BÁO cáo bài tập lớn môn kỹ thuật lập trình nhúng đề tài “mạch chống trộm

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
o0o

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

Môn: Kỹ thuật lập trình nhúng
Giáo viên hướng dẫn:Vũ Mạnh Thịnh
Nhóm thực hiện gồm:
1. Cao Văn Minh
2. Võ Duy Dũng
3. Trần Văn Đức
4. Lường Mai Vũ Lâm
5. Trương Quang Soát
6. Đào Xuân Khang
Thái nguyên, tháng 05 năm 2010.

1
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời nói đầu…………………………………….… …3
Đề tài “Mạch chống trộm”………………….… …4
I. Mở đầu
1. Sơ đồ nguyên lý…………………………………5
2. Sơ đồ mạch in…………………………….…… 6
3.Sản phẩm khi hoàn chỉnh………………………7
4.Các linh kiện sử dụng trong mạch…….…… 7
II. Phần cứng…………………………………… … 9
1. Khối cảm biến………………………………… 9
2. Khối xử lý……………………………………… 10

3. Khối tạo âm thanh…………………….……….12
III. Phần mềm…………………………………… …13
IV. Nguyên tắc hoạt động……………………… 15
2

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay có rất nhiều các loại vi điều khiển của các hãng khác
nhau.Ví dụ như họ 8051,AVR của hãng Atmel,PIC của hãng
Microchip,…vv.
Trong các loại vi điều khiển thì phổ biến nhất ở Việt Nam hiện
nay là chip vi điều khiển thuộc họ 8051. Do 8051(Intel) là 1 trong
những chip vi điều khiển xuất hiện sớm nhất nên nó là nền tảng
cho sự phát triển của các họ vi điều khiển thế hệ sau.Vì thế nên
nếu hiểu về 8051 thì sẽ dễ dàng hơn cho việc tìm hiểu các chip vi
điều khiển khác thuộc thế hệ sau. Hơn nữa nó được sử dụng trong
hầu hết các loại đồ điện tử dân dụng ở nước ta hiện nay cho nên
lập trình cho vi điều khiển đã được đưa vào chương trình học cho
sinh viên.
Qua quá trình tìm hiểu về họ 8051 ở trên lớp thì chúng em đã
tích lũy được một số kiến thức có thể cho ra đời 1 sản phẩm của
riêng mình.Đó là một hệ thống báo động đơn giản mà chi tiết
chúng em sẽ trình bày ở phần sau trong cuốn báo cáo này.
Chúng em xin được cảm ơn thầy giáo Vũ Mạnh Thịnh ,người
đã hướng dẫn nhiệt tình chúng em trong quá trình từ ý tưởng trở
thành sản phẩm như hiện nay.Trong lần đầu tiên làm mạch điện
thì chúng em đã hết sức cố gắng,hiểu được nhiều vấn đề .Ttuy
nhiên không tránh khỏi sai sót.Mong được sự đóng góp nhiệt tình
của thầy và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
3

ĐỂ TÀI

MẠCH CHỐNG TRỘM
1.Ý tưởng
Do hiện nay ở nhiều khu vực thì người dân mất trộm rất
nhiều.Ý tưởng của chúng em là làm 1 mạch chống trộm
đơn giản có thể gắn ở cửa ra vào, có chi phí thấp do đó
có thể trang bị rộng rãi, nhưng điểm quan trọng nhất là
nó không được bán trực tiếp trên thị trường để tránh bị
bẻ khóa.!
2.Hướng dẫn sử dụng
Bạn có thể khởi động hệ thống bằng cách bật nguồn
cho hệ thống.Khi có người mở cửa ra vào khi bạn vắng
nhà thì hệ thống sẽ cảm nhận sự thay đổi ánh sáng,do đó
loa báo động sẽ kêu trong 1 khoảng thời gian nhất
định.Khi bắt được kẻ trộm rồi thì bạn có thể ấn nút
RESET để khởi động lại hệ thống.Khi bạn trở về nhà thì
bạn hãy ngắt nguồn để tránh nguy cơ bạn có thể trở
thành kẻ trộm!!!
3.Cảnh báo
Việc tác động mạnh tới mạch có thể làm hư hỏng
mạch.Do đó nó sẽ không còn tác dụng và sẽ không được
bảo hành!
Trung tâm chăm sóc khách hàng:
+840973801544
4
I.Mở đầu
1.Sơ đồ mạch nguyên lý
5

2.Sơ đồ mạch in


6
3.Sản phẩm hoàn chỉnh

Mặt trước Mặt sau

4.Các linh kiện sử dụng trong mạch
a.AT89S52

7
b.Opamp LM324 c.Quang trở





d.Điện trở e.Loa


f.LED g.Transistor
8

II.Phần cứng
1.Khối cảm biến
Chức năng của nó là cảm nhận sự thay đổi của ánh sáng và xuất ra mức
0 hoặc mức 1 cho đầu vào của 89S52.Khối cảm biến gồm 1 khuếch đại
thuật toán LM324, 2 điện trở ,1 quang trở.

Nguyên tắc hoạt động:
Đầu 2 của khuếch đại thuật toán sẽ nhận điện áp là 2,5 V do ta phân áp
bằng 2 điện trở có trị số bằng nhau.
Còn đầu 3 của khuếch đại thuật
toán sẽ có điện áp thay đổi tùy thuộc
vào điện trở của qung trở.Quang trở
có thể thay đổi điện trở của nó từ 3k
Ohm đến 150k Ohm.
Khi có ánh sáng thì điện áp sụt trên
quang trở nhỏ,do đó điện áp trên
cực 3 của Opamp nhỏ hơn điện áp
trên cực 2 của Opamp,và đầu ra 1
của nó sẽ ở mức 0 (0V).
Khi ánh sáng bị ngắt thì điện áp sụt
trên quang trở lớn,do đó thì diện áp
trên P sẽ lớn hơn điện áp trên N,đầu
ra của Opamp sẽ ở mức 1 (5V).
9
2.Khối xử lý
Khối xử lý gồm 1 bộ vi điều khiển 89S52 làm
trung tâm.bên cạnh đó là một khối RESET,1
khối tạo dao động.
a. 89S52
Có đầu vào nhận từ khối cảm biến.
Nó sẽ xử lý tín hiệu vào để xét khi nào phát
xung ra cho khối tạo âm thanh
.


b.Khối RESET

Gồm 1 phím bấm,1 điện trở,1
tụ.
Nguyên tắc hoạt động:
Khi có tác động vào phím bấm
RESET thì vi điều khiển sẽ chạy
lại chương trình từ ban đầu.


10
c.Khối tạo dao động
Gồm 1 bộ dao động thach anh có tần số 12MHz ,2 tụ có trị số 33 pF.
Nguyên tắc hoạt động:
Bộ dao động này tự phát ra xung dao động có tần số 12MHz để bộ vi điều
khiển hoạt động.
Bộ này có đặc điểm là không cần cấp nguồn thì nó vẫn có thể phát ra
xung chính xác.
11
3.Khối tạo âm thanh
Gồm 1 transistor lại NPN C1815,2 điện trở, 1 loa, 1LED.
Nguyên tắc hoạt động:
Khối này nhận xung từ vi điều khiển.Tín hiệu từ chân ra của vi điều
khiển sẽ được khuếch đại dòng khi qua transistor C1815 và qua loa để
đảm bảo loa sẽ đủ dòng để hoạt động.



12
III.Phần mềm
ORG 0000H
MOV P2,#0H ; xóa cổng P2

LJMP MAIN ; bỏ qua bảng vector ngắt
ORG 0013H ; trình ngắt ISR cho INT1
MOV R1,200 ; nạp R1=200 (hay C8h)
LAP:
MOV TMOD,#10H ;chọn timer 1, mode 1
AGAIN:
MOV TL1,#0 ; đặt TL1=0, byte thấp
MOV TH1,#0 ; đặt TH1=0,byte cao
SETB TR1 ; bật TR1, khởi động bộ định thời timer 1
BACK: JNB TF1,BACK ; kiểm tra cờ bộ định thời
CLR TR1 ;dừng bộ định thời
CLR TF1 ; xóa cờ TF1
CPL P2.1 ; lấy bù bit P2.1
DJNZ R1,LAP ; lặp lại 200 lần
RETI
; bắt đầu chương trình MAIN
ORG 30H
MAIN:
MOV IE,#10000100B ;cho phép ngắt dài,khởi động chương trình
ngắt cứng ngoài 1
HERE: SJMP HERE ;chờ cho đến khi được ngắt
END
13
Bảng vector ngắt:
Ngắt Địa chỉ Rom hexa chân
RESET 0000 9
Ngắt cứng ngoài
(INT0)
0003 12(P3.2)
Ngắt bộ timer 0

(TF0)
000B
Ngắt cứng ngoài INT
1(INT1)
0013 13(p3.3)
Ngắt bộ timer 1 (TF1) 001B
Ngắt COM nối tiếp (RI
và TI)
0023
Dựa và bảng vector ngắt ta có thể thấy mỗi loại ngắt có số lương byte hạn
chế giành riêng.
Vd: INT0 (ngắt cừng ngoài số 1) thì được thì đượ giành tổng cộng là 8 byte
từ địa chỉ 0013h đến 001Bh.
Do vậy ở bảng vector ngắt ta sử dụng lệnh LJMP để để trở đến địa chỉ ISR,
và các byte rỗi còn lại của ngắt sẽ không được dùng đến.
14
Thanh ghi chế độ của bộ định thời TMOD
Thanh ghi TMOD là thanh ghi 8 bit
gate C/T M1 M0 gate C/T M1 M0
4 bit đầu là của timer 1
4 bit sau là của timer 0
Chế độ hoạt động:
M1 M0 mode Chế độ hoạt động
0 0 0 Chế độ bộ định thời 13 bit
Bộ định thời/bộ đếm 8 bit, định tỉ lệ trước 5
bit
0 1 1 Chế độ định thời 16 bit, không định tỉ lệ
trước
1 0 2 Chế độ 8 bit tự nạp lại
Bộ định thời/bộ đếm 8 bit tự nạp lại. THx lưu

giá trị sẽ tự nạp vào TLx mỗi khi tràn
1 1 3 Chế độ bộ định thời chia tách
IV .Nguyên tắc hoạt động của mạch
Bình thường ánh sáng sẽ chiếu vào quang trở,đầu ra của khuếch đại
thuật toán sẽ ở mức 0.Khi này thì vi điều khiển không phát ra xung,loa sẽ
không kêu.Khi có sự thay đổi tức là có sự chặn ánh sáng chiếu vào quang
trở thì đầu ra của khuếch đại sẽ ở mức 1 tức là vi điều khiển sẽ phát ra
xung ,loa sẽ kêu
Nhận xét chung
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………
15
………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………….
Stt Tên Nhận xét riêng
1
1. Cao Văn Minh
2
2. Võ Duy Dũng
3
3. Trần Văn Đức
4
4. Lường Mai Vũ Lâm
5
5.Trương Quang Soát
6
6. Đào Xuân Khang

16