bài tập lớn vi xử lí điều khiển thang máy dùng 16f877a

Trước tiên chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy cơ
trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, những người đã tạo điều
kiện cho chúng em có cơ hội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh
vực điện tử, đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Khanh đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài. Đồng thời
chúng em cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn bè đã giúp đỡ chúng em trong
thời gian qua. Có được sự giúp đỡ nhiệt tình đó cộng với sự cố gắng của
bản thân nên chúng em đã hồn thành được đề tài đúng thời hạn. Với sự
hiểu biết còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài khơng nhiều nên đề
tài khơng tránh khỏi những sai sót. Rất cảm ơn sự hướng dẫn và góp ý
của q thầy cơ và bạn bè cho đề tài được hồn chỉnh hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trước tiên chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy cơ
trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, những người đã tạo điều
kiện cho chúng em có cơ hội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh
vực điện tử, đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Khanh đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài. Đồng thời
chúng em cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn bè đã giúp đỡ chúng em trong
thời gian qua. Có được sự giúp đỡ nhiệt tình đó cộng với sự cố gắng của
bản thân nên chúng em đã hồn thành được đề tài đúng thời hạn. Với sự
hiểu biết còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài khơng nhiều nên đề
tài khơng tránh khỏi những sai sót. Rất cảm ơn sự hướng dẫn và góp ý
của q thầy cơ và bạn bè cho đề tài được hồn chỉnh hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trường CĐKT Cao Thắng Khoa Điện tử - Tin học

Bài tập lớn Vi Xử Lí Trang 1 Điều khiển Thang máy dùng 16F877A
Trước tiên chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy cơ
trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, những người đã tạo điều
kiện cho chúng em có cơ hội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh
vực điện tử, đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Khanh đã tận tình hướng

dẫn và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài. Đồng thời
chúng em cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn bè đã giúp đỡ chúng em trong
thời gian qua. Có được sự giúp đỡ nhiệt tình đó cộng với sự cố gắng của
bản thân nên chúng em đã hồn thành được đề tài đúng thời hạn. Với sự
hiểu biết còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài khơng nhiều nên đề
tài khơng tránh khỏi những sai sót. Rất cảm ơn sự hướng dẫn và góp ý
của q thầy cơ và bạn bè cho đề tài được hồn chỉnh hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trước tiên chúng em xin chân thành cảm ơn tồn thể thầy cơ
trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, những người đã tạo điều
kiện cho chúng em có cơ hội nghiên cứu và tìm hiểu sâu rộng về lĩnh
vực điện tử, đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Khanh đã tận tình hướng
dẫn và giúp đỡ chúng em trong thời gian thực hiện đề tài. Đồng thời
chúng em cũng gửi lời cảm ơn tới các bạn bè đã giúp đỡ chúng em trong
thời gian qua. Có được sự giúp đỡ nhiệt tình đó cộng với sự cố gắng của
bản thân nên chúng em đã hồn thành được đề tài đúng thời hạn. Với sự
hiểu biết còn hạn chế và thời gian thực hiện đề tài khơng nhiều nên đề
tài khơng tránh khỏi những sai sót. Rất cảm ơn sự hướng dẫn và góp ý
của q thầy cơ và bạn bè cho đề tài được hồn chỉnh hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Trường CĐKT Cao Thắng Khoa Điện tử - Tin học

Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng… năm 2009

Giáo viên hướng dẫn
Ký tên
Nguyễn trọng Khanh
Bài tập lớn Vi Xử Lí Trang 2 Điều khiển Thang máy dùng 16F877A

LỜI CÁM ƠN 1
NHẬN XÉT CỦA GIAO VIÊN 2
A-KHÁI QUÁT
I. Giới thiệu về Thang máy 4
II. Vận hành của Thang máy 4
B-CHI TIẾT
I- Chương I: Cơ sở lý thuyết 5
1. Giới thiệu các linh kiện 5

2. Chi tiết các linh kiện 5
II- Chương II: Xây dựng Thang máy 43
1. Sơ đồ khối 43
2. Sơ đồ nguyên lý 48
3. Lưu đồ giải thuật 49
4. Chương trình mã code điều khiển Thang máy 59
C-TỔNG KẾT

I- Giới thiệu về Thang máy:
Xã hội ngày càng phát triển, các tồ nhà hàng loạt mọc lên, số tầng cũng
nhìêu hơn, nếu sử dụng cầu thang bộ sẽ tốn nhiều thời gian và sức lực, thang máy
ra đời đã giãi phóng con người khỏi việc leo cầu thang đó.
Người dùng chỉ cần đứng trước cửa của thang máy ở một tầng bất kỳ,
nhấn nút gọi thang, khi thang chạy đến thì vào trong nhấn nút chọn tầng mình cần
đến, thang sẻ đưa người dùng đi.
II- Vận hành của Thang máy:
Khi Cabin đang trong chế độ không tải, thì Cabin luôn chờ chỉ thò của
người sử dụng. Khi có lệnh từ người sử dụng, hệ thống xử lý kiểm tra và quyết
đònh cho Cabin, hệt thống cửa, hệ thống thông báo.
Khi Cabin đang hoạt động nếu người sử dụng ra chỉ thò, bộ điều khiển
trung tâm sẽ nhận tín hiệu và kiểm tra hoạt động hiện thời và hoạt động yêu
cầu để ra quyết đònh.
+ Bộ điều khiển: sử dụng luật ưu tiên cho tầng gọi nào gần với vị trí
thang máy nhất.
*Ngun lý làm việc của hệ thống điều khiển thang máy
Ngun lý làm việc của hệ thống điều khiển thang máy là: khi có tín hiệu
đầu vào ở tầng có người bấm nút cần đi thang, hệ thống lưu nhớ tín hiệu gọi thang,
vi điều khiển kiểm tra tìm nếu thấy tín hiệu u cầu thang (tức là số tầng) và vị trí
hiện tại của thang sẽ quyết định chiều vận hành của thang, đồng thời kích thang
dừng ở tầng có người gọi, mở của chờ khách bước vào trong thang, sau đó đóng

cửa và căn cứ vào u cầu của khách sẽ đưa tời tầng khách u cầu.
Cabin có thể lên xuống theo yêu cầu nhưng không chấp nhận ngắt hoạt
động hiện hành
Khi Cabin không hoạt động hệ thống chấp nhận yêu cầu. Thông tin về
tầng đang hiện hành và thông tin về tầng yêu cầu đến được lưu lại và so sánh.
Nếu chỉ số tầng hiện hành lớn hơn chỉ số tầng yêu cầu đến thì hệ thống ra tín
hiệu cho Cabin đi xuống. Nếu chỉ số tầng hiện hành nhỏ hơn chỉ số tầng yêu
cầu thì hệ thống ra tín hiệu cho Cabin đi lên. Nếu hai chỉ số này bằng nhau thì
hệ thống cho mở cửa, sau một thời gian đònh trước thì đóng lại và chờ chỉ thò
tiếp theo. Và trong suốt quá trình vận hành của Cabin hệ thống luôn lưu lại hai
chỉ số đó và Cabin chỉ ngừng hoạt động khi hai chi số này bằng nhau.

I- Chương 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1- Giới thiệu các linh kiện trong đề tài:
Trong đề tài có sử dụng linh kiện sau: PIC 16F877A, Led 7 đoạn, IC
74LS47, Led đơn, IC 7805, Thạch Anh, Relay, Buttton (nút nhấn), các linh kiện
cơ bản (điện trở , tụ điện, transistor , diode, …)
2- Chi tiết các linh kiện:
a) Ñieän trôû:
Điện trở, một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện, được ký hiệu với
chữ R
Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của
một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai
đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó:
trong đó:
U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).
I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ămpe (A).
R : là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω).
∗ Các loại điện trở ta thường gặp: quang trở, nhiệt trở, biến trở, …
*Giá trị của điện trở được tính theo bảng sau

b) Tụ điện:
Tụ điện là cũng là một linh kiện điện tử thụ động lệ thuộc vào tần số
tạo từ hai bề mặt dẩn điện ngăn cách bởi một điện môi không dẩn điện. Là
một linh kiện dùng để tích điện và lưu trữ năng lượng của điện trường.
Điện Dung là khả năng tích lũy điện tích trên bề mặt của tụ điện do
một điện thế sản sinh.
Điện Dung, C , là tính chất vật lý của Tụ Điện ám chỉ Dung Lượng
Điện Tích trên bề mặt của Tụ Điện do một Điện Thế gây ra được định nghỉa
là tỉ lệ của Điện Tích trên Điện Thế
C : Điện Dung được đo bằng đơn vị Fara (F)
V : Điện Thế được đo bằng đơn vị Volt (V)
Q : Điện Tích được đo bằng đơn vị coulombs (C) .
Đối với dòng điện một chiều DC, điện thế không biến đổi theo thời
gian hay tần số cho nên Tụ điện hoạt động như một điện trở với Điện kháng
vô tận hay nói khác hơn Tụ điện làm hở mạch.
Khi mắc nối Điện AC với Tụ Điện trong một mạch khép kín , do có
chênh lệch điện thế tại hai bề mặt . Tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng
cường độ, nhưng trái dấu.
 Phân loại :
*Tụ điện có phân cực:
Tụ Điện có phân cực là một loại
Tụ Điện có Điên Dung lớn hơn so với Tụ
Điện thường . Vì khi chế biến tụ điện
Âm Dương Nhôm được dùng làm 2 bề
mặt dẩn điện.
Trong mạch điện, Tụ Điện phân cực
cho ra Dòng Điện Cao tại tần số thấp ,
nên thường dùng trong bộ phận phát
điện .
* Tụ điện không phân cực :

Thường được dùng để tạo Bộ lọc
tần số, bộ dao động tần số.
Tụ điện được ứng dụng rất nhiều trong kỹ thuật điện và vô tuyến điện. Tùy
theo công dụng của chúng mà có các loại tụ điện khác nhau như: Chai
Lâyđen, Tụ điện có điện dung thay đổi. Tụ điện mica , Tụ điện sứ, Tụ điện
hoá học , Tụ điện giấy,…
c) Tranzito:
Tranzito là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như một thiết bị
khuyếch đại hoặc một khóa điện tử. Tranzitor là khối đơn vị cơ bản xây dựng
nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại
khác. Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên các tranzitor được sử dụng trong
nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuyếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện
áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động.Tranzitor cũng thường được kết hợp
thành mạch tích hợp (IC),có thể tích hợp tới một tỷ tranzitor trên một diện
tích nhỏ.
Tranzito được tạo thành từ hai chất bán
dẫn điện. Khi ghép một bán dẫn điện âm
nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta
được một PNP tranzito. Khi ghép một
bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán
dẩn điện âm ta được một NPN tranzito.
Mỗi tranzito đều có ba cực:
Cực nền (base)
Cực thu (collector)
Cực phát (emitter)
Để phân biệt PNP hay NPN
tranzito ta căn cứ vào ký hiệu linh kiện dựa vào mũi tên trên đầu phát. Nếu
mũi tên hướng ra thì tranzito là NPN, và nếu mũi tên hướng vô thì tranzito đó
là PNP.
Tranzito loại NPN Tranzito loại PNP

*Phân cực cho tranzito:
IV - DIODE :
A K
Điốt bán dẫn là các linh kiện điện tử thụ động và phi tuyến, cho phép
dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng
các tính chất của các chất bán dẫn.
Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt
Zener, LED. Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại
P ghép với một khối bán dẫn loại N.
Hoạt động của diode:
Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương
nên khi ghép với khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này
có xu hướng chuyễn động khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối P lại nhận
thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang. Kết quả là khối P tích
điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối N tích điện
dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống).
Sự tích điện âm bên khối P và dương bên khối N hình thành một điện
áp gọi là điện áp tiếp xúc (U
TX
). Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng từ
khối n đến khối p nên cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một
thời gian kể từ lúc ghép 2 khối bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động
khuếch tán chấm dứt và tồn tại điện áp tiếp xúc. Lúc này ta nói tiếp xúc P-N
ở trạng thái cân bằng. Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.6V đối
với điốt làm bằng bán dẫn Si và khoảng 0.3V đối với điốt làm bằng bán dẫn
Ge.
Hai bên mặt tiếp giáp là vùng các điện tử và lỗ trống dễ gặp nhau nhất
nên quá trình tái hợp thường xảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử
trung hòa. Vì vậy vùng biên giới ở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn
điện tự do nên được gọi là vùng nghèo. Vùng này không dẫn điện tốt, trừ phi

điện áp tiếp xúc được cân bằng bởi điện áp bên ngoài. Đây là cốt lõi hoạt
động của điốt.
Nếu đặt điện áp bên ngoài ngược với điện áp tiếp xúc, sự khuyếch tán
của các điện tử và lỗ trống không bị ngăn trở bởi điện áp tiếp xúc nữa và
vùng tiếp giáp dẫn điện tốt. Nếu đặt điện áp bên ngoài cùng chiều với điện áp
tiếp xúc, sự khuyếch tán của các điện tử và lỗ trống càng bị ngăn lại và vùng
nghèo càng trở nên nghèo hạt dẫn điện tự do. Nói cách khác điốt chỉ cho
phép dòng điện qua nó khi đặt điện áp theo một hướng nhất định.
Tính chất của diode:
Dòng điện thuận qua điốt không được lớn hơn giá trị tối đa cho phép
(do nhà sản xuất cung cấp, có thể tra cứu trong các tài liệu của hãng sản xuất
để xác định).
Điện áp phân cực ngược (tức U
KA
) không được lớn hơn điện áp
ngưỡng đánh thủng của điốt (do nhà sản xuất cung cấp).
Đặc tính Volt-Ampere của Diode là đồ thị mô tả quan hệ giữa dòng
điện qua điốt theo điện áp UAK đặt vào nó. Có thể chia đặc tuyến này thành
hai giai đoạn:
• Giai đoạn ứng với UAK = 0.7V > 0 mô tả quan hệ dòng áp
khi điốt phân cực thuận.
• Giai đoạn ứng với UAK = 0.7V< 0 mô tả quan hệ dòng áp khi
điốt phân cực nghịch.
(UAK lấy giá trị 0,7V chỉ đúng với các điốt làm bằng Si, với điốt Ge thông số
này khác)
Khi điốt được phân cực thuận và dẫn điện thì dòng điện chủ yếu phụ thuộc
vào điện trở của mạch ngoài (được mắc nối tiếp với điốt). Dòng điện phụ
thuộc rất ít vào điện trở thuận của điốt vì điện trở thuận rất nhỏ, thường
không đáng kể so với điện trở của mạch điện.
Đặc tính Volt_Ampe của 1 diode bán dẫn lí tưởng

d) LED ( Diode phát quang ) :
LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa
là điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra
ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống
như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn
loại p ghép với một khối bán dẫn loại n.
Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay
thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức
màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng
(và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu
trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn.
LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường,
trong khoảng 1,5 đến 3 V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không
cao. Do đó, LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra.
LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện
tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông.
Có nghiên cứu về các loại LED có độ sáng tương đương với bóng đèn
bằng khí neon. Đèn chiếu sáng bằng LED được cho là có các ưu điểm như
gọn nhẹ, bền, tiết kiệm năng lượng.
Các LED phát ra tia hồng ngoại được dùng trong các thiết bị điều
khiển từ xa cho đồ điện tử dân dụng.
Loại LED Điện thế phân cực thuận
Đỏ 1,4 - 1,8V
Vàng 2 - 2,5V
Xanh lá cây 2 - 2,8V
b) Led 7 đoạn
Trước hết hãy xem qua cấu trúc và loại đèn led 7 đoạn của một số đèn được
cấu tạo bởi 7 đoạn led có chung anode (AC) hay cathode (KC); được sắp xếp hình
số 8 vuông ngoài ra còn có 1 led con được đặt làm dấu phẩy thập phân cho số hiện
thị; nó được điều khiển riêng biệt không qua mạch giải mã. Các chân ra của led

được sắp xếp thành 2 hàng chân ở giữa mỗi hàng chân là A chung hay K chung.
Thứ tự sắp xếp cho 2 loại như trình bày ở dưới đây.

Cấu trúc và chân ra của 1 dạng led 7 đoạn
Để đèn led hiển thị 1 số nào thì các thanh led tương ứng phải sáng lên, do
đó các thanh led đều phải được phân cực bởi các điện trở khoảng 180 đến 390
ohm với nguồn cấp chuẩn thường là 5V. IC giải mã sẽ có nhiệm vụ nối các chân a,
b, g của led xuống mass hay lên nguồn (tuỳ A chung hay K chung).
Led 7 đoạn loại anode chung và cathod chung cùng với mạch
thúc giải mã
Chúng ta có thể sử dụng 7 chân của một cổng VĐK Pic 16f877a để điều
khiển 7 cực của led 7 đoạn, nhưng có một cách khác để hiển thị là: người ta quét
cho sáng lần lượt từng con 1 trong thời gian ngắn, như vậy vẫn cho cảm giác
sáng đều tất cả các led, vừa tiết kiệm điện và chân port cho VĐK.
Tối thiểu là các LED hiển thị phải sáng 24 lần/giây (tiêu chuẩn của điện
ảnh). thực tế người ta thường làm cao hơn một chút, có thể đến 60, 70 lần/giây.
Như vậy, thời gian sáng cho mỗi LED trong chu kỳ quét là 1/(6*70) = 2.38
ms, nếu chọn tần số quét là 70 Hz. Vì duty cycle của mỗi LED là 1/6, tức là mỗi
LED chỉ sáng 1/6 thời gian của chu kỳ quét, người ta thường nâng dòng điện cấp
cho LED trong khoảng thời gian đó lên tương ứng, để đảm bảo độ sáng như khi
được cấp dòng liên tục. Ví dụ, nếu dòng liên tục là 5 mA, thì khi quét với duty
cycle 1/6 sẽ nâng dòng lên 5*6 = 30 mA.
c) IC giải mã 74LS47.
Đây là IC giải mã đồng thời thúc trực tiếp led 7 đoạn loại Anode chung
luôn vì nó có các ngõ ra cực thu để hở và khả năng nhận dòng đủ lớn. Sơ đồ chân
của IC như sau:
Kí hiệu khối và chân ra 74LS47
Trong đó
• A, B, C, D là các ngõ vào mã BCD
• RBI là ngõ vào xoá dợn sóng

• LT là ngõ thử đèn
• BI/RBO là ngõ vào xoá hay ngõ ra xoá
• a tới g là các ngõ ra (cực thu để hở)
Cấu trúc bên trong của 74LS47 và dạng số hiển thị
Hoạt động của IC được tóm tắt theo bảng dưới đây:
• Nhận thấy các ngõ ra mạch giải mã tác động ở mức thấp (0) thì led tương
ứng sáng
• Để hoạt động giải mã xảy ra bình thường thì chân LT và BI/RBO phải ở
mức cao
• Muốn thử đèn led để các led đều sáng hết thì kéo chân LT xuống thấp
• Muốn xoá các số (tắt hết led) thì kéo chân BI xuống thấp.
Khi cần giải mã nhiều led 7 đoạn ta cũng có thể ghép nhiều tầng IC, muốn xoá
số 0 vô nghĩa ở trước daõy soá thì nối chân RBI của tầng đầu xuống thấp, khi này
chân ra RBO cũng xuống thấp và được nối tới tầng sau nếu muốn xoá tiếp số 0 vô
nghĩa của tầng đó. Riêng tầng cuối cũng thì RBI để trống hay để mức cao để vẫn
hiển thị số 0 cuối cùng.
d) Relay ( Rờ le):
Nguyên lý hoạt động của relay là biến dòng điện thành từ trường thông
qua cuộn dây, từ trường lại tạo thành lực cơ học thông qua lực hút để thöïc hiện
một động tác về cơ khí như đóng mở các hành trình của các thiết bị tự động.
Phân loại relay: có các loại relay như sau: đóng ngắt bằng điện, đóng
ngắt bằng từ, đóng ngắt băng nhiệt…
Đóng ngắt relay bằng cách cho điện vào hai cực của nam châm điện.
Tuỳ loại relay mà đưa vào điện thế vào là 5V hay 10 V…
e) IC 7805
 Chân 1 gọi là chân vào
 Chân 2 gọi là chân chung (GND)
 Chân 3 gọi là chân ra

Khi đặt hiệu điện thế nhất vào chân 1 (hiệu điện thế chân vào phải lớn hơn

chân ra). Khi đó hiệu điện thế tai chân ra sẻ cho ta hiệu điện thế mà chúng ta cần.
Led hồng ngoại
Led được cấu tạo từ GaAs với vùng cấm có độ rộng là 1.43eV tương ứng
bức xạ 900nm. Ngoài ra khi pha tạp Si với nguyên vật liệu GaAlAs, độ rộng
vùng cấm có thể thay đổi. Với cách này, người ta có thể tạo ra dải sóng giữa
800 - 900nm và do đó tạo ra sự điều hưởng sao cho led hồng ngoại phát ra bước
sóng thích hợp nhất cho điểm cực đại của độ nhạy các bộ thu.
Hoạt động: khi mối nối P - N được phân cực thuận thì dòng điện qua nối
lớn vì sự dẫn điện là do hạt tải đa số, còn khi mối nối được phân cực nghòch thì
chỉ có dòng rỉ do sự di chuyển của các hạt tải thiểu số. Nhưng khi chiếu sáng
vào mối nối, dòng điện nghòch tăng lên gần như tỷ lệ với quang thông trong lúc
dòng thuận không tăng. Đặc tuyến volt – ampere của led hồng ngoại như sau:
f) Quang transistor:
Photon Transistor cũng tương tự như transistor thông thường nhưng chỉ
khác ở chỗ nó không có cực bazơ, thay cho tác dụng khống chế của dòng vào
cực bazơ là sự khống chế của chùm sáng đối với dòng colector của transitor
hoặc có cực bazơ, nhưng khống chế tín hiệu là ánh sáng.
Cấu tạo của Transitor quang:
ϕ = 4
ϕ = 3
ϕ = 2
ϕ = 1
ϕ = 0
U(V)
I(A)

Hình thức bên ngoài của nó khác với transistor thông thường ở chỗ trên
vỏ của nóù cửa sổ trong suốt cho ánh sáng chiếu vào. Ánh sáng qua cửa sổ này
chiếu lên miền bazơ của transistor. Chuyển tiếp PN emitor được chế tạo như
các transistor thông thường, nhưng chuyển tiếp PN colector thì do miền bazơ

cần được chiếu sáng, cho nên nó có nhiều hình dạng khác nhau, cũng có dạng
hình tròn nằm giữa tâm miền bazơ. Khi sử dụng transistor quang mắc mạch
tương tự như transistor mắc chung emitor (CE). Chuyển tiếp emitor được phân
cực thuận còn chuyển tiếp colector được phân cực nghòch. Có nghóa là
transistor quang được phân cực ở chế độ khuyếch đại.
Đặc tuyến Volt – Ampere của Transistor quang:
H là mật độ chiếu sáng (mW/cm
2
)
U(V)
5 10 15 20
1
I(A)
H = 9
H = 7
H = 5
H = 4
H = 1
8
6
4
2
0
C Cực thu (colecter)
Cực nền

(base) E
Cực phát (emiter)
Ký hiệu Cấu tạo
N P N

B

E
B
C
Đặc tuyến của transistor quang cũng giống như đặc tuyến Volt - Ampere
của Transitor thông thường mắc EC. Điều khác nhau ở đây là các tham số
không phải là dòng Ib mà là lượng chiếu sáng.
Đặc tuyến Volt ampere của transistor quang ứng với khoảng Uce nhỏ
cũng có thể gọi là miền bão hòa vì khi ấy do sự tích tụ điện tích có thể coi như
chuyển tiếp colector được phân cực thuận. Cũng tương tự như trong trường hợp
transistor thông thøng, độ dốc đặc tuyến trong miền khuyếch đại.
 Opamp 741
* Sơ đồ cấu tạo bên trong của Opamp
7
D 1
R 3
6
+ U c c
R 1
D 3
2
T 2
+
T 9
+ U c c
3
R 2
T 6
T 7

T 3
T 4
4
-
D 4
T 5
T 1
D 5
D 2
+ - U r
T 8
- U e e
U v
C c o m p
- U c c

- U c c
+ U c c
k y h i e u
-
+
c o n g v a o d a o
c o n g v a o k h o n g d a o
c o n g r a
3
2
6
74
*Khái qt
OPAMP là bộ khuếch đại DC có độ khuếch đại điện áp Av rất cao, thường

được chế tạo dưới dạng thích hợp.
Một Opamp có hai ngỏ vào, một ngỏ ra và nguồn cấp điện +Vcc / - Vcc.
Ngỏ vào đảo có điện thế V-, ngỏ vào khơng đảo có điện thế V+, ngỏ ra có điện thế
V
0
.
Trạng thái ngỏ ra khi khơng có mạch hồi tiếp trở về ngỏ vào gọi là trạng
thái vòng hở. Hệ số khuếch trong trạng thái này ký hiệu là Avo. Được gọi là hệ số
khuếch đại vòng hở.
Ngày nay, Opamp được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, với
tầm tần số rất rộng, từ DC đến hàng GHz.
- Đáp ứng tín hiệu ra theo các tín hiệu vào như sau:
- Đưa tín hiệu vào ngỏ vào đảo:
Vo = - Avo.V
I
–
- Đưa tín hiệu vào ngỏ vào không đảo:
Vo = Avo. V
I
+
- Đưa tín hiệu vào đồng thời hai ngỏ vào:
Ở trạng thái tỉnh VI
+
= VI- = 0  Vo = 0
Theo đặc tuyến truyền đạt điện áp vòng hở của Opamp, có vùng làm việc:
- Vùng khuếch: Vo = AvoV
1
= 0Vs < V
1
= V

I
+
- V
I
- < Vs
- Vùng bảo hòa dương: Vo = +Vcc = V
A
V
1
> Vs
- Vùng bảo hòa âm:
Vo = -Vcc Vi
+
< V
i
-
V
1
< Vs
• Tính toán các giá trị linh kiện trong maïch
Giả sử điện trở của quang transitor nhỏ không đáng kể, để cho mạch thu hoạt
động khi quang transitor nhận được ánh sáng hồng ngoại làm cho opamp dẫn bão
hòa âm, ta phải chọn điện trở mà khi tính hiệu điện thế V- > V
+
Giả sử V
+
= 2V, tức là VR
3
Mà: VR
3

+ VR
4
= 5V
 VR
4
= 5V – VR
3
 VR
4
= 5V – 2V
 VR
4
= 3V
Ta chọn R4 = 2k và R3 = 3k
kk
kv
RR
RVcc
V
23
2.5
43
4.
+
=
+
=+
V
+
= 2V

Để V- > V
+
khi quang transitor dẫn ta phải chọn các điện trở sau:
Chọn R1 = 2K
R2 = 3K
kk
kV
RR
RVcc
V
23
3.5
21
2.
+
=
+
=−
V- = 3V
Vậy khi quang transitor dẫn thì hiệu điện thế V- > V+ (3V > 2V), ngõ ra
V0 của chân số 6 ôû möùc thaáp.
Còn khi quang transitor không nhận được ánh sáng hồng ngoại thì quang
transitor không dẫn cho nên V- = 0V. nên V+ > V-, ngõ ra V0 của chân số 6 ờ
mức cao.
g) Vi điều khiển Pic 16F877A
PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip
Technology. PIC bắt nguồn từ chữ viết tắt của “Programmable Intelligent
Computer” (Máy tính khả trình thông minh) là một sản phẩm của hãng General
Instruments đặt cho dòng sản phẩm đầu tiên của họ là PIC1650.
Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng với hàng loạt các module

ngoại vi tích hợp sẵn (như USART, PWM, ADC…), với bộ nhớ chương trình từ
512 Word đến 32K Word.
- PIC16F877A có 40 chân với sự phân chia cấu trúc như sau :
+ Có 5 port xuất/nhập : A, B, C, D, E
+ Có 8 kênh chuyển đổi A/D 10-bit
+ Tổ chức thanh ghi
*Tóm tắt đặc điểm của PIC16F877A
Tần số hoạt động DC-20MHz
Reset và Delay POR, BOR (PWRT, OST)
Bộ nhớ chương trình Flash
(14-bit word)
8K
Bộ nhớ dữ liệu (byte) 368
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM (byte) 256
Các ngắt 15
Các Port xuất/nhập Port A, B, C, D, E
Timer 3
Module Capture/Compare/PWM 2
Giao tiếp nối tiếp MSSP, USART
Giao tiếp song song PSP
Module A/D 10-bit 8 kênh ngõ vào
Bộ so sánh tương tự 2
Tập lệnh 35 lệnh
Số chân 40 chân PDIP
44 chân PLCC
44 chân TQFP
44 chân QFN
*Sơ đồ chân và chức năng PIC 16F877A loại 40 chân PDIP
Sơ đồ chân Pic 16F877A loại 40 chân PDIP
 Chức năng các chân :

* Chân OSC1/CLKI (13): ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock
bên ngoài.
- OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock bên ngoài. Ngõ
vào Schmit trigger khi được cấu tạo ở chế độ RC ; một cách khác của
CMOS.
- CLKI: ngõ vào nguồn xung bên ngoài. Luôn được kết hợp với chức
năng OSC1.
* Chân OSC2/CLKO (13) : ngõ vào dao động thạch anh hoặc xung clock
- OSC2: Ngõ ra dao động thạch anh. Kết nối đến thạch anh hoặc bộ
cộng hưởng.
- CLKO: ở chế độ RC, ngõ ra của OSC2, bằng tần số của OSC1 và chỉ
ra tốc độ của chu kỳ lệnh.
* Chân /V
PP
(1) :
- MCLR : Hoạt động Reset ở mức thấp
- V
PP
: ngõ vào áp lập trình
* Chân RA0/AN0 (2) :
- RA0 : xuất/nhập số
- AN0 : ngõ vào tương tự 0
* Chân RA1/NA1 (3) :
- RA1 : xuất/nhập số
- AN1 : ngõ vào tương tự 1
* Chân RA2/NA2/V
REF-
/CV
REF
(4) :

- RA2 : xuất/nhập số
- AN2 : ngõ vào tương tự 2
- V
REF -:
ngõ

vào điện áp chuẩn (thấp) của bộ A/D
- CV
REF
: điện áp tham chiếu V
REF
ngõ ra bộ so sỏnh
* Chân RA3/NA3/V
REF+
(5) :
- RA3 : xuất/nhập số
- AN3 : ngõ vào tương tự 3
- V
REF+
: ngõ vào điện áp chuẩn (cao) của bộ A/D
* Chân RA4/TOCKI/C1OUT (6) :
- RA4 : xuất/nhập số - mở khi được cấu tạo như ngõ ra
- TOCKI : ngõ vào xung clock bên ngoài cho Timer 0
- C1 OUT : Ngõ ra bộ so sánh 1
* Chân RA5/AN4/ /C2OUT (7) :
- RA5 : xuất/nhập số
- AN4 : ngõ vào tương tự 4
- SS : ngõ vào chọn lựa SPI phụ
- C2 OUT : ngõ ra bộ so sánh 2
* RB0/INT (33) :

- RB0 : xuất/nhập số
- INT : ngắt ngoài
* RB1 (34) : xuất/nhập số
* RB2 (35) : xuất/nhập số
* RB3/PGC :
- RB3 : xuất/nhập số
- Chân cho phép lập trình điện áp thấp ICPS
* RB4 (37), RB5 (38) : xuất/nhập số
* RB6/PGC (39):
- RB6 : xuất/nhập số
- PGC : mạch dũ sai và xung clock lập trỡnh ICSP
* RB7/PGD (40):
- RB7: xuất/nhập số
- PGD: mạch dữ sai và dữ liệu lập trình ICSP
* Chân RC0/T1 OCO/T1CKI (15) :
- RC0 : xuất/nhập số
- T1 OCO : ngõ vào bộ dao động Timer 1
- T1 CKI : ngõ vào xung clock bên ngoài Timer 1
* Chân RC1/T1 OSI/CCP2 (16) :
- RC1 : xuất/nhập số
- T1 OSI : ngõ vào bộ dao động Timer 1
- CCP2 : ngõ vào Capture 2, ngõ ra compare 2, ngõ ra PWM2
* Chân RC2/CCP1 (17) :
- RC2 : xuất/nhập số
- CCP1 : ngõ vào Capture 1, ngõ ra compare 1, ngõ ra PWM1
* Chân RC3/SCK/SCL (18):
- RC3 : xuất/nhập số
- SCK : ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chế độ SPI
- SCL : ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ ngõ ra của chế độ I
2

C
* Chân RC4/SDI/SDA (23) :
- RC4 : xuất/nhập số
- SDI : dữ liệu vào SPI
- SDA : xuất/nhập dữ liệu vào I
2
C
* Chân RC5/SDO (24) :
- RC5 : xuất/nhập số
- SDO : dữ liệu ra SPI
* Chân RC6/TX/CK (25) :
- RC6 : xuất/nhập số
- TX : truyền bất đồng bộ USART
- CK : xung đồng bộ USART
* Chân RC7/RX/DT (26) :
- RC7 : xuất/nhập số