THiết kế lịch vạn niên điện tử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
  






LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

THIẾT KẾ
LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ


Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.LƯƠNG VINH QUỐC DANH NGUYỄN VĂN BÌNH
MSSV: 1071075
Lớp: Điện Tử Viễn Thông 2.K33


Cần Thơ −
−−
− 2010
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIẾT KẾ LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Lương Vinh Quốc Danh Nguyễn Văn Bình

II
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

III

LI CM T

u tiờn em xin gi li cm n n Ban Giỏm Hiu trng i Hc Cn Th
ó cho em mt mụi trng hc tp tt, cng nh l to nhiu iu kin thun li
em cú th phỏt huy c kh nng ca mỡnh.
Em xin chõn thnh cm n n quý Thy/Cụ, c bit l quý Thy/Cụ trong
b mụn in T -Vin Thụng thuc khoa Cụng Ngh trng i Hc Cn Th ó
tn tỡnh ch dy v truyn t nhng kin thc quý bỏu em cú th hon thnh
lun ỏn ny, ng thi ú cng l mt hnh trang ỏng quý em cú th tip bc
trờn con ng s nghip sau ny.
Em xin bi t lũng bit n sõu sc i vi thy Lng Vinh Quc Danh l
ngi tn tỡnh hng dn v ng viờn em trong sut thi gian em thc hin lun
vn tt nghip ny.
hon thnh lun vn tt nghip ny cng cú s úng gúp khụng nh ca
cỏc bn. Tụi xin c gi li cm n n tt c cỏc bn.
Ngoi ra tụi cng xin gi li cm n n tt c nhng ngi thõn xung quanh
ó giỳp v vt cht v tinh thn tụi cú th hon thnh xong lun vn tt
nghip ny.

Cn Th ngy thỏng nm 2010
Sinh viờn thc hin


Nguyn Vn Bỡnh


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:

TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

IV
TểM TT TI
Lch Vn Niờn in T thit k da trờn s kt hp gia IC thi gian
thc (DS1307) v vi iu khin 89S52 vi b iu khin s dng remote hng
ngoi. Ngoi ra mch cũn s dng cm bin nhit (LM35) cựng vi b bin i
t tng t sang s (ADC0804) o nhit xung quanh v hin th ra led 7 on.
Vi b iu khin dựng remote hng ngoi, chỳng ta cú th chn thi gian bỏo thc
hoc iu chnh gi, ngy, thỏng. rt d dng v thun tin (ging nh s dng
Romote iu khin mt chic TV vy!). Mch ó thit k thnh cụng, hot ng
n nh vi chớnh xỏc cao.
ABSTRACT
Electronic perpetual calendar designed based on a combination of real-
time IC (DS1307) and 89S52 microcontroller with controller using infrared remote.
In addition, it uses a temperature sensor circuit ( LM35) with the transformation
from analog to digital (ADC0804) to measure ambient temperature and the LED 7
segment display. With the controller using infrared remote, we can select the alarm
time or adjust hours, days, months .... very easy and convenient

(like Romote used
to control a TV too!). The circuit was successfully designed, stable operation with
high accuracy.

Key word: Infrared remote, measure temperature and calendar
Title:

Electronic perpetual calendar
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIẾT KẾ LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Lương Vinh Quốc Danh Nguyễn Văn Bình

V
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ........................................................................................................ III

TÓM TẮT ĐỀ TÀI ............................................................................................... IV

ABSTRACT .......................................................................................................... IV

MỤC LỤC ............................................................................................................. V

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1

I. KHÁI QUÁT VẤN ĐỀ .................................................................................... 1

II. LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .................................................................. 1

III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI .......................................................... 2

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................... 3

A.

ĐO NHIỆT ĐỘ ............................................................................................ 3

I.GIỚI THIỆU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 89S52 ........................................................ 3

1. Tổng quan về 89S52 .................................................................................... 3

2. Mô tả chân 89S52 ........................................................................................ 5

2.1. Sơ đồ chân 89S52 .................................................................................. 5

2.2. Chức năng của các chân 89S52 ............................................................ 5

3. Tổ chức bộ nhớ bên trong 89S52 ................................................................. 7

3.1. RAM đa dụng ........................................................................................ 9

3.2. RAM có thể định địa chỉ bit ................................................................... 9

3.3. Các bank thanh ghi ............................................................................... 9

3.4. Các thanh ghi có chức năng đặc biệt ..................................................... 9

3.4.1. Thanh ghi trạng thái chương trình (PSW: Program Status Word) . 10

3.4.2. Thanh ghi TIMER ........................................................................ 12

3.4.3. Thanh ghi ngắt (INTERRUPT) ..................................................... 12

II. SƠ LƯỢC VỀ CẢM BIẾN NHIỆT LM35D ................................................. 16

III. KHÁI QUÁT VỀ ADC0804 ........................................................................ 16

1. Mô tả chân ADC0804 ................................................................................ 16

2. Tổ chức bên trong ADC0804 ..................................................................... 19

2.1. Quá trình chuyển đổi của chip ADC0804 ............................................ 19

2.1. Quá trình chuyển đổi của chip ADC0804 ............................................ 20

2.2. Quá trình đọc dữ liệu từ chip ADC0804 .............................................. 20

IV. GIỚI THIỆU IC CHỐT 74HC374 ............................................................... 21

1. Mô tả chân IC 74HC374 ............................................................................ 21

2. Tổ chức bên trong IC74HC374 .................................................................. 21

B. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG
REMOTE HỒNG NGOẠI..................................................................................... 22

I. ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG REMOTE HỒNG NGOẠI. ............................ 22

1. Hồng ngoại là gì? ....................................................................................... 22

2. Cách tạo ra hồng ngoại ............................................................................... 22

3. Cách thu tín hiệu hồng ngoại ...................................................................... 22

4. Khảo sát tín hiệu hồng ngoại phát ra từ Remote SONY .............................. 24

II. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC. .................................................................. 26

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIẾT KẾ LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Lương Vinh Quốc Danh Nguyễn Văn Bình

VI
1. Tổng quan về DS1307 ................................................................................ 26

1.1. Sơ đồ chân DS1307 ............................................................................. 26

1.2. Cấu tạo bên trong DS1307 .................................................................. 27

2. Khái quát giao diện I2C ............................................................................. 31

3. Mode (chế độ) truyền dữ liệu giữa DS1307 và AT89S52 ........................... 34

3.1. Mode Data Write (chế độ ghi dữ liệu) ................................................. 34

3.2. Mode Data Read (chế độ dọc dữ liệu) ................................................. 36

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG ............................................................ 38

A. ĐO NHIỆT ĐỘ ................................................................................................. 38

I. SƠ ĐỒ VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI ...................................................... 38

1. Sơ đồ khối .................................................................................................. 38

2. Chức năng của từng khối ........................................................................... 38

2.1. Cảm biến nhiệt và khuếch đại.............................................................. 38

2.2. Biến đổi ADC và khối xử lý trung tâm (CPU_1) .................................. 38

2.3. Khối hiển thị thứ 1 sử dụng LED 7 đoạn ............................................. 39

2.4. Hiệu ứng dùng LED đơn ..................................................................... 39

II. SƠ ĐỒ CHI TIẾT VÀ NGUYÊN TẮT HOẠT ĐỘNG ................................. 39

1. Sơ đồ chi tiết .............................................................................................. 39

1.1.Cảm biến nhiệt và bộ khuếch đại .......................................................... 39

1.2. Biến đổi ADC và khối xử lý trung tâm (CPU_1) .................................. 40

1.3. Khối hiển thị thứ 1 sử dụng LED 7 đoạn ............................................. 42

1.4. Hiệu ứng dùng LED đơn ..................................................................... 43

2. Nguyên tắt hoạt động ................................................................................. 44

B. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG
REMOTE HỒNG NGOẠI .................................................................................... 45

I. SƠ ĐỒ VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI ...................................................... 45

1. Sơ đồ khối .................................................................................................. 45

2. Chức năng của từng khối ........................................................................... 45

2.1. Khối thời gian thực ............................................................................. 45

2.2. Khối phát hồng ngoại .......................................................................... 45

2.3. Khối thu hồng ngoại. ........................................................................... 46

2.4. Khối xử lý trung tâm (CPU_2) ............................................................ 46

2.5. Khối âm thanh và hiển thị thứ 2 .......................................................... 46

II.SƠ ĐỒ CHI TIẾT VÀ NGUYÊN TẮT HOẠT ĐỘNG .................................. 46

1. Sơ đồ chi tiết .............................................................................................. 46

1.1. Khối thời gian thực (DS1307) ............................................................. 46

1.2. Khối thu hồng ngoại ............................................................................ 47

1.3. Khối xử lý trung tâm (CPU_2) ............................................................ 47

1.4. Khối âm thanh ..................................................................................... 48

1.5. Khối hiển thị thứ 2 .............................................................................. 48

2. Nguyên tắt hoạt động ................................................................................ 50

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHẦN MỀM .............................................................. 51

A. ĐO NHIỆT ĐỘ ................................................................................................. 52

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIẾT KẾ LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Lương Vinh Quốc Danh Nguyễn Văn Bình

VII
I. LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH ............................................ 52

1. Giải thuật ................................................................................................... 52

1.1. Giải thuật chương trình chính ............................................................. 52

1.2. Giải thuật chương trình con “ TRUY_CAP_ADC” ............................. 52

2. Lưu đồ ....................................................................................................... 52

2.1. Lưu đồ chương trình chính .................................................................. 52

2.2. Lưu đồ chương trình con ..................................................................... 53

2.2.1. Lưu đồ chương trình con “ TRUY_CAP_ADC” ........................... 53

2.2.2. Lưu đồ chương trình con “HIENTHI_1” ...................................... 54

II. PHẦN MỀM DO NHIỆT ĐỘ (CODE_1) ..................................................... 55

B. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG
REMOTE HỒNG NGOẠI .................................................................................... 56

I. LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH ............................................ 56

1. Giải thuật ................................................................................................... 56

1.1. Giải thuật chương trình chính ............................................................. 56

1.2. Giải thuật chương trình ngắt “GIAI_MA_REMOTE_SONY” .............. 56

1.3. Giải thuật chương trình con “WRITE_CLOCK” ................................. 57

1.4. Giải thuật chương trình con “READ_CLOCK” .................................. 58

2. Lưu đồ ....................................................................................................... 58

2.1. Lưu đồ chương trình chính .................................................................. 58

2.2. Lưu đồ chương trình ngắt “GIAI_MA_REMOTE_SONY” .................. 59

2.3. Lưu đồ chương trình con ..................................................................... 61

2.3. Lưu đồ chương trình con ..................................................................... 62

2.3.1. Lưu đồ chương trình con “WRITE_CLOCK” .............................. 62

2.3.2. Lưu đồ chương trình con “READ_CLOCK” ................................ 62

2.3.2. Lưu đồ chương trình con “READ_CLOCK” ................................ 63

2.3.3. Lưu đồ chương trình con ghi 1 byte vào DS1307“SEND_BYTE” 64

2.3.4. Lưu đồ chương trình con đọc 1 byte từ DS1307“READ_BYTE” . 65

2.3.5. Lưu đồ chương trình con “ALARM_CLOCK_TEST” .................. 66

2.3.6. Lưu đồ chương trình con “TAT_MO_CHUONG” ........................ 67

2.3.7. Lưu đồ chương trình con “HIEU_UNG_CHINH” ........................ 68

2.3.8. Lưu đồ chương trình con “HIENTHI_2” ...................................... 69

II. PHẦN MỀM ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA
DÙNG REMOTE HỒNG NGOẠI (CODE_2) .................................................. 70

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................ 71

I. KẾT LUẬN .................................................................................................... 71

II. ĐỀ NGHỊ ...................................................................................................... 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 75

PHỤ LỤC.............................................................................................................. 76

1. Phần mềm đo nhiệt độ (CODE_1) .............................................................. 76

2. Phần mềm đồng hồ số và điều khiển dùng remote hồng ngoại (CODE_2) .. 80


3. Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển dùng Remote SONY ............................. 98

4. Code word của remote SONY .................................................................... 99

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIẾT KẾ LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Lương Vinh Quốc Danh Nguyễn Văn Bình

1
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
I. KHÁI QUÁT VẤN ĐỀ
Trong giai đoạn hiện nay với sự phát triển vượt bật của công nghệ Nano
hàng loạt IC mới được chế tạo. Những IC này thông minh hơn rất nhiều so với các
IC trước và đặc biệt là chúng ta có thể ghi/xóa dữ liệu vào một cách dể dàng. Vì thế
nó được sử dụng trong nhiều thiết bị Điện - Điện Tử và ngày càng thể hiện được
bản chất ưu việt của mình. Điển hình là dòng IC 8051/8052.
Với sự ra đời của dòng IC mới đã làm thúc đẩy sự phát triển của nhũng IC
thời gian thực như DS1307, DS12887… Song song đó truyền dữ liệu không dây
cũng bắt phát triển với nhiều kiểu truyền khác nhau và phức tạp, trong tất cả các
kiểu truyền đó thì truyền dữ liệu bằng tia hồng ngoại được xem là đơn giản nhất.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã góp phần nâng cao đời sống
của con người. Cũng chính vì thế mà mọi người cần phải biết chính xác ngày, giờ
để thu xếp việc làm cho hợp lý.
Xuất phát từ thực tiển này em đã đi đến quyết định “Thiết kế Lịch Vạn
Niên Điện Tử”. Nhằm đáp ứng nhu cầu ham muốn học hỏi của bản thân, cũng như
là góp phần nâng giá trị của những mạch điện tử trong đời sống của con người.
II. LỊCH SỬ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Đề tài này trước khi tôi thực hiện đã có một số sinh viên trường đại học
Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh thực hiện nhưng kết quả chưa được như

mong muốn vì mạch chạy không ổn định và thường hay bị “treo”. Hơn nửa họ
chỉ “Thiết kế Lịch Vạn Niên Điện Tử” với những công tắt để điều chỉnh, không
dùng remote hồng ngoại để điểu chỉnh. Chính vì thế tôi quyết định chọn đề tài này
và kết hợp thêm bộ điều khiển từ xa dùng remote hồng ngoại. Vì tôi mong muốn
tạo ra một thiết bị với nhiều thuận lợi hơn cho người dùng và độ tin cậy cao.
THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

2
III. MC CH YấU CU CA TI
Trong lun ỏn ny tụi s dng mt con IC thi gian thc (DS1307) kt hp
vi vi iu khin 89S52 to thnh giao din I2C, 89S52 cú nhim v c/ghi
(gi, phỳt, giõy, th, ngy..thi gian bỏo thc) t chip DS1307. Khi thi gian bỏo
thc trựng vi thi gian thc thỡ loa s phỏt ra õm thanh trong 1 phỳt, ng thi khi
cú tớn hiu phỏt ra t remote hng ngoi thỡ 89S52 bt u giói mó tớn hiu ny, sau
khi gii mó 89S52 ghi d liu nhn c vo DS1307. Ngoi ra mch cũn s dng
cm bin nhit (LM35), ng ra ca cm bin ny c a qua b bin i tng t
sang s (ADC0804), d liu c 89S52 c ra t ADC0804 v hin th kt qu ra
led 7 on.
T õy cú th suy ra mc ớch yờu cu ca ti nh sau:
Mch hin th gi, phỳt, giõy, th, ngy, thỏng, nm mt cỏch chớnh xỏc
o nhit v hin th ra led 7 on
B ci t thi gian c s dng bng remote hng ngoi, xỏc xut li
khi n remote l thp nht
Khi thi gian bỏo thc trựng vi thi gian thc thỡ loa phi phỏt ra õm
thanh bỏo thc
Giỏ thnh sn phm khụng quỏ c.

Da vo yờu cu ca ti tụi ó phõn ra thnh 2 khi ln:
o Khi A: o nhit v hin th kt qu ra led 7 on
o Khi B: ng h thi gian thc v b iu khin t xa dựng remote hng
ngoi

THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

3
CHNG II: C S Lí THUYT
A. O NHIT
I.GII THIU V VI IU KHIN 89S52

1. Tng quan v 89S52
AT89S52 l h IC vi iu khin do hóng Intel sn xut. Cỏc sn phm
AT89S52 thớch hp cho nhng ng dng iu khin. Vic x lý trờn byte v cỏc
toỏn s hc cu trỳc d liu nh c thc hin bng nhiu ch truy xut d
liu nhanh trờn RAM ni. Tp lnh cung cp mt bng tin dng ca nhng lnh s
hc 8 bit gm c lnh nhõn v lnh chia. Nú cung cp nhng h tr m rng trờn
chip dựng cho nhng bin mt bit nh l kiu d liu riờng bit cho phộp qun lý v
kim tra bit trc tip trong h thng iu khin.
AT89S52 cung cp nhng c tớnh chun nh: 8 KByte b nh ch c cú
th xúa v lp trỡnh nhanh (EPROM), 128 Byte RAM, 32 ng I/O, 3
TIMER/COUNTER 16 Bit, 5 vect ngt cú cu trỳc 2 mc ngt, mt Port ni tip
bỏn song cụng, 1 mch dao ng to xung Clock v b dao ng ON-CHIP.
Cỏc c im ca chip AT89S52 c túm tt nh sau:
8 KByte b nh cú th lp trỡnh nhanh, cú kh nng ti 1000 chu k ghi/xoỏ

Tn s hot ng t: 0Hz n 24 MHz
3 mc khúa b nh lp trỡnh
3 b Timer/counter 16 Bit
128 Byte RAM ni.
4 Port xut /nhp I/O 8 bit.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

4
Giao tip ni tip.
64 KB vựng nh mó ngoi
64 KB vựng nh d liu ngoi.
4 às cho hot ng nhõn hoc chia



S khi ca AT89S52
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

5
AT89S52
2. Mụ t chõn 89S52
2.1. S chõn 89S52

Mc dự cỏc thnh viờn ca h
8051(vớ d 8751, 89S52, 89C51,
DS5000) u cú cỏc kiu úng v
khỏc nhau, chng hn nh hai hng
chõn DIP (Dual In-Line Pakage),
dng v dt vuụng QPF (Quad Flat
Pakage) v dng chip khụng cú chõn
LLC (Leadless Chip Carrier) thỡ
chỳng u cú 40 chõn cho cỏc chc
nng khỏc nhau nh vo ra I/O, c
RD
, ghi WR , a ch, d liu v
ngt. Cn phi lu ý mt s hóng
cung cp mt phiờn bn 8051 cú 20 chõn vi s cng vo ra ớt hn cho cỏc ng
dng yờu cu thp hn. Tuy nhiờn vỡ hu ht cỏc nh phỏt trin s dng chớp úng
v 40 chõn vi hai hng chõn DIP nờn ta ch tp trung mụ t phiờn bn ny.
2.2. Chc nng ca cỏc chõn 89S52
Port 0: t chõn 32 n chõn 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 cú 2 chc nng: trong cỏc
thit k c nh khụng dựng b nh m rng nú cú chc nng nh cỏc ng IO, i
vi thit k ln cú b nh m rng nú c kt hp gia bus a ch v bus d liu.
Port 1: t chõn 1 n chõn 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 l port IO dựng cho giao
tip vi thit b bờn ngoi nu cn.
Port 2: t chõn 21 n chõn 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 l mt port cú tỏc dng
kộp dựng nh cỏc ng xut/nhp hoc l byte cao ca bus a ch i vi cỏc thit
b dựng b nh m rng.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

6
Port 3: t chõn 10 n chõn 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 l port cú tỏc dng kộp.
Cỏc chõn ca port ny cú nhiu chc nng, cú cụng dng chuyn i cú liờn h n
cỏc c tớnh c bit ca 89S52 nh bng sau:
Bit Tờn Chc nng chuyn i
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD
TXD
INT0
INT1
T0
T1
WR
RD
Ngừ vo d liu ni tip.
Ngừ xut d liu ni tip.
Ngừ vo ngt cng th 0.
Ngừ vo ngt cng th 1.
Ngừ vo TIMER/ COUNTER th 0.
Ngừ vo ca TIMER/ COUNTER th 1.
Tớn hiu ghi d liu lờn b nh ngoi.
Tớn hiu c b nh d liu ngoi.

PSEN (Program store enable):
PSEN l tớn hiu ngừ ra cú tỏc dng cho phộp c b nh chng trỡnh
m rng v thng c ni n chõn OE ca Eprom cho phộp c cỏc byte
mó lnh.
PSEN mc thp trong thi gian 89S52 ly lnh. Cỏc mó lnh ca chng
trỡnh c c t Eprom qua bus d liu, c cht vo thanh ghi lnh bờn trong
89S52 gii mó lnh. Khi 89S52 thi hnh chng trỡnh trong ROM ni, PSEN
mc cao.
ALE (Address Latch Enable):
Khi 89S52 truy xut b nh bờn ngoi, Port 0 cú chc nng l bus a ch v
d liu do ú phi tỏch cỏc ng d liu v a ch. Tớn hiu ra ALE chõn th 30
dựng lm tớn hiu iu khin gii a hp cỏc ng a ch v d liu khi kt ni
chỳng vi IC cht.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

7
Tớn hiu chõn ALE l mt xung trong khong thi gian port 0 úng vai trũ l
a ch thp nờn cht a ch hon ton t ng.
EA (External Access): Tớn hiu vo EA (chõn 31) thng c mc lờn mc 1
hoc mc 0. Nu mc 1, 89S52 thi hnh chng trỡnh t ROM ni. Nu mc 0,
89S52 thi hnh chng trỡnh t b nh m rng. Chõn EA c ly lm chõn cp
ngun 21V khi lp trỡnh cho Eprom trong 89S52.
RST (Reset): Khi ngừ vo tớn hiu ny a lờn
mc cao ớt nht 2 chu k mỏy, cỏc thanh ghi bờn
trong c np nhng giỏ tr thớch hp khi

ng h thng. Khi cp in mch phi t ng
reset.
Cỏc giỏ tr t v in tr c chn l:
R
1
=10, R
2
=220, C=10 àF.
Cỏc ngừ vo b dao ng X1, X2:
B to dao ng c tớch hp bờn trong
89S52. Khi s dng 89S52, ngi ta ch cn
ni thờm thch anh v cỏc t. Tn s thch anh
tựy thuc vo mc ớch ca ngi s dng, giỏ
tr t thng c chn l 33p.
3. T chc b nh bờn trong 89S52
B nh trong 89S52 bao gm ROM v RAM. RAM trong 89S52 bao gm
nhiu thnh phn: phn lu tr a dng, phn lu tr a ch húa tng bit, cỏc bank
thanh ghi v cỏc thanh ghi chc nng c bit.
AT89S52 cú b nh c t chc theo cu trỳc Harvard: cú nhng vựng b
nh riờng bit cho chng trỡnh v d liu. Chng trỡnh v d liu cú th cha bờn
trong 89S52 nhng 89S52 vn cú th kt ni vi 64K byte b nh chng trỡnh v
64K byte d liu bờn ngoi.


THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIẾT KẾ LỊCH VẠN NIÊN ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:
TS.Lương Vinh Quốc Danh Nguyễn Văn Bình

8
Bản đồ bộ nhớ Data bên trong Chip 89S52 được tổ chức như sau:

Địa chỉ
byte

Địa chỉ bit

Địa chỉ bit

Địa chỉ
byte

THÖ VIEÄN ÑIEÄN TÖÛ TRÖÏC TUYEÁN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

9
RAM bờn trong AT89S52 c phõn chia nh sau:
Cỏc bank thanh ghi cú a ch t 00H n 1FH.
RAM a ch húa tng bit cú a ch t 20H n 2FH.
RAM a dng t 30H n 7FH.
Cỏc thanh ghi chc nng c bit t 80H n FFH
3.1. RAM a dng
RAM a dng cú a ch t 30h 7Fh cú th truy xut mi ln 8 bit bng cỏch
dựng ch nh a ch trc tip hay giỏn tip.
Cỏc vựng a ch thp t 00h 2Fh cng cú th s dng cho mc ớch nh
trờn, ngoi cỏc chc nng c bit c cp phn sau.
3.2. RAM cú th nh a ch bit
Vựng a ch t 20h -2Fh gm 16 byte cú th thc hin nh vựng RAM a
dng (truy xuõt mi ln 8 bit) hay thc hin truy xut mi ln 1 bit bng cỏc lnh x

lý bit.
3.3. Cỏc bank thanh ghi
Vựng a ch 00h 1Fh c chia thnh 4 bank thanh ghi: bank 0 t 00h
07h, bank 1 t 08h 0Fh, bank 2 t 10h 17h v bank 3 t 18h 1Fh. Cỏc bank
thanh ghi ny c i din bng cỏc thanh ghi t R0 n R7. Sau khi khi ng thỡ
h thng bank 0 c chn s dng.
Do cú 4 bank thanh ghi nờn ti mt thi im ch cú mt bank thanh ghi
c truy xut bi cỏc thanh ghi R0 n R7. Viờc thay i bank thanh ghi c
thc hin thụng qua thanh ghi t trng thỏi chng trỡnh (PSW).
3.4. Cỏc thanh ghi cú chc nng c bit
Cỏc thanh ghi trong 89S52 c nh dng nh mt phn ca RAM trờn chip
vỡ vy mi thanh ghi s cú mt a ch (ngoi tr thanh ghi b m chng trỡnh v
thanh ghi lnh vỡ cỏc thanh ghi ny him khi b tỏc ng trc tip). Cng nh R0
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

10
n R7, 89S52 cú 21 thanh ghi cú chc nng c bit (SFR: Special Function
Register) vựng trờn ca RAM ni t a ch 80H n 0FFH.
Sau õy l mt vi thanh ghi c bit thng c s dng:
3.4.1. Thanh ghi trng thỏi chng trỡnh (PSW: Program Status
Word)
BIT SYMBOL ADDRESS DESCRIPTION
PSW.7 CY D7H Cary Flag
PSW.6 AC D6H Auxiliary Cary Flag
PSW.5 F0 D5H Flag 0
PSW4 RS1 D4H Register Bank Select 1

PSW.3 RS0 D3H Register Bank Select 0

00=Bank 0; address 00Hữ07H

01=Bank 1; address 08Hữ0FH

10=Bank 2; address 10Hữ17H

11=Bank 3; address 18Hữ1FH
PSW.2 OV D2H Overlow Flag
PSW.1 - D1H Reserved
PSW.0 P DOH Even Parity Flag
Chc nng tng bit trng thỏi chng trỡnh
- C Carry CY (Carry Flag):
C nh thng nú c dựng cho cỏc lnh toỏn hc: C =1 nu phộp toỏn
cng cú s trn hoc phộp tr cú mn v ngc li C = 0 nu phộp toỏn cng
khụng trn v phộp tr khụng cú mn.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

11
- C Carry ph AC (Auxiliary Carry Flag):
Khi cng nhng giỏ tr BCD (Binary Code Decimal), c nh ph AC c
set nu kt qu 4 bit thp nm trong phm vi iu khin 0AH - 0FH. Ngc li AC
= 0
- C 0 (Flag 0):
C 0 (F0) l 1 bit c a dng dựng cho cỏc ng dng ca ngi dựng.

- Nhng bit chn bank thanh ghi truy xut:
RS1 v RS0 quyt nh dóy thanh ghi tớch cc. Chỳng c xúa sau khi reset
h thng v c thay i bi phn mm khi cn thit.
Tựy theo RS1, RS0 = 00, 01, 10, 11 s c chn Bank tớch cc tng ng l
Bank 0, Bank1, Bank2 v Bank3.








- C trn OV (Over Flag):
C trn c set sau mt hot ng cng hoc tr nu cú s trn toỏn hc.
- Bit Parity (P):
Bit t ng c set hay Clear mi chu k mỏy lp Parity chn vi
thanh ghi A. S m cỏc bit 1 trong thanh ghi A cng vi bit Parity luụn luụn chn.
Vớ d A cha 10101101B thỡ bit P set lờn mt tng s bit 1 trong A v P to
thnh s chn.
RS1 RS0 BANK
0 0 0
0 1 1
1 0 2
1 1 3
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

12
Bit Parity thng c dựng trong s kt hp vi nhng th tc ca Port ni
tip to ra bit Parity trc khi phỏt i hoc kim tra bit Parity sau khi thu.
3.4.2. Thanh ghi TIMER
Vi iu Khin 89S52 cú 3 timer 16 bit, mi timer cú bn cỏch lm vic.
Ngi ta s dng cỏc timer :
o nh khong thi gian.
o m s kin.
o To tc baud cho port ni tip trong 89S52.
Trong cỏc ng dng nh khong thi gian, ngi ta lp trỡnh timer nhng
khong u n v t c trn timer. C c dựng ng b húa chng trỡnh
thc hin mt tỏc ng nh kim tra trng thỏi ca cỏc ngừ vo hoc gi s kin ra
cỏc ngừ ra. Cỏc ng dng khỏc cú th s dng vic to xung nhp u n ca timer
o thi gian trụi qua gia hai s kin (vớ d o rng xung).
3.4.3. Thanh ghi ngt (INTERRUPT)
Mt ngt l s xy ra mt iu kin, mt s kin m nú gõy ra treo tm thi
thi chng trỡnh chớnh trong khi iu kin ú c phc v bi mt chng trỡnh
khỏc.
Cỏc ngt úng mt vai trũ quan trng trong thit k v ci t cỏc ng dng
vi iu khin. Chỳng cho phộp h thng ỏp ng bt ng b vi mt s kin v
gii quyt s kin ú trong khi mt chng trỡnh khỏc ang thc thi.
- T chc ngt ca 89S52:
Cú 5 ngun ngt 89S52: 2 ngt ngoi, 2 ngt t timer v 1 ngt port
ni tip. Tt c cỏc ngt theo mc nhiờn u b cm sau khi reset h thng v c
cho phộp tng cỏi mt bng phn mm. Mc u tiờn ca cỏc ngt c lu trong
thanh ghi IP (Interrupt Priority) hay núi cỏch khỏc thanh ghi IP cho phộp chn mc
u tiờn cho cỏc ngt (giỏ tr thanh ghi IP khi reset l 00h).
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

13
Bit Ký hiu a ch bit Mụ t
IP.7 _ _ Khụng c mụ t
IP.6 _ _ Khụng c mụ t
IP.5 ET2 BDH Chn mc u tiờn cao (=1) hay thp (=0) ti
timer 2
IP.4 ES BCH Chn mc u tiờn cao (=1) hay thp (=0) ti
cng ni tip.
IP.3 ET1 BBH Chn mc u tiờn cao (=1) hay thp (=0) ti
timer 1
IP.2 EX1 BAH Chn mc u tiờn cao (=1) hay thp (=0) ti
ngt ngoi 1
IP.1 ET0 B9H Chn mc u tiờn cao (=1) hay thp (=0) ti
timer 0
IP.0 EX0 B8H Chn mc u tiờn cao (=1) hay thp (=0) ti
ngt ngoi 0
Túm tt thanh ghi IP

Nu 2 ngt xy ra ng thi thỡ ngt no cú no cú mc u tiờn cao hn
s c phc v trc.
Nu 2 ngt xy ra ng thi cú cựng mc u tiờn thỡ th t u tiờn c
thc hin t cao n thp nh sau: ngt ngoi 0 timer 0 ngt ngoi 1 timer 1
cng ni tip timer 2.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T

Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

14
Nu chng trỡnh ca mt ngt cú mc u tiờn thp ang chy m cú mt
ngt xy ra vi mc u tiờn cao hn thỡ chng trỡnh ny tm dng chy mt
chng trỡnh khỏc cú mc u tiờn cao hn.
- Cho phộp v cm ngt:
Mi ngun ngt c cho phộp hoc cm ngt qua mt thanh ghi chc nng
t bit cú nh a ch bit IE (Interrupt Enable: cho phộp ngt) a ch A8H.
- Cỏc c ngt:
Khi iu kin ngt xy ra thỡ ng vi tng loi ngt m loi c ú c t
lờn mc cao xỏc nhn ngt.

Bit Ký hiu a ch bit Mụ t
IE.7 EA AFH Cho phộp / Cm ton b
IE.6 _ AEH Khụng c mụ t
IE.5 ET2 ADH Cho phộp ngt t Timer 2 (8052)
IE.4 ES ACH Cho phộp ngt port ni tip
IE.3 ET1 ABH Cho phộp ngt t Timer 1
IE.2 EX1 AAH Cho phộp ngt ngoi 1
IE.1 ET0 A9H Cho phộp ngt t Timer 0
IE.0 EX0 A8H Cho phộp ngt ngoi 0
Túm tt thanh ghi IE
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

15
Ngt C Thanh ghi SFR v v trớ bit
Bờn ngoi 0 IE0 TCON.1
Bờn ngoi 1 IE1 TCON.3
Timer 1 TF1 TCON.7
Timer 0 TF0 TCON.5
Port ni tip TI SCON.1
Port ni tip RI SCON.0
Cỏc loi c ngt
- Cỏc vect ngt:
Khi chp nhn ngt, giỏ tr c np vo PC gi l vector ngt. Nú l a ch
bt u ca ISR cho ngun to ngt, cỏc vector ngt c cho bng sau :
Ngt C a ch vector
Reset h thng RST 0000H
Bờn ngoi 0 IE0 0003H
Timer 0 TF0 000BH
Bờn ngoi 1 IE1 0013H
Timer 1 TF1 001BH
Port ni tip TI v RI 0023H
Timer 2 002BH
Vector reset h thng (RST a ch 0000H) c trong bng ny vỡ theo
ngha ny, nú ging ngt: nú ngt chng trỡnh chớnh v np cho PC giỏ tr mi.
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

16
II. S LC V CM BIN NHIT LM35D

Cm bin nhit LM35D l mt mch tớch hp nhn tớn
hiu nhit t mụi trng bờn ngoi sau ú chuyn thnh
tớn hiu in di dng dũng in hay in ỏp. Da vo
c tớnh rt nhy ca cỏc bỏn dn vi nhit , to ra in
ỏp hoc dũng in t l thun vi nhit tuyt i. o tớn
hiu in ta bit c giỏ tr ca nhit cn o. S tỏc
ng ca nhit to ra in tớch t do v cỏc l trng
trong cht bỏn dn. Bng s phỏ v cỏc phõn t, bt cỏc
electron thnh dng t do di chuyn qua vựng cu trỳc mng tinh th to s xut
hin cỏc l trng. Lm cho t l in t t do v l trng tng lờn theo quy lut hm
m vi nhit .
Ngừ ra ca LM35D l dng in ỏp thay i theo nhit bờn ngoi vi
nhy 10mv/1
0
C
Sai s cc i 1.5
0
C khi nhit ln hn 100
0
C.
Phm vi s dng: 0
0
C t
0
C 100
0
C
III. KHI QUT V ADC0804
1. Mụ t chõn ADC0804
Chip ADC0804 l b chuyn i tng t- s thuc

h ADC800 ca hóng National Semiconductor. Chip
ny cng c nhiu hóng khỏc sn xut. Chip cú in
ỏp nuụi +3V v phõn gii 8 bit. Ngoi phõn gii
thỡ thi gian chuyn i cng l mt thụng s quan
trng ỏnh giỏ b ADC. Thi gian chuyn i l
thi gian m b ADC cn chuyn mt u vo tng
t thnh mt s nh phõn. i vi ADC0804 thỡ thi
gian chuyn i ph thuc vo tn s ng h c cp ti chõn CLK R (pin 19) v
CLK IN (pin 4) v khụng bộ hn 110às. Cỏc chõn khỏc cú cỏc chc nng:
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

17
CS (Chip select):
Chõn s 1 l chõn chn chip, u vo tớch cc mc thp c s dng kớch
hot chip ADC 0804. truy cp chip ADC thỡ chõn ny phi mc thp.
RD (Read):
Chõn s 2 l mt tớn hiu vo, tớch cc mc thp. Cỏc b chuyn i u vo
tng t thnh s nh phõn v gi nú vo mt thanh ghi bờn trong. RD c s
dng xut d liu ó c chuyn i ti u ra ca ADC0804.
Khi CS = 0 nu cú mt xung cao xung thp ỏp n chõn RD thỡ d liu ra dng
s 8 bit c a ti chõn d liu (DB0- DB7).
WR (Write):
Chõn s 3 l chõn vo tớch cc mc thp c dựng bỏo cho ADC bit bt
u quỏ trỡnh chuyn i. Khi vic chuyn i hon tt thỡ chõn INTR c ADC
h xung mc thp.
Khi CS = 0 nu cú mt xung t thp lờn cao ỏp n chõn WR thỡ quỏ trỡnh

chuyn i c thc hin.
CLK IN v CLK R:
CLK IN l chõn vo ni ti ng h ngoi c s dng to thi gian. Tuy
nhiờn ADC cng cú mt b to xung ng h riờng. dựng ng h riờng thỡ cỏc
chõn CLK IN v CLK R c ni ti mt t in v mt in tr. Khi ú tn s
c xỏc nh bng biu thc:









RC
f
1.1
1
=
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN

THIT K LCH VN NIấN IN T
Giỏo viờn hng dn: Sinh viờn thc hin:
TS.Lng Vinh Quc Danh Nguyn Vn Bỡnh

18
õy R=10K, C= 150pF suy ra tn s f = 606 kHz v thi gian chuyn i
l 110às.
Ngt INTR (Interupt):

Chõn s 5 l chõn tớch cc mc thp. Bỡnh thng chõn ny trng thỏi cao v
khi vic chuyn i hon tt thỡ nú xung thp bỏo cho CPU bit l d kiu
chuyn i sn sng ly i. Sau khi INTR xung thp, cn t CS = 0 v gi mt
xung cao xung thp ti chõn RD a d liu ra.
V
in
(+) v V
in
(-):
Chõn s 6 v chõn s 7 õy l u vo tng t vi sai, trong ú V
in =
V
in
(+) -
V
in
(-). Thụng thng V
in
(-) c ni vi t v V
in
(+) c dựng lm u vo
tng t v s c chuyn i v dng s.


V
cc
:
Chõn s 20 l chõn ngun +5V. Chõn ny cũn c dựng lm in ỏp tham
chiu khi u vo V
ref

/2 h.
V
ref
/2:
Chõn s 9 l chõn in ỏp u vo c dựng lm in ỏp tham chiu. Nu chõn
ny h thỡ in ỏp u vo tng t cho ADC nm trong di 0 +5V. Chõn
V
ref
/2 c dựng thc hin cỏc in ỏp u ra khỏc 0 +5V.
V
ref
/2 (V) V
in
(V) Kớch thc bc (mV)
H 0-5 5/256=19.53
2.0 0-4 4/256=15.62
1.5 0-3 3/256=11.71
1.28 0-2.56 2.56/256=10
1.0 0-2 2/256=7.81
0.5 0-1 1/256=3.90

Chỳ ý: Do tớn hiu ra ca cm bin nhit (LM35D) cú phõn gii l 10mV,
do ú ta cng phi chn phõn gii ca b biờn i sau cho phự hp. Cú nhiu
cỏch la chn cho phự hp, mch ny tụi chn phõn gii ca b bin i
THệ VIEN ẹIEN Tệ TRệẽC TUYEN