ứng dụng vi xử lý 8051 điều khiển dây chuyền sản xuất

CHƯƠNG II :
CHUẨNTRUYỀNTHÔNG RS485 VÀ
ADAPTER CHUYỂN ĐỔI RS232 - RS485
I. Giới thiệu:
Những tổ chức tiêu chuẩn quốc tế chính cho truyền thông là ITU
( International Communication Union) , EIA (Electronic Industry Association )
và ISO ( International Standards Organisaton) . Những tiêu chuẩn của ITU liên
quan tới truyền thông nối tiếp được định nghĩa trong đặc điểm kỹ thuật của V-
series . Sau đây là một số chuẩn truyền thông thường dùng trong công nghiệp
• RS-232C
• RS-449 , RS-422A , RS-423A
• RS-485
II. RS-232c :
 Chuẩn RS-232C lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 1962 do hiệp hội kỹ
thuật điện tử EIA như là chuỗi giao tiếp truyền thong giữa máy tính và một
thiết bị ngoại vi ( modem , máy tính khác , máy vẽ , mouse …)
 Cổng giao tiếp RS-232C là giao diện phổ biến rộng rãi nhất . Máy tính PC
thường dùng chuột cho cổng COM1 , COM2 để trống cho các ứng dụng
khác . Cùng với cổng máy in , cổng nối tiếp RS-232C được sử dụng rất
thuận tiện cho mục đích đo lường và điều khiển .
 Việc truyền dữ liệu qua RS-232C được tiến hành theo cách nối tiếp , nghĩa
là các bit dữ liệu được gửi nối tiếp nhau trên một đường truyền dẫn . Trước
hết , vì loại truyền này có thể dùng cho những khoảng cách lớn hơn do khả
năng gây nhiễu nhỏ đáng kể so với dùng cổng song song. Mặt khác , việc
dùng cổng song song có một nhược điểm đáng kể là cáp truyền dùng quá
nhiều sợi và vì vậy làm tăng chi phí . Hơn nữa , tín hiệu nằm trong khoảng 0-
5V không thích hợp với khoảng cách lớn.
 Tốc độ baud thông thường có giá trị : 300, 1200 , 4800 , 9600 , 19200 baud
9 chân 25 chân Chức năng
1 8 DCD – Data Carrier Detect (ngõ vào)
2 3 RXD – Receive Data ( ngõ vào)

3 2 TXD – Transmit Data( ngõ ra)
4 20 DTR – Data Terminal Ready ( ngõ ra)
5 7 GND – Ground ( nối đất)
6 6 DSR – Data Set Ready ( ngõ vào
7 4 RTS – Request To Send ( ngõ ra)
8 5 CTS – Clear To Send ( ngõ vào)
9 22 RI – Ring Indicator ( ngõ ra)
Bảng 1.1 Sắp xếp chân của cổng nối tiếp ở máy tính
 Mức tín hiệu nhận và truyền qua chân RXD và TXD thông thường nằm
trong khoảng –12V đến +12V , mức logic tín hiệu được đảo ngược lại .Mức
điện áp đối với mức High nằm giữa –3V và –12V , mức Low nằm giữa +3V
và +12V
 Ở trạng thái tĩnh trên đường vẫn có điện áp –12V , một bít khởi động
( startbit) sẽ mở đầu cho việc truyền dữ liệu , tiếp sau đó là đến các bit dữ liệu
; trong đó các bit có giá trị thấp được gửi trước tiên . Số các bit dữ liệu thay
đổi giữa 5 và 8 . Cuối cùng là một bit dừng ( stop bit) đặt lại trạng thái lối ra (
-12V).
 Một trong những yêu cầu quan trọng của RS-232 là thời gian chuyển từ mức
logic này tới một mức logic khác không vượt quá 4% thời gian 1 bit . Vì thế ,
ở tốc độ 19200 baud , thời gian chuyển mức logic phải nhỏ hơn
0.04/19200=2,1µs. Vấn đề này làm giới hạn chiều dài đường truyền . Với tốc
độ truyền 19200 baud ta có thể truyền xa nhất là 50ft ( khoảng 15m).
 Một trong những vấn đề quan trọng cần chú ý khi sử dụng RS-232C là mạch
thu phát không cân bằng ( đơn cực ). Điều này có nghĩa là tín hiệu vào ra
được so với đất. Vì vậy , nếu điện thế tại hai điểm đất của hai mạch thu phát
không bằng nhau thì sẽ có dòng điện chạy trên trên dây đất. Kết quả là sẽ có
áp rơi trên dây đất ( V=I.R) sẽ làm suy yếu tín hiệu logic.
 Nếu truyền tín hiệu đi xa , điện trở R sẽ tăng dẫn đến áp rơi trên đất sẽ lớn
dần đến lúc tín hiệu logic sẽ rơi vào vùng không xác định và mạch thu sẽ
không đúng dữ liệu được truyền từ mạch phát. Chính sự không cân bằng trên

mạch thu phát là một trong những nguyên nhân giới hạn đường truyền.

III. RS-422/485 :
Khi thực hiện thông tin ở tốc độ cao , hoặc qua một khoảng cách lớn
trong môi trường thực , phương pháp đơn cực (single-ended) thường không
thích hợp . Việc truyền dẫn dữ liệu vi sai ( hay tín hiệu vi sai cân bằng) cho kết
quả tốt hơn trong phần lớn trường hợp . Tín hiệu vi sai có thể loại bỏ ảnh
hưởng do sự thay đổi trong việc nối đất và giảm nhiễu có thể xuất hiện như
điện áp chung trên mạng
RS422 được thiết kế dùng cho khoảng cách và tốc độ Baud rates lớn hơn
so với RS232 , mức tín hiệu có thể lên đến 100K bít/giây và khoảng cách có
thể đạt 4000ft. RS422 cũng có thể tạo thành mạng multi-drop network với một
bộ truyền và khoảng 10 bộ nhận
Tuy nhiên , một mạng multi-network thực sự gồm nhiều mạch phát và
nhận cùng nối vào một đường dây bus chung , mỗi node đều có thể phát và
nhận data. RS485 đáp ứng các yêu cầu này. Chuẩn RS485 cho phép 32 mạch
truyền và mạch nhận cùng nối vào đường dây bus đơn (với bộ repeater tự động
và các bộ truyền / nhận trở kháng cao, giới hạn này có thể mở rộng lên đến
hàng trăm node trên một mạng). Bên cạnh đó , RS485 còn có thể chịu được các
xung đột data(data collision) và các điều kiện lỗi trên đường dây bus.
Để giải quyết vấn đề xung đột data thường xuất hiện trên mạng multi-
drop network , các đơn vị phần cứng( converters, repeaters , micro-processor
controls ) được thiết kế để luôn duy trì ở trạng thái nhận cho đến khi chúng đã
sẵn sàng truyền data. Một node master sẽ kích khởi một yêu cầu truyền đến
một slave node bằng cách định địa chỉ node đó. Phần cứng phát hiện bit start
của ký tự được truyền và tự động cho phép bộ truyền làm việc. Sau khi một ký
tự được truyền , phần cứng sẽ trở về trạng thái nhận sau một vài micro giây.
Khi có ký tự mới cần gửi , bộ truyền sẽ tự động được kích lại. Như vậy , một
slave node được định địa chỉ có thể đáp ứng ngay lập tức mà không cần thực
hiện một khoảng delay dài để tránh xung đột .

Những ưu điểm của RS485 so với RS232 :
 Chi phí thấp . Bộ truyền và bộ nhận thường không quá đắt và chỉ đòi hỏi
một nguồn đơn +5V ( hoặc thấp hơn) để tạo ra mức áp tối thiểu là 1,5V tại
ngõ ra vi sai. Ngược lại , ngõ ra tối thiểu của RS232 là 5V cần một nguồn
cung cấp kép hoặc một chip có chi phí đáng kể để tạo ra các nguồn này.
 Khả năng nối mạng . Thay vì giới hạn ở 2 đơn vị , RS485 là giao diện có
thể cung cấp cho việc kết nối có nhiều bộ truyền và nhận .Với bộ nhận có trở
kháng cao , RS485 có thể cho kết nối lên đến 256 node.
 Đường dây kết nối dài. Một mạng RS485 có thể dài đến 4000 feet so với
RS232 có giới hạn từ 50 đến 100 feet.
 Tốc độ nhanh. RS485 có thể cho tốc độ lên đến 10 Megabits/giây.
IV. Full Duplex :
Giao diện RS485 được thiết kế để sử dụng trong hệ thống có nhiều
node , với một hoặc nhiều bộ truyền hoặc nhận . Phần lớn các kết nối RS485
đều là bán song công , trong đó bộ truyền và nhận dùng chung một đường tín
hiệu. Tuy nhiên , ta cũng có thể dùng RS485 dưới dạng song công , mỗi hướng
truyền dùng một đường tín hiệu riêng. Đây là giải pháp đơn giản khi ta muốn
tạo một kết nối dài , song công giữa các microcontrollers. Các chip dùng cho
RS485 cũng nhỏ hơn , đơn giản hơn và rẻ hơn so với RS232. Thuận lợi của
cách kết nối này là nó tiết kiệm thời gian cho các slave ( bộ nhận) vì chúng
không phải đọc tín hiệu trả lời ( master) từ các slave được hỏi. Tuy nhiên , nếu
dùng đường dây dài , chi phí sẽ tăng đáng kể.
V. Half Duplex :
Nhiều liên kết RS485 ở dạng bán song công , với nhiều bộ nhận và
truyền dùng chung một đường tín hiệu. Khi một liên kết có 3 node hoặc nhiều
hơn, ta chú ý rằng chỉ có một đường tín hiệu và chỉ có một node được truyền
tại mỗi thời điểm. Do đó cần bảo đảm đường truyền đang ở trạng thái free khi
một node muốn truyền.
* Mạch bảo vệ bên trong :

Trong kết nối bán song công , chỉ có một bộ truyền được cho phép tại
một thời điểm nhưng cho dù được thiết kế cẩn thận đến đâu , vẫn có thể có
trường hợp tại một thời điểm nào đó hai hoặc nhiều bộ truyền đều được enable
cùng một lúc. Khi điều này xảy ra, nếu các driver kéo đường dây theo các trạng
thái ngược nhau , tín hiệu trên đường dây sẽ ở mức logic không xác định , hiện
tượng này gọi là sự tranh chấp trên đường dây (line contention)
Tất cả các chip RS485 đều có giới hạn dòng (curent limiting) và tự
động shutdown do quá nhiệt (thermal shutdown) để bảo vệ chip nếu có nhiều
hơn một bộ nhận được cho phép cùng lúc. Giới hạn dòng hạn chế dòng ra của
bộ truyền. Theo chuẩn TIA/EIA-485 mức giới hạn này phải dưới 250mA. Nếu
ngõ ra output tiếp tục đưa ra dòng cao , nhiệt độ của chip sẽ tăng lên và cuối
cùng mạch bảo vệ quá nhiệt bên trong chip sẽ chuyển ngõ ra sang trạng thái
trở kháng cao( high-impedance state). Điều này cũng đồng nghĩa với việc ngõ
ra sẽ không thể sử dụng cho tới khi nó được hạ nhiệt , nhưng bảo đảm linh kiện
sẽ không bị hư.
VI. Các Phương Pháp Truyền Thông
 Đơn công ( Simplex Communication) : truyền thông một chiều. Dữ liệu chỉ
có thể truyền đi theo một chiều từ thiết bị này sang thiết bị khác mà không có
chiều ngược lại(hình 1.2).
 Bán song công ( Half Duplex Communication ) : tại một thời điểm chỉ có
một node truyền và một node nhận . Cho phép truyền hai chiều(hình 1.3).
 Song công ( Full Duplex Communication ) : cho phép truyền dữ liệ đồng
thời giữa hai thiết bị(hình 1.4).
Chuẩn RS-232C được định nghĩa là một chuẩn giao tiếp giữa một DTE
( Device Terminal Equipment – thường là computer) và một DCE ( Device
Communication Equipment – các thiết bị ngoại vi) với khoảng cách truyền tối
đa là 50ft ( khoảng 15m ) và tốc độ tối đa là 20kps.
Chương III :
BUS I
2

C
I. Hoạt Động Của Bus I
2
C :
Bus I
2
C (viết tắt từ Inter-Ic-Bus) là một mối liên kết dữ liệu 2 dây giữa
một hoặc nhiều bộ xử lý (Master) và những khối ngoại vi cụ thể (slave).Tất cả
các vi mạch đều liên kết trực tiếp với bus và được trao đổi dưới địa chỉ của
từng vi mạch. Các địa chỉ và dữ liệu được truyền trên chính các đường dẫn.
Bus I
2
C cho phép hình thành một mối liên kết đơn giản giữa nhiều vi mạch và
cho phép dễ dàng mở rộng thêm.
Tất cả các vi mạch tham gia bus, khống chế giao thức theo một cách
riêng . Bên cạnh các bộ nhớ RAM, EEPROM, các vi mạch mở rộng cổng, các
bộ biến dổi A/D và D/A cũng như các vi mạch đồng hồ còn có nhiều vi mạch
chuyên dụng, chẳng hạn bộ đệm hiển thị hoặc các vi mạch dùng trong kỹ thuật
truyền hình . Tất cả các vi mạch này đều có thể điều khiển dễ dàng và trực tiếp
qua hai đường dẫn của dao diện song song với máy tính PC. Chỉ cần bổ sung
thêm rất ít các vi mạch, cổng nối tiếp cũng có thể được sử dụng.
II . Truyền Dữ Liệu và Định Địa Chỉ :
Bus I
2
C sử dụng 2 đường dẫn:
 Đường dẫn dữ liệu nối tiếp SDA
 Đuờng dẫn giữ nhịp SCL
Giống như ở thanh ghi dịch, dữ liệu và địa chỉ được truyền cùng theo
một nhịp .Cả hai đường dẫn đều có thể được sử dụng theo từng hướng dữ liệu.
Mỗi đường dẫn đều có một điện trở nối lên nguồn(Pull-up) và có thể được mỗi

thành viên kéo xuống mức LOW qua các lối ra cực góp hở hoặc cực máng hở.
Thành viên bus không kích hoạt ở trạng thái có điện trở cao, nhưng vẫn luôn
giám sát các tín hiệu truyền trên bus. Khi chỉ có một vi mạch chủ được sử
dụng, vi mạch này tự xuất ra tín hiệu giữ nhịp để sủ dụng. Dữ liệu có thể đến từ
vi mạch chủ cũng như từ vi mạch tớ.
Giao thức bus I
2
C nhận biết một dẵy các tình huống đẵ được định nghĩa
chính xác, các tình huống này giới thiệu từng thành viên bus, để nhận dạng chỗ
bắt dầu và kết thúc của một cuộc truyền cũng như cách định địa chỉ có thể có
của nó.
 Trạng thái yên tĩnh: SDA và SCL ở mức HIGH và do vậy là không kích hoạt.
 Điều kiện bắt đầu( Start): SDA được vi mạch master chuyển sang mức thấp,
trong khi SCL giữ nguyên ở mức HIGH.
 Điều kiện dừng (Stop) : SDA chuyển từ trạng thái LOW sang HIGH, trong khi
SCL giữ nguyên ở mức HIGH.
 Truyền dữ liệu : Mỗi bộ truyền xếp tám bít dữ liệu lên đường dẫn dữ liệu SDA,
bằng các xung giữ nhịp các bít này được vi mạch chủ(master) đẩy tiếp lên
đường giữ nhịp SCL. Việc truyền dữ liệu bắt đầu với bít có giá trị lớn nhất.
 Xác nhận (Acknowledge):Mỗi bộ nhận kết thúc qúa trình nhận môt byte bằng
một mức LOW ở đường dẫn SDA, cho đến khi vi mạch chủ tạo ra xung đồng
hồ thứ chín ở đường dẫn SCL. Việc xác nhận đồng thời có nghĩa là một byte
tiếp theo cần được nhận. Việc kết thúc cuộc truyền theo mong muốn cần phải
được báo trước bằng việc không xuất hiện sự xác nhận. Sự kết thúc thật sự của
cuộc truyền được đạt tới bằng điều kiện dừng(Stop).
Các địa chỉ được truyền và kết thúc giống hệt như dữ liệu. Trong trường
hợp đơn giản nhất là cuộc truyền dữ liệu từ vi mạch chủ tới một vi mạch
tớ(slave) chẳng hạn tới một cổng lối ra, các qúa trình diễn ra sau: Vi mạch chủ
(master) tạo ra diều kiện bắt đầu và truyền địa chỉ của vi mạch cổng vào các bit
7 đến 1 và hướng mong muốn truyền dữ liệu vào bit 0, cụ thể là 0 đối với

trường hợp "ghi" và 1 đối với trường hợp "đọc". Việc truyền địa chỉ được kết
thúc bởi vi mạch tớ (slave) cần trao đổi. Sau đó vi mạch chủ (master) gửi byte
dữ liệu và cũng là để kết thúc một qúa trình truyền. Vi mạch chủ có thể chấm
dứt mối liên kết bằng điều kiện Stop hoặc gửi các byte tiếp theo tới chính các
vi mạch ấy.
Các địa chỉ chỉ vi mạch có độ dài 7 bit,trong đó còn một bit hướng dữ
liệu được truyền bổ sung sau cùng. Thông thương các địa chỉ vi mạch được qui
định để chỉ rõ loại trong 4 bit cao hơn và có thể được lựa chọn tự do trong 3 bit
thấp hơn (A
0
- A
2
) bằng mạch điện bên ngoài. Nhiều vi mạch cùng một loại
cũng có thể hoạt động trên cùng một bus. Tổng cộng có thể có đến 128 vi mạch
có thể được sử dụng trên cùng một bus.
Địa chỉ bus I
2
C với hướng dữ liệu

Khi cần đọc dữ liệu từ một vi mạch tớ (slave), địa chỉ cần phải được
truyền bằng bit hướng dữ liệu đẵ được đặt. Vi mạch chủ xuất ra từng nhóm tám
xung đồng hồ và nhận được tám bit dữ liệu. Cho đến khi nó xác nhận cuộc
nhận dữ liệu bằng Acknowledge, ở xung đồng hồ thú chín, vi mạch này có thể
nhận các byte tiếp theo.Cuối cùng, cuộc truyền được vi mạch chủ kết thúc bằng
việc không đưa ra tín hiệu xác nhận (Nacknowledge ) và kèm theo là điều kiện
dừng.
Mỗi mạch I
2
C đều có một địa chỉ đẵ được quy định, địa chỉ này một
phần được quy định để đặc trưng cho từng loại còn một phần khác được thay

đổi qua các đường dẫn địa chỉ được dẫn ra ngoài. Điều đó có nghĩa là,chẳng
hạn với ba đường địa chỉ được dẫn ra ngoài có tới tám vi mạch cùng loại có thể
được đấu nối vào bus.
Tốc độ giữ nhịp cực đại dùng cho bus I
2
C bằng 100 KHz. Các chương
trình được giới thiệu dưới đây sử dụng thời gian chờ bằng 10ms, để tránh tình
trạng vượt qúa tốc độ cưc đại khi cho chạy trên các máy tính nhanh.
III. Bus I
2
C Dùng SEEPROM AT24C0X
Đây là 1 bộ nhớ cố định (permanent),có thể được xoá và ghi bằng điện
mà không cần cung cấp điện áp làm việc phụ thêm.
 24C01 128 bytes
 24C02 256 bytes
 24C03 512 bytes
 24C04 1024 bytes
 24C08 2048 bytes
A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W
Các bộ nhớ SEEPROM có dung lượng nhỏ thường được sử dụng để thiết
lập các dữ liệu định chuẩn hoặc một lương dữ liệu không đáng kể khác một
cách độc lập với nguồn cung cấp vào một hệ thống. Các vi mạch này bảo
đảm việc lưu trữ dữ liệu được trên 10 năm. Một ưu điểm khác là việc thiết
kế mạch đơn giản,đồng nghĩa với việc không cần đến điện áp bổ sung dùng
cho bộ nạp chương trình,bởi vì một điện áp cao hơn đã được tạo ra ngay
trên chip.
Vcc
AT 24C0 2
1
2

3
4
5
6
7 8
A0
A1
A2
GND
SDA
SCLK
WP VCC
AT 8 9 C51
9
18
19 29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
21
22
23
24

25
26
27
28
10
11
12
13
14
15
16
17
39
38
37
36
35
34
33
32
RST
XT AL2
XT AL1 PSEN
ALE/PROG
EA/VPP
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4

P1.5
P1.6
P1.7
P2.0 /A8
P2.1/A9
P2.2/A10
P2.3/A11
P2.4/A12
P2.5/A13
P2.6 /A14
P2.7/A15
P3.0 /RXD
P3.1/TXD
P3.2/INT O
P3.3/INT 1
P3.4/T O
P3.5/T1
P3.6 /WR
P3.7/RD
P0 .0 /AD0
P0 .1/AD1
P0 .2/AD2
P0 .3/AD3
P0 .4/AD4
P0 .5/AD5
P0 .6 /AD6
P0 .7/AD7
Viết AT24C0X : Xóa ghi EEPROM,max 2 bytes
Viết Ack của Slave
Đọc AT24C0X :

Viết Ack của Slave
Ack của Master không có NACK
Khi đọc ra,sau địa chỉ vi mạch,trước hết là địa chỉ byte của byte đầu tiên
mong muốn phải được chỉ định . Sau đó,điều kiện ngừng cần phải được xuất ra
để trao đổ với vi mạch theo hướng đọc ra. Trên đó nhiều byte có thể đuợc đọc
ra một cách tùy ý. Một bộ đệm địa chỉ bên trong tự động tăng thêm một.
Khi lập trình (viết) cấn chú ý là sau địa chỉ vi mạch,địa chỉ byte mong
muốn cần được chuyển giao. Sau đó,tiếp theo là byte dữ liệu cần được lập
trình.Cũng có thể xảy ra trường hợp hai byte được truyền kế tiếp nhau. Khi
đó,quá trình lập trình và xoá thực tế bắt đầu ngay sau điều kiện ngừng.
S Địa chỉ Slave 0 A AĐịa chỉ bộ nhớ Viết byte 1 A Viết byte 2 A S
S Địa chỉ Slave 0 A AĐịa chỉ bộ nhớ A
Đọc byte 1 A
S Địa chỉ Slave 1
Đọc byte 2 A Đọc byte n NACK S
III. CHƯƠNG TRÌNH VIẾT EEPROM AT24C0X TỪ PC :
1. Chương trình vi xử lí :
ORG 0000H
MEM1 EQU 30H
MEM2 EQU 31H
MEM19 EQU 50H
MEM20 EQU 51H
MAIN:
MOV SCON,#01010010B
CLR TR1
MOV TMOD,#21H
MOV TH1,# -3
SETB TR1
LOOP:
;Nhan tin hieu tu PC

ACALL INCHAR
CJNE A,#79,NEXT
;CT write a byte
ACALL INCHAR
MOV MEM1,A ; Address 24C02
ACALL INCHAR
MOV MEM2,A ; Data 24C02
ACALL VIETROM
;Delay thoi gian de nap Rom
ACALL DELAY100MS
;Goi CT con docrom
NEXT:
CJNE A,#79,LOOP
;CT Read a byte
;Khai bao cac CT con
ACALL INCHAR
MOV MEM1,A ; Address 24C02
ACALL DOCROM
;Phat len PC gia tri rom doc duoc
ACALL OUTCHAR
;Xuat ra P2 de kiem tra
MOV P2,A
SJMP LOOP
INCHAR:
JNB RI,$
CLR RI
MOV A,SBUF
RET
OUTCHAR:
JNB TI,$

CLR TI
MOV SBUF,A
RET
I2CINIT:
SETB P1.6 ;SDA = 1
SETB P1.7 ;SCL = 1
RET
I2CSTART:
CLR P1.6 ;SDA = 0
SETB P1.7 ;SCL = 1
CLR P1.7 ;SCL = 0
RET
I2CSTOP:
CLR P1.6 ;SDA = 0
CLR P1.7 ;SCL = 0
SETB P1.7 ;SCL = 1
SETB P1.6 ;SDA = 1
RET
ACK:
CLR P1.6 ;SDA = 0
CLR P1.7 ;SCL = 0
SETB P1.7 ;SCL = 1
CLR P1.7 ;SCL = 0
NACK:
SETB P1.6 ;SDA = 1
CLR P1.7 ;SCL = 0
SETB P1.7 ;SCL = 1
CLR P1.7 ;SCL = 0
RET
XUATRA:

MOV MEM20,A
;BO NHO TRUNG GIAN
MOV A,#8
MOV MEM19,A
;BO DEM DUNG CHO 8 BIT
LAP:
MOV A,MEM20
ANL A,#128
;CHE BIT 7
RR A
;SAU BIT 6 (SDA)
ADD A,#3FH
MOV P1,A
SETB P1.7
CLR P1.7
MOV A,MEM20
RL A
;BIT TIEP THEO
MOV MEM20,A
DJNZ MEM19,LAP
;BO DEM GIAM 1
SETB P1.6
CLR P1.7
SETB P1.6
SETB P1.7
CLR P1.7
RET
DOCVAO:
SETB P1.6 ;SDA = 1
CLR P1.7 ;SCL = 0

MOV MEM20,#0
MOV MEM19,#8
LAP1:
SETB P1.7 ;SCL = 1
MOV A,MEM20
RL A
MOV B,A
MOV A,P1
ANL A,#64 ;DOC SDA
RL A
RL A ;BIT 0
ADD A,B
MOV MEM20,A ;LUU TRU
CLR P1.7 ;SCL = 0
DJNZ MEM19,LAP1 ;8 LAN
RET
VIETROM:
ACALL I2CSTART
MOV A,#10100000B
ACALL XUATRA
MOV A,#0
ACALL XUATRA
MOV A,MEM2
ACALL XUATRA
ACALL I2CSTOP
ACALL DELAY100MS
RET
DOCROM:
ACALL I2CSTART
MOV A,#10100000B

;DIA CHI AT24C02,VIET
ACALL XUATRA
MOV A,#0
;DIA CHI BAT DAU 0
ACALL XUATRA
ACALL I2CSTOP
ACALL I2CSTART
MOV A,#10100001B
;DIA CHI AT24C02,DOC
ACALL XUATRA
ACALL DOCVAO
ACALL NACK
ACALL I2CSTOP
RET
DELAY100MS:
PUSH B
MOV B,#2
LAP2:
MOV TL0,#LOW(-50000)
MOV TH0,#HIGH(-50000)
SETB TR0
JNB TF0,$
CLR TF0
CLR TR0
DJNZ B,LAP2
POP B
RET
END
2. Chương trình Visual Basic :
Dim Dataout(0) As Byte

Dim Datain() As Byte
Dim Transfer As Byte
Dim Timeout As Boolean
Dim str As String
Dim Buffer As Variant
Private Sub CmdRead_Click()
'Phat tin hieu read a byte
Dataout(0) = 80
Buffer = Dataout()
MSComm1.Output = Buffer
MSComm1.InBufferCount = 0
'Truyen dia chi
str = Text2.Text
Transfer = Val(str)
Dataout(0) = Transfer
Buffer = Dataout()
MSComm1.Output = Buffer
MSComm1.InBufferCount = 0

tmrError.Enabled = True
Timeout = False
Do
DoEvents
Loop Until MSComm1.InBufferCount = 1 Or Timeout = True
If Timeout = False Then
Buffer = MSComm1.Input
Datain() = Buffer
Text3.Text = Datain(0)
Text4.Text = "Data read successfully !"
Else

Text4.Text = "Not response from 89C51"
End If
End Sub
Private Sub cmdWrite_Click()
'Phat tin hieu write a byte
Dataout(0) = 79
Buffer = Dataout()
MSComm1.Output = Buffer
MSComm1.InBufferCount = 0
''Truyen dia chi
str = Text2.Text
Transfer = Val(str)
Dataout(0) = Transfer
Buffer = Dataout()
MSComm1.Output = Buffer
MSComm1.InBufferCount = 0
'Truyen data
str = Text1.Text
Transfer = Val(str)
Dataout(0) = Transfer
Buffer = Dataout()
MSComm1.Output = Buffer
MSComm1.InBufferCount = 0

tmrError.Enabled = True
Timeout = False
Text4.Text = "Data and Address are transfering"
Do
DoEvents
Loop Until MSComm1.InBufferCount = 1 Or Timeout = True

If Timeout = False Then
Buffer = MSComm1.Input
Datain() = Buffer
If Datain(0) = Val(Text1.Text) Then
Text4.Text = "Data writed successfully !"
Else
Text4.Text = "Data Error"
End If
Else
Text4.Text = "Not response from 89C51"
End If
End Sub
Private Sub Form_Load()
MSComm1.Settings = "9600,n,8,1"
MSComm1.CommPort = 2
MSComm1.InputLen = 0
tmrError.Interval = 2000
MSComm1.PortOpen = True
End Sub
Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)
MSComm1.PortOpen = False
End Sub
Private Sub tmrError_Timer()
tmrError.Enabled = False
Timeout = True
End Sub
Chương IV :

GIỚI THIỆU DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
I.Yêu Cầu Của Công Việc Đối Với Dây Chuyền Sản Xuất :

 Sản phẩm sau khi qua giai đoạn cơ bản,nó phải qua các công đoạn
phụ. Sau khi làm đã đủ các công đoạn phụ này,nó sẽ trở thành sản phẩm hoàn
chỉnh để đưa đến người tiêu dùng. Các công đoạn phụ này có đặc điểm là
chúng không phụ thuộc vào nhau,công đoạn này có thể làm trước hoặc làm sau
bất kỳ công đoạn nào,không cần theo thứ tự. Trong dây chuyền sản xuất này có
công đoạn cuối cùng để lấy sản phẩm hoàn chỉnh đã làm đủ các công đoạn phụ
ra khỏi dây chuyền đồng thời cho phép đưa sản phẩm mới vào (sản phẩm chưa
làm công đoạn phụ nào)
 Mục đích sau cùng là làm sao phân bố đều công việc đến các công
đoạn phụ,tại mỗi thời điểm ở các công đoạn đều có sản phẩm để làm. Khi đó
dây chuyền sản xuất sẽ đạt năng suất và hiệu quả cao nhất.
* Em cũng xin giới thiệu dây chuyền sản xuất đang được ứng dụng tại xí
nghiệp may Việt Tiến. Sản phẩm ở đây là áo quần các loại. Các công đoạn phụ
bao gồm: vào cổ,đơm nút,may túi,may cánh tay
II.Dây Chuyền Sản Xuất:
 Dây chuỵền sản xuất ở đây có băng tải chuyển động tròn đều với vận
tốc không đổi ( vận tốc của băng tải tương đối thấp khoảng10cm/s). Sau khi
chuyển động được một vòng, nó sẽ trở về vị trí ban đầu.
 Băng tải ở đây có nhiệm vụ chuyển động để đưa các sản phẩm sau
khi đã hoàn thành bất kỳ công đoạn nào hoặc đưa sản phẩm mới vào dây
chuyền sản xuất.
 Vấn đề đặt ra là quản lý số sản phẩm có trên băng tải, đồng thời biết
được các sản phẩm đó đã làm công đoạn nào và chưa làm công doạn nào. Từ
đó cho phép điều khiển vào,ra tại các vị trí vào ra của các công đoạn.
 Do đó cấu tạo của băng tải sẽ gồm một số rãnh cố định ( ký hiệu là n,
n = const, n có thể lên đến hàng ngàn). Mỗi rãnh của băng tải có hai trạng thái:
chứa một bánh xe dùng để treo sản phẩm hoặc trống ( không có sản phẩm).
 Băng tải có thể cho phép các bánh xe( dùng để treo sản phẩm) vào
hoặc ra tại các vị trí cho phép vào ra của các công đoạn. Khi có tín hiệu điều
khiển vào thì ngay lập tức băng tải sẽ đẩy bánh xe ra khỏi dây chuyền, đồng

thời khi có tín hiệu điều khiển ra thì băng tải sẽ cho phép bánh xe chứa sản
phẩm đã làm xong công đoạn nào đó đang chờ vào dây chuyền tức thì.
Hình : Dây Chuyền Sản Xuất


1. Băng chuyền chính 4. Truyền động chính
2. Băng chuyền rẽ nhánh 5. Thiết bị rẽ nhánh
phụ
3. Bàn làm việc 6. Thiết bị nhận dạng

7. Tủ điều khiển băng chuyền chính 10. Cột chính truyền động.
8. Tủ điều khiển băng chuyền rẽ nhánh 11. Sản phẩm chờ
10
1
2
3
6
9
7
8
5
4
CĐ1 CĐ2
CĐ4 CĐ3
11
9. Cột trung gian


Sp Sp
Sp

Mặt cắt ngang Băng Chuyền Bàn làm việc
Cột trung gian Cột truyền động chính
III.Cách Nhận Biết Các Bánh Xe (các sản phẩm):
Vấn đề đặt ra làm thế nào để nhận biết được các bánh xe khi chúng vào
và ra khỏi băng tải của dây chuyền không theo một thứ tự, quy định nào. Do đó
để nhận biết các bánh xe ta sẽ gắn một con SEEPROM (AT24C0X). Mỗi một
con AT24C0X sẽ được nạp một giá trị cố định ( mã ROM).
VÍ DỤ: giả sử băng tải của dây chuyền có 1000 rãnh thì ta sẽ dùng 1000
con ROM gắn trên 1000 bánh xe. Vì vậy để phân biệt được bánh xe (sản phẩm)
này thì các con SEEPROM sẽ được nạp các giá trị từ 1 đến 1000 (2 bytes).

IV. Đọc Dữ Liệu Từ Serial EEPROM :
 Như ta đã giới thiệu ở phần bus I
2
C để đọc dữ liệu từ SEEPROM tại
mỗi công đoạn ta sẽ dùng 1 con VXL AT89C51
 Nếu dây chuyền sản xuất có n công đoạn ,ta sẽ dùng (n+1) con
VXL .Con VXL sau cùng dùng cho việc lấy sản phẩm đã làm xong n công
đoạn ra và đưa sản phẩm mới vào.
V. Điều Khiển Vào và Điều Khiển Ra :
 Tại mỗi công đoạn sẽ có 2 vị trí đặc biệt :
 Vị trí cho phép vào (MEMIN) : Cho phép bánh xe chứa sản
phẩm rẽ vào băng chuyền rẽ nhánh để làm.
 Vị trí cho phép ra (MEMOUT) : Cho phép bánh xe chứa sản
phẩm làm xong đang chờ chạy vào băng chuyền chính.
 Các vị trí MEMIN & MEMOUT của cùng 1 công đoạn và giữa các
công đoạn sẽ cách nhau 1 khoảng cách cố định do cấu tạo cơ khí và cách bố trí
các công đoạn của dây chuyền sản xuất.
 Điều khiển vào : điều kiện
 MEMIN # 0 : có bánh xe (sản phẩm).

 Không có tín hiệu báo đầy từ công đoạn đang xét
Điều khiển ra : điều kiện
 MEMOUT # 0 :không có sản phẩm.
 Có sản phẩm làm xong đang chờ
Ghi chú : Khi có sản phẩm làm xong đang chờ cho ra để vào băng
tải. Khi có tín hiệu Điều Khiển ra thì bánh xe ( AT24C02 ) sẽ được cấp nguồn
và 2 chân SDA và SCL tiếp xúc P1.6 và P1.7 , VXL sẽ đọc được dữ liệu từ
AT24C02 được cấp nguồn và phát lên PC.
VI. Sơ Đồ Nguyên Lý Điều Khiển :
PC
VXL1 VXL2 VXL n VXL n+1
ĐK
Vào&Ra
Đọc
EEPROM
ĐK
Vào&Ra
Đọc
EEPROM
ĐK
Vào&Ra
Đọc
EEPROM
ĐK
Vào&Ra
Đọc
EEPROM
 VXL 1 đến n : có nhiệm vụ
Nhận từ PC tín hiệu :
 Điều khiển vào

 Điều khiển ra
Phát PC tín hiệu :
 Báo bận tại các công đoạn
 Mã SEEPROM
 VXL (n+1) : có nhiệm vụ
Nhận từ PC tín hiệu :
 Điều khiển vào (sản phẩm đã làm đủ n công đoạn)
 Điều khiển ra (đưa sản phẩm mới vào)
Phát PC tín hiệu :
 Cờ báo băng tải chuyển động (mỗi lần băng tải chuyển động được 1
ô (rãnh) thì cờ băng tải sẽ báo).
 Mã SEEPROM
 PC có nhiệm vụ thu thập,quản lý và xử lí dữ liệu
 Set các vị trí MEMIN(i) và MEMOUT(i) (i = 1đến n+1)
 Quản lí n rãnh băng tải của dây chuyền sản xuất :mỗi lần nhận được
tín hiệu cờ băng tải từ VXL cuối (n+1),PC sẽ tăng các giá trị MEMIN(i) và
MEMOUT(i) lên 1 đơn vị
 Quản lí n sản phẩm (n bánh xe) đã làm công đoạn nào và chưa làm
công đoạn nào hay là sản phẩ mới đưa vào
 Phát tín hiệu Điều khiển vào và Điều khiển ra đến các VXL
CHƯƠNG V :

SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH
ĐỂ ĐIỀU KHIỂN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT (DCSX) TỔNG QUÁT
TRÊN GỒM n CÔNG ĐOẠN (CĐ),CHƯƠNG TRÌNH MINH HỌA SAU
ĐÂY SẼ TRÌNH BÀY DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ĐƠN GIẢN NHƯ SAU :
SẢN PHẨM (SP) PHẢI LÀM 3 CĐ VÀ CĐ CUỐI CÙNG LÀ CĐ 4 ĐỂ LẤY
SP ĐÃ LÀM XONG 3 CĐ RA VÀ ĐƯA SP MỚI VÀO (CHƯƠNG TRÌNH
HOÀN TOÀN CÓ THỂ MỞ RỘNG CHO DCSX GỒM n CĐ) . CÁC CĐ
1,2,3,4 ỨNG VỚI VỊ TRÍ CỦA CÁC VXL 1,2,3,4.

* Giả sử băng tải của DCSX có 12 rãnh (ô) ,do đó có thể chứa tối đa 12
bánh xe (SP) mỗi bánh xe có gắn 1 con seeprom AT24C0X,các con seeprom
được nạp các giá trị từ 1 - 12 (1 byte)
* Các VXL 1,2,3 :
• Nhận từ PC tín hiệu :
 ĐK Vào (xuất xung ra P3.4 để kiểm tra)
 ĐK Ra (xuất xung ra P3.5 để kiểm tra)
• Phát lên PC tín hiệu :
 Báo bận ( Swich P3.2 = 0 : bận )
 Mã ROM đọc được ( Swich P3.3 = 0 : có sản phẩm làm xong đang
chờ vào dây chuyền sản xuất )
* VXL 4
• Nhận từ PC tín hiệu :
 ĐK Vào (xuất xung ra P3.4 để kiểm tra)
 ĐK Ra (xuất xung ra P3.5 để kiểm tra)
• Phát lên PC tín hiệu :
 Cờ báo băng tải chuyển động ( Swich P3.2 = 0 )
 Mã ROM đọc được (Swich P3.3 = 0 : có sản phẩm làm xong đang
chờ để vào DCSX )
* PC :
• Dùng mảng MEMIN(1-4) để xét các vị trí ĐK Vào tại các VXL
1,2,3,4
• Dùng mảng MEMOUT(1-4) để xét các vị trí ĐK Ra tại các VXL
1,2,3,4
• Dùng mảng DATA(1-12) để quản lí 12 ô BT, ô nào không có SP thì
DATA(i) = 0,ô nào có SP thì giá trị DATA(i) = mã ROM chứa SP đó (i = 1-12)
• Dùng mảng DATACD(1-12) để quản lí các CĐ đã làm hoặc chưa
làm của 12 SP. Nếu SP trên bánh xe chứa ROM có mã là i thì DATACD(i) sẽ
quản lí (i = 1-12) SP đó.
DATACD(i) = xxxxxxxx (8 bit)

 bit 0 : CĐ 1
 bit 1 : CĐ 2
 bit 2 : CĐ 3
bit x = 0 : CĐ chưa làm
bit x = 1 : CĐ đã làm
• Để nhận và phát với mạng VXL,PC qui định cách
định địa chỉ và mã lệnh như sau : dùng 1 byte để nhận biết địa chỉ và mã lệnh :
C
3
C
2
C
1
C
0
A
3
A
2
A
1
A
0
Địa chỉ :
 A
3
A
2
A
1

A
0
= 0001 : Địa chỉ VXL1
 A
3
A
2
A
1
A
0
= 0010 : Địa chỉ VXL2
 A
3
A
2
A
1
A
0
= 0011 : Địa chỉ VXL3
 A
3
A
2
A
1
A
0
= 0100 : Địa chỉ VXL4

Mã lệnh :
 C
3
C
2
C
1
C
0
= 0001 : ĐK Vào
 C
3
C
2
C
1
C
0
= 0010 : ĐK Rẵ
 C
3
C
2
C
1
C
0
= 0011 : Mã ROM
 C
3

C
2
C
1
C
0
= 0100 : Bận (VXL1,2,3),Cờ BT (VXL4)


Sơ Đồ Mạch Nguyên Lý