đồ án môn học Thiết kế bộ điều khiển xếp hàng tại ngân hàng

GVHD: Lê Quang Đức

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT TP HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN - ĐTVT

Kĩ Thuật Vi Xử Lý (8051)
ĐỀ TÀI: Thiết kế bộ điều khiển xếp hàng tại ngân hàng
với 4 quầy làm việc

Giảng viên hướng dẫn : Lê Quang Đức
SV thực hiện (nhóm 25) : Nguyễn Văn Sửu
Đinh Đại Việt

1
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

Mục lục:
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU________________________3
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG_______________________5
CHƯƠNG 3: Ý TƯỞNG – CODING_______________18

2
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
I.

Tính cấp thiết của đề tài

 Việc giao dịch ở trong ngân hàng cũng như đi khám
bệnh, ... việc nhiều người đến để làm việc, giao dịch,
khám bệnh, ... nếu như không có số thứ tự để giao
dịch sẽ giao dịch cho người đến trước sau bị lộn, mất
lòng tin ở khách hàng, mất trật tự,...
 Ngày nay với sự phát triển của công nghệ vi điện tử
các hệ thống điều khiển dần dần được tự động hóa.
Với những kỹ thuật tiên tiến như vi xử lý, vi điều
khiển được ứng dụng vào các lĩnh vực điều khiển thì
các hệ thống điều khiển cơ khí thô sơ, với tốc độ xử
lý chậm ít chính xác được thay thế bằng các hệ thống
điều khiển tự động với các lệnh chương trình đã được
thiết lập trước .
 Do trong điều kiện hạn chế về kinh tế, thời gian và
trình độ nên em chỉ dừng lại ở việc mô phỏng bộ điều
khiển xếp hàng tại ngân hàng với 4 quầy làm việc.
.

II.

Mục đích

Việc làm đồ án này mục đích là để thực hành những gì được
học trên lý thuyết ở các môn như Kỹ Thuật Số, Lý Thuyết Mạch,
Mạch Linh Kiện Điện Tử… Bên cạnh đó, tạo cơ hội cho sinh viên

cọ sát với thực tế làm mạch, thiết kế mạch, tính toán thông số.
3
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

III. Ý nghĩa:
Hiểu rõ hơn và tiếp xúc thực tế với các linh kiện
điện tử, IC. Là nền tảng cho các đồ án lớn tiếp theo.
IV. Yêu cầu:
 Sử dụng vi xử lí 8051 (cụ thể là chip AT89C51)
 Xây dựng thuật toán điều khiển xếp hàng và vào giao
dịch theo số thứ tự đã lấy từ trước.
 Sinh viên vẽ sơ đồ nguyên lý mach, tim kiêm linh
kiên thưc tê trên thị trương để xây dưng mach.
 Kêt thuc đồ an phai có san phâm thưc tê mô phong
đươc yêu câu.

4
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG

I.
II.

Ý tưởng
Các bộ phận chính
- Bộ phận xử lí trung tâm
- Bộ phận hiển thị

III.

Các linh kiện sử dụng
1. 8051
a. Nhóm chân nguồn:
o VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC
o GND: chân 20(hay nối Mass).
b. Nhóm chân dao động: gồm chân 18 và chân 19 (Chân
XTAL1 và XTAL2), cho phép ghép nối thạch anh vào
mạch dao động bên trong vi điều khiển, được sử dụng
để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động,
thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo
nguồn xung clock ổn định.
.XTAL 1: Ngõ vào đến mạch khuếch đại dao động
đảo và ngõ vào đến mạch tạo xung clock bên trong.
.XTAL 2: Ngõ ra từ mạch khuếch đại dao động đảo.
- Chân chọn bộ nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP):
dùng để xác định chương trình thực hiện được lấy từ
ROM nội hay ROM ngoại.
- Chân 31 nối mass: sử dụng bộ nhớ chương trình bên
ngoài vi

5
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt

GVHD: Lê Quang Đức

c. Điều khiển
-Chân 31 nối VCC: sử dụng bộ nhớ chương trình
(4Kb) bên trong vi điều
- RST(Chân RESET): Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ
vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi
điều khiển. Hệ thống sẽ được thiết lập lại các giá trị
ban đầu nếu ngõ này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kì máy.
Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN:
-PSEN ( program store enable) tín hiệu được xuất ra ở
chân 29 dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài.
Chân này thường được nối với chân OE (output
enable) của ROM ngoài.
Khi vi điều khiển làm việc với bộ nhớ chương trình
ngoài, chân này phát ra tín hiệu kích hoạt ở mức thấp
và được kích hoạt 2 lần trong một chu kì máy
Khi thực thi một chương trình ở ROM nội, chân này
được duy trì ở mức logic không tích cực (logic 1)
(Không cần kết nối chân này khi không sử dụng đến).
- Chân ALE :(chân cho phép chốt địa chỉ-chân 30)
Khi Vi điều khiển truy xuất bộ nhớ từ bên ngoài, port
0 vừa có chức năng là bus địa chỉ, vừa có chức năng
là bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và
địa chỉ. Tín hiệu ở chân ALE dùng làm tín hiệu điều
khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và các đường
dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt.
Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số
dao động đưa vào Vi điều khiển, như vậy có thể dùng

tín hiệu ở ngõ ra ALE làm xung clock cung cấp cho
các phần khác của hệ thống.

6
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

d. Nhóm chân điều khiển vào/ra:
 Port 0:
gồm 8 chân (từ chân 32 đến 39) có hai chức năng:
-Chức năng xuất/nhập :các chân này được dùng để
nhận tín hiệu từ bên ngoài vào để xử lí, hoặc dùng để
xuất tín hiệu ra bên ngoài, chẳng hạn xuất tín hiệu để
điều khiển led đơn sáng tắt.
- Chức năng là bus dữ liệu và bus địa chỉ (AD7AD0) : 8 chân này (hoặc Port 0) còn làm nhiệm vụ lấy
dữ liệu từ ROM hoặc RAM ngoại (nếu có kết nối với
bộ nhớ ngoài), đồng thời Port 0 còn được dùng để
định địa chỉ của bộ nhớ ngoài.
 Port 1 (P1):
gồm 8 chân (từ chân 1 đến chân 8, chỉ có chức năng
làm các đường xuất/nhập, không có chức năng khác.
 Port 2 (P2) :
gồm 8 chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức
năng:
- Chức năng xuất/nhập
- Chức năng là bus địa chỉ cao (A8-A15): khi kết nối
với bộ nhớ ngoài có dung lượng lớn,cần 2 byte để
định địa chỉ của bộ nhớ, byte thấp do P0 đảm nhận,

byte cao do P2 này đảm nhận.
 Port 3 (P3):
gồm 8 chân (từ chân 10 đến 17):
Chức năng xuất/nhập
Với mỗi chân có một chức năng riêng:
P3.0 RxD : Ngõ vào nhận dữ liệu nối tiếp
P3.1 TxD : Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp
P3.2 INT0: Ngõ vào ngắt cứng thứ 0
P3.3 INT1: Ngõ vào ngắt cứng thứ 1
P3.4 T0 : Ngõ vào của Timer/Counter thứ 0
P3.5 T1 : Ngõ vào của Timer/Counter thứ 1
P3.6 WR : Ngõ điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ
ngoài
P3.7 RD : Ngõ điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ bên
ngoài
7
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

P1.0 T2 : Ngõ vào của Timer/Counter thứ 2
P1.1 T2X : Ngõ Nạp lại/thu nhận của Timer/Counter
thứ
Hình ảnh thực tế và sơ đồ chân.

8
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt

GVHD: Lê Quang Đức

2. Led 7seg
Hình ảnh thực tế và sơ đồ

9
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

a. Cấu tạo led 7seg:
Led 7 đoạn có cấu tạo bao gồm 7 led đơn xếp theo hình
phía trên và có thêm một led đơn hình tròn nhỏ thể hiện
dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải của led 7 thanh.
- 8 led đơn trên led 7 thanh có Anode (cực +) hoặc
Cathode (cực -) được nối chung với nhau vào một điểm
và được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện. 7
cực còn lại trên mỗi led đơn của led 7 đoạn và 1 cực trên
led đơn ở góc dưới, bên phải của led 7 đoạn được đưa
thành 8 chân riêng để điều khiển cho led sáng tắt theo ý
muốn.
- 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.

b. Mã led 7 thanh
- Mã LED 7 đoạn có Anode chung, muốn thanh nào
sáng ta xuất ra chân Cathode của LED đơn đó mức 0.
Từ đó ta có bảng giải mã LED 7 đoạn Anode chung
như sau:

10
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

11
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

- Mã LED 7 đoạn Cathode chung, muốn thanh nào
sáng ta xuất ra chân Anode của LED đơn đó mức 1.
Từ đó ta có bảng giãi mã LED 7 đoạn Cathode chung
như sau:

3. Tụ điện
- Hình dạng: tụ điện có khá nhiều hình dạng khác nhau.

12
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt

GVHD: Lê Quang Đức

Kí hiệu: được kí hiệu là C
Ký hiệu trong sơ đồ mạch điện:

a. Cấu tạo của tụ điện

- Tụ điện có 2 loại là hai bản cực kim loại đặt song song. Tùy
thuộc vào chất liệu cách điện ở giữa bản cực thì tụ điện có
tên gọi tương ứng.
- Hiện nay, trên thị trường có các loại tụ phổ biến là: Tụ giấy,
tụ gốm và tụ hóa. Nếu như tụ gốm, tụ giấy không phân cực,
có trị số nhỏ hơn 470 NanoFara thì tụ hóa lại có trị số lớn
hơn 0.47 Micro fara cho đến hàng ngàn Micro fara, đồng
thời tụ hóa có phân cực âm dương.

b. Đơn vị của tụ điện
Đơn vị của tụ điện là fara. 1 fara có trị số lớn và trong
thực tế người ta thường dùng đơn vị nhỏ hơn.
- 1 pico = 1/1000.000.000.000 fara
- 1 nano= 1/1000.000.000 fara
- 1 micro =1/1000.000 fara

c. Ứng dụng của tụ điện
Tụ điện cho phép điện áp xoay chiều đi qua, đồng thời
ngăn điện áp 1 chiều lại. Vì thế nó được dùng để
13
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt

GVHD: Lê Quang Đức

truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có chênh lệch
điện áp.
Lọc điện áp xoay chiều sau khi đã loại bỏ pha âm
thành điện áp 1 chiều bằng phẳng
Với điện xoay chiều thì tụ sẽ dẫn điện còn với điện
một chiều thì tụ lại trở thành tụ lọc .
Trên đây là thông tin hữu ích giúp bạn hiểu rõ hơn về
tụ điện và công dụng của nó.
Cách đọc giá trị của tụ điện
- Đọc trực tiếp trên thân điện trở, ví dụ 100µF (100 microFara)
Nếu là số dạng 103J, 223K, 471J vv thì đơn vị là pico, hai số đầu
giữ nguyên , số thứ 3 tương ứng số lượng số 0 thêm vào sau( chữ J
hoặc K ở cuối kà ký hiệu cho sai số).
-Ví dụ 1:103J sẽ là 10000 pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) = 10 nF.
- Ví dụ 2: 471K sẽ là 470 pF (thêm 1 số 0 vào sau 47)
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên
tụ chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị
này thì tụ điện có thể bị hư hỏng hoặc bị cháy nổ.

4. Điện trở:
Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện
và làm một số chức năng khác tùy vào vị trí điện trở
trong mạch điện.
Cấu tạo: Điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có
điện trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại NiO2, oxit kim loại, dây quấn. Để biểu thị giá trị điện trở.
Người ta dung các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở.
- Ký hiệu

14
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu: Giá trị điện trở
thường được thể hiện qua các vạch màu trên thân điện
trở, mỗi màu đại diện cho một số. Màu đen: số 0, màu
nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4,
màu lục: số 5, màu lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số
8, màu trắng: số 9.
Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm
sát ngoài cùng nhất, vạch màu đó và vạch màu thứ hai,
kế nó được dùng để xác định trị số của màu.
Vạch thứ ba là vạch để xác định nhân tử lũy thừa:
10(giá trị của màu) .
Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy thừa
Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều)là vạch
màu nằm tách biệt với ba vạch màu trước, thường có
màu hoàng kim hoặc màu bạc, dùng để xác định sai số
của giá trị điện trở, hoàng kim là 5%, bạc là 10%.
Bảng màu điện trở

15
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

Ví d

16
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

-Đơn vị của điện trở :
Đơn vị điện trở là Ω (Ohm) , KΩ , MΩ
1KΩ = 1000 Ω
1MΩ = 1000 K Ω = 1000.000 Ω

17
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

5. IC chốt dữ liệu 74HC574

Thông số kỹ thuật:
Điện áp cung cấp: 0.5 ~ 7V
Dòng điện vào mỗi pin: 20mA
Dòng điện ra mỗi pin: 35mA

18
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt

GVHD: Lê Quang Đức

CHƯƠNG 3: Ý TƯỞNG – CODING

I.

Ý tưởng
Sử dụng vi điều khiển 8051 để điều khiển,
Sử dụng ic chốt 74hc574 để chốt dữ liệu hiển thị
ra led 7seg với 4 quầy, mỗi quầy 3 led 7seg.
 Thuật toán:
- Sử dụng 3 thanh nghi để tăng dần từ
0 đến 9 cho hàng đơn vị, hàng trăm,
hàng chục.
- Khi hàng đơn vị lên đến 10, được
gán về 0, nhảy đến hàng chục và
hàng chục tăng lên 1. Tương tự với
hàng trăm.
- Khi hàng trăm lên đến 10 và nhận
được tín hiệu từ nút nhấn thì lập tức
trở về 000.
- Trong quá trình thực hiện luôn luôn
hiển thị để khách hàng nhận biết
được số thứ tự có trùng với số trên
giấy đã được ghi hay không để biết
được tới lượt giao dịch. Sau khi giao
dịch, nhân viên tiếp thị sau khi hoàn
thành giao dịch với 1 khách hàng thì
bấm nút nhấn tại quầy đó, từ nút

nhấn báo về cho vi xử lí nhận biết tự
động tăng lên một số và hiển thị số
đó tại quầy được nhấn nút nhấn.
-

 Sơ đồ khối

19
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

20
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

 CODE (asm)
org 0000h
mov dptr,#maled
reset:
mov r0,#0
mov r1,#0
mov r2,#0
mov p2,#0c0h
clr p1.0
setb p1.0
clr p1.1

setb p1.1
clr p1.2
setb p1.2
clr p1.3
setb p1.3
clr p1.4
setb p1.4
clr p1.5
setb p1.5
clr p1.6
setb p1.6
clr p1.7
setb p1.7
clr p3.4
setb p3.4
clr p3.5
setb p3.5
clr p3.6
setb p3.6
clr p3.7
setb p3.7
sjmp hienthi
nutnhan:
jnb p3.0,nut1
jnb p3.1,nut2
21
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

jnb p3.2,nut3
jnb p3.3,dd
sjmp nutnhan
hienthi:
sjmp donvi
tram:
inc r2
cjne r2,#10,nutnhan
mov r0,#0
mov r1,#0
mov r2,#0
sjmp nutnhan
chuc:
inc r1
cjne r1,#10,nutnhan
mov r1,#0
sjmp tram
donvi:
inc r0
cjne r0,#10,nutnhan
mov r0,#0
sjmp chuc
dd: jmp nut4
nut1:
;hien thi don vi
mov a,r0
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p1.0

setb p1.0
clr a
acall delay
;hien thi chuc
mov a,r1
movc a,@a+dptr
mov p2,a
22
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

clr p1.1
setb p1.1
acall delay
;hien thi tram
clr a
mov a,r2
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p1.2
setb p1.2
acall delay
jmp hienthi
nut2:
;hien thi hang don vi
mov a,r0
movc a,@a+dptr
mov p2,a

clr p1.3
setb p1.3
clr a
acall delay
;hien thi chuc
mov a,r1
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p1.4
setb p1.4
acall delay
;hien thi tram
clr a
mov a,r2
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p1.5
setb p1.5
acall delay
jmp hienthi
nut3:
23
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

;hien thi don vi
mov a,r0
movc a,@a+dptr

mov p2,a
clr p1.6
setb p1.6
clr a
acall delay
;hien thi chuc
mov a,r1
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p1.7
setb p1.7
acall delay
;hien thi tram
clr a
mov a,r2
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p3.4
setb p3.4
acall delay
jmp hienthi
nut4:
;hien thi don vi
mov a,r0
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p3.5
setb p3.5
clr a
acall delay

;hien thi chuc
mov a,r1
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p3.6
24
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt


GVHD: Lê Quang Đức

setb p3.6
acall delay
;hien thi tram
clr a
mov a,r2
movc a,@a+dptr
mov p2,a
clr p3.7
setb p3.7
acall delay
jmp hienthi
DELAY:
mov tmod,#10h
mov r6,#2
delay_1:
mov th1,#high(-10000)
mov tl1,#low(-10000)
setb tr1
jnb tf1,$

clr tr1
clr tf1
djnz r6,delay_1
ret
maled:
DB
0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,9
0h
end

25
Nhóm 23: Nguyễn Văn Sửu – Đinh Đại Việt