Đồ án điều khiển tu xa bằng mt8870 (1)

Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

....................................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI...........................................................................3
1.Lý do chọn đề tài........................................................................................................3
2. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu.............................................................................3
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT..............................................................................5
2.1. MT8870..................................................................................................................5
2.2. ULN 2803A..........................................................................................................11
2.3. RELAY.................................................................................................................13
2.4. IC LM7805...........................................................................................................16
2.5. PIC 16F84A..........................................................................................................19
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH....................................................28
3.1. SƠ ĐỒ MẠCH......................................................................................................29
3.2. Lưu đồ thuật toán điều khiển.................................................................................36
3.3. Mạch in.................................................................................................................38
3.4. Mạch đã thi công...................................................................................................40
..................................................................................................................................... 40
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI...............................42
4.1. Ưu điểm................................................................................................................42
4.2 Nhược điểm...........................................................................................................42
4.3 Hướng cải tiến – phát triển.....................................................................................42
Sản phẩm vẫn còn có hạn chế trong việc đưa vào ứng dụng thực tế vì đôi lúc việc nhận
và phản hồi tín hiệu bằng các nút trên bàn phím còn hơi chậm, chưa nhạy. Để có thể
phát triền đề tài thành ứng dụng có tính thực tiễn cao thì phần.Để có thể tăng tính ứng

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 1

Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

dụng thực tế hơn thì cần các giao tiếp cao hơn. Ngoài ra còn có thể thay thế loại vi
điều khiển có tốc độ xử lí cao hơn...............................................................................43
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................44

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 2


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, công nghệ điện thoại di động ngày một phát triển mạnh. Điện thoại trở
thành một nhu cầu không thể thiếu được của con người trong nhịp sống hiện đại chiếc
điện thoại gần như lúc nào cũng
được chúng ta mang theo bên
người. Bởi vậy ngoài khả năng
nghe, gọi, nhắn tin, truy cập
internet, giải trí…vv thì một câu hỏi
được đặt ra là: Có thể dùng điện
thoại di động để điều khiển các

thiết bị điện như Tủ lạnh, TV, điều
hoà nhiệt độ, máy tính, lò vi sóng,
quạt điện, đèn chiếu sáng, bình
nóng lạnh….vv không?
Trong thực tế cuộc sống có
không ít lần chúng ta đi đến công ty hay đi ra ngoài mà quên không tắt máy tính, điều
hoà, bình nóng lạnh …vv và nhiều khi chúng ta phải trở về nhà chỉ để tắt các thiết bị
này bởi nhiều lý do như: nguy cơ cháy nổ, nguy hiểm, hỏng hóc, tốn điện…Trong
những ngày mùa đông lạnh trước khi đi làm về chúng ta muốn có sẵn nước nóng để
tắm cho thoải mái sau một ngày làm việc hay chúng ta muốn ngồi một chỗ để điều
khiển công việc từ xa....vv.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế cuộc sống đề tài của em nghiên cứu thu tín
hiệu DTMF từ điện thoại di động để từ đó giải mã và đưa ra được các tín hiệu điều
khiển bật /tắt thiết bị điện.Với khả năng này chúng ta chỉ cần mang điện thoại ra và gọi
điện nhập mã điều khiển là có thể yên tâm các thiết bị điện chúng ta đã ở trạng thái
tắt/bật như ý muốn.
2. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu
2.1. Mục tiêu
-Nghiên cứu thiết kế mạch
SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 3


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

- Nghiên cứu, thiết kế mạch vi xử lý điều khiển từ xa qua điện thoại
-Chương trình vi điều khiển PIC

2.2. Đối tượng nghiên cứu
- Hiểu bảng mã DTMF , mã nhị phân.
- Đối tượng nghiên cứu là mạch điều khiển bật tắt thiết bị điện qua điện thoại dùng vi
điều khiển PIC 16F84A , MT8870 và ULN 2803.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 4


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. MT8870.
2.1.1 Tín hiệu DTMF
2.1.1.1. Định nghĩa
DTMF(Dual-Tone-Multi-Frequency): là tín hiệu gồm có hai tần số xếp trồng lên
nhau. Mỗi tần số được lựa chọn sao cho

có

lợi cho việc thiết kế bộ lọc và dễ dàng
truyền đi trên đường dây điện thoại có
băng thông khoảng chừng 3,5KHz.
DTMF phát ra là 1 tín hiệu âm thanh ghép
của 2 tín hiệu trong dải tần số từ 697Hz
đến 1633Hz.
Phiên bản của DTMF sử dụng cho

tín hiệu điện thoại được biết đến như hãng Touch-Tone, và được tiêu chuẩn hoá bởi
ITU-T là Q.23. Tín hiệu DTMF có thể được phát hoặc thu bằng một IC chuyên dụng
(VD: MTD887X).
Hệ thống DTMF đang phát triển và trở thành phổ biến trong hệ thống điện thoại
hiện nay. Hệ thống này được hình thành vào năm 1960 nhưng mãi đến năm 1970 mới
được phát triển rộng rãi.
2.1.1.2. KEYPAD
Trong DTMF mỗi chữ số chọn lựa có tín hiệu dưới dạng tổ hợp của hai tần số
xoay chiều:

Hình 2.1: Dạng tín hiệu DTMF

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 5


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Khi một nút được bấm, hai tần số mô tả chữ số được phát ra và được gửi một
cách đồng thời. Đặc biệt là hai âm thanh này không cùng âm, tức là tần số của âm
thanh này không có cùng ước số chung với âm thanh kia, điều này để tránh sự nhầm
lẫn vô tình với âm hiệu nói, sự phân tách rõ ràng giữa hai loại này là rất cần thiết. Ví
dụ như hai tần số 750 và 500 là hai tần số không thể kết hợp thành tín hiệu DTMF vì
có cùng ước số chung là 250, hai tần số này là hai âm thanh cùng âm.
Keypad chuẩn là một ma trận chữ nhật gồm ba cột và bốn hàng (3x4) tạo nên
tổng cộng là 12 phím nhấn: trong đó có 10 phím cho chữ số (từ 0 đến 9), hai phím đặc
biệt là ‘*’ và ‘#’. Mỗi hàng trên bàn phím bấm được gán cho một tần số tín hiệu thấp,

mỗi cột được gán cho tần số tín hiệu cao. Mỗi một phím sẽ có một tín hiệu DTMF
riêng được tổng hợp bởi hai tần số tương ứng với hàng và cột mà phím đó đang đứng.
Những tần số này đã được lựa chọn cẩn thận sao cho có lợi cho việc thiết kế bộ lọc và
dễ dàng truyền đi trên đường dây điện thoại.

Hình 2.2: Bàn phím chuẩn 12 nút
Ngày nay, người ta còn cho thêm một vài phím để tạo nên bảng mã được nằm
trong một ma trận (4x4) với mỗi hàng miêu tả bằng một tần số thấp và mỗi cột miêu tả
bằng một tần số cao.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 6


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Hình 2.3: Bàn phím mở rộng 16 phím
2.1.1.3. IC MT8870 thu tín hiệu DTMF

Hình 2.4: IC thu DTMF MT8870
* Định nghĩa các chân như sau:
- PIN 1 (IN+) Non- Investing op-amp: Ngõ vào không đảo.
- PIN 2 (IN-) Investing op-amp: Ngõ vào đảo.
- PIN 3 (GS) Gain Select: Giúp truy xuất ngõ ra của bộ khuếch đại vi sai đầu
cuối qua điện trở hồi tiếp.
- PIN 4 (Vref ) Reference Voltage: Ngõ ra (Thông thường bằng VDD/2).
- PIN 5 (INH) Inhibit: Ngõ vào (Khi chân này ở mức logic cao thì không nhận

được ký tự A,B,C ở ngõ ra).

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 7


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

- PIN 6 ( PWDN) Power down: Ngõ vào tác động mức cao (Khi chân này tác
động thì sẽ cấm mạch dao động và IC 8870 hoạt động).
- PIN 7 (OSC 1): Clock ngõ vào MHz
- PIN 8 (OSC 2): Clock ngõ ra (Nối hai chân 7 và 8 với thạch anh 3.579545
MHz, để tạo một mạch dao động nội).
- PIN 9 (Vss): Nối GND.
- PIN 10(TOE) Three Stage Output Enable: Ngõ vào, Ngõ ra Q1-Q4 hoạt động
khi TOE ở mức cao.
- PIN 11-14 từ Q1-Q4: Ngõ ra (khi TOE ở mức cao các chân này cung cấp mã
tương ứng với các cặp Tone dò tìm được theo bảng chức năng. Khi TOE ở mức thấp
dữ liệu ngõ ra ở trạng thái trở kháng cao).
- PIN 15 (STD) Delayed Steering: Ngõ ra, ở mức cao khi gặp tần số Tone đã
được ghi nhận và gõ ra chốt thích hợp, trở về mức thấp khi điện áp trên ST/GT nhỏ
hơn điện áp ngưỡng VTST.
- PIN 16 (EST): Early Steering (ngõ ra), chân này lên mức [1] khi bộ thuật toán
nhận được cặp tone và trở về mức[0] khi mất Tone.
- PIN 17 (ST/GT): Steering Input /Guard tune output (ngõ ra), khi điện áp Vc lớn
hơn VTST thì ST sẽ điều khiển dò tìm cặp Tone và chốt ngõ ra.
- PIN 18 (VDD): Điện áp cung cấp, thường là +5V.

IC nhận tín hiệu DTMF từ đường điện thoại qua chân 2 (IN -), sau khi thực hiện
giải mã nó đưa dữ liệu ra 4 chân (từ chân 11 đến chân 14) dưới dạng 4 bit nhị phân.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 8


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Hình2.5: Sơ đồ khối của MT8870

Hình 2.6 Bảng trạng thái MT8870:
SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 9


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Mạch Test thử với MT8870:

Hình 2.7: Sơ đồ mạch test thử với IC MT8870
Khi không bấm nút:
TOE: Logic 0
Q3: Logic 0

Q2: Logic 0
Q1: Logic 0
Khi bấm và giữ nút ‘1’:
TOE: Logic 1
Q4: Logic 0
Q3: Logic 0
Q2: Logic 0
Q1: Logic 1
Thả nút ‘1’:
SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 10


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

TOE: Logic 0
Q4: Logic 0
Q3: Logic 0
Q2: Logic 0
Q1: Logic 1
Khi bấm và giữ nút ‘2’:
TOE: Logic 1
Q4: Logic 0
Q3: Logic 0
Q2: Logic 1
Q1: Logic 0
Thả nút ‘2’:

TOE: Logic 0
Q4: Logic 0
Q3: Logic 0
Q2: Logic 1
Q1: Logic 0
Khi bấm số điện thoại thì STD có mức logic là ‘1’, còn khi ta không bấm thì
STD có mức logic là ‘0’. Còn các chân Q1, Q2, Q3, Q4 là mã BCD của số điện thoại.

2.2. ULN 2803A
2.2.1 Giới thiệu
- Có chức năng khuếch đại tín hiệu lên cấp
cho role 12v.
- ULN2803 là tổ hợp của 7 mạch
Darlington được tích hợp lại. Nó được

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 11


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

dùng rộng dãi trong các ứng dụng điều khiển động cơ, Led,…
- Mỗi một kênh của UNL2803 có thể cho dòng đi qua tối đa 0.5A
- Sơ đồ chân

Hình 2.8 Sơ đồ chân ULN2803

Hình 2.9 Sơ đồ mạch mỗi kênh ULN2803A
- Chú ý:
+ Nếu nhìn thoáng qua sơ đồ chân của UNL2803 thì ta nhầm sang đây là IC đảo
( NOT). Nhưng thực tế nó không phải vậy.
+ Đây là 1 mạch đệm công suất. Khi Input = 1; thì Output =0; còn khi Input =0,
Output không xác định. Nó dùng tâng buffer cho VĐK.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 12


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

2.2.2 Modun ULN2803

Hình 2.10: Modul ULN2803
2.3. RELAY
2.3.1. Relay là gì ?
Từ rơ-le là từ vay mượn từ tiếng nước ngoài (cụ thể là tiếng Pháp) nên trong từ
đó không bao hàm ý nghĩa gì nhiều. Vì vậy, ta sẽ không phân tích rơ-le là gì thông qua
tên gọi của nó.
Rơ-le là một công tắc (khóa K). Nhưng khác với công tắc ở một chỗ cơ bản, rơle được kích hoạt bằng điện thay vì dùng tay người. Chính vì lẽ đó, rơ-le được dùng
làm công tắc điện tử! Vì rơ-le là một công tắc nên nó có 2 trạng thái: đóng và mở.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 13

Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Hình 2.11 Một module relay kiểu mẫu
2.3.2. Các loại rơ-le và cách xác định trạng thái của nó
Trên thị trường chúng ta có 2 loại module rơ-le: module rơ-le đóng ở mức
thấp (nối cực âm vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng), module rơ-le đóng ở mức cao (nối
cực dương vào chân tín hiệu rơ-le sẽ đóng). Nếu so sánh giữa 2 module rơ-le có cùng
thông số kỹ thuật thì hầu hết mọi linh kiện của nó đều giống nhau, chỉ khác nhau ở chỗ
cái transistor của mỗi module. Chính vì cái transistor này nên mới sinh ra 2 loại
module rơ-le (có 2 loại transistor là NPN - kích ở mức cao, và PNP - kích ở mức thấp).

Hình 2.12 Module relay kích ở mức cao

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 14


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Hình 2.13 Module relay kích ở mức thấp
2.3.3. Thông số của một module Relay
Một module rơ-le được tạo nên bởi 2 linh kiện thụ động cơ bản là rơ-le và
transistor, nên module rơ-le có những thông số của chúng.

Hình 2.14 Thông số của một module relay

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 15


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

- 10A - 250VAC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với hiệu
điện thế <= 250V (AC) là 10A.
- 10A - 30VDC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với hiệu
điện thế <= 30V (DC) là 10A.
- 10A - 125VAC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với hiệu
điện thế <= 125V (AC) là 10A.
- 10A - 28VDC: Cường độ dòng điện tối đa qua các tiếp điểm của rơ-le với hiệu
điện thế <= 28V (DC) là 10A.
- SRD-05VDC-SL-C: Hiện điện thế kích tối ưu là 5V.

2.4. IC LM7805

Hình 2.15 Hình ảnh LM7805
Các kiến thức cơ bản về LM7805:
-Dòng cực đại có thể duy trì 1A.
-Dòng đỉnh 2.2A.
-Công suất tiêu tán cực đại nếu không dùng tản nhiệt: 2W
-Công suất tiêu tán nếu dùng tản nhiệt đủ lớn: 15W

công suất tiêu tán trên ổn áp nối tiếp được tính như sau:
Pd = (Ui - Uo) * I
Trong đó:
SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 16


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Ui - áp lối vào
Uo - áp lối ra
I - dòng sử dụng
Nếu đặt Ui quá cao làm công suất tiêu tán trên IC lớn ---> giảm hiệu suất
Với 7805 thì cần có lối vào ít nhất là 7V.
- Công suất tiêu tán max 2W
- Dòng max 1A
- Chênh lệch áp vào ra tối thiểu 2V (Ui - Uo) = Pd / I = 2 V
Các đặc trưng của họ 78xx như sau:
• Output Current up to 1A (Dòng ra lên tới 1A)
• Output Voltages of 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24V (Thế lối ra ứng với ký hiệu xxlưu ý riêng con 78L62 là ổn áp 6V2)
• Thermal Overload Protection (Bảo vệ quá nhiệt)
• Short Circuit Protection (Bảo vệ ngắn mạch)
• Output Transistor Safe Operating Area Protection (Giữ vùng hoạt động an toàn
cho Trans công suất)

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 17


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Hình 2.16 Hình ảnh thực tế
SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 18


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

2.5. PIC 16F84A
2.5.1. Các đặc tính 16F84A.
Chỉ dùng 35 câu lệnh để viết tất cả các chương trình nguồn cho PIC. Tất cả các
lệnh chỉ dùng một chu kì máy, còn các câu lệnh nhảy dùng hai chu kì máy. Tốc độ vận
hành dùng xung nhịp là 20MHz và chu kì máy 200ns.
Bộ nhớ chương trình (Flash Program Memory) 1024 word, với bộ nhớ này có thể
xóa ghi được 1000 lần, chiều rộng câu lệnh là 1 word 14 bit. Xử lý dữ liệu ở dạng 8
bit tương ứng với 1 byte.
Bộ nhớ RAM là 68 byte.
Bộ nhớ dữ liệu EEPROM 64 byte. Với bộ nhớ dữ liệu này có thể xóa và ghi dữ
liệu đến 1000000 lần.
PIC 16F84A có 15 thanh ghi
chuyên dụng SFR (Specia Function

Register) trong RAM, với ngăn xếp
có chiều sâu là 8 lớp, trong đó gồm 4
dạng ngăn, có 13 chân dùng xuất
nhập dữ liệu, trong đó port A có 5
chân và port có 8 chân. Dòng vào ra ở mức 25mA, với nguồn nuôi trong khoảng 2V
đến 5.5V. Có bộ định thời Timer 0 (TMR0) dùng thanh đếm xung 8 bit, nên tối đa có
thể đếm được 256 nhịp.
PIC có thể lập trình và nạp ngay trên bo. Có nhiều tùy chọn cho mạch dao động
tạo xung nhịp chính.
Có mode truy cập theo dịa chỉ trực tiếp, gián tiếp và địa chỉ tương đối. Có mode
bảo vệ mã (Code Protection), và mode sleep dùng tiết kiệm điện năng khi ở trạng thái
chờ.
PIC có chức năng WDT- bộ đếm xung thời gian
2.5.2. Ý nghĩa các chân của PIC 16F84A.
Chân OSC1/CLKIN : là chân ngõ vào của mạch dao động thạch anh, dùng để
định tần số xung nhịp, và cũng là ngõ vào của mạch tạo xung nhịp.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 19


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

OSC2/CLKOUT : là chân ngõ vào của dao động thạch anh, đồng thời cũng là
ngõ ra của xung nhịp.
MCLR (Master Clear) : là chân reset, tác dụng của chân là trả lệnh về vị trí ban
đầu và xác lập lại vị trí ban đầu cho các thanh ghi có chức năng đặc biệt. Với lệnh tác

dụng ở mức thấp.

Hình 2.17 : Sơ đồ chân của PIC 16F84A
Port A(RA0, RA1, RA2, RA3,RA4) : là cổng xuất nhập, có 5 bit.
RA4/TOCKI : là chân đa nhiệm, vừa là chân xuất nhập vừa là chân lấy xung cho
bộ định thời timer 0. Và chân này có cực máng để hở.
Port B từ RB0 đến RB7 : là cổng xuất nhập dữ liệu, có 8 bit.
RB0/INT : đây là chân đa nhiệm, ngoài là chân xuất nhập dữ liệu nó còn là chân
phát động theo ngắt ngoài, nó có thể được lập trình để có trở kháng lớn dùng làm ngõ
vào, nhập trạng thái ngoiaf vào PIC.
RB4, RB5 : là chân xuất nhập, đồng thời là chân phát động ngắt theo sự thay đổi
trên các chân này.
RB6 : là chân xuất nhập, và cũng là chân phát động ngắt theo sự thay đổi của
chân, có thể lập trình để để phát xung nhịp cho truyền PIC ở dạng nối tiếp.
RB7 : là chân xuất nhập, phát động ngắt theo sự thay đổi trên chân này, bên cạnh
đó nó còn có thể lập trình để cho trao đổi dữ liệu.
SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 20


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

VSS : là chân nối masse để lấy dòng.
VDD : là chân nối với nguồn dương từ 2V đến 5.5V.

2.5.3. Các khối chức năng (Kết cấu bên trong) của PIC 16F84A.
Sơ đồ khối của PIC 16F84A được trình bày như hình bên dưới, nó được sử dụng

dây chung 14 hàng và kết cấu phân ly dây chung số liệu 8 bít làm cho nó có thể tiến
hành đồng thời viếc đọc và nhận các lệnh cũng như chấp hành lệnh, nâng cao được tốc
độ vận hành.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 21


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Hình2.18. Các khối chức năng của PIC 16F84A

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 22


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

•

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Flash Program Memory: có dung lượng 1024 thanh nhớ, loại rộng 14 bit (1Kx14).
Ở đây ta cất giữ các mã lệnh của chượng trình nguồn, nó được truy cập theo mã
địa chỉ có trong thanh ghi PC (Program Counter). Mã lệnh xuất ra trên thanh ghi
Instruction Register.

•

Thanh ghi Program Counter: dùng ghi các địa chỉ của mã lệnh của bộ nhớ Flash
ROM. Trong hoạt động, khi dùng lệnh nhảy đến các chương trình con, thì địa chỉ
hiện tại sẽ được tạm thời cất giữ trong các thanh ghi ngăn xếp, và chiều sâu ngăn
xếp có 8 lớp (8 Level Stack).

•

Ngăn xếp (Level Stack): dùng lưu giữ các mã địa chỉ của chương trình chính khi
trong chưương trình có dùng lệnh nhảy. Cất vào địa chỉ ngăn xếp ta dùng lệnh
Push và lấy địa chỉ ra từ ngăn xếp có thể dùng lệnh Pop.

•

Thanh ghi mã lệnh( Instruction Register ): ở ngõ ra, mã lệnh có thể chuyển đến
khối giải mã Instruction Decode & Control để tạo ra lệnh điều khiển. Hay chuyển
đến khối xử lý địa chỉ đa kênh Address Multiplex để truy cập các thanh nhớ trong
bộ nhớ RAM (File Register).

•

Khối giải mã (Instruction Decode & Control): xác định tính năng điều khiển trong
câu lệnh, nó tác dụng vào khối định trạng thái cho IC. Khối này gồm có các chức
năng: Power-up Timer, Oscillator Start-up Timer, Power-on Reset, Watchdog
Timer.

•

Power-up Timer dùng kích hoạt IC theo đồng hồ Timer.

•

Oscillator Start-up Timer: để làm mạch dao động theo đồng hồ Timer.

•

Watchdog Timer: bộ định thời dùng vào ra mode theo đồng hồ Timer, là tính năng
dùng tiết kiệm điện.

•

Timing Generation: là khối tạo ra xung nhịp chính, tần số của xung nhịp thường
định theo thạch anh. PIC16F84A có thể hoạt động với xung nhịp 20MHz.

•

Đồng hồ Timer 0 (TMR0) dùng một thanh đếm 8 bit để tạo ra chức năng điều
khiển theo thời gian. Nó có thể đếm tối đa 256 xung nhịp, khi thanh đếm đầy bit
báo tràn sẽ chuyển lên mức 1.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 23


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại
•

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

I/O Port (gồm Port A có 5 chân và Port B có 8 chân) dùng xuất nhập dữ liệu.
Nhiều chân còn có tính đa nhiệm, nên ngoài chức năng xuất nhập dữ liệu nó còn
có các chức năng khác, như nhập xung đếm trên chân RA4/TOCKI, ngắt trên chân
RB0/INT…

•

EEPROM Data Memory (bộ nhớ dữ liệu): đây là bộ nhớ xóa ghi được trên 1 triệu
lần, EEPROM có 64 thanh nhớ, với độ rộng 8 bit (1 byte). Để truy cập dữ liệu
trong các thanh nhớ, mã địa chỉ sẽ chuyển vào thanh ghi EEADR và dữ liệu xuất
nhập trên thanh ghi EEDATA.

•

Bộ nhớ RAM File Register: đây là bộ nhớ RAM có 68 thanh nhớ, với độ rộng 8
bit, trong đó có 12 thanh nhớ chuyên dụng (SFR, Special Function Register), các
thanh nhớ còn lại được dùng làm thanh nhớ phổ dụng (GPR, General Purpose
Register). Các thanh nhớ chuyên dụng xác định hoạt động của IC, các thanh nhớ
phổ dụng dùng làm thanh nhớ tạm. Khi IC mất nguồn, các dữ liệu trong các thanh
nhớ RAM đều bị xóa sạch. Người ta truy cập dữ liệu trong các thanh nhớ của
RAM với bó nối mã địa chỉ RAM Addr (7 đường) và xuất nhập dữ liệu trên bó nối
Data Bus (8 đường).

•

Thanh ghi FSR (File Select Register) dùng truy tìm dữ liệu theo mã địa chỉ gián
tiếp (Indirect Address), dùng bó nối Indirect Addr (7 đường).

•

Thanh ghi STATUS (Status Register) dùng chọn định các điều kiện cho IC.

•

MUX (Multiplex) là khối xử lý đa nhiệm, nó cung cấp mã cho khối xử lý ALU.

•

ALU (Arithmetic & Logic Unit) là khối thực hiện các phép toán số học và logic.

•

Thanh ghi W (Work Register) là thanh ghi tích lũy, nó cất giữ các kết quả của khối
toán ALU.

2.5.3.1. Bộ nhớ Flash Program Memory- EEPROM.
Đây là loại bộ nhớ ROM xóa ghi bằng mức áp cao Vpp, nên nội dung ghi trong
các thanh nhớ sẽ không bị xóa dù IC không được cấp điện. Các thanh nhớ này có thể
cho xóa ghi lại nhiều lần, dung lương của bộ nhớ là 64 byte, số lần xóa ghi bị hạn chế.
Vì vậy bộ nhớ EEPROM không được dùng làm bộ nhớ tạm thời như RAM, bộ nhớ
EEPROM chỉ được dùng để ghi các dữ liệu ít phải thay đổi.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 24


Điều khiển thiết bị từ xa bằng điện thoại

GVHD:Th.s Trần Thị Hoàng Oanh

Thanh nhớ có địa chỉ 0000h (Reset Vector) là vị trí nhảy đến chức năng Reset.
Khi IC vừa được cấp điện, hay do tác dụng của bộ định thời và bất cứ lý do nào khác,
tác dụng Reset sẽ cho chương trình khởi đầu trở lại từ địa chỉ 0000h.
Thanh nhớ 0004h (Interrupt Vector) dùng cho chức năng ngắt.
Thanh ghi 2007h (Configuration word) dùng để xác định hoạt động cơ bản của PIC.
2.5.3.2. Bộ nhớ RAM.

SVTH: Nguyễn Đình Cừ - Nguyễn Trung Toàn

Trang 25