vi xử lý chương 1 cấu hình của vi điều khiển

KHOA CÔNG NGHỆ ðIỆN TỬ
BỘ MÔN ðIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP




T
T
À
À
I
I


L
L
I
I
Ệ
Ệ
U
U


H
H
Ư
Ư
Ớ

Ớ
N
N
G
G


D
D
Ẫ
Ẫ
N
N


T
T
H
H
Í
Í


N
N
G
G
H
H
I

I
Ệ
Ệ
M
M


-
-


T
T
H
H
Ự
Ự
C
C


H
H
À
À
N
N
H
H

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 8 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.1 Giới thiệu:

Sau khi ñã ñược học, nghiên cứu và tìm hiểu về vi ñiều khiển ở phần lý thuyết. Chúng ta có thể bắt ñầu tiến
hành thực hiện các bài thí nghiệm ñối với vi ñiều khiển nhằm mục ñích giúp chúng ta hiểu một cách tường tận hơn
về những gì mà ta ñã ñược học trong phần lý thuyết cũng như cách thức vận dụng nó vào trong thực tế.

Trong thực tế, các ứng dụng của vi ñiều khiển thì rất ña dạng và phong phú. Từ những ứng dụng ñơn giản chỉ
có vài thiết bị ngoại vi cho ñến những hệ thống vi ñiều khiển phức tạp. Tuy nhiên, trong phạm vi có giới hạn của
giáo trình và nhằm mục ñích phục vụ cho công việc học tập và tự nghiên cứu của sinh viên. Cho nên mô hình thí
nghiệm vi ñiều khiển này ñược thiết kế với tương ñối ñầy ñủ các yêu cầu phần cứng và có rất nhiều chương trình
ñiều khiển mẫu cũng như các bài tập thực hành từ ñơn giản ñến phức tạp có thể giúp cho sinh viên thực hành, thí
nghiệm và tự nghiên cứu, tự học môn học này.

Mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển này hỗ trợ cho việc thí nghiệm:

• Thí nghiệm các loại vi ñiều khiển như: 89C1051, 89C2051, 89C4051, 89C51, 89LV51, 89C52,
89LV52, 89C55, 89LV55, 89C55WD, 89S51, 89LS51, 89S52, 89LS52, 89S53, 89LS53, 89S8252,
89LS8252.
• Thí nghiệm các thiết bị ngoại vi như: LED ñiểm, LED ma trận, LED 7 ñoạn, LCD, ADC, DAC, công
tắc, nút nhấn, bàn phím, relay, bộ nhớ nối tiếp, xuất nhập dữ liệu nối tiếp và song song, tạo xung, cảm
biến nhiệt, ñồng hồ thời gian thực (RTC), …
• Thí nghiệm các chuẩn giao tiếp như: RS232, LPT, USB, PS2.

Phần mềm sử dụng cho mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển này là phần mềm mô phỏng Topview, phần mềm mô
phỏng Protues ISIS Professional và MCU Program Loader. Phần mềm mô phỏng Topview và Protues ISIS
Professional cho phép bạn mô phỏng và chạy thử các chương trình ñiều khiển trên máy tính với một số module
thiết bị ngoại vi có sẵn tương tự như trên mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển ngoài thực tế, phần mềm này còn cho
bạn khả năng soạn thảo và biên dịch chương trình theo ngôn ngữ Assembler. Phần mềm MCU Program Loader cho
phép bạn khả năng nạp chương trình cho các loại vi ñiều khiển ñã nêu trên từ máy tính. Các bạn có thể tìm hiểu
thêm về hai phần mềm này trong các phần sau của giáo trình (phần mềm mô phỏng Topview xem trong tài liệu
“Hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng MCS-51 Topview Simulator”, phần mềm mô phỏng Protues ISIS
Professional xem trong tài liệu “Hướng dẫn sử dụng phần mềm mô phỏng Protues ISIS Professional” ).

Các chương tiếp theo sẽ trình bày chi tiết hơn về cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển, cách thức sử
dụng phần mềm và cung cấp các bài thí nghiệm thực hành mẫu cũng như các bài tập mở rộng có thể phục vụ rất tốt
cho việc tự học của các bạn.

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 9 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.2 Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển:
1.2.1 Khối lập trình vi ñiều khiển:

• Sơ ñồ nguyên lý:


D0
R111
1K2
A12
P1.1
VPP
D39
5V6
C48
1000u
VDD
D5
R117
3K3
D1
D3
R109
100/2W
D4
VCC
VPC 5V/6.5V
A9
P1.7
D42
1N4007
P1.7
R108

10K
A12
P1.2
VPP 5V/6.5V
D6
R120
4K7
D35
5V6
D4
Y3
11.0592MHz
P1.7
A5 D5
P1.0
A13
SW18
POWER SW
VDD
U35 74573
2
3
4
5
6
7
8
9
11
1

19
18
17
16
15
14
13
12
10
20
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LE
OE
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
GND
VCC

Q23
C1815
VPC ON/OFF
VCC
D2
VCC
D2
A8
VCC
P1.6
VCC
P1.2
VPC
A9
A13
C41
104
D6
R121
4K7
D36
1N4007
D1
A10
R122
22/2W
15. KHOÁI LAÄP TRÌNH VI ÑIEÀU KHIEÅN
A7
D4
P1.6

A6
R116
100/2W
D3D3
VCC
D3
R115
10K
D43
1N4007
R123
1K2
D7
D37
1N4007
U36 SLAVE 40PIN
29
30
40
20
31
19
18
9
39
38
37
36
35
34

33
32
1
2
3
4
5
6
7
8
21
22
23
24
25
26
27
28
10
11
12
13
14
15
16
17
PSEN
ALE
VCC
GND

EA
X1
X2
RST
P0.0/AD0
P0.1/AD1
P0.2/AD2
P0.3/AD3
P0.4/AD4
P0.5/AD5
P0.6/AD6
P0.7/AD7
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/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD
VCC
Q19
C1815
P1.3
VCC
C44
33p
VPP
A4
P1.6
Q24
C1815
R112
1K2
A14
A8
P1.3
C50
100u
D4
P1.5
A11
C51
104

C49
100u
A3
C45
104
D1
D34
6V7
D0
A1
P3.7
R110
3K3
D6
R118
1K2
VPP ON/OFF
VCC
VCC
P1.1
VCC
VPP
D2
R107 10K
1
2
3
4
5
6

7
8
9
A2
P1.5
A10
P1.2
D7
D38
13V
U33
MAX232
1
3
4
5
16
15
26
12
9
11
10
13
8
14
7
C1+
C1-
C2+

C2-
VCC
GND
V+V-
R1OUT
R2OUT
T1IN
T2IN
R1IN
R2IN
T1OUT
T2OUT
D1
R113
4K7
C35
10u
D0
D2
P1.0
VCC
A0
P1.4
VPC
D5
P1.5
C46
104
VCC
A14

P3.7
Q20
C1815
VCCVDD
D7
D6
P1.1
U34 89C52
29
30
40
20
31
19
18
9
39
38
37
36
35
34
33
32
1
2
3
4
5
6

7
8
21
22
23
24
25
26
27
28
10
11
12
13
14
15
16
17
PSEN
ALE
VCC
GND
EA
X1
X2
RST
P0.0/AD0
P0.1/AD1
P0.2/AD2
P0.3/AD3

P0.4/AD4
P0.5/AD5
P0.6/AD6
P0.7/AD7
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/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD
VCC
C43

33p
C42
10u
VPC
C38
104
P3
TO PC
5
9
4
8
3
7
2
6
1
A11
C37
104
Q21
C1815
P1.4
R119
1K2
J90A
DC 16V
1
2
C47

104
C40
10u
D7
R114
4K7
D40
1N4007
D0
C36
10u
U37 SLAVE 20PIN
12
13
14
15
16
17
18
19
4
5
20
101
2
3
6
7
8
9

11
P1.0/AIN0
P1.1/AIN1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
X2
X1
VCC
GNDRST/VPP
P3.0/RXD
P3.1/TXD
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.7
D41
LED
C39
10u
U38 7805
1 3
2
VIN VOUT
GND
D5

P1.4
Q22
C1815


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 10 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Các thành phần chính của bộ lập trình là port nối tiếp, nguồn cung cấp và bộ vi ñiều khiển trung tâm. Dữ liệu
nối tiếp ñược gửi và nhận từ cổng COM 9 chân và chuyển ñổi từ mức logic TTL sang mức tín hiệu RS232 hoặc
chuyển ñổi từ mức tín hiệu RS232 sang mức logic TTL bằng vi mạch MAX232. Một sợi cáp port nối tiếp ñược
dùng ñể nối cổng COM của khối lập trình vi ñiều khiển với cổng COM của máy tính (cổng RS232).

Nguồn cung cấp 16 VDC ñược cung cấp cho khối lập trình thông qua ñầu nối J90A và công tắc SW18
(POWER SW). Các diode D36, D37, D40, D42 làm nhiệm vụ chỉnh lưu ñiện áp và chống hiện tượng sai cực tính
nguồn khi ta dùng nguồn DC cung cấp cho khối (Lưu ý: ta có thể sử dụng nguồn DC 16V hoặc AC 12V ñể cung
cấp cho khối). ðiện áp này là ñiện áp chưa ñược ổn áp và ñược gọi là VDD. VDD ñược dùng ñể tạo ra ba mức ñiện
áp khác nhau là VCC, VPP và VPC. ðiện áp VCC có mức ñiện áp là 5V ñược tạo ra từ vi mạch ổn áp LM7805 ñể
cung cấp cho bộ vi ñiều khiển trung tâm U34 hoạt ñộng. ðiện áp VPP có mức ñiện áp là 0V, 5V hoặc 12V theo sự
ñiều khiển của bộ vi ñiều khiển trung tâm. ðiện áp VPC có mức ñiện áp là 0V, 5V hoặc 6.5V theo sự ñiều khiển
của bộ vi ñiều khiển trung tâm. Các loại ñiện áp khác nhau này ñược yêu cầu trong suốt quá trình lập trình cho các
chip vi ñiều khiển.

Trung tâm của khối lập trình này là bộ vi ñiều khiển trung tâm U34 và phần mềm ñiều khiển của nó. Phần mềm
này có khả năng nhận dạng chip vi ñiều khiển ñược ñưa vào mạch thông qua một trong hai socket ZIF là SLAVE
40 PIN và SLAVE 20 PIN. Các thông tin này ñược sang phần mềm MCU Program Loader trên máy tính ñể xác lập
các thông số hoạt ñộng ñiều khiển. Khi một tập tin chương trình ñược gửi ñi từ máy tính, các thông tin này sẽ ñược
bộ vi ñiều khiển trung tâm tải ñến chip vi ñiều khiển cần lập trình bằng các tín hiệu ñịa chỉ, dữ liệu và ñiều khiển
tương thích. Sau khi việc lập trình ñã hoàn tất thì các dữ liệu ñã ñược ghi vào này sẽ ñược gửi ngược trở lại máy
tính ñể kiểm tra lỗi trong quá trình nạp chip, từ ñó ñưa ra thông báo quá trình lập trình thành công hay có lỗi.

Bạn cần phải chú ý ñến một ñiểm rất quan trọng là luôn luôn phải tắt nguồn cung cấp cho khối lập trình vi
ñiều khiển trước khi tiến hành tháo/gắn chip vi ñiều khiển vào socket nhằm tránh gây hỏng chip vi ñiều khiển
này.

• Ứng dụng:


Khối lập trình vi ñiều khiển này kết hợp với phần mềm MCU Program Loader trên máy tính có khả năng lập
trình cho các loại chip sau:

o Loại chip 40 chân (ñược gắn vào socket SLAVE 40 PIN): AT89C51, AT89LV51, AT89C52,
AT89LV52, AT89C55, AT89LV55, AT89C55WD, AT89S51, AT89LS51, AT89S52, AT89LS52,
AT89S53, AT89LS53, AT89S8252, AT89LS8252.
o Loại chip 20 chân (ñược gắn vào socket SLAVE 20 PIN): AT89C1051, AT89C2051, AT89C4051.
Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 11 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.2.2 Khối vi ñiều khiển:

• Sơ ñồ nguyên lý:

U24B 74393
13
12
11
10
9
8
7
CLK
CLR
QA
QB
QC
QD
GND
A14
D5
COM
P1.6
DATA BUS
J39
PORT 2
1
2
3
4
5
6
7
8

C20
104
12 MHz
P2.7
CLK12
T0
C19
10u
P0.7
P1.0
P3.5
VCC
VCC
D5
LOW ADDRESS BUS
9. KHOÁI VI ÑIEÀU KHIEÅN
D4
C23
33p
D2
8000H - 9FFFH
C13
104
U24A 74393
1
2
3
4
5
6

14
CLK
CLR
QA
QB
QC
QD
VCC
R99
100
0000H - 1FFFH
P3.3
P1.3
D2
J36
INT/EXT
1
2
3
Y1
12MHz
P3.0
T1
A1
P1.2
P1.0
D4
C22
10u
A1

6000H - 7FFFH
A3P3.3
P3.2
A13
P1.3
P1.4
VCC
D1
A2
RST
A10
A7
C17
104
VCC
WR
P1.2
P1.7
P0.5
J38
PORT 1
1
2
3
4
5
6
7
8
VCC

A9
P1.5
RD
C16
104
SW33
POWER SW
D0
P1.7
D4
D6
D24
1N4148
U19 SOCKET 40PIN
29
30
40
2031
19
18
9
39
38
37
36
35
34
33
32
1

2
3
4
5
6
7
8
21
22
23
24
25
26
27
28
10
11
12
13
14
15
16
17
PSEN
ALE
VCC
GNDEA
X1
X2
RST

P0.0/AD0
P0.1/AD1
P0.2/AD2
P0.3/AD3
P0.4/AD4
P0.5/AD5
P0.6/AD6
P0.7/AD7
P1.0/T2
P1.1/T2EX
P1.2/ECI
P1.3/CEX0
P1.4/CEX1
P1.5/CEX2
P1.6/CEX3
P1.7/CEX4
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/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1

P3.6/WR
P3.7/RD
188 KHz
VCC
A12
D6
J37
PORT 0
1
2
3
4
5
6
7
8
R135
1K2
RXD
A3
P0.2
D1
P0.6
WR
RD
P1.6
J44
PORT 3
1
2

3
4
5
6
7
8
A15
P1.1
T0
RXD
A14
P2.2
P3.5
WR
A5
D7
P1.6
TXD
A11
P2.3
1.5 MHz
INT1
D23
1N4148
R100
8K2
D46
LED
A9
P3.6

P3.2
P1.4
VCC
INT
P2.6
D7
P1.5
VCC
T1
INT0
A13
A6
U25 SOCKET 20PIN
12
13
14
15
16
17
18
19
4
5
20
101
2
3
6
7
8

9
11
P1.0/AIN0
P1.1/AIN1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
X2
X1
VCC
GNDRST/VPP
P3.0/RXD
P3.1/TXD
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.7
VCC
D0
TXD
P1.2
C14
104
HIGH ADDRESS BUS
P2.1
P3.7

RD
P1.5
VCC
D6
D5
P2.5
INT1
J41
A0-A7 BUS
1
2
3
4
5
6
7
8
D3
R98
1K
2000H - 3FFFH
C12
104
P2.0
P1.5
RST
P1.4
R101
8K2
P2.4

VCC
A14
C18
33p
INT0
A8
C15
104
P1.2
U20 74573
2
3
4
5
6
7
8
9
11
1
19
18
17
16
15
14
13
12
10
20

D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LE
OE
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
GND
VCC
J40
PORT 3
1
2
3
4
5
6
7
8

A0
6264
P1.7
P1.1
CLK750
P3.4
Y2
12MHz
VCC
A13
D3
D25
1N4148
P0.1
J42
CLOCK OUT
1
2
3
4
5
6
7
8
P1.1
J901A
DC 5V
1
2
P1.4

6 MHz
P3.1
3 MHz
D1
BT1
3V6
J35
SELECT CHIP
1
2
3
4
5
6
7
8
A2
P1.3
P1.3
VCC
P0.0
CLK12
A11
A7
EXT
P3.0
VCC
D2
6264
D3

375 KHz
750 KHz
P1.0
A4
P1.0
4000H - 5FFFH
VCC
A5
P1.6
A15
P3.4
A8
D7
P0.4
P1.7
A0
A6
VCC
U22 6264
10
9
8
7
6
5
4
3
25
24
21

23
2
11
12
13
15
16
17
18
19
28
14
22
27
20
26
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
D0

D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
VCC
GND
OE
WE
CS1
CS2
A10
C24
33p
A15
E000H - FFFFH
P3.1
94 KHz
VCC
R102
8K2
C21
33p
P0.3
U23 74138
1
2
3

15
14
13
12
11
10
9
7
16
8
6
4
5
A
B
C
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
VCC
GND
G1
G2A
G2B
A4

J43
PORT 1
1
2
3
4
5
6
7
8
SW17
RESET
U21 2764
10
9
8
7
6
5
4
3
25
24
21
23
2
11
12
13
15

16
17
18
19
28
14
22
27
1
20
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
O0
O1
O2
O3
O4
O5
O6

O7
VCC
GND
OE
PGM
VPP
CE
CLK12
P1.1
VCC
P3.7
A000H - BFFFH
D0
R97 10K
1
2
3
4
5
6
7
8
9
C000H - DFFFH
A12
J34
CS6264
1
2
P3.6

• Sơ ñồ bố trí linh kiện:



Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 12 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Khối vi ñiều khiển ñược thiết kế ñể cho phép người sử dụng thuận tiện trong việc tiến hành thí nghiệm ñối với
các loại vi ñiều khiển họ 89 của hãng Atmel ở mọi chế ñộ làm việc khả thi, gồm các loại vi ñiều khiển 40 chân và
các vi ñiều khiển 20 chân.

o Thí nghiệm vi ñiều khiển 20 chân: vi ñiều khiển cần thí nghiệm sẽ ñược gắn vào socket U25
(SOCKET 20PIN), tần số hoạt ñộng của chip do Y2 quyết ñịnh, các port xuất nhập của chip J43
(PORT 1): Port 1 (trong ñó P3.0 và P3.1 là ngõ vào của bộ ADC trong chip); J44 (PORT 3): Port 3
(trong ñó P3.6 không sử dụng). ðể reset chip bạn sử dụng nút nhấn SW17 (RESET).
o Thí nghiệm vi ñiều khiển 40 chân: vi ñiều khiển cần thí nghiệm sẽ ñược gắn vào socket U19
(SOCKET 40PIN), tần số hoạt ñộng của chip do Y1 quyết ñịnh, các port xuất nhập của chip J37
(PORT 0): Port 0 (ngoài ra còn là bus dữ liệu D0 D7 ñã giải ña hợp); J38 (PORT 1): Port 1; J39
(PORT 2): Port 2 (ngoài ra còn là bus ñịa chỉ byte cao A8 A15); J40 (PORT 3): Port 3 (ngoài ra
còn là bus tín hiệu ñiều khiển ñặc biệt). ðầu nối J41 (A0-A7 BUS): bus ñịa chỉ byte thấp A0 A7.
ðể reset chip bạn sử dụng nút nhấn SW17 (RESET). Trong trường hợp thí nghiệm này, trên mô
hình ñã có thiết kế sẵn các bộ nhớ ROM/RAM bên ngoài (ROM 2764: 8 KB và RAM 6264: 8 KB
có nguồn back-up BT1) nhằm mục ñích giúp cho người sử dụng thuận tiện hơn trong việc thiết kế
và thí nghiệm hệ thống vi ñiều khiển sử dụng bộ nhớ trong hoặc sử dụng bộ nhớ ngoài. ðể thực
hiện việc chuyển ñổi bộ nhớ sử dụng (trong hay ngoài) ta thay ñổi J36 (INT/EXT), nối COM-INT:
là sử dụng bộ nhớ trong; nối COM-EXT: là sử dụng bộ nhớ ngoài. Tầm ñịa chỉ của ROM: 0000H

– 1FFFH; RAM chuẩn: 0000H – 1FFFH. ðối với RAM, nếu ta chỉ có một vi mạch (RAM
chuẩn) ta sẽ nối J34 (CS6264) xuống GND, còn nếu có thêm I/O hoạt ñộng với chức năng như
RAM thì ta nối J34 (CS6262) ñến bộ giải mã ñịa chỉ U23 (74138) lúc ñó ñịa chỉ của RAM có sự
thay ñổi.

Ngoài ra, tại khối vi ñiều khiển trên mô hình thí nghiệm còn ñược thiết kế sẵn: bộ chia tần số U24 (74393) có
nhiệm vụ tạo ra các tần số khác nhau J42 (CLOCK OUT) ñể cung cấp cho các khối khác hoặc ñể dùng cho các mục
ñích khác của người sử dụng, bộ giải mã ñịa chỉ U23 (74138) có nhiệm vụ tạo ra các tín hiệu ñiều khiển chọn chip
với các tầm ñịa chỉ khác nhau J35 (SELECT CHIP).

Bạn cần phải chú ý ñến một ñiểm rất quan trọng là luôn luôn phải tắt nguồn cung cấp cho khối vi ñiều
khiển trước khi tiến hành tháo/gắn chip vi ñiều khiển vào socket nhằm tránh gây hỏng chip vi ñiều khiển này.

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 13 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Ứng dụng:

o Thí nghiệm ứng dụng các loại vi ñiều khiển 20 chân và 40 chân.
o Thí nghiệm cấu hình vi ñiều khiển sử dụng bộ nhớ bên trong hay bộ nhớ bên ngoài (Dung lượng
ROM/RAM ngoài có sẵn: 8KB/8KB, RAM có nguồn Back-up).
o Phát các tín hiệu giải mã ñịa chỉ (CS): 0000H - 1FFFH, 2000H - 3FFFH, 4000H - 5FFFH, 6000H -
7FFFH, 8000H - 9FFFH, A000H - BFFFH, C000H - DFFFH, E000H – FFFFH.
o Phát các xung clock có tần số: 12MHz, 6MHz, 3MHz, 1.5MHz, 750KHz, 375KHz, 188KHz,
94KHz.

1.2.3 Khối LED ñiểm:

• Sơ ñồ nguyên lý:

D5
LED
D13
LED
R75 330
LED4
+5V
R64 330
1. KHOÁI DAÕY LED
R51 330
D15
LED
D16
LED
VCC
LED5
GND
D12
LED
D14
LED
D7
LED
VCC
D10
LED
GND
R77 330
LED3

R72 330
D8
LED
D4
LED
D1
LED
R82 330
LED6
R52 330
R78 330
LED4
LED0
D3
LED
R81 330
R49 330
LED5
LED2
LED7
D2
LED
LED6
LED1
D9
LED
J9
BARLED
1
2

3
4
5
6
7
8
R56 330
LED3
R76 330
R55 330
R50 330
LED7
D6
LED
J103
POWER
1
2
3
R63 330
LED1
D11
LED
LED0
J10
BARLED
1
2
3
4

5
6
7
8
R71 330
VCC
LED2


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:



Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 14 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Khối gồm 16 LED ñiểm, ñược chia ra làm hai phần 8 LED. Các dãy LED này ñược ñiều khiển bằng hai ñầu
nối J9 và J10 (BARLED) vì thế ta có thể thực hiện ñiều khiển cùng lúc nhiều LED hoặc chỉ một LED. Mức tích
cực ñể ñiều khiển các LED này là mức thấp. Dòng ñiện cung cấp cho các LED phải từ 15 – 25 mA ñể các LED có
thể hoạt ñộng tốt nhất.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J103 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối LED ñiểm với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển từng LED.

o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển dãy LED.
o Thí nghiệm các kiểu ñiều khiển LED sáng tắt.
o Thí nghiệm nguyên lý ñiều khiển ñèn giao thông.

1.2.4 Khối LED 7 ñoạn:

• Sơ ñồ nguyên lý:


J2
SEL IN1
1
2
3
4 Q1
A1015
SEL0
G
G
J110
POWER
1
2
3
U6
LED7
8
3
7
6

4
2
9
1
10
5
CA
CA
A
B
C
D
F
E
G
DP
G
R42330
Q7
F
D
Q5
R45330
D
A
R22330
D
A
C
Q6

DP
D
Q2
R4
2K2
SEL3
R1
2K2
+5V
R13 330
R28330
U3
LED7
8
3
7
6
4
2
9
1
10
5
CA
CA
A
B
C
D
F

E
G
DP
G
Q2
J4
7SEG IN MUL
1
2
3
4
5
6
7
8
Q8
A1015
VCC
R33330
SEL2
VCC
R12 330
J5
7SEG7 IN
1
2
3
4
5
6

7
8
J1
SEL LED IN
1
2
3
4
5
6
7
8
U5
LED7
8
3
7
6
4
2
9
1
10
5
CA
CA
A
B
C
D

F
E
G
DP
R14 330
GND
E
Q0
R36330
R17330
A
DP
R32330
DP
Q2
A1015
SEL0
C
R38330
2. KHOÁI LED 7 ÑOAÏN
D
R24330
R41330
D
Q5
E
D
E
Q3
D

SEL5
G
VCC
R44330
E
D
SEL6
F
Q4
G
VCC
R11 330
U7
LED7
8
3
7
6
4
2
9
1
10
5
CA
CA
A
B
C
D

F
E
G
DP
F
F
DP
R29330
A
SEL7
G
Q7
A1015
DP
DP
Q2
F
R20330
R2
2K2
R25330
Q3
A1015
B
E
R37330
SEL1
A
R6
2K2

B
R31330
Q1
Q6
A1015
DP
F
VCC
R34330
VCC
Q6
B
GND
Q6
Q3
C
E
Q0
U8
LED7
8
3
7
6
4
2
9
1
10
5

CA
CA
A
B
C
D
F
E
G
DP
Q1
G
R23330
Q5
A1015
B
R43330
R30330
C
Q4
F
R48330
SEL4
R35330
R3
2K2
SEL4
DP
Q1
F

R10 330
E
C
C
C
R40330
SEL7
C
Q7
J8
7SEG4 IN
1
2
3
4
5
6
7
8
R15 330
J7
7SEG5 IN
1
2
3
4
5
6
7
8

R16 330
Q4
A1015
SEL5
C
VCC
Q5
R27330
DP
G
B
R21330
B
SEL6
VCC
R47330
R39330
Q3
R18330
SEL3
B
DP
A
R9 330
E
U2
LED7
8
3
7

6
4
2
9
1
10
5
CA
CA
A
B
C
D
F
E
G
DP
Q4
SEL1
B
A
E
C
R46330
U1
LED7
8
3
7
6

4
2
9
1
10
5
CA
CA
A
B
C
D
F
E
G
DP
F
Q7
B
G
R8
2K2
R19330
R7
2K2
J3
SEL IN1
1
2
3

4
R26330
J6
7SEG6 IN
1
2
3
4
5
6
7
8
SEL2
VCC
F
E
A
U4
LED7
8
3
7
6
4
2
9
1
10
5
CA

CA
A
B
C
D
F
E
G
DP
B
A
R5
2K2
Q0
A
D


Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 15 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Sơ ñồ bố trí linh kiện:



• Giới thiệu chung:


Khối LED 7 ñoạn bao gồm 8 LED 7 ñoạn loại Anode chung kết hợp lại với nhau theo hai cách thiết kế khác
nhau. Các LED này ñều ñược cấp nguồn thông qua các transistor Q1 - Q8 ñóng vai trò như các công tắc và ñược

ñiều khiển thông qua các tín hiệu ñiều khiển tích cực mức thấp tại ñầu nối J1 (SEL LED IN), J2 (SEL IN1) và J3
(SEL IN2).

8 LED này ñược chia ra làm hai nhóm với hai phương pháp thiết kế khác nhau cho mỗi nhóm:

o Phương pháp không ña hợp (phương pháp ñiều khiển LED trực tiếp): ñược thiết kế trên cơ sở 4
LED (U1, U2, U3, U4). Phương pháp này là phương pháp mà các ñoạn của mỗi LED sẽ ñược nối
vào mỗi Port ñiều khiển ñộc lập với nhau và Anode của tất cả các LED sẽ ñược cấp nguồn ñồng
thời với nhau (thông thường thì sẽ ñược nối thẳng lên VCC). J5, J6, J7, J8 (7SEG IN): ngõ vào tín
hiệu 7 ñoạn (A-G và DP) của từng LED sẽ ñược nối ñến từng Port ñiều khiển ñộc lập với nhau; J3
(SEL IN2): ngõ vào tín hiệu ñiều khiển cấp nguồn cho các LED, ở chế ñộ này thì sẽ ñược nối trực
tiếp xuống GND ñể cấp nguồn liên tục và ñồng thời cho tất cả các LED. Phương pháp ñiều khiển
trong trường hợp này là cấp mã 7 ñoạn tương ứng của số cần hiển thị ra LED 7 ñoạn mong muốn.
Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 16 Biên soạn: Phạm Quang Trí
o Phương pháp ña hợp (phương pháp ñiều khiển quét LED): ñược thiết kế trên cơ sở 4 LED (U5,
U6, U7, U8). Phương pháp này là phương pháp mà tất cả các ñoạn của các LED sẽ ñược nối chung
vào nhau và vào một Port ñiều khiển còn Anode của tất cả các LED sẽ ñược nối vào một Port ñiều
khiển khác và ñược cấp tín hiệu quét LED một cách tuần tự (tại một thời ñiểm thì chỉ có một LED
ñược cấp nguồn hoạt ñộng). J4 (7SEG IN MUL): ngõ vào tín hiệu 7 ñoạn (A-G và DP) ña hợp của
tất cả các LED sẽ ñược nối ñến một Port ñiều khiển; J2 (SEL IN1): ngõ vào tín hiệu ñiều khiển cấp
nguồn cho các LED, ở chế ñộ này thì sẽ ñược nối ñến một Port ñiều khiển khác cung cấp tín hiệu
quét LED ñể cấp nguồn tuần tự cho các LED. Phương pháp ñiều khiển trong trường hợp này là
phải tiến hành tuần tự qua các giai ñoạn: cấp một tín hiệu quét LED sao cho chỉ có LED ñầu tiên
ñược cấp nguồn rồi ñưa mã 7 ñoạn tương ứng của số cần hiển thị ra LED 7 ñoạn ñó; kế tiếp cấp
một tín hiệu quét LED sao cho chỉ có LED thứ hai ñược cấp nguồn rồi ñưa mã 7 ñoạn tương ứng
của số cần hiển thị ra LED 7 ñoạn ñó; quá trình cứ diễn ra liên tục như vậy và do hiện tượng lưu
ảnh của mắt mà ta thấy ñược các LED dường như sáng cùng một lúc.

Trong hai phương pháp nêu trên thì phương pháp ña hợp thì thường ñược sử dụng nhiều hơn trong thực tế. Cho
nên trên mô hình thí nghiệm này cũng cho phép ta có thể thiết kế chế ñộ ña hợp cho tất cả 8 LED này bằng cách nối
cung tất cả các ñầu nối J5, J6, J7, J8 vào với ñầu nối J4 thông qua khối mở rộng.

Bảng mã 7 ñoạn cho các LED:

Số Hex dp g f e d c b a Mã số HEX
0 1 1 0 0 0 0 0 0 C0
1 1 1 1 1 1 0 0 1 F9
2 1 0 1 0 0 1 0 0 A4
3 1 0 1 1 0 0 0 0 B0
4 1 0 0 1 1 0 0 1 99
5 1 0 0 1 0 0 1 0 92
6 1 0 0 0 0 0 1 0 82
7 1 1 1 1 1 0 0 0 F8
8 1 0 0 0 0 0 0 0 80
9 1 0 0 1 0 0 0 0 90
A 1 0 0 0 1 0 0 0 88
B 1 0 0 0 0 0 1 1 83
C 1 1 0 0 0 1 1 0 C6
D 1 0 1 0 0 0 0 1 A1
E 1 0 0 0 0 1 1 0 86
F 1 0 0 0 1 1 1 0 8E

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 17 Biên soạn: Phạm Quang Trí
Bảng mã ñiều khiển quét LED:

Mã HEX Tín hiệu quét ñiều khiển các Transistor

FE 1 1 1 1 1 1 1 0 Transistor 1 ON
FD 1 1 1 1 1 1 0 1 Transistor 2 ON
FB 1 1 1 1 1 0 1 1 Transistor 3 ON
F7 1 1 1 1 0 1 1 1 Transistor 4 ON
EF 1 1 1 0 1 1 1 1 Transistor 5 ON
DF 1 1 0 1 1 1 1 1 Transistor 6 ON
BF 1 0 1 1 1 1 1 1 Transistor 7 ON
7F 0 1 1 1 1 1 1 1 Transistor 8 ON

Ngoài ra còn các mã 7 ñoạn cho các LED khác, các bạn có thể tự mình thiết lập thêm ñể nâng cao số lượng ký
tự có thể hiển thị trên LED 7 ñoạn cho thí nghiệm của mình.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J110 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối LED 7 ñoạn với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển từng LED 7 ñoạn.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển dãy LED 7 ñoạn.
o Thí nghiệm các kiểu ñiều khiển LED sáng tắt và hiển thị thông tin.
o Thí nghiệm các phương pháp ñiều khiển LED 7 ñoạn ở các chế ñộ khác nhau: ña hợp, không ña
hợp, ngõ vào BCD hay 7 ñoạn, …
o Thí nghiệm nguyên lý ñiều khiển ñèn giao thông.

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 18 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.2.5 Khối LED ma trận:

• Sơ ñồ nguyên lý:


R85 330
R80 330
C2
C1
C0
R67 10
C4
Q13
A1015
C6
C5
R74 10
Q15
A1015
R88 330
Q16
A1015
C5
C7
R73 10
Q9
A1015
VCC
R59 10
Q14
A1015
R61 10

R68 10
+5V
Q10
A1015
J12
COL GREEN MATRIX
1
2
3
4
5
6
7
8
R66 10
GND
R54 10
U9 MATRIXLED
22
19
16
13
3
6
9
12
21
18
15
1

4
7
10
2423
20
17
14
2
5
8
11
R0
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
C1G
C2G
C3G
C4G
C5G
C6G
C7G
C0GC0R
C1R
C2R
C3R

C4R
C5R
C6R
C7R
C3
R86 330
R70 10
VCC
R5
R2
R87 330
R1
Q12
A1015
R84 330
C2
R83 330
3. KHOÁI LED MA TRAÄN
R3
GND
C3
R7
J13
ROW MATRIX
1
2
3
4
5
6

7
8
R69 10
R6
Q11
A1015
C7
C4
R79 330
J11
COL RED MATRIX
1
2
3
4
5
6
7
8
R53 10
R57 10
R4
R58 10
R62 10
C6
R65 10
J116
POWER
1
2

3
R0
C0
C1
R60 10


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 19 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Loại ma trận LED sử dụng trên mô hình thí nghiệm này là loại ma trận LED 24 chân gồm 8 hàng và 8 cột. Ma
trận LED này có hai màu chính là xanh và ñỏ, ngoài ra còn có một màu phụ là do sự tổng hợp của hai màu trên mà
ra.

Mỗi ñiểm LED trên ma trận có cấu tạo gồm hai LED màu xanh và màu ñỏ ghép lại với nhau theo nguyên tắc
Anode ghép chung và Cathode ñể riêng. Ma trận LED 8 hàng x 8 cột này gồm 24 chân ñược chia ra làm ba nhóm
chân: 8 chân HÀNG R0-R7 (là các Anode chung của các LED trên cùng một hàng), 8 chân CỘT ðỎ C0R-C7R (là
các Cathode chung của các LED màu ñỏ trên cùng một cột), 8 chân CỘT XANH C0G-C7G (là các Cathode chung
của các LED màu xanh trên cùng một cột). Sự kết hợp các mức logic cao/thấp thích hợp trên các hàng và cột theo
một qui luật nhất ñịnh (hiển thị theo phương pháp quét hay còn gọi là phương pháp chỉ thị ñộng) mà ta sẽ có ñược
các hình ảnh như mong muốn trên ma trận LED với các màu sắc khác nhau.

J11 (COL RED MATRIX): ngõ vào ñiều khiển hàng R0-R7 cho các LED màu ñỏ, tích cực mức thấp; J12

(COL GREEN MATRIX): ngõ vào ñiều khiển hàng R0-R7 cho các LED màu xanh, tích cực mức thấp; J13 (ROW
MATRIX): ngõ vào ñiều khiển cột chung C0-C7 cho các LED, tích cực mức thấp.

Phương pháp ñiều khiển cũng tương tự như phương pháp ñiều khiển các LED 7 ñoạn ở chế ñộ ña hợp (phương
pháp quét LED). ðầu tiên, ta cấp tín hiệu sao cho chỉ có HÀNG 1 có nguồn rồi ñưa mã nhị phân tương ứng của
hình ảnh cần hiển thị tại hàng ñó ra các cột. Kế tiếp, ta cấp tín hiệu sao cho chỉ có HÀNG 2 có nguồn rồi ñưa mã
nhị phân tương ứng của hình ảnh cần hiển thị tại hàng ñó ra các cột. Quá trình cứ diễn ra một cách tuần tự và liên
tục như vậy và do hiện tượng lưu ảnh của mắt mà ta thấy ñược các LED dường như sáng cùng một lúc ñể tạo ra
hình ảnh như mong muốn trên ma trận LED.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J116 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối LED ma trận với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển từng LED trong ma trận.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển nhiều LED trong ma trận.
o Thí nghiệm các kiểu ñiều khiển LED sáng tắt và hiển thị thông tin tĩnh hoặc thông tin ñộng với các
màu sắc khác nhau.
Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 20 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.2.6 Khối LCD:

• Sơ ñồ nguyên lý:


R148
2K7

Q25
C1815
RS
BL
R/W
ENA
J128
CTRL LCD
1
2
3
CONTRAST
D3
J121
BACKLIGHT
1
2
GND
D2
+5V
J127
DATA LCD
1
2
3
4
5
6
7
8

D0
GND
VCC
VCC
D5
R149
10K
D7
D1
D6
J104
POWER
1
2
3
LCD
16 Characters x 2 Lines
U57 TC1602A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
GND
VCC
VEE
RS
R/W
E
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LED+
LED-
D4
BL
VCC


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:

• Giới thiệu chung:


Trên mô hình thí nghiệm có thiết kế sẵn một LCD 16 ký tự x 2 hàng, ñược sử dụng cho các bài thí nghiệm về
phương pháp ñiều khiển và hiển thị thông tin trên màn hình tinh thể lỏng (LCD).

J127 (DATA LCD): ngõ vào nhận thông tin dữ liệu (Data) hoặc thông tin lệnh (Command) cho LCD, J128
(CTRL LCD): ngõ vào ñiều khiển LCD.

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 21 Biên soạn: Phạm Quang Trí
ðể ñiều chỉnh ñộ tương phản của các thông tin hiển thị trên LCD ta tiến hành ñiều chỉnh biến trở R149. ðể bật
ñèn chiếu nền cho LCD trong trường hợp ánh sáng môi trường yếu làm việc hiển thị thông tin trên LCD không
ñược rõ ràng thì ta cung cấp một mức logic cao (5V) vào ñầu nối J121 (BACKLIGHT).

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J104 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối LCD với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển trạng thái làm việc của LCD.
o Thí nghiệm phương pháp ñiều khiển LCD hiển thị thông tin tĩnh hay ñộng.

1.2.7 Khối công tắc:

• Sơ ñồ nguyên lý:

SW27
SWITCH
20. KHOÁI COÂNG TAÉC
SW0
SW2
SW3
SW5
SW6
VCC
SW1
VCC
J106
POWER
1
2
3
GND
SW4
SW7
+5V
R147 10K
1
2
3
4
5
6
7
8
9

GND
J122
SWITCH
1
2
3
4
5
6
7
8


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 22 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Nhiệm vụ chính của khối công tắc là sử dụng cho các bài thí nghiệm về giao tiếp giữa vi ñiều khiển với công
tắc, lập trình ñiều khiển dùng công tắc. Khối gồm 8 công tắc ñược thiết kế trên một DIP-SW, các công tắc này sẽ
tạo ra một mức logic cao (5V) hoặc thấp (0V) ở các bit tương ứng của ñầu nối J122 (SWITCH) tuỳ theo vị trí của
công tắc trên DIP-SW (công tắc ở vị trí ON là mức logic thấp và ngược lại sẽ có mức logic cao).

Ngoài ra, khối này còn ñược sử dụng cho việc nối GND hoặc nối VCC cho các khối cần thiết, ví dụ như nối
GND cho các transistor trong khối LED 7 ñoạn.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J106 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối công tắc với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm ứng dụng ñiều khiển thiết bị bằng công tắc.
o Tạo các mức logic thấp (0V) hoặc logic cao (5V) cho các khối khác trên mô hình thí nghiệm.

1.2.8 Khối nút nhấn:

• Sơ ñồ nguyên lý:


SW19
KEY0
GND
SW26
KEY7
K0
VCC
KEY4
K7
+5V
R128
4K7
GND
K4
SW21

KEY2
R132
4K7
VCC
K2
16. KHOÁI NUÙT NHAÁN
J91
PUSH KEY
1
2
3
4
5
6
7
8
K1
VCC
VCC
K5
R131
4K7
KEY0
J114
POWER
1
2
3
K0
K6

KEY1
K4
VCC
R129
4K7
KEY7
VCC
SW22
KEY3
SW24
KEY5
VCC
K1
K2
K7
R125
4K7
SW23
KEY4
SW25
KEY6
KEY2
K3
KEY6
R127
4K7
KEY5
SW20
KEY1
VCC

R126
4K7
K6
VCC
K3
K5
R130
4K7
KEY3


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




• Giới thiệu chung:


Nhiệm vụ chính của khối nút nhấn là sử dụng cho các bài thí nghiệm về giao tiếp giữa vi ñiều khiển với nút
nhấn, lập trình ñiều khiển dùng nút nhấn. Khối gồm 8 nút nhấn ñược thiết kế theo nguyên tắc: nếu không nhấn nút
thì mức logic tại bit tương ứng của ñầu nối J91 sẽ có mức logic cao (5V) và ngược lại khi nhấn nút thì sẽ có mức
logic cao.

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 23 Biên soạn: Phạm Quang Trí
Ngoài ra, khối này còn ñược sử dụng cho việc tạo ra một xung kích có mức logic thấp (hoặc kích bằng cạnh
xung) cho các khối khác trên mô hình thí nghiệm, ví dụ như cung cấp xung ñếm hoặc xung ngắt cho vi ñiều khiển.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J114 (POWER).

• Ứng dụng:

o Thí nghiệm phương pháp kết nối nút nhấn với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm ứng dụng ñiều khiển thiết bị bằng nút nhấn.
o Tạo các tín hiệu xung có mức logic thấp cho các khối khác trên mô hình thí nghiệm.

1.2.9 Khối bàn phím:

• Sơ ñồ nguyên lý:


R3
R1
SW3 3
C3
R1
SW10 8
R1
SW6 5
R0
R0
R2
SW14 0
C0
SW13
ESC
R2
C2

5. KHOÁI PHÍM MA TRAÄN
C2
C1
SW7 6
SW11 9
SW15
ENTER
R2
C3
R0
C2
J18
KEYPAD
1
2
3
4
5
6
7
8
C0
C0 C1
SW12 F3
SW5 4
SW9 7
C1
R1
R3
SW8 F2

R3
C3
SW4 F1
R2
C3
R3
SW16 F4
R0
SW1 1
C0
SW2 2
J15
KEYBOARD
1
2
3
4
5
6
7
8
C1
C2


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:



Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 24 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Khối bàn phím trên mô hình thí nghiệm này ñược thiết kế dựa vào cấu trúc hàng và cột của ma trận. Bàn phím
gồm 16 phím ñược sắp xếp theo ma trận 4 x 4 (tức 4 hàng x 4 cột). Các hàng và cột của ma trận phím này ñược kết
nối với vi ñiều khiển thông qua ñầu nối J15 (KEYBOARD), R0-R3: các hàng của ma trận phím, C0-C3: các cột
của ma trận phím.

ðể ñiều khiển bàn phím ma trận này ta sử dụng phương pháp quét phím. ðể ñiều khiển quét phím thì bạn xuất
một dữ liệu 4 bit (trong ñó có 1 bit ở mức logic thấp và 3 bit còn lại ở mức logic cao) ra các cột của ma trận phím
(C0-C3), ñọc 4 bit dữ liệu ở các hàng của ma trận phím (R0-R3) vào ñể kiểm tra xem có phím nào ñược nhấn hay
không. Nếu có phím nhấn thì trong 4 bit ñọc vào sẽ có 1 bit ở mức logic thấp và dựa trên cơ sở ñó ñể thiết lập mã
phím nhấn. Nếu không có phím nhấn thì 4 bit ñọc vào ñều có mức logic cao, khi ñó ta chuyển mức logic thấp sang
cột kế tiếp ñể dò tìm phím khác.

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối bàn phím ñược thiết kế theo kiểu ma trận với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm ứng dụng ñiều khiển thiết bị bằng bàn phím.
o Thí nghiệm các phương pháp quét phím và nhận dạng phím nhấn.

1.2.10 Khối relay:

• Sơ ñồ nguyên lý:


NC12
COM11

R92
2K2
NO21
NO11
LS1
RELAY 5V
3
4
5
6
8
7
1
2
COM21
R91
330
NO12
VCC
NC22
NO22NO12
GND
R89
330
NO11
COM21
VCCVCC
COM12
R90
2K2

6. KHOÁI RELAY
COM12
NC11
GND
Q18
C1815
+5V
J27
RELAY 1 OUT
1
2
3
4
5
6
7
8
D19
LED
D18
1N4148
NO21
NC11
+5V
NC22
+5V
COM12
J26
RELAY 2 OUT
1

2
3
4
5
6
7
8
NO12
LS2
RELAY 5V
3
4
5
6
8
7
1
2
NO21
NC12
COM22
VCC
GND
NC11
NC22
J111
POWER
1
2
3

COM11
COM22
REL1
GND
COM21
Q17
C1815
COM22
NO11
D17
LED
NO22
NO22
COM11
VCC
NC21
REL1
NC21
NC12
D20
1N4148
NC21


Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 25 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Sơ ñồ bố trí linh kiện:

• Giới thiệu chung:


Trên mô hình thí nghiệm ñược thiết kế sẵn hai relay LS1 và LS2 cho các ứng dụng lập trình ñiều khiển ñóng
ngắt công suất. Hai relay ñược ñiều khiển bằng ñầu nối J18 (RELAY CTRL), ñể ñóng (hoặc) relay thì bạn cần cung
cấp một mức logic cao (hoặc logic thấp) ñến ñầu nối J18 này. Các công tắc bên trong relay ñược nối ra bên ngoài
thông qua các ñầu nối J26 (RELAY1 OUT) và J27 (RELAY2 OUT). Trong ñó: COM (Common): ñiểm chung; NC
(Normal Close): ñiểm thường ñóng; NO(Normal Open): ñiểm thường mở.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J111 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm phương pháp kết nối relay với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm ứng dụng ñiều khiển relay.

1.2.11 Khối tạo xung:

• Sơ ñồ nguyên lý:


U18 LM555
3
4
8
1
52
6

7
OUT
RST
VCC
GND
CVTRG
THR
DSCHG
VCC
PULSE
+5V
PULSE
GND
C10
10u
J113
POWER
1
2
3
GND
R95
1K
J33
PULSE OUT
1
2
D22
1N4148
7. KHOÁI TAÏO XUNG

VCC
VCC
C9
104
C7
103
R96
100K
C11
103
R94
1K
D21
1N4148
R93
100K
VCC
VCC

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 26 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Sơ ñồ bố trí linh kiện:



• Giới thiệu chung:


Khối tạo xung trên mô hình sử dụng vi mạch LM555 ñể tạo ra các xung vuông cung cấp cho các ứng dụng lập

trình ñiều khiển cần ñến. Xung vuông ñược lấy ra tại ñầu nối J33 (PULSE OUT), tần số xung ñược ñiều chỉnh bởi
biến trở R93 và phần trăm xung ở mức cao (hoặc thấp) ñược ñiều chỉnh bởi biến trở R96.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J113 (POWER).

• Ứng dụng:


Phát xung clock có tần số thay ñổi và tạo xung ñiều khiển cho vi ñiều khiển hoặc cho các khối khác trên mô
hình thí nghiệm.

1.2.12 Khối tạo áp thay ñổi:

• Sơ ñồ nguyên lý:


GND
R104
100K
J46
V OUT 2
1
2
R106
100K
11. KHOÁI TAÏO AÙP
J48
V OUT 4
1
2

J47
V OUT 3
1
2
VCCVCC VCC
GND
R103
100K
VCC
VCC
+5V
R105
100K
J45
V OUT 1
1
2
D35
POWER
1
2
3


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:



Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 27 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

Khối tạo áp này ñược thiết kế trên mô hình chủ yếu nhằm mục ñích ñể giả lập tín hiệu tương tự cung cấp cho
khối ADC thực hiện việc biến ñổi. Khoảng ñiện áp thay ñổi nằm trong khoảng 0V – 5V.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối D35 (POWER).

• Ứng dụng:


o Tạo các mức ñiện áp thay ñổi liên tục từ 0V ñến 5V cung cấp cho các khối trên mô hình thí
nghiệm.
o Giả lập tín hiệu tương tự cung cấp cho khối ADC.

1.2.13 Khối ñiều khiển ñộng cơ bước:

• Sơ ñồ nguyên lý:


GND
D7
D6
A
J31
CTRL MOTOR
1
2
3
4

5
6
7
8
D
C
J32
STEPPER2
1
2
3
4
A
+5V
VCC
B
8. KHOÁI MOTOR BUOC
D
C
B
U17 ULN2803
10 9
1
2
3
4
5
6
7
8

18
17
16
15
14
13
12
11
COM GND
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
GND
J30
STEPPER 1
1
2

3
4
D4
D5
C8
104
D2
VCC
D1
D0
J105
POWER
1
2
3
D3


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




• Giới thiệu chung:


Khối ñiều khiển ñộng cơ bước ñược thiết kế trên cơ sở vi mạch ULN2803, khối có thể ñiều khiển ñược cùng
lúc hai ñộng cơ bước công suất nhỏ (ñiện áp hoạt ñộng: 5VDC, dòng ñiện tiêu thụ: 500 mA).
Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 28 Biên soạn: Phạm Quang Trí
J31 (CTRL MOTOR): ngõ vào nhận tín hiệu ñiều khiển hai ñộng cơ bước từ vi ñiều khiển; J30 (STEPPER 1),
J32 (STEPPER 2): ngõ ra ñiều khiển của hai ñộng cơ bước.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J105 (POWER).

• Ứng dụng:

o Thí nghiệm phương pháp kết nối ñộng cơ bước với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm ứng dụng ñiều khiển ñộng cơ bước.

1.2.14 Khối Serial EEPROM:

• Sơ ñồ nguyên lý:


A0
VCC
J112
POWER
1
2
3
A1
GND
+5V
VCC
A2
J49
ADDR EEPROM

1
2
3
SDA
J50
CTRL EEPROM
1
2
3
10. KHOÁI SERIAL EEPROM
WP
SCL
U27 AT24C04
1
2
3
4
5
6
7
8
A0
A1
A2
GND
SDA
SCL
WP
VCC
C25

104
GND
VCC


• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




• Giới thiệu chung:


Khối ñược thiết kế trên nền tảng vi mạch bộ nhớ giao diện nối tiếp 2 dây, AT24C04, có dung lượng là 4 KB
(512 x 8 bit). Khối ñược thiết kế nhằm mục ñích giúp người sử dụng có thể thí nghiệm các phương pháp ghi/ñọc dữ
liệu giữa vi ñiều khiển với Serial-Eeprom.

J49 (ADDR EEPROM): ngõ vào ñịa chỉ của bộ nhớ; J50 (CTRL EEPROM): các tín hiệu ñiều khiển của
Eeprom như ngõ vào dữ liệu nối tiếp, xung clock nối tiếp và tín hiệu chống ghi vào bộ nhớ.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J112 (POWER).
Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 29 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Ứng dụng:

o Thí nghiệm phương pháp kết nối Serial-Eeprom với vi ñiều khiển.
o Thí nghiệm các phương pháp ghi/ñọc dữ liệu giữa vi ñiều khiển với Serial-Eeprom.

1.2.15 Khối cảm biến nhiệt:

• Sơ ñồ nguyên lý:


R151
39K
C55
104
R134
10K
J135
POWER
1
2
3
4
-VCC
C54
104
VCC
J96
V1
1
2
R136
10K
-VCC
VCC
R137
20K

-
+
U43
OP07
3
2
6
7 4
81
-
+
U40
OP07
3
2
6
7 4
81
-
+
U39
OP07
3
2
6
7 4
81
VCC
D44
LM335

C53
104
-VCC
V1
V1
VCC
R135
39K
V2
VCC
R133
20K
VCC
V2
19. KHOÁI CAÛM BIEÁN NHIEÄT
C56
10u
J92
V2
1
2
-VCC
R124 39K
VCC
C52
10u
J93
V OUT
1
2

• Sơ ñồ bố trí linh kiện:




Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 30 Biên soạn: Phạm Quang Trí
• Giới thiệu chung:

ðể mở rộng các ứng dụng giao tiếp giữa vi ñiều khiển (môi trường số) với môi trường bên ngoài (môi trường
tương tự) và các ứng dụng mang tính thực tế hơn. Vì thế, trên khối ñược chuẩn bị sẵn khối cảm biến nhiệt với ñộ
phân giải là 0,5V ñể người sử dụng có thể nghiên cứu thiết kế và lập trình ñiều khiển các hệ thống ño nhiệt ñộ môi
trường và khống chế nhiệt ñộ bằng vi ñiều khiển.

J93 (V OUT): ñiện áp (tương tự) ngõ ra của khối cảm biến nhiệt; J92 (V2): ngõ vào của ñiện áp so sánh; J96
(V1): ngõ vào của tín hiệu từ cảm biến nhiệt LM335.

LM335 là cảm biến nhiệt ñộ có thể hoạt ñộng ñến 150
O
C. Tương ứng với nhiệt ñộ 0
O
K thì LM335 cho ra ñiện
áp 0V. Cứ tăng 1
O
C thì ñiện áp ra tăng 10mV. Như vậy, với 0
O
C thì ñiện áp ra là 2,73V. ðể dễ dàng cho việc xử lý

chương trình thì với 0
O
C ñiện áp ra nên là 0V. Muốn vậy cần có thêm mạch khuếch ñại hiệu ñể trừ bớt ñi 2,73V.

ðiện áp ngõ ra tại J93 V
OUT
= A
V
(V
1
– V
2
). Suy ra, ñiện áp ngõ ra thay ñổi 10A
V
(mV) khi nhiệt ñộ thay ñổi
1
O
C.

ðộ phân giải cần thiết là 0,5
O
C nên ñiện áp thay ñổi khi nhiệt ñộ thay ñổi 1
O
C phải bằng 2 lần ñộ phân giải của
ADC 0809:

10A
V
(mV) = 2 x 19,6 (mV) → A
V

= 3,92 → chọn R
F
= R
124
= 39K và R
I
= R
134
= 10K

Tiến hành cân chỉnh mạch: chỉnh biến trở R137 sao cho V1 = 2,73 + 0,01 x t
O
C (V). Trong thực tế ñể chính xác
thì ta nhúng LM335 vào nước ñá ñang tan (0
O
C). Chỉnh biến trở R133 sao cho V2 = 2,73 V.

Chú ý:
nhiệt ñộ sau khi qua khối cảm biến nhiệt sẽ tạo ra một ñiện áp tại J93 (V OUT) có giá trị là 39 * t
O
C
(mV). Với ñộ phân giải của ADC 0809 là 19,6 mV thì ñiện áp trên sau khi qua ADC 0809 sẽ có giá trị là 39 * t
O
C /
19,6 ≈ 2 * t
O
C.

Lưu ý ñể khối này hoạt ñộng ta cần phải cấp nguồn cho khối thông qua ñầu nối J135 (POWER).

• Ứng dụng:


o Thí nghiệm ứng dụng ño nhiệt ñộ môi trường bằng vi ñiều khiển.
o Giả lập tín hiệu tương tự cung cấp cho khối ADC.

Chương 1: Cấu hình của mô hình thí nghiệm vi ñiều khiển.

Giáo trình thực hành vi xử lý. 31 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.2.16 Khối ñệm dữ liệu:

• Sơ ñồ nguyên lý:


GND
IN6
OUT3
U32 ULN2803
10 9
1
2
3
4
5
6
7
8
18
17
16

15
14
13
12
11
COM GND
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
J78
INPUT 4
1
2
3
4
5
6

7
8
OUT4
OUT0
OUT4
IN5
C32
104
IN7
IN7
OUT7
OUT5
U30 ULN2803
10 9
1
2
3
4
5
6
7
8
18
17
16
15
14
13
12
11

COM GND
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
IN1
IN2
IN4
IN2
+5V
OUT0
IN1
OUT3
OUT7
IN0
IN4
J68
INPUT 3

1
2
3
4
5
6
7
8
IN6
+5V
OUT0
IN5
IN3
OUT1
IN7
IN6
OUT1
U31 ULN2803
10 9
1
2
3
4
5
6
7
8
18
17
16

15
14
13
12
11
COM GND
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
IN2
C29
104
OUT1
IN3
IN3
+5V
OUT4

OUT0
IN2
OUT6
VCC
OUT3
IN1
OUT7
OUT2
J79
OUTPUT 4
1
2
3
4
5
6
7
8
IN0
IN5IN5
IN0
J69
OUTPUT 3
1
2
3
4
5
6
7

8
OUT5
13. KHOÁI ÑEÄM DÖÕ LIEÄU
IN1
C33
104
OUT1
J53
INPUT 1
1
2
3
4
5
6
7
8
IN3
J54
OUTPUT 1
1
2
3
4
5
6
7
8
IN4
OUT3

OUT6
IN0
OUT5
J61
INPUT 2
1
2
3
4
5
6
7
8
OUT4IN4
OUT2
+5V
+5V
U28 ULN2803
10 9
1
2
3
4
5
6
7
8
18
17
16

15
14
13
12
11
COM GND
IN1
IN2
IN3
IN4
IN5
IN6
IN7
IN8
OUT1
OUT2
OUT3
OUT4
OUT5
OUT6
OUT7
OUT8
OUT6
OUT7
IN6
OUT5
C34
104
J62
OUTPUT 2

1
2
3
4
5
6
7
8
OUT2
IN7
J109
POWER
1
2
3
GND
OUT2
OUT6


• Sơ ñồ bố trí linh kiện: