặt trời 65
2. LED thu 66
2.1 Cấu tạo 66
2.2 Nguyên lý 66
3. HA17741 66
4. Sơ đồ khối hệ thống mạch phát thu hồng ngoại 67
4.1 Mạch phát 67
4.2 Mạch thu 68
III. Giới thiệu về mạch hiển thị 69
1. IC giải mã 74154 69
a. giải mã địa chỉ 69
b. IC 74154 70
2. LED ma trận 70
KẾT LUẬN 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
CHƯƠNG DẪN NHẬP
Từ những mạch IC quy mô nhỏ xuất hiện vào những năm 50 trong lịch sử của kỹ thuật điện tử cho đến những mạch tích hợp siêu lớn ở những năm gần đây thực sự khẳng định rằng vi điện tử đã tạo ra một cuộc cách mạng lớn của thế kỷ này. Đặc biệt sự ra đời của các bộ vi xử lý đã đưa lại những ứng dụng quan trọng trong công tác nghiên cứu khoa học và trong cuộc sống.
Song song với sự phát triển như vũ bão của vi xử lý thì việc học tập và tiếp cận với công nghệ kỷ thuật cao này là điều không thể thiếu. Ở các nước công nghiệp việc học tập và tiếp thu những công nghệ mới hầu như là bắt buộc đối với mỗi sinh viên chuyên ngành. Với sự trang bị phương tiện học tập cũng như tài liệu đầy đủ về công nghệ mới nói chung và vi xử lý nói riêng đã giúp họ dễ dàng hơn trong việc tiếp cận những tri thức mới của nhân loại.
Ở nước ta do điều kiện chưa cho phép nên đối với sinh viên và một số kỹsư chuyên ngành điện – điện tử thì vi xử lý còn là một đề tài chưa được nghiên cứu chuyên sâu thậm chí còn có người còn cho đó là vấn đề mới lạ.
Qua thực tế tìm hiểu chính từ những người yêu thích vi xử lý và ngoại vi cũng như bộc phát từ chính bản thân biết được rằng rằng : việc học tập và tìm hiểu ứng dụng của vi xử lý và ngoại vi rất được các bạn sinh viên chuyên ngành về lãnh vực điện nói chung quan tâm và có nhu cầu tìm hiểu rất cao. Tuy nhiên vấn đề được đặt ra là : ngoài tài liệu, linh kiện chưa thể đáp ứng nhu cầu thì vấn đề chính là thiếu thiết bị học tập vi xử lý và ngoại vi. Việc học vi xử lý và IC ngoại vi thuộc loại thực nghiệm. Ngoài việc học lý thuyết sinh viên cần phải thực tế kiểm nghiệm mới có thể hiểu rõ hơn từ đó mới cho ra những sáng tạo, tư duy của mình tốt hơn.
Bức xúc về vấn đề trên và thông qua gợi ý của những người chuyên sâu về lãnh vực vi xử lý và ngoại vi cũng như nhận biết được là : Các bộ vi xử lý tuy của nhiều hãng khác nhau và nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhưng đều có nhiều đặc điểm chung và đặc biệt nó mang tính kế thừa. Về góc độ sư phạm thì với bộ vi xử lý đơn giản thì việc hiểu nó là tương đối dễ đối với những người bắt đầu thâm nhập vào lãnh vực này cho nên người thực hiện đề tài đã bắt tay vào thực hiện đề tài nghiên cứu : “Thiết kế máy bán hàng tự động”.
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
Máy bán hàng tự động chỉ nhận biết được ba loại tiền là 5000, 2000, 1000 và cho ra 4 loại hàng là 5000, hai loại hàng 2000 và một loại hàng 1000.
Khi ta bỏ tiền vào máy, nó sẽ nhận biết được trị giá của đồng tiền mà ta bỏ vào và máy sẽ cho hiển thị giá trị đó trên LED ma trận.
Nếu ta bỏ vào đồng 5000 thì ta có thể chọn được tất cả các loại hàng từ 1000 đến 5000.
Nếu bỏ vào máy đồng 2000 thì ta có thể chọn được 3 loại hàng là hàng 1000, hàng 2000 loại 1 và hàng 2000 loại 2.
Nếu bỏ vào máy đồng 1000 thì ta có thể chọn được loại hàng 1000.
Khi ta đã bỏ vào máy đồng 1000 hoặc 2000 thì ta có thể bỏ tiếp vào máy đồng 2000 hoặc 1000 tiếp theo máy sẽ tự động cộng thêm giá trị ta mới bỏ vào trong máy nhưng không được bỏ quá 5000. Ví dụ như ta đã bỏ vào máy 2000 ta không thể bấm chọn hàng 5000 được nên ta phải bỏ thêm vào 3000 máy sẽ cộng lại bằng 5000 và chúng ta có thể bấm chọn hàng 5000 được.
PHẦN A:
I.SƠ ĐỒ KHỐI TOÀN MẠCH
- Sơ đồ
- Nhiệm vụ của từng khối
a.Khối nguồn
Chọn nguồn cung cấp ổn định cho mạch là 5V. Nguồn được lấy từ nguồn điện nhà qua biến áp, ngõ ra của biến áp là 12V nguồn 12V AC được chỉnh lưu trước khi đưa vào mạch ổn áp.
Dòng cần cung cấp cho mạch chúng ta khoảng 200mA.Ta cần chọn dạng mạch ổn áp cho mạch có nhiều loại ổn áp :
- Ổn áp song song và nối tiếp tuyến tính.
- Ổn áp song song và nối tiếp phi tuyến.
Và có các IC ổn áp như các họ 78XX (ổn áp dương), 79XX (ổn áp âm),…
Vì dòng tiêu thụ cho mạch nhỏ nên bỏ đến hiệu suất của mạch ổn áp, ta chọn IC ổn áp 7805 cho mạch.
7805 và 7812 là IC ổn áp dương. Đối với IC này người ta dùng tụ thoát 100
F khi không cần thiết cho ổn định, có thể dùng tụ 10F ở ngõ ra để cải thiện đáp ứng quá độ của ổn áp. Các tụ này phải được đặt trên hay càng gần các IC ổn áp cùng tốt.
Điện áp trung bình một chiều ở ngõ ra sau khi qua chỉnh lưu cầu là :
V0 = 
Vp =0,63Vp = 0,63*12 =7,56(V) ( Vp:điện áp đỉnh )
Hay V0 = 
VAC =0,9VAC = 7,56(V) ( VAC :điện áp hiệu dụng) Do các diod luân phiên dẫn điện cấp dòng qua tải nên các diod được chọn có các thông số giới hạn là:
ID max 
2IL
VR max 2
VAC
b.Khối cảm biến
Khối cảm biến: Sử dụng mạch thu-phát hồng ngoại để nhận biết tiền vào máy hay chưa và nhận biết xem là tiền thật hay tiền giả
*Sơ đồ nguyên lý
Trong đó: R1=R2=1K, R3=33OK, R4=100K, IC HA17741
Vcc=12V , RELAY 12VDC, TRANSISTOR C1815
*Nguyên lý hoạt động
Sau khi cấp nguồn DC 12V thì mạch bắt đầu hoạt động led phát thì phát ra tín hiệu, led thu tiếp nhận tín hiệu và đưa tín hiệu đến chân số 2 của IC HA17741 OPAM trong IC không hoạt động nên không có tín hiệu ra nên relay không nhảy và mạch vẫn ở trong trạng thái chờ. Khi ta bỏ tiền vào máy đồng tiền sẽ cảng tín hiệu của led phát lại làm cho led thu không thể nhận được tín hiệu lúc này led thu làm nhiệm vụ như một con DIODE cản dòng 12V từ nguồn xuống chân 2 của IC lúc này OPAM trong IC được bảo hòa dương nên IC bắt đầu hoạt động và đưa tín hiệu đến chân B của Transistor Q1(C1815)làm cho Transistor hoạt động khuyếch đại va đưa tín hiệu đến Relay làm cho Relay nhảy ,tín hiệu của Relay sẽ được đưa đến IC AT89C51 để thực hiện lệnh đẩy tiền vào nếu là tiền thật và cho tiền ra nếu là tiền giả.
· Dòng qua LED 10mA và áp 2V
VCC = VLED + ILED
è 
Chọn R1 = 1K
- Mạch kích Relay
Chọn Relay 12V/290
Khi C1815 bảo hòa VBES = 0,8V
VCES = 0,2V
VCC = 12V
VP = 5V
Ta có: VCC = ICRL + VCES
-
IC =
Chọn 
=100
IB =
Mà : VB = IBR4 +VBE
è R4 =
Chọn R4 =100K
c. Khối tín hiệu: Là những tiếp điểm, nút nhấn hay công tắc hành trình được đặt tại những vị trí trên khay bỏ tiền để nhận tín hiệu từ bên ngoài (tín hiệu tiền 5000, 2000,1000)để đưa vào các chân của IC AT89C51 để IC tiếp tục làm nhiệm vụ xử lý
d. Khối xử lý: Là mạch IC AT89C51 làm nhiệm vụ nhận tín hiệu từ ngoài vào như tín hiệu LED ,tín hiệu tiền 5000, tín hiệu 2000, tín hiệu 1000 và đưa tín hiệu ra cho động cơ hoạt động
* Điện áp ở chân RST là:
Vrst = Vcc.e-T/t
e-T/t = Vcc / Vrst
 |
 |
t = R.C : khoảng thời gian từ lúc đóng nguồn
Giả sử điện áp của Vrst là 3V
Þ RC = 3.9 10-6
Do Vrst có thể lớn hơn ® để đảm bảo dùng reset ta chọn:
C = 10mF ; R = 8.2 K nhưng thực tế ta chọn giá trị điện trở là 10K
Mạch reset hệ thống:
Chân Reset của 89C51 tác động ở mức cao
Khi cho nguồn 5V vào, thì tụ được nạp đầy. Sau đó tụ được phóng qua chân reset và toàn bộ mạch được reset từ đầu.
e. Khối hiển thị: Là ngững động cơ, những băng truyền , những mạch điều khiển RELAY làm cho động cơ hoạt động chuyển hàng ra bên ngoài và chuyển tiền vào bên trong nếu là tiền thật hay chuyển tiền ra bên ngoài nếu là tiền giả.
Mạch lấy tín hiệu từ tín hiệu ra của IC89C51 qua con điện trở 100W rồi vào chân B của transistor C1815,hai con transistor C1815 được ghép Darlington với nhau để nâng cao hệ số khuyếch đại dòng tạo một dòng điện đủ lớn để điều khiển RƠLE hoạt động, điện áp ra ở chân P2.0 khoảng 5V
- Ghép Darlington
Hai con transistor C1815 có cực E1 nối trực tiếp vào B2 nên IE1 = IB2
Transistor T1 có : IE1 
IC1 = .IB1 (1)
Transistor T2 có: IE2 IC2 = .IB2 (2)
Do mạch Darlington có IE1 = IB2 nên khi thay (1) vào (2) ta có:
= 
Suy ra : 
Gọi dòng điện ngõ vào của mạch là Ii = IB1, dòng điện ngõ ra của mạch là I0 = IE2 và gọi là độ khuyếch đại dòng điện của toàn mạch thì:
Trong mạch ta có 1=100, 2=100
Độ khuyếch đại dòng điện của mạch Darlington là:
= 100.100 = 10000
Dòng điện ra trên tải sẽ bằng 10000 lần dòng điện ở ngõ vào. Mạch Darlington có độ khuyếch đại dòng rất cao.
- Mạch kích LED ma trận
VCC = 5V
C1815 dẫn bảo hòa: VBES = 0,8 V , VCES = 0,2V , =100 ,VLED = 2V
ILED =IC = IE =10mA
Ta có : VCC = ICRC +VCES +VLED
è RC = 
Chọn RC =270
Chọn RB = 22K
- Nguyên lý hoạt động
Mạch phân biệt tiền thật tiền giả căn cứ vào trọng lượng và kích thước của đồng tiền, nếu đồng tiền nhẹ hơn, nặng hơn hoặc nhỏ hơn mức qui định thì LED thu phát sẽ không nhận được tín hiệu và IC AT89C51 sẽ nhận được đó là tiền giả.
Máy có 4 loại hàng là một loại có mệnh giá 5000, 2 loại hàng 2000 và một loại hàng 1000
Sau khi mạch được cấp nguồn IC AT89C51 hoạt động ta xóa giá trị của các Port xuống mức logic 0 và đưa giá trị thanh ghi A về 0 và trên led ma trận sẽ được hiển thị chữ.
ÿ Sau khi bỏ tiền vào máy,máy nhận được tín hiệu tiền và kích mức điện áp 5V về chân P1.0 của IC AT89C51 sau khi xử lý IC cho ra một tín hiệu 5V ở chân P2.0 qua hệ thống Rơle điều khiển động cơ hút tiền rớt xuống.
ÿ Nếu tín hiệu ở vị trí 5000 thì tiền sẽ rớt xuống ở khay 5000
+ Nếu là tiền giả thì sau 3s mà IC không nhận được tín hiệu của cặp LED thu phát thì IC sẽ cho ra một tín hiệu ở chân P2.2 làm động cơ hoạt động và cho tiền ra ngoài
+ Nếu là tiền thật thì LED nhận được tín hiệu và đưa về chân P1.1 của IC AT89C51 xử lý cho ra tín hiệu 5V ở chân P2.1 để điều khiển động cơ đẩy tiền rớt xuống đồng thời nạp cho thanh ghi A giá trị 5000 và chờ nhấn nút chọn hàng
ÿ Nếu tín hiệu ở vị trí 2000 thì tiền sẽ rớt xuống khay 2000 và
+ Nếu là tiền giả thì động cơ cho tiền ra ngoài hoạt động giống như ở khay 5000.
+ Nếu là đồng 2000 thật mạch sẽ kích điện áp 5V vào chân P1.2, IC hoạt động đưa tín hiệu ra chân P2.1 đẩy tiền rớt xuống đồng thời cũng nạp cho thanh ghi A giá trị 2000 và chờ nhấn nút chọn hàng.
ÿ Nếu tín hiệu ở vị trí 1000 thì tiền sẽ rớt xuống khay 1000 và
+ Nếu là tiền giả thì động cơ cho tiền ra ngoài hoạt động
+ Nếu là đồng 1000 thật thì mạch kích tín hiệu có điện áp 5V đến chân P1.3 ,IC hoạt động đưa tín hiệu ra chân P2.1 đẩy tiền rớt xuống đồng thời nạp cho thanh ghi A giá trị 1000 và chờ nhấn nút chọn hàng
ÿ Hiển thị trên led ma trận : Sau khi bỏ tiền vào máy chương trình sẽ bắt đầu so sánh với giá trị của thanh ghi A, thanh ghi A có giá trị bằng bao nhiêu thì led ma trận sẽ hiển thị đúng giá trị đó. Như thanh ghi A bằng một thì led sẽ hiển thị 1000, thanh ghi A bằng 2 thì led sẽ hiển thị 2000… Nếu sau khi chọn hàng xong mà giá trị của thanh ghi A bằng 0 thì led ma trận sẽ hiển thị dòng chữ CAM ON và bắt đầu quay lại hiển thị dòng chữ đầu tiên của vòng lập.
ÿ Nhấn nút chọn hàng:
+ Nhấn nút chọn hàng 5000 thì tín hiệu có điện áp 5V sẽ được đưa về chân P1.4 của IC AT89C51, IC thực hiện các lệnh để so sánh với giá trị của thanh ghi A
· Nếu giá trị của thanh ghi A lớn hơn hoặc bằng 5000 thì IC cho ra tín hiệu ở chân P2.3 làm cho động cơ hoạt động đưa hàng 5000 ra ngoài.
· Nếu gia trị của thanh ghi A nhỏ hơn 5000 nhưng khác 0 thì chương trình điều khiển quay lại vòng lập để chờ nhấn nút chọn hàng khác.
+ Nhấn nút chọn hàng 2000 tín hiệu điện áp 5V được đưa về chân P1.5 hoặc P1.6 của IC tùy vào nhấn nút chọn hàng 2000 loại 1 hay háng 2000 loại 2, nó so sánh với giá trị của thanh ghi A
· Nếu giá trị của thanh ghi A lớn hơn hoặc bằng 2000 thì IC cho ra tín hiệu ở chân P2.4 hoặc P2.5 để cho ra loại hàng 2000 loại 1 hay cho ra loại hàng 2000 loại 2
· Nếu giá trị của thanh ghi A nhỏ hơn 2000 nhưng khác 0 thì chương trình điều khiển quay lại vòng lập chờ nhấn nút chọn hàng khác.
+ Nhấn nút chọn hàng 1000 tín hiệu được đưa về chân P1.7 và bắt đầu so sánh với thanh ghi A
· Nếu thanh ghi A có giá trị lớn hơn hoặc bằng 1000 thì IC cho ra tín hiệu ở chân P2.6 cho ra loại hàng 1000.
+ Nếu thanh ghi A có giá trị bằng 0 chương trình sẽ điều khiển quay lại vòng lập chờ bỏ tiền vào.
III.THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH
- Lưu đồ giải thuật
2.Chương trình
MCS-51 MACRO ASSEMBLER DOAN1 10/16/:5 PAGE 1
DOS 5.0 (038-N) MCS-51 MACRO ASSEMBLER, V2.2
OBJECT MODULE PLACED IN DOAN1.OBJ
ASSEMBLER INVOKED BY: D:\QUYETT~1\NEW\ASM51.EXE DOAN1.ASM
LOC OBJ LINE SOURCE
0000 1 ORG 0000H
0000 E4 2 CLR A
0001 759000 3 MOV P1,#00H
0004 75A000 4 MOV P2,#00H
0007 7A64 5 MOV R2,#100
0009 7C32 6 MOV R4,#50
7 ;===================================
000B 12009E 8 MAIN: CALL CHAO
000E 209002 9 WAIT: JB P1.0,WAIT1
0011 80F8 10 JMP MAIN
11 ;===================================
0013 DAF9 12 WAIT1: DJNZ R2,WAIT
0015 7A64 13 MOV R2,#100
0017 309009 14 WAIT2: JNB P1.0,TIEN
001A D2A0 15 SETB P2.0
001C 120B8A 16 CALL DELAY2
001F C2A0 17 CLR P2.0
0021 80F4 18 JMP WAIT2
19 ;===================================
0023 209117 20 TIEN: JB P1.1,TIEN_5
0026 209223 21 JB P1.2,TIEN_2
0029 209341 22 JB P1.3,TIEN_1
002C DAF5 23 DJNZ R2,TIEN
002E 7A64 24 MOV R2,#100
0030 D2A2 25 SETB P2.2
0032 120B8A 26 CALL DELAY2
0035 C2A2 27 CLR P2.2
0037 120A5F 28 CALL TIEN_GIA
003A 120076 29 CALL REPEAT
30 ;===================================
003D DCE4 31 TIEN_5: DJNZ R4,TIEN
003F 7C32 32 MOV R4,#50
0041 120096 33 CALL OUT
0044 2405 34 ADD A,#5
0046 B4054B 35 CJNE A,#5,PHU
0049 1203D9 36 CALL HT_5000
37 ;====================================
004C DCD5 38 TIEN_2: DJNZ R4,TIEN
004E 7C32 39 MOV R4,#50
0050 120096 40 CALL OUT
0053 2402 41 ADD A,#2
0055 B40203 42 CJNE A,#2,T_1
0058 120712 43 CALL HT_2000
005B B40303 44 T_1: CJNE A,#3,T_2
005E 120601 45 CALL HT_3000
0061 B40403 46 T_2: CJNE A,#4,T_3
0064 1204F0 47 CALL HT_4000
0067 B4052A 48 T_3: CJNE A,#5,PHU
006A 1203D9 49 CALL HT_5000
50 ;====================================
MCS-51 MACRO ASSEMBLER DOAN1 10/16/:5 PAGE 2
LOC OBJ LINE SOURCE
006D DCB4 51 TIEN_1: DJNZ R4,TIEN
006F 7C32 52 MOV R4,#50
0071 120096 53 CALL OUT
0074 2401 54 ADD A,#1
0076 B40103 55 REPEAT: CJNE A,#1,T_4
0079 120857 56 CALL HT_1000
007C B40203 57 T_4: CJNE A,#2,T_5
007F 120712 58 CALL HT_2000
0082 B40303 59 T_5: CJNE A,#3,T_6
0085 120601 60 CALL HT_3000
0088 B40403 61 T_6: CJNE A,#4,T_7
008B 1204F0 62 CALL HT_4000
008E B40503 63 T_7: CJNE A,#5,PHU
0091 1203D9 64 CALL HT_5000
65 ;=====================================
0094 010B 66 PHU: JMP MAIN
67 ;=====================================
0096 D2A1 68 OUT: SETB P2.1
0098 120B8A 69 CALL DELAY2
009B C2A1 70 CLR P2.1
009D 22 71 RET
72 ;=====================================
009E 753000 73 CHAO: MOV 30H,#00H
00A1 753100 74 MOV 31H,#00H
00A4 753200 75 MOV 32H,#00H
00A7 753300 76 MOV 33H,#00H
00AA 753400 77 MOV 34H,#00H
00AD 753500 78 MOV 35H,#00H
00B0 753600 79 MOV 36H,#00H
00B3 753700 80 MOV 37H,#00H
00B6 753800 81 MOV 38H,#00H
00B9 753900 82 MOV 39H,#00H
00BC 753A00 83 MOV 3AH,#00H
00BF 753B7C 84 MOV 3BH,#01111100B ;H
00C2 753C10 85 MOV 3CH,#00010000B
00C5 753D10 86 MOV 3DH,#00010000B
00C8 753E10 87 MOV 3EH,#00010000B
00CB 753F7C 88 MOV 3FH,#01111100B
00CE 754000 89 MOV 40H,#00H
00D1 754170 90 MOV 41H,#01110000B ;A
00D4 754228 91 MOV 42H,#00101000B
00D7 754324 92 MOV 43H,#00100100B
00DA 754428 93 MOV 44H,#00101000B
00DD 754570 94 MOV 45H,#01110000B
00E0 754600 95 MOV 46H,#00H
00E3 754704 96 MOV 47H,#00000100B ;Y
00E6 754808 97 MOV 48H,#00001000B
00E9 754970 98 MOV 49H,#01110000B
00EC 754A08 99 MOV 4AH,#00001000B
00EF 754B04 100 MOV 4BH,#00000100B
00F2 754C00 101 MOV 4CH,#00H
00F5 754D00 102 MOV 4DH,#00H
00F8 754E00 103 MOV 4EH,#00H
00FB 754F7C 104 MOV 4FH,#01111100B ;B
00FE 755044 105 MOV 50H,#01000100B
..............................................................
1 2 3
78L03 dòng điện ra mặc định là 100 mA.
7803 dòng điện ra mặc định là 1 A.
78H05 dòng điện ra mặc định là 5A.
* Hoạt động
7805 và 7812 là IC ổn áp nguồn dương và nó cho điện áp ở ngõ ra là 5V và 12V và dòng ra khoảng 150mA. Nhưng trong thực tế áp ra ở chân 3 của IC có mức chênh lệch điện áp là 5%(0,25V), vậy điện áp ra ở chân 3 của IC 7805 là 4,85V và ở chân ra của IC 7812 là 11,85V
Tuy nhiên để vi mạch hoạt động tốt thì điện áp ngõ vào tối thiểu phải cao hơn điện áp ngõ ra 2V. đây là một giới hạn của vi mạch ổn áp tuyến tính
II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG MẠCH PHÁT THU:
1. Diode quang:
a. Cấu tạo:
Diode quang thường được chế tạo bằng gecmani và silic. Hình 2a trình bày cấu tạo của diode quang chế tạo bằng silic (F,k-1) dùng làm bộ chỉ thị tia lân cận bức xạ hồng ngoại.Hình 2a
b. Vài thông số của diode quang và pin mặt trời: Hình 2b
- Diode quang có thể làm việc ở 2 chế độ vừa nêu, khi dùng làm bộ biến đổ quang điện ta đưa vào nó một điện áp 20V, cực đaị chọn lọc nằm trong giới hạn 0.8µm ¸ 0,85 µ m (Hình 2d).
- Giới hạn độ nhạy của nó ở trên bước sóng l = 1,2µm
- Độ nhạy tích phân k = 4µA/lm
- Đối vơí diode quang chế taọ bằng gecmani, độ nhạy này cao hơn 20 mA/lm.
2. LED THU:
2.1 Cấu tạo:
2.2 Nguyên lý:
Giả sử các điều kiện phân cực cho IC đã hoàn chỉnh, khi IC nhận tín hiệu điều khiển từ diode phát quang, mạch khuếch đại Op-Amp của IC sẽ biến đổi dòng điện thu được từ diode ra điện áp (điện áp này được khuếch đại). Tín hiệu điện áp được đưa đến Smith trigger để tạo xung vuông, xung này có nhiệm vụ khích transistor ngõ ra họat động, lúc đó ngõ ra tại chân số 2 của IC ở mức thấp, tín hiệu ngõ ra tác động ở mức 0, có thể được dùng để điều khiển gián tiếp một tải nào đó.
Khi ngăn ánh sáng chiếu vào thì ngược lại transistor không họat động dẫn đến chân số 2 lên mức cao .
3. HA17741
* Sơ đồ chân IC HA 1774
* Hoạt động : Cấp nguồn đơn 12V vào chân số 7 và chân số 4 của IC, IC 74154 hoạt động như một con OPAM có chân Vin là chân số 2 và chân số 3, chân ra là chân số 6
4. Sơ đồ khối hệ thống mạch phát thu dùng tia hồng ngoại
4.1 Mạch phát:
Sơ đồ khối mạch phát
S Giải thích sơ sồ khối mạch phát:
Mạch phát có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển, mã hóa và phát tín hiệu đến mạch thu, lệnh truyền đi đã được điều chế.
J Khối phát lệnh điều khiển:
Khối này có nhiệm vụ tạo ra lệnh điều khiển từ nút nhấn (phím điều khiển). Khi một phím được ấn tức là một lệnh đã được tạo ra . Các nút ấn này có thể là một nút (ở mạch điều khiển đơn giản), hay một ma trận nút (ở mạch điều khiển chức năng). Ma trận phím được bố trí theo cột và hàng. Lệnh điều khiển được đưa đến bộ mã hóa dưới dạng các bit nhị phân tương ứng với từng phím điều khiển.
J Khối mã hóa:
Để truyền các tín hiệu khác nhau đến mạch thu mà chúng không lẫn lộn nhau, ta phải tiến hành mã hóa các tín hiệu (lệnh điều khiển). Khối mã hóa này có nhiệm vụ biến đổi các lệnh điều khiển thành các bit nhị phân, hiện tượng biến đổi này gọi là mã hóa. Có nhiều phương pháp mã hóa khác nhau:
; Điều chế biên độ xung.
; Điều chế vị trí xung.
; Điều chế độ rộng xung.
; Điều chế mã xung.
Trong kỹ thuật điều khiển từ xa dùng tia hồng ngọai, phương pháp điều chế mã xung thường được sử dụng nhiều hơn cả, vì phương pháp này tương đối đơn giản, dễ thực hiện.
J Khối dao động tạo sóng mang:
Khối này có nhiệm vụ tạo ra sóng mang tần số ổn định, sóng mang này sẽ mang tín hiệu điều khiển khi truyền ra môi trường.
J Khối điều chế:
Khối này có nhiệm vụ kết hợp tín hiệu điều khiển đã mã hóa sóng mang để đưa đến khối khuếch đại.
J Khối khuếch đại:
Khuếch đại tín hiệu đủ lớn đề LED phát hồng ngoại phát tín hiệu ra môi trường.
J LED phát:
Biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu hồng ngoại phát ra môi trường.
4.2 Mạch thu:
Sơ đồ khối mạch thu
S Giải thích sơ đồ khối mạch thu:
Chức năng của mạch thu là thu được tín hiệu điều khiển từ mạch phát, loại bỏ sóng mang, giải mã tín hiệu điều khiển thành các lệnh riêng biệt, từ đó mỗi lệnh sẽ đưa đến khối chấp hành cụ thể.
J LED thu :
Thu tín hiệu hồng ngoại do mạch phát truyền tới và biến đồi thành tín hiệu điều khiển.
J Khối khuếch đại:
Có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều khiển lớn lên từ từ, LED thu hồng ngoại để quá trình xử lý tín hiệu được dễ dàng.
J Khối tách sóng mang :
Khối này có chức năng triệt tiêu sóng mang, chỉ giữ lại tín hiệu điều khiển như tín hiệu gửi đi từ mạch phát.
J Khối giải mã:
Nhiệm vụ của khối này là giải mã tín hiệu điều khiển thành các lệnh điều khiển dưới dạng các bit nhị phân hay các dạng khác để đưa đến khối chấp hành cụ thể. Do đó nhiệm vụ của khối này rất quan trọng.
J Khối chốt:
Có nhiệm vụ giữ nguyên trạng thái tác động khi tín hiệu điều khiển không còn, điều này có nghĩa là khi phát lệnh điều khiển ta chỉ tác động vào phím ấn 1 lần, trạng thái mạch chỉ thay đổi khi ta chỉ tác động vào nút khác thực hiện điều khiển lệnh khác.
J Khối khuếch đại:
Khuếch đại tín hiệu điều khiển đủ lớn để tác động được vào mạch chấp hành.
J Khối chấp hành:
Có thể là role hay một linh kiện điều khiển nào đó, đây là khối cuối cùng tác động trực tiếp vào thiết bị thực hiện nhiệm vụ điều khiển mong muốn.
III. Giới thiệu về mạch hiển thị
Trong một hệ thống vi xử lý bộ hiển thị đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó là nơi dùng để giao tiếp giữa máy và người sử dụng. Từ màn hình hiển thị người sử dụng có thể quan xác. Cảm nhận được quá trình làm việc của hệ thống. Khi người sử dụng muốn viết một chương trình nào đó trên mạch KIT sau khi đưa dữ liệu vào, nhờ có màn hình hiển thị mà ta có thể kiểm tra lại dữ liệu nhập vào đã đúng hay chưa.
Hiện nay trên thị trường có nhiều loại màn hình hiển thị như hiển thị màn hình Video, bằng Ma Trận LED, bằng LED 7 đoạn. Trong các cách hiển thị trên, việc hiển thị bằng LED 7 đoạn có cấu trúc đơn giản và dể sử dụng. Thật ra, dù là loại LED đi nữa thì cấu tạo của chúng cũng từ nhiều phần tử LED rời qua công nghệ sản xuất chúng sẽ có những hình dạng khác nhau.
Và như ta đã biết nguyên lý hoạt động của Diod Phát Quang là sẽ phát sáng khi có dòng điện chạy qua cỡ ( 5 – 30)mA. Do đó nó có thể chỉ thị được:
+Tín hiệu 1: khi có dòng điện chạy qua, diod sáng.
+Tín hiệu 0: khi không có dòng điện chạy qua, diod tắt.
1. IC giải mã 74LS154
- Giải mã địa chỉ
Giải mã địa chỉ dùng để tạo tín hiệu chọn chip hay các tgiết bị ngoại vi khác. Việc giải mã địa chỉ giúp cho người lập trình sử dụng địa chỉ (trong bộ nhớ ngoài )một cách chính xác và dễ dàng hơn.
IC giải mã địa chỉ thường dùng nhất là 74138 (giải mã từ 3 sang 8),74154 (giải mã từ 4 sang 16).
- IC 74LS154
IC được cấp nguồn nuôi +5V vào chân 24 và 0V vào chân 12, bốn chân 20 đến 23 dùng để chọn địa chỉ, 2 chân 18 và 19 được nối lại với nhau dùng để định tầm đại chỉ (tầm tính hiệu tích cực cột). Điện áp cao nhất cho phép là +7V, điện áp thấp nhất cho phép là -0,5V, nhiệt độ làm việc từ 00C – 700C.
* Bảng trạng thái 74154
2. LED ma trận
Cấu tạo Ma Trận LED gồm có 64 điểm LED nhỏ , được chia thành 8 hàng và 8 cột (tùy từng loại Ma Trận LED mà ta sẽ có loại quét cột ở mức cao hay mức thấp). Trong hệ thống này 8 hàng này là 8 hàng Anod và 8 cột là 8 cột Katod. Như vậy muốn 48 điểm LED đều sáng cùng một lúc thì ta chỉ việc cung cấp mức cao cho 8 hàng và mức thấp cho 8 cột kia còn nếu muốn điểm LED nào sáng thì ta cấp mức 1 và mức 0 tương ứng với Anod và Katod của điểm LED đó. 
Hình 3.2: Sơ đồ chân Ma Trận LED
Như vậy mỗi chữ hay số cần hiển thị trên Ma Trận LED thì phải được tổ hợp bởi 8 hàng và 8 cột và để hiển thị hết một chữ hay số ta phải quét tới 8x8 lần.
- Ta chọn dòng qua LED là 10mA. Do đó khi tất cả 8 đèn sáng thì ta có :
Iled = 10x8 = 80mA
- Chọn dòng cung cấp cực đại cho IC 74LS154 là 16 mA như ta có:
I74LS154 = 16x10 = 160mA
Như vậy để cho hệ thống làm việc được thì nguồn cung cấp cho hệ thống phải có các tiêu chuẩn: điện áp cung cấp +5v, dòng tối thiểu 1A
KẾT LUẬN
- Tự Đánh Giá Kết Quả:
Sau khi thực hiện đề tài, với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và đóng góp tận tình của Các Thầy Cô Trong Khoa Điện Tư-Tin Học Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng và các bạn cộng với sự nỗ lực của bản thân trong việc tìm hiểu tài liệu liên quan. Đồ án đã kế thừa một khía cạnh ứng dụng mới trong hệ thống vi xử lý, đó là sử dụng vi điều khiển AT89C51. Tuy chưa phát huy được các tính năng ưu việt của vi điều khiển AT89C51 nhưng cũng phần nào ứng dụng và giải quyết được công việc thực tiễn.
Phần nội dung của tập luận án bao gồm 3 phần:
Phần 1: phần giới thiệu chung
Phần này những vấn đề lý thuyết của luận án bao gồm: giới thiệu cấu trúc của vi điều khiển 8031, khảo sát mạch thu –phát hồng ngoại,những mạch thu –phát khác
Phần 2: phần thiết kế phần cứng
Phần này tính toán các mạch cảm biến các mạch giao tiếp giữa vi xử lý với các thiết bị ngoại vi như động cơ ,led ...
Các kết nối bộ nhớ và hiển thị vv…
Phần 3: phần thiết kế chương trình.
Phần này nêu lên phần yêu cầu, giải thuật và chương trình.
- Khả Năng Phát Triển Của Đề Tài:
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật nói chung và lĩnh vực điện tử nói riêng, đề tài này có thể phát triển hoàn thiện hơn để đạt được kết quả tốt hơn, tính năng sử dụng rộng rãi hơn. Như có thể mở rộng thêm phần cứng để điều khiển các thiết bị, có thể thay đổi chương trình để ứng dụng trong các mạch khác,v.v… và đây cũng là hướng phát triển đề tài cho các khóa sau.
3.Những Hạn Chế:
Tuy có sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô và các bạn, cùng với sự nỗ lực bản thân. Nhưng kiến thức của chúng em có hạn, hơn nữa việc tiếp cận hệ thống vi điều khiển còn quá mới mẻ nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất mong đón nhận những ý kiến đóng góp của quý thầy cô cùng các bạn, để đề tài phát triển ngày càng hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- DƯƠNG MINH TRÍ
Sơ Đồ Linh Kiện Bán Dẫn _ Sở Giáo Dục Và Đào Tạo Tp Hồ Chí Minh
- HOÀNG LÊ TUẤN
Nhập Môn Vi Xử Lý_ ĐHBK Tp Hồ Chí Minh
- I. SCOTTMACKENZIE
The8051 Microcontroler_ University of Guelph
4. R.H.WARRING
Sổ Tay Linh Kiện Điện Tử Cho Người Thiết Kế Mạch
5.TỐNG VĂN ON – HOÀNG ĐỨC HẢI
Họ Vi Điều Khiển 8051
6. NGUYỄN CÔNG HIỀN
Điều khiển từ xa
