đồ án môn học mạch vi điều khiển đếm sản phẩm

Đồ án mơn học Trang 1
PHẦN I LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I DẪN NHẬP
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện
tử màtrong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lónh vực khoa học kỹ
thuật, quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin…. do đó chúng ta phải nắm
bắt và vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa
học kỹ thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng.
Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy và tham quan các
doanh nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá
trình sản xuất. Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự động hóa
đó là số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động.
Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn
chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng
nhân công.
Từ những điều đã được thấy đó và khả năng của chúng em, chúng em muốn làm
một điều gì nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà
cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính
xác cao. Nên chúng em quyết đònh thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi
với thực tế và nó thật sự rất có ý nghóa đối với chúng em vì đã làm được một phần nhỏ
đóng góp cho xã hội.
Để làm được mạch này cần thiết kế được hai phần chính là: bộ phận cảm biến và
bộ phận đếm.
* Bộ phận cảm biến: gồm phần phát và phần thu. Thông thường người ta sử dụng
phần phát là led hồng ngoại để phát ra ánh sáng hồng ngoại mục đích để chống nhiễu
so với các loại ánh sáng khác, còn phần thu là transistor quang để thu ánh sáng hồng
ngoại.
* Bộ phận đếm có nhiều phương pháp thực thi đó la:ø
-Lắp mạch dùng kỹ thuật số với các IC đếm, chốt, so sánh ghép lại
-Lắp mạch dùng kỹ thuật vi xử lí

-Lắp mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển
II. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:
1. Với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời có:
Các ưu điểm sau:
-Cho phép tăng hiệu suất lao động
-Đảm bảo độ chính xác cao
-Tần số đáp ứng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao
-Khoảng cách đặt phần phát và phần thu xa nhau cho phép đếm những sản phẩm
lớn.
-Tổn hao công suất bé, mạch có thể sử dụng pin hoặc accu
-Khả năng đếm rộng
-Giá thành hạ
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 2
-Mạch đơn giản dễ thực hiện
Với việc sử dụng kỹ thuật số khó có thể đáp ứng được việc thay đổi số đếm.
Muốn thay đổi một yêu cầu nào đó của mạch thì buộc lòng phải thay đổi phần cứng.Do
đó mỗi lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kém về kinh tế mà nhiều khi yêu cầu đó
không thực hiện được bằng phương pháp này.
Với sự phát triển mạnh của nghành kỹ thuật số đặc biệt là cho ra đời các họ vi xử
lí và vi điều khiển rất đa chức năng do đó việc dùng kỹ thuật vi xử lí, kỹ thuật vi điều
khiển đã giải quyết những bế tắc và kinh tế hơn mà phương pháp dùng IC rời kết nối
lại không thực hiện được.
2. Với mạch đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển:
Ngoài những ưu điểm như đã liệt kê trong phương pháp dùng IC rời thì mạch
đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi xử lí còn có những ưu điểm sau:
-Mạch có thể thay đổi số đếm một cách linh hoạt bằng việc thay đổi phần mềm,
trong khi đó phần cứng không cần thay đổi mà mạch dùng IC rời không thể thực hiện
được mà nếu có thể thực hiện được thì cũng cứng nhắc mà người công nhân cũng khó
tiếp cận, dễ nhầm.

- Số linh kiện sử dụng trong mạch ít hơn.
-Mạch đơn giản hơn so với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời và có phần cài đặt
số đếm ban đầu
III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
Trong đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp
đếm xung. Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bò để
cảm nhận sản phẩm, thiết bò này gọi là cảm biến. Khi một sản phẩm đi qua cảm biến
sẽ nhận và tạo ra một xung điện đưa về khối xử lí để tăng dần số đếm. Tại một thời
điểm tức thời, để xác đònh được số đếm cần phải có bộ phận hiển thò. Tuy nhiên mỗi
khu vực sản xuất hay mỗi ca sản xuất lại yêu cầu với số đếm khác nhau vì thế phải có
sự linh hoạt trong việc chuyển đổi số đếm. Bộ phận chuyển đổi trực quan nhất là phím
nhấn. Khi cần thay đổi số đếm người sử dụng chỉ cần nhập số đếm ban đầu vào và
mạch sẽ tự động đếm. Khi số sản phẩm được đếm bằng với số đếm ban đầu thì mạch
sẽ tự động dừng. Từ đây suy ra mục đích yêu cầu của đề tài:
-Số đếm phải chính xác, và thay đổi việc cài đặt số đếm ban đầu một cách linh
hoạt.
-Bộ phận hiển thò phải rõ ràng
-Mạch điện không quá phức tạp, bảo đảm được sự an toàn,dễ sử dụng.
-Giá thành không quá mắc
IV. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI:
-Các sản phẩm rất đa dạng với nhiều chủng loại: đặc; rỗng, kích cỡ khác nhau.
Nhưng với khả năng của thiết bò lắp thì mạch chỉ có thể đếm đối với sản phẩm có khả
năng che được ánh sáng và có kích thước từ 10cm
3
đến 30cm
3
.
-Đếm số sản phẩm trong phạm vi thay đổi từ 2 → 999.
-Lưu số sản phẩm, số hộp sau mỗi ca sản xuất và cho phép xem số sản phẩm và
số hộp trong các ca sản xuất.

GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 3
Từ mục đích yêu cầu của đề tài chúng em đưa ra sơ đồ khối tổng quát của mạch
điện như sau:

CHƯƠNG II : LÝ THUYẾT THIẾT KẾ
I. CÁC KHỐI TRONG MẠCH ĐIỆN:
1. Cảm biến:
a. Giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến:
Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua thì cảm biến phải có phần phát và phần
thu. Phần phát phát ra ánh sáng hồng ngoại và phần thu hấp thụ ánh sáng hồng ngoại vì
ánh sáng hồng ngoại có đặc điểm là ít bò nhiễu so với các loại ánh sáng khác. Hai bộ
phận phát và thu hoạt động với cùng tần số. Khi có sản phẩm đi qua giữa phần phát và
phần thu, ánh sáng hồng ngoại bò che bộ phận thu sẽ hoạt động với tần số khác tần số
phát như thế tạo ra một xung tác động tới bộ phận xử lí. Vậy bộ phận phát và bộ phận
thu phải có nguồn tạo dao động. Bộ phận dao động tác động tới công tắc đóng ngắt của
nguồn phát và nguồn thu ánh sáng. Có nhiều linh kiện phát và thu ánh sáng hồng ngoại
nhưng chúng em chọn led hồng ngoại và transitor quang là linh kiện phát và thu vì
transistor quang là linh kiện rất nhạy với ánh sáng hồng ngoại. Bộ phận tạo dao động
có thể dùng mạch LC, cổng logic, hoặc IC dao động. Với việc sử dụng IC chuyên dùng
tạo dao động, bộ tạo dao động sẽ trở nên đơn giản hơn với tần số phát và thu
GVHD Trần Quốc Chính
KHỐI XỬ
LÝ
CẢM BIẾN PHÍM NHẤN
KHỐI HIỂN THỊ
Đồ án mơn học Trang 4
Vì tín hiệu ở ngõ ra trasitor quang rất nhỏ nên cần có mạch khuyếch đại trước khi đưa
đến bộ tạo dao động. Chúng em chọn IC khuếch đại để khuếch đại tín hiệu lên đủ lớn.
Vậy sơ đồ khối của phần phát và phần thu là:

b. Các linh kiện trong mạch cảm biến :
b1. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của 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

b2. Photon 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 transistor quang
ký hiệu và cấu tạo:

_Hình thức bên ngoài của nó khác với transistor thông thường ở chỗ trên vỏ của
có 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
GVHD Trần Quốc Chính
C Cực thu (colecter)
Cực nền
(base) E

Cực phát (emiter)
Ký hiệu Cấu tạo
N P N
B
E
B
C
KHỐI
DAO
ĐỘNG
KHỐI
DAO
ĐỘNG
KHUYẾCH
ĐẠI
TRANSITOR
THU
Đồ án mơn học Trang 5
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.
1/Led 7 Đoạn:
1/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 ngồi để kết nối với mạch điện. 8 cực còn
lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra ngồi 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 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.
Đối với led 7 đoạn ta phải tính tốn sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng điện
từ 10 20mA. Với điện áp 5V thì điện trở cần dùng là 270Ω; cơng suất là 1,4 Watt
Khi một tổ hợp các đọan cháy sáng sẽ tạo được một con số thập phân từ 0 - 9.
Led 7 đoạn có hai loại là loại anot chung và catot chung.
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án môn học Trang 6
LED anot chung LED Catot chung
Bảng 1: bảng giá trị Led 7 Đoạn
GVHD Traàn Quoác Chính
Đồ án mơn học Trang 7
b3. IC dao động 555
Sơ đồ chân:
Sơ đồ khối bên trong IC 555
Chức năng của các chân
Đây là vi mạch đònh thời chuyên dùng, có thể mắc thành dạng mạch đơn ổn hay bất ổn.
Điện áp cung cấp từ 3V đến 18V.
Dòng điện ra đến 200mA (loại vi mạch BJT) hay 100mA (loại CMOS).
Chân 1: Nối với masse.
Chân 2: Nhận tín hiệu kích thích (trigger).
Chân 3: Tín hiệu ra (output).
Chân 4: Phục nguyên về trạng thái ban đầu (preset).
Chân 5: Nhận điện áp điều khiển (control voltag).
Chân 6: Mức ngưỡng ( threshold ).
Chân 7: Tạo đường phóng điện cho tụ.
Chân 8: Cấp nguồn Vcc.

2. Khối xử lí:
Với khối xử lí người ta có thể dùng IC rời hoặc khối vi xử lí. Nếu sử dụng vi xử lí
trong khối xử lý, người ta có thể thiết kế mạch điện giao tiếp được với máy tính nên dễ
dàng cho việc điều khiển từ xa và bằng việc thay đổi phần mềm có thể mở rộng
chương trình điều khiển mạch điện đếm nhiều dây chuyền trong cùng một thời điểm
hay lưu lại các số liệu trong các ca sản xuất, đó là lí do chúng em sử dụng vi xử lí trong
khối xử lí. Cùng với thời gian, con người đã cho ra đời nhiều loại vi xử lí từ 8 bit đến 64
bit với cải tiến ngày càng ưu việt nhưng tùy theo mục đích sử dụng mà vi xử lí 8 bit vẫn
còn tồn tại. Trong đồ án này chúng em sử dụng vi điều khiển 8051. 8051 cũng là vi xử
lí 8 bit nhưng có chứa bộ nhớ bên trong và có thêm 2 bộ đònh thời ngoài ra nó có thể
giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí 8 bit như 8085 cũng giao tiếp được
với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có IC chuyển đổi dữ liệu từ song
song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính. Với bộ nhớ trong 8051 thích hợp cho
những chương trình có quy mô nhỏ,tuy nhiên 8051 có thể kết hợp được với bộ nhớ
GVHD Trần Quốc Chính
GND V
CC
TRI DIS
OUT THR
RES CN
FLIP
FLOP
OUTPUT
8 6
4
7
13
2
5
Đồ án mơn học Trang 8

ngoài cho chương trình có quy mô lớn. Sau đây là giới thiệu của chúng em về vi điều
khiển 8051:
a. Giới thiệu cấu trúc phần cứng 8051
a1. Sơ đồ chân 8051
8051 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Intel sản xuất. IC này có đặc điểm
như sau:
- 4k byte ROM,128 byte RAM
- 4 Port I/O 8 bit.
- 2 bộ đếm/ đònh thời 16 bit.
- Giao tiếp nối tiếp.
- 64k byte không gian bộ nhớ chương trình mở rộng.
- 64k byte không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng.
- Một bộ xử lý luận lý (thao tác trên các bít đơn).
- 210 bit được đòa chỉ hóa.
- Bộ nhân / chia 4.
Sơ lược về các chân của 8051:




GVHD Trần Quốc Chính
8 0 3 1
E A / V P
3 1
X 1
1 9
X 2
1 8
R E S E T
9

P 3 . 2
1 2
P 3 . 3
1 3
P 3 . 4
1 4
P 3 . 5
1 5
P 1 . 0
1
P 1 . 1
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 0 . 0
3 9
P 0 . 1
3 8
P 0 . 2
3 7

P 0 . 3
3 6
P 0 . 4
3 5
P 0 . 5
3 4
P 0 . 6
3 3
P 0 . 7
3 2
P 2 . 0
2 1
P 2 . 1
2 2
P 2 . 2
2 3
P 2 . 3
2 4
P 2 . 4
2 5
P 2 . 5
2 6
P 2 . 6
2 7
P 2 . 7
2 8
P 3 . 7
1 7
P 3 . 6
1 6

P S E N
2 9
A L E / P
3 0
P 3 . 1
1 1
P 3 . 0
1 0
V C C
4 0
V S S
2 0
Đồ án mơn học Trang 9
a2. Chức năng của các chân 8051:
Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các
thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với
thiết kế lớùn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus đòa chỉ và bus dữ liệu.
Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp
với thiết bò ngoài nếu cần.
Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 là một port có tác dụng kép
dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus đòa chỉ đối với các thiết bò
dùng bộ nhớ mở rộng.
Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có tác dụng kép. Các
chân của port này có nhiều chức năng, có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến các đặc
tính đặc biệt của 8051 như ở bảng sau :
Bit Tên Chức n
ăng chuyển đổi
P3.0
P3.1
P3.2

P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD
TXD
INT0\
INT1\
T0
T1
WR\
RD\
Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.
Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 0.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 1.
Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ 0.
Ngõ vào của TIMER/ COUNTER thứ 1.
Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài.
Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài.
PSEN (Program store enable):
PSEN là tín hiệu ngõ ra có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng
và thường được nối đến chân OE\ của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh.
PSEN ở mức thấp trong thời gian 8051 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình
được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 8051 để
giải mã lệnh. Khi 8051 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN ở mức cao.
ALE (Address Latch Enable):
Khi 8051 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus đòa chỉ và dữ
liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và đòa chỉ. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng

làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường đòa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng
với IC chốt.
Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là đòa
chỉ thấp nên chốt đòa chỉ hoàn toàn tự động.
EA\ (External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1
hoặc mức 0. Nếu ở mức 1, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức 0, 8051
thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng. Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V
khi lập trình cho Eprom trong 8051.
RST (Reset): Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất 2 chu kỳ máy,
các thanh ghi bên trong được nạp những giá trò thích hợp để khởi động hệ thống. Khi
cấp điện mạch phải tự động reset.
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 10
Các ngõ vào bộ dao động X1, X2:
Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong 8051. Khi sử dụng 8051, người ta chỉ cần
nối thêm tụ thạch anh và các tụ. Tần số tụ thạch anh thường là 12 Mh
b. Cấu trúc bên trong của 8051
b1. Sơ đồ khối bên trong 8051:
b2. Khảo sát các khối nhớ bên trong 8051:
GVHD Trần Quốc Chính
T1
T0
Điều
khiển
ngắt
Các thanh
ghi khác
128
byte
RAM

MRO
nội
Timer
2Timer
1Timer 0
CPU
Oscillator Điều khiển bus
Các port I/O
Port nối tiếp
Port nối tiếp
Timer 0
Timer 1
Timer 2
INT0
INT1
EA
RST
PSEN
ALE
P0 P2
P1 P3
TxD RxD
T2
EX
TE
RN
AL
Đồ án mơn học Trang 11
*Tổ chức bộ nhớ:
GVHD Trần Quốc Chính

7F
RAM ĐA DỤNG
30
2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
2E 77 76 75 74 73 72 71 70
2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
2C 67 66 65 64 63 62 61 60
2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
2A 57 56 55 54 53 52 51 50
29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
28 47 46 45 44 43 42 41 40
27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
26 37 36 35 34 33 32 31 30
25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
24 27 26 25 24 23 22 21 20
23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
22 17 16 15 14 13 12 11 10
21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
20 07 06 05 04 03 02 01 00
1F
BANK 3
18
17
BANK 2
10
0F
BANK 1
08
07
Bank thanh ghi 0 ( mặc đònh cho R0-R7)

00
CẤU TRÚC RAM NỘI
F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0
E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0
D0 D7 D6 6D 6C 6B 6A 69 68
B8 - - - BC BB BA B9 B8
B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
A8 AF AE AD AC AB AA A9 A8
A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
99 Không có đòa chỉ hóa từng bit
98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98
90 97 96 95 94 93 92 91 90
8D Không được đòa chỉ hóa từng bit
8C Không được đòa chỉ hóa từng bit
8B Không được đòa chỉ hóa từng bit
8A Không được đòa chỉ hóa từng bit
89 Không được đòa chỉ hóa từng bit
88 8F 8
E
8D 8C 8B 8A 89 88
87 Không được đòa chỉ hóa từng bit
83 Không được đòa chỉ hóa từng bit
82 Không được đòa chỉ hóa từng bit
81 Không được đòa chỉ hóa từng bit
80 87 86 8
5
84 83 82 81 80
THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT
Đồ án mơn học Trang 12
Bộ nhớ bên trong 8051 bao gồm ROM và RAM. RAM bao gồm nhiều thành

phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ đòa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và các
thanh ghi chức năng đặc biệt.
8051 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng nhớ riêng biệt cho chương
trình và dữ liệu. Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong 8051 nhưng 8051 vẫn có
thể kết nối với 64 k byte bộ nhớ chương trình và 64 k byte bộ nhớ dữ liệu mở rộng.
Ram bên trong 8051 được phân chia như sau:
- Các bank thanh ghi có đòa chỉ từ 00H đến 1Fh.
- Ram đòa chỉ hóa từng bit có đòa chỉ từ 20H đến 2FH.
- Ram đa dụng từ 30H đến 7FH.
- Các thanh ghi chức năng đặc biệt từ 80H đến FFH.
-Ram đa dụng:
Mọi đòa chỉ trong vùng ram đa dụng đều có thể được truy xuất tự do dùng kiểu
đòa chỉ trực tiếp hay gián tiếp. Ví dụ để đọc nội dung ô nhớ ở đòa chỉ 5FH của ram nội
vào thanh ghi tích lũy A : MOV A,5FH.
Hoặc truy xuất dùng cách đòa chỉ gián tiếp qua R0 hay R1. Ví dụ 2 lệnh sau sẽ thi hành
cùng nhiệm vụ như lệnh ở trên:
MOV R0, #5FH
MOV A , @R0
-Ram có thể truy xuất từng bit:
8051 chứa 210 bit được đòa chỉ hóa từng bit, trong đó 128 bit chứa ở các byte có
đòa chỉ từ 20H đến 2FH, các bit còn lại chứa trong nhóm thanh ghi chức năng đặc biệt.
Ýtưởng truy xuất từng bit bằng phần mềm là một đặc tính mạnh của vi điều
khiển nói chung. Các bit có thể được đặt, xóa, and, or,… với 1 lệnh đơn. Ngoài ra các
port cũng có thể truy xuất được từng bít làm đơn giản phần mềm xuất nhập từng bit.
Ví dụ để đặt bit 67H ta dùng lệnh sau: SETB 67H.
-Các bank thanh ghi:
Bộ lệnh 8051 hỗ trợ 8 thanh ghi có tên là R0 đến R7 và theo mặc đònh (sau khi
reset hệ thống), các thanh ghi nàû các đòa chỉ 00H đến 07H. lệnh sau đây sẽ đọc nội
dung ở đòa chỉ 05H vào thanh ghi tích lũy: MOV A, R5.
Đây là lệnh 1 byte dùng đòa chỉ thanh ghi. Tuy nhiên có thể thi hành bằng lệnh 2

byte dùng đòa chỉ trực tiếp nằm trong byte thứ 2: MOV A, 05H.
Lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 thì sẽ ngắn hơn và nhanh hơn nhiều so với
lệnh tương ứng dùng đòa chỉ trực tiếp.
Bank thanh ghi tích cực bằng cách thay đổi các bit trong từ trạng thái chương
trình (PSW). Giả sủ thanh ghi thứ 3 đang được truy xuất, lệnh sau đây sẽ di chuyển nội
dung của thanh ghi A vào ô nhớ ram có đòa chỉ 18H: MOV R0, A.
* Các thanh ghi có chức năng đặc biệt:
8051 có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion Register) ở vùng trên
của RAM nội từ đòa chỉ 80H đến FFH.
Chú ý: tất cả 128 đòa chỉ từ 80H đến FFH không được đònh nghóa, chỉ có 21 thanh ghi
chức năng đặc biệt được đònh nghóa sẵn các đòa chỉ.
-Thanh ghi trạng thái chương trình:
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 13
Thanh ghi trạng thái chương trình PSW (Program Status Word ) ở đòa chỉ DOH chứa các
bít trạng thái như bảng sau:
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Ý nghóa
PSW.7
PSW.6
PSW.5
PSW.4
PSW.3
PSW.2
PSW.1
PSW.0
CY
AC
F0
RS1
RS0

0V
_
P
D7H
D6H
D5H
D4H
D3H
D2H
D1H
D0H
Cờ nhớ
Cờ nhớ phụ
Cờ 0
Bit 1 chọn bank thanh ghi
Bit 0 chọn bank thanh ghi
00=bank 0: đòa chỉ 00H – 07H
01=bank 1: đòa chỉ 08H – 0FH
10=bank 2: đòa chỉ 10H – 1FH
11=bank 3: đòa chỉ 18H –1FH
Cờ tràn
Dự trữ
Cờ parity chẵn lẽ.
+ Cờ nhớ :
C = 1 nếu phép toán cộng có tràn hoặc phép toán trừ có mượn và ngược lại C =
0. Ví dụ nếu thanh ghi A có giá trò FF thì lệnh sau:
ADD A, #1
Phép cộng này có tràn nên bit C = 1 và kết quả trong thanh ghi A = 00H
Cờ nhớ có thể xem là thanh ghi 1 bit cho các lệnh luận lý thi hành trên bit.
ANL C, 25H

+ Cớ nhớ phụ:
Khi cộng các số BCD, cờ nhớ phụ AC = 1 nếu kết quả 4 bit thấp trong khoảng 0AH đến
0FH. Ngược lại AC = 0.
+ Cờ 0:
Cờ 0 là một bit cờ đa dụng dành cho các ứng dụng của người dùng.
+ Các bit chọn bankthanh ghi truy xuất:
Các bit chọn bank thanh ghi (RS0 và RS1) xác đònh bank thanh ghi được truy xuất.
Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bằng phần mềm nếu cần. Ví
dụ lệnh sau cho phép bank thanh ghi 3 và di chuyển nội dung của bank thanh ghi R7
(đòa chỉ bye 1FH) vào thanh ghi A:
SETB RS1
SETB RS0
MOV A,R7
-Thanh ghi B:
Thanh ghi B ở đòa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi tích lũy A cho các phép
toán nhân và chia. Lệnh MUL AB sẽ nhân các giá trò không dấu 8 bit trong A và B rồi
trả kết quả về 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao). Lệnh DIV AB sẽ chia A cho B
rồi trả kết quả nguyên trong A và phần dư trong B. thanh ghi cũng có thể xem như
thanh ghi đệm đa dụng.
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 14
-Con trỏ ngăn xếp:
Con trỏ ngăn xếp SP là một thanh ghi 8 bit ở đòa chỉ 18H. Nó chứa đòa chỉ của
byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh của ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các
lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp và lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp. Lệnh cất dữ liệu vào
ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp sẽ
làm giảm SP. Ngăn xếp của 8051 được giữ trong ram nội và giới hạn các đòa chỉ có thế
truy xuất bằng đòa chỉ gián tiếp, chúng là 128 byte đầu của 8051
Để khởi động SP với ngăn xếp bắt đầu tại đòa chỉ 60 H, các lệnh sau đây được dùng:
MOV SP,#5FH

Khi reset 8051, SP sẽ mang giá trò mặc đònh là 07H và dữ liệu đầu tiên sẽ được cất vào
ô nhớ ngăn xếp có đòa chỉ là 08 H. Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng các lệnh
PUSH và POP để lưu trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu hoặc truy xuất ngầm bằng lệnh gọi
chương trình con ACALL,LCALL và các lệnh trở về (RET. RETI) để lưu trữ giá trò của
bộ đếm chương trình khi bắt đầu thực hiện chương trình con và lấy lại khi kết thúc
chương trình con.
-Con trỏ dữ liệu
Con trỏ dữ liệu DPTR được dùng để truy xuất bộ nhớ ngoài là một thanh ghi 16
bit ở đòa chỉ 82H (DPL: byte thấp) và 83H (DPH: byte cao). 3 lệnh sau sẽ ghi 55H vào
ram ngoài ở đòa chỉ 1000H:
MOV A,#55H
MOV DPTR, #1000H
MOVX @DPTR,A
-Các thanh ghi port xuất nhập:
Các port của 8051 bao gồm port 0 ở đòa chỉ 80H, port 1 ở đòa chỉ 90H, port 2 ở đòa chỉ
A0H, và port3 ở đòa chỉ B0H. tất cả các port này đều có thể truy xuất từng bit nên rất
thuận tiện trong khả năng giao tiếp.
-Các thanh ghi timer:
8051 có chứa 2 bộ đònh thời/ đếm 16 bit được dùng cho việc đònh thời hoặc đếm
sự kiện. Timer 0 ở đòa chỉ 8AH (TL0: byte thấp) và 8CH (TH0: byte cao). Timer 1 ở đòa
chỉ 8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). Việc khởi động timer được Set bởi
Timer Mode (TMOD) ở đòa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển timer (TCON) ở đòa chỉ
88H, chỉ có TCON được đòa chỉ hóa từng bit.
-Các thanh ghi port nối tiếp:
8051 chứa một port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết bò nối
tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi gọi là
bộ đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở đòa chỉ 99H sẽ giữ cả 2 dữ liệu truyền và dữ liệu
nhận. Khi truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các mode
vận hành khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON ở đòa
chỉ 98H.

-Các thanh ghi ngắt :
8051 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bò cấm sau khi reset hệ
thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở đòa chỉ A8H,
cả 2 thanh ghi được đòa chỉ hóa từng bit.
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 15
-Thanh ghi điều khiển công suất:
Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở đòa chỉ 87H chứa các bit điều khiển.
-Tín hiệu Reset:
8051 có ngõ vào reset RST tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu kỳ,
sau đó xuống mức thấp để 8051 bắt đầu làm việc. RST có thể kích bằng tay bằng một
phím nhấn thường mở, sơ đồ mạch reset như hình trên (hình a)
sau khi reset hệ thống được tóm tắt như sau:
Thanh ghi Nội dung
Đếm chương trình PC
Thanhghi tích lũy A
Thanh ghi B
Thanh ghi trạng thái
SP
DPTR
Port 0 đến Port 3
IP
IE
Các thanh ghi đònh thời
0000H
00H
00H
00H
07H
0000H

FFH
XXX0000 B
0XX00000 B
00H
Thanh ghi quan trọng nhất là thanh ghi bộ đếm chương trình PC được Reset tại
đòa chỉ 0000H. Khi ngõ vào RST xuống mức thấp, chương trình luôn bắt đầu tại đòa chỉ
0000H của bộ nhớ chương trình. Nội dung của Ram trong chip không bò hay đổi bởi tác
động của ngõ vào Reset
c.Hoạt động thanh ghi TIMER
8051 có hai timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm việc. Người ta sử dụng các timer
để:
- Đònh khoảng thời gian.
- Đếm sự kiện.
- Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong 8051.
Trong các ứng dụng đònh khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở những khoảng đều
đặn và đặt cờ tràn timer. Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để thực hiện một
tác động như kiểm tra trạng thái của các ngõ vào hoặc gửi sự kiện ra các ngõra. Các
ứng dụng khác có thể sử dụng việc tạo xung nhòp đều đặn của timer để đo thời gian trôi
qua giữa hai sự kiện (ví dụ đo độ rộng xung ).
Truy xuất các timer của 8051 dùng sáu thanh ghi chức năng đặc biệt cho trong bảng
sau:
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 16
SFR Mục Đích Đòa chỉ Đòa 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 thanh ghi chức năng của timer trong 8031.
Thanh ghi chế độ timer (TMOD):
Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0,
và Timer 1.
Bit Tên Timer Mô tả
7 GATE 1 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT1 ở mức cao
6 C/T 1 Bit chọn chế độ Count/Timer
1 = bộ đếm sự kiện
0 = bộ đònh khoảng thời gian
5 M1 1 Bit 1 của chế độ mode
4 M0 1 Bit 0 của chế độ mode
3 GATE 0 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT0 ở mức cao
2 C/T 0
Bit chọn chế độ Count/Timer
1 M1 0 Bit 1 của chế độ mode
0 M0 0 Bit 0 của chế độ mode
Tóm tắt thanh ghi chức năng TMOD.
Thanh ghi điều khiển timer(TCON)
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 17
Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho Timer 1,
Timer 0.
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Mô tả
TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn timer 1. Đặt bởi phần cứng khi tràn,
được xóa bởi phần mềm, hoặc phần cứng khi bộ
xử lý chỉ đến chương trình phục vụ ngắt.
TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển timer 1 chạy đặt xóa bằng phần
mềm để cho timer chạy ngưng.
TCON.5 TF0 8DH Cờ báo tràn Timer 0.
TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển Timer 0 chạy

TCON.3 IE1 8BH Cờ cạnh ngắt 1 bên ngoài. Đặt bởi phần cứng khi
phát hiện một cạnh xuống ở INT1 xóa bằng phần
mềm họăc phần cứng khi CPU chỉ đến chương
trình phục vụ ngắt.
TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểu ngắt 1 bên ngoài. Đặt xóa bằng phần
mềm để ngắt ngoài tích cực cạnh xuống /mức
thấp.
TCON.1 IE0 89H Cờ cạnh ngắt 0 bên ngòai
TCON.0 IT0 88h Cờ kiểu ngắt 0 bên ngoài
Tóm tắt thanh ghi chức năng TCON
Khởi động và truy xuất thanh ghi timer:
Thông thường các thanh ghi được khởi động một lần đầu ở chương trình để đặt ở
chế độ làm việc đúng. Sau đó, trong thân chương trình, các thanh ghi timer được cho
chạy, dừng, các bit được kiểm tra và xóa, các thanh ghi timer được đọc và cập nhật….
theo đòi hỏi các ứng dụng.
TMOD là thanh ghi thứ nhất được khởi động vì nó đặt chế độ hoạt động. Ví dụ,
các lệnh sau khởi động Timer 1 như timer 16 bit (chế độ 1) có xung nhòp từ bộ dao động
tên chip cho việc đònh khoảng thời gian:
MOV TMOD, #1B
Lệnh này sẽ đặt M1 = 1 và M0 = 0 cho chế độ 1, C/ T= 0 và GATE = 0 cho xung
nhòp nội và xóa các bit chế độ Timer 0. Dó nhiên, timer không thật sự bắt đầu đònh thời
cho đến khi bit điều khiển chạy TR1 được đặt lên 1.
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 18
Nếu cần số đếm ban đầu, các thanh ghi TL1/TH1 cũng phải được khởi động.
Một khoảng 100µs có thể được khởi động bằng cách khởi động giá trò cho TH1/TL1 là
FF9CH:
MOV TL1, #9CH
MOV TH1, #0FFH
Rồi timer được cho chạy bằng cách đặt bit điều khiển chạy như sau:

SETB TR1
Cờ báo tràn được tự động đặt lên 1 sau 100µs. Phần mềm có thể đợi trong 100 µs bằng
cách dùng lệnh rẽ nhánh có điều kiện nhảy đến chính nó trong khi cờ báo tràn chưa
được đặt lên 1:
WAIT: JNB TF1, WAIT
Khi timer tràn, cần dừng timer và xóa cờ báo tràn trong phần mềm:
CLR TR1
CLR TF1

d. Ngắt ( INTERRUPT)
Một ngắt là sự xảy ra một điều kiện, một sự kiện mà nó gây ra treo tạm thời thời
chương trình chính trong khi điều kiện đó được 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 thi.
Tổ chức ngắt của 8051:
Có 5 nguồn ngắt ở 8031: 2 ngắt ngoài, 2 ngắt từ timer và 1 ngắt port nối tiếp.
Tất cả các ngắt theo mặc nhiên đều bò cấm sau khi reset hệ thống và được cho phép
từng cái một bằng phần mềm.
Khi có hai hoặc nhiều ngắt đồng thời, hoặc một ngắt xảy ra khi một ngắt khác
đang được phục vụ, có cả hai sự tuần tự hỏi vòng và sơ đồ ưu tiên hai mức dùng để xác
đònh việc thực hiện các ngắt. Việc hỏi vòng tuần tự thì cố đònh nhưng ưu tiên ngắt thì có
thể lập trình được.
- Cho phép và cấm ngắt :
Mỗi nguồn ngắt được cho phép hoặc cấm ngắt qua một thanh ghi chức năng đặt
biệt có đònh đòa chỉ bit IE ( Interrupt Enable : cho phép ngắt ) ở đòa chỉ A8H.
GVHD Trần Quốc Chính
Đồ án mơn học Trang 19
Bit Ký hiệu Đòa chỉ bit Mô tả
IE.7 EA AFH Cho phép / Cấm toàn bộ

IE.6 _ AEH Không được mô tả
IE.5 ET2 ADH Cho phép ngắt từ Timer 2 (8052)
IE.4 ES ACH Cho phép ngắt port nối tiếp
IE.3 ET1 ABH Cho phép ngắt từ Timer 1
IE.2 EX1 AAH Cho phép ngắt ngoài 1
IE.1 ET0 A9H Cho phép ngắt từ Timer 0
IE.0 EX0 A8H Cho phép ngắt ngoài 0
Tóm tắt thanh ghi IE
- Các cờ ngắt :
Khi điều kiện ngắt xảy ra thì ứng với từng loại ngắt mà loại cờ đó được đặt lên
một để xác nhận ngắt.
Ngắt Cờ Thanh ghi SFR và vò trí bit
Bên ngoài 0 IE0 TCON.1
Bên ngoài 1 IE1 TCON.3
Timer 1 TF1 TCON.7
Timer 0 TF0 TCON.5
Port nối tiếp TI SCON.1
Port nối tiếp RI SCON.0
Các lọai cờ ngắt
- Các vectơ ngắt :
Khi chấp nhận ngắt, giá trò được nạp vào PC được gọi là vector ngắt. Nó là đòa
chỉ bắt đầu của ISR cho nguồn tạo ngắt, các vector ngắt được cho ở bảng sau :
Ngắt Cờ Đòa chỉ vector
Reset hệ thống RST 0000H
GVHD Trần Quốc Chính
PHÍM ẤN
(thay đổi giá trò đếm
sản phẩm)
Đồ án mơn học Trang 20
Bên ngoài 0 IE0 0003H

Timer 0 TF0 000BH
Bên ngoài 1 IE1 0013H
Timer 1 TF1 001BH
Port nối tiếp TI và RI 0023H
Timer 2 002BH
Vector reset hệ thống (RST ở đòa chỉ 0000H) được để trong bảng này vì theo nghóa này,
nó giống ngắt : nó ngắt chương trình chính và nạp cho PC giá trò mới.
- OE\ nối chân PSEN của CPU
- CE\ nối xuống CSO
+ Chế độ đọc (Read Mode ): Chế độ này được thiết lập khi CE\ và OE\ ở mức thấp,
PGM ở mức cao. Có hai ngõ vào điều khiển dùng để truy xuất Data từ ROM là CE\ và
OE\ dùng để kiểm soát ngõ ra Data, đưa Data lên Data bus.
+ Chế độ chờ (Stanby Mode ): Chế độ này làm giảm công suất tiêu thụ được thiết lập
khi CE\ ở mức cao, ở chế độ này Data ở trạng thái trở kháng cao độc lập.
3. Khối hiển thò:
a.Sơ đồ khối của mạch hiển thò:
Bộ phận hiển thò gồm 3 led 7 đoạn anod chung. Để tiết kiệm chân vi điều khiển
cũng như làm mạch gọn nhẹ hơn chúng em có sử dụng IC chốt là 74HC595 . Vì vậy sơ
đồ khối của mạch hiển thò như sau:

b. Giới thiệu về các linh kiện trong mạch
GVHD Trần Quốc Chính
8051
IC chốt 1
(74HC595)
IC chốt 2
(74HC595)
IC chốt 3
(74HC595)
LED 7 ĐOẠN

( hàng đơn vò )
LED 7 ĐOẠN
( hàng chục)
LED 7 ĐOẠN
( hàng trăm)
Đồ án môn học Trang 21
b1.IC choát 74HC595:
4.
Phím aán:
GVHD Traàn Quoác Chính
Đồ án mơn học Trang 22
Vì đây là mạch đếm sản phẩm, đếm số sản phẩm trong mỗi lô hàng là khác
nhau nên để thay đổi giá trò cho mạch đếm ta dùng phím ấn kết nối với P1.0(AJUST)
và P1.1 (SET). Nhấn nút Set một lần và nhấn nút AJUST để cài đặt giá trò cần đếm,
sau đó nhấn lại SET để mạch thực hiện công việc đếm
PHẦN II
THIẾT KẾ,THI CÔNGVÀ CHƯƠNG TRÌNH
CHƯƠNG I THIẾT KẾ, THI CÔNG PHẦN CỨNG
GVHD Trần Quốc Chính
SƠ ĐỒ CHI TIẾT CỦA MẠCH ĐIỆN
a1
b1
c1
d1
e1
f1
g1
a2
b2
c2

d2
e2
f2
g2
a3
b3
c3
d3
e3
f3
g3
g1
f1
e1
d1
c1
b1
a1
g2
f2
e2
d2
c2
b2
a2
g3
f3
e3
d3
c3

b3
a3
data
clock
latch
clock
data
latch
Q0
15
Q1
1
Q2
2
Q3
3
Q4
4
Q5
5
Q6
6
Q7
7
Q7'
9
SH_CP
11
ST_CP
12

DS
14
MR
10
OE
13
U1
74HC595
Q0
15
Q1
1
Q2
2
Q3
3
Q4
4
Q5
5
Q6
6
Q7
7
Q7'
9
SH_CP
11
ST_CP
12

DS
14
MR
10
OE
13
U2
74HC595
Q0
15
Q1
1
Q2
2
Q3
3
Q4
4
Q5
5
Q6
6
Q7
7
Q7'
9
SH_CP
11
ST_CP
12

DS
14
MR
10
OE
13
U3
74HC595
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE
30
EA
31
PSEN
29
RST
9
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
P1.0/T2
1
P1.1/T2EX
2
P1.2
3
P1.3
4
P1.4
5
P1.5
6
P1.6
7
P1.7
8
P3.0/RXD
10
P3.1/TXD
11
P3.2/INT0
12
P3.3/INT1
13

P3.4/T0
14
P3.7/RD
17
P3.6/WR
16
P3.5/T1
15
P2.7/A15
28
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
U4
AT89C52
SETSET
AJUST
Tin hieu Sensor
LED OUT

Đồ án mơn học Trang 23
Sau khi đã phân tích một mô hình hệ thống vi xử lý bây giờ chúng em bắt đầu đi
ào tính toán các giá trò thực tế để cho hệ thống hoạt động được. Việc tính toán lựa chọn
phải dựa trên lý thuyết và các linh kiện thông dụng trên thò trường.
Mặc dù phần cứng hệ thống không thể thay đổi được nhưng phần mềm có thể
thay đổi làm cho hệ thống có khả năng hoạt động một cách linh hoạt vì vậy thiết kế
phần cứng phải cân đối sao cho phần mềm không quá phức tạp.
I. THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH CẢM BIẾN
1. Khối phát

- Dạng sóng:

t
c
=0,69(R
A
+ R
B
).C
R
A
,R
B
[ohm] C[F] →t[s]
t
d
=0,69R
B
C ⇒T= t
c

+ t
d
=0,69(R
A
+2R
B
).C
GVHD Trần Quốc Chính
2/3Vcc
1/3 Vcc
Vcc

0V
T
t
c
t
d
Điện áp ra
Điện áp trên tụ
t
t
R
A
R
B
C
2 1 5
8 4
3

C
1
7
6
Ngõ ra
V
CC

Tính toán điện trở và tụ trên mạch dao động 555
Đồ án mơn học Trang 24
* Nếu chọn đơn vò R[KΩ] , C[µF] → t[ms] ,f
0
[KHz]
để xung tạo ra gần như đều nhau để kích thích cho Ạ564 dẫn mạnh, làm dòng I
B
lớn
suy ra dòng qua LED lớn, tín hiệu phát ra từ LED mạnh thì bên khối đầu dò mới nhận
được tín hiệu.
2. Khối đầu dò:
Khối đ ầu dò thường là mắt thu hồng ngoại, thường có 3 chân
c. Hoạt động của khối phát và khối đầu dò:
- Do khối phát và khối đầu dò được thiết kế: f= f
0
=1,1Khz
Trong đó f: tần số phát ra của khối phát tia hồng ngoại.
f
0:
tần số trung tâm của khối đầu dò.
Khi chưa có sản phẩm nào đi qua led hồng ngoại phát tín hiệu qua photo Q
2

,photo Q
2
nhận tín hiệu. Qua bộ khuếch đại, khuếch đại tín hiệu lớn lên để IC 567ø nhận
biết được vì ở led hồng ngoại dòng ra khoảng 56,67mA nó phát ra tín hiệu mạnh và có
khả năng truyền đi xa, khi qua photo Q
2
tín hiệu bò suy yếu nên phải khuếch đại lên.
Vì do thiết kế f=f
0
=1,1Khz tức là tần số vào phù hợp với tần số trung tâm thì
ngõ ra chân 8 ở mức thấp [0]. Còn khi cho sản phẩm đi qua che led hồng ngoại thì tín
hiệu từ led hồng ngoại phát ra không truyền qua được photo Q
2
. Kết quả là tần số vào
(f≠f
0
=1,1Khz) khác với tần số trung tâm nên ngõ ra 8 ở mức cao [1], có xung kích tới
ngõ vào (7) → điện áp chân 8 lên mức cao
CHƯƠNG II. CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN
A. THUẬT GIẢI
GVHD Trần Quốc Chính
( )
CRRT
fo
BA
2
45,11
+
==
10

1
8
1
÷≈
B
A
R
R
Chọn
Đồ án môn học Trang 25
I. Chöông trình chính:
ORG 0000H
MOV 25H, #1
MOV 26H, #0
MOV 27H, #0
MOV 2AH, #0
MOV 2BH, #0
MOV 2CH, #0
MOV 28H, #0
MOV 29H, #0
MA: CALL CT1
MOV A, 29H
CJNE A, #0, sc1
CALL RED
CALL HIEN1
CALL SSO
JMP MA
GVHD Traàn Quoác Chính