Tài liệu Một số mạch điện tử cơ bản ứng dụng trong truyền thông Chương 1 doc

Một số mạch điện tử cơ bản ứng dụng trong
truyền thông
Chương 1 :Ý tưởng chung:
1. Trong công nghiệp ngày nay, chuẩn truyền thông RS232 không thể
đáp ứng được nhu cầu truyền thông nữa v
ì đường truyền không cân bằng
(các tín hiệu đều lấy điểm chuẩn là đường mass chung, bị ảnh hưởng của
nhiễu tác động) do đó tốc độ truyền và khoảng cách truyền bị giới hạn
(khoảng cách truyền thông tối đa 100m). Vì vậy để đáp ứng nhu cầu truyền
thông công nghiệp, người ta sử dụng chuẩn truyền thông RS485 khi cần tăng
khoảng cách và tốc độ truyền thông (khoảng cách truyền thông tối đa 1200m
và vận tốc truyền lên đến 10 Mbits/s). Nguyên nhân mà RS 485 có thể tăng
tốc độ và khoảng cách truyền thông là do RS 485 sử dụng phương pháp
truyền 2 dây vi sai (vì 2 dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền đi là hiệu
số điện áp giữa 2 dây do đó loại trừ được nhiễu chung).
Mặt khác do chuẩn truyền thông RS 232 không cho phép có hơn 2
thiết bị truyền nhận tin trên đường dây trong khi đó với chuẩn RS 485 ta có
thể nối 32 thiết bị thu phát trên 2 dây.
2. Đề tài của đồ án xuất phát từ ý tưởng kết hợp sử dụng chuẩn truyền
thông RS232 và RS485 để điểu khiển thu thập v
à xử lý dữ liệu, thông tin
trong công nghiệp.Chúng tôi sử dụng vi điều khiển master để xuất địa chỉ
đến các vi điều khiển slave, vi điều khiển slave sẽ thu thập dữ liệu thông tin
đ
ã được cài đặt sẵn sau đó truyền tín hiệu trả về master.
II.Linh kiện sử dụng trong mạch:
1.AT89C51:
Đây là linh kiện vi điều khiển 8 bit với 4 Kbytes bộ nhớ nội có
khả năng lập trình được và có khả năng xóa chương trình bằng điện.
* CPU 8 bit được tối ưu hóa cho các ứng dụng điều khiển
* Các khả năng xử lí các biến Boole mở rộng

* Vùng địa chỉ nhớ chương tr
ình 64K
* Vùng địa chỉ nhớ dữ liệu 64K
* 128 byte dữ liệu Ram trên chip
* 32 đường I/O 2 chiều và có thể định địa chỉ riêng rẽ
* 2 bộ đếm,mạch định thì 16 bit
* UART song công (full duplex)
* C
ấu trúc ngắt 5 vector / 6 nguồn với 2 cấp ưu tiên
* Mạch dao động xung nhịp trong chip
Sau đây là sơ đồ khối
của AT89C51:
Và đây là sơ đồ chân của AT89C51:
Ý nghĩa các chân của AT89C51:
*AT89C51 có tất cả 40 chân trong đó chân 40 là chân nguồn,
chân 20 là chân mass, chân 18 và chân 19 được nối qua 1 thạch anh
11.056Mhz để tạo dao động cho vi điều khiển. Chân 31 EA/ được
dùng để chọn sử dụng Rom nội hay Rom ngoại, nếu chân này được
nối lên nguồn thì ta sử dụng Rom nội còn nếu nối xuống mass thì ta
s
ử dụng Rom ngoài.
* PORT 0:là 1 Port 2 chức năng ,trên các chân 32-39.
Trong các thi
ết kế nhỏ, nó có chức năng như các đường I/O. Đối với
các thiết kế lớn với bộ nhớ mở rộng ,nó được dồn kênh giữa bus data
và bus address.
*
PORT 1: là cổng dành riêng cho xuất /nhập trên các
chân 1-8. C
ổng này chỉ có chức năng giao tiếp với các thiết bị

ngoài.
*
PORT 2:là 1 cổng công dụng kép trên các chân 21-28,
được dùng như các đường xuất nhập hoặc là Byte cao của bus địa chỉ

* PORT 3: là cổng công dụng kép trên các chân 10-17 ,.với
các chức năng:
Bit
Tên
Địa chỉ
bit
Ch
ức năng chuyển đổi
P3.0
RXD
B0H Dữ liệu nhận cho Port nt
P3.1
TXD
B1H Dữ liệu phát cho Port nt
P3.2
INT0
B2H Ngắt 0 bên ngoài
P3.3
INT1
B3H Ngắt 1 bên ngoài
P3.4 T0 B4H Ngõ vào Timer/Counter 0
P3.5 T1 B5H Ngõ vào Timer/Counter 1
P3.6 WR B6H Xung ghi bộ nhớ data
ngoài
P3.7 RD B7H Xung đọc bộ nhớ data

ngoài

*
PSEN :là TH ra trên chân 29. Nó là TH điều khiển để cho
phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối
đến chân OE của 1 EPROM .
2.IC tạo nguồn áp chuẩn dương 7805:
Đây là IC tự chỉnh định để tạo ra nguồn áp chuẩn dương +5V
cung cấp cho mạch vi điều khiển.
Sau đây là sơ đồ IC 7805.Chân 1 nối mass, chân 2 là ngõ vào
c
ủa áp nguồn, chân 3 là ngõ ra +5V để cấp điện cho vi điều khiển và
các linh ki
ện điện tử khác.
3.IC tạo nguồn áp chuẩn âm 7905:
Đây là IC có chức năng giống như IC 7805 nhưng nó tạo ra áp
chu
ẩn âm -5V nhằm cung cấp áp cho các linh kiện hay các module cần sử
dụng nguồn áp âm hay nguồn áp lưỡng cực.
Sau đây là 3 dạng chân cấu tạo v
à chức năng từng chân của IC
7905 ngoài thị trường.
4.IC Max 232:
Max 232 dùng để chuyển tín hiệu logic +5V của vi điều khiển
sang tín hiệu của chuẩn truyền thông RS 232 và truyền đi trên đường dây
RS232.
Max 232 gồm có 2 bộ phát chuyển đổi tín hiệu TTL ngõ vào
thành tín hi
ệu RS 232 ngõ ra và có 2 bộ thu nhận tín hiệu RS 232 ngõ vào và
chuy

ển đổi thành tín hiệu CMOS tương ứng ngõ ra.
5.IC Max 485: