huong dan thi nghiem vxl + plc

TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ - CÔNG NGHỆ TP. HCM

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM

VI XỬ LÝ & PLCBiên soạn: Nguyễn Ngọc Tùng

LƯU HÀNH NỘI BỘ

MỤC LỤC

Bài mở đầu – NỘI QUY – MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN 1

Bài 1 – MÔ PHỎNG HỌ VI XỬ LÝ 89C51 TRÊN MÁY TÍNH 12

Bài 2 – GIAO TIẾP NGOẠI VI VỚI LED 7 ĐOẠN 21

Bài 3 – GIAO TIẾP NGOẠI VI VỚI MA TRẬN PHÍM 28

Bài 4 – GIAO TIẾP NGOẠI VI VỚI MA TRẬN LED 32

Bài 5 – ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ 41

Bài 6 – PHÂN LOẠI VÀ ĐẾM SẢN PHẨM 45

Bài 7 – ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG 50

Bài 8 – ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 54

Hướng dẫn thí nghiệm VXL & PLC Bài mở đầu

Bài mở đầu

NỘI QUY & MỘT SỐ KIẾN THỨC CƠ BẢN

I. Nội quy phòng thí nghiệm

1. Giờ giấc

- Sinh viên có mặt trước giờ thí nghiệm 5 phút, tập trung trước cửa PTN Điện tử. Giờ bắt

đầu vào lớp:

Buổi sáng: 7h30’

Buổi chiều: 13h30’

- Đúng giờ thí nghiệm, được sự cho phép của giáo viên hướng dẫn, các sinh viên trật tự

bước vào phòng thí nghiệm. Cứ sau mỗi 5 phút đi trễ, các sinh viên sẽ bị trừ 1 điểm tương ứng

vào điểm bài thí nghiệm của ngày hôm đó. Sau 30 phút, các sinh viên đi trễ sẽ không được vào

phòng thí nghiệm và xem như vắng mặt ngày hôm đó.

- Trước giờ ra về 30 phút, các nhóm sinh viên hoàn tất (hoặc chưa hoàn tất bài thí

nghiệm) phải dừng thí nghiệm và nộp báo cáo thí nghiệm cho giáo viên hướng dẫn. Riêng những

nhóm sinh viên hoàn tất bài thí nghiệm sớm, sau khi nộp báo cáo, nếu có nguyện vọng có thể xin

phép giáo viên hướng dẫn cho về sớm. Giờ ra về:

Buổi sáng: 11h00’

Buổi chiều: 17h00’

2. Tổ chức lớp học và cách đánh giá sinh viên

- Lớp học được chia thành tối đa 8 nhóm sinh viên, tùy sĩ số lớp mà số lượng SV mỗi

nhóm sẽ dao động từ 3 đến 5 sinh viên.

- Các bài thí nghiệm được chia làm 2 phần chính: phần thí nghiệm VXL gồm 4 bài được

thực hiện song song bởi 4 nhóm trong mỗi buổi học; phần thí nghiệm PLC gồm 4 bài được thực

hiện tuần tự bởi 4 nhóm còn lại trong mỗi buổi học. Các nhóm hoàn tất phần thí nghiệm PLC sẽ

chuyển sang thực hiện phần thí nghiệm VXL và ngược lại.

- Các sinh viên vắng mặt (không phép) coi như bị điểm 0 bài thí nghiệm ngày hôm đó.

Các sinh viên chỉ được tối đa 1 buổi thí nghiệm vắng mặt có phép và sẽ học bù trong buổi thí

nghiệm dự trữ.

- Bài báo cáo thí nghiệm phải được hoàn thành ngay trong buổi thí nghiệm ngày hôm đó.

Điểm bài TN sẽ được đánh giá trên bài báo cáo này và qua quá trình thí nghiệm của nhóm.

Trang 1


- Điểm trung bình cuối cùng sẽ là trung bình cộng của 2 cột điểm: điểm thí nghiệm và

điểm kiểm tra cuối kỳ:

Điểm thí nghiệm (chiếm 30%): là trung bình cộng của điểm 8 bài thí

nghiệm, điểm mỗi bài thí nghiệm sẽ là điểm chung của nhóm.

Điểm kiểm tra cuối kỳ (chiếm 70%): sau khi hoàn tất xong các bài thí

nghiệm, mỗi sinh viên đều phải trải qua một đợt kiểm tra cuối kỳ. Nội

dung kiểm tra sẽ được chọn lựa ngẫu nhiên từ nội dung các bài thí

nghiệm. Hình thức thi là vấn đáp.

3. Quy chế

- Đối với phần thí nghiệm PLC, mỗi thao tác bật nguồn cung cấp cho kit TN phải

được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn. Do đó, trước khi thực hiện các thao tác này, hãy đề

nghị giáo viên hướng dẫn kiểm tra kit TN. Mỗi thao tác cần cẩn thận, có mục đích và sự hiểu

biết, bất cứ một vấn đề nào không rõ ràng, HÃY hỏi giáo viên hướng dẫn.

- Khi bước vào phòng TN, các sinh viên để cặp táp, giỏ xách trên giá để cặp sách, chỉ

được đem vào phòng TN các dụng cụ học tập cho phép (phần 4).

- Khác với giờ học lý thuyết, giờ TN sẽ không có thời gian giải lao giữa giờ. Các sinh

viên muốn ra khỏi phòng TN trong giờ TN phải nộp giáo viên hướng dẫn thẻ sinh viên của mình.

Mỗi lần ra khỏi phòng TN không được quá 5 phút. Nếu không có nhiệm vụ cụ thể, các sinh viên

nên hạn chế ra khỏi chỗ ngồi thí nghiệm của nhóm mình.

- Đầu giờ, khi nhận các thiết bị, linh kiện thí nghiệm của bài ngày hôm đó, nhóm có trách

nhiệm kiểm tra số lượng, tình trạng các thiết bị, linh kiện đó. Trong quá trình thí nghiệm, nếu

nhóm nào làm sai (hoặc cố tình làm sai) các hướng dẫn trong bài thí nghiệm dẫn đến hư hỏng

linh kiện, dụng cụ, thiết bị của phòng thí nghiệm, cả nhóm của nhóm đó có nghĩa vụ bồi

thường (bằng hiện vật) linh kiện, dụng cụ, thiết bị đã bị hư hỏng. Cuối giờ, nhóm phải hoàn

trả lại phòng thí nghiệm các thiết bị, linh kiện thí nghiệm đã được cấp theo đúng chất lượng và

đủ số lượng.

- Tuyệt đối không được đem các linh kiện, dụng cụ, thiết bị của phòng thí nghiệm ra khỏi

phòng mà không được sự cho phép của giáo viên hướng dẫn.

- Tuyệt đối không hút thuốc lá và thực hiện các hành vi làm phát sinh ra lửa trong phòng

thí nghiệm.

- Không tụ tập nói chuyện hoặc ăn uống trong phòng thí nghiệm.

4. Dụng cụ học tập

- Mỗi nhóm thí nghiệm phải tự trang bị cho nhóm các dụng cụ học tập sau:

Trang 2


Giấy A4 báo cáo thí nghiệm.

Bút, viết, máy tính.

Quyển Hướng dẫn thí nghiệm Vi xử lý và PLC.

5. Lịch thí nghiệm

BuổiNhóm

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Nhóm 1

Bàimởđầu

B1 B2 B3 B4

B5 B6 B7 B8

Dựtrữ

Kiểmtra cuối

kỳ

Nhóm 2 B6 B7 B8 B5Nhóm 3 B7 B8 B5 B6Nhóm 4 B8 B5 B6 B7

Nhóm 5 B5 B6 B7 B8

B1 B2 B3 B4Nhóm 6 B6 B7 B8 B5Nhóm 7 B7 B8 B5 B6Nhóm 8 B8 B5 B6 B7

II. Một số kiến thức cơ bản về nội dung thí nghiệm

1. Phần thí nghiệm Vi xử lý

Trong phần này, sinh viên sẽ tiến hành thí nghiệm với họ vi xử lý 89C51. Kit chính thí

nghiệm MPE-300 chứa các thành phần chính như sau:

- Chip vi xử lý 89C51 hoạt động với tần số thạch anh 7.3728MHz, ROM trong của chip

đã có sẵn chương trình quản lý kit và nạp RAM ngoài 6264.

- IC chốt 74LS573 dùng để chốt 8 bit địa chỉ thấp xuất ở P0 của 89C51 ở bán kỳ máy đầu

tiên khi thực hiện lệnh xuất/nhập với các địa chỉ ngoài.

- Bộ nhớ ROM ngoài 2764 (8KB) lưu trữ mã lệnh một số chương trình con đã được lập

trình sẵn.

- Bộ nhớ RAM ngoài 6264 (8KB) lưu trữ mã lệnh chương trình thí nghiệm được lập trình

và nạp bởi sinh viên.

- Khối bàn phím chứa 16 phím (0÷F) được bố trí thành ma trận 4 hàng x 4 cột, kết nối

trực tiếp với P1 của 89C51.

- Khối chỉ thị gồm 4 LED 7 đoạn được hiển thị theo chế độ quét, do đó, tần số quét phải

đủ nhanh để các LED hiển thị gần như liên tục, không bị gián đoạn.

- Khối mở rộng port sử dụng PPI 8255 dùng để mở rộng các port xuất/nhập cho 89C51.

a. Họ vi xử lý 8051/8951

Tập lệnh

Trang 3


NHÓM LỆNH CHUYỂN DỮ LIỆU

No CÚ PHÁP GIẢI THÍCHB/

MCNo CÚ PHÁP GIẢI THÍCH

B/MC

1 MOV A, Rn (A) (Rn) 1/1 15 MOV @Ri, #data ((Ri)) #data 2/1

2 MOV A, direct (A) (direct) 2/1 16 MOV DPTR, #data16 (DPTR) #data15-0

(DPH) #data15-8

(DPL) #data7-0

3/2

3 MOV A, @Ri (A) ((Ri)) 1/1 17 MOVC A, @A+DPTR (A) ((A) + (DPTR)) 1/2

4 MOV A, #data (A) #data 2/1 18 MOVC A, @A+PC (A) ((A) + (PC)) 1/2

5 MOV Rn, A (Rn) (A) 1/1 19 MOVX A, @Ri (A) ((Ri)) RAM ngoài 1/2

6 MOV Rn, direct (Rn) (direct) 2/1 20 MOVX A, @DPTR (A) ((DPTR)) RAM ngoài 1/2

7 MOV Rn, #data (Rn) #data 2/1 21 MOVX @Ri, A ((Ri)) (A) RAM ngoài 1/2

8 MOV direct, A (direct) (A) 2/1 22 MOVX @DPTR, A ((DPTR)) (A) RAM

ngoài1/2

9 MOV direct, Rn (direct) (Rn) 2/2 23 PUSH direct (SP) (SP) + 1 ((SP)) (direct)

2/2

10 MOV direct, direct (direct) (direct) 3/2 24 POP direct (direct) ((SP)) (SP) (SP) – 1

2/1

11 MOV direct, @Ri (direct) ((Ri)) 2/2 25 XCH A, Rn (A) (Rn) 1/1

12 MOV direct, #data (direct) #data 3/2 26 XCH A, direct (A) (direct) 2/1

13 MOV @Ri, A ((Ri)) (A) 1/1 27 XCH A, @Ri (A) ((Ri)) 1/1

14 MOV @Ri, direct ((Ri)) (direct) 2/2 28 XCHD A, @Ri (A3-0) ((Ri3-0)) 1/1

Trang 4


NHÓM LỆNH TOÁN HỌC



B/MC

1 ADD A, Rn (A) (A) + (Rn) 1/1 13 INC A (A) (A) + 1 1/1

2 ADD A, direct (A) (A) + (direct) 2/1 14 INC Rn (Rn) (Rn) + 1 1/1

3 ADD A, @Ri (A) (A) + ((Ri)) 1/1 15 INC direct (direct) (direct) + 1 2/1

4 ADD A, #data (A) (A) + #data 2/1 16 INC @Ri ((Ri)) ((Ri)) + 1 1/1

5 ADDC A, Rn (A) (A) + (C) + (Rn) 1/1 17 INC DPTR (DPTR) (DPTD) + 1 1/2

6 ADDC A, direct (A) (A) + (C) + (direct) 2/1 18 DEC A (A) (A) – 1 1/1

7 ADDC A, @Ri (A) (A) + (C) + ((Ri)) 1/1 19 DEC Rn (Rn) (Rn) – 1 1/1

8 ADDC A, #data (A) (A) + (C) + #data 2/1 20 DEC direct (direct) (direct) – 1 2/1

9 SUBB A, Rn (A) (A) – (C) – (Rn) 1/1 21 DEC @Ri ((Ri)) ((Ri)) – 1 1/1

10 SUBB A, direct (A) (A) – (C) – (direct) 2/1 22 MUL AB (B15-8), (A7-0) (A) x (B) 1/4

11 SUBB A, @Ri (A) (A) – (C) – ((Ri)) 1/1 23 DIV AB (Bdư), (Anguyên) (A) / (B) 1/4

12 SUBB A, #data (A) (A) – (C) – #data 2/1 24 DA A Sửa (A) sang dạng đúng của số BCD (vd: nếu (A) = 5AH thì được sửa thành 60H)

1/1

NHÓM LỆNH LOGIC



B/MC

1 ANL A, Rn (A) (A) AND (Rn) 1/1 14 XRL A, direct (A) (A) XOR (direct) 2/1

2 ANL A, direct (A) (A) AND (direct) 2/1 15 XRL A, @Ri (A) (A) XOR ((Ri)) 1/1

3 ANL A, @Ri (A) (A) AND ((Ri)) 1/1 16 XRL A, #data (A) (A) XOR #data 2/1

4 ANL A, #data (A) (A) AND #data 2/1 17 XRL direct, A (direct) (direct) XOR (A) 2/1

5 ANL direct, A (direct) (direct) AND (A) 2/1 18 XRL direct, #data (direct) (direct) XOR #data 3/2

6 ANL direct, #data (direct) (direct) AND #data

3/2 19 CLR A (A) 0 1/1

7 ORL A, Rn (A) (A) OR (Rn) 1/1 20 CPL A (A) (NOT A) 1/1

8 ORL A, direct (A) (A) OR (direct) 2/1 21 RL A 1/1

9 ORL A, @Ri (A) (A) OR ((Ri)) 1/1 22 RLC A 1/1

10 ORL A, #data (A) (A) OR #data 2/1 23 RR A 1/1

11 ORL direct, A (direct) (direct) OR (A) 2/1 24 RRC A 1/1

12 ORL direct, #data (direct) (direct) OR #data 3/2 25 SWAP A (A3-0) (A7-4) 1/1

13 XRL A, Rn (A) (A) XOR (Rn) 1/1

NHÓM LỆNH RẼ NHÁNH

Trang 5




B/MC

1 ACALL addr11

(PC) (PC) + 2 (SP) (SP) + 1 ((SP)) (PC7-0) (SP) (SP) + 1 ((SP)) (PC15-8) (PC10-0) add10-0

2/2 7 LCALL add16

(PC) (PC) + 3 (SP) (SP) + 1 ((SP)) (PC7-0) (SP) (SP) + 1 ((SP)) (PC15-8) (PC) add15-0

3/2

2 SJMP rel (PC) (PC) + 2 (PC) (PC) + rel

2/2 8 JMP @A+DPTR (PC) (A) + (DPTR) 1/2

3 RET

(PC15-8) ((SP)) (SP) (SP) – 1 (PC7-0) ((SP)) (SP) (SP) – 1

1/2 9 JZ rel (PC) (PC) + 2 IF (A) = 0 THEN (PC) (PC) + rel

2/2

4 RETI

(PC15-8) ((SP)) (SP) (SP) – 1 (PC7-0) ((SP)) (SP) (SP) – 1

1/2 10 JNZ rel (PC) (PC) + 2 IF (A) ≠ 0 THEN (PC) (PC) + rel

2/2

5 AJMP add11 (PC) (PC) + 2 (PC10-0) add10-0

2/2 11 JC rel (PC) (PC) + 2 IF (C) = 1 THEN (PC) (PC) + rel

2/2

6 LJMP add16 (PC) add15-0 3/2 12 JNC rel (PC) (PC) + 2 IF (C) = 0 THEN (PC) (PC) + rel

2/2

13 JB bit, rel (PC) (PC) + 3 IF (bit) = 1 THEN (PC) (PC) + rel

3/2 18 CJNE Rn, #data, rel

(PC) (PC) + 3 IF #data < (Rn) THEN (PC) (PC) + rel(C)0 IF #data > (Rn) THEN (PC) (PC) + rel(C)1

3/2

14 JNB bit, rel (PC) (PC) + 3 IF (bit) = 0 THEN (PC) (PC) + rel

3/2 19 CJNE @Ri, #data, rel

(PC) (PC) + 3 IF #data < ((Ri)) THEN (PC) (PC) + rel(C)0 IF #data > ((Ri)) THEN (PC) (PC) + rel(C)1

3/2

15 JBC bit, rel (PC) (PC) + 3 IF (bit) = 1 THEN (bit) = 0 (PC) (PC) + rel

3/2 20 DJNZ Rn, rel

(PC) (PC) + 2 (Rn) (Rn) – 1 IF (Rn) ≠ 0 THEN (PC) (PC) + rel

2/2

16 CJNE A, direct, rel

(PC) (PC) + 3 IF (direct) < (A) THEN(PC) (PC) + rel(C)0 IF (direct) > (A) THEN(PC) (PC) + rel(C)1

3/2 21 DJNZ direct, rel

(PC) (PC) + 3 (direct) (direct) – 1 IF (direct) ≠ 0 THEN (PC) (PC) + rel

3/2

17 CJNE A, #data, rel

(PC) (PC) + 3 IF #data < (A) THEN(PC) (PC) + rel(C)0 IF #data > (A) THEN(PC) (PC) + rel(C)1

3/2 22 NOP (PC) (PC) + 1 1/1

Trang 6


NHÓM LỆNH LIÊN QUAN ĐẾN BIT



B/MC

1 CLR C (C) 0 1/1 7 ANL C, bit (C) (C) AND (bit) 2/2

2 CLR bit (bit) 0 2/1 8 ANL C, /bit (C) (C) AND (NOT bit) 2/2

3 SETB C (C) 1 1/1 9 ORL C, bit (C) (C) OR (bit) 2/2

4 SETB bit (bit) 1 2/1 10 ORL C, /bit (C) (C) OR (NOT bit) 2/2

5 CPL C (C) (NOT C) 1/1 11 MOV C, bit (C) (bit) 2/1

6 CPL bit (bit) (NOT bit) 2/1 12 MOV bit, C (bit) (C) 2/2

Ghi chú: (X) : nội dung của X

((X)) : nội dung của ô nhớ có địa chỉ là nội dung của X (X là con trỏ)

direct : địa chỉ trực tiếp; Rn : n = 0 ÷ 7; Ri : i = 1,2

rel: địa chỉ tương đối (trình biên dịch sẽ tính rel từ địa chỉ cần nhảy đến)

B/MC : Bytes / Machine Cycles

Các vùng nhớ dữ liệu

Địa chỉ byte Địa chỉ bit (Hex) Địa chỉ byte Địa chỉ bit (Hex) Tên

7FH

Vùng RAM đa dụng

FFH

F0H F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B

E0H E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 ACC

D0HD7 D6 D5 D4 D3 D2 _ D0

PSWCY AC F0 RS1 RS0 OV P

30H B8H_ _ _ BC BB BA B9 B8

IPPS PT1 PX1 PT0 PX0

2FH 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 782EH 77 76 75 74 73 72 71 70 B0H B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3

RD WR T1 T0 INT1 INT0 TXD RXD

2DH 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68

2CH 67 66 65 64 63 62 61 60 A8HAF _ _ AC AB AA A9 A8

IEEA ES ET1 EX1 ET0 EX0

2BH 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58

2AH 57 56 55 54 53 52 51 50 A0H A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2

29H 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48

28H 47 46 45 44 43 42 41 40 99H không được địa chỉ hóa bit SBUF

27H 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 98H 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON

Trang 7


SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI26H 37 36 35 34 33 32 31 30

25H 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 90H 97 96 95 94 93 92 91 90 P1

24H 27 26 25 24 23 22 21 20

23H 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 8DH không được địa chỉ hóa bit TH1

22H 17 16 15 14 13 12 11 10 8CH không được địa chỉ hóa bit TH0

21H 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 8BH không được địa chỉ hóa bit TL1

20H 07 06 05 04 03 02 01 00 8AH không được địa chỉ hóa bit TL0

1FHBank 3

89Hkhông được địa chỉ hóa bit

TMODGATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0

18H 88H8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88

TCONTF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0

17H Bank 2 87H không được địa chỉ hóa bit PCONSMOD – – – GF1 GF0 PD IDL

10H

0FHBank 1

83H không được địa chỉ hóa bit DPH

DP

TR

08H 82H không được địa chỉ hóa bit DPL

07H Bank thanh ghi 0(Mặc định cho R0 - R7)

81H không được địa chỉ hóa bit SP

00H 80H 87 86 85 84 83 82 81 80 P0

RAM nội Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR)

Sơ đồ chân IC

Trang 8


0

V CC

1 0 u F

V CC = 5V

0

3 3 p F

0

8 . 2 K

8 0 5 1 / 8 9 5 1

2 9

3 0

40

20

3 1

1 9

1 8

9

3 9

3 8

3 7

3 6

3 5

3 4

3 3

3 2

1

2

3

4

5

6

7

8

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

2 6

2 7

2 8

1 0

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 6

1 7

P S E N

A L E

VC

CG

ND

E A

X1

X2

R S T

P 0 . 0 / A D 0

P 0 . 1 / A D 1

P 0 . 2 / A D 2

P 0 . 3 / A D 3

P 0 . 4 / A D 4

P 0 . 5 / A D 5

P 0 . 6 / A D 6

P 0 . 7 / A D 7

P 1 . 0

P 1 . 1

P 1 . 2

P 1 . 3

P 1 . 4

P 1 . 5

P 1 . 6

P 1 . 7

P 2 . 0 / A 8

P 2 . 1 / A 9

P 2 . 2 / A 1 0

P 2 . 3 / A 1 1

P 2 . 4 / A 1 2

P 2 . 5 / A 1 3

P 2 . 6 / A 1 4

P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 0 / R XD

P 3 . 1 / TXD

P 3 . 2 / I N T0

P 3 . 3 / I N T1

P 3 . 4 / T0

P 3 . 5 / T1

P 3 . 6 / W R

P 3 . 7 / R D

1 2 M H z

1 0 0

3 3 p F

b. Mở rộng port xuất/nhập dùng PPI 8255

- Họ 8051 có 4 port giao tiếp ngoại vi là P0, P1, P2 và P3. Khi sử dụng bộ nhớ ngoài thì

P0 đảm nhận vai trò là bus dữ liệu và bus địa chỉ thấp, P2 đảm nhận vai trò là bus địa chỉ cao.

Một số chân của P3 có thể được dùng vào mục đích đặc biệt như TXD, RXD, WR, RD, ngắt, …

Do đó chỉ còn lại P1 để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi. Trong trường hợp cần thêm các ngõ

vào/ra để giao tiếp ngoại vi thì phải mở rộng port. PPI 8255 là một IC chuyên dùng cho mục đích

này.

Trang 9


- PPI 8255 bao gồm 3 port có thể đóng vai trò như port xuất hoặc port nhập. Khi ở chế độ

xuất, dữ liệu từ data bus được đưa tới và chốt ở port cần xuất. Khi ở chế độ nhập, dữ liệu từ port

đang kích hoạt sẽ được đọc và đưa ngược lại vào data bus. Ngoài ra, 8255 còn có một thanh ghi

điều khiển để xác lập chế độ hoạt động (xuất hoặc nhập) cho các port. Khi cần mở rộng port cho

8051/8951 thì data bus được nối với P0, các port A,B và C được nối với ngoại vi.

Các ngõ vào điều khiển:

/CS: tín hiệu chọn chip (tích cực thấp)

/WR: tín hiệu cho phép xuất (nối vào chân /WR của 8051/8951)

/RD: tín hiệu cho phép nhập (nối vào chân /RD của 8051/8951)

RESET: reset 8255 (nối với chân RST của 8051/8951)

A1, A0: chọn port làm việc

A1 A0 Chọn0 0 Port A0 1 Port B1 0 Port C1 1 Thanh ghi điều khiển

- Trước khi sử dụng 8255 thì phải xác lập chế độ hoạt động cho nó thông qua việc xác lập

giá trị của thanh ghi điều khiển. Thanh ghi điều khiển gồm 8 bit:

Trang 10


D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1

Mode nhóm A:- 00: mode 0- 01: mode 1- 1X: mode 2

0: PA out1: PA in

0: PCH out1: PCH in

Mode nhóm B:- 0: mode 0- 1: mode 1

0: PB out1: PB in

0: PCL out1: PCL in

Trong đó: Nhóm A gồm PA và PCH (PC4÷PC7)

Nhóm B gồm PB và PCL (PC0÷PC3)

Đối với mục đích mở rộng port xuất nhập thông thường thì mode 0 (mode xuất/nhập cơ

bản) thường được sử dụng.

2. Phần thí nghiệm PLC (sẽ được trình bày trên lớp học)

Trang 11

Hướng dẫn Thí nghiệm Vi xử lý & PLC Bài 1

Bài 1

MÔ PHỎNG HỌ VI XỬ LÝ 8051

TRÊN MÁY VI TÍNH

I. Kiến thức cơ bản

1. Phần mềm Simulator 2003

Thông thường, sau khi viết xong một chương trình bằng Assembler cho vi xử lý, trước khi nạp chương trình vào ROM/RAM để thực thi trên thực tế thì chương trình đó cần phải được kiểm tra, đánh giá tính đúng đắn, độ tin cậy thông qua hình thức mô phỏng trên máy vi tính. Một trong những phần mềm mô phỏng vi xử lý thông dụng phải kể đến Simulator 2003.

Simulator 2003 là phần mềm chuyên dùng để mô phỏng cho các họ vi xử lý

8031/8032/87C51/87C52/89C51/89C52/8051/8052. Simulator 2003 có cách sử dụng rất dễ dàng

và thân thiện. Một số đặc tính nổi bật của Simulator 2003 như sau:

- Cho phép giám sát động và thiết lập động nội dung bất kỳ một vùng nhớ nào ở RAM

trong, RAM ngoài và các thanh ghi chức năng đặc biệt dưới dạng số hex, nhị phân và

thập phân.

- Cho phép giả lập đầy đủ các ngắt.

- Dễ dàng dò lỗi chương trình thông qua các chức năng như mô phỏng theo từng bước,

theo từng khối, theo thời gian…

- Tốc độ mô phỏng có thể điều chỉnh được.

- Cho phép biên dịch ngược từ mã hex hoặc bin (mã máy) sang mã Assembler.

Trang 14


Giao diện chương trình Simulator 2003

2. Phần mềm Crimson Editor

Trước khi mô phỏng, chương trình vi xử lý phải được lập trình thông qua phần mềm

Crimson Editor. Đây là phần mềm tạo các file văn bản hỗ trợ rất nhiều các ngôn ngữ lập trình

khác nhau như Assembler, Pascal, C, C++, Visual Basic, MatLAB,… Khi viết chương trình

Assembler với Crimson Editor, tập tin chương trình phải được lưu dưới dạng ‘*.a51’. Đây là một

tập tin văn bản thuần túy, để có thể sử dụng chương trình này với Simulator 2003, tập tin này

phải được biên dịch sang tập tin ngôn ngữ máy ‘*.bin’ thông qua chức năng biên dịch kèm theo

của Crimson Editor.

Trang 15


Giao diện chương trình Crimson Editor

II. Thí nghiệm

1. Mô phỏng với các lệnh chuyển dữ liệu

a. Sử dụng Crimson Editor

- Vào File New để tạo tập tin mới.

- Vào File Save As… để lưu tập tin mới dưới tên Bai11ab.a51 ở Desktop.

- Nhập nội dung sau vào cửa sổ soạn thảo của Bai11ab.a51:

ORG 0000H

MOV 20H, P0 ; (1)

MOV R1, #21H ; (2)

DEC 01H ; (3)

MOV A, @R1 ; (4)

CPL A ; (5)

ANL A, #0FH ; (6)

MOV 21H, @R1 ; (7)

Trang 16


ADD A, 21H ; (8)

MOV B, #2 ; (9)

DIV AB ; (10)

MOV P1, A ; (11)

SJMP $ ; (12)

END

- Vào Tools Translate A51 to BIN để biên dịch chương trình trên sang dạng tập tin ngôn

ngữ máy Bai11ab.bin (ở Desktop). Quan sát kết quả biên dịch ở cửa sổ Output (bên dưới

cửa sổ soạn thảo), nếu nhìn thấy dòng “ASSEMBLY COMPLETE, NO ERRORS

FOUND” chứng tỏ việc biên dịch đã thành công.

b. Sử dụng Simulator 2003

- (Nếu đang tồn tại một tập tin đang mở thì vào File Close File để đóng tập tin).

- Vào File Open File và chọn mở tập tin Bai11ab.bin ở Desktop.

- Vào Micsellaneous General Write, trong danh sách Type chọn SFR Registers, trong

danh sách Name/Address chọn P0 (hoặc cũng có thể double click vào giá trị P0 trên cửa

sổ SFRs window), nhập giá trị 99 vào ô Decimal để thiết lập giá trị 99 thập phân cho P0.

- Vào Execution Start/Stop Execution (hoặc nhấn nút lệnh lệnh Start Execution ) để

bắt đầu mô phỏng chương trình.

- [1] Vào Miscellaneous General Read (hoặc double click vào giá trị P1 trên cửa số SFRs

window), cho biết giá trị xuất ra ở P1 (dưới dạng thập phân) là bao nhiêu?

- Vào Execution Start/Stop Execution để dừng mô phỏng. Vào Execution Reset

Execution (hoặc nhấn nút lệnh ) để reset vi xử lý.

- Thiết lập lại giá trị 99 thập phân cho P0.

- Vào Debugging Single Step (hoặc nhấn F2) để thực thi chương trình theo từng dòng

lệnh một. Quan sát cửa sổ Execution Status để biết dòng lệnh kế tiếp sẽ được thực thi.

- Trên cửa sổ Active Watch, click nút lệnh Add items để mở cửa sổ Add to Active

Watch, chọn và click nút Add để bổ sung các vùng nhớ sau vào cửa sổ Active Watch: P0,

P1, ACC, B (SFR Registers) - 20H, 21H, R1(Internal RAM)

- [2] Điền giá trị (thập phân) các vùng nhớ sau khi từng dòng lệnh một được thực hiện xong

vào bảng sau:

Lệnh PC (Hex) P0 P1 20H 21H ACC B R1

Trang 17


(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)

- [3] Nếu không có dòng lệnh (12) thì kết quả chương trình trên có khác đi không?

- [4] Dòng lệnh (9) gán giá trị 2 thập phân cho thanh ghi B. Cuối chương trình (dòng lệnh

(12)), giá trị thanh ghi B có thay đổi không? Tại sao?

c. Ứng dụng

- [5] Sử dụng Crimson Editor soạn thảo chương trình Bai11c.a51 ở Desktop với nội dung

sau: nhập liên tục giá trị từ P1, kiểm tra xem nếu giá trị này lớn hơn 127 thì chia đôi và

xuất kết quả (phần nguyên) ra P2. Trong trường hợp ngược lại thì nhân đôi giá trị này và

cũng xuất kết quả ra P2.

- Biên dịch chương trình trên sang mã máy và mô phỏng với Simulator 2003.

2. Mô phỏng với Timer

a. Thí nghiệm

- Sử dụng Crimson Editor soạn thảo chương trình sau với tên Bai12a.a51 ở Desktop:

ORG 0000H

MOV TMOD , #01H ; (1)

MOV A, #10000000B ; (2)

LOOP: RL A ; (3)

MOV P1, A ; (4)

MOV R1, P0 ; (5)

ACALL DELAY ; (6)

SJMP LOOP ; (7)

Trang 18


DELAY: MOV TH0, #HIGH(-1000) ; (8)

MOV TL0, #LOW(-1000) ; (9)

SETB TR0 ; (10)

JNB TF0, $ ; (11)

CLR TR0 ; (12)

CLR TF0 ; (13)

DJNZ R1, DELAY ; (14)

RET ; (15)

END

- Biên dịch chương trình trên sang mã máy. Mở file bai12a.bin với Simulator 2003.

- Vào Options Simulation Settings. Trong cửa sổ Simulator2003 Settings, chọn Tab

Simulation. Thay đổi giá trị Batch Instructions Count thành 100, trong danh sách Refresh

Type chọn Refresh after each tick để tăng tốc độ mô phỏng và hiển thị.

- Chạy mô phỏng chương trình.

- [1] Thay đổi giá trị đặt cho P0 (chẳng hạn như 10, 50, 100, 200) và quan sát kết quả ở P1,

từ đó giải thích ngắn gọn mục đích của chương trình trên.

- [2] Giải thích dòng lệnh (1).

- [3] Với thạch anh 12Mhz, dòng lệnh (11) sẽ được thực thi trong khoảng thời gian bao

nhiêu? Từ đó, một cách gần chính xác, suy ra dòng lệnh (6) sẽ được thực thi trong bao

nhiêu lâu nếu P0 nhận giá trị là 20.

- Dừng mô phỏng và reset chương trình. Thiết lập giá trị 20 cho P0.

- Vào Disassembly Disassemble Code. Trong cửa sổ Disassembly Window, click vào

cột Brk (cột đầu tiên) 2 hàng lệnh ACALL 0000EH (lệnh (6)) và SJMP 00005H (lệnh

(7)) để thiết lập vị trí Break Point cho 2 hàng lệnh này. Khi mô phỏng với lệnh Start

Execution , chương trình mô phỏng sẽ tạm dừng ở đầu dòng lệnh (6) cho đến khi nhận

được lệnh Start Execution một lần nữa. Sau khi thực hiện xong lệnh (6), chương trình

tiếp tục tạm dừng ở đầu dòng lệnh (7).

- [4] Quan sát cửa sổ Execution Status để biết được thời điểm tạm dừng ở 2 đầu dòng lệnh

này, từ đó cho biết chính xác dòng lệnh (6) đã được thực thi trong khoảng thời gian bao

nhiêu lâu.

Trang 19


- [5] Giá trị thực tế này và giá trị ước lượng ở [2] có khác nhau không? Độ chênh lệch đó là

bao nhiêu và tại sao lại có sự chênh lệch đó.

b. Ứng dụng

- [6] Viết chương trình Bai12b.a51 ở Desktop thực hiện nhiệm vụ sau: liên tục kiểm tra

chân P1.7, nếu P1.7 = 1 thì xuất ra ở P1.0 xung vuông có tần số 2Hz; nếu P1.7 = 0 thì

thiết lập mức 0 cho P1.0


3. Mô phỏng với ngắt

a. Thí nghiệm


ORG 0000H

LJMP MAIN ; (1)

ORG 0003H

LJMP ISR_EX0 ; (2)

ORG 000BH

LJMP ISR_T0 ; (3)

ORG 0030H

MAIN: MOV TMOD, #01H ; (4)

MOV IE, #81H ; (5)

SETB IT0 ; (6)

MOV A, #01H ; (7)

MOV P1, #0 ; (8)

SJMP $ ; (9)

ISR_EX0: CPL C ; (10)

CPL ET0 ; (11)

JNC EXIT_EX0 ; (12)

MOV R7, #5 ; (13)

Trang 20


SETB TF0 ; (14)

EXIT_EX0:RETI ; (15)

ISR_T0: CLR TR0 ; (16)

MOV TH0, #HIGH(-50000) ; (17)

MOV TL0, #LOW(-50000) ; (18)

SETB TR0 ; (19)

DJNZ R7, EXIT_T0 ; (20)

MOV R7, #5 ; (21)

MOV P1, A ; (22)

RL A ; (23)

EXIT_T0: RETI ; (24)

END

- Biên dịch chương trình trên sang mã máy. Mở file bai13a.bin với Simulator 2003.

- Vào Options Simulation Settings. Trong cửa sổ Simulator2003 Settings, chọn Tab

Simulation. Thay đổi giá trị Batch Instructions Count thành 1000, trong danh sách

Refresh Type chọn Refresh after each tick để tăng tốc độ mô phỏng và hiển thị.

- Chạy mô phỏng chương trình.

- [1] Click nút lệnh External interrupt 0 để giả lập ngắt ngoài 0 cạnh xuống cho vi xử lý.

Quan sát kết quả ở P1. Một lần nữa click nút lệnh External interrupt 0 và quan sát

P1. Từ đó giải thích ngắn gọn mục đích của chương trình.

- [2] Giải thích dòng lệnh (5) và (6) của chương trình.

- [3] Giải thích mục đích của dòng lệnh (11). Từ đó cho biết chương trình con ISR_T0 được

thực thi trong trường hợp nào.

- [4] Nếu bỏ đi dòng lệnh (14) thì chương trình có còn chạy đúng không? Tại sao? Dòng

lệnh (14) có thể được thay bằng một dòng lệnh nào để kết quả mô phỏng gần như không

đổi?

b. Ứng dụng

Trang 21


- [5] Viết chương trình Bai13b.a51 dùng ngắt ngoài 1 và ngắt timer 1 thực hiện nhiệm vụ

của một mạch delay_on như sau: nếu có cạnh xuống ở P3.3 thì delay 10ms và đặt giá trị

P1.0 lên 1; nếu gặp cạnh xuống ở P3.3 một lần nữa thì ngay lập tức đưa P1.0 về 0.


Trang 22

Hướng dẫn thí nghiệm VXL & PLC Bài 2

Bài 2

GIAO TIẾP NGOẠI VI VỚI LED 7 ĐOẠN


Sơ đồ nguyên lý mạch giao tiếp giữa 89C51 với LED 7 đoạn trên kit thí nghiệm MPE-

300:

DATA BUS

0

A

D 7

/ Y 2

D 3

U10

74LS259

1 3

123

1 4

456791 01 11 2

D

S 0S 1S 2

G

Q 0Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7

0

D 2

a

b

c

d

e

f g

OP

LED7_CK2

7 126 4 109

3

5

8A EDB C GF

CK

O P

CK

A 2Q 3

D 6

W R 2U6

74LS138

123

1 51 41 31 21 11 097

645

ABC

Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7

G 1G 2 AG 2 B

0

A 1 4

B

a

b

c

d

e

f g

OP

LED7_CK3

7 126 4 109

3

5

8A EDB C GF

CK

O P

CK

D

G

Q 2

A 2

DATA BUS

B J T

0

a

b

c

d

e

f g

OP

LED7_CK1

7 126 4 109

3

5

8A EDB C GF

CK

O P

CK

W R 3

D 2

Q 0

D 1

D 6

B J T

0

A 1

A 6A 5

O P

0

D 0

/ W R

D 0

/ W R

E

D 5

Q 1

U9

74LS374

3478

1 31 41 71 8

1

1 1

25691 21 51 61 9

D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7

O E

C L K

Q 0Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7

A 4

V C C

0

A 1 3

D 4

B J T

D 5

A 1 5

a

b

c

d

e

f g

OP

LED7_CK4

7 126 4 109

3

5

8A EDB C GF

CK

O P

CK

U8

74LS32

31

2

A 0

Q 2

D 1

V CC

/ Y 3

D 0

A 0

U2

74LS573

23456789

1 11

1 91 81 71 61 51 41 31 2

D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7

L EO E

Q 0Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7

U1

89C51

3 0

3 93 83 73 63 53 43 33 2

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 6

4020

A L E

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9

P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 6 / W R

VC

CG

ND

W R 3

F

D 4

B J T

A 3

A 1

A 7

/ W R

ADDRESS BUS

D 3

W R 2

65

4

Q 0

Q 1

C

0

Q 3

D 7

Trong đó:

- 74LS573 (U2): IC chốt địa chỉ. Do Port 0 hoạt động ở chế độ địa chỉ / dữ liệu (nửa chu

kỳ đầu là 8 bit địa chỉ thấp và nửa chu kỳ sau là dữ liệu) nên U2 được dùng để chốt và

giữ lại byte địa chỉ thấp này trên address bus.

- 74LS138 (U6): IC giải mã địa chỉ. Chẳng hạn, để /Y2 = 0 thì CBA = 010, để /Y3 = 0 thì

CBA = 011,…

Trang 23


- 74LS259 (U10): IC giải mã địa chỉ và chốt. Khi tín hiệu kích hoạt /G = 0, Q0 = D khi

S2S1S0 = 000, Q1 = D khi S2S1S0 = 001, …, Q7 = D khi S2S1S0 = 111 (các ngõ ra còn

lại giữ nguyên trạng thái trước đó).

- 74LS374 (U9): chốt dữ liệu theo cạnh lên của CLK. Với tín hiệu cho phép /OE = 0, khi

có cạnh lên ở CLK thì Qi = Di (i = 0÷7). Sau đó, các ngõ ra Qi sẽ được chốt lại bất chấp

sự thay đổi của các ngõ vào Di.

- Các LED 7 đoạn: thuộc loại cathode chung. Để một đoạn LED phát sáng thì phải thỏa

mãn 2 điều kiện: chân CK ở mức thấp và chân điều khiển đoạn LED tương ứng phải ở

mức cao.

Với sơ đồ nguyên lý trên, có thể nhận thấy rằng tại mỗi thời điểm chỉ có thể hiển thị duy

nhất 1 LED 7 đoạn. Do đó, để hiển thị một LED 7 đoạn, chẳng hạn như LED7_CK3, phát sáng

thì phải thực hiện tuần tự 3 bước sau:

- Nếu có một LED 7 đoạn nào đang được phát sáng trước đó, chẳng hạn như LED7_CK2,

thì tắt đi bằng cách đưa Q1 về 0 để chân CK của LED7_CK2 cách ly với mức điện áp

thấp.

- Chốt tín hiệu thích hợp ở ngõ ra của U9 (74LS374), tín hiệu này là các mã LED 7 đoạn

ứng với một con số, một chữ cái... cần hiển thị. Lúc này cả 4 LED 7 đoạn đều nhận được

tín hiệu này tuy nhiên chưa LED nào được phát sáng do chân CK của chúng được cách ly

với mức điện áp thấp.

- Để LED7_CK3 phát sáng thì thiết lập Q2 = 1.

Căn cứ vào sơ đồ nguyên lý trên, các sinh viên có thể xác định được các vùng địa chỉ phù

hợp để thực thi các bước trên. Lưu ý là do mỗi lần chỉ có thể hiển thị được 1 LED 7 đoạn nên để

có thể hiển thị gần như đồng thời 4 LED 7 đoạn này, cần thực hiện việc hiển thị theo cách

“quét”: lần lượt hiển thị từng LED một với tần số cao để mắt người vẫn có cảm giác là việc hiển

thị được thực hiện đồng thời:

Trang 24


II. Thí nghiệm

1. Giao tiếp với 1 LED 7 đoạn

a. Thí nghiệm


ORG 0000H

LOOP: MOV A, #3FH ; (1)

MOV DPTR, #4000H ; (2)

MOVX @DPTR, A ; (3)

MOV A, #01H ; (4)

MOV DPTR, #6001H ; (5)

MOVX @DPTR, A ; (6)

SJMP LOOP ; (7)

END

- Biên dịch chương trình trên sang mã máy bằng lệnh Tools Translate A51 to BIN.

- Trên MPE-300, trong khi nhấn giữ nút RESET, gạt nút MSL sang vị trí ROM, gạt nút

MODE sang vị trí INT, sau đó buông nút RESET. Chương trình ở ROM trong của

89C51 sẽ được thực thi để chuẩn bị nạp RAM ngoài 6264.

- Mở chương trình “MPE-300 External RAM download” trên máy tính. Click nút lệnh

để mở và nạp file bai21a.bin (ở desktop). Sau đó click nút lệnh download để nạp chương

trình trên tới RAM ngoài 6264 của 89C51 (chương trình sẽ được chuyển tới 89C51 và

89C51 sẽ điều khiển để nạp cho RAM ngoài).

- Sau khi nạp xong, trên MPE-300, trong khi nhấn giữ nút RESET, gạt nút MSL sang vị

trí RAM, gạt nút MODE sang vị trí EXT, sau đó buông nút RESET. Chương trình nạp

ở RAM ngoài của 89C51 sẽ được thực thi.

- [1] Điền nội dung hiển thị trên các LED 7 đoạn vào bảng sau:

LED7_CK1 LED7_CK2 LED7_CK3 LED7_CK4Nội dung hiển thị

- [2] Dòng lệnh nào trên chương trình quyết định nội dung hiển thị trên?

- [3] Khi vừa thực hiện xong dòng lệnh (3), dựa trên sơ đồ nguyên lý và cho biết giá trị của

các đường tín hiệu sau:

Trang 25


A15 = ...

A14 = ... WR2 = … → ... Q7→0 (U9) = …

A13 = ...

- [4] Khi đang thực hiện dòng lệnh (6), dựa trên sơ đồ nguyên lý và cho biết giá trị của các

đường tín hiệu sau:

A15 = ...

A14 = ... Q3→0 (U10) = …

A13 = ...

- [5] Nếu thay dòng lệnh (2) bằng dòng lệnh MOV DPTR, #4002H thì kết quả chương trình

trên có thay đổi không? Tại sao?

- [6] Nếu thay dòng lệnh (4) bằng dòng lệnh MOV A, #00H thì LED 7 đoạn có sáng không?

Tại sao? Từ đó cho biết có thể thay dòng lệnh này bằng dòng lệnh SETB ACC.0 được

không?

b. Ứng dụng

- [7] Viết chương trình Bai21b_1.a51 xuất ra LED7_CK4 ký tự h và dấu “.” như sau:

- [8] Viết chương trình Bai21b_2.a51 tuần hoàn xuất ra LED7_CK1 các ký tự hex như sau:

0 9 F

với khoảng thời gian hiển thị mỗi ký tự là 0.5s (lưu ý thạch anh sử dụng cho 89C51 có

tần số 7.3728Mhz)

Hướng dẫn: Chương trình sau xuất 1 ký tự tùy chọn trong khoảng từ 05 ra LED7_CK2.

Sinh viên dựa vào chương trình này, xem lại lệnh MOVC và lệnh giả DB để thực hiện

câu [8]

Trang 26

/Y2 = …/WR = 0 → 1

/Y3 = …/WR = 0

WR3 = …D0 = …A2 = …A1 = …


KY_TU EQU 3 ; Chọn ký tự từ 05 để xuất (ở đây xuất 3)

ORG 0000H

LOOP:MOV DPTR, #LED7_CODE

MOV A, #KY_TU

MOVC A, @A+DPTR ; Đổi ký tự sang mã LED 7 đoạn

MOV DPTR, #4000H

MOVX @DPTR, A ; Xuất mã ký tự đến ngõ ra U9

MOV A, #01H

MOV DPTR, #6001H

MOVX @DPTR, A ; Xuất tín hiệu chọn LED 7 đoạn ra U10

SJMP LOOP

LED7_CODE: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH ; Mã các ký tự từ 05

END

2. Giao tiếp với cả 4 LED 7 đoạn

a. Thí nghiệm


ORG 0000H

MOV DPL, #03H ; (1)

LOOP: MOV 120, #7DH ; (2)

ACALL DISPLAY ; (3)

MOV 120, #07H ; (4)

ACALL DISPLAY ; (5)

MOV 120, #7FH ; (6)

ACALL DISPLAY ; (7)

MOV 120, #6FH ; (8)

ACALL DISPLAY ; (9)

SJMP LOOP ; (10)

Trang 27


DISPLAY: CLR ACC.0 ; (11)

MOV DPH, #60H ; (12)

MOVX @DPTR, A ; (13)

MOV A, 120 ; (14)

MOV DPH, #40H ; (15)


SETB ACC.0 ; (17)

MOV DPH, #60H ; (18)

INC DPL ; (19)

ANL DPL, #03H ; (20)


MOV R7, #250 ; (22)

DJNZ R7, $ ; (23)

RET ; (24)

END



MODE sang vị trí INT, sau đó buông nút RESET.


để mở và nạp file bai22a.bin (ở desktop). Sau đó click nút lệnh download để nạp chương

trình trên tới RAM ngoài 6264 của 89C51.




- [1] Điền nội dung hiển thị trên các LED 7 đoạn vào bảng sau:

Trang 28


LED7_CK1 LED7_CK2 LED7_CK3 LED7_CK4Nội dung hiển thị

- [2] Các dòng lệnh nào trên chương trình quyết định các nội dung hiển thị trên?

- [3] Các dòng lệnh (11), (12) và (13) dùng để làm gì?


- [5] Các dòng lệnh từ (17) đến (21) dùng để làm gì? Tại sao phải có dòng lệnh (20)? Nếu

bỏ đi dòng lệnh này chương trình có còn chạy đúng không?

- [6] Dòng lệnh (22) và (23) dùng để delay thời gian hiển thị cho 1 LED 7 đoạn. MPE-300

sử dụng thạch anh có tần số 7.3728MHz cho 89C51 thì thời gian delay này là bao lâu?

b. Ứng dụng

- [7] Viết chương trình Bai22b.a51 xuất ra các LED 7 đoạn dòng chữ “HELP.” nhấp nháy

với chu kỳ 1s (0.5s bật và 0.5s tắt) như sau (lưu ý thạch anh sử dụng có tần số

7.3728Mhz):

Hướng dẫn: Có thể sử dụng ngắt timer để tạo hiệu ứng nhấp nháy.

Trang 29


Bài 3

GIAO TIẾP NGOẠI VI VỚI MA TRẬN PHÍM


Sơ đồ nguyên lý khối bàn phím trên MPE-300:

P1.3

(C oät 2)

9

P1.1

1

P1.2

D

(H aøng 1)

P1.4

6

C

(H aøng 3)

4

(C oät 1)

2

(H aøng 0)

E

(H aøng 2)

8

P1.5

3

89C51

U1 40

20

1

2

3

4

5

6

7

8

VC

CG

ND

P 1 . 0

P 1 . 1

P 1 . 2

P 1 . 3

P 1 . 4

P 1 . 5

P 1 . 6

P 1 . 7

(C oät 0)

0

P1.6

7

B

P1.7

A

0

5

(C oät 3)V CC

F

P1.0

- Khối bàn phím là một ma trận phím gồm 4 hàng và 4 cột, mỗi hàng (cũng như mỗi cột)

được kết nối trực tiếp với 1 chân của P1. Khi một phím, chẳng hạn như phím số 5, được

nhấn thì sẽ tạo ra sự kết nối về điện giữa chân P1.5 và P1.1. Do đó, 89C51 có thể giao

tiếp với khối bàn phím trên theo nguyên lý quét phím: lần lượt xuất các mức logic 0 ra

mỗi cột và kiểm tra hàng, hàng nào nhận được mức logic 0 chứng tỏ phím ứng với hàng

và cột đó đã được nhấn.

Trang 30


- Để không bỏ sót một phím nhấn, quá trình quét phím theo cột phải được thực hiện liên

tục với tần số cao. Về mặt nguyên tắc có thể xảy ra trường hợp: khi chương trình đang

quét phím ở một cột thì một phím ở cột khác được nhấn và tất nhiên chương trình không

nhận ra sự nhấn phím này. Tuy nhiên, trên thực tế thì thời gian một phím được nhấn dài

hơn rất nhiều thời gian quét phím và xử lý của 89C51 nên khả năng bỏ sót phím là điều

không thể.

- Trong chương trình, khi một phím được nhấn cần phải nhận biết được mã phím (là giá trị

của phím nhấn, chẳng hạn phím 0 có mã phím là 0, phím 1 có mã phím là 1,…). Mã phím

và vị trí của phím trong ma trận phím có quan hệ với nhau theo công thức:

Mã phím = (STT hàng) × 4 + (STT cột)Vd: Phím 3: Mã phím = 0x4 + 3 = 3

Phím C: Mã phím = 3x4 + 0 = 12

II. Thí nghiệm

1. Thí nghiệm

- Sử dụng Crimson Editor soạn thảo chương trình sau với tên Bai31.a51 ở desktop:

SCAN EQU R7

COL EQU R6

ROW EQU R5

ORG 0000H

BEGIN: MOV SCAN, #01111111B ; (1)

MOV COL, #3 ; (2)

SCAN_KEY: MOV P1, SCAN ; (3)

MOV A, P1 ; (4)

Trang 31


CPL A ; (5)

ANL A, #0FH ; (6)

JZ NEXT_COL ; (7)

MOV ROW, #-1 ; (8)

ROW_COUNT: RRC A ; (9)

INC ROW ; (10)

JNC ROW_COUNT ; (11)

MOV A, ROW ; (12)

RL A ; (13)

RL A ; (14)

ADD A, COL ; (15)

ACALL DISPLAY ; (16)

NEXT_COL: MOV A, SCAN ; (17)

JNB ACC.4, BEGIN ; (18)

RR A ; (19)

MOV SCAN, A ; (20)

DEC COL ; (21)

SJMP SCAN_KEY ; (22)

DISPLAY: MOV DPTR, #LED7_TABLE ; (23)

MOVC A, @A+DPTR ; (24)

MOV DPTR, #4000H ; (25)


SETB ACC.0 ; (27)

MOV DPTR, #6003H ; (28)


RET ; (30)

Trang 32


LED7_TABLE: DB 3FH, 06H, 5BH, 4FH, 66H, 6DH, 7DH, 07H

DB 7FH, 6FH, 77H, 7CH, 39H, 5EH, 79H, 71H

END



MODE sang vị trí INT, sau đó buông nút RESET.


để mở và nạp file bai31.bin (ở desktop). Sau đó click nút lệnh download để nạp chương

trình trên tới RAM ngoài 6264 của 89C51.




- [1] Lần lượt nhấn các phím trên khối bàn phím, quan sát kết quả hiển thị trên LED 7 đoạn

và điền vào bảng sau:

Phím nhấn

Hiển thị

Phím nhấn

Hiển thị

Phím nhấn

Hiển thị

Phím nhấn

Hiển thị

0 4 8 C1 5 9 D2 6 A E3 7 B F

- [2] Giả sử chương trình đang quét cột 1 của khối bàn phím (SCAN = 11011111B, COL =

1) và có phím số 9 đang được nhấn thì giá trị nhị phân của A là bao nhiêu sau khi thực

hiện xong dòng lệnh (6). Từ đó cho biết nếu như không có phím nào được nhấn thì giá trị

của A là bao nhiêu?

- [3] Đoạn chương trình từ (8) đến (16) chỉ được thực hiện khi có một phím đang được

nhấn. Cũng với giả sử là có phím số 9 đang được nhấn thì khi thực hiện xong dòng lệnh

(12) giá trị thập phân của A là bao nhiêu? Từ đó cho biết các dòng lệnh (9), (10) và (11)

dùng để làm gì?

- [4] Cũng với giả sử trên, cho biết các giá trị thập phân của A sau khi thực hiện xong từng

dòng lệnh (13), (14) và (15). Từ đó cho biết ý nghĩa của 3 dòng lệnh này?

- [5] Đoạn chương trình từ (17) đến (21) thực hiện các bước chuẩn bị cho lần quét cột kế

tiếp. Cho biết ý nghĩa của dòng lệnh (18).

2. Ứng dụng

Trang 33


- [1] Viết chương trình Bai32_1.a51 nhận biết có phím nhấn. Khi có một phím bất kỳ đang

được nhấn thì hiển thị ký tự sau ra LED7_CK1:

- [2] Viết chương trình Bai32_2.a51 nhận biết số chẵn, lẻ: nếu đang nhấn phím số lẻ thì

hiển thị ký tự ‘L’ và đang nhấn phím số chẵn thì hiển thị ký tự ‘C’ ra LED7_CK1.

Trang 34


Bài 4

GIAO TIẾP NGOẠI VI VỚI MA TRẬN LED


Sơ đồ nguyên lý mở rộng port cho 89C51 dùng PPI 8255 trên MPE-300 như sau (có thể

xem thêm chi tiết về PPI 8255 ở bài mở đầu):

A 5

A 3D 3

U2

74LS573

23456789

1 11

1 91 81 71 61 51 41 31 2

D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7

L EO E

Q 0Q 1Q 2Q 3Q 4Q 5Q 6Q 7

A 1

0

A 6

/ Y 4

D 5

V CC

D 4

V CC

D 1

/ R D

D 6

A 1 5

A 1 3

A 2

D 5

A 1

D 7

D 3

U1

89C51

3 0

3 93 83 73 63 53 43 33 2

2 12 22 32 42 52 62 72 8

1 6

4020

1 7

A L E

P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7

P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9

P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 5

P 3 . 6 / W R

VC

CG

ND

P 3 . 7 / R D

PO

RT

B

12345678

PO

RT

A

12345678

A 1 4

0

/ W R

ADDRESS BUS

D 4

0

D 0

DATA BUS

D 0

D 1D 2

A 0

PO

RT

C

12345678

A 7D 6

/ R D/ W R

U6

74LS138

123

1 51 41 31 21 11 097

645

ABC

Y 0Y 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7

G 1G 2 AG 2 B

A 4

/ Y 4

U11

8255

3 43 33 23 13 02 92 82 7 4

3214 03 93 83 7

1 81 92 02 12 22 32 42 5

1 41 51 61 71 31 21 11 0

267

53 6

98

6

D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7 P A 0

P A 1P A 2P A 3P A 4P A 5P A 6P A 7

P B 0P B 1P B 2P B 3P B 4P B 5P B 6P B 7

P C 0P C 1P C 2P C 3P C 4P C 5P C 6P C 7

VC

CG

ND

R DW R

A 0A 1

C S

V C C

D 2

D 7

A 0

0

Sơ đồ nguyên lý khối ma trận LED:

Trang 35


- Ma trận LED gồm các LED phát quang bố trí thành 5 cột và 7 hàng trong một vi mạch.

Các tín hiệu điều khiển hàng PA0 - PA6 (PORT A) nối vào anod của tất cả các LED cùng

hàng. Các tín hiệu điều khiển cột PB0 - PB4 (PORT B) nối vào cathode của tất cả các

LED cùng cột.

- Khi có một cặp tín hiệu điều khiển hàng và cột, ví dụ PA0 = 1 và PB0 = 1, các anod của

hàng LED thứ nhất (hàng 0) được cấp thế cao, đồng thời các cathode của cột LED thứ

nhất (cột 0) được cấp thế thấp. Tuy nhiên chỉ có LED1 là sáng vì có đồng thời thế cao

trên anod và thế thấp ở cathode. Như vậy, khi có 1 cặp tín hiệu điều khiển hàng và cột,

chỉ có LED tại điểm hàng và cột gặp nhau là sáng. Với cấu trúc này có thể xây dựng ma

trận LED với số LED lớn.

- Trong trường hợp cần hiển thị đồng thời nhiều LED trong ma trận, ví dụ chỉ thị chữ L

trên ma trận LED, thì phải thực hiện việc hiển thị động (quét LED theo cột): lần lượt cho

các cột Pbi = 1 (i = 0÷4), ứng với mỗi Pbi, thiết lập các LED hàng cần phát sáng. Tần số

cho một chu trình quét phải đủ cao nhằm đảm bảo cho mắt nhìn thấy sáng đều, không

nhấp nháy.

- Như vậy để chỉ thị chữ L, có thể điều khiển tuần tự và lặp lại theo 5 bước:

Bước 1 Bước 2 Bước 3 Bước 4 Bước 5PB0 PB1 PB2 PB3 PB4

PA0 1PA1 1PA2 1PA3 1PA4 1PA5 1PA6 1 1 1 1 1

II. Thí nghiệm

1. Mở rộng port với PPI 8255

a. Thí nghiệm


Trang 36


ORG 0000H

MOV A, #10001001B ; (1)

MOV DPTR, #8003H ; (2)

MOVX @DPTR, A ; (3)

LOOP: MOV A, #01111111B ; (4)

MOV DPTR, #8000H ; (5)

MOVX @DPTR, A ; (6)

MOV A, #00000100B ; (7)

MOV DPTR, #8001H ; (8)

MOVX @DPTR, A ; (9)

SJMP LOOP ; (10)

END


- Sử dụng chương trình “MPE-300 External RAM download” trên máy tính để mở và nạp

file bai41a.bin (ở desktop) tới RAM ngoài 6264 của 89C51. Sau khi nạp xong, trong khi

nhấn giữ nút RESET, gạt nút MSL sang vị trí RAM, gạt nút MODE sang vị trí EXT,

sau đó buông nút RESET để thực thi chương trình trên.

- [1] Quan sát kết quả hiển thị trên ma trận LED và đánh dấu X vào những vị trí LED sáng

tương ứng trên bảng ma trận LED sau:

Cột 0 Cột 1 Cột 2 Cột 3 Cột 4Hàng 0Hàng 1Hàng 2Hàng 3Hàng 4Hàng 5Hàng 6

- [2] Khi đang thực hiện dòng lệnh (3), dựa trên sơ đồ nguyên lý mở rộng port và cho biết

giá trị của các đường tín hiệu sau:

A15 = ...

A14 = ...

A13 = ...

Trang 37

/WR = 0/Y4 = …A1 = …A0 = …


- [3] Từ đó cho biết dòng lệnh (3) dùng để làm gì? Sau khi thực hiện xong dòng lệnh (3),

cho biết chế độ (xuất hoặc nhập) của các port 8255:

Port A: …

Port B: …

Port C: …



A15 = ...

A14 = ...

A13 = ...


cho biết giá trị nhị phân của port A:

PA7÷0 = ……….



A15 = ...

A14 = ...

A13 = ...


cho biết giá trị nhị phân của port B:

PB7÷0 = …

b. Ứng dụng

- [8] Viết chương trình Bai41b.a51 tạo chuyển động sau trên ma trận LED với thời gian

delay cho mỗi chuyển động là 100ms (lưu ý thạch anh sử dụng có tần số 7.3728Mhz):

Trang 38

/WR = 0/Y4 = …A1 = …A0 = …

/WR = 0/Y4 = …A1 = …A0 = …


Hướng dẫn: Sử dụng lệnh RR A để tạo hiệu ứng chuyển động đi lên.

2. Giao tiếp ngoại vi với ma trận LED

a. Thí nghiệm


COL EQU R0

ROW EQU R1

ORG 0000H

MOV A, #80H ; (1)

MOV DPTR, #8003H ; (2)

MOVX @DPTR, A ; (3)

LOOP: MOV COL, #01H ; (4)

MOV ROW, #26H ; (5)

ACALL DISPLAY ; (6)

MOV COL, #02H ; (7)

MOV ROW, #49H ; (8)

ACALL DISPLAY ; (9)

MOV COL, #04H ; (10)

Trang 39


MOV ROW, #49H ; (11)


MOV COL, #08H ; (13)

MOV ROW, #49H ; (14)


MOV COL, #10H ; (16)

MOV ROW, #3EH ; (17)


SJMP LOOP ; (19)

DISPLAY: CLR A ; (20)

MOV DPTR, #8001H ; (21)


MOV A, ROW ; (23)

MOV DPTR, #8000H ; (24)


MOV A, COL ; (26)

MOV DPTR, #8001H ; (27)


MOV R7, #250 ; (29)

DJNZ R7, $ ; (30)

RET ; (31)

END


- Sử dụng chương trình “MPE-300 External RAM download” trên máy tính để mở và nạp

file bai42a.bin (ở desktop) tới RAM ngoài 6264 của 89C51. Sau khi nạp xong, trong khi

nhấn giữ nút RESET, gạt nút MSL sang vị trí RAM, gạt nút MODE sang vị trí EXT,

sau đó buông nút RESET để thực thi chương trình trên.

Trang 40


- [1] Quan sát kết quả hiển thị trên ma trận LED và đánh dấu X vào những vị trí LED sáng

tương ứng trên bảng ma trận LED sau:

Cột 0 Cột 1 Cột 2 Cột 3 Cột 4Hàng 0Hàng 1Hàng 2Hàng 3Hàng 4Hàng 5Hàng 6

- [2] Các dòng lệnh nào dùng để thiết lập chế độ hoạt động cho 8255? Từ đó cho biết chế

độ (xuất hoặc nhập) của các port:

Port A: …

Port B: …

Port C: …




- [6] Các dòng lệnh (29) và (30) dùng để delay thời gian hiển thị cho mỗi cột. MPE-300 sử

dụng thạch anh có tần số 7.3728MHz cho 89C51 thì thời gian delay này là bao lâu?

b. Ứng dụng

- [7] Viết chương trình Bai42b_1.a51 tạo ký hiệu mũi tên như sau trên ma trận LED:

- [8] Viết chương trình Bai42b_2.a51 tạo chuyển động sau trên ma trận LED với thời gian

delay cho mỗi chuyển động là 100ms (lưu ý thạch anh sử dụng có tần số 7.3728Mhz):

Trang 41


Hướng dẫn: Sử dụng ngắt timer kết hợp với lệnh RR A để tạo hiệu ứng chuyển động đi

lên.

Trang 42

Hướng dẫn thí nghiệm Vi xử lý & PLC

Bài 5

ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH TUẦN TỰ

I.Thí nghiệm 1

- Mô hình điều khiển dùng trong thí nghiệm 1 như sau:

- Tùy theo yêu cầu của từng thí nghiệm mà sinh viên sẽ kết nối các tín hiệu theo bảng

sau:

Ký hiệu Địa chỉ I/O Ý nghĩaPB1 I0.0 Nút nhấn STARTPB2 I0.1 Nút nhấn STOPPB3 I0.2 Cảm biến 1 (CB1) để phát hiện vị trí HOME SW1 I0.3 Cảm biến 2 (CB2) để phát hiện vị trí dừngPB5 I0.4 Cảm biến 3 (CB3)để đếm sản phẩm rơi xuốngLP0 Q0.0 Động cơ điều khiển xe chạy sang phảiLP1 Q0.1 Động cơ điều khiển xe chạy sang tráiLP2 Q0.2 Động cơ điều khiển mở xilô cho sản phẩm rơi xuống

1. Thí nghiệm 1.1

- Khi nhấn START, xe đang ở vị trí HOME sẽ di chuyển từ trái sang phải. Khi CB2 tác

động, xe dừng lại 5s rồi quay về vị trí HOME.

- Soạn chương trình sau và lưu trên Desktop với tên TN11.mwp.

Trang 44


- Download chương trình xuống PLC và kiểm tra.


- Giữ nguyên kết nối và chương trình như thí nghiệm 1.1 nhưng nối I0.3 với PB4.

- Kiểm tra chương trình có thực hiện giống thí nghiệm 1.1 không? Nếu không thì tại sao?

- Viết lại chương trình cho thực hiện giống thí nghiệm 1.1 và lưu với tên TN12.mwp trên

Desktop.

Chú ý: Việc nối I0.3 với PB4 chỉ thực hiện trong thí nghiệm 1.2, các thí nghiệm khác thì vẫn

nối I0.3 với SW1.


- Dựa vào chương trình TN11.mwp viết tiếp chương trình như sau: Sau khi xe dừng 5s tại

vị trí CB2 xong, cho mở xilô (Q0.2) để sản phẩm rơi xuống. Khi rơi đủ 10 sản phẩm (do

CB3 phát hiện) thì đóng xilô và cho xe chạy về HOME.

- Lưu chương trình với tên TN13.mwp trên Desktop.


- Dựa vào chương trình TN13.mwp viết tiếp chương trình như sau: Sau khi 10 sản phẩm

đã rơi xuống thì delay 8s mới cho xe chạy về HOME.


Trang 45

Bảng ký hiệu các biến



- Dựa vào chương trình TN14.mwp viết tiếp chương trình như sau: Khi xe về tới vị trí

HOME, cho delay 3s rồi lặp lại chu trình. Hệ thống làm việc liên tục cho đến khi nhấn

STOP.


II. Thí nghiệm 2

- Mô hình điều khiển dùng trong thí nghiệm 2 như sau:

- Thực hiện kết nối các tín hiệu theo bảng sau:

Ký hiệu Địa chỉ I/O Ý nghĩaPB1 I0.0 Nút nhấn STARTPB2 I0.1 Nút nhấn STOPSW1 I0.2 Cảm biến 1 (CB1) để phát hiện vị trí thùng PB4 I0.3 Cảm biến 2 (CB2) để phát hiện vị trí sản phẩm rơi xuốngLP0 Q0.0 Động cơ 1 (ĐC1) điều khiển chạy băng tải thùngLP1 Q0.1 Động cơ 2 (ĐC2) điều khiển quay băng tải sản phẩm

Trang 46



- Khi nhấn nút START thì dây chuyền hoạt động. Động cơ kéo băng tải thùng chạy (ĐC1)

đưa thùng rỗng đến đúng vị trí băng tải sản phẩm. Khi thùng đến đúng vị trí nó sẽ tác

động vào CB1. Khi đó động cơ kéo băng tải thùng dừng và động cơ kéo băng tải sản

phẩm (ĐC2) bắt đầu chạy làm sản phẩm rơi vào thùng. Mỗi khi có một sản phẩm rơi vào

thùng thì CB2 tác động. Khi đủ số táo quy định (5 sản phẩm) thì băng tải sản phẩm dừng

lại, băng tải thùng lại chạy để đưa thùng rỗng khác đến đúng vị trí. Khi nhấn nút STOP

thì dây chuyền dừng hoạt động.

- Dùng Step7 – Microwin soạn thảo chương trình để thực hiện quá trình trên và lưu trên

Desktop với tên TN21.mwp. Tiến hành download chương trình xuống PLC và kiểm tra.


- Dựa vào chương trình TN21.mwp viết tiếp chương trình như sau: Sau khi nhấn nút

START 5s thì dây chuyền mới hoạt đông.

- Lưu chương trình với tên TN22.mwp trên Desktop. Tiến hành download chương trình

xuống PLC và kiểm tra.


- Dựa vào chương trình TN22.mwp viết tiếp chương trình như sau: Sau khi đóng đủ 3

thùng thì hệ thống dừng.

- Lưu chương trình với tên TN23.mwp trên Desktop. Tiến hành download chương trình


Trang 47


Bài 6

PHÂN LOẠI VÀ ĐẾM SẢN PHẨM

Cho một dây chuyền công nghiệp vận chuyển các sản phẩm có chiều dài l. Các sản phẩm này

cần được phân loại và đếm theo tiêu chuẩn sau:

Nếu l d2 thì sản phẩm loại dài.

Nếu d1 l < d2 thì sản phẩm loại vừa.

Nếu l < d1 thì sản phẩm loại ngắn.

Giả sử rằng khoảng cách giữa hai sản phẩm liên tiếp lớn hơn d2. Các cảm biến CB1, CB2,

CB3 đặt dưới băng chuyền dùng để phân biệt chiều dài của sản phẩm.

Trang 48


1. Thí nghiệm 1 – Phân loại sản phẩm vừa

- Mô hình dùng trong thí nghiệm 1 như sau:


Ký hiệu Địa chỉ I/O Ý nghĩaPB1 I0.0 Cảm biến X1PB2 I0.1 Cảm biến X2PB3 I0.2 Cảm biến X3PB4 I0.3 Nút nhấn STARTLP0 Q0.0 Điều khiển động cơ cho phép đưa sản phẩm vào (EN)LP1 Q0.1 Điều khiển băng chuyền hoạt động (M)LP2 Q0.2 Điều khiển cần gạt phân loại sản phẩm (R)LP3 Q0.3 Tín hiệu báo sản phẩm đầy

Mô tả quá trình

- Nhấn nút START (I0.3) để khởi động dây chuyền M (Q0.1).

- Chờ 5s để băng chuyền chạy ổn định, sau đó cho phép đưa sản phẩm vào bằng cách khởi

động động cơ EN (Q0.0).

Trang 49


- Bắt đầu phân loại và đếm sản phẩm loại vừa:

+ Nếu là sản phẩm loại vừa d1 l < d2 thì để cần gạt R bình thường cho sản phẩm đi

qua (cho Q0.2 = 0).

+ Nếu không là sản phẩm loại vừa (có thể là loại dài hoặc ngắn) thì xuất tín hiệu xoay

cần gạt R cho sản phẩm đi sang hướng khác (cho Q0.2 = 1), tín hiệu này được giữ

cho đến khi có sản phẩm kế tiếp vào.

- Mỗi lần có một sản phẩm vừa qua thì dùng counter để đếm, khi đếm đủ 5 sản phẩm thì xuất

tín hiệu báo đầy (cho Q0.3 = 1) và tạm ngưng đưa sản phẩm vào băng chuyền (cho Q0.0 =

0).

Hướng dẫn

Để phân biệt sản phẩm có thể thực hiện theo các bước sau:

- Tại thời điểm X3 vừa tác động, dùng tiếp điểm phát hiện cạnh lên P.

- Khi đó xét trạng thái của X1 và X2:

+ Nếu cả X1, X2 không tác động ta có sản phẩm loại ngắn l < d1.

+ Nếu cả X1, X2 cùng tác động ta có sản phẩm loại dài l d2.

+ Nếu X1 không tác động và X2 tác động ta có sản phẩm loại vừa d1 l < d2.

Yêu cầu : Dùng Step7-Microwin soạn thảo chương trình thực hiện quá trình trên và lưu lại

trên Desktop với tên TN1.mwp. Tiến hành download chương trình xuống PLC và kiểm

tra.

2. Thí nghiệm 2 – Phân loại và đếm sản phẩm theo yêu cầu

Yêu cầu : Số sản phẩm cần đếm cho mỗi thùng là 10, trong đó có tối thiểu 6 sản phẩm loại vừa, số phế phẩm (là sản phẩm loại ngắn hoặc loại dài) không được vượt quá 4 sản phẩm.

Thực hiện :


- Chờ 5s để băng chuyền chạy ổn định, sau đó cho phép đưa sản phẩm vào bằng cách khởi

động động cơ EN (Q0.0).

- Bắt đầu phân loại và đếm sản phẩm:

Trang 50


+ Nếu là sản phẩm loại vừa d1 l < d2 thì để cần gạt R bình thường cho sản phẩm đi

qua (cho Q0.2 = 0), tăng bộ đếm sản phẩm lên 1.

+ Nếu là phế phẩm thì tăng bộ đếm phế phẩm lên 1 và:

Nếu trong giới hạn cho phép ( 4 phế phẩm) thì để cần gạt R bình thường cho

sản phẩm đi qua (cho Q0.2 = 0), tăng bộ đếm sản phẩm lên 1.

Nếu vượt quá giới hạn cho phép thì xuất tín hiệu xoay cần gạt (cho Q0.2 = 1)

đồng thời tăng số phế phẩm lên 1.

- Khi đếm đủ 10 sản phẩm thì xuất tín hiệu báo đầy (cho Q0.3 = 1) và tạm ngưng đưa sản

phẩm vào băng chuyền (cho Q0.0 = 0).



tra.

3. Thí nghiệm 3 – Phân loại sản phẩm vừa, ngắn, dài

Trang 51



Ký hiệu Địa chỉ I/O Ý nghĩaPB1 I0.0 Cảm biến X1PB2 I0.1 Cảm biến X2PB3 I0.2 Cảm biến X3PB4 I0.3 Nút nhấn STARTLP0 Q0.0 Điều khiển động cơ cho phép đưa sản phẩm vào (EN)LP1 Q0.1 Điều khiển băng chuyền hoạt động (M)LP2 Q0.2 Điều khiển cần gạt RLLP3 Q0.3 Điều khiển cần gạt RSLP4 Q0.4 Tín hiệu báo sản phẩm đầy

Thực hiện :


- Chờ 5s để băng chuyền chạy ổn định, sau đó cho phép đưa sản phẩm vào bằng cách khởi động động cơ EN (Q0.0).

- Bắt đầu phân loại:

+ Nếu là phế phẩm loại ngắn thì cho RS = 1, RL = 0.

+ Nếu là phế phẩm loại dài thì cho RS = 0, RL = 1.

+ Nếu là sản phẩm loại ngắn thì cho RS = 0, RL = 0.

- Đồng thời đếm tổng số phế phẩm loại ngắn và phế phẩm loại dài trong suốt thời gian làm

việc.



tra.

Trang 52


Bài 7

ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO THÔNG

Thực hiện kết nối tín hiệu từ ngõ ra PLC đến các đèn giao thông theo bảng sau:

Ký hiệu Ngõ ra PLC Ý nghĩaFC-1R Q0.0 Đèn đỏ trạm 1FC-1Y Q0.1 Đèn vàng trạm 1FC-1G Q0.2 Đèn xanh trạm 1FC-2R Q0.3 Đèn đỏ trạm 2FC-2Y Q0.4 Đèn vàng trạm 2 FC-2G Q0.5 Đèn xanh trạm 2FC-3R Q0.6 Đèn đỏ trạm 3FC-3Y Q0.7 Đèn vàng trạm 3 FC-3G Q1.0 Đèn xanh trạm 3FC-4R Q1.1 Đèn đỏ trạm 4FC-4Y Q2.0 Đèn vàng trạm 4FC-4G Q2.1 Đèn xanh trạm 4W12R Q2.2 Đèn đỏ đi bộ 1 → 2W12G Q2.3 Đèn xanh đi bộ 1 → 2W23R Q2.4 Đèn đỏ đi bộ 2 → 3W23G Q2.5 Đèn xanh đi bộ 2 → 3W34R Q2.6 Đèn đỏ đi bộ 3 → 4W34G Q2.7 Đèn xanh đi bộ 3 → 4W14R Q3.0 Đèn đỏ đi bộ 1 → 4W14G Q3.1 Đèn xanh đi bộ 1 → 4

1. Thí nghiệm 1

- Nguyên tắc điều khiển đèn giao thông cho xe ở Trạm 1 và Trạm 2 như sau:

Trạm 1 Xanh Vàng Đỏ Vàng XanhTrạm 2 Đỏ Xanh Vàng Đỏ

- Soạn chương trình sau và lưu với tên TN1.mwp và lưu ở Desktop.

Trang 53


Trang 54


- Download chương trình xuống PLC và kiểm tra.

Trang 55


- Hãy xác định thời gian Xanh, Vàng, Đỏ cho mỗi trạm và điền vào bảng sau:

Xanh Vàng ĐỏTrạm 1Trạm2

2. Thí nghiệm 2

- Dựa vào chương trình TN1.mwp viết lại chương trình điều khiển đèn xe với thời gian như

sau:

Xanh Vàng Đỏ8s 2s 10s


3. Thí nghiệm 3

- Dựa vào chương trình TN1.mwp viết lại chương trình điều khiển đèn xe với thời gian như

sau:

Trạm 1 Xanh 7s Vàng 2s Đỏ 11s Vàng 7s Xanh 2sTrạm 2 Đỏ 9s Xanh 9s Vàng 2s Đỏ 9s


4. Thí nghiệm 4

- Biết rằng đèn đi bộ trên 1 trạm (Trạm 1 hoặc Trạm 2) được điều khiển theo nguyên tắc sau:

Đèn xe Đỏ Xanh VàngĐèn bộ Xanh Đỏ

- Dựa trên chương trình TN1.mwp hãy viết tiếp chương trình điều khiển đèn đi bộ cho Trạm 1

và Trạm 2 và lưu lại với tên TN4.mwp trên Desktop.

5. Thí nghiệm 5

- Viết chương trình tạo xung trên ngõ Q0.1 với chu kỳ 2s sáng, 3s tắt. Lưu chương trình lại với

tên TN5.mwp trên Desktop.

Trang 56


Bài 8

ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY

Thực hiện kết nối tín hiệu từ các ngõ vào ra PLC đến thang máy theo bảng sau:

OC1 Input OC2 Output1 I0.0 1 Q0.42 I0.1 2 Q0.53 I0.2 3 Q0.64 I0.3 4 Q0.75 I0.4 5 Q1.06 I0.5 6 Q1.17 I0.6 7 Q0.08 I0.7 8 Q0.29 I1.0 9 Q2.010 I1.1 10 Q2.111 I1.2 11 Q2.212 I1.3 12 Q2.313 GND 13 GND14 I1.4 14 Q3.315 I1.5 1516 I2.0 1617 I2.1 1718 I2.2 18 Q0.119 I2.3 1920 I3.0 20 Q0.321 I3.1 2122 I3.2 22 Q3.023 I3.3 23 Q3.124 +24V 24 Q3.225 +24V 25 +24V

1. Thí nghiệm 1: Hiển thị vị trí hiện tại của cabin

Yêu cầu : Mở chương trình mẫu điều khiển thang máy là Thangmay.mwp ở Desktop,

vào chương trình con STATE_2 viết chương trình hiển thị vị trí hiện tại của cabin.

Lưu lại với tên TN1.mwp trên Desktop, download xuống PLC và kiểm tra.

Trang 57


Hướng dẫn :

Ở mỗi tầng có gắn 1 LED 7 đoạn để báo vị trí hiện tại của cabin, LED này được điều

khiển bởi 2 bit Q1.0 và Q1.1:

Q1.0 Q1.1 LED 7 đoạn0 0 01 0 10 1 2

Ở mỗi tầng cũng gắn 2 công tắc hành trình để xác định vị trí của cabin, LED báo tầng

hoạt động khi cả 2 công tắc hành trình cùng tác động, bảng sau cho biết các công tắc hành

trình đã nối với ngõ vào nào của PLC:

Tầng Công tắc hành trình Ngõ vào PLC

TrệtCB01 I0.0CB02 I0.1

1CB11 I2.0CB12 I2.1

2CB21 I0.3CB22 I0.4

Đoạn chương trình sau hiển thị LED cho tầng trệt:

Trong đó, các ký hiệu CB01, CB02, LED7_1, LED7_2 được định nghĩa trong Symbol

Table như sau:

Như vậy, khi cả hai công tắc hành trình CB01 và CB02 cùng tác động thì cabin đã đến

tầng trệt, ta muốn hiển thị số 0 trên cửa cabin thì phải cho Q1.0 = 0 và Q1.1 = 0 bằng cách dùng

lệnh reset bit (R).

Sinh viên viết tiếp chương trình cho các tầng còn lại.

2. Thí nghiệm 2: Hiển thị các mũi tên báo hiệu trên cửa thang máy

Trang 58


Yêu cầu : Mở chương trình TN1.mwp ở Desktop, vào chương trình con STATE_3

viết chương trình hiển thị các mũi tên báo hiệu trên cửa thang máy (viết vào

các Network 1, 2, 3,4). Lưu lại với tên TN2.mwp trên Desktop, download xuống

PLC và kiểm tra.

Hướng dẫn :

Ở mỗi tầng có các nút nhấn để gọi thang máy và các mũi tên báo hiệu tương ứng:

Tầng trệtI0.2 Nút gọi thang xuống tầng trệtQ0.4 Mũi tên chỉ thị gọi thang xuống tầng trệt

Tầng 1

I2.2 Nút gọi thang xuống tầng 1Q2.0 Mũi tên chỉ thị gọi thang xuống tầng 1I2.3 Nút gọi thang lên tầng 1Q2.1 Mũi tên chỉ thị gọi thang lên tầng 1

Tầng 2I0.5 Nút gọi thang lên tầng 2Q0.5 Mũi tên chỉ thị gọi thang lên tầng 2

Khi nhấn vào nút gọi thang thì mũi tên tương ứng sẽ sáng, và khi thang đến thì mũi tên sẽ

tắt. Ví dụ, khi muốn gọi thang đến tầng trệt thì phải tác động vào ngõ I0.2, đồng thời cho mũi tên

tương ứng sáng (cho Q0.4 = 1), khi thang đã đến tầng trệt thì tắt mũi tên này (cho Q0.4 = 0).

Ví dụ, ở tầng trệt:

Sinh viên viết tiếp chương trình cho các tầng còn lại.

3. Thí nghiệm 3: Hiển thị LED trong cabin báo hiệu tầng đích muốn đến

Yêu cầu : Mở chương trình TN2.mwp ở Desktop, vào chương trình con STATE_3

viết chương trình hiển thị LED trong cabin báo hiệu tầng đích muốn đến (viết

vào các Network 5, 6, 7). Lưu lại với tên TN3.mwp trên Desktop, download


Hướng dẫn :

Trang 59


Khi vào trong cabin ta thấy trong đó có các nút nhấn cho người dùng chọn tầng đích

muốn đến, và khi nhấn vào các nút này sẽ sáng các đèn LED tương ứng.

Bảng địa chỉ:

I0.6 Điều khiển thang máy xuống tầng trệtI3.0 Điều khiển thang máy đến tầng 1I1.5 Điều khiển thang máy lên tầng 2Q0.6 LED báo hiệu tầng đích là tầng trệtQ2.2 LED báo hiệu tầng đích là tầng 1Q3.2 LED báo hiệu tầng đích là tầng 2

Trang 60

huong dan thi nghiem vxl + plc

Documents