Vi Mạch MCS 51 - Ứng Dụng Thực Tế (Phần 2) part 10 pps

O. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN DAC.
Bài 3: Chương trình điều khiển biến đổi D/A thông qua DAC0808 và thực hiện tạo sóng sin có tần số bất kỳ tại
ngõ ra.
Giáo trình thực hành vi xử lý. 253 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1 Trình tự tiến hành thí nghiệm:
1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm.
• Tắt nguồn cấp cho mô hình thí nghiệm.
• Dùng dây bus 8 nối J64 (PORT1) ở khối vi điều khiển với J37 (DIGITAL IN) ở khối DACõ.
• Dùng máy hiện sóng (Oscilloscope) để kiểm tra dạng sóng tại J38 (ANALOG OUT) ở khối DAC.
• Dùng dây bus 8 nối J108 (POWER) ở khối DAC với nguồn ±5V, ±12V ở khối nguồn.
VI ÑIEÀU KHIEÅN
PORT 0
A0 A7
PORT 1PORT 3PORT 2
SELECT
CHIP
CLOCK
OUT
PORT 1PORT 3
40 PINS
20 PINS
POWER
SW
DAC
POWER
DIGITAL
IN
ANALOG
OUT
NGUOÀN
5V, 12V

8
8
1
OSC

1.2 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển.

1.3 Thực hiện lần lượt các bước từ 1.3 đến 1.8 tương tự như bài trên.
2 Bài tập:
• Bài 1: Hãy viết chương trình điều khiển biến đổi D/A thông qua vi mạch DAC0808 và thực hiện tạo sóng
tam giác có tần số bất kỳ.
• Bài 2: Hãy viết chương trình điều khiển biến đổi D/A thông qua vi mạch DAC0808 và thực hiện tạo sóng
vuông có tần số bất kỳ.
• Bài 3: Hãy viết chương trình điều khiển biến đổi D/A thông qua vi mạch DAC0808 và thực hiện biến đổi
giá trị lưu trong thanh ghi R0 thành điện áp tương tự. Giá trị trong thanh ghi R0 thay đổi theo việc nhấn nút
KEY0 hoặc KEY1 (KEY0: tăng giá trị, KEY1: giãm giá trị) từ 00H -> FFH và được hiển thị lên ba LED 7
đoạn (LED2, LED1 và LED0; dưới dạng số thập phân từ 0 -> 255).
• Bài 4: Hãy viết chương trình điều khiển biến đổi D/A thông qua vi mạch DAC0808 và thực hiện tạo sóng
sin có tần số thay đổi trong một khoảng tần số tự chọn tùy theo việc nhấn nút KEY0 hoặc KEY1 (KEY0:
tăng tần số, KEY1: giãm tần số ) và được hiển thị lên ba LED 7 đoạn (LED2, LED1 và LED0; dưới dạng
số thập phân từ 0 -> 255)
• Bài 5: Sinh viên tự mình suy nghĩ và phát triển thêm chương trình.
3 Hướng dẫn:
Phần tạo sóng sin:
o Tạo một bảng dữ liệu gồm 128 bytes là giá trị của 128 mẫu có được từ hình sin, đỉnh cao nhất của
hình sin có giá trị là 255 (FFH), đỉnh thấp nhất của hình sin có giá trị là 0 (00H). Do đó trục của hình sin có
giá trị là 127,5 (80H hay 7FH).
o Giá trị của mẫu thứ x là:
5,1275,127
128

360
sin +×








×
O
x

o Liên tục xuất bảng giá trị này ra vi mạch DAC0808, thay đổi thời gian delay giữa các lần xuất sẽ
tạo ra các tần số khác nhau.





TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN 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

P. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐO NHIỆT ĐỘ.
Giáo trình thực hành vi xử lý. 255 Biên soạn: Phạm Quang Trí

A. MỤC ĐÍCH:

• Thực hành lập trình ứng dụng trên máy tính, biên dịch chương trình, nạp vào vi điều khiển và sử dụng mô
hình thí nghiệm để kiểm chứng.
• Điều khiển thiết bị ngoại vi bằng các port của vi điều khiển.
• Khảo sát và sử dụng cảm biến nhiệt LM335.
• Minh họa ứng dụng của hệ thống vi điều khiển vào công việc đo lường, hiển thị và điều khiển.

B. YÊU CẦU:

• Nắm vững tập lệnh của vi điều khiển MCS-51.
• Tham khảo trước nguyên lý hoạt động của các dạng mạch khuếch đại dùng Op-Amp và cảm biến nhiệt
LM335



P. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐO NHIỆT ĐỘ.
Bài tập: Chương trình đo nhiệt độ và hiển thị giá trị lên bốn LED 7 đoạn (một LED hiển thị phần thập phân).
Giáo trình thực hành vi xử lý. 256 Biên soạn: Phạm Quang Trí

1 Trình tự tiến hành thí nghiệm:
1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm.
• Tắt nguồn cấp cho mơ hình thí nghiệm.
• Dùng dây bus 8 nối J63 (PORT0 / DATA) ở khối vi điều khiển với J49 (DIGITAL OUT) ở khối ADC.
• Dùng bốn dây bus 8 nối J5 (7SEG7 IN), J6 (7SEG6 IN), J7 (7SEG5 IN) và J8 (7SEG4 IN) ở khối LED 7
đoạn với J4 (7SEG IN MUL) ở khối LED 7 đoạn (ta nối chung các bus này lại với nhau thơng qua khối
mở rộng).
• Dùng dây bus 8 nối J90 (DATA OUT) ở khối mở rộng port I/O với J4 (7SEG IN MUL) ở khối LED 7
đoạn.
• Dùng dây bus 8 nối J85 (DATA OUT) ở khối mở rộng port I/O với J2 (SEL LED IN) ở khối LED 7 đoạn.
• Dùng dây bus 1 nối J89 (V OUT) ở khối cảm biến nhiệt với J48 (ANALOG IN) ở khối ADC (chú ý là ta
chỉ nối bit 0 (IN0) của J48 và J89 lại với nhau).
• Dùng dây bus 1 nối J93 (CS573B) ở khối mở rộng port I/O với J70 (SELECT CHIP) ở khối vi điều khiển
(chú ý là ta chỉ nối bit 0 (0000H – 1FFFH) của J70 và J93 lại với nhau).
• Dùng dây bus 1 nối J92 (CS573A) ở khối mở rộng port I/O với J70 (SELECT CHIP) ở khối vi điều khiển
(chú ý là ta chỉ nối bit 1 (2000H – 3FFFH) của J70 và J92 lại với nhau).
• Dùng dây bus 1 nối J60 (CS0809) ở khối ADC với J70 (SELECT CHIP) ở khối vi điều khiển (chú ý là ta
chỉ nối bit 2 (4000H – 5FFFH) của J70 và J60 lại với nhau).
• Dùng ba dây bus 3 nối D34 (POWER) ở khối ADC, J107 (POWER) ở khối mở rộng port I/O và J110
(POWER) ở khối LED 7 đoạn với nguồn +5V ở khối nguồn.
• Dùng dây bus 4 nối J35 (POWER) ở khối cảm biến nhiệt với nguồn ±5V ở khối nguồn.
NGUỒN
5V
CẢM
BIẾN
NHIỆT
V IN
2
V IN
1

POWER
LM335
V OUT
LED 7 ĐOẠN
7SEG7 IN
SEL IN2POWER SEL IN1
7SEG6 IN 7SEG5 IN 7SEG4 IN
7SEG7 IN
MUL
SEL LED IN
8 8 8 8
VI ĐIỀU KHIỂN
PORT 0
A0 A7
PORT 1PORT 3PORT 2
SELECT
CHIP
CLOCK
OUT
PORT 1PORT 3
40 PINS
20 PINS
POWER
SW
NGUỒN
+5V
3
8
8
MỞ RỘNG PORT I/O

PORT A
DATA IN
PORT CPORT B
DATA OUT
DATA OUT
CS8255
POWER
CS245
CS573A
CS573B
ADC
ANALOG
IN
CS0809
DIGITAL
OUT
POWER
3
4
3
8
1
1
1
1
8
8
1

1.2 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển.

1.3 Lưu chương trình và biên dịch chương trình.
1.4 Kiểm tra lỗi và hiệu chỉnh lỗi nếu có.
1.5 Gắn chip vi điều khiển thí nghiệm vào socket tương ứng trên khối nạp chip và bật nguồn cho khối nạp chip
hoạt động.
1.6 Nạp chương trình vào vi điều khiển.
P. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐO NHIỆT ĐỘ.
Bài tập: Chương trình đo nhiệt độ và hiển thị giá trị lên bốn LED 7 đoạn (một LED hiển thị phần thập phân).
Giáo trình thực hành vi xử lý. 257 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1.7 Sử dụng vi điều khiển vừa nạp gắn vào socket tương ứng trên khối vi điều khiển.
1.8 Bật nguồn cho mô hình thí nghiệm. Quan sát kết quả hoạt động, nếu kết quả hoạt động không đúng yêu
cầu của đề bài thì phải quay lại kiểm tra việc kết nối mạch, hiệu chỉnh chương trình và làm lại các bước từ
bước 3 đến bước 9.
2 Bài tập:
• Bài 1: Hãy viết chương trình điều khiển đo nhiệt độ và hiển thị lên bốn LED 7 đoạn (một LED hiển thị
phần thập phân) với những yêu cầu sau:
o Cho biết trước nhiệt độ là 50
OC
.
o Đo nhiệt độ hiện tại.
o Nếu nhiệt độ đo được nhỏ hơn nhiệt độ đặt thì kích đóng RELAY 1.
o Nếu nhiệt độ đo được lớn hơn nhiệt độ đặt thì kích ngắt RELAY 1.
• Bài 2: Hãy viết chương trình điều khiển đo nhiệt độ và hiển thị lên bốn LED 7 đoạn (một LED hiển thị
phần thập phân) với những yêu cầu sau:
o Cho phép đặt trước nhiệt độ là (10
OC
- 50
OC
) bằng các nút nhấn KEY0 (tăng nhiệt độ) và KEY1
(giãm nhiệt độ).

o Đo nhiệt độ hiện tại.
o Nếu nhiệt độ đo được nhỏ hơn nhiệt độ đặt thì kích đóng RELAY 1.
o Nếu nhiệt độ đo được lớn hơn nhiệt độ đặt thì kích ngắt RELAY 1.
• Bài 3: Sinh viên tự mình suy nghĩ và phát triển thêm chương trình.
3 Hướng dẫn:
Cân chỉnh khối cảm biến nhiệt:
o Chỉnh biến trở R137 sao cho V1 = 2,73 + 0,01 x tOC (V). Trong thực tế để chính xác thì ta nhúng
LM335 vào nước đá đang tan (0
OC
).
o Chỉnh biến trở R133 sao cho V2 = 2,73 V.
Đo nhiệt độ với độ phân giải 0,5
OC
:
o Nhiệt độ sau khi qua khối cảm biến nhiệt sẽ tạo ra một điện áp tại J93 (V OUT) có giá trị là VOUT
= 39 * tOC (mV).
o Với độ phân giải của ADC0809 là 19,6 mV thì điện áp trên sau khi qua ADC0809 sẽ có giá trị là
39 * tOC / 19,6
≈
2 * tOC.
o Để hiển thị giá trị nhiệt độ lên LED 7 đoạn với một số phần thập phân thì giá trị hiển thị sẽ phải là
10 * t. Do đó, giá trị thu được sau khi biến đổi A/D sẽ được nhân với 5 rồi biến đổi qua mã BCD nén
→
hiển
thị lên LED 7 đoạn.

TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN 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

Q. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MOTOR DC.
Giáo trình thực hành vi xử lý. 259 Biên soạn: Phạm Quang Trí

A. MỤC ĐÍCH:

• Thực hành lập trình ứng dụng trên máy tính, biên dịch chương trình, nạp vào vi điều khiển và sử dụng mô
hình thí nghiệm để kiểm chứng.
• Điều khiển thiết bị ngoại vi bằng các port của vi điều khiển.
• Tìm hiểu nguyên lý hoạt động của các loại động cơ DC công suất nhỏ.
• Tìm hiểu nguyên lý điều khiển động cơ DC bằng vi điều khiển và ứng dụng lập trình để điều khiển hoạt
động cho các động cơ DC này.

B. YÊU CẦU:

• Nắm vững tập lệnh của vi điều khiển MCS-51.
• Biết cách viết các chương trình điều khiển động cơ quay thuận/ngược, thay đổi tốc độ quay, ….
• Nắm được sơ đồ và nguyên lý hoạt động của khối động cơ DC trên mô hình thí nghiệm.
• Nắm được nguyên lý hoạt động và nguyên lý điều khiển động cơ DC.
• Biết cách viết các chương trình ứng dụng điều khiển động cơ DC hoạt động theo các chế độ khác nhau.



Q. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MOTOR DC.
Bài tập: Chương trình
Giáo trình thực hành vi xử lý. 260 Biên soạn: Phạm Quang Trí
1 Trình tự tiến hành thí nghiệm:
1.1 Kết nối thiết bị thí nghiệm.
•

1.2 Vẽ lưu đồ giải thuật và viết chương trình điều khiển.

1.3 Lưu chương trình và biên dịch chương trình.
1.4 Kiểm tra lỗi và hiệu chỉnh lỗi nếu có.
1.5 Gắn chip vi điều khiển thí nghiệm vào socket tương ứng trên khối nạp chip và bật nguồn cho khối nạp chip
hoạt động.
1.6 Nạp chương trình vào vi điều khiển.
1.7 Sử dụng vi điều khiển vừa nạp gắn vào socket tương ứng trên khối vi điều khiển.
1.8 Bật nguồn cho mô hình thí nghiệm. Quan sát kết quả hoạt động, nếu kết quả hoạt động không đúng yêu
cầu của đề bài thì phải quay lại kiểm tra việc kết nối mạch, hiệu chỉnh chương trình và làm lại các bước từ
bước 3 đến bước 9.
2 Bài tập:
• Bài 1: Hãy viết chương trình điều khiển

• Bài 2: Sinh viên tự mình suy nghĩ và phát triển thêm chương trình.
3 Hướng dẫn:
:
o




TRUNG TÂM THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN 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