báo cáo tốt nghiệp thiết kế thi công mô hình đếm và phân loại sản phẩm dùng vi điều khiển 8051

ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong báo cáo, do tôi tự làm không sao
chép chỉnh sửa từ các đồ án có trước.
Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, tôi xin chịu hoàn
toàn trách nhiệm.

Sinh viên
ĐOÀN QUỐC THƯƠNG
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: Lớp:
Mã sinh viên:
Tên đề tài:
Ưu điểm:


Nhược điểm:


Điểm đánh giá:
Ngày …….Tháng…….Năm 2012
Giáo viên hướng dẫn
MỤC LỤC
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 3
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, con người cùng với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên
tiến của thế giới, chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn.
Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc

điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ…là những yếu tố rất cần
thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả ngày càng cao hơn.
Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp
ứng được những đòi hỏi không ngừng của các ngành, lĩnh vực khác nhau cho đến
nhu cầu thiết yếu của con người trong cuộc sống hàng ngày. So với kỹ thuật số thì
kỹ thuật vi điểu khiển nhỏ gọn hơn rất nhiều do nó được tích hợp lại và có khả
năng lập trình được để điều khiển. Nên rất tiện dụng và cơ động.
Trong phạm vi đồ án tổng hợp này, em dùng vi điều khiển để điều khiển
hệ thống phân loại và đóng thùng sản phẩm.
Vì thời gian và trình độ còn hạn chế nên việc thực hiện đồ án còn nhiều thiếu
sót . Kính mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý tận tình của tất cả quý thầy cô.
Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn thầy cô đã hướng
dẫn em hoàn thành tốt đồ án này.
SINH VIÊN
ĐOÀN QUỐC THƯƠNG
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 4
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Giới thiệu đề tài
Phân loại sản phẩm là một bài toán đã và đang được ứng dụng rất nhiều
trong thực tế hiện nay. Dùng sức người, công việc này đòi hỏi sự tập trung cao
và có tính lặp lại, nên các công nhân khó đảm bảo được sự chính xác trong công
việc. Chưa kể đến có những phân loại dựa trên các chi tiết kĩ thuật rất nhỏ mà
mắt thường khó có thể nhận ra. Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng
sản phẩm và uy tín của nhà sản xuất. Vì vậy, hệ thống tự động nhận dạng và
phân loại sản phẩm ra đời là một sự phát triển tất yếu nhằm đáp ứng nhu cầu cấp
bách này.
Tùy vào mức độ phức tạp trong yêu cầu phân loại, các hệ thống phân loại
tự động có những quy mô lớn, nhỏ khác nhau. Tuy nhiên có một đặc điểm chung
là chi phí cho các hệ thống này khá lớn, đặc biệt đối với điều kiện của Việt Nam.

Vì vậy hiện nay đa số các hệ thống phân loại tự động đa phần mới chỉ được áp
dụng trong các hệ thống có yêu cầu phân loại phức tạp, còn một lượng rất lớn
các doanh nghiệp Việt Nam vẫn sử dụng trực tiếp sức lực con người để làm việc.
Vì vậy em hy vọng thông qua việc lựa chọn đề tài này em có thể thu thập cái
nhìn sâu sát hơn về bài toán phân loại sản phẩm và tích góp những kinh nghiệm
quý báu làm nền tảng cho tương lai có thể góp một phần công sức vào phát triển
những hệ thống tự động với chi phí hợp lý áp dụng cho Việt Nam.
1.2. Mục đích nghiên cứu
• Để biết khả năng vận dụng những kiến thức đã học để thiết kế, thi công
một mô hình tự động hóa hoàn chỉnh.
• Ôn và nắm chắc lại kiến thức đã học nhằm nâng cao mức độ tự tin để
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 5
chuẩn bị bước vào môi trường làm việc thực tế sau khi tốt nghiệp.
• Góp phần đưa các hệ thống tự động vào trong công nghiệp
1.3. Nhiệm vụ
• Nghiên cứu hệ thống băng chuyền phân loại sản phẩm
• Nghiên cứu một vài loại cảm biến phân loại sản phẩm
• Ứng dụng thiết kế và thi công 1 loại băng chuyền phân loại và đóng
thùng sản phẩm cụ thể
1.4. Giới hạn đề tài
• Do chi phí, thời gian có hạn nên sản phẩm chỉ dừng lại ở mức đáp ứng
được yêu cầu của một đồ án tốt nghiệp.
• Chỉ phân lọai đơn giản 2 mức – sản phẩm lỗi và sản phẩm không lỗi.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 6
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ 8051 VÀ LINH KIỆN SỬ
DỤNG TRONG MẠCH
2.1. Giới thiệu về 8051
2.1.1. Giới thiệu về AT 89C51

AT89C51 là một hệ vi tính 8 bit đơn chip CMOS có hiệu suất cao, công
suất nguồn tiêu thụ thấp và có 4 Kbyte bộ nhớ Rom Flash xoá được, lập trình
được. Chíp này được sản xuất dựa vào công nghệ bộ nhớ không mất nội dung có
độ tích hợp cao. Nó cũng tương thích với tập lệnh và các chân của chuẩn công
nghiệp MCS-51. Flash trên chip cho phép bộ nhớ chương trình được lập trình lại
trên hệ thống hoặc bằng bộ lập trình không mất nội dung qui ước. 89C51 là IC vi
điều khiển (Microcontrolled ) do hãng Intel sản xuất . IC này có đặc điểm :
• 4 kbyte ROM bên trong dùng để lưu chương trình
• 128 byte RAM nội
• 4 port xuất/nhập 8 bit
• 2 bộ định thời 16 bit
• Mạch giao tiếp nối tiếp
• Không gian nhớ chương trình ngoài 64 kbyte (bộ nhớ ROM ngoại)
• Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64 kbyte (bộ nhớ RAM ngoại)
• Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẽ)
• 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí một bit (bit được địa chỉ hóa)
• 32 đường xuất nhập
• Bộ nhân chia trong 4µs
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 7
2.1.2. Sơ đồ khối của AT 89C51
• Ram 128 byte
• TIMER 2,1,0 : Bộ định thời 2,1,0
• CPU : Đơn vị điều khiển trung tâm
• PORT : Các port xuất/nhập
• Address/data :Địa chỉ/dữ liệu
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 8
Hình 2.1: sơ đồ khối 8051
2.1.3. Sơ đồ chân và chức năng các chân của AT89C51

U 3
A T 8 9 C 5 1
R S T
9
X T A L 2
1 8
X T A L 1
1 9
G N D
2 0
P S E N
2 9
A L E / P R O G
3 0
E A / V P P
3 1
V C C
4 0
P 1 . 0 / T 2
1
P 1 . 1 / T 2 - E X
2
P 1 . 2
3
P 1 . 3
4
P 1 . 4
5
P 1 . 5
6

P 1 . 6
7
P 1 . 7
8
P 2 . 0 / A 8
2 1
P 2 . 1 / A 9
2 2
P 2 . 2 / A 1 0
2 3
P 2 . 3 / A 1 1
2 4
P 2 . 4 / A 1 2
2 5
P 2 . 5 / A 1 3
2 6
P 2 . 6 / A 1 4
2 7
P 2 . 7 / A 1 5
2 8
P 3 . 0 / R X D
1 0
P 3 . 1 / T X D
1 1
P 3 . 2 / I N T 0
1 2
P 3 . 3 / I N T 1
1 3
P 3 . 4 / T 0
1 4

P 3 . 5 / T 1
1 5
P 3 . 6 / W R
1 6
P 3 . 7 / R D
1 7
P 0 . 0 / A D 0
3 9
P 0 . 1 / A D 1
3 8
P 0 . 2 / A D 2
3 7
P 0 . 3 / A D 3
3 6
P 0 . 4 / A D 4
3 5
P 0 . 5 / A D 5
3 4
P 0 . 6 / A D 6
3 3
P 0 . 7 / A D 7
3 2
Hình 2.2 : sơ đồ chân at 89C51
•Chức năng các chân của AT89C51
AT89C51 có tất cả 40 chân, trong đó 32 chân chức năng xuất nhập (trong
thiết kế nhỏ) được chia thành 4 port 8 bit và 8 chân có chức năng khác.
2.1.3.1. Port 0
• Port 0 gồm 8 chân (từ chân 32 đến chân 39): Có hai chức năng :
- Chức năng xuất/nhập: các chân này được dùng để nhận tín hiệu từ
bên ngoài vào để xử lý, hoặc dùng để xuất tín hiệu ra bên ngoài.

- Chức năng làm bus dữ liệu và bus địa chỉ (AD7-AD0): 8 chân này
còn làm nhiệm vụ lấy dữ liệu từ ROM hoặc RAM bên ngoài (nếu có
kết nối bộ nhớ ngoài), đồng thời port 0 còn được dùng để định địa
chỉ của bộ nhớ ngoài.
2.1.3.2 Port 1
• Port 1 gồm 8 chân từ chân 1 đến chân 8, chỉ có chức năng làm các đường
xuất/nhập, không có chức năng khác.
2.1.3.3. Port 2
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 9
• Port 2 gồm 8 chân từ chân 21 đến chân 28 có 2 chức năng:
oChức năng xuất/nhập
oChức năng là bus địa chỉ cao (A8-A15): Khi kết nối với bộ nhớ ngoài có
dung lượng lớn, cần 2 byte để định địa chỉ của bộ nhớ, byte thấp do P0
đảm nhận, byte cao do P2 đảm nhận.
2.1.3.4. Port 3
• Port 3 gồm 8 chân từ chân 10 đến chân 17.
+ Chức năng xuất/nhập
+ Với mỗi chân có một chức năng riêng thứ hai như trong bảng sau:
Bit Tên Địa chỉ bit Chức năng
P3.0 RXD B0H Chân nhận dữ liệu nối tiếp
P3.1 TXD B1H Chân xuất dữ liệu nối tiếp
P3.2 INT0 B2H Ngõ vào ngắt ngoài 0
P3.3 INT1 B3H Ngõ vào ngắt ngoài 1
P3.4 T0 B4H Ngõ vào của bộ định thời/đếm 0
P3.5 T1 B5H Ngõ vào của bộ định thời/đếm 1
P3.6 WR B6H Ngõ điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài
P3.7 RD B7H Ngõ điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ ngoài

Bảng 2.1 : Chức năng chuyển đổi port 3

2.1.3.5. Chân RESET (RST)
• Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dung để thiết lập trạng thái ban đầu
cho vi điều khiển. Hệ thống sẽ được thiết lập lại các giá trị ban đầu nếu ngõ
này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kỳ máy.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 10
2.1.3.6. Chân XTAL1 và XTAL2 : Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 được
sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động, thường được ghép
với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định.
C 1
C 5
8 9 C 5 1
X T A L 1
X T A L 2X T A L 2
Hình 2.3 :Mạch tạo dao động bằng thạch anh
C
1
=C
5
= 30pF ± 10pF ( thường được sử dụng với C
1
,C
5
là tụ
33pF) dùng ổn định dao động cho thạch anh.
2.1.3.7. Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN
• PSEN ( program store enable) tín hiệu được xuất ra ở chân 29 dùng để
truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài. Chân này thường được nối với chân cho
phép xuất OE ( output enable) của ROM ngoài.
2.1.3.8. ALE (chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30)

• Khi vi điều khiển truy xuất bộ nhớ từ bên ngoài, port 0 vừa có chức năng
là bus địa chỉ vừa có chức năng là bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ
liệu và địa chỉ. Tín hiệu ở chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa
hợp các đường địa chỉ và các đường dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt.
• Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động đưa vào vi
điều khiển, như vậy có thể dùng tín hiệu ở ngõ ra ALE làm xung clock cung
cấp cho các phần khác của hệ thống.
2.1.3.9. Chân EA ( chân 31)
• Chân EA dung để xác định chương trình thực hiện được lấy từ ROM nội
hay ROM ngoại.
• Khi EA nối với logic 1 ( +5V) thì vi điều khiển thực hiện chương trình lấy
từ bộ nhớ nội.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 11
• Khi EA nối với logic 0 ( 0V) thì vi điều khiển thực hiện chương trình lấy
từ bộ nhớ ngoại.
2.1.3.10. Chân Vcc
• Là chân số 40 cấp nguồn cho vi điều khiển.Nguồn điện cấp là +5V±0.5
2.1.3.11. Chân GND
• Chân số 20 nối GND ( hay nối mass)
2.1.4. Tổ chức bộ nhớ dữ liệu – bộ nhớ Ram
Bộ nhớ RAM dùng làm môi trường xử lý thông tin, lưu trữ các kết quả
trung gian và kết quả cuối cùng của các phép toán, xử lý thông tin. Nó cũng
dùng để tổ chức các vùng đệm dữ liệu, trong các thao tác thu phát, chuyển đổi dữ
liệu.

30
2F
2E
2D

2C
2B
2A
29
28
27
26
25
24
23
RAM Đa dạng
7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
77 76 75 74 73 72 71 70
6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
67 66 65 64 63 62 61 60
5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
57 56 55 54 53 52 51 50
4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
47 46 45 44 43 42 41 40
3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
37 36 35 34 33 32 31 30
2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
27 26 25 24 23 22 21 20
1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
17 16 15 14 13 12 11 10
0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
07 06 05 04 03 02 01 00
BANK 3
BANK 2
BANK 1

SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 12
Default register
Bank for RO÷R7
Bảng 2.2 Cấu trúc bộ nhớ ram bên trong vi điều khiển
RAM nội trong vi điều khiển đựơc tổ chức như sau:
• Các bank thanh ghi có địa chỉ từ 00H - 1FH
• Ram địa chỉ hóa từng bit địa chỉ từ 20H -2FH
• Ram đa dụng từ 30H - 7FH
• Các thanh ghi chức năng đặc biệt từ 80H – FFH
• 210 vị trí được định địa chỉ bit
2.1.5. Trạng thái các thanh ghi sau khi reset
Thanh ghi Nội dung
Đếm chương trình PC 0000H
Thanh ghi tích lũy A 00H
Thanh ghi B 00H
Thanh ghi trạng thái PSW 00H
SP O7H
DPTR 0000H
Port 0 – Port 3 FFH
IP xxx00000B
IE 0x0x0000B
Các thanh ghi định thời 00H
SCON 00H
SBUF 00H
Bảng 2.3 Trạng thái các thanh ghi sau khi reset
Thanh ghi quan trọng nhất là thanh ghi bộ đếm chương trình PC được reset
tại địa chỉ 0000H . Khi ngõ ra vào là RST xuống mức thấp chương trình luôn bắt
đầu tại địa chỉ 0000H của bộ nhớ chương trình.Nội dung của Ram trong chip
không bị thay đổi bởi tác động của ngõ vào Reset

2.1.6. Hoạt động định thời : 89C51 có hai timer 16 bit, mỗi timer có 4 cách
làm việc. Người ta sử dụng các timer để :
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 13
• Định khoảng thời gian
• Đếm sự kiện
• Tọa tốc độ baud cho port nối tiếp trong 89C51
Truy suất các timer của 89C51 dùng sáu thanh ghi chức năng đặc biệt cho bảng
sau:
SFR Mục đích Địa chỉ Địa chỉ hóa từng bit
TCON Điều khiển timer 88H Có
TMOD Chế độ timer 89H Không
TL0 Byte thấp của timer 0 90H Không
TL1 Byte thấp của timer 1 91H Không
TH0 Byte cao của timer 0 92H Không
TH1 Byte cao của timer 1 93H Không
Các bank thanh ghi chức năng của timer trong 8051
2.1.7. Hoạt động ngắt
• Một ngắt là sự xảy ra một điều kiện,một sự kiện mà nó gây ra treo tạm thời
chương trình trong khi điều kiện phục vụ bởi một chương trình khác. Các ngắt
đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế và cài đặt các ứng dụng vi điều khiển.
Chúng cho phép hệ thống đáp ứng bất đồng bộ với một sự kiện và giải quyết sự
kiện đó trong khi một chương trình khác đang thực hiện
• Có 5 nguồn ngắt ở 89C51 : 2 ngắt ngoài , 2 ngắt từ timer và một ngắt port
nối tiếp . Tất cả các ngắt theo mặc nhiên đều bị cấm sau khi reset hệ thống và
được cho phép từng cái một bằng phần mềm
• Mỗi nguồn ngắt được cho phép hoặc cấm ngắt qua một thanh ghi chức năng
đặc biệt có định địa chỉ bit IE (Inter rupt enable : cho phép ngắt ) ở địa chỉ A8H
2.1.8. Các cờ ngắt
Ngắt Cờ Thanh ghi SFR và vị trí

SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 14
bit
Bên ngoài 0 IE 0 TCON.1
Bên ngoài 1 IE 1 TCON.3
Timer 0 TF 0 TCON.7
Timer 1 TF 1 TCON.5
Port nối tiếp TI TCON.1
Port nối tiếp RI TCON.0
Các loại cờ ngắt
2.1.9. Các vector ngắt
Ngắt Cờ Địa chỉ
Reset hệ thống RST 0000H
Bên ngoài 0 IE 0 0003H
Timer 0 TF 0 000BH
Bên ngoài 1 IE 1 0013H
Timer 1 TF 1 001BH
Port nối tiếp TI và RI 0023H
Vector reset hệ thống (RST ở địa chỉ 0000H) để trong bảng này vì theo nghĩa
này giống ngắt : nó ngắt chương trình chính và nạp cho PC giá trị mới.
2.1.10. Tập lệnh Của AT89C51
2.1.10.1. Các Chế Độ Đánh Địa Chỉ
Có 8 chế độ đánh địa chỉ:
Địa chỉ thanh ghi: Mỗi bank có 8 thanh ghi định số từ R0 đến R7, có 4 bank
khác nhau, được quy định bởi RS0 (PSW.3) và RS1(PSW.4) trong thanh ghi
trạng thái chương trình (PSW). Tại mỗi thời điểm chỉ có một bank thanh ghi
được tích cực. Ngoài ra, một số thanh ghi đặc biệt như thanh ghi tích lũy, con trỏ
dữ liệu… cũng được xác định trong các lệnh nên không cần các bit địa chỉ.
Trong các lệnh này thanh ghi tich lũy được gọi là “A”, con trỏ dữ liệu là
“DPTR”, thanh ghi đếm chương trình là “PC”, cờ nhớ là “C”, cặp thanh ghi tích

lũy B là “AB”.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 15
Địa chỉ trực tiếp: các thanh ghi bên trong còn được định vị bằng địa chỉ trực
tiếp bằng 8 bit địa chỉ nằm trong byte thứ hai của mã lệnh. VD: MOV A,E4H
Địa chỉ gián tiếp: R0 và R1 dùng để chứa địa chỉ ô nhớ mà lệnh cần truy
xuất. Người ta quy ước dùng dấu @ trước R0 hoặc R1. VD: MOV A, @R0
Địa chỉ tức thời: Người ta dùng # trước toán hạng tức thời. Nạp trực tiếp
vào mã lệnh. VD: MOV A,#E7H
Địa chỉ tương đối : Được dùng trong các lệnh nhảy, giá trị nhảy 8 bit (có
dấu) sẽ được cộng thêm vào thanh ghi đếm chương trình PC. Thường lệnh này
có liên quan đến nhãn được định nghĩa trước.
Địa chỉ tuyệt đối : Dùng trong các lệnh ACALL và AJMP, các lệnh 2 byte
này dùng để rẽ nhánh vào một trang 2 Kbyte của bộ nhớ chương trình.
Địa chỉ dài : Dùng cho lệnh LCALL và LJMP chúng là những lệnh chiếm 3
byte và dùng 2 byte sau (byte 2 và byte 3) để định địa chỉ đích của lệnh. Ưu điểm
của lệnh này là có thể sử dụng trong toàn bộ vùng nhớ 64 Kbyte. Tuy nhiên, lệnh
này chiếm nhiều byte và lệ thuộc vào vị trí vùng nhớ.
Địa chỉ tham chiếu : dùng thanh ghi PC hoặc DPTR là địa chỉ cơ bản cộng
với thanh ghi A (chứa địa chỉ offset) để tạo địa chỉ được tác động cho các lệnh
JMP hoặc MOVC. VD: JMP @A+DPTR
2.1.10.2. Các Nhóm Lệnh Trong AT89C51
• Tập lệnh trong vi điều khiển được chia làm 5 nhóm :
• Nhóm lệnh số học: ADD, ADDC, SUBB, INC, DEC, MUL, DIV, DA.
• Nhóm lệnh di chuyển: MOV, MOVC, MOVX, POP, XCH, XCHD,
PUSH.
• Nhóm lệnh logic: ANL, ORL, XRL, CPL, CLR, RL, RLC, RR, RRC,
SWAP.
• Nhóm lệnh rẽ nhánh: ACALL, LCALL, RET, RETI, AJMP, LJMP,
SJMP, JMP, JZ, JNZ, JC, JNC, JB, JNB, JBC, CJNE, DJNZ, NOP.

• Nhóm lệnh xử lí bit: CLR, SETB, CPL, ANL, ORL, MOV.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 16
2.1.10.3. Một Số Qui Ước Khi Thiết Lập Cú Pháp Các Lệnh
Rn: Khi sử dụng thay n bằng các số từ 0 đến 7: R0 đến R7
# data: Dữ liệu 8 bit, khi sử dụng data có thể viết dưới dạng:
Số nhị phân (Vd: #00110011b)
Số thập lục phân (Vd: #0A6H)
Số thập phân (Vd: #24)
Direct: Ô nhớ có địa chỉ là direct, direct được thay bằng địa chỉ từ 00H
đến FFH khi viết chương trình. Vd: mov A, direct
@Ri: Ô nhớ có địa chỉ gián tiếp, đây là địa chỉ của một ô nhớ, địa chỉ
này được xác định gián tiếp bằng giá trị của thanh ghi R0 hoặc R1
2.2. Giới thiệu về các linh kiện sử dụng trong mạch
2.2.1. Ic ổn áp 7805
Là loại IC dùng để ổn định nguồn luôn ở mức 5V/DC cung cấp cho
mạch,có bảo vệ chập tải . Nhược điểm của nó là công suất đầu ra khá thấp 1A và
hoạt động không ổn định khi có nhiễu bên ngoài . Hoạt động được ở giải nhiệt
độ khá cao là 0 - 125
0
C
• Có 3 chân :
• Output (3) : chân điện áp ra 5V
• Command (2) : chân nối mass
• Input (1) : chân điện áp vào

Hình 2.4 IC 7805
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 17
+ Chân 1-2 (chân điện áp đầu vào) : Đây là chân cấp nguồn đầu vào cho 7805

hoạt động . Giải điện áp cho phép đầu vào lớn nhất 40V. Theo datasheet thì giải
điện áp đầu vào là 35V để mạch lúc nào cũng hoạt động ổn định điện áp không
bị lên xuống do nguồn đầu vào
+ Chân 3 (chân điện áp đầu ra) : chân này cho chúng ta lấy điện áp đầu ra
ổn định 5V . Đảm bảo đầu ra ổn định luôn nằm trong dải từ (4.75 đến 5.25V)
+ Đảm bảo tham số : Vi - V0 > 3V. Thông số này luôn đảm bảo khi cấp
nguồn cho 7805 . Tức là điện áp cấp vào cho 7805 phải nằm trong 8V-40V . Nếu
dưới 8V thì mạch ổn áp không còn tác dụng. Thông thường người ta không bao
giờ cấp nguồn 8V vào cả mà người ta phải cấp nguồn lớn hơn ít nhất là gấp đôi
nguồn đầu ra để tránh trường hợp sụt áp đầu vào sinh ra không ổn định trong
thời gian ngắn
+ Đảm bảo tản nhiệt tốt cho 7805 khi chạy với tải.Khi công suất tăng lên
thì do 7805 là linh kiện bán dẫn công suất nên rất nóng khi tải lớn. Để tránh hỏng
linh kiện và cho linh kiện hoạt động trong nhiệt độ bình thường thì cần phải có
tản nhiệt tốt.
2.2.2. Opto PC817
Opto hay còn gọi là cách ly quang là linh kiện tích hợp có cấu tạo gồm 1
led và 1 photo diot hay 1 photo transitor. Được dùng để cách ly giữa các khối
chênh lệch nhau về điện hay công suất như khối có công suất nhỏ với khối điện
áp lớn. Hoặc có thể dùng để chống nhiểu cho các mạch cầu H, ngỏ ra PLC,
chống nhiễu cho các thiết bị đo lường
Tác dụng : Cách ly điều khiển giữa hai tầng mạch điện khác nhau
Mục đích : Khi có sự cố từ tầng ứng dụng như cháy,chập , tăng áp … thì
cũng không làm ảnh hưởng đến tầng điều khiển
Nguyên Lý Hoạt Động Của Cách Ly Quang : Khi có dòng nhỏ đi qua hai
đầu của led có trong opto làm cho led phát sáng. Khi led phát sáng làm thông
hai cực của photo diot (hoặc photo transitor) , mở cho dòng điện chạy qua. Cách
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 18
li quang là chúng chỉ liên hệ với nhau về quang (ánh sáng) chứ không liên hệ với

nhau về điện . Cũng như trong biến thế cuộn sơ cấp và thứ cấp chỉ liên hệ với
nhau về từ chứ không liên hệ với nhau về điện.
Ứng dụng : Khi bạn cần điều khiển giữa các nguồn 5V-12V-24V-220V
thì bạn nghỉ đến cách li quang hoặc relay.
Cách ly quang là một loại linh kiện mà ta thường dùng để cách ly phần
mạch điện áp cao với mạch điện áp thấp , cái này ứng dụng cũng như biến áp
cách ly để đảm bảo an toàn cho mạch điều khiển khi xảy ra sự cố.
Cấu Tạo : gồm 2 phần, một là diode phát quang hai là phần thu quang
khi có dòng điện qua diode phát quang thì "ánh sáng" nó phát ra được thu bởi
phần thu quang ,sau đó tín hiệu được đưa điều khiển phần mạch liên kết phía sau

Hình 2.5 Sơ đồ chân PC81
2.2.3. Opamp LM324
Hình 2.6. LM324
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 19
LM324 là một IC công suất thấp bao gồm 4 bộ khuếch đại thuật toán (Op
Amp) trong nó.
Các Opamp trong LM324 được thiết kế đặc biệt để sử dụng với nguồn
đơn. Tức là bạn chỉ cần Vcc và GND là đủ.
Một điều đặc biệt nữa là nguồn cung cấp của LM324 có thể hoạt động độc
lập với nguồn tín hiệu. Ví dụ nguồn cung cấp của LM324 là 5V nhưng nó có thể
làm việc bình thường với nguồn tín hiệu ở ngõ vào V+ và V- là 15V mà ko bị
sao cả.
Xem trong datasheet chúng ta có thể dễ dàng tìm được sơ đồ nguyên lý
của LM324.
Hình 2.7 Sơ đồ bên trong LM324
2.2.4. Led 7 đoạn
Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình và
có thêm một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải

của led 7 đoạn.
8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode(cực +) hoặc Cathode(cực -) được nối
chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện.
8 cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra
ngoài để kết nối với mạch điện. Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu
chung này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 20
sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0.
Nếu led 7 đoạn có Cathode(cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Ground
(hay Mass), các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái sáng tắt của các led
đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 1.
Hình 2.8 Sơ đồ chân led 7 đoạn
Bảng mã led 7 đoạn:
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 21
2.2.5. Bàn phím 4*4
Phím bấm được nối thành ma trận 4 hàng * 4 cột, các hàng các cột được
nối với các chân vào ra của vi điều khiển. Khi một phím được bấm, nó sẽ nối
hàng với cột tương ứng
H 1
H 2
H 3
H 4
H 1
H 2
J 1
J U M P E R 8
1 2
3 4

5 6
7 8
9 1 0
1 1 1 2
1 3 1 4
1 5 1 6
H 3
H 4
C 1
C 2
C 3
C 4
1
P 1 . 0
2
P 1 . 1
3 O K
P 1 . 2
4
P 1 . 3
7
C A N E L
P 1 . 4
5
P 1 . 5
8
0
P 1 . 6
6
9

P 1 . 7
S W 1 3
N H A P P A S S
K H O A
C H A N G P A S S
C 1 C 2 C 3 C 4
Hình 2.9 Ma trận phím 4*4
2.2.6. Led hồng ngoại
Led hồng ngoại có 2 loại: Thu và phát
- Loại phát có 2 chân, thường thấy trong các loại Remote TV, đầu máy
Loại này đơn giản chỉ cần cấp nguồn (phân cực thuận), hoặc cấp xung là nó phát
ra tia hồng ngoại.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 22
- Loại thu (2 chân hoặc 3 chân). Hoạt động của nó: Khi nhận được tín hiệu
hồng ngoại thì nó dẫn (giống như 1 công tắc đóng mở mạch điện).
Hình 2.10 Led thu phát hồng ngoại
2.2.7. Công tắt hành trình
Công tắt hành trình trước tiên là cái công tắc tức là làm chức năng đóng
mở mạch điện, và nó được đặt trên đường hoạt động của một cơ cấu nào đó sao
cho khi cơ cấu đến 1 vị trí nào đó sẽ tác động lên công tắc. Hành trình có thể là
tịnh tiến hoặc quay.
Hình 2.11 Công tắt hành trình
2.2.8. relay
1.2.8.1. Khái niệm chung về rơle : Rơle là một loại thiết bị điện tự động mà tín
hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định.
Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện điều khiển, bảo vệ và điều
khiển sự làm việc của mạch điện động lực.
2.2.8.2. Các bộ phận (các khối) chính của rơle
• Cơ cấu tiếp thu (khối tiếp thu) : Có nhiệm vụ tiếp nhận những tín hiệu đầu

vào và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cung cấp tín hiệu phù hợp cho
khối trung gian.
• Cơ cấu trung gian (khối trung gian) : Làm nhiệm vụ tiếp nhận những tín
hiệu đưa đến từ khối tiếp thu và biến đổi nó thành đại lượng cần thiết cho rơle
tác động.
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 23
• Cơ cấu chấp hành (khối chấp hành) : Làm nhiệm vụ phát tín hiệu cho
mạch điều khiển.
• Cơ cấu tiếp thu ở đây là cuộn dây.
• Cơ cấu trung gian là mạch từ nam châm điện.
• Cơ cấu chấp hành là hệ thống tiếp điểm
2.2.8.3. Phân loại rơle
• Có nhiều loại rơle với nguyên lí và chức năng làm việc rất khác nhau. Do
vậy có nhiều cách để phân loại rơle:
Phân loại theo nguyên lí làm việc gồm các nhóm
• Rơle điện cơ (rơle điện từ, rơle từ điện, rơle điện từ phân cực, rơle cảm
ứng, ).
• Rơle nhiệt.
• Rơle từ.
• Rơle điện tử -bán dẫn, vi mạch.
• Rơle số.
Phân theo nguyên lí tác động của cơ cấu chấp hành
•Rơle có tiếp điểm: loại này tác động lên mạch bằng cách đóng mở các
tiếp điểm.
•Rơle không tiếp điểm (rơle tĩnh): loại này tác động bằng cách thay đổi
đột ngột các tham số của cơ cấu chấp hành mắc trong mạch điều khiển như: điện
cảm, điện dung, điện trở,
Phân loại theo đặc tính tham số vào
• Rơle dòng điện.

• Rơle điện áp.
• Rơle công suất.
• Rơle tổng trở,
Phân loại theo cách mắc cơ cấu
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 24
• Rơle sơ cấp: loại này được mắc trực tiếp vào mạch điện cần bảo vệ.
• Rơle thứ cấp: loại này mắc vào mạch thông qua biến áp đo lường hay
biến dòng điện.
Phân theo giá trị và chiều các đại lượng đi vào rơle
•Rơle cực đại.
•Rơle cực tiểu.
•Rơle cực đại-cực tiểu.
•Rơle so lệch.
•Rơle định hướng.
Hình 2.12 relay 12v
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG
ĐỒ ÁN TỔNG HƠP 25
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
3.1. Tính toán các thông số trong mạch
3.1.1. Mạch cách ly:
R 2
1 K
R 1
1 0 0
1 2 V D C5 V D C
D 5
L E D
U 2 1
P C 8 1 7

4
3
1
2
Hình 3.1 Mạch cách ly
Chọn OPTO cách ly là loai PC817 có các thông số sau:
Tên P
c
(mW) I
led
(mA) V
ce
(V) V
led
(V) I
c
(mA)
PC817 75 50 20 2 20
-Tính chọn R
1
:
VR
1
= 5 –V
OPTO
- V
led
= 5 - 2 -1,5 =1,5 V
Dòng qua led chọn 20mA
R

1
=
20
1000*5,1
= 75
Ω
Chọn R
1
= 100
Ω
3.1.2. Mạch công suất
Q 6 B
D 4 6 8
64
5
0
R 3 2
1 K
U 2 3
P C 8 1 7
4
3
1
2
P 3 . 0
P 3 . 1
R 3 5
1 K
R 3 3
1 0 0

M O T O
1
1
2
2
1 2 V D C5 V D C
L S 1
R E L A Y 1 2 V D C
2
6
5
7
3
4
1
8 1 2 V D C
1 2 V D C
0
5 V D C
D 3
L E D
D 4
L E D
R 3 4
1 0 0
U 2 0
P C 8 1 7
4
3
1

2 Q 6 A
H 1 0 6 1
31
2
SVTH: ĐOÀN QUỐC THƯƠNG GVHD: TRẦN DUY CHUNG