do nhiet do dung 8051-lm35-adc-lcd
TRANSCRIPT
-1-
L I NI
U
Ngy nay, s bng n c a khoa h c k thu t i h i chng ta ph i ng d ng nh ng cng ngh m i, hi n v ang ngy m t thay i nt cao, t c con ng i i vo s n xu t v i s ng t c hi u qu cao nh t. Nh ng thnh t u c a khoa h c k thu t tin ti n lm th gi i c a chng ta i, v n minh v hi n i h n. S pht tri n c a k thu t c i m n i b t nh s chnh xc ng c a t o ra hng lo t nh ng thi t b v i cc t hi u qu cao. c ng d ng vo r t nhi u i s ng v cn nhi u l nh v c i u khi n. Nn r t ti n d ng v n gi n n c c b vi ng ha, trong c
nhanh, g n nh l nh ng y u t r t c n thi t gp ph n cho ho t
K thu t vi i u khi n hi n nay r t pht tri n, n l nh v c s n xu t cng nghi p, t
khc n a. So v i k thu t s th k thu t vi i u khi n nh g n h n r t n hi u do n c tch h p l i v c kh n ng l p trnh c ng. Cc b vi i u khi n theo th i gian cng v i s pht tri n c a cng ngh i u khi n 32 bit, r i sau ny l 64 bit. a nhi m v . i nt p ng ng c n thi t trong ho t M t trong s xc nh c nhi t i nt ang tr thnh m t ngnh khoa h c
bn d n ti n tri n r t nhanh, t cc b vi i u khi n 4 bit
c nh ng i h i khng ng ng nh ng yu c u i nt vo s n xu t v i s ng nh m c nh ng i u
i s ng h ng ngy .
l ng d ng nhi t k
chnh xc c a thi t b c ng nh h th ng nh lm
ch nh ph h p. Chnh v th , v i nh ng ki n th c h c v Vi i u khi n v m t s nghin c u v c m bi n nhi t em quy t dng LCD, c bo chy M c d c g ng v gp n hon thnh n nh ng do m i lm quen v i Vi i u khi n nn khng th trnh kh i nh ng sai st. Em mong th y c c nh ng nh n xt c hon thi n h n. Em xin chn thnh c m n! n v o v hi n th nhi t
Sinh vin th c hi n:
Phan
c Yn
-2-
M CL C Trang L I NI U: ........................................................................ I. Gi i thi u ti: 1. M c tiu ............................................................................. 2. ngh a khoa h c ............................................................... 3. Ph ng php nghin c u .................................................... II. Phn tch 1. Vi i u khi n 8051 ............................................................. a. Vi i u khi n h MCS-51 ........................................ b. Vi i u khi n AT89C51 .......................................... 2. Chp ADC 0804................................................................. a. T ng quan ............................................................... b. c i m c u t o ..................................................... c. Ki m tra ADC ......................................................... 3. C m bi n nhi t LM35 ........................................................ a. Nguyn l o c a c m bi n ..................................... b. D i nhi t v s thay i tr khng ...................... c. Gi i thi u h LM35 ................................................. d. Ph i h p tn hi u v s kh i ph i ghp LM35 v i 8051 ........................................................... e. C m bi n nhi t LM35DZ ........................................ 4. Hi n th LCD..................................................................... a. M t cc chn LCD ................................................ b. Ho t ng LCD ....................................................... 5. Thu t ton: ........................................................................ a. S thu t ton....................................................... b. Thu t ton ph n hi n th v thng bo nhi t ....................................................................... 6. Code ch ng trnh ............................................................. III. K t qu m ph ng 1. S m ph ng Protues .................................................... 2. K t qu .............................................................................. IV. K t lu n 1. u i m ............................................................................. 2. Nh c i m ....................................................................... 3. H ng pht tri n ................................................................ NH N XT C A GIO VIN H NG D N
1 3 3 4 5 5 5 14 14 14 18 19 19 19 20 22 23 26 27 29 32 32 33 34 37 39 40 40 40 41
-3-
I. GI I THI U 1.tr ng.
TI:o c s thay it i nhi t ng t s c a mi chuy n tn
M c tiu:
- S d ng c m bi n nhi t
- Ghp n i c m bi n nhi t v i b chuy n hi u vo Vi i u khi n. - V n d ng ki n th c v Vi i u khi n v nh ng c nh bo v nhi t - Nghin c u ng d ng vo th c t .
l p trnh hi n th gi tr nhi t
ra mn hnh LCD.
2.
ngh a khoa hoc:ct ng ha. V i nh ng k thu t tin ti n nh x l ch m ch p t chnh xc ng v i cc l nh ch ng trnh c thay th c thi t
- Ngy nay v i s pht tri n c a cng nghi p vi i n t , k thu t s , cc h th ng i u khi n d n d n vi x l, vi m ch s c ng d ng vo l nh v c i u khi n , th cc h th ng
i u khi n c kh th s , v i t c b ng cc h th ng i u khi n t l p tr nhi t c. - Trong qu trnh s n xu t c xem l quan tr ng v
cc nh my, x nghi p hi n nay, v n c t ln hng u. m b o cho h l h t s c
th ng lm vi c chnh xc v hi u qu th vi c o v hi n thi nhi t quan tr ng. Chng ta c n ph i bi t gi tr nhi t h p, c th trnh th ng. V gip cho h th ng ki m sot nhi t duy tr nhi t c th thch h p v ti t ki m n ng l p ng nh ng yu c u ng.
c nh ng i u ch nh ph m t cch t ng mb o
c nh ng s vi c ng ti c nh h a ho n hay h h ng h
t ra i chng ta ph i c nh ng bi n php c ng nh nh ng c nh bo m t hi n th gi tr n ny em ng d ng Vi i u khi n , s d ng LCD 8 bit
ti n hnh o v hi n th gi tr nhi t
cch chnh xc. Chnh v th trong AT89C51 vo vi c o v hi n th nhi t c a nhi t v nh ng c nh bo.
-4-
3. Ph-
ng php nghin c u:m ph ng m ch o v hi n th nhi t nh n gi tr nhi t i ADC 0804 d . i d ng t ng
D a vo nh ng ki n th c h c v Vi i u khi n AT 89C51, ghp n i S d ng c m bi n nhi t LM35 ng v s d ng b chuy n
v i cc thi t b ngo i vi t t mi tr Keil C
chuy n gi tr nh n
c t LM35 thnh tn hi u s 8 bit g i vo Vi i u khi n 89C51. K t h p v i ngn ng l p trnh m y em ch n l C v ph n m m l p trnh cho Vi i u khi n AT 89C51.
-5-
II. PHN TCH 1. Vi i u khi n 8051(AT89C51) a . Vi i u khi n h MCS -51MCS-51 l h vi i u khi n do hng INTEL s n xu t vo v ngy nay tr thnh m t chu n trong cng nghi p. B t Vi c x l trn byte v cc php ton s h c b ng nhi u ch u nh ng n m 80 u t IC tiu bi u l c th c hi n
8051 cho th y kh n ng thch h p v i nh ng ng d ng mang tnh i u khi n. c u trc d li u nh truy xu t d li u nhanh trn RAM n i. T p l nh cung c p m t
b n ti n d ng c a nh ng l nh s h c 8 bit g m c l nh nhn v l nh chia. N cung c p nh ng h tr m r ng on-chip dng cho nh ng bi n 1 bit nh l ki u d li u ring cho php qu n l v ki m tra bit tr c ti p trong i u khi n v nh ng h th ng logic i h i x l lu n l. B ng so snh cc IC trong h MCS-51 : TN LINH KI N 8051 8031 8751 8951 8052 8032 8752 8952 CH B NH B NH D TIMER
NG TRNH ON CHIP 4 KB MROM 0 KB 4 KB EPROM 4 KB Flash ROM 8 KB MROM 0 KB 8 KB EPROM 8 KB Flash ROM
LI U ON CHIP 128 Bytes 128 Bytes 128 Bytes 128 bytes 256 Bytes 256 Bytes 256 Bytes 256 Bytes 2 2 2 2 3 3 3 3
b. Vi i u khi n AT89C51Vi i u khi n 8051 thu c h vi i u khi n MCS -51, l m t b x l 8 bit, c ngh a l CPU ch c th lm vi c v i 8 bit d li u t i m t th i i m. D li u l n h n 8 bit s c chia thnh d li u 8 bit x l.
-6M ts c i m chnh c a 8051: 4K bytes ROM trong 128 bytes RAM trong 4 c ng I/O 8-bit 2b nh th i 16 bit c 64K b nh code bn ngoi c 64K b nh d li u bn ngoi Giao di n n i ti p Qu n l Qu n l
S
kh i
-7-
C u t o chnTy theo kh n ng (v kinh t , k thu t, ) m cc nh s n xu t cc s n ph m ng d ng c th ch n m t trong 3 ki u chn do ATMEL a ra.
M t ch c n ng c a cc chn+ Chn Vcc : p ngu n. + Chn GND : t.
+ Port 0 : l m t port I/O 8-bit hai chi u, c c mng h . Khi xu t ra, m i chn port c th li 8 u vo TTL. N u ghi cc m c 1 ra cc chn port th cc chn ny u vo tr khng cao. c th dng nh cc
-8Port 0 c ng c th d li u khi truy c p ch c i n tr pullup n i. Port 0 c ng nh n cc byte m ch ch ng trnh khi l p trnh Flash v xu t ra m c c u hnh thnh m t bus multiplex gi a ng trnh hay d li u t bn ngoi. Trong ch a ch th p v ny, port 0
ng trnh khi ki m tra, khi c n c i n tr pullup bn ngoi + Port 1 : l m t port I/O 8-bit hai chi u c pullup n i. u ra port 1 c th li c ko ln do c
4
u vo TTL. Khi vi t cc m c 1 ra cc chn port th chng i n tr n i v c th dng lm dng v c n i tr ko ln.
u vo. Khi vai tr l c ng nh p, nh ng chn c a
port 1 b ko xu ng th p s
H n n a, P1.0 v P1.1 c th
c dng nh l
u vo b
m timer/counter
2 bn ngoi (P1.0/T2) v xung kch (P1.1/T2EX). Port 1 c ng nh n nh ng byte ki m tra Flash . + Port 2 : l m t port I/O 8-bit hai chi u c pullup n i. 4 u vo TTL. Khi vi t cc m c 1 ra cc chn port th chng i n tr n i v c th dng lm port 2 b ko xu ng th p s dng v c n i tr ko ln. u ra port 2 c th li c ko ln do c a ch th p trong khi l p trnh Flash v trong khi
u vo. Khi vai tr l c ng nh p, nh ng chn c a
-9-
Port 2 pht byte v trong lc truy xu t
a ch cao trong khi nh n l nh t b nh ch n b nh d li u ngoi m c s d ng
ng trnh ngoi a ch 16 bit
(MOVX A, @DPTR). Trong ng d ng ny n dng i n tr n i ko ln m nh khi xu t 1. Khi truy xu t b nh d li u ngoi dng c a thanh ghi P2 Port 2 c ng nh n byte tra Flash. + Port 3 : l m t port I/O 8-bit hai chi u c pullup n i. 4 u vo TTL. Khi vi t cc m c 1 ra cc chn port th chng i n tr n i v c th dng lm port 3 b ko xu ng th p s dng v c n i tr ko ln. c li t k b ng sau: u ra port 3 c th li c ko ln do c a ch cao trong lc l p trnh Flash v trong lc ki m a ch 8 bit, port 2 s pht n i dung
u vo. Khi vai tr l c ng nh p, nh ng chn c a
Port 3 c ng c nh ng ch c n ng c a h MSC-51 BIT P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 TN RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 A CH BIT B0H B1H B2H B3H B4H B5H
CH C N NG THAY TH Nh n d li u cho port n i t i p Truy n d li u cho port n i ti p Ng t ngoi 0 Ng t ngoi 1 Ng vo t bn ngoi cho timer/counter 0 Ng vo t bn ngoi cho
- 10 timer/counter 1 P3.6 P3.7 WR RD B6H B7H Xung ghi b nh d li u ngo i Xung c b nh d li u ngoi
Port 3 c ng nh n vi tn hi u i u khi n trong lc l p trnh Flash v trong lc ki m tra Flash. + RST : l ng vo Reset. Khi ng ny k my), cc thanh ghi bn trong AT89C51 ng h th ng. + ALE/PROG (Address Latch Enable) : ALE l xung xu t cho php ch t byte a ch th p khi truy c p b nh ngoi. Chn ny cn l ng vo c a xung l p trnh (PROG) khi l p trnh Flash Trong ho t ng bnh th ng, ALE c pht xung v i t n s 1/6 t n s dao c a ln cao (trong t nh t hai chu kh i
c t i nh ng gi tr thch h p
ng on-chip v c th
c dng nh xung th i gian chu n bn ngoi. Tuy nhin,
c n ch l m t xung ALE s b m t khi truy c p b nh ngoi. C th h y b ch c n ng c a ALE b ng cch set bit 0 c a thanh ghi 8EH. M t khi bit ny 8EH khng lm nh h N u khng c cc l nh ny th ALE ng m c cao. Vi c set bit 0 c a thanh ghi v tr v tr
c set, ALE ch tch c c khi c l nh MOVX ho c MOVC. n vi i u khi n khi truy c p b nh ngoi. cb
+ PSEN (Program Store Enable) : PSEN l xung strobe bo hi u vi c nh ch tr hai xung PSEN b m t khi truy xu t d li u ngoi. Khi thi hnh ch trong RAM n i, PSEN s m c th ng (m c cao). + EA/VPP (External Access) : EA l ng vo ch ch ng trnh t bn ngoi khi ng trnh s
ng trnh ngoi, PSEN tch c c hai l n (m c th p) m i chu k my, ngo i ng trnh
cho php truy xu t b nh c treo ln ngu n V CC,
c n i v i GND. Khi EA
c th c thi trong ROM n i. Chn ny c ng nh n i n p 12v
(VPP) trong khi l p trnh Flash. + XTAL1 : u vo c a b khu ch i dao ng o v c ng l u vo n m ch t o xung clock n i. + XTAL2 : u ra c a b khu ch i dao ng o.
- 11 -
Cc thanh ghi ch c n ng (SFR-Special Funtion Registers)AT89C51 c 26 thanh ghi ch c n ng RAM on-chip. Do m i thanh ghi c m t ny thng qua cc l nh dng nh v gin ti p. B ng v tr cc thanh ghi ch c n ng : c thi t k nh l m t thnh ph n c a a ch c a n, n m trong vng t 80H
n FFH. Tuy nhin, vng ny c ng l vng b nh nn vi c truy c p cc thanh ghi nh v tr c ti p khc v i vi c truy c p vng nh dng
- 12 Ngoi nh ng thanh ghi t ng t 8051, AT89C51 c thm :
Cc thanh ghi Timer 2 cc bit i u khi n v tr ng thi ch a trong thanh ghi T2CON v T2MOD cho Timer 2. C p thanh ghi RCAP2H v RCAP2L l nh ng thanh ghi Capture/Reload trong ch K hi u TF2 EXF2 capture 16 bit hay ch Ch c n ng C trn Timer 2, set khi Timer 2 trn v ph i c clear b ng ph n m m. TF2 s khng set khi RCLK = 1 ho c TCLK = 1. C ngoi c a Timer 2, set khi x y ra capture ho c reload do T2EX xu ng th p v EXEN2 = 1. N u ng t Timer 2 EXF2 = 1 s lm CPU tr ln/xu ng (DCEN = 1). RCLK Kch ho t xung clock b thu. Khi set, cc xung trn Timer 2 s l xung clock cho b thu port n i ti p trong mode 1 v 3. RCLK = 0 th b thu port n i ti p s dng cc xung trn c a Timer 1. TCLK Kch ho t xung clock b pht. Khi set, cc xung trn Timer 2 s l xung clock cho b pht port n i ti p trong mode 1 v 3. TCLK = 0 th b pht port n i ti p s dng cc xung trn c a Timer 1. EXEN2 Kch ho t bn ngoi. Khi set, cho php capture hay reload khi T2EX xu ng th p (n u Timer 2 khng s d ng cho port n i ti p). EXEN2 = 0 lm cho Timer 2 b qua cc s ki n trn T2EX. TR2 C/T2 CP/RL2 Kh i ng/D ng Timer 2. TR2 = 1 lm kh i ng Timer 2. Bit l a ch n timer hay counter. C/T2 = 0 : timer. C/T2 = 1 : counter m s ki n bn ngoi (kch c nh xu ng). L a ch n capture hay reload. CP/RL2 = 1: capture x y ra khi T2EX xu ng th p n u EXEN2 = 1. CP/RL2 = 0 : reload x y ra khi Timer 2 trn ho c khi T2EX xu ng th p n u EXEN2 = 1. N u TCLK hay RCLK = 1, bit ny b b qua v timer b p vo ch Timer 2 trn. reload khi c kch ho t, c m n ISR c a Timer 2. EXF2 ph i auto -reload 16 bit.
xa b ng ph n m m. EXF2 khng gy nn ng t trong ch
- 13 Cc thanh ghi ng t t p cc bit ring l cho php ng t ch a trong thanh ghi IE. Thi t l p hai m c u tin cho 6 ngu n ng t b ng cch set cc bit thanh ghi IP.
B nh
d
li u
AT89C51 c 256 byte b nh RAM on-chip. Trong , 128 byte trn c cng a ch v i vng thanh ghi ch c n ng nh ng c c u t o v t l ring bi t. Khi m t l nh truy c p m t v tr n i c d ng s bo cho CPU bi t vng l nh dng s truy c p SFR MOV L nh dng c ng truy c p MOV MOV a ch trn 7FH, ch a ch n s
a ch no n c n truy c p : RAM hay SFR. Cc
a ch tr c ti p s truy c p vng SFR. V d nh l nh sau y (Asembly) a ch 0A0H (port 2) 0A0H,#data a ch gin ti p s truy c p 128 byte trn c a RAM. V d nh
a ch 0A0H nh ng gin ti p th ng qua R0. R0,#0A0H @R0,#data a ch gin ti p nn vng 128
Ch r ng cc tc v c a stack v n s d ng byte trn c a RAM r t ti n d ng lm vng stack
c tnh b daoXTAL1 l b dao c. u vo v
ngu ra t ng ng c a b khu ch i o c d ng lm ng ceramic u
ng n i on-chip. C th dng th ch anh hay b c ng h
li vi i u khi n t ngu n xung clock bn ngoi, XTAL2 ph i tr ng trong khi XTAL1 n i nh ng ph i ch m c i n p th p.
c
n ngu n li. Khng c yu c u g v duty cycle
n th i gian t i a v t i thi u c a m c i n p cao c ng nh
- 14 -
2. Gi i thi u chp ADC 0804 a. T ng quan:Cc b r ng ri nh t chuy n i ADC thu c trong nh ng thi t b il ng d ng t il c s d ng thu d li u. Cc my tnh s s d ng cc gi tr nh phn, nh ng ng t (lin t c). Nhi t il , p su t m v v n t c v m t s t tr ng nh ng ng v t l c g i l cc b bi n ng t ng v t l c a i c ng c , p
trong th gi i v t l th m i (kh ho c ch t l ng),
th gi i th c m ta g p hng ngy. M t ho c i n p qua m t thi t b th su t, nh sng v nhi u chuy n ADC it i l
c chuy n v dng i n i. Cc b bi n
c coi nh cc b c m bi n. M c d ch c cc b c m bi n nhi t, t c nhin khc nh ng chng c
u cho ra cc
tn hi u d ng dng i n ho c i n p c s d ng r ng ri l ADC 0804.
d ng lin t c. Do v y, ta c n m t b c chng. M t chp
ng t s sao cho b vi i u khi n c th
b.
c i m c u t o:i t ng t s trong h cc lo t ADC 0800 c nhi u hng khc s n xu t, n lm phn gi i th th i gian chuy n chuy n m t i thay u vo t i ng
Chp ADC 0804 l b chuy n vi c v i +5V v c i c
t hng National Semiconductor. N c ng phn gi i l 8 bt. Ngoi
c ng l m t y u t quan tr ng khc khi nh gi m t b ADC. Th i gian chuy n nh ngh a nh l th i gian m b ADC c n ng h t thnh m t s nh phn. Trong ADC 0804 th i gian chuy n vo t n s 110 micro giy. Cc chn c a ADC 0804 1. Chn CS - ch n chp: L m t kch ho t chp ADC 0804. 2. Chn RD ( c): th p. Cc b ADC chuy n chuy n c p i i c m t nh sau: u vo tch c c m c th p u vo c s d ng m c th p. ng ng v i c i ph thu c
c c p t i chn CLK v CLK IN nhng khng th nhanh h n
truy c p ADC 0804 th chn ny ph i y l m t tn hi u u vo t ng t thnh s nh phn t c s d ng
c tch c c m c nh n d li u
n v gi n trong m t thanh ghi trong. RD n chn RD th u ra s 8 bt
u ra c a ADC 0804. Khi CS = 0 n u m t xung cao - xu ng - th p c hi n di n u ra. cc chn d li u D0 - D7. c coi nh cho php
Chn RD c ng
- 15 3. Chn ghi WR (th c ra tn chnh xc l B t u vo tch c c m c th p chuy n b t u chuy n i gi tr chuy n c dng u vo t i thay i d li u u chuy n i). y l chn u qu trnh ng th i
bo cho ADC 804 b t
i. N u CS = 0 khi WR t o ra xung cao - xu ng - th p th b ADC 0804 ng t Vin v s nh phn 8 bt. L a c hon t t th chn INTR i ph thu c vo t n s n chn CLK IN v c p xu ng
gian c n thi t
CLK R. Khi vi c chuy n th p b i ADC 0804.
4. Chn CLK IN v CLK R. Chn CLK IN l m t chn ng h ngoi t o xung my t o t bi u th c:f! 1 1,1
u vo
c n i t i m t ngu n
ng h ngoi khi c g i l nh b ng
c s d ng
t o ra th i gian. Tuy nhin 0804 c ng c m t my ng h trong (c ng cn ng h c xc cn it im t
ng h .
s d ng my t o xung
ng h ring) c a 0804 th cc chn CLK IN v CLK R ng h p ny t n s
i n v m t i n tr . Trong tr
Gi tr tiu bi u c a cc nh n 5.
il
ng trn l R = 10k; v C= 150pF v t n s i s m t l 110 Qs i). c
c l f = 606kHz v th i gian chuy n
Chn ng t INT (ng t hay g i chnh xc h n l k t thc chuy n u ra tch c c m c th p. Bnh th ng n i hon t t th n xu ng th p l y i. Sau khi INT bo cho CPU bi t l d li u xu ng th p, ta
y l chn vi c chuy n chuy n
tr ng thi cao v khi
i s n sng
t CS = 0 v g i m t
xung cao 0 xu ng - th p t i chn 6. Chn Vin (+) v Vin (-). y l cc (-) c n i xu ng v d ng s . 7. Chn VCC. u vo t
D l y d li u ra c a 0804.
ng t vi sai m Vin = Vin (+) - Vin (-). Thng th c dng nh u vo t ng t
ng V in i
t v V in (+)
c chuy n
y l chn ngu n nui +5v, n c ng u vo Vref/2 (chn 9) h .
c dng nh
i n p tham chi u khi
- 16 8. Chn Vref/2. Chn 9 l m t i n p ny h (khng 0 t p i n p u vo c dng cho i n p tham chi u. N u chn u vo t ng t cho ADC 804 n m trong d i u vo t ng cdng th c thi cc c n i) th i n p
n +5v (gi ng nh chn V CC). Tuy nhin, c nhi u ng d ng m n Vin c n ph i khc ngoi d i 0 c n i v i +2v. n 5v. Chn V ref/2 u vo t u vo khc ngoi d i 0 - 5v. V d , n u d i
ng t c n ph i l 0
n 4v th Vref/2
ADC080 +5V 10k 1 1 1 9 19 4 1 2 10 Vin(+) Vin(-) A Vref/2 CLK CLK CS RD D 20 Vcc 18 17 16 15 14 13 12 11 3 5
PO
10k
150p
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 WR INTR
to
LED
Nomal ly
Open ch ch y t do.
Hnh 2a: Ki m tra ADC 0804
B ng 2a: i n p Vref/2 lin h v i d i Vin. Vref/ 2(V) H * 2.0 1.5 1.28 1.0 0.5 Ghi ch: - VCC = 5V - * Khi Vref/2 h th o c kho ng 2,5V Vin(V) 0 0 0 0 0 0 n5 n4 n3 n 2.56 n2 n1 Step Size (mV) 5/256 = 19.53 4/255 = 15.62 3/256 = 11.71 2.56/256 = 10 2/256 = 7.81 1/256 = 3.90
- 17 - Kch th phn bi t c. cb c( phn d i) l s thay i nh nh t m ADC c th
9. Cc chn d li u D0 - D7. Cc chn d li u D0 - D7 (D7 l bt cao nh t MSB v D0 l bt th p nh t LSB) l cc chn c chuy n tnh i n p u ra d li u s . i ch y l nh ng chn c m ba tr ng thi v d li uDb
c truy c p khi chn CS = 0 v chn
a xu ng th p.
u ra ta c th s d ng cng th c sau:D out !in
kich thuoc buocin
i Dout l v v i ADC 8 bit. 10. Chn t ng t
u ra d li u s (d ng th p phn). i nh nh t
l i n pref/2)
u vo t
ng t i
phn d i l s thay tt
c tnh nh l (2 v ts .
chia cho 256
ng t v chn u vo c p
y l nh ng chn cn it i
t chung cho c tn hi u s v t ng t , cn ts t l
ng t .
t
t c a chn Vin t
cn it i
tc a
chn Vcc. L do m ta ph i c hai chng ta th cc chn ny o d li u cc chn t ny
cch ly tn hi u t ng t V in t cc i n c chnh xc. Trong ph n trnh by c a t. Tuy nhin, trong th c t thu c c n ph i th c hi n khi chuy n b t u chuy n i
p k sinh t o ra vi c chuy n m ch s
c n i chung v i m t c n i tch bi t.
T nh ng i u trn ta k t lu n r ng cc b i d li u b i ADC 0804 l:
a) B t CS = 0 v g i m t xung th p ln cao t i chn WR i.
b) Duy tr hi n th chn INTR . N u INTR xu ng th p th vi c chuy n c hon t t v ta c th sang b n khi n xu ng th p.
c k ti p. N u INTR cao ti p t c th m d cho
c) Sau khi chn INTR xu ng th p, ta b t CS = 0 v g i m t xung cao - xu ng - th p n chn RD l y d li u ra kh i chp ADC 0804.
- 18 -
Hnh 2b: Cc b
c chuy n
i d li u
c. Ki m tra ADC 0804.Chng ta c th ki m tra ADC 0804 b ng cch s d ng s 2c. thi t l p ny do th u vo CS c g i l ch cn it i t v ki m tra ch y t u vo WR do v xu t khuy n cao nn s d ng. C n ph i l u r ng trong ch cn it i b o m ch trn hnh c nh s n ki m tra ch y t u ra INTR . Tuy m ho t ng.
nhin, theo ti li u c a hng National Semiconductor nt WR v INTR ph i c t m th i a xu ng th p k sau chu trnh c p ngu n
Hnh 2c: N i ghp ADC 804 v i
ng h ring
- 19 -
3. C m bi n nhi t LM35 a. Nguyn l o c a c m bi n:Do linh ki n bn d n r t nh y c m v i nhi t gi a 2 trans nn c i n p chnh l nh. i n p l i ra c a LM35 t l v i nhi t s ny, Celsius( C). T i i n dung0
, nn nguyn l c a cc c m
bi n nhi t l d a trn 2 trans n i theo ki u diode. Do c s chnh l ch v nhi t
ng ra t qu tr
c a Lm35 c t s cao nh t cho php l 50pF. Khi i n dung c a dy o v ng ra c a LM35 c n m c thm 1 m ch RC. it o gi a c m bi n nhi t v i b bi n LM35 v i b bi n gi n cho m t h th ng t ng. i nhi t
i u ny r t c n thi t khi dy n i tr
ng t s ADC kh di. N i tr c ti p
i ADC lo i 8 bit : ADC0804 , ta c m t thi t b o nhi t b ng cch thay
Cc b c m bi n nhi t ny p ng s thay
khng. Trong cc b c m bi n phi tuy n th p ng ny khng tuy n tnh, cn trong cc b c m bi n nhi t tuy n tnh th p ng ny tuy n tnh. Cc b c m bi n nhi t LM34. n gi n v c s d ng r ng ri thu c lo i ny g m c cc h LM35 v
b. D i nhi tNhi t 0 25 50 75 100 (0C)
v s thay
i tr khng theo nhi t
c a LM35
Tr khng c a c m bi n (k;) 29.490 10.000 3.893 1.700 0.817
B ng 3a:D i nhi t
v s thay
i tr khng
- 20 M SP LM35A LM35 LM35CA LM35C LM35D D i nhi t -55 C to + 150 C -55 C to + 150 C -40 C to + 110 C -40 C to + 110 C 0 C to + 100 C chnh xc + 1.0 C + 1.5 C + 1.0 C + 1.5 C + 2.0 C u ra 10 mV/F 10 mV/F 10 mV/F 10 mV/F 10 mV/F
B ng 3b: H
ng d n ch n lo t cc c m bi n nhi t h LM35.
c. Gi i thi u chung v h LM35LM35 l nh ng m ch t h p lm thnh c m bi n o nhi t i n p ra tuy n tnh v i nhi to
ch nh xc v i chnh xc cao (1/4-
. LM35 khng yu c u b t k s c n ch nh no t c n +150 oC)
bn ngoi ho c cc m ch ph tr khc m v n p ng C t i nhi t phng v 3/4 oC trn thang o t -55oC Ho t ng v i i n p t 4V n 30V c tnh c a h LM35: T l tuy n tnh v i h s 10mV/1oC Thch h p v i cc ng d ng i u khi n sai l ch v nhi t
M t s thng s c a h LM35 Hnh 1 v 2 l c a cc lo i c m bi n thu c h LM35
Hnh1 S o c a c m bi n
Hnh2
- 21 Hnh 1: trnh by cch o d i nhi t tr R1 gi ng nh hnh 4 l n nh t m c m bi n c th o c Hnh 2: trnh by cch o d i nhi t d ng. Khi khng c n i n p m v
Cc lo i c m bi n trong h LM35 v ki u ng gi
- 22 -
d. Ph i h p tn hi u v sXt tr
kh i ph i ghp LM35 v i 8051i tr khng ph i phn
ng h p n i m t LM35 t i m t ADC 0804 S thay c th
c chuy n thnh i n p d i 8 bt v i t i a 256 b s thay i nhi t
c s d ng cho cc, ADC 0804 c
c (2 8) v LM35 (ho c ML34) t o i n p 10mV cho m i u ra u thang o. Do v y, nh m t o ra Vout t i n p Vref/2 = 1,28V. y
1 0C nn ta c th t o i u ki n Vin c a ADC 0804 t o ra m t i u ny lm cho V out
Vout = 2560mV (2,56V) cho
thang 2,56V cho ADC 0804 ta c n c a Vref/2 c cho b ng 3c.
c a ADC 0804 p ng tr c ti p v i nhi t
c hi n th trn LM35 . Cc gi tr
B ng 3c: Nhi t Nhi t 0 1 2 3 10 30 (0C) Vin (mV) 0 10 20 30 100 300
. Vout (D7 D0) 0000 0000 0000 0001 0000 0010 0000 0011 0000 1010 0001 1110
805 1 P2. 5 P2. 6 P1. 0 D Q
QP1. 7 P2. 7
D
Q
ADC80 5V 4 VCC RD CLK WR CLK R D0 IN Vin(+ ) Vin() A GND Vref/ 2 GN D D7 INTR
LM35 or LM34 GN D 2.5 k
CS
Set to 1.28V
10 k
LM33 6
Q
- 23 -
e.C m bi n nhi t LM35DZ:* c i m: + D i nhi t +Nhi t l 25 +T + 25 C. n 30V bi n i: 0 n 100
ra th ng thang o Celcius ngh a C C t i nhi t
C i n p ra l 0.25V ng ng 10mV/ mb o chnh xc 0.5
+ Lm vi c v i ngu n nui 4V + Kh n ng t lm nng th p, 0.08 C trong khng kh.
+ Tr khng ra th p 0.1 ohm v i t i 1mA
* Cch m c: v chn GND v i c a ADC0804
n gi n l n i chn +Vs v i ngu n t chn OUTPUT n i v i chn Vin+
* Ghp n i LM35 v i ADC0804
- 24 *S th i gian ho t ng:
f. Nguyn l o v chuy nKhi nhi t thay id n mi tr n i n p ng thay i
it
ng t /s c a ADCkhng c a c m bi n LM35 i. i n p Vin vo ADC s n 2(V ref/2).
s 1 lm cho tri t 0V
u vo V in c a ADC thay
c so snh v i U d c a ADC. Ud c th thay
- 25 Ban u Ud = 0, n u Vin > Ud khi Ud s c c ng thm m t gi tr l
(U . U d ! U d (U , trong :
(U !ng th i gi tr b th p phn ny s chn AD0 AD7. c
2(Vref / 2) 256
! 10 mVn khi a ra cc
m t ng thm 1. Qu trnh so snh c nh v y a qua m t b gi i m, gi i m ra nh phn r i
no Ud =Vin th d ng. Khi gi tr c a b
m chnh l gi tr th p phn. Gi tr
nh gi
chnh xc c a php o:
Kh n ng t lm nng c a LM35DZ trong khng kh l 0,1 oC. C m bi n LM35 c h s nhi t l 10mV/oC, do sai s v nhi t LM35DZ s l 0,5oC. Khi i n p u vo Vin s c a
c lm trn ln ho c xu ng . ng ng v i gi tr nhi t l
Khi Vin i vo so snh v i i n p U d c a ADC, ta nh n th y r ng m c i n p c a ADC l 10mV nn sai s m n gy ra l 0,5mV t 0,5oC. V y sai s t ng c ng c a h th ng l 1.1 oC. Do v y nhi t Ph th c t c a ta s l : t real = t y l pho
s 1,1 C.
o
ng php m ta dng
ng php vi phn b c thang. ng l 600-
chnh xc c a ADC0804 b gi i h n b i t n s l y m u (th >640KHz) v s bt c a d li u p c th chuy n u ra (8 bt) t i v so snh,ngoi ra i n p
ng ng v i t i a l 256 m c i n a vo chn Vref/2 c ng quy t i c a ADC.N u i n p a c
nh i n p vi phn b c thang trong php chuy n nhi t chuy n
vo chn ny l 1.28 V th i n p so snh max l 2x1.28= 2.56 V k t h p v i d i i c a LM35DZ l t 0->100oC ( v n nh h n 255) nn m i b i n p ng v i 2.56/256=10mV. i n p V ref/2 cng l n th b c i n p b c thang
- 26 cng l n do m t sai s l n h n t ng chnh xc c a php o ln ta c th dng m t c m bi n khc c a vo chn Vref/2 gi m b c i n p vi c i n p c a ADC v c m bi n khng a ra khu hi n th ho c i ta c th t gi tr i n chnh xc c a php o cng nh hay ni cch khc ta m c ph i
chnh xc cao h n, c th gi m i n p
phn b c thang c a ADC, Tuy nhin, khi b
ng nh t th s gy kh kh n cho qu trnh x l d li u c th gy ra sai s .Ty thu c vo php hi n th m ng p cho chn Vref/2 sao cho h p l.
4. Hi n th LCDTrong nh ng n m g n y LCD ang ngy cng nhn sau: 1. Cc LCD c gi thnh h . 2. Kh n ng hi n th cc s , cc k t v led (v cc n led ch hi n th 3. Nh k t h p m t b cng vi c lm t cch no ) i u khi n lm t ho t t h n nhi u so v i cc n i vo LCD lm gi i phng cho CPU c lm t i b ng cpu (ho c b ng c cc s v m t s k t ). c s d ng r ng ri thay th d n cho `cc n led (cc n led 7 o n hay nhi u o n). l v cc nguyn
i LCD. trong khi n led ph i duy tr vi c hi n th d li u. ho . ti ny s d ng LCD 16x2.
4. D dng l p trnh cho cc k t v H th ng trong
- 27 -
Hnh 4a: S
n i ghp LCD v i v k 8051
a.M t cc chn c a LCD:1. Chn VCC, VSS v VEE: Cc chn VCC, VSS v vee: c p d c dng i u khi n t ng ngu n - 5v v tt ng ng th VEE ng ph n c a LCD. c dng c ch n a con tr v ch n u dng
2. Chn ch n thanh ghi RS (register select). C hai thanh ghi r t quan tr ng bn trong LCD, chn RS cc thanh ghi ny nh sau: n u RS = 0 th thanh ghi m l nh ng i dng g i m t l nh ch ng h n nh xo mn hnh, v.v n u RS = 1 th thanh ghi d li u c n hi n th trn LCD. 3. Chn u vo ho c c/ ghi (R/W). c/ ghi cho php ng i dng ghi thng tin ln LCD khi R/W =0 c ch n cho php ng cho php
i dng g i d li u
c thng tin t n khi R/W = 1. 4. Chn cho php E (enable). Chn cho php E c s dng b i LCD cc p ch t thng tin hi n h u trn chn
d li u c a n. khi d li u th p ph i c p ph i r ng t i thi u l 450ns. 5. Chn D0 - D7:
n chn d li u th m t xung m c cao xu ng
n chn ny
LCD ch t d li u trn cc chn d liu, xung ny
- 28 y l 8 chn d li u 8 bt, dung c a cc thanh ghi trong LCD. g i cc m ascii c a cc ch ci t a 0-9 n LCD xo mn hnh ho c c dng n z, a g i thng tin ln LCD ho c n f v cc con s t cg i u dng ho c nh p nhy con tr . xem LCD c s n c khi R/W = 1 v RS = 0 c cn i
hi n th cc ch ci v cc con s , chng ta
n cc chn ny khi b t RS = 1. c ng c cc m l nh m c th a con tr v ki m tra bt c b n
Chng ta c ng s dng RS = 0 nh sau:
sng nhn thng tin. C b n l D7 v c th
N u R/W = 1, RS = 0 khi D7 = 1 (c b n 1) th LCD b n b i cc cng vi c bn trong v s khng nh n b t k thng tin m i no. khi D7 = 0 th LCD s n sng nh n thng tin m i. l u chng ta nn ki m tra c b n tr li u no ln LCD. c khi ghi b t k d
B ng 4a: M t cc chn c a LCD
- 29 -
b. Ho t
ng c a LCD:
B ng 4b: Cc m l nh c a LCD
- 30 -
Hnh 4b: S
khe th i gian c a LCD a ch l nh c a LCD
B ng 4c: Cc l nh v
- 31 -
- 32 -
5. THU T TON:
a. S
thu t ton:
S thay
i nhi t
bn ngoi
S d ng c m bi n nhi t(LM35) ti p nh n s thay i c a nhi t d i d ng t ng t
Dng ADC0804 bi n i tn hi u t thnh tn hi u s
ng t
Chuy n tn hi u c chuy n khi n 8051
i vo vi i u
X l tn hi u,
a ra gi tr nhi t thng bo
v nh ng
Hi n th gi tr nhi t v nh ng thng bo ra mn hnh LCD
- 33 -
b. Thu t ton ph n hi n th v thng bo nhi tB t u
:
Nhi t
vo t
LM35 chuy n t i n p U ADC chuy n U 8 bit nh phn S S
t