ĐỒ ÁN VI ĐIỀU KHIỂN : THIẾT KẾ MẠCH KHỐNG CHẾ NHIỆT ĐỘ

Đồ án 1 DHDT – 2B1
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 7
1. GIỚI THIỆU 7
2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 7
3. KHẢO SÁT CÁC BỘ VI ĐK 8051 8
3.1 Cấu trúc bên trong của 8051 / 8031 9
3.2 Chức năng của các chân vi điều khiển 10
3.3 Các thanh ghi chức năng đặc biệt 13
3.4 Lệnh reset 17
3.5 Hoạt động của bộ định thời 17
3.6 Hoạt động port nối tiếp 23
CHƯƠNG 2 - ĐO NHIỆT ĐỘ 28
1. HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG 28
1.1 Giới thiệu 28
1.2 Hệ thống đo lường số 28
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ 29
CHƯƠNG 3 - CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ 32
1. KHÁI NIỆM CHUNG 32
2. SƠ LƯỢC VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐỔI ADC 32
2.1. Biến đổi AD dùng bộ biến đổi DA 32
2.2. Giới thiệu về IC ADC 0804 34
CHƯƠNG 4 - THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 37
1. SƠ ĐỒ KHỐI 37
2. SƠ LƯỢC CHỨC NĂNG CÁC BỘ PHẬN 37
3. SƠ ĐỒ CHI TIẾT CÁC KHỐI 37
3.1 Thiết kế phím 37
3.2 Khối mạch cảm biến nhiệt 38
3.3 Sơ đồ nguyên lý tổng quát 41
CHƯƠNG 5 - THIẾT KẾ PHẦN MỀM 42

1. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT 42
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
5
Đồ án 1 DHDT – 2B1
1.1 Lưu đồ giải thuật tổng quát 42
1.2 Giải thuật chương trình đổi số nhị phân ra BCD 43
1.3 Giải thuật xuất led 43
1.4 Giải thuật chương trình tăng giảm 44
1.5 Giải thuật chương trình so sánh và điều khiển 45
2. CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM 46
CHƯƠNG 6 – KẾT LUẬN 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

Mạch khống chế nhiệt độ Trang
6
Đồ án 1 DHDT – 2B1
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN
1.GIỚI THIỆU
Bộ vi điều khiển viết tắt là Micro-controller, là mạch tích hợp trên một chip có
thể lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động của một hệ thống. Theo các tập lệnh
của người lập trình, bộ vi điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin,
đo thời gian và tiến hành đóng mở một cơ cấu nào đó.
Trong các thiết bị điện và điện tử dân dụng, các bộ vi điều khiển, điều khiển hoạt
động của TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thọai, lò vi-ba … Trong hệ thống sản xuất
tự động, bộ vi điều khiển được sử dụng trong Robot, dây chuyền tự động. Các hệ
thống càng “thông minh” thì vai trò của hệ vi điều khiển càng quan trọng.
2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC BỘ VI ĐIỀU KHIỂN
Bộ vi điều khiển thực ra, là một loại vi xử lí trong tập hợp các bộ vi xử lý nói
chung. Bộ vi điều khiển được phát triển từ bộ vi xử lí, từ những năm 70 do sự phát

triển và hoàn thiện về công nghệ vi điện tử dựa trên kỹ thuật MOS (Metal-Oxide-
Semiconductor), mức độ tích hợp của các linh kiện bán dẫn trong một chip ngày càng
cao.
Năm 1971 xuất hiện bộ vi xử lí 4 bit loại TMS1000 do công ty texas Instruments
vừa là nơi phát minh vừa là nhà sản xuất. Nhìn tổng thể thì bộ vi xử lí chỉ có chứa trên
một chip những chức năng cần thiết để xử lí chương trình theo một trình tự, còn tất cả
bộ phận phụ trợ khác cần thiết như: bộ nhớ dữ liệu , bộ nhớ chương trình , bộ chuyển
đổi AID, khối điều khiển, khối hiển thị, điều khiển máy in, khối đồng hồ và lịch là
những linh kiện nằm ở bên ngoài được nối vào bộ vi xử lí.
Mãi đến năm 1976 công ty INTEL (Interlligen-Elictronics). Mới cho ra đời bộ vi
điều khiển đơn chip đầu tiên trên thế giới với tên gọi 8048. Bên cạnh bộ xử lí trung
tâm 8048 còn chứa bộ nhớ dữ liệu, bộ nhớ chương trình, bộ đếm và phát thời gian các
cổng vào và ra Digital trên một chip.
Các công ty khác cũng lần lược cho ra đời các bộ vi điều khiển 8 bit tương tự
như 8048 và hình thành họ vi điều khiển MCS-48 (Microcontroller-sustem-48).
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
7
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Đến năm 1980 công ty INTEL cho ra đời thế hệ thứ hai của bộ vi điều khiển đơn
chip với tên gọi 8051. Và sau đó hàng loạt các vi điều khiển cùng loại với 8051 ra đời
và hình thành họ vi điều khiển MCS-51 .
Đến nay họ vi điều khiển 8 bit MCS51 đã có đến 250 thành viên và hầu hết các
công ty hàng dẫn hàng đầu thế giới chế tạo. Đứng đầu là công ty INTEL và rất nhiều
công ty khác như : AMD, SIEMENS, PHILIPS, DALLAS, OKI …
Ngoài ra còn có các công ty khác cũng có những họ vi điều khiển riêng như:
Họ 68HCOS của công ty Motorola
Họ ST62 của công ty SGS-THOMSON
Họ H8 của công ty Hitachi
Họ pic cuả công ty Microchip
3. KHẢO SÁT BỘ VI ĐIỀU KHIỂN 8051 VÀ 8031 :

IC vi điều khiển 8051/8031 thuộc họ MCS51 có các đặt điểm sau :
- 4kbyte ROM (được lập trình bởi nhà sản xuất chỉ có ở 8051)
- 128 bit RAM
- 4port I10 8bit
- Hai bộ định thời 16bit
- Giao tiếp nối tiếp
- 64KB không gian bộ nhớ chương trình mở rộng
- 64 KB không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng
- một bộ xử lí luận lí (thao tác trên các bit đơn)
- 210 bit được địa chỉ hóa
- bộ nhân / chia 4µs
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
8
TXD
*
RXD
*


T
1
*
T
2
*
P
0
P
1
P

2
P
3


INT\
*
1
INT\
*
0

TIMER2
TIMER1
PORT nối tiềp

EA\ RST PSEN ALE


Các thanh ghi
khác
128 byte
Ram
Rom
4K-8051
OK-8031
Timer1
Timer2
Điều khiển
ngắt

Điều khiển
bus
CPU
Port nối tiếp
Các port I\O
Tạo dao
động
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Hình 1 : Sơ Đồ Khối 8051 / 8031
3.1. Cấu trúc bên trong của 8051 / 8031 :
Phần chính của vi điều khiển 8051 / 8031 là bộ xử lí trung tâm (CPU: central
processing unit) bao gồm :
- Thanh ghi tích lũy A
- Thanh ghi tích lũy phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia
- Đơn vị logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit)
- Từ trạng thái chương trình (PSW : Prorgam Status Word)
- Bốn băng thanh ghi
- Con trỏ ngăn xếp
- Ngoài ra còn có bộ nhớ chương trình, bộ giải mã lệnh, bộ điều khiển thời
gian và logic.
Đơn vị xử lí trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ giao động, ngoài ra còn có khả
năng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngoài.
Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối điều khiển ngắt ở bên
trong. Các nguồn ngắt có thể là : các biến cố ở bên ngoài, sự tràn bộ đếm định thời
hoặc cũng có thể là giao diện nối tiếp.
Hai bộ định thời 16 bit hoạt động như một bộ đếm.
Các cổng (port0, port1, port2, port3). Sử dụng vào mục đích điều khiển.
Ở cổng 3 có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi với một bộ nhớ bên
ngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp, cũng như các đường ngắt dẫn bên ngoài.
Giao diện nối tiếp có chứa một bộ truyền và một bộ nhận không đồng bộ, làm

việc độc lập với nhau. Tốc độ truyền qua cổng nối tiếp có thể đặt trong vảy rộng và
được ấn định bằng một bộ định thời.
Trong vi điều khiển 8051 / 8031 có hai thành phần quan trọng khác đó là bộ nhớ
và các thanh ghi :
Bộ nhớ gồm có bộ nhớ Ram và bộ nhớ Rom (chỉ có ở 803) dùng để lưu trữ dữ
liệu và mã lệnh.
Các thanh ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trong quá trình xử lí. Khi CPU làm
việc nó làm thay đổi nội dung của các thanh ghi.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
9
Đồ án 1 DHDT – 2B1
3.2. Chức năng của các chân vi điều khiển
Hình 2 : Sơ Đồ Chân 8051
a.port0 : là port có 2 chức năng ở trên chân từ 32 đến 39 trong các thiết kế cỡ
nhỏ (không dùng bộ nhớ mở rộng) có hai chức năng như các đường I/O. Đối với các
thiết kế cỡ lớn (với bộ nhớ mở rộng) nó được kết hợp kênh giữa các bus.
b.port1 : port1 là một port I/O trên các chân 1-8. Các chân được ký hiệu P1.0,
P1.1, P1.2 … có thể dùng cho các thiết bị ngoài nếu cần. Port1 không có chức năng
khác, vì vậy chúng ta chỉ được dùng trong giao tiếp với các thiết bị ngoài.
c.port2 : port2 là một port công dụng kép trên các chân 21 – 28 được dùng như
các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế dùng bộ nhớ
mở rộng.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
10
18
19
12MHz
40
29
30

31
9
17
16
15
14
13
12
11
10
RD\
WR\
T1
T0
INT1
INT0
TXD
RXD
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
28
27
26
25

24
23
22
21
8
7
6
5
4
3
2
1
32
33
34
35
36
37
38
39
Po.7
Po.6
Po.5
Po.4
Po.3
Po.2
Po.1
Po.0
AD7
AD6

AD5
AD4
AD3
AD2
AD1
AD0
P1.7
P1.6
P1.5
P1.4
P1.3
P1.2
P1.1
P1.0
P2.7
P2.6
P2.5
P2.4
P2.3
P2.2
P2.1
P2.0
PSEN\
ALE
EA\
RET
Vcc
20
Vss
30p

30p
XTAL1
XTAL2
Đồ án 1 DHDT – 2B1
d.Port3 : port3 là một port công dụng kép trên các chân 10 – 17. Các chân của
port này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tín đặc
biệt của 8051 / 8031 như ở bảng sau :
Bit Tên Chức năng chuyển đổi
P3.0 RXD Dữ liệu nhận cho port nối tiếp
P3.1 TXD Dữ liệu phát cho port nối tiếp
P3.2 INTO Ngắt 0 bên ngoài
P3.3 INT1 Ngắt 1 bên ngoài
P3.4 TO Ngõ vào của timer/counter 0
P3.5 T1 Ngõ vào của timer/counter 1
P3.6 WR Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài
P3.7 RD Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài
Bảng 1 : Chức năng của các chân trên port3
e.PSEN (Program Store Enable) : 8051 / 8031 có 4 tín hiệu điều khiển
PSEN là tín hiệu ra trên chân 29. Nó là tín hiệu điều khiển để cho phép bộ nhớ
chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE (Output Enable) của một
EPROM để cho phép đọc các bytes mã lệnh.
PSEN sẽ ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của chương trình
được đọc từ EPROM qua bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của 8051 để giải mã
lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội (8051) PSEN sẽ ở mức thụ động (mức
cao).
f.ALE (Address Latch Enable ) :
Tín hiệu ra ALE trên chân 30 tương hợp với các thiết bị làm việc với các xử lí
8585, 8088, 8086, 8051 dùng ALE một cách tương tự cho làm việc giải các kênh các
bus địa chỉ và dữ liệu khi port 0 được dùng trong chế độ chuyển đổi của nó : vừa là
bus dữ liệu vừa là bus thấp của địa chỉ, ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh

ghi bên ngoài trong nữa đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó, các đường port 0 dùng để xuất
hoặc nhập dữ liệu trong nữa sau chu kỳ của bộ nhớ.
Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể
được dùng là nguồn xung nhịp cho các hệ thống. Nếu xung trên 8051 là 12MHz thì
ALE có tần số 2MHz. Chỉ ngoại trừ khi thi hành lệnh MOVX, một xung ALE sẽ bị
mất. Chân này cũng được làm ngõ vào cho xung lập trình cho EPROM trong 8051.
g.EA (External Access) :
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
11
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường được mắc lên mức cao (+5V) hoặc mức
thấp (GND). Nếu ở mức cao, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng
địa chỉ thấp (4K). Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng.
Khi dùng 8031, EA luôn được nối mức thấp vì không có bộ nhớ chương trình trên
chip. Nếu EA được nối mức thấp bộ nhớ bên trong chương trình 8051 sẽ bị cấm và
chương trình thi hành từ EPROM mở rộng. Người ta còn dùng chân EA làm chân cấp
điện áp 21V khi lập trình cho EPROM trong 8051.
h.SRT (Reset) :
Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8051. Khi tín hiệu này được đưa lên
múc cao (trong ít nhất 2 chu kỳ máy), các thanh ghi trong 8051 được tải những giá trị
thích hợp để khởi động hệ thống.
i.Các ngõ vào bộ dao động trên chip :
Như đã thấy trong các hình trên, 8051 có một bộ dao động trên chip. Nó thường
được nối với thạch anh giữa hai chân 18 và 19. Các tụ giữa cũng cần thiết như đã vẽ.
Tần số thạch anh thông thường là 12MHz.
j.Các chân nguồn :
8051 vận hành với nguồn đơn +5V. V
cc
được nối vào chân 40 và V
ss

(GND) được
nối vào chân 20.
3.3. Các thanh ghi chức năng đặc biệt:
Các thanh ghi nội của 8051/8031 được truy xuất ngầm định bởi bộ lệnh. Ví dụ
lệnh “INC A” sẽ tăng nội dung của thanh ghi tích lũy A lên 1. Tác động này được
ngầm định trong mã lệnh.
Các thanh ghi trong 8051/8031 được định dạng như một phần của RAM trên
chip. Vì vậy mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi trực tiếp, sẽ không có
lợi khi đặt chúng vào trong RAM trên chip). Đó là lý do để 8051/0831 có nhiều thanh
ghi. Cũng như R0 đến R7, có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion
Rgister) ở vùng trên của RAM nội, từ địa chỉ 80H đến FFH. Chú ý rằng hầu hết 128
địa chỉ từ 80H đến FFH không được định nghĩa. Chỉ có 21 địa chỉ SFR là được định
nghĩa.
Ngoại trừ tích lũy (A) có thể được truy xuất ngầm như đã nói, đa số các SFR
được truy xuất dùng địa chỉ trực tiếp. chú ý rằng một vài SFR có thể được địa chỉ hóa
bit hoặc byte. Người thiết kế phải thận trọng khi truy xuất bit và byte. Ví dụ lệnh sau:
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
12
Đồ án 1 DHDT – 2B1
SETB 0E0H
Sẽ Set bit 0 trong thanh ghi tích lũy, các bit khác không thay đổi. Ta thấy rằng
E0H đồng thời là địa chỉ byte của thanh ghi tích lũy và là địa chỉ bit có trọng số nhỏ
nhất trong thanh ghi tích lũy. Vì lệnh SETB chỉ tác động trên bit, nên chỉ có địa chỉ bit
là có hiệu quả.
a.Từ trạng thái chương trình:
Từ trạng thái chương trình (PSW: Program Status Word) ở địa chỉ D0H chứa các
bit trạng thái như bảng tóm tắt sau:
Bit Ký hiệu Địa chỉ Ý nghĩa
PSW.7
PSW.6

PSW.5
PSW.4
PSW.3
PSW.2
PSW.1
PSW.0
CY
AC
F0
RS1
RS0
OV
P
D7H
D6H
D5H
D4H
D3H
D2H
D1H
D0H
Cờ nhớ
Cờ nhớ phụ
Cờ 0
Bit 1 chọn bank thanh ghi
Bit chọn bank thanh ghi.
00=bank 0; địa chỉ 00H-07H
01=bank 1: địa chỉ 08H-0FH
10=bank 2:địa chỉ 10H-17H
11=bank 3:địa chỉ 18H-1FH

Cờ tràn
Dự trữ
Cờ Parity chẵn.
Bảng 2 : Từ trạng thái chương trình
• Cờ nhớ (CY) có công dụng kép. Thông thường nó được dùng cho các lệnh toán
học: nó sẽ được set nếu có một số nhớ sinh ra bởi phép cộng hoặc có một số
mượn phép trừ . Ví dụ, nếu thanh ghi tích lũy chứa FFH, thì lệnh sau:
ADD A,#1
Sẽ trả về thanh ghi tích lũy kết qủa 00H và set cờ nhớ trong PSW.
Cờ nhớ cũng có thể xem như một thanh ghi 1 bit cho các lệnh luận lý thi hành
trên bit. Ví dụ, lệnh sẽ AND bit 25H với cờ nhớ và đặt kết qủa trở vào cờ nhớ:
ANL C,25H
• Cờ nhớ phụ:
Khi cộng các số BCD, cờ nhớ phụ (AC) được set nếu kết qủa của 4 bit thấp
trong khoảng 0AH đến 0FH. Nếu các giá trị cộng được là số BCD, thì sau lệnh cộng
cần có DA A (hiệu chỉnh thập phân thanh ghi tích lũy) để mang kết qủa lớn hơn 9 trở
về tâm từ 0÷9.
• Cờ 0
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
13
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Cờ 0 (F0) là một bit cờ đa dụng dành các ứng dụng của người dùng.
• Các bit chọn bank thanh ghi
Các bit chọn bank thanh ghi (RSO và RS1) xác định bank thanh ghi được tích
cực. Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bằng phần mềm nếu cần.
Ví dụ, ba lệnh sau cho phép bank thanh ghi 3 và di chuyển nội dung của thanh ghi R7
(địa chỉ byte IFH) đến thanh ghi tích lũy:
SETB RS1
SETB RS0
MOV A,R7

Khi chương trình được hợp dịch các địa chỉ bit đúng được thay thế cho các ký
hiệu “RS1” và “RS0”. Vậy lệnh SETB RS1 sẽ giống như lệnh SETB 0D4H.
• Cờ Tràn
Cờ tràn (OV) được set một lệnh cộng hoặc trừ nếu có một phép toán bị tràn.
Khi các số có dấu được cộng hoặc trừ với nhau, phần mềm có thể kiểm tra bit này để
xác định xem kết quả của nó có nằm trong tầm xác định không. Khi các số không dấu
được cộng, bit 0V có thể được bỏ qua. Các kết qủa lớn hơn +127 hoặc nhỏ hơn –128
sẽ set bit 0V.
b.Thanh ghi B:
Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi tích lũy A cho các
phép toán nhân và chia. Lệnh MUL AB sẽ nhân các giá trị không dấu 8 bit trong A và
B rồi trả về kết quả 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao). Lệnh DIV AB sẽ chia A
cho B rồi trả về kết quả nguyên trong A và phần dư trong B. Thanh ghi B cũng có thể
được xem như thanh ghi đệm đa dụng. Nó được địa chỉ hóa từng bit bằng các địa chỉ
bit F0H đến F7H.
c.Con trỏ ngăn xếp:
Con trỏ ngăn xếp (SP) là một thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81H. Nó chứa địa chỉ của
byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh của ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các
thao tác cất dữ liệu vào ngăn xếp và lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp. Lệnh cất dữ liệu vào
ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu, và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp sẽ
dọc dữ liệu và làm giảm SP. Ngăn xếp của 8051/8031 được giữ trong RAM nội và
được giới hạn các địa chỉ có thể truy xuất bằng địa chỉ gián tiếp. chúng là 128 byte đầu
của 8051/8031.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
14
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Để khởi động lại SP với ngăn xếp bắt đầu tại 60H, các lệnh sau đây được dùng:
MOV SP,#%FH
Trên 8051/8031 ngăn xếp bị giới hạn 32 byte vì địa chỉ cao nhất của RAM trên
chip là 7FH. Sở dĩ cùng giá trị 5FH vì SP sẽ tăng lên 60H trước khi cất byte dữ lệu đầu

tiên.
Người thiết kế có thể chọn không phải khởi động lại con trỏ ngăn xếp mà để nó
lấy giá trị mặc định khi reset hệ thống. Giá trị mặc định đó là 07H và kết quả là ngăn
đầu tiên để cất dữ liệu có địa chỉ 08H. Nếu phần mềm ứng dụng không khởi động lại
SP , bank thanh ghi 1 (có thể cả 2 và 3) sẽ không dùng được vì vùng RAM này đã
được dùng làm ngăn xếp.
Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng các lệnh PUSH và POP để lưu giữ tạm
thời và lấy lại dữ liệu hoặc được truy xuất ngầm bằng các lệnh gọi chương trình con
(ACALL, LCALL) và các lệnh trở về (RET,RETI) để cất và lấy lại bộ đếm chương
trình.
d.Con trỏ dữ liệu:
Con trỏ dữ liệu (DPTR) được dùng để truy xuất bộ nhớ ngoài là một thanh ghi 16
bit ở địa chỉ 82H (DPL: byte thấp) và 83H (DPH:byte cao). Ba lệnh sau sẽ ghi 55H
vào RAM ngoài ở địa chỉ 1000H:
MOV A,#55H
MOV DPTR,#1000H
MOVX @DPTR,A
Lệnh đầu tiên dùng địa chỉ tức thời để tải dữ liệu 55H vào thanh ghi tích lũy, lệnh
thứ hai cũng dùng địa chỉ tức thời, lần này để tải dữ liệu 16 bit 1000H vào con trỏ dữ
liệu. Lệnh thứ ba dùng địa chỉ gián tiếp để di chuyển dữ liệu trong A (55H) đến RAM
ngoài ở địa chỉ được chứa trong DPTR (1000H)
e.Các thanh ghi port xuất nhập:
Các port của 8051/8031 bao gồm Port 0 ở địa chỉ 80H, Port 1 ở địa chỉ 90 H, Port
2 ở địa chỉ A0H và Port 3 ở địa chỉ B0H. Tất cả các Port đều được địa chỉ hóa từng bit.
Điều đó cung cấp một khả năng giao tiếp thuận lợi.
f.Các thanh ghi timer:
8051/8031 chứa 2 bộ định thời đếm 16 bit được dùng trong việc định thời hoặc
đếm sự kiện. Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0:byte thấp) và 8CH (TH0:byte cao).Timer 1
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
15

Đồ án 1 DHDT – 2B1
ở địa chỉ 8BH (TL1:byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). việc vận hành timer được set
bởi thanh ghi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển timer
(TCON) ở địa chỉ 88H. Chỉ có TCON được địa chỉ hóa từng bit.
g.Các thanh ghi port nối tiếp:
8051/8031 chức một port nối tiếp trên chip dành cho việc trao đổi thông tin với
các thiết bị nối tiếp như máy tính, modem hoặc cho việc giao tiếp với các IC khác có
giao tiếp nối tiếp (có bộ chuyển đổi A/D, các thanh ghi dịch ). Một thanh ghi gọi là bộ
đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả hai giữ liệu truyền và nhận. Khi
truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các mode vận hành
khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp (SCON) (được địa chỉ
hóa từng bit) ở địa chỉ 98H.
h.Các thanh ghi ngắt:
8051/8031 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bị cấm sau khi reset
hệ thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở địa chỉ
8AH. Cả hai thanh ghi được địa chỉ hóa từng bit.
i.Các thanh ghi điều khiển công suất:
Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở địa chỉ 87H chứa nhiều bit điều khiển.
Chúng được tóm tắt trong bảng sau:
Bit Ký hiệu Ý nghĩa
6
5
4
3
2
1
0
SMOD
GF1
GF0

PD
IDL
Bit gấp đôi tốc độ baud, nếu được set thì tốc
độ baud sẽ tăng gấp đôi trong các mode 1,2
và 3 của port nối tiếp
Không định nghĩa
Không định nghĩa
Không định nghĩa
Bit cờ đa dụng 1
Bit cờ đa dụng 0
Giảm công suất, được set để kích hoạt mode
giảm công suất, chỉ thoá khi reset
Mode chờ, set để kích hoạt mode chờ, chỉ
thoát khi có ngắt hoặc reset hệ thống.
Bảng 3:Thanh ghi điều khiển công suất (PCON)
3.4. Lệnh reset.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
16
Đồ án 1 DHDT – 2B1
8051/8031 được reset bằng cách giữ chân RST ở mức cao ít nhất trong 2 chu kỳ
máy và trả nó về múc thấp. RST có thể được kích khi cấp điện dùng một mạch R-C.
Hình 3. Mạch reset hệ thống:
Trạng thái của tất cả các thanh ghi của 8051/8031 sau khi reset hệ thống được
tóm tắt trong bảng sau:
Thanh ghi Nội dung
Đếm chương trình
Tích lũy
B
PSW
SP

DPTR
Port 0-3
IP
IE
Các thanh ghi định thời
SCON
SBUF
PCON(HMOS)
PCON(CMOS)
0000H
00H
00H
00H
07H
0000H
FFH
XXX00000B
0XX00000B
00H
00H
00H
0XXXXXXB
0XXX0000B
Bảng 4: Trạng thái các thanh ghi sau khi reset
Quan trọng nhất trong các thanh ghi trên là thanh ghi đếm chương trình, nó
được đặt lại 0000H. Khi RST trở lại mức thấp, việc thi hành chương trình luôn bắt đầu
ở địa chỉ đầu tiên trong bộ nhớ trong chương trình: địa chỉ 0000H. Nội dung của RAM
trên chip không bị thay đổi bởi lệnh reset.
3.5. Hoạt động của bộ định thời (timer)
a. Giới thiệu.

Một định nghĩa đơn giản của timer là một chuỗi các flip-flop chia đôi tần số nối
tiếp với nhau, chúng nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhịp. Ngõ ra của tần số cuối
làm nguồn xung nhịp cho flip-flop báo tràn của timer (flip-flop cờ). Giá trị nhị phân
trong các flip-flop của timer có thể xem như số đếm số xung nhịp (hoặc các sự kiện) từ
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
17
+ 5 V
+ 5 V
1 0 0
8 , 2 K
1 0 U F
Đồ án 1 DHDT – 2B1
khi khởi động timer. Ví dụ timer 16 bit sẽ đếm lên từ 0000H đến FFFFH. Cờ báo tràn
sẽ lên 1 khi số đếm tràn từ FFFFH đến 0000H.
8051/8031 có 2 timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm việc. Người ta sử dụng các
timer để : a) định khoảng thời gian, b) đếm sự kiện hoặc c) tạo tốc độ baud cho port
nối tiếp trong 8051/8031.
Trong các ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở một
khoảng đều đặn và đặt cờ tràn timer. Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để
thực hiện một tác động như kiểm tra trạng thái của các cửa ngõ vào hoặc gửi các sự
kiện ra các ngõ ra. Các ứng dụng khác có thể sử dụng việc tạo xung nhịp đều đặn của
timer để đo thời gian trôi qua giữa hai sự kiện (ví dụ : đo độ rộng xung).
Đếm sự kiện dùng để xác định số lần xẩy ra của một sự kiện. Một “sự kiện” là
bất cứ tác động ngoài nào có thể cung cấp một chuyển trạng thái trên một chân của
8051/8031. Các timer cũng có thể cung cấp xung nhịp tốc độ baud cho port nối tiếp
trong 8051/8031.Truy xuất timer của 8051/8031 dùng 6 thanh ghi chức năng đặc biệt
cho trong bảng sau:
SFR MỤC ĐÍCH ĐỊA CHỈ Địa chỉ hóa từng bit
TCON
TMOD

TL0
TL1
TH0
TH1
Điều khiển timer
Chế độ timer
Byte thấp của timer 0
Byte thấp của timer 1
Byte cao của timer 0
Byte cao của timer 1
88H
89H
8AH
8BH
8CH
8DH
Có
Không
Không
Không
Không
Không
Bảng 5: Thanh ghi chức năng đặc biệt dùng timer.
b. Thanh ghi chế độ timer (TMOD)
Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho timer 0 và
timer 1.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
18
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Bit Tên Timer Mô tả

7 GATE 1 Bit (Mở) cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT1 ở
mức cao.
6 C/T 1 Bit chọn chế độ counter/timer
1=bộ đếm sự kiện
0=bộ định khoảng thời gian
5 M1 1 Bit 1 của chế độ (mode)
4 M0 1 Bit 0 của chế độ
00: chế độ 0 : timer 13 bit
01: chế độ 1 : timer 16 bit
10: chế độ 2 : tự động nạp lại 8255A bit
11: chế độ 3 : tách timer
3 GATE 0 Bit (mở) cổng
2 C/T 0 Bit chọn counter/timer
1 M1 0 Bit 1 của chế độ
0 M0 0 Bit 0 của chế độ

Bảng 6: Tóm tắt thanh ghi TMOD
c. Thanh ghi điều khiển timer (TCON)
Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho timer 0 và timer 1.
Bit Ký hiệu Địa chỉ Mô tả
TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn timer 1. Đặt bởi phần cứng khi tràn,
được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi bộ xử
lý chỉ đến chương trình phục vụ ngắt.
TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển timer 1 chạy. Đặt/xóabằng phần mềm
cho timer chạy/ngưng.
TCON.5 TF0 8DH Cờ báo tràn timer 0
TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển timer 0 chạy
TCON.3 IE1 8BH Cờ cạnh ngắt 1 bên ngoài, đặc bởi
TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểu ngắt một bên ngoài.phần cứng khi phát hiện
một cạnh xuống ở INT1, xóa bằng phần mềm hoặc

phần cứng khi CPU chỉ đến chương trình phục vụ
ngắt.Đặt/xóa bằng phần mềm đề ngắt ngoài tích
cực cạnh xuống/mức thấp
TCON.1 IE0 89H Cờ cạnh ngắt 0 bên ngoài
TCON.0 IT0 88H Cờ kiểu ngắt 0 bên ngoài
Bảng 7: Tóm tắt thanh ghi TCON
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
19
Đồ án 1 DHDT – 2B1
d. Các chế độ timer.
• Chế độ 0, chế độ timer 13 bit.
Để tương thích với 8048 (có trứớc 8051)
Ba bit cao của TLX (TL0 và/hoặc TL1) không dùng
Xung nhịp Cờ báo tràn
timer
• Chế độ 1- chế độ timer 16 bit.
Hoạt động như timer 16 bit đầy đủ.
Cờ báo tràn là bit TFx trong TCON có thể đọc hoặc ghi bằng phầm mềm.
MSB của giá trị trong các thanh ghi timer là bit 7 của THx và LBS là bit 0 của
TLx. Các thanh ghi timer (Tlx/THx) có thể được đọc hoặc ghi bất cứ lúc nào bằng
phầm mềm.
Xung nhịp
Timer Cờ báo tràn
• Chế độ 0- chế độ tự động nạp lại 8 bit.
TLx hoạt động như một timer 8 bit, trong khi đó THx vẫn giữ nguyên giá trị
được nạp. Khi số đếm tràn tứ FFH đến 00H, không những cờ timer được set mà giá trị
trong THx đồng thời được nạp vào TLx. Việc đếm tiếp tục từ giá trị này lên đến FFH
xuống 00H và nạp lại chế độ này rất thông dụng vì sự tràn timer xảy ra trong những
khoảng thời gian nhất định và tuần hoàn một khi đã khởi động TMOD và THx.
Xung nhịp

timer
Nạp lại
Cờ báo tràn

• Chế độ 3- chế độ tách timer
Timer 0 tách thành hai timer 8 bit (TL0 và TH0), TL0 có cờ báo tràn là TF0 và
TH0 có cờ báo tràn là TF1.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
TLx THx
(5 bit) (8 bit)
TFx
TLx THx
(5 bit) (8 bit)
TFx
TLx
(8 bit)
TFx
THx
(8 bit)
20
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Timer 1 ngưng ở chế độ 3, nhưng có thể được khởi động bằng cách chuyển
sang chế độ khác. Giới hạn duy nhất là cờ báo tràn TF1 không còn bị tác động khi
timer 1 bị tràn vì nó đã được nối tới TH0.
Khi timer 0 ở chế độ 3, có thể cho timer 1 chạy và ngưng bằng cách chuyển nó ra
ngoài và vào chế độ 3. Nó vẫn có thể được sử dụng bởi port nối tiếp như bộ tạo tốc độ
baund hoặc nó có thể được sử dụng bằng bất cứ cách nào không cần ngắt (vì nó không
còn được nối với TF1).
Xung nhịp
Timer

Xung nhịp
Timer
I/12 Fosc Cờ báo tràn
e.Nguồn tạo xung nhịp.
Có hai nguồn tạo xung nhịp có thể có, được chọn bằng cách ghi vào bit C/T
(counter/timer) trong TMOD khi khởi động timer. Một nguồn tạo xung nhịp dùng cho
định khoảng thời gian, cái khác cho đếm sự kiện.
Crytal
Timer
Clock
T0 or T1
pin
0=Up (Internal Timing)
1=Down (Event Counting)
Nguồn xung tạo nhịp
- Định khoảng thời gian (interval timing)
Nếu C/T =0 hoạt động timer liên tục được chọn và timer được dùng cho việc định
khoảng thời gian. Lúc đó, timer lấy xung nhịp từ bộ dao động trên chip. Bộ chia 12
được thêm vào để giảm tần số xung nhịp đến giá trị thích hợp cho phần lớn các ứng
dụng. Như vậy thạch anh 12 MHz sẽ cho tốc độ xung nhịp timer 1 MHz. Báo tràn
timer xảy ra sau một số (cố định) xung nhịp, phụ thuộc vào giá trị ban đầu được nạp
vào các thanh ghi timer TLx/THx.
- Đếm sự kiện (Event counting)
- Nếu C/T=1, timer lấy xung nhịp từ nguồn bên ngoài. Trong hầu hết các ứng
dụng nguồn bên ngoài này cung cấp cho timer một xung khi xảy ra một “sự kiện “,
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
TL1 TH1
TL0
TF0
TH0

TF1
On chip
Osillator
÷12
−
TC /
21
Đồ án 1 DHDT – 2B1
timer dùng đếm sự kiện được xác định bằng phần mềm bằng cách đọc các thanh
ghi TLx/THx vì giá trị 16 bit trong các thanh ghi này tăng thêm 1 cho mỗi sự kiện.
Nguồn xung nhịp ngoài có từ thay đổi chú7c năng của các chân port 3. Bit 4 của
port 3 (P3.4) dùng làm ngõ vào tạo xung nhịp bên trong timer 0 và được gọi là “T0”.
Và p3.5 hay “T1” là ngõ vào tạo xung nhịp cho timer 1.
f.Bắt đầu dừng và điều khiển các timer.
Phương pháp mới đơn giản nhất để bắt đầu (cho chạy) và dừng các timer là dùng
các bit điều khiển chạy :TRx trong TCON, TRx bị xóa sau khi reset hệ thống. Như
vậy, các timer theo mặc nhiên là bị cấm (bị dừng). TRx được đặt lên 1 bằng phần mềm
để cho các timer chạy.
Xung nhịp
Timer
Các thanh ghi timer
0=lên : timer dừng
1=xuống : timer chạy
cho chạy và dừng timer
Vì TRx ở trong thanh ghi TCON có địa chỉ bit, nên dễ dàng cho việc điều khiển các
timer trong chương trình. Ví dụ : cho timer 0 chạy bằng lệnh : SETB TR0 và dừng
bằng lệnh SETB TR0
Trình biên dịch sẽ thực hiện việc chuyển đổi ký hiệu cần thiết từ “TR0” sang địa chỉ
bit đúng. SETB TR0 chính xác giống như SETB 8CH.
g.Khởi động và truy xuất các thanh ghi timer.

Thông thường các thanh ghi được khởi động một lần ở đầu chương trình để đặt
chế độ làm việc cho đúng. Sau đó trong thân chương trình các timer được cho chạy,
dừng , các bit cờ được kiểm tra và xóa, các thanh ghi timer được đọc và cập nhật
theo đòi hỏi của các ứng dụng.
TMOD là thanh ghi thứ nhất được khởi động vì nó đặt chế độ hoạt động. Ví dụ
các lệnh sau khi khởi động timer 1 như timer 16 bit (chế độ 1) có xung nhịp từ bộ dao
động trên chíp cho việc địng khoảng thời gian.
MOV TMOD,#00010000B
Lệnh này sẽ đặt M1=0 vả M0=1 cho chế độ 1, C/T=0 và GATE=0 cho xung
nhịp nội và xóa các bit chế độ timer 0. Dĩ nhiên timer thật sự không bắt đầu định thời
cho đến khi bit điều khiển chạyy TR1 được đặt lên 1.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
TRx
22
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Nếu cần số đếm ban đầu, các thanh ghi timer TL1/TH1 cũng phải được khởi động.
Nhớ lại là các timer đếm lên và đặt cờ báo tràn khi có sự truyển tiếp.
FFFFH sang 0000H.
- Đọc timer đang chạy.
Trong một số ứng dụng cần đọc giá trị trong các thanh ghi timer đang chạy. Vì phải
đọc 2 thanh ghi timer “sai pha” có thể xẩy ra nếu byte thấp tràn vào byte cao giữa hai
lần đọc. Giá trị có thể đọc được không đúng. Giải pháp là đọc byte cao trước, kế đó
đọc byte thấp rồi đọc byte cao lại một lần nữa. Nếu byte cao đã thay đổi thì lập lại các
hoạt động đọc.
h.Các khoảng ngắn và các khoảng dài.
Dãy các khoảng thời gian có thể định thời là bao nhiêu? Vấn đề này được khảo
sát với 8051/8031 hoạt động với tần số 12MHz. như vậy xung nhịp của các timer có
tần số lá 1 MHz. Khoảng thời gian ngắn nhất có thể có bị giới hạn không chỉ bởi tần số
xung nhịp của timer mà còn bởi phần mềm. Do ảnh hưởng của thời khoảng thực hiện
một lệnh. Lệng ngắn nhất 8051/8031 là một chu kỳ máy hay 1µs. Sau đây là bảng tóm

tắt các kỹ thuật để tạo những khoảng thời gian có chiều dài khác nhau (với giả sử xung
nhịp cho 8051/8031 có tần số 12 MHz)
Khoảng thời gian tối đa Kỹ thuật
≈10 - Bằng phần mềm
256 - Timer 8 bit với tự động nạp lại
65535 - Timer 16 bit
Không giới hạn - Timer 16 bit cộng với các vòng
lập phần mềm
Các kỹ thuật để lập trình các khoảng thời gian (FOSC=12 MHz)
3.6. Hoạt động port nối tiếp.
a.Giới thiệu.
8051/8031 có một port nối tiếp trong chip có thể hoạt động ở nhiều chế độ
khác trên một dãy tần số rộng. Chức năng chủ yếu của một port nối tiếp là thực hiện
chuyển đổi song song sang nối tiếp với dữ liệu xuất và chuyển đồi nối tiếp sang song
song với dữ liệu nhập.
Truy xuất phần cứng đến port nối tiếp qua các chân TXD và RXD. Các chân
này có các chức năng khác với hai bit của port 3. P3.1 ở chân 11 (TXD) và P3.0 ở
chân 10 (RXD).
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
23
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Port nối tiếp cho hoạt động song công (full duplex : thu và phát đồng thời) và
đệm lúc thu (receiver buffering) cho phép một ký tự sẽ được thu và được giữ trong khi
ký tự thứ hai được nhận. Nếu CPU đọc ký tự thứ nhất trước khi ký tự thứ hai được thu
đầy đủ thì dữ liệu sẽ không bị mất.
Hai thanh ghi chức năng đặc biệt cho phép phần mềm truy xuất đến port nối
tiếp là : SBUF và SCON. Bộ đếm port nối tiếp (SBUF) ở đại chỉ 99H thật sự là hai bộ
đếm. Viết vào SBUF để truy xuất dữ liệu thu được. Đây là hai thanh ghi riêng biệt
thanh ghi chỉ ghi để phát và thanh ghi để thu.
TXD (P3.1) RXD (P3.0)

CLK

Q D
CLK
Xung nhịp tốc Xung nhịp tốc
Độ baud (thu) Độ baud (thu)
Hình 4. Sơ đồ port nối tiếp.
Thanh ghi điều khiển port nối tiếp (SCON) ở địa chỉ 98H là thanh ghi có địa chỉ
bit chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển. Các bit điều khiển đặt chế độ hoạt
động cho port nối tiếp, và các bit trạng thái báo cáo kết thúc việc phát hoặc thu ký tự.
Các bit trạng thái có thể được kiểm tra bằng phần mềm hoặc có thể được lập trình để
tạo ngắt.
Tần số làm việc của port nối tiếp còn gọi là tốc độ baund có thể cố định (lấy từ
bộ giao động của chip). Nếu sử dụng tốc độ baud thay đổi, timer 1 sẽ cung cấp xung
nhịp tốc độ baud và phải được lập trình.
b. Thanh ghi điều khiển port nối tiếp.
Chế độ hoạt động của port nối tiếp được đặt bằng cách ghi vào thanh ghi chế độ
port nối tiếp (SCON) ở địa chỉ 98H. Sau đây các bảng tóm tắt thanh ghi SCON và các
chế độ của port nối tiếp :
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
SUBF
(Chỉ ghi)
Thanh ghi dịch
SBUF
(chỉ đọc)
BUS nội 8051/8031
SBUF
(chỉ đọc)
24
Đồ án 1 DHDT – 2B1

Bit Ký hiệu Địa chỉ Mô tả
SCON.7 SM0 9FH Bit 0 của chế độ port nối tiếp
SCON.6 SM1 9EH Bit 1 của chế độ port nối tiếp
SCON.5 SM2 9DH Bit 2 của chế độ 2 nối tiếp.
cho phép truền thông đã xử lý
trong các chế độ 2 và 3; RI sẽ
không bị tác
động nếu bit thứ 9 thu được là 0
SCON.4 REN 9CH Cho phép bộ thu phải đặt lên 1 để
thu (nhận) các ký tự
SCON.3 TB8 9BH Bit 8 phát, bit thứ 9 được phát các
chế độ 2 và 3; được đặt và xóa
bằng phần mềm
SCON.2 RB8 9AH Bit 8 thu, bit thứ 9 thu được
SCON.1 TI 99H Cờ ngắt phát. Đặt lên 1 khi kết
thúc phát ký tự; được xóa phần
mềm
SCON.0 RI 98H Cờ ngắt thu. Đặt lên 1 khi kết thúc
thu ký tự; được xóa bằng phần
mềm
Bảng8 :Tóm tắt thanh ghi chế độ port nối tiếp SCON.
Trước khi sử dụng port nối tiếp, phải khởi động SCON cho đúng chế độ.
Ví dụ ,lệnh sau:
MOV SCON,#01010010B
Khởi động port nối tiếp cho chế độ 1 (SM0/SM1=0/1), cho phép bộ thu
(REN=1) và đặt cờ ngắt phát (TP=1) để chỉ bộ phát sẵn sàng hoạt động.
c.Khởi động và truy xuất các thanh ghi cổng nối tiếp.
• Cho phép thu:
Bit cho phép bộ thu (REN = Receiver Enable) trong SCON phải được đặt lên 1
bằng phần mềm để cho phép thu các ký tự. Thông thường thực hiện việc này ở đầu

chương trình khi khởi động cổng nối tiếp, timer Có thể thực hiện việc này theo hai
cách. Lệnh :
SETB REN
Sẽ đặt REN lên 1, hoặc lệnh :
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
25
Đồ án 1 DHDT – 2B1
MOV SCON,#xxx1xxxxB
Sẽ đặt REN 1 và đặc hoặc xóa đi các bit khác trên SCON khi cần (các x phải là
0 hoặc 2 để đặc chế độ làm việc).
• Bit dữ liệu thứ 9:
Bit dữ liệu thứ 9 cần phát trong các chế độ 2 và 3, phải được nạp vào trong TB8
bằng phần mềm. Bit dữ liệu thứ 9 thu được đặt ở RBS. Phần mềm có thể cần hoặc
không cần bit dữ liệu thứ 9, phụ thuộc vào các đặc tính kỹ thuật của thiết bị nối tiếp sử
dụng (bit dữ liệu thứ 9 cũng đóng vai một trò quan trọng trong truyền thông đa xử lý).
• Thêm 1 bit parity:
Thường sử dụng bit dữ liệu thứ 9 để thêm parity vào ký tự. Như đã xét ở các
chương trước, pit P trong từ trạng thái chương trình (PSW) được đặt lên 1 hoặc bị xóa
bởi chu kỳ máy để thiết lập kiểm tra chẵn với 8 bit trong thanh tích lũy.
• Các cờ ngắt:
Hai cờ ngắt thu và phát (RI và TI) trong SCON đóng một vai trò quan trọng
truyền thông nối tiếp dùng 8051/8031. Cả hai bit được đặt lên 1 bằng phần cứng,
nhưng phải được xóa bằng phần mềm.
d . Tốc độ baud port nối tiếp.
Như đã nói, tốc độ baud cố định ở các chế độ 0 và 2. Trong chế độ 0 nó luôn
luôn là tần số dao động trên chip được chia cho 12 . Thông thường thạch anh ấn định
tần số dao động trên chip của 8051/8031 nhưng cũng có thể sử dụng nguồn xung nhịp
khác. Giả sử với tần số dao động thạnh anh ấn định là 12 MHz, tìm tốc độ baud chế độ
0 là 1 MHz.
Dao động Xung nhịp

trên chip tốc độ baud
a. Chế độ 0 SMOD=0

Dao dộng Xung nhịp
trên chip tốc độ baud
SMOD=1
b. Chế độ 2
Dao động Xung nhịp
trên chip SMOD=0 tốc độ baud
SMOD=1

c. Chế độ 1 và 3.
Hình 5. Các nguồn tạo xung nhịp cho port nối tiếp.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
÷12
÷64
÷32
÷32
÷16
26
Đồ án 1 DHDT – 2B1
Mặc nhiên, sau khi reset hệ thống, tốc độ baud chế độ là 2 tần số bộ dao động
chia cho 64. Tốc độ baud cũng ảnh hưởng bởi 1 bit trong thanh ghi điều khiển nguồn
cung cấp (PCON). Bit 7 của PCON là bit SMOD. Đặt bit SMOD lên một làm gấp đôi
tốc độ baud trong chế độ 1,2 và 3. Trong chế độ 2, tốc độ baud có thể bị gấp đôi từ giá
trị mặc nhiên của 1/64 tần số dao động (SMOD=0) đến 1/32 tần số dao động
(SMOD=1)
Vì PCON không được định địa chỉ theo bit, nên để đặt bit SMOD lên 1 cần phải
theo các lệnh sau:
MOV A,PCON lấy giá trị hiện thời của PCON

SETB ACC.7 đặt bit 7 (SMOD) lên 1
MOV PCON,A ghi giá trị ngược về PCON
Các tốc độ baud trong các chế độ 1 và 3 được xác định bằng tốc độ tràn của
timer 1. Vì timer hoạt động ở tần số tương đối cao, tràn timer được chia thêm cho 32
(hay 16 nếu SMOD=1) trước khi cung cấp xung nhịp tốc độ baud cho port nối tiếp.
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
27
Đồ án 1 DHDT – 2B1
CHƯƠNG 2
ĐO NHIỆT ĐỘ
1. HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG
1.1. Giới thiệu
Để thực hiện phép đo của một đại lượng nào đó thì tuỳ thuộc vào đặc tính của
đại lượng cần đo, điều kiện đo, cũng như độ chính xác theo yêu cầu của một phép đo
mà ta có thể thực hiện đo bằng nhiều cách khác nhau trên cơ sở của các hệ thống đo
lường khác nhau.
Sơ đồ khối của một hệ thống đo lường tổng quát
- Khối chuyển đổi: làm nhiệm vụ nhận trực tiếp các đại lượng vật lý đặc trưng
cho đối tượng cần đo biến đổi các đại lượng thành các đại lượng vật lý thống nhất
(dòng điện hay điện áp) để thuận lợi cho việc tính toán.
- Mạch đo: có nhiệm vụ tính toán biến đổi tín hiệu nhận được từ bộ chuyển đổi
sao cho phù hợp với yêu cầu thể hiện kết quả đo của bộ chỉ thị.
- Khối chỉ thị: làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện nhận được từ mạch đo để thể
hiện kết quả đo.
1.2. Hệ thống đo lường số
Hệ thống đo lường số được nhóm áp dụng để thực hiện luận văn nầy vì có các
ưu điểm:các tín hiệu tương tự qua biến đổi thành các tín hiệu số có các xung rõ ràng ở
trạng thái 0,1 sẽ giới hạn được nhiều mức tín hiệu gây sai số .Mặt khác, hệ thống này
tương thích với dữ liệu của máy tính, qua giao tiếp với máy tính ứng dụng rộng rãi
trong kỹ thuật.

Mạch khống chế nhiệt độ Trang
Chuyển
đổi
Mạch
đo
Chỉ thị
28
Đồ án 1 DHDT – 2B1
a. Sơ đồ khối
Hình 6. Sơ đồ khối của hệ thống đo lường số
b. Nguyên lý hoạt động
Đối tượng cần đo là đại lượng vật lý, dựa vào các đặc tính của đối tượng cần
đo mà ta chọn một loại cảm biến phù hợp để biến đổi thông số đại lượng vật lý cần đo
thành đại lượng điện, đưa vào mạch chế biến tín hiệu (gồm:bộ cảm biến,hệ thống
khuếch đại,xử lý tín hiệu).
Bộ chuyển đổi tín hiệu sang số ADC (Analog Digital Converter) làm nhiệm vụ
chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và kết nối với vi xử lý.
Bộ vi xử lý có nhiệm vụ thực hiện những phép tính và xuất ra những lệnh trên
cơ sở trình tự những lệnh chấp hành đã thực hiện trước đó.
Bộ dồn kênh tương tự (multiplexers) và bộ chuyển ADC được dùng chung tất
cả các kênh. Dữ liệu nhập vào vi xử lý sẽ có tín hiệu chọn đúng kênh cần xử lý để đưa
vào bộ chuyển đổi ADC và đọc đúng giá trị đặc trưng của nó qua tính toán để có kết
quả của đại lượng cần đo.
2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ
Đo nhiệt độ là một phương thức đo lường không điện, đo nhiệt độ được chia
thành nhiều dãi:
+ Đo nhiệt độ thấp
+ Đo nhiệt độ trung bình
+ Đo nhiệt độ cao.
Việc đo nhiệt độ được tiến hành nhờ các dụng cụ hổ trợ chuyên biệt như:

+ Cặp nhiệt điện
+ Nhiệt kế điện kế kim loại
+ Nhiệt điện trở kim loại
Mạch khống chế nhiệt độ Trang
Đại lượng đo
Đại lượng đo
Điều khiển chọn
kênh
Hiểnthị
Sử dụng
kết quả
Cảm
biến
Chế biến
Tín hiệu
đo
Dồn
kênh
tương
tự
ADC
Chế biến
Tín hiệu
đo
Cảm
biến
Vi xử
lý
Chương
trình

29