Điều khiển thiết bị điện trong hộ gia đình qua điều khiển tivi dùng vi điều khiển

TRƯỜNG ĐH SPKT NAM ĐỊNH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KĨ THUẬT ĐIỆN TỬ
PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI MÔN HỌC

Đề tài: Điều khiển thiết bị điện trong hộ gia đình qua điều khiển
tivi dùng vi điều khiển
Người hướng dẫn:TS. Phạm Xuân Bách
Thời gian thực hiện: từ 07/01/2019 đến 19/05/2019
Sinh viên thực hiện:
1. Trịnh Văn Quân, Khóa 10, Kỹ thuật điện tử, Hệ ĐHCQ
2. Vũ Tiến Dũng, Khóa 10, Kỹ thuật điện tử, Hệ ĐHCQ
Loại đề tài:...........................................
Tóm tắt nội dung đề tài:...............................
Các yêu cầu chính:.....................................
Các yêu cầu khác:......................................
Kết quả dự kiến:.......................................
Nam định,ngày...tháng...năm...
Sinh viên
(ký tên)

1


Mục Lục

PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I, VI ĐIỀU KHIỂN
1.1. Tóm tắt phần cứng ...........................................................................
1.2. Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức năng các chân ..................................
1.2.1. Sơ đồ khối...............................................................................

1.2.2. Sơ đồ chân ..............................................................................
1.2.3. Chức năng các chân ................................................................
1.2.4. Các Port ..................................................................................
1.2.5. Các chân tín hiệu điều khiển ..................................................
1.3. Tổ chức bộ nhớ ...............................................................................
1.3.1. Bộ nhớ trong ...........................................................................
1.3.2. Bộ nhớ ngoài ..........................................................................
1.3.3. Hoạt động Reset .....................................................................

II,THIẾT BỊ THU PHÁT
2.1 Hồng ngoại là gì?
2.2 Hồng ngoại trong điện tử

2.3 Thiết bị phát
...2.3.1 Điều khiển ti vi sony
2.4 Thiết bị thu
2.4.2 Đặc điểm của 7805
CƠ CẤU CHẤP HÀNH

3.1 Relay là gì?
3.2 Cấu tạo của relay

2


Chương 2 : XÂY DỰNG TÍNH TỐN PHẦN CỨNG
I, SƠ ĐỒ KHỐI
II, CHỨC NĂNG VÀ NHIỆM VỤ TỪNG KHỐI
2.1 Khối nguồn
2.2 Khối điều khiển

2.3 Khối thu phát tín hiệu

Chương 3: THI CƠNG THIẾT KẾ VÀ VIẾT CHƯƠNG TRÌNH
ĐIỀU KHIỂN
Sơ đồ nguyên lý .........................................................................................
Nguyên lý hoạt động..................................................................................

Sơ đồ lắp ráp và mạch in
Lưu đồ thuật tốn chương trình
Mã chương trình điều khiển

PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3


I;Vi điều khiển
1.1.Tóm tắt phần cứng
MCS-51 là họ IC vi điều khiển do hãng INTEL sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ
là 8031, 8051, 8951… Những đặc điểm chính và nguyên tắc hoạt động của các bộ vi điều
khiển này khác nhau không nhiều. Khi đã sử dụng thành thạo một vi điều khiển thì ta có
thể nhanh chóng vận dụng kinh nghiệm để làm quen và làm chủ các ứng dụng của bộ vi
điều khiển khác. Vì vậy để có những hiểu biết cụ thể về các bộ vi điều khiển cũng như để
phục vụ cho đề tài này ta bắt đầu tìm hiểu một bộ vi điều khiển thơng dụng nhất, đó là họ
MCS-51
1.2. Sơ đồ khối, sơ đồ chân, chức năng các chân:
1.2.1. Sơ đồ khối:

4

1.2.2.Sơ đồ chân:

1.2.3.Chức năng các chân:
89V51RB2 có 40 chân trong đó 32 chân có cơng dụng xuất/ nhập. Trong 32
chân đó có 24 chân có tác dụng kép (nghĩa là 1 chân có 2 chức năng), mỗi một đường có
thể hoạt động xuất/ nhập, hoạt động như một đường điều khiển hoặc hoạt động như một
đường địa chỉ/ dữ liệu của bus địa chỉ/ dữ liệu đa hợp.
1.2.4. Các port:

 Port 0:
- Port 0 (P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39.
- Port 0 có chức năng xuất nhập dữ liệu (P0.0 – P0.7) trong các thiết kế cỡ nhỏ
khơng sử dụng bộ nhớ ngồi.
- Port 0 có chức năng là bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 –
AD7) trong các thiết kế cỡ lớn có sử dụng bộ nhớ ngồi.

 Port 1:
- Port 1 (P1.0 – P1.7) có số chân từ 1 – 8.
- Port 1 là port xuất nhập dữ liệu (P1.0 – P1.7) khi sử dụng hoặc không sử dụng
bộ nhớ ngồi.

 Port 2:
- Port 2 (P2.0 – P2.7) có số chân từ 21 – 28.
- Port 2 có chức năng là port xuất nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) khi khơng sử dụng
bộ nhớ ngồi.
- Port 2 có chức năng là bus địa chỉ byte cao (A8 - A15) khi sử dụng bộ nhớ
ngoài.

 Port 3:

- Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 – 17.
- Port 3 có chức năng xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) khi khơng sử dụng bộ nhớ
ngồi hoặc các chức năng đặc biệt.

5


- Port 3 có chức năng là các tín hiệu điều khiển khi sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc
các chức năng đặc biệt.
- Chức năng của các chân port 3:
Bit

Tên

Địa chỉ bit

Chức năng

P3.0

RxD

B0H

Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp.

P3.1

TxD

B1H

Chân phát dữ liệu của port nối tiếp.

P3.2

INT0\

B2H

Ngõ vào ngắt ngoài 0.

P3.3

INT1\

B3H

Ngõ vào ngắt ngoài 1.

P3.4

T0

B4H

Ngõ vào của bộ định thời/ đếm 0.

P3.5

T1

B5H

Ngõ vào của bộ định thời/ đếm 1.

P3.6

WR\

B6H

Điều khiển ghi vào RAM ngồi.

P3.7

RD\

B7H

Điều khiển đọc từ RAM ngồi.

Bảng tóm tắt chức năng các chân của Port 3
1.2.5. Các chân tín hiệu điều khiển.

 Chân PSEN:
- PSEN (Program Store Enable): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29.
- Chân PSEN\ có chức năng là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương
trình (ROM) ngồi hoặc là tín hiệu truy xuất, tích cực mức thấp.
- PSEN ở mức thấp trong thời gian CPU tìm - nạp lệnh từ ROM ngoài. Khi CPU

sử dụng ROM trong, PSEN sẽ ở mức cao.
- Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với
chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài.

 Chân ALE:
- ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30.
- Chân ALE có chức năng là tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để thực hiện việc giải
đa hợp cho bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7). Ngoài ra chân ALE
cịn là tín hiệu xuất, tích cực mức cao.

6


- Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chíp và có
thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống. Chân ALE được dùng
làm ngõ vào xung lập trình (PGM\).

 Chân EA\:
- EA ( External Access): truy xuất ngồi, chân số 31.
- Tín hiệu vào EA\ thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu ở mức 1,
89V51RB2 thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức 0, 89V51RB2 thi hành
chương trình từ ROM ngồi.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân EA đóng vai trị là ngõ vào của điện
áp lập trình (Vpp = 12V – 12,5V cho 89V51RB2).

 Chân RST:
- RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9.
- Khi ngõ vào RST đưa lên cao ít nhất 2 chu kỳ máy, 89V51RB2 thiết lập lại
trạng thái ban đầu. Khi ngõ vào RST ở mức thấp IC hoạt động bình thuờng.

 Chân XTAL1, XTAL2:
- XTAL (Crystal): tinh thể thạch anh, chân số 18 – 19.
- XTAL1: ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip.
- XTAL2: ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip.
- Bộ dao động được tích hợp bên trong 89V51RB2, khi sử dụng 89V51RB2
người thiết kế chỉ cần nối thêm thạch anh (tần số thạch anh thường sử dụng là 12MHZ)
và tụ.

 Chân Vcc, GND:
Vcc: chân số 40, cung cấp nguồn điện cho chip hoạt động.
Vcc = 4,5 – 5,5V.
- GND: chân số 20.
GND = 0V.
1.3. Tổ chức bộ nhớ.

7


PSEN\
FFFFH



WR\ RD\


FFFH

SFR
80H

7FH
00H

000H

Bộ nhớ

Bộ nhớ

chương

chương

trình

trình

(mã)

(mã)

Bộ nhớ trong chip

Bộ nhớ
dữ liệu

0000H
Bộ nhớ ngồi chip

Hình: Tóm tắt các vùng nhớ của 89V51RB2

8


Bảng tóm tắt bộ nhớ dữ liệu trên chip 89V51

( Special Function Register:
Thanh ghi chức năng đặc biệt )

1.3.1. Bộ nhớ trong:
Bộ nhớ trong 89V51RB2 bao gồm ROM và RAM. RAM trong 89V51RB2 bao
gồm nhiều thành phần: RAM đa chức năng, RAM định địa chỉ bit và các dãy thanh ghi.
1.3.1.1. Bộ nhớ ROM ( Bộ nhớ chương trình):
Bộ nhớ chương trình dùng để lưu trữ chương trình điều khiển cho chip hoạt
động.

9


1.3.1.2. Bộ nhớ RAM (Bộ nhớ dữ liệu)
Bộ nhớ dữ liệu dùng để lưu trữ các dữ liệu và tham số.
1.3.1.3. RAM đa chức năng:
- Trên hình vẽ cho thấy 80 byte RAM đa chức năng chiếm địa chỉ từ 30H đến
7FH.
- Mọi địa chỉ trong vùng RAM đa chức năng đều có thể truy xuất tự do dùng kiểu
định địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp.
1.3.1.4. RAM định địa chỉ bit:
- RAM định địa chỉ bit gồm 128 bit được định địa chỉ chứa các byte có địa chỉ từ
20H đến 2FH.
- RAM định địa chỉ bit có 3 kiểu truy xuất dữ liệu: trực tiếp, gián tiếp hoặc theo

từng bit.
1.3.1.5. Các dãy thanh ghi:
- 32 vị trí thấp của bộ nhớ nội chứa các dãy thanh ghi. Các lệnh của 89V51RB2 hỗ trợ
8 thanh ghi từ R0 – R7
Bộ nhớ dữ liệu dùng để lưu trữ các dữ liệu và tham số. thuộc dãy 0 và theo mặc
định sau khi Reset hệ thống các thanh ghi này ở các địa chỉ từ 00H đến 07H.
- Các lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 sẽ ngắn hơn và nhanh hơn so với các
lệnh có chức năng tương ứng dùng kiểu địa chỉ trực tiếp. Các dữ liệu được dùng thường
xuyên nên dùng một trong các thanh ghi này.
- Do có 4 dãy thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một dãy thanh ghi tích cực.
Dãy thanh ghi tích cực có thể được thay đổi bằng cách thay đổi bit chọn dãy trong từ
trạng thái chương trình PSW.
1.3.1.6. Các thanh ghi chức năng đặc biệt:
- Các thanh ghi nội của hầu hết các bộ vi xử lý đều được truy xuất rõ ràng bởi
một tập lệnh.

10


- Các thanh ghi nội của 89V51RB2 được cấu hình thành một phần của RAM trên
chip, vì vậy mỗi thanh ghi sẽ có một địa chỉ (ngoại trừ thanh ghi bộ đếm chương trình và
thanh ghi lệnh vì các thanh ghi này hiếm khi bị tác động trực tiếp). Cũng như các thanh
ghi từ R0 đến R7, ta có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Function Register)
chiếm phần trên của RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH.
- Ngoại trừ thanh ghi A có thể được truy xuất rõ ràng còn lại hầu hết các thanh
ghi chức năng đặc biệt được truy xuất bằng kiểu định địa chỉ trực tiếp.
Thanh ghi từ PSW ( Program Status Word ):
Bit

Ký hiệu

Địa chỉ

Mô tả bit

PSW.7

CY

D7H

Cờ nhớ

PSW.6

AC

D6H

Cờ nhớ phụ

PSW.5

F0

D5H

Cờ 0

PSW.4

RS1

D4H

Chọn dãy thanh ghi (bit 1)

PSW.3

RS0

D3H

Chọn dãy thanh ghi (bit 0):
00 = dãy 0: địa chỉ từ 00H đến 07H
01 = dãy 1: địa chỉ từ 08H đến 0FH
10 = dãy 2: địa chỉ từ 10H đến 17H
11 = dãy 2: địa chỉ từ 18H đến 1FH

PSW.2

OV

D2H

Cờ tràn

PSW.1

-

D1H

Dự trữ

PSW.0

P

D0H

Cờ kiểm tra chẵn lẻ
Thanh ghi PSW

Thanh ghi A:
- Thanh ghi A là thanh ghi tích lũy có cơng dụng chứa dữ liệu của các phép tốn
mà vi điều khiển xử lý. Ví dụ lệnh MUL AB sẽ nhân những giá trị không dấu 8 bit có
trong hai thanh ghi A và B, rồi trả về kết quả 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao).
Lệnh DIV AB sẽ lấy A chia B, kết quả số nguyên đặt vào A, số dư đặt vào B.

11


- Thanh ghi A có địa chỉ byte là E0H và địa chỉ bit từ E0H – E7H.
Thanh ghi B:
- Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi A cho các phép toán
nhân chia.
- Thanh ghi B có thể được dùng như một thanh ghi đệm trung gian đa mục đích.
Nó là những bit định vị thông qua những địa chỉ từ F0H – F7H.
Thanh ghi SP:

- Con trỏ ngăn xếp (SP: Stack Pointer) là một thanh ghi 8 bit ở địa chỉ byte là
81H, dùng để lưu trữ tạm thời các dữ liệu. Đây là thanh ghi không định địa chỉ bit. Thanh
ghi này chứa địa chỉ của byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn
xếp bao gồm lệnh cất dữ liệu vàongăn xếp (PUSH) và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp
(POP). Lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu và lệnh lấy ra
khỏi ngăn xếp sẽ làm giảm SP. Đối với chip 8051 thì vùng nhớ được dùng để làm ngăn
xếp được lưu giữ trong RAM nội.
- Để sử dụng ngăn xếp thì ta phải khởi động thanh ghi SP (nghĩa là nạp giá trị
cho thanh ghi SP) => vùng nhớ của ngăn xếp có địa chỉ bắt đầu là (SP) +1 và địa chỉ kết
thúc là 7FH.
- Sau khi reset IC, SP sẽ mang giá trị mặc định là 07H và dữ liệu đầu tiên sẽ
được cất vào ơ nhớ ngăn xếp có địa chỉ 08H. Nếu phần mềm ứng dụng không khởi động
SP một giá trị mới thì dãy thanh ghi 1, có thể cả 2 và 3 sẽ khơng 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 trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu, hoặc truy xuất ngầm bằng lệnh gọi
chương trình con (ACALL, LCALL) và các lệnh trở về (RET, RETI) để lưu trữ giá trị
của bộ đếm chương trình khi bắt đầu thực hiện chương trình con và lấy lại khi kết thúc
chương trình con.
Thanh ghi DPTR:

12


- Con trỏ dữ liệu (DPTR: Data Pointer Register) là thanh ghi 16 bit chứa địa chỉ
của ô nhớ cần truy xuất thuộc ROM trong hoặc ngoài và RAM ngoài
- Thanh ghi DPTR có địa chỉ byte là 82H (DPL: byte thấp) và 83H (DPH: byte
cao). Thanh ghi này không định địa chỉ bit.
Thanh ghi port xuất nhập:
- Các Port của 89V51RB2 bao gồm Port 0 ở địa chỉ 80H, Port 1 ở địa chỉ 90H,
Port 2 ở địa chỉ A0H, Port 3 ở địa chỉ B0H. Tất cả cácPort này đều có thể truy xuất từng

bit nên rất thuận tiện trong khả năng giao tiếp.
Thanh ghi port nối tiếp:
- 89V51RB2 chứa một port nối tiếp cho việc trao đổi thơng tin với các thiết bị
nối tiếp như máy tính hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi đệm dữ liệu
nối tiếp (SBUF: Serial Buffer) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả dữ liệu truyền và dữ liệu nhận. Khi
truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Ngồi ra cịn có thanh
ghi điều khiển port nối tiếp (SCON: Serial Control) có địa chỉ byte 98H dùng để báo
trạng thái và điều khiển quá trình hoạt động của port nối tiếp.
Thanh ghi định thời:
- 89V51RB2 có chứa hai bộ định thời/ bộ đếm 16 bit được dùng cho việc định
thời hoặc đếm sự kiện. Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0: byte thấp) và 8CH (TH0: byte cao).
Timer 1 ở địa chỉ 8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). Việc khởi động Timer
được SET bởi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển Timer
(TCON) ở địa chỉ 88H. Chỉ có TCON được địa chỉ hố từng bit.
Thanh ghi ngắt:
- Thanh ghi IE (Interrupt Enable: cho phép ngắt) có địa chỉ byte A8H và địa chỉ
bit A8H – AFH có cơng dụng cho phép hoặc khơng cho phép các ngắt hoạt động (có thể
từng ngắt riêng rẽ hoặc tất cả các ngắt)
- Thanh ghi IP (Interrup Priority: ưu tiên ngắt) có địa chỉ byte B8H và địa chỉ bit
B8H – BCH có cơng dụng thiết lập mức ưu tiên cho các ngắt (ưu tiên thấp hoặc ưu tiên
cao)
Thanh ghi điều khiển nguồn:

13


- Thanh ghi PCON (Power Control: điều khiển nguồn) không có bit định vị. Nó ở
địa chỉ 87H chứa nhiều bit điều khiển. Thanh ghi PCON được tóm tắt như sau:
 Bit 7 (SMOD) => cho phép tăng gấp đôi tốc độ truyền dữ liệu
nối tiếp (tốc độ baud) khi SMOD = 1.

 Bit 6, 5, 4 => khơng có địa chỉ.
 Bit 3, 2 (GF1, GF0) => cho phép người lập trình dùng với mục
đích riêng.
 Bit 1 (PD) => dùng để quy định chế độ nguồn giảm.
 Bit 0 (IDL) => dùng để quy định chế độ nghỉ.
Các bit điều khiển Power Down và Idle có tác dụng chính trong tất cả các IC họ
MCS – 51 nhưng chỉ được thi hành trong sự biên dịch của CMOD.
1.3.2. Bộ nhớ ngồi:
- 89V51RB2 có khả năng mở rộng khơng gian bộ nhớ chương trình lên đến
64KB và khơng gian bộ nhớ dữ liệu lên đến 64KB.
- Khi dùng bộ nhớ ngồi, Port 0 khơng cịn chức năng I/O nữa mà đó là bus địa
chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7). Port 2 là bus địa chỉ byte cao (A8 A15). Port 3 là các tín hiệu điều khiển (WR\, RD\
 Kết nối và truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài:

8951

RAM 64KB

AD0 – AD7

D0 – D7
74373

EA\
AL
E
A8 – A15

DQ

A0 – A7
CS\

G
A8– A15

WR\

WR\

RD\

OE\

14


Sơ đồ kết nối và truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài
Bộ nhớ dữ liệu ngoài là bộ nhớ đọc/ ghi được cho phép bởi các tín hiệu RD\ và
WR\ ở các chân P3.7 và P3.6. Lệnh dùng để truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài là MOVX, sử
dụng con trỏ dữ liệu 16 bit DPTR hoặc R0, R1 làm thanh ghi chứa địa chỉ.
 Giải mã địa chỉ:
Nếu trường hợp ROM và RAM được kết hợp từ nhiều bộ nhớ có dung lượng nhỏ
hoặc cả hai giao tiếp với chip 89V51 thì cần phải giải mã địa chỉ. Việc giải mã này cần
cho hầu hết các bộ vi xử lý.
Ví dụ nếu các ROM và RAM có dung lượng 8KB được sử dụng thì tầm địa chỉ mà chip
89V51 quản lý
(0000H – FFFFH) cần phải được giải mã thành từng đoạn 8KB để chip có thể
chọn từng IC nhớ trên các giới hạn 8KB tương ứng: IC1: 0000H – 1FFFH, IC2: 2000H –
3FFFH,…

IC chuyên dùng cho việc tạo tín hiệu giải mã là 74HC138, các ngõ ra của IC này
lần lượt nối với các ngõ vào chọn chip CS\ tương ứng của các IC nhớ để cho các IC nhớ
hoạt động (tại một thời điểm chỉ có một IC nhớ được phép hoạt động). Cần lưu ý là do
các đường cho phép IC nhớ hoạt động riêng lẻ cho từng loại (PSEN\ cho bộ nhớ chương
trình, RD\ và WR\ cho bộ nhớ dữ liệu) nên 89V51 có thể quản lý không gian nhớ lên đến
64KB cho ROM và 64KB cho RAM.
 Các khơng gian nhớ chương trình và dữ liệu gối nhau:
Vì bộ nhớ chương trình là bộ nhớ chỉ đọc, một tình huống khó xử được phát sinh
trong quá trình phát triển phần mềm cho 8951. Làm thế nào phần mềm được viết cho một
hệ thống đích để gỡ rối nếu phần mềm chỉ có thể được thực thi từ khơng gian bộ nhớ
chương trình chỉ đọc.

15


Giải pháp tổng quát là cho các bộ nhớ chương trình và dữ liệu ngồi gối lên
nhau. Vì PSEN\ được dùng để đọc chương trình và RD\ được dùng để đọc bộ nhớ dữ
liệu, một RAM có thể chiếm khơng gian nhớ chương trình và dữ liệu bằng cách nối chân
OE\ tới ngõ ra cổng AND có các ngõ vào là PSEN\ và RD\.
1.3.3. Hoạt động Reset:
89V51RB2 có ngõ vào Reset tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu
kỳ xung máy, sau đó xuống mức thấp để 89V51RB2 bắt đầu làm việc. RST có thể kích
bằng tay bởi một nút nhấn thường hở hoặc RST khi cấp nguồn, sơ đồ mạch Reset tổng
hợp như sau:

Trạng thái của các thanh ghi sau khi Reset hệ thống:
 Bộ đếm chương trình (PC)

0000H

 Thanh ghi A

00H

 Thanh ghi B

00H

 Thanh ghi PSW

00H

 Thanh ghi SP

07H

 Thanh ghi DPTR

0000H

 Port 0 – Port3

FFH

 Thanh ghi IP

xxx00000B

 Thanh ghi IE

0xx00000B

 Các thanh ghi định thời

00H

 Thanh ghi SCON

00H

 Thanh ghi SBUF

00H

 Thanh ghi PCON (HMOS)

0xxxxxxxB

16


 Thanh ghi PCON (CMOS)

0xxx0000B

1.4. Hoạt động ngắt của 89V51RB2
Trong nhiều ứng dụng đòi hỏi ta phải dùng ngắt (Interrupt) mà khơng dùng timer
bởi vì nếu dùng timer ta phải mất thời gian để chờ cờ tràn timer TFx set mới xử lý tiếp
chương trình. Do đó ta khơng có thời gian để làm các việc khác mà ứng dụng địi hỏi.
Đây là chương trình rất quan trọng của 8051 nói riêng và họ MSC – 51 nói chung.

Ngắt là một sự cố có điều kiện mà nó gây ra sự ngưng lại tạm thời của chương trình
để phục vụ một chương trình khác. Các ngắt đóng vai trị quan trọng trong việc thiết kế
và hiện thực các ứng dụng của bộ vi điều khiển. các ngắt cho phép hệ thống đáp ứng một
sự kiện theo cách không đồng bộ và xử lý sự kiện trong khi một chương trình khác đang
thực thi. Một hệ thống được điều khiển bởi ngắt cho ta ảo tưởng đang làm nhiều công
việc đồng thời. Tất nhiên CPU không thể thực thi nhiều lệnh tại một thời điểm, nhưng nó
có thể tạm thời treo việc thực thi của chương trình chính để thực thi chương trình khác và
sau đó quay lại chương trình chính.
Khi chương trình chính đang thực thi mà có một sự ngắt xảy đến thì chương trình
chính ngưng thực thi và rẽ nhánh đến thủ tục phục vụ ngắt ISP (Interrupt Service
Routine). ISR thực thi để thực hiện hoạt động và kết thúc với lệnh RETI: chương trình
tiếp tục nơi mà nó dừng lại.

II; TÌM HIỂU VỀ HỒNG NGOẠI
2.1.Hồng ngoại là gì?

Hồng ngoại là sự bức xạ năng lượng với tần số thấp hơn tần số mắt ta nhìn thấy, vì
vậy chúng ta khơng thể nhìn thấy nó được. Tuy nhiên chúng ta đều biết mặc dù khơng
nhìn thấy tần số âm thanh nhưng nó vẫn tồn tại và tai ta có thể nghe thấy chúng.

17


Ta khơng thể nhìn thấy hay nghe thấy hồng ngoại nhưng ta có thể cảm thấy nó từ sự cảm
ứng nhiệt trên da. Khi bạn đưa tay đến ngần ngọn lửa hoặc những vật nóng, bạn sẽcảm
thấy nhiệt dù bạn khơng nhìn thấy. Bạn nhìn thấy ngọn lửa là do nó phát ra nhiều loại bức
xạ mắt ta có thể nhìn thấy, đồng thời nó cũng phát ra hồng ngoại mà ta chỉ có thể cảm
nhận qua da.

2.2. Hồng ngoại trong điện tử

Hồng ngoại thật thú vị, bởi vì nó tạo ra một cách dễ dàng và không bị ảnh hưởng
bởi nhiễu điện từ. Do đó nó được sử dụng rộng rãi và tiện lợi trong thông tin và điều
khiển. Tuy nhiên nó khơng hồn hảo, nhiều nguồn sáng khác nhau có thể phát ra hồng
ngoại và có thể ngây nhiễu đến thơng tin này. Mặt trời là một ví dụ, nó phát ra một
khoảng phổ rất rộng trong đó có phổ hồng ngoại. Việc sử dụng hồng ngoại trong các thiết
bị điều khiển từ xa TV/VCR và nhiều ứng dụng khác cũng một phần là do diode phát và
thu hồng ngoại rẻ và sẵn có trên thi trường.
Như đã nói ở trên, nhiều thứ có thể phát ra hồng ngoại, bắt kỳ thứ gì bức xạ nhiệt
đều có khả năng đó. Bao gồm cở thể chúng ta, lị vi sóng, chà sát tay vào nhau, thậm chí
cả nước nóng nữa. Vì vậy để cho phép sự truyền thơng hiệu quả khi sử dụng hồng ngoại
và tránh những tín hiệu nhiễu khơng mong muốn phải sử dụng một khóa để báo cho đầu
thu biết đâu là tín hiệu có ích, đâu là nhiễu. Khi nhìn lên bầu trời đêm bạn nhìn thấy
nhiều vì sao, nhưng bạn dễ dàng nhận ra một chiếc máy bay bởi ánh sáng nhấp nhái của
nó. Ánh sáng nhấp nháy này cũng có thể coi là một “khóa”, một kiểu mã hóa đối với
chúng ta.
Tương tự như máy bay trong bầu trời đêm, TV của chúng ta cũng có thể nhận ra
hàng trăm loại hồng ngoại khác nhau. Một cách để tránh những nguồn hồng ngoại khác là
tạo ra một khóa. Do đó điều khiểm từ xa dùng để điều biến hồng ngoại của nó tại một tần
số nào đó. Đầu thu hồng ngoại ở TV/VCR sẽ đi theo tần số này mà lờ đi các hồng ngoại
khác nhận được. Khoảng tần số hay sử dụng là 30  60 KHz, tốt nhất là khoảng 36 

18


38 KHz. Hồng ngoại phát ra từ các diode hồng ngoại theo các xung nhịp với tần số 36000
lần một giây phát ra các mức logic “0” và ”1”.
Để tạo ra tần số 36 KHz là việc đơn giản cái khó ở đây là việc thu và nhận dạng
nó. Đó là lý do tại sao nhiều công ty sản xuất thiết bị thu hồng ngoại bao gồm những bộ
lọc, mạch giải mã và sửa dạng đầu ra. Một xung vuông chu kỳ xấp xỉ 27  s đưa vào cực
bazơ của tranzitor có thể điều khiển một led hồng ngoại để truyền đi.

Bạn có thể bật hoặc tắt tần số này tại đầu phát, đầu thu xẽ chỉ ra khi nào đầu phát là bật
hay tắt.

Những bộ giải điều chế có mức logic đảo tại đầu ra khi có một gói hồng ngoại được gửi,
đầu ra ở mức tích cực thấp tương đương với mức logic 1.
Để tránh việc một điều khiển từ xa philip có thể thay đổi kênh của một TV
panasonic…người ta sử dụng các cách mã hóa khác nhau cho cùng một khoảng tần số đó.
Chúng sử dụng các kiểu tổ hợp bit khác nhau để mã hóa việc truyền dữ liệu và tránh
nhiễu.
Thiết bị phát
4.1. Điều khiển TV Sony

19


Sony sử dụng kiểu mã hóa độ rộng bit, đây là kiểu mã hóa đơn giản cho việc giải
mã.
Hãy xem xét khoảng thời gian nhỏ T cỡ 600  s mỗi bit truyền đi là sự kết hợp của
-T+T cho bit “0” và –T+2T chobit “1”. Vì vậy bit “0” có chiều dài 1200  s và bit “1” có
chiều dài 1800  s .

Mức lên (+T) có nghĩa là hồng ngoại được truyền đi, mức xuống (-T) có nghĩa là
khơng có.
Để tiết kiệm pin, hầu hết các nhà sản xuất rút gắn cịn 5/6 thậm chí 3/4 độ rộng
xung như lý thuyết. Bằng cách này pin 500 giờ có thể sử dụng được 600 giờ (5/6) hoặc
800 (3/4). Một số nhà sản xuất khác không quan tâm đến vấn đề này, họ tăng cường hiệu
quả truyền tin bằng cách mở rộng một chút khoảng thời gian sóng mang 36 KHz tích cực
và rút ngắn khoảng thời gian kia. Như vậy tín hiệu Remote TV sony có dạng như sau:

- phần đầu tiên được truyền đi gọi là Header (mào đầu), nó cũng được gọi là bit
bắt đầu (start bit), phần mào đầu có độ rộng 3T hay 1800  s .

20


- Tiếp theo phần Header là 12 bit liên tiếp được giải điều chế như sau:
500  s bit im lặng + 700  s bit hồng ngoại = bit 0
500  s bit im lặng + 1300  s bit hồng ngoại = bit 1

Bit đầu tiên sau bit start là bit LSB ta đặt là bit B0, bit cuối cùng là B11:
B0 – B6 : 7 bit mã lệnh
B7 – B11 : 5 bit dịa chỉ

Trong hình vẽ trên địa chỉ là 02H, mã lệnh là 16H, có 32 khả năng địa chỉ và 128
lệnh. Toàn bộ thời gian truyền đị của khung có thể thay đổi theo thời gian vì độ rộng của
bit 1 > độ rộng bit 0. Nếu bạn giữ nút bấm, khung dữ liệu sẽ nặp lại sau mỗi 25 ms. Nếu
bạn sử dụng mắt nhìn hồng ngoại có sẵn trên thi truờng, tất cả dạng sóng trên sẽ bị đảo
như sau:

21


Để thu và giải mã được tín hiệu Remote TV sony, thực tế khơng cần thu tồn bộ
12 bit mã hóa, ta chỉ cần thu 7 bit COMMAND và có thể bỏ qua 5 bit địa chỉ. Bởi với
cùng điều khiển thì tất cả nút bắm đều phát ra mã địa chỉ như nhau, chỉ khác mã lệnh. Mã
địa chỉ Sony để phân biệt giữa các MODEL REMOD SONY khác nhau.
Để thu 7 bit mã lệnh ta có thuật tốn sau:
1) thiết lập thanh nghi A = 01000000B
2) khởi đầu bằng cách chờ tín hiệu đi xuống – đây xẽ là bít START

3) chờ cho tín hiệu đi lên – đây là khởi đầu của bit
4) chờ cho tín hiệu đi xuống
5) chờ khoảng 750 – 950  s
6) đo mức tín hiệu
7) nếu mức tín hiệu là mức cao, bit nhận được là bit 0
- thiết lập cờ nhớ C = 0
- quay phải có nhớ A, như vậy C sẽ được gửi vào MSB của A, LSB của A gửi vào
C.
- ban đầu A = 01000000B thì sau khi quay ta có C = 0 và MSB của A là bít đầu
tiên của mã lệnh.
- như vậy sau 7 lần quay thì C = 1 và 7 bit bên trái của A sẽ chứa mã lệnh
- kiểm tra cờ nhớ C, nếu C = 1 nhẩy tới bước 9, C = 0 quay lại bước 4
8) nếu mức tín hiệu là thấp bit nhận được là 1
- thiết lập cờ nhớ C = 1 (bit mã lệnh thu được)
- quay phải có nhớ A
- kiểm tra cờ nhớ C, nếu C = 1 nhẩy tới bước 9, nếu C = 3 nhẩy tới bước 3
9) bẩy bit mã lệnh chứa trong 7 bit trái của A:

A = D6D5D4D3D2D1D00

- quay phải A ta được 7 bit phải của A chứa ma lệnh A=0D0D1D2D3D4D5D6

22


THIẾT BỊ THU 7805

D4007

Thông số kỹ thuật:

Model: plastic, DO-41
Điện áp làm việc: 50 – 1000V
Dòng điện giới hạn: Imax= 1A
Nhiệt độ hoạt động: -55oC ~ 150oC
2.4.2 Đặc điểm của D4007

Diode 1N4007 là một diode silic chỉnh lưu phổ biến 1A
thường được sử dụng trong các adapter AC cho các thiết
bị gia dụng thông thường. Diode 1N4007 chịu được điện
áp tối đa lên đến 1000V. Dòng điện cực đại qua
mỗi diode 1N4007 là 1A, nếu dịng cao hơn sẽ gây nóng
và cháy diode.

3

Diode chỉnh lưu 1N4007
4

23


Tuy nhiên, Diode 1N4007 là dịng diode có tốc độ
chỉnh lưu thấp, hiệu điện thế đầu ra nhấp nhô. Để
giảm sự nhấp nhơ của hiệu điện thể đầu ra thì nên gắn
thêm tụ lọc song song với tải.
Khi ráp mạch cần chú ý, tránh dùng nguồn được
chỉnh lưu bằng 1N4007 cung cấp cho các thiết bị điện
tử sẽ gây nhiễu, méo, sai lệch tín hiệu hoặc hỏng thiết bị,
nguồn có thể dùng chạy motor DC, đèn dây tóc, nạp
acquy...

5
6

Diode chỉnh lưu

24


III, Relay
3.1 Relay là gì ?

Relay trung gian về cơ bản là một thiết bị rơ le điện từ với kích thước nhỏ,
chúng có chức năng chuyển mạch tín hiệu điều khiển hoặc là làm nhiệm vụ
khuếch đại. Trong sơ đồ điều khiển, relay trung gian thông thường được lắp
đặt ở vị trí trung gian, nó nằm giữa những thiết bị điều khiển công suất nhỏ và
các thiết bị điều khiển có cơng suất lớn hơn.
3.2 Cấu tạo của relay
– Cấu tạo của rơ le trung gian
Thiết bị nam châm điện này có thiết kế gồm lõi thép động, lõi thép tĩnh và
cuộn dây. Cuộn dây bên trong có thể là cuộn cường độ, cuộn điện áp, hoặc
cả cuộn điện áp và cuộn cường độ. Lõi thép động được găng bởi lị xo cùng
định vị bằng một vít điều chỉnh. Cơ chế tiếp điểm bao gồm tiếp điểm nghịch
và tiếp điểm nghịch.

3.3.Ngun lý hoạt động
+Khi có dịng điện chạy qua rơ le, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên
trong và tạo ra một từ trường hút. Từ trường hút này tác động lên một đòn
bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay
đổi trạng thái của rơ le. Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều,

tùy vào thiết kế.
+Relay có 2 mạch độc lập nhau hoạt động. Một mạch là để điều khiển cuộn
dây của rơ le: Cho dịng chạy qua cuộn dây hay khơng, hay có nghĩa là điều
khiển rơ le ở trạng thái ON hay OFF. Một mạch điều khiển dòng điện ta cần
kiểm sốt có qua được rơ le hay khơng dựa vào trạng thái ON hay OFF của
rơ le

3.3 transitor A1015
-Transistor A1015 là transistor thuộc loại transistor PNP.
A1015 có Uc cực đại = -50V dòng Ic cực đại = -150mA
Hệ số khuếch đại hFE của transistor A1015 trong khoảng 70 đến 400.
Thứ tự các chân từ trái qua phải: E C B
-

Bảng thông số kĩ thuật :

25