giáo trình an toàn điện

Giáo trình An Toàn Điện Trang
CHƯƠNG MỘT
NHẬP MÔN VỀ KHOA HỌC BẢO HỘ LAO
ĐỘNG VÀ VỆ SINH LAO ĐỘNG
1.1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KHOA HỌC KỸ THUẬT BẢO HỘ LAO ĐỘNG
1.1.1. Mục đích, ý nghĩa, tính chất của công tác bảo hộ lao động (BHLĐ)
a. Mục đích, ý nghĩa của công tác BHLĐ
Mục đích của BHLĐ là thông qua các biện pháp về khoa học kỹ thuật, tổ chức,
kinh tế, xã hội để loại trừ các yếu tố nguy hiểm và có hại phát sinh trong quá trình sản
xuất; tạo nên một điều kiện lao động thuận lợi và ngày càng được cải thiện để ngăn
ngừa tai nạn lao độngvà bệnh nghề nghiệp, hạn chế ốm đau, giảm sút sức khoẻ cũng
như những thiệt hại khác đối với người lao động, nhằm bảo đảm an toàn, bảo vệ sức
khoẻ và tính mạng người lao động trực tiếp góp phần bảo vệ và phát triển lực lượng
sản xuất, tăng năng suất lao động.
Bảo hộ lao động trước hết là phạm trù sản xuất, do yêu cầu của sản xuất và gắn
liền với quá trình sản xuất nhằm bảo vệ yếu tố năng động, quan trọng nhất của lực
lượng sản xuất là người lao động. Mặt khác, việc chăm lo sức khoẻ của người lao
động mang lại niềm vui, hạnh phúc cho mọi người.mà công tác BHLĐ mang lại còn
có ý nghĩa nhân đạo.
b. Tính chất của công tác bảo hộ lao động
BHLĐ Có 3 tính chất chủ yếu là: Pháp lý, Khoa học kỹ thuật và tính quần
chúng.
- BHLĐ mang tính chất pháp lý
Những quy định và nội dung về BHLĐ được thể chế hoá chúng thành những luật
lệ, chế độ chính sách, tiêu chuẩn và được hướng dẫn cho mọi cấp mọi ngành mọi tổ
chức và cá nhân nghiêm chỉnh thực hiện. Những chính sách, chế độ, quy phạm, tiêu
chuẩn, được ban hành trong công tác bảo hộ lao động là luật pháp của Nhà nước.
- BHLĐ mang tính KHKT
Mọi hoạt động của BHLĐ nhằm loại trừ các yếu tố nguy hiểm, có hại, phòng và
chống tai nạn, các bệnh nghề nghiệp đều xuất phát từ những cơ sở của KHKT. Các
hoạt động điều tra khảo sát phân tích điều kiện lao động, đánh giá ảnh hưởng của các

yếu tố độc hại đến con người để đề ra các giải pháp chống ô nhiễm, giải pháp đảm
bảo an toàn đều dựa trên các cơ sở khoa học kỹ thuật.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
1
Giáo trình An Toàn Điện Trang
- BHLĐ mang tính quần chúng
BHLĐ là hoạt động hướng về cơ sở sản xuất và con người và trước hết là người
trực tiếp lao động. Nó liên quan với quần chúng lao động, bảo vệ quyền lợi và hạnh
phúc cho mọi người, mọi nhà, cho toàn xã hội. Vì thế BHLĐ luôn mang tính quần
chúng
Tóm lại: Ba tính chất trên đây của công tác bảo hộ lao động: tính pháp lý, tính
khoa học kỹ thuật và tính quần chúng có liên quan mật thiết với nhau và hỗ trợ lẫn
nhau.
1.1.2. Điều kiện lao động và các yếu tố liên quan
a. Điều kiện lao động.
Điều kiện lao động là tập hợp tổng thể các yếu tố tự nhiên, kỹ thuật, kinh tế xã
hội được biểu hiện thông qua các công cụ và phương tiện lao động, đối tượng lao
động, trình công nghệ, môi trường lao động, và sự sắp xếp bố trí cũng như các tác
động qua lại của chúng trong mối quan hệ với con người tạo nên những điều kiện
nhất định cho con người trong quá trình lao động. Điều kiện lao động có ảnh hưởng
đến sức khoẻ và tính mạng con người.
Những công cụ và phương tiện lao động có tiện nghi, thuận lợi hay gây khó
khăn nguy hiểm cho người lao động, đối tượng lao động cũng ảnh hưởng đến người
lao động rất đa dạng như dòng điện, chất nổ, phóng xạ, Những ảnh hưởng đó còn
phụ thuộc quy trình công nghệ, trình độ sản xuất (thô sơ hay hiện đại, lạc hậu hay tiên
tiến), môi trường lao động rất đa dạng, có nhiều yếu tố tiện nghi, thuận lợi hay ngược
lại rất khắc nghiệt, độc hại, đều tác động lớn đến sức khoẻ của người lao động.
b. Các yếu tố nguy hiểm và có hại
Trong một điều kiện lao động cụ thể, bao giờ cũng xuất hiện các yếu tố vật
chất có ảnh hưởng xấu, nguy hiểm, có nguy cơ gây tai nạn hoặc bệnh nghề nghiệp

cho người lao động, ta gọi đó là các yếu tố nguy hiểm và có hại. Cụ thể là:
• Các yếu tố vật lý như nhiệt độ, độ ẩm, tiếng ồn, rung động, các bức xạ có
hại, bụi.
• Các yếu tố hoá học như hoá chất độc, các loại hơi, khí, bụi độc, các chất
phóng xạ.
• Các yếu tố sinh vật, vi sinh vật như các loại vi khuẩn, siêu vi khuẩn, ký
sinh trùng, côn trùng, rắn.
• Các yếu tố bất lợi về tư thế lao động, không tiện nghi do không gian chỗ
làm việc, nhà xưởng chật hẹp, mất vệ sinh.
• Các yếu tố tâm lý không thuật lợi đều là những yếu tố nguy hiểm và có
hại.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
2
Giáo trình An Toàn Điện Trang
c. Tai nạn lao động
Tai nạn lao động là tai nạn không may xảy ra trong quá trình lao động, gắn
liền với việc thực hiện công việc hoặc nhiệm vụ lao động làm tổn thương cho bất kỳ
bộ phận, chức năng nào của người lao động, hoặc gây tử vong. Nhiễm độc đột ngột
cũng là tai nạn lao động.
Những tiêu chuẩn đặc trưng cho tai nạn lao động là:
• Sự cố gây tổn thương và tác động từ bên ngoài.
• Sự cố đột ngột.
• Sự cố không bình thường.
• Hoạt động an toàn
d. Bệnh nghề nghiệp:
Bệnh phát sinh do tác động của điều kiện lao động có hại đối với người lao
động được goil là bệnh nghề nghiệp. Bệnh nghề nghiệp làm suy yếu sức khoẻ một
cách dần dần và lâu dài.
1.1.3. Những nội dung chủ yếu của khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động
a) . Nội dung khoa học kỹ thuật.

Nội dung khoa học kỹ thuật chiếm một vị trí rất quan trọng, là phần cốt lõi để
loại trừ các yếu tố nguy hiểm và có hại, cải thiện điều kiện lao động.
Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động là lĩnh vực khoa học rất tổng hợp và liên
ngành, được hình thành và phát triển trên cơ sở kết hợp và sử dụng thành tựu của
nhiều ngành khoa học khác nhau, từ khoa học tự nhiên (như toán, vật lý, hoá học,
sinh học ) đến khoa học kỹ thuật chuyên ngành và còn liên quan đến các ngành kinh
tế, xã hội, tâm lý học Những nội dung nghiên cứu chính của Khoa học bảo hộ lao
động bao gồm những vấn đề:
- Khoa học vệ sinh lao động (VSLĐ).
VSLĐ là môn khoa học nghiên cứu ảnh hưởng của những yếu tố có hại trong sản
xuất đối với sức khoẻ người lao động, tìm các biện pháp cải thiện điều kiện lao động,
phòng ngừa các bệnh nghề nghiệp và nâng cao khả năng lao động cho người lao
động.
Nội dung của khoa học VSLĐ chủ yếu bao gồm :
- Phát hiện, đo, đánh giá các điều kiện lao động xung quanh.
- Nghiên cứu, đánh giá các tác động chủ yếu của các yếu tố môi
trường lao động đến con người.
- Đề xuất các biện pháp bảo vệ cho người lao động.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
3
Giáo trình An Toàn Điện Trang
Để phòng bệnh nghề nghiệp cũng như tạo ra điều kiện tối ưu cho sức khoẻ và
tình trạng lành mạnh cho người lao động chính là mục đích của vệ sinh lao động.
. Cơ sở kỹ thuật an toàn
Kỹ thuật an toàn là hệ thống các biện pháp, phương tiện, tổ chức và kỹ thuật
nhằm phòng ngừa sự tác động của các yếu tố nguy hiểm gây chấn thương sản xuất
đối với người lao động.
. Khoa học về các phương tiện bảo vệ người lao động
Ngành khoa học này có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo những phương
tiện bảo vệ tập thể hay cá nhân người lao động để sử dụng trong sản xuất nhằm chống

lại những ảnh hưởng của các yếu tố nguy hiểm và có hại, khi các biện pháp về mặt kỹ
thuật an toàn không thể loại trừ được chúng. Ngày nay các phương tiện bảo vệ cá
nhân như mặt nạ phòng độc, kính màu chống bức xạ, quần áo chống nóng, quần áo
kháng áp, các loại bao tay, giày, ủng cách điện là những phương tiện thiết yếu trong
lao động.
. Ecgônômi với an toàn sức khoẻ lao động
Ecgônômi là môn khoa học liên ngành nghiên cứu tổng hợp sự thích ứng giữa
các phương tiện kỹ thuật và môi trường lao động với khả năng của con người về giải
phẩu, tâm lý, sinh lý nhằm đảm bảo cho lao động có hiệu quả nhất, đồng thời bảo vệ
sức khoẻ, an toàn cho con người.
Ecgônômi tập trung vào sự thích ứng của máy móc, công cụ với người điều
khiển nhờ vào việc thiết kế, tuyển chọn và huấn luyện. Ecgônômi tập trung vào việc
tối ưu hoá môi trường xung quanh thích hợp với con người và sự thích nghi của con
người với điều kiện môi trường. Ecgônômi coi cả hai yếu tố bảo vệ sức khoẻ ngưòi
lao động và năng suất lao động quan trọng như nhau.
Trong Ecgônômi người ta thường nhấn mạnh tới khái niệm nhân trắc học
Ecgônômi tức là quan tâm tới sự khác biệt về chủng tộc và nhân chủng học khi nhập
khẩu hay chuyển giao công nghệ của nước ngoài.
b) Nội dung xây dựng và thực hiện pháp luật về bảo hộ lao động.
1.1.4. Sự phát triển bền vững
Phát triển bền vững là cách phát triển “thoả mãn nhu cầu của thế hệ hiện tại
mà không ảnh hưởng đến khả năng thoả mãn nhu cầu của thế hệ mai sau”
Phát triển bền vững có thể được xem là một tiến trình đòi hỏi sự tiến triển
đồng thời 4 lĩnh vực: kinh tế, nhân văn, môi trường và kỹ thuật.
1.2. Luật pháp,chế độ chính sách bảo hộ lao động
1.2.1. Hệ thống luật pháp chế độ chính sách BHLĐ của Việt nam
Đảng và nhà nước Việt Nam ta nhất là trong công cuộc đổi mới luôn luôn
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
4
Giáo trình An Toàn Điện Trang

quan tâm đến người lao động nói chung và công tác BHLĐ nói riêng. Đến nay chúng
ta đã có một hệ thống văn bản pháp luật chế độ chính sách BHLĐ tương đối đầy đủ.
Hệ thống pháp luật BHLĐ gồm 3 phần:
Phần I: Bộ luật lao động và các luật khác có liên quan đến ATVSLĐ.
Phần II: Nghị định 06/CP và các nghị định khác liên quan đến ATVSLĐ.
Phần III: Các thông tư, Chỉ thị, Tiêu chuẩn qui phạm ATVSLĐ.
a. Bộ luật lao động và các luật pháp có liên quan đến ATVSLĐ
- Một số điều của Bộ luật lao động có liên quan đến ATVSLĐ
Ngoài chương IX về “an toàn lao động, vệ sinh lao động” còn một số điều liên
quan đến ATVSLĐ với nội dung cơ bản sau:
Điều 29. Chương IV qui định hợp đồng lao động ngoài nội dung khác phải có
nội dung điều kiện về an toàn lao động, vệ sinh lao động.
Điều 23. Chương IV qui định một trong nhiều trường hợp về chấp dứt hợp đồng
là: người sử dụng lao động không được đơn phương chấm dứt hợp đồng lao động khi
người lao động bị ốm đau hay bị tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp đang điều trị,
điều dưỡng theo quyết định của thầy thuốc.
Điều 46. Chương V qui định một trong những nội dung chủ yếu của thoả ước
tập thể là ATLĐ, vệ sinh lao động.
Điều 68 Chương IIV qui định việc rút ngắn thời gian làm việc đối với những
người làm công việc đặc biệt nặng nhọc, độc hại, nguy hiểm.
Điều 69 quy định số giờ làm thêm không được vượt quá trong một ngày, một
năm.
Điều 284 Chương VIII qui định các hình thức xử lý người vi phạm kỷ luật lao
động trong đó có vi phạm nội dung ATVSLĐ.
b. Tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp
Nội dung này được quy định trong bộ luật lao động và được củ thể hoá trong
các điều 9, 10, 11, 12 chương III Nghị định 06/CP như sau:
• Trách nhiệm người sử dụng lao động đối với người bị tai nạn lao động:
Sơ cứu cấp cứu kịp thời; tai nạn lao động nặng, chết người phải giữ
nguyên hiện trường và báo ngay cho cơ quan Lao động, Y tế, Công đoàn

cấp tỉnh và công an gần nhất.
• Trách nhiệm của người sử dụng lao động đối với người mắc bệnh nghề
nghiệp là phải điều trị theo chuyên khoa, khám sức khoẻ định kỳ và lập
hồ sơ sức khoẻ riêng biệt.
• Trách nhiệm người sử dụng lao động bồi thường cho người bị tai nạn lao
động hoặc bệnh nghề nghiệp.
• Trách nhiệm người sử dụng lao động tổ chức điều tra các vụ tai nạn lao
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
5
Giáo trình An Toàn Điện Trang
động có sự tham gia của các đại diện BCH Công đoàn, lập biên bản theo
đúng quy định.
1.3. Kỹ thuật vệ sinh lao động (VSLĐ).
1.3.1. Đối tượng và nhiệm vụ và nội dung của VSLĐ
Vệ sinh lao động là môn khoa học dự phòng, nghiên cứu điều kiện thiên nhiên,
điều kiện sản xuất, sức khoẻ con người, ngưỡng sinh lý cho phép và những ảnh
hưởng của điều kiện lao động, quá trình lao động, gây nên tai nạn lao động và bệnh
nghề nghiệp. Trong đó vệ sinh lao động (VSLĐ) chủ yếu đi sâu nghiên cứu các tác
hại nghề nghiệp, từ đó mà có biện pháp phòng ngừa các tác nhân có hại một cách có
hiệu quả.
Nội dung của VSLĐ bao gồm :
- Nghiên cứu đặc điểm vệ sinh của các quá trình sản xuất.
- Nghiên cứu các biến đổI sinh lý, sinh hoá của cơ thể người.
- Nghiên cứu việc tổ chức lao động và nghỉ ngơi hợp lý.
- Nghiên cứu các biện pháp đề phòng tình trạng mệt mỏI trong lao động,
hạn chế ảnh hưởng của các yếu tố tác hạI nghề nghiệp trong sản xuất, đánh
giá hiệu quả các biện pháp đó.
- Qui định các chế độ bảo hộ lao động, các tiêu chuẩn vệ sinh, chế độ vệ sinh
xí nghiệp và cá nhân.
- Tổ chức khám tuyển và sắp xếp hợp lý công nhân vào làm việc ở các bộ

phận sản xuất khác nhau trong xí nghiệp.
- Quản lý, theo dõi tình hình sức khoẻ công nhân, tổ chức khám sức khoẻ
định kỳ, phát hiện sớm bệnh nghề nghiệp.Giám định khả năng lao động cho
công nhân bị tai nạn lao động, mắc bệnh nghề nghiệp và các bệnh mãn tính
khác.
- Đôn đốc, kiểm tra việc thực hiện các biện pháp vệ sinh an toàn lao động
trong sản xuất.
1.3.2. Các tác hại nghề nghiệp .
Các tác hại nghề nghiệp đối với người lao động có thể do các yếu tố vi khí hậu;
tiếng ồn và rung động; bụi; phóng xạ; điện từ trường; chiếu sáng gây ra.
Các tác hại nghề nghiệp có thể phân ra các loại sau:
- Tác hại liên quan đến quá trình sản xuất như các yếu tố vật lý, hoá học,sinh
vật xuất hiện trong quá trình sản xuất.
- Tác hại liên quan đến tổ chức lao động như chế độ làm việc, nghỉ ngơi không
hợp lý,cường độ làm việc quá cao, thời gian làm việc quá dài…
- Tác hại liên quan đến điều kiện vệ sinh an toàn như thiếu các thiết bị thông
gió, chống bụi, chống nóng, chống tiếng ồn, thiếu trang bị phòng hộ lao
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
6
Giáo trình An Toàn Điện Trang
động, không thực hiện đúng và triệt để các qui tắc vệ sinh và an toàn lao
động…
a. Vi khí hậu.
Vi khí hậu là trạng thái lý học của không khí trong khoảng không gian thu hẹp
gồm các yếu tố nhiệt độ không khí, độ ẩm tương đối của không khí, vận tốc chuyển
động không khí và bức xạ nhiệt. Điều kiện vi khí hậu trong sản xuất phụ thuộc vào
tính chất của quá trình công nghệ và khí hậu địa phương.
Về mặt vệ sinh, vi khí hậu có ảnh hưởng đến sức khoẻ, bệnh tật của công nhân.
Làm việc lâu trong điều kiện vi khí hậu lạnh và ẩm có thể mắc bệnh thấp khớp, viêm
đường hô hấp trên, viêm phổi và làm cho bệnh lao nặng thêm. Vi khí hậu lạnh và khô

làm cho rối loạn vận mạch thêm trầm trọng, gây khô niêm mạc, nứt nẻ da. Vi khí hậu
nóng ẩm làm giảm khả năng bay hơi mồ hôi, gây ra rối loạn thăng bằng nhiệt, làm
cho mệt mọi xuất hiện sớm, nó còn tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, gây các
bệnh ngoài da.
b. Tiếng ồn và rung động.
Tiếng ồn là những âm thanh gây khó chịu , quấy rối sự làm việc và nghỉ ngơi
của con người.
Rung động là dao động cơ học của vật thể đàn hồi sinh ra khi trọng tâm hoặc
trục đối xứng của chúng xê xích (dịch) trong không gian hoặc do sự thay đổi có tính
chu kỳ hình dạng mà chúng có ở trạng thái tĩnh.
Tiếng ồn tác động trước hết đến hệ thần kinh trung ương,sau đó đến hệ thống tim
mạch và nhiều cơ quan khác. Tác hại của tiếng ồn chủ yếu phụ thuộc vào mức ồn.
Tuy nhiên tần số lặp lại của tiếng ồn, đặc điểm của nó cũng ảnh hưởng lớn đến
người.Tiếng ồn liên tục gây tác dụng khó chịu ít hơn tiếng ồn gián đoạn. Tiếng ồn có
các thành phần tần số cao khó chịu hơn tiếng ồn có tần số thấp.Khó chịu nhất là tiếng
ồn thay đổi cả về tần số và cường độ. Ảnh hưởng của tiếng ồn đối với cơ thể còn phụ
thuộc vào hướng của năng lượng âm thanh tới, thời gian tác dụng, vào độ nhạy riêng
của từng người cũng như vào lứa tuổi, giới tính và trạng thái cơ thể của ngưòi công
nhân.
c. Bụi
Bụi là tập hợp nhiều hạt có kích thước lớn nhỏ khác nhau tồn tại lâu trong không
khí dưới dạng bụi bay bay hay bụi lắng và các hệ khí dung nhiều pha như hơi, khói,
mù . Bụi phát sinh tự nhiên do gió bão, động đất, núi lửa nhưng quan trọng hơn là
trong sinh hoạt và sản xuất của con người như từ các quá trình gia công, chế biến, vận
chuyển các nguyên vật liệu rắn.
Bụi gây nhiều tác hại cho con người mà trước hết là các bệnh về đường hô hấp,
bệnh ngoài da, bệnh tiêu hoá…như các bệnh về phổi, bệnh viêm mũi, họng, phế quản,
bệnh mụn nhọt, lở loét…
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
7

Giáo trình An Toàn Điện Trang
d. Chiếu sáng.
Chiếu sáng hợp lý không những góp phần làm tăng năng suất lao động mà còn
hạn chế các tai nạn lao động, giảm các bệnh về mắt.
e. Phóng xạ.
Nguyên tố phóng xạ là những nguyên tố có hạt nhân nguyên tử phát ra các tia có
khả năng ion hoá vật chất, các tia đó gọi là tia phóng xạ. Hiện tại người ta đã biết
được khoảng 50 nguyên tố phóng xạ và 1000 đồng vị phóng xạ nhân tạo. Hạt nhân
nguyên tử của các nguyên tố phóng xạ có thể phát ra những tia phóng xạ như tia α,β,γ
tia Rơnghen, tia nơtơron…,những tia này mắt thường không nhìn thấy được, phát ra
do sự biến đổi bên trong hạt nhân nguyên tử .
Làm việc với các chất phóng xạ có thể bị nhiễm xạ. Nhiễm xạ cấp tính thường
xảy ra sau vài giờ hoặc vài ngày khi toàn than nhiễm xạ 1 liều lượng nhất định (trên
200Rem).Khi bị nhiễm xạ cấp tính thường có những triệu chứng như :
- Da bị bỏng, tấy đỏ ở chổ tia phóng xạ chiếu vào.
- Chức năng thần kinh trung ương bị rối loạn.
- Gầy, sút cân, chết dần chết mòn trong tình trạng suy nhược…
Trường hợp nhiễm xạ cấp tính thường ít gặp trong sản xuất và nghiên cứu mà
chủ yếu xảy ra trong các vụ nổ vũ khí hạt nhân và tai nạn ở các lò phản ứng nguyên
tử.
Nhiễm xạ mãn tính xảy ra khi liều lượng ít hơn (nhỏ hơn 200 Rem) nhưng trong
một thời gian dài và thường có các triệu chứng sau :
- Thần kinh bị suy nhược.
- Rối loạn các chức năng tạo máu.
- Có hiện tượng đục nhân mắt, ung thư da, ung thư xương.
- Cần lưu ý là các cơ quan cảm giác của người không thể phát hiện được các
tác động của phóng xạ lên cơ thể, chỉ khi nào có hậu quả mới biết được.
1.4 Các yếu tố nguy hiểm gây chấn thương và biện pháp phòng ngừa.
1.4.1 Các yếu tố nguy hiểm gây chấn thương sản xuất.
Các yếu tố nguy hiểm gây chấn thương sản xuất chủ yếu do cơ cấu, đặc

trưng quá trình công nghệ của các dây chuyền sản xuất gây ra như :
+ Có các cơ cấu chuyển động, khớp nối truyền động.
+ Chi tiết, vật liệu gia công văng bắn ra (cắt, màiđập, nghiền…)…
+ Điện giật.
+Yếu tố về nhiệt : Kim loại nóng chảy,vật liệu nung nóng,nước nóng ( luyện
kim,sản xuất vật liệu xây dựng…)….
+ Chất độc công nghiệp , các chất lỏng hoạt tính (a xít, kiềm )
+ Bụi (sản xuất xi măng…)
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
8
Giáo trình An Toàn Điện Trang
+ Nguy hiểm về nổ, cháy, áp suất cao (sản xuất pháo hoa, vũ khí,lò hơi …)
+ Làm việc trên cao, vật rơi từ trên cao xuống (xây dựng).
1.4.2 Nguyên nhân gây chấn thương .
a) Nhóm các nguyên nhân kỹ thuật.
- Quá trình công nghệ chứa đựng các yếu tố nguy hiểm, có hại: có các bộ phận
chuyển động,bụi, tiếng ồn…
- Thiết kế, kết cấu không đảm bảo, không thích hợp với đặc điểm sinh lý của
người sử dụng; độ bền kém; thiếu các tín hiệu, cơ cấu báo hiệu, ngăn ngừa quá tải
như van an toàn, phanh hãm, chiếu sáng không thích hợp; ồn, rung vượt quá mức
cho phép , …
- Không thực cơ khí hoá, tự động hoá những khâu lao động nặng nhọc, nguy
hiểm .
- Không thực hiện hoặc thực hiện không đúng các qui tắc kỹ thuật an toàn như
các thiết bị áp lực không được kiểm nghiệm trước khi đưa vào sử dụnh, thiếu hoặc sử
dụng không đúng các phương tiện bảo vệ cá nhân….
b) Nhóm các nguyên nhân về quản lý, tổ chức.
- Tổ chức, sắp xếp chỗ làm việc không hợp lý, tư thế thao tác khó khăn.
- Tổ chức tuyển dụng, phân công, huấn luyện, giáo dục không đúng, không đạt
yêu cầu.

1.4.3 Các biện pháp và phương tiện kỹ thuật an toàn cơ bản.
a) Biện pháp an toàn đối với bản thân người lao động .
- Thực hiện thao tác, tư thế lao động phù hợp, đúng nguyên tắc an toàn,
tránh các tư thế cúi gập người, các tư thế có thể gây chấn thương cột sống,
thoát vị đĩa đệm…
- Bảo đảm không gian vận động, thao tác tối ưu, sự thích nghi giữa người và
máy…
- Đảm bảo các điều kiện lao động thị giác, thính giác, xúc giác….
- Đảm bảo tâm lý phù hợp, tránh quá tải, căng thẳng hay đơn điệu.
b) Thực hiện các biện pháp che chắn an toàn.
Mục đích của thiết bị che chắn an toàn là cách li các vùng nguy hiểm đối với
người lao động như các vùng có điện áp cao, có các chi tiết chuyển động, những nơi
người có thể rơi, ngă .
Yêu cầu đối với thiết bị che chắn là :
- Ngăn ngừa được các tác động xấu, nguy hiểm gây ra trong quá trình sản
xuất.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
9
Giáo trình An Toàn Điện Trang
- Không gây trở ngại, khó chịu cho người lao động.
- Không ảnh hưởng đến năng suất lao động, công suất thiết bị.
Phân loại các thiết bị che chắn :
- Che chắn các bộ phận, cơ cấu chuyển động.
- Che chắn các bộ phận dẫn điện.
- Che chắn các nguồn bức xạ có hại.
- Che chắn hào, hố, các vùng làm việc trên cao
- Che chắn cố dịnh, che chắn tạm thời.
c) Sử dụng thiết bị và cơ cấu phòng ngừa.
Mục đích sử dụng thiết bị và cơ cấu phòng ngừa là để ngăn chặn các tác động
xấu do sự cố của quá trình sản xuất gây ra, ngăn chặn, hạn chế sự cố lan rộng.Sự cố

gây ra có thể do sự quá tải (về áp suất, nhiệt độ, điện áp…) hoặc do các hư hỏng
ngẫu nhiên của các chi tiết, phần tử của thiết bị.
Nhiệm vụ của thiết bị và cơ cấu phòng ngừa là phải tự động loại trừ nguy cơ
sự cố hoặc tai nạn khi đối tượng phòng ngừa vượt quá giới hạn qui định.
Thiết bị phòng ngừa chỉ làm việc tốt khi đã tính toán đúng ở khâu thiết kế, chế
tạo và nhất là khi sử dụng phải tuân thủ các qui định về kỹ thuật an toàn.
Phân loại thiết bị và cơ cấu phòng ngừa :
- Hệ thống có thể tự phục hồi lại khả năng làm việc khi đối tượng phòng
ngừa đã trở lại dướI giới hạn qui định như van an toàn kiểu tải trọng, rơ le
nhiệt…
- Hệ thống phục hồi lại khả năng làm việc bằng cách thay thế cái mới như
cầu chì, chốt cắm…
d) Sử dụng các tín hiệu, dấu hiệu an toàn.
Tín hiệu an toàn nhằm mục đích:
- Báo trước cho ngườI lao động những nguy hiểm có thể xảy ra.
- Hướng dẫn các thao tác cần thiết .
- Nhận biết qui định về kỹ thuật và an toàn qua các dấu hiệu qui ước về màu
sắc, hình vẽ (biển báo chỉ đường…).
Tín hiệu an toàn có thể dung :
- Ánh sáng, màu sắc.
- Âm thanh : còi chuông…
- Màu sơn, hình vẽ, chữ.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
10
Giáo trình An Toàn Điện Trang
- Đồng hồ, dụng cụ đo lường.
Yêu cầu đối với tín hiệu an toàn :
- Dễ nhận biết.
- Độ tin cậy cao, ít nhầm lẫn.
- Dễ thực hiện, phù hợp với tập quán, cơ sở khoa học kỹ thuật và yêu cầu

của tiêu chuẩn hoá.
e) Đảm bảo khoảng cách và kích thước an toàn.
Khoảng cách an toàn là là khoảng không gian tối thiểu giữa người lao động và
các phương tiện, thiết bị, hoặc khoảng cách nhỏ nhất giữa chúng với nhau để không
bị tác động xấu của các yếu tố sản xuất như khoảng cách giữa đường dây dẫn điện
đến người, khoảng cách an toàn khi nổ mìn, khoảng cách giữa các máy móc, khoảng
cách trong chặt cây, kéo gỗ, khoảng cách an toàn về phóng xạ…
Tuỳ thuộc vào quá trình công nghệ, đặc điểm của từng loại thiết bị mà qui
định các khoảng cách an toàn khác nhau
f) Thực hiện cơ khí hoá, tự động hoá và điều khiển từ xa
Đó là biện pháp nhằm giải phóng người lao động khỏi khu vực nguy hiểm ,
độc hại. Các trang thiết bị cơ khí hoá, tự động hoá và điều khiển từ xa thay thế con
người thực hiện các thao tác từ xa, trong điều kiện khó khăn, nguy hiểm , đồng thời
nâng cao được năng suất lao động.
g) Trang bị các phương tiện bảo vệ cá nhân.
Trang bị phương tiện bảo vệ cá nhân là biện pháp bảo vệ bổ sung, hỗ trợ
nhưng có vai trò rất quan trọng khi các biện pháp bảo vệ khác vẫn không đảm bảo an
toàn cho người lao động, nhất là trong điều kiện thiết bị, công nghệ lạc hậu.
Các trang bị , phương tiện bảo vệ cá nhân có thể bao gồm :
- Trang bị bảo vệ mắt :các loại kính bảo vệ khác nhau.
- Trang bị bảo vệ cơ quan hô hấp :mặt nạ, khẩu trang, bình thở…
- Trang bị bảo vệ cơ quan thính giác nhằm ngăn ngừa tiếng ồn.như
nút bịt tai, bao úp tai
- Trang bị bảo vệ đầu, chân tay : các loại mũ, giày, bao tay
- Quần áo bảo hộ lao động : bảo vệ người lao động khỏi các tác động
về nhiệt, về hoá chất, về phóng xạ, áp suất…
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
11
Giáo trình An Toàn Điện Trang
Trang bị phương tiện cá nhân phải được sản xuất theo tiêu chuẩn chất lượng

nhà nước, việc cấp phát, sử dụng phải theo qui định của pháp luật. Người sử dụng lao
động phải tiến hành kiểm tra chất lượng phương tiện bảo vệ cá nhân trước khi cấp
phát và kiểm tra định kỳ theo tiêu chuẩn khi đưa vào sử dụng.
h) Thực hiện kiểm nghiệm dự phòng thiết bị.
Kiểm nghiệm độ bền, độ tin cậy của máy móc, thiết bị, công trình, các bộ phận
của chúng là biện pháp an toàn nhất thiết trước khi đưa chúng vào sử dụng.Mục đích
của kiểm nghiệm dự phòng là đánh giá chất lượng của thiết bị về các mặt tính năng ,
độ bền, độ tin cậy để quyết định có đưa thiết bị vào sử dụng hay không. Kiểm nghiệm
dự phòng được tiến hành định kỳ, hoặc sau những kỳ sữa chữa, bão dưỡng.
Bộ môn Hệ thống điện - Khoa Điện - Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
12
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
29

Chơng II
Chơng IIChơng II
Chơng II


Thiết kế KIT vi điều khiển
Thiết kế KIT vi điều khiểnThiết kế KIT vi điều khiển
Thiết kế KIT vi điều khiển








Biên soạn : Lâm tăng Đức

Lê Tiến Dũng

Bộ môn
TĐH
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
30

Chơng II
Chơng IIChơng II
Chơng II


Thiết kế KIT vi điều khiển
Thiết kế KIT vi điều khiểnThiết kế KIT vi điều khiển
Thiết kế KIT vi điều khiển


2.1 Chọn phơng án thiết kế
Họ vi điều khiển mà bộ KIT chọn làm thành phần trung tâm là họ 8051, vì những
lí do sau đây:

+ Họ 8051 là họ vi điều khiển phổ biến nhất hiện nay, đợc sử dụng rất
rộng ri trong các ứng dụng công nghiệp cũng nh trong việc chế tạo các sản phẩm dân
dụng.
+ Họ 8051 đ và đang là môn học đợc nằm trong chơng trình đào tạo
của các trờng trung học, cao đẳng và đại học trong cả nớc, đây còn là một đối tợng
cụ thể cho sinh viên khi bắt đầu nhập môn vi điều khiển. Vì vậy, việc chọn họ 8051
làm thành phần trung tâm của bộ KIT là phù hợp với chơng trình đào tạo và điều kiện
học tập của sinh viên.
Vì những lí do trên, và xuất phát từ mục đích, yêu cầu của đồ án là thiết kế một
bộ KIT vi điều khiển phục vụ mục đích đào tạo môn học này, ta quyết định chọn
phơng án sử dụng chip vi điều khiển 89C52 của hng ATMEL để làm thành phần
trung tâm của KIT, cùng với các thành phần bộ nhớ ROM, RAM bên ngoài và các thiết
bị ngoại vi phong phú.
Chip vi điều khiển AT89C52 là một bộ vi điều khiển cũng thuộc họ 8051, do đó
nó có tất cả những đặc trng cơ bản của họ này. Ngoài ra nó còn có thêm 1 bộ định
thời Timer 2 và 3 nguồn ngắt so với 8051.

72.2 Xây dựng sơ đồ khối của KIT
Sau đây ta sẽ xây dựng sơ đồ khối của bộ KIT vi điều khiển nh sau:

Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
31


CPU
PC
LCD
bàN PHíM
A/D D/A
LED
7
THANH
VàO/RA
DIGITAL
ĐầU VàO
XUNG
LED
MATRIX
8
x
8
stepper
motor

T
rong sơ đồ khối của bộ KIT nh trên, chức năng của các khối nh sau
- Khối CPU : Đây là khối trung tâm của hệ thống. Nó bao gồm chip vi điều
khiển AT89C52, EEPROM, RAM, các cổng giao tiếp mở rộng, mạch chốt, giải m địa
chỉ Khối này làm nhiệm vụ trung tâm điều hành hoạt động của cả bộ KIT.
- Khối PC : Đây là khối giao tiếp giữa hệ
vi điều khiển
của bộ KIT và máy
tính. PC giúp cho ngời sử dụng có thể phát triển các ứng dụng trên bộ KIT từ máy
tính. Ngời sử dụng dùng PC để nạp các chơng trình ứng dụng cho bộ KIT. Ngoài ra
PC còn cho phép ngời sử dụng nạp các chơng trình điều hành của ngời sử dụng viết
cho bộ KIT hoặc thay đổi chơng trình điều hành hiện đang có trong bộ KIT. Chơng
trình điều hành phải đợc nạp từ các mạch nạp ngoài và cố định trên KIT. Chơng
trình ứng dụng của ngời sử dụng đợc nạp cho bộ KIT từ máy tính thông qua phần
mềm nạp đi kèm theo KIT.
Hình 2.1
- Sơ đồ khối của KIT
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
32


- Bàn phím: Đây là khối thiết bị đầu vào giao tiếp giữa vi điều khiển và ngời
sử dụng. Bàn phím cho phép ngời sử dụng sử dụng nó để điều khiển hoạt động của
KIT theo hớng dẫn trên màn hình LCD nh:

Chạy chơng trình từng bớc (nút STEP)
Xem, sửa đổi các thanh ghi (R0-R7), các thanh ghi đặc biệt (SFR), các
PORT (P0,P1,P2, P3), các ô nhớ RAM
Chuyển đổi qua lại giữa các kiểu hiển thị dữ liệu nh nhị phân, hexa hay
thập phân.
- Khối LCD: màn hình tinh thể lỏng với kích thớc lớn 24x8 kí tự giúp ta có thể
quan sát dễ dàng giá trị của các thanh ghi (R0-R7), các thanh ghi đặc biệt (SFR) các
PORT (P0,P1,P2, P3), các ô nhớ trong RAM Ngoài ra trên màn hình còn có các
hớng dẫn ngời sử dụng, chức năng của các phím tùy theo ngữ cảnh. LCD tạo ra sự
tiện lợi, thân thiện cho ngời sử dụng trong làm quen cũng nh thí nghiệm trên KIT.
- Khối A/D : Có chức năng chuyển đổi tín hiệu điện áp tơng tự 0 5V thành
tín hiệu số 8 bit để đa vào vi điều khiển xử lí. Tín hiệu vào 0-5V có thể đợc đa từ
bên ngoài hoặc thông qua DIP-SWITCH (Dual Inline Pakage - SWITCH) để nối các tín
hiệu tơng tự có sẵn trên kit nhờ bộ chia áp là 3 biến trở vi chỉnh và đặc biệt là đầu ra
của 1 bộ cảm biến nhiệt độ LM35, có thể tiến hành ở đây một bài thí nghiệm về đo
nhiệt độ phòng.
- Khối D/A : Là khối cho phép chuyển đổi tín hiệu số 8 bit thành tín hiệu tơng
tự 0 10V đa ra ngoài, có thể hiển thị đợc trên máy hiện sóng.
- Khối vào/ra xung số - điều khiển động cơ bớc và động cơ 1 chiều:
Là khối vào/ra tín hiệu số, cho phép bộ KIT nhận vào một tín hiệu số 8 bit, 4 tín
hiệu vào dạng xung bằng các nút ấn, 4 tín hiệu vào dạng xung từ bên ngoài nh các bộ
encoder, ngoài ra còn có 6 đầu ra xung, có đệm tầng khuyếch đại để điều khiển động
cơ bớc và động cơ 1 chiều. Ngoài ra ngời sử dụng có thể sử lựa chọn loại điện 5V
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
33

hoặc 12V tùy theo loại động cơ bằng công tắc thay đổi nguồn cấp cho động cơ trên
mạch.
- LED 7 thanh : Là khối hiển thị LED 7 thanh, có thể dùng để hiển thị các giá
trị theo chơng trình của ngời sử dụng.
- Khối LED Matrix (8x8) : Là một ma trận đèn LED gồm 8 hàng x 8 cột, tại
mỗi điểm của ma trận LED có 2 đèn với 2 màu xanh và đỏ, nếu điều khiển cho sáng
cùng lúc cả 2 đèn thì ta sẽ đợc màu cam.
2.3 Chọn thiết bị, giải mã và thiết kế mạch nguyên lý của hệ thống:
2.3.1. Chọn dung lợng bộ nhớ và thiết bị ngoại vi:
Ta chọn các thành phần của bộ nhớ trên KIT bao gồm:
- 8K-byte parallel (song song) EEPROM chip sử dụng AT28C64.
- 32K-byte RAM ngoài chip sử dụng HM62256.
- 5 chip 8255 mở rộng I/O để giao tiếp với các thiết bị sau:
LCD 24x8 ký tự
Bàn phím 5x4
8 LED đơn
4 LED 7 đoạn
LED ma trận 2 màu 8x8
Các bộ chuyển đổi ADC, DAC
Vào ra xung số, các tầng khuyếch đại đệm để điều khiển động cơ
bớc, động cơ 1 chiều.
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
34


2.3.2. Giải mã địa chỉ:
Ta sắp xếp bộ nhớ và địa chỉ của các thiết bị ngoại vi giao tiếp với KIT trong

bảng 2.1 nh sau
Địa chỉ Thiết bị

Ghi chú
0000h - 1FFFh

EEPROM

Chứa chơng trình Monitor
4000h - 7FFFh

RAM
Chứa chơng trình ứng dụng
8000h - 8003h

8255 (1)
8000h - PortA : Điều khiển LCD.
8001h - PortB : Data bus của LCD.
8002h - PortC : Nhận m của bàn phím.
8003h - CW : Thanh ghi điều khiển.
8004h - 8007h

8255 (5)
8004h - PortA: Điều khiển cấp nguồn cho các Anot
chung của LED matrix (các hàng).
8005h - PortB: Điều khiển đèn màu xanh của LED
matrix (các cột xanh).
8006h - PortC: Điều khiển đèn màu đỏ của LED
matrix (các cột đỏ).
8007h - CW: Thanh ghi điều khiển.

8008h - 800Bh

8255 (2)
8008h - PortA : Đờng Data của ADC0809.
8009h - PortB : Đờng Data của DAC0808.
800Ah - PortC : Điều khiển ADC0809.
800Bh - CW : Thanh ghi điều khiển.
800Ch - 800Fh

8255 (3)
800Ch - PortA : Đầu vào Digital.
800Dh - PortB : Điều khiển động cơ bớc(PB0-PB3)
và động cơ một chiều (PB4 - PB5).
800Eh - PortC : 4 đầu vào xung dạng nút ấn

(PC4-PC7), 4 đầu vào cho các thiết bị ngoài
nh encoder (PC0 - PC3).
800Fh - CW : Thanh ghi điều khiển.
C000h - C003h

8255 (4)
C000h - PortA : Hiển thị 8 LED đơn.
C001h - PortB : Hiển thị 2 LED 7 thanh (trái).
C002h - PortC : Hiển thị 2 LED 7 thanh (phải).
C003h - CW : Thanh ghi điều khiển.
C004h C007h

8255-EX

BUS mở rộng dự trữ, có thể gắn thêm 1 module khác

Bảng 2.1 Sắp xếp bộ nhớ và cách phân địa chỉ cho các thiết bị ngoại vi của KIT

Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
35


Dựa vào bảng 2.1 trên ta có sơ đồ bộ nhớ cụ thể nh bảng 2.2 sau:




Address

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

0000h 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

EEPROM
AT28C64 -
8Kbyte
1FFFh 0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

4000h 0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

RAM
HM62256 -
32Kbyte
7FFFh 0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1






8000h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

8001h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

8002h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

8255-1
KEYPAD
LCD

8003h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

8004h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

8005h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

8006h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

8255-5
MATRIX
LED

8007h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1








8008h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

8009h 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

1

800Ah 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

8255-2
ADC

DAC

800Bh 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1








800Ch 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

800Dh 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

1

800Eh 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

0

8255-3
XUNG Số

STEPPER
DC MOTOR

800Fh 1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

C000h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

C001h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

C002h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

8255-4
LED 7
đoạn
LED đơN
C003h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1








C004h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

C005h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

C006h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

8255-EX



C007h 1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
36


Nhìn vào các cột có màu xám trong bảng 2.2 trên ta có đợc cách phân công
giải m nh sau:
Ta sử dụng 3 chip giải m chuyên dụng là vi mạch 74HC138 để phục vụ việc
giải m địa chỉ cho các chip nhớ cũng nh các chip mở rộng I/O là 8255, đầu vào và ra
của các chip giải m đợc trình bày trong bảng sau:

Chip giải mã A B C G2A G2B
74HC138 - 1 (U9) A14 A15 0 0 0
74HC138 - 2 (U10)

A2 A3 A4 Y2(U9)

Y2(U9)

74HC138 - 3 (U11)

A2 0 0 Y3(U9)

Y3(U9)


Đầu vào chọn chip CS (Chip Select) của các chip EEPROM, RAM, và 8255 nh bảng

sau:
Chip CS (Chip Select)

Ghi chú
EEPROM - 28C64 A13 + Y0(U9) (*)

RAM - 62256 Y1(U9)
8255(1) - Keypad, LCD Y0(U10)
8255(5) - LED ma trận Y2(U10)
8255(2) - ADC, DAC Y3(U10)
8255(3) - Xung số, stepper, DC motor

Y1(U10)
8255(4) - LED 7 đoạn, LED đơn Y0(U11)
8255(EX) Y1(U11)
U9,U10,U11
xem sơ đồ
nguyên lý.

(*) Do yêu cầu thiết kế của bộ KIT, các chip nhớ RAM và EEPROM vừa phải có khả
năng làm bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chơng trình nên các chân OE (Output Enable) của
các chip nhớ này có logic nh sau /OE = /PSEN * /RD.
Để rõ hơn ta tìm hiểu kỹ về chức năng của chân /PSEN và EA trong ứng dụng
mở rộng bộ nhớ ngoài của họ 8051. PSEN (Program Store Enable) có nghĩa là cho
Bảng 2.2
.
Bản đồ bộ nhớ và giải m địa chỉ của KIT

Gi¸o tr×nh m«n Kü tht Vi §iỊu KhiĨn Ch−¬ng21 : thiÕt kÕ Kit vi ®iỊu khiĨn

Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§H Trang
37


phÐp cÊt ch−¬ng tr×nh. §©y lµ tÝn hiƯu ra vµ ®−ỵc nèi víi ch©n OE cđa bé nhí ch−¬ng
tr×nh ngoµi. Khi ch©n EA ®−ỵc nèi ®Êt th× 8031/51 n¹p m lƯnh tõ bé nhí ngoµi th«ng
qua ch©n PSEN, ë ®©y bé nhí ngoµi ®ãng vai trß lµ bé nhí ch−¬ng tr×nh. Ngoµi ra khi
bé nhí ngoµi lµm chøc n¨ng lµ bé nhí d÷ liƯu th× tÝn hiƯu RD ®−ỵc sư dơng ®Ĩ truy
cËp kh«ng gian d÷ liƯu ngoµi (dïng lƯnh MOVX), nªn RD ®−ỵc nèi ®Õn OE cđa chip
nhí. Trong thiÕt kÕ phÇn mỊm cđa KIT ®ßi hái c¶ 2 chøc n¨ng nµy cđa bé nhí, võa lµ
bé nhí ch−¬ng tr×nh, võa lµ bé nhí d÷ liƯu do ®ã c¸c ch©n OE cđa c¸c chip nhí ph¶i
cã møc logic nh− trªn /OE = /PSEN * /RD.
2.3.3 Giíi thiƯu vỊ chøc n¨ng cđa c¸c thiÕt bÞ ®−ỵc sư dơng trªn KIT:
2.3.3.1 CPU












H×nh 2.3

–

S¬ ®å nguyªn lý khèi CPU

R10
10k
1 2
3
4
5
6
7
8
9
GND
T1
A8
T2
VCC
T2
T0
VCC
T2-EX
CR12
104
T2-EX
STEP
A2
GND
TXD IN
RXD OUT

CR1
104
VCC
GND
U8 MAX232/SO
C1+
1
C1-
3
C2+
4
C2-
5
VCC
16
GND
15
V+
2
V-
6
R1OUT
12
R2OUT
9
T1IN
11
T2IN
10
R1IN

13
R2IN
8
T1OUT
14
T2OUT
7
RXDTXD IN
RXD OUT
VCC
/CS_8255_7SEG_LED
P_COM
5
9
4
8
3
7
2
6
1
TXD
CR8
104
VCC
C8.4
10uF
C8.3
10uF
GND

C8.2
10uF
VCC
C8.1
10uF
GND
Chế độ monitor thì INT1 được nối GND
/WR
VCC
/RD
/CS_8255_MATRIX_LED
VCC
ALE
/CS_62256
/PSEN
/CS_62256
CR7
104
/WR
U2 AT28C64
A0
10
A1
9
A2
8
A3
7
A4
6

A5
5
A6
4
A7
3
A8
25
A9
24
A10
21
A11
23
A12
2
D0
11
D1
12
D2
13
D3
15
D4
16
D5
17
D6
18

D7
19
1A14
VCC
28
GND
14
CE
20
OE
22
WE
27
26A13
U5A 7408
1
2
3
14
7
CHƯƠNG TRÌNH
NGƯỜI SỬ DỤNG
U9
74HC138
A
1
B
2
C
3

G1
6
G2A
4
G2B
5
Y0
15
Y1
14
Y2
13
Y3
12
Y4
11
Y5
10
Y6
9
Y7
7
VCC
16
GND
8
U10
74HC138
A
1

B
2
C
3
G1
6
G2A
4
G2B
5
Y0
15
Y1
14
Y2
13
Y3
12
Y4
11
Y5
10
Y6
9
Y7
7
VCC
16
GND
8

A13
U4 74HC573
D0
2
D1
3
D2
4
D3
5
D4
6
D5
7
D6
8
D7
9
LE
11
OE
1
Q0
19
Q1
18
Q2
17
Q3
16

Q4
15
Q5
14
Q6
13
Q7
12
GND
10
VCC
20
/CS_8255_7SEG_EX
J10
1
2
3
4
U3 62256
A0
10
A1
9
A2
8
A3
7
A4
6
A5

5
A6
4
A7
3
A8
25
A9
24
A10
21
A11
23
A12
2
A13
26
A14
1
VSS
14
VCC
28
D0
11
D1
12
D2
13
D3

15
D4
16
D5
17
D6
18
D7
19
CS
20
WR
27
OE
22
ALE
U7B
7432
4
5
6
14
7
VCC
CR9
104
D0
D2
D1
D4

D3
D5
D6
U11A
7432
1
2
3
D7
VCC
GND
/CS_8255_ADC_DAC
VCC
VCC
CR10
104
D0
D6
D7
D1
D2
D4
D5
D3
VCC
A0
A2
A1
MONITOR
A3

VCC
Y1.1
12 MHz
VCC
A4
U6A
7404
12
14
7
D0
GND
A5
D2
D5
D1
D4
D3
A6 D6
D7A7
CR4
104
VCC
A9
/CS_8255_LCD_KEY PAD
A12
A11
A13
A10
A14

A15
A1
A0
A6
A2
A4
A7
A8
A10
A5
A3
A12
A9
VCC
A11
A0
A2
A5
A9
A1
A3
A4
A8
A6
A10
A12
A13
A7
A11
A3

A2A14
A4
A15
/EA
GND
/EA
GND
D3
D0
RST
D1
D2
D6
D5
D4
GND
D7
VCC
GND
CR6
104
VCC
D3
D1
D2
D5
D0
D7
D4
D6

/CS_8255_PULSE_STEPPER
C1.1
33pF
GND
GND
/CS_8255_7SEG_LED_EX12
GND
C1.2
33pF
GND
CR2
104
ADRRESS:
4000H-7FFFH
GND
VCC
VCC
VCC
VCC
CR5
104
GND
/PSEN
SW7.1
SWITCH
2
2
1
1
3

3
GND
/WR
ADRRESS:
0000H-1FFFH
RXD
CR3
104
/INT1
/INT0
TXD
U12
74HC138
A
1
B
2
C
3
G1
6
G2A
4
G2B
5
Y0
15
Y1
14
Y2

13
Y3
12
Y4
11
Y5
10
Y6
9
Y7
7
VCC
16
GND
8
T1
T0
Đầu vào cho
T0, T1, T2, T2-EX
ở chế độ CAPTURE
U13
AT89C52
RST
9
XTAL2
18
XTAL1
19
PSEN
29

ALE/PROG
30
EA/VPP
31
P1.0/T2
1
P1.1/T2-EX
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P2.0/A8
21
P2.1/A9
22
P2.2/A10
23
P2.3/A11
24
P2.4/A12
25

P2.5/A13
26
P2.6/A14
27
P2.7/A15
28
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/I NT0
12
P3.3/I NT1
13
P3.4/T0
14
P3.5/T1
15
P3.6/WR
16
P3.7/RD
17
P0.0/AD0
39
P0.1/AD1
38
P0.2/AD2
37
P0.3/AD3
36

P0.4/AD4
35
P0.5/AD5
34
P0.6/AD6
33
P0.7/AD7
32
VCC
40
GND
20
CPU
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
38



Đây là phần điều khiển trung tâm của bộ KIT, là bộ phận quan trọng nhất. Khối
CPU gồm có chip vi điều khiển chính AT89C52, EEPROM, RAM, mạch chốt, giải m
địa chỉ Sơ đồ nguyên lý của khối CPU nh hình 2.3.
Các linh kiện chính có trong khối :
Vi điều khiển AT89C52

Với thực tế thị trờng của Đà Nẵng, và cả khu vực Miền Trung - Tây Nguyên
nói chung ta chọn AT89C52 là chip dễ dàng mua đợc, bộ nhớ 8Kbyte vừa đủ cho
chơng trình MONITOR điều hành KIT.

- AT89C52 có 8K Flash ROM làm bộ nhớ chơng trình, 256 byte RAM, 32
đờng xuất nhập, 3 bộ định thời, một cấu trúc ngắt 2 mức u tiên và 8 nguồn ngắt, một
port nối tiếp song công (full duplex).
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
39


- Timer T2 của 89C52 có thể làm việc nh Timer T0, T1 trong chế độ Reload
ngay cả ở lúc làm Timer 16 bit.
- Vùng nhớ Flash ROM có
thể nạp và xóa khoảng
1000 lần.
- Vi điều khiển AT89C52
hỗ trợ tần số làm việc đến 24
MHz.
-
Có chế độ Power Down
để tiết kiệm điện năng của hệ
thống tuy nhiên vẫn duy trì nội
dung RAM nhng không cho
mạch dao động cấp xung clock
nhằm vô hiệu hóa các hoạt động
khác cho chip cho đến khi có
reset cứng tiếp theo. Chế độ Idle hay còn gọi là chế độ nghỉ dừng CPU trong khi vẫn
cho phép RAM, các bộ định thời/ đếm, port nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt
động.

Mạch chốt tín hiệu 74HC573







74HC573 là mạch chốt tín hiệu tốc độ cao đợc chế tạo theo công nghệ CMOS.
Các đặc điểm của vi mạch :
- Tốc độ truyền tín hiệu từ đầu vào sang đầu ra chỉ có 18 ns.
U1
74HC573
2
3
4
5
6
7
8
9
11
1
19
18
17
16
15
14
13

12
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
LE
OE
Q0
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
Q7
Hình 2.5

-

Sơ đồ chân của 74HC573

Hình 2.4
- Sơ đồ chân của AT89C52
Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển

Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
40


- Phạm vi điện áp hoạt động : 2 6 V
- Dòng điện đầu vào : lớn nhất 1 A.
Hoạt động : Khi chân /LE ở mức cao, đầu ra Q phụ thuộc vào đầu vào D. Khi chân
/LE ở mức thấp, tín hiệu đầu vào D đợc giữ lại ở đầu ra cho đến khi nào chân /LE trở
lại mức cao. Khi chân /OE ở mức cao, tất cả các đầu ra Q đều ở mức cao.

Mạch giải m địa chỉ 74HC138









Đây là vi mạch đợc chế tạo theo công nghệ CMOS. Vi mạch này đợc dùng để
giải m địa chỉ khi hệ thống có nhiều linh kiện cần định địa chỉ ghép nối. Nó là một
trong những vi mạch phổ biến nhất trong các mạch vi điều khiển. Các chân đầu ra đảo
Y
k
phụ thuộc vào các chân tín hiệu đầu vào A, B, C. Tuy nhiên các tín hiệu địa chỉ chỉ
đợc giải m khi chân G1(E3) ở mức High, còn các chân /G2A(/E1), /G2B(/E2) ở mức
Low.

U6

74HC138
15
14
13
12
11
10
9
7
1
2
3
5
4
6
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
A
B
C
G2B
G2A
G1
Hình 2.6

-

Sơ đồ chân của 74HC138

Giáo trình môn Kỹ thuật Vi Điều Khiển Chơng21 : thiết kế Kit vi điều khiển


Biên soạn : Lâm tăng Đức Lê Tiến Dũng Bộ môn TĐH Trang
41


Bảng chức năng của vi mạch nh sau:









Chú ý: L: Low -Mức thấp; H: High - Mức cao; X: không quan tâm





Vi mạch MAX232
Vi mạch MAX232 có nhiệm vụ chuyển mức điện áp từ 0 5 V thành điện áp

12V +12 V theo tiêu chuẩn RS-232 để phục vụ cho việc truyền thông nối tiếp.
Trên vi mạch có 2 ngõ vào của chân RxD, 2 ngõ ra của chân RxD, 2 ngõ vào của
chân TxD, 2 ngõ ra của chân TxD. Tín hiệu từ chân RxD của cổng nối tiếp trong
máy tính đợc nối vào chân /R1OUT, tín hiệu từ chân TxD của cổng nối tiếp trong
máy tính đợc nối T1IN của MAX232. Tơng tự, chân RxD của vi điều khiển đợc
nối với chân /T1OUT, còn chân TxD của vi điều khiển đợc nối với chân R1IN của
MAX232.
U4
MAX232
1
3
4
5
2
6
12
9
11
10
13
8
14
7
C1+
C1-
C2+
C2-
V+
V-
R1OUT

R2OUT
T1IN
T2IN
R1IN
R2IN
T1OUT
T2OUT
Hình 2.7
Sơ đồ chân của MAX232