Bài giảng Vi xử lý - Vi điều khiển - Chương 3: Ứng dụng họ vi điều khiển 8051 - Phan Đình Duy

09/2015Duy Phan
Chương 3: Ứng dụng họ vi điều 
khiển 8051
2 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Mục tiêu
Hiểu được một số ứng dụng của vi 
điều khiển trong thực tế
Biết được cách sử dụng các thành 
phần trong 8051 vào ứng dụng 
Biết được quy trình xây dựng một ứng 
dụng sử dụng vđk 8051
Vận dụng để viết các chương trình 
ứng dụng đơn giản sử dụng 8051
3 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Nội dung
Quy trình thực hiện ứng dụng dung 8051
Giao tiếp với nút ấn
Giao tiếp với LED đơn
Giao tiếp với keypad
Giao tiếp với LED 7 đoạn
Giao tiếp với LCD
Giao tiếp ADC, DAC
4 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Ôn tập chương 2-5
Định nghĩa interrupts?
Trong 8051 có mấy loại interrup, nêu cụ
thể?
5 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Đọc và phân tích yêu cầu của ứng dụng
Vẽ sơ đồ nguyên lý theo yêu cầu của ứng dụng
Vẽ lưu đồ giải thuật các trạng thái hoạt động 
của ứng dụng
Viết chương trình theo lưu đồ trạng thái
Nạp vào chip mô phỏng để kiểm tra
Layout mạch theo sơ đồ nguyên lý + mạch phụ
trợ
Quy trình thực hiện một ứng dụng
6 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Tiến hành làm mạch in theo sơ đồ layout
In sơ đồ mạch
Ủi lên board đồng
Ngâm FeCl3
Khoa lỗ linh kiện và via
Hàn linh kiện cho mạch
Kiểm tra mạch
Nạp code và kiểm tra chức năng
Quy trình thực hiện một ứng dụng (tt)
7 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
I/O devices (thiết bị ngoại vi)
Thiết bị ngoại vi là các thiết bị trao đổi dữ liệu 
với CPU
Ví dụ: Công tắt, nút ấn, cảm biến, LED đơn, LED 
bảy đoạn, text LCD, graphics LCD
Tốc độ và đặt tính của các ngoại vi rất khác với 
CPU do đó ko giao tiếp trực tiếp được với nhau
8 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
8051 ports
9 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Ports 1,2 và 3 có điện trở kéo lên bên trong, port 0 
có đầu ra hở
Để sử dụng các port là input cần phải ghi giá trị 1 và 
từng pin của port đó
Các ports 1, 2 và 3 cũng có thể gắn điện trở kéo 
xuống ở ngoài
8051 ports (tt)
10 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
P0 được thả nổi
Cần phải dùng điện trở kéo lên 10K
Nếu P0 sử dụng cho địa chỉ thì không cần kéo lên
P1, P2, P3 có điện trở kéo lên bên trong
Port fan-out là giới hạn (cần sử dụng IC buffers: 
74LS244, 74LS245 để tăng khả năng tải)
P1, P2, P3 có thể tải 4 LS-TTL inputs
8051 ports (tt)
11 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Case-1:
Khi switch đóng thì ra 0
Dòng 0.5 ma
Case-2:
Khi switch đóng thì ra 1
Dòng cao
Case-3:
Khi pin = 0, nguy hiểm
8051 ports (tt)
12 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Ngắt reset có mức ưu tiên cao nhất, khi reset xảy
ra tất cả các ngắt khác và chương trình đều bị dừng
và vi điều khiển trở về chế độ khởi động ban đầu.
Ngắt mức 1, chỉ có reset mới có thể cấm ngắt này
Ngắt mức 0, các ngắt mức 1 và reset có thể cấm
ngắt này.
Thứ tự ưu tiên các interrupts
13 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Thứ tự ưu tiên các interrupts (tt)
14 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Nếu 1 có độ ưu tiên cao hơn một ngắt đang được xử
lý xuất hiện thì, ngắt có ưu tiên thấp ngay lập tức bị
dừng để ngắt kia được thực hiện.
Nếu 1 có độ ưu tiên cao hơn một ngắt đang được xử
lý xuất hiện thì, ngắt có ưu tiên thấp ngay lập tức bị
dừng để ngắt kia được thực hiện
Nếu 2 ngắt có cùng mức ưu tiên cùng yêu cầu vào 1
thời điểm thì thứ tự được chọn như sau: INTR0,
Timer 0, INTR1, Timer 1, UART
Thứ tự ưu tiên các interrupts (tt)
15 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Sơ đồ các interrupts
16 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Các ngắt của 8051
Các ngắt timer: có 2 ngắt timer
Có địa chỉ vertor ngắt là 000BH (Timer 0) và
001BH (Timer 1)
Ngắt timer xảy ra khi TLx/THx tràn và lập cờ
TFx lên 1
Các cờ TFx tự xóa bằng phần cứng khi ISR
thực hiện xong
17 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Các ngắt của 8051 (tt)
Ngắt UART: có 1 ngắt
Có địa chỉ vertor ngắt là 0023H
Ngắt timer xảy ra khi TI hoặc RI được đặt lên 1
Các cờ TI và RI không tự xóa bằng phần cứng
18 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Các ngắt của 8051 (tt)
Các ngắt ngoài: có 2 ngắt ngoài
Có địa chỉ vertor ngắt là 0003H (INT 0) và
0013H (INT 1)
19 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Các ngắt của 8051 (tt)
Các ngắt ngoài theo mức: IT0 và IT1 = 0
INT0 và INT1 ở mức cao, nếu có 1 tín hiệu ở mức
thấp thì xảy ra ngắt
Tín hiệu mức thấp phải được thả trước khi thực
hiện lệnh cuối cùng của ISR nếu không sẽ có 1
ngắt khác được tạo ra
20 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Ôn tập
Nguyên lý hoạt động của Timer
Timer trong 8051 và các mode
Nguyên lý hoạt động và các mode 
của UART trong 8051
Nguyên lý hoạt động của 
interrupts, các loại interrup
21 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Bài tập 1
Hãy chỉ ra những lệnh để:
a) cho phép ngắt nối tiếp ngắt 
Timer0 và ngắt phần cứng ngoài 1 
(EX1).
b) cấm (che) ngắt Timer0 sau đó 
c) trình bày cách cấm tất cả mọi 
ngắt chỉ bằng một lệnh duy nhất. 
22 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Bài tập 2
Hãy viết chương trình nhân liên tục 
dữ liệu 8 bít ở cổng P0 và gửi nó đến 
cổng P1. Trong khi đó, nó cùng lúc tạo 
ra một sóng vuông chu kỳ 200us trên 
chân P2.1. Hãy sử dụng bộ Timer0 để
tạo ra sóng vuông, tần số của 8051 là 
XTAL = 11.0592MHz. 
23 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Bài tập 3
Hãy viết một chương trình sử dụng các ngắt 
để tạo đồng thời các dạng song vuông có tần 
số là 7KHz (timer 0, mode 2) và 500Hz 
(timer 1, mode 1) trên các chân P1.7 và P1.6
24 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Bài tập 4
Hãy viết 1 chương trình sử dụng các 
ngắt để liên tục phát đi tập mã 
ASCII đến một thiết bị khác qua 
cổng nối tiếp của 8051 ( dùng UART 
mode 1, tốc độ baud 1200, thạch anh 
12MHz)
25 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Bài tập 5
Hãy viết chương trình vi điều khiển sử
dụng các ngắt để thiết kế bộ điều 
khiển lò nung sao cho nhiệt độ duy trì 
ở mức 200C +-10C
26 Họ vi điều khiển 8051Duy Phan
Bài tập 6
Hãy viết chương trình sử dụng các ngắt 
để thiết kế một hệ thống báo động tạo ra 
âm hiệu 600Hz trong 500 mili giây (sử
dụng 1 loa nối với chân P3.1) (dùng timer 
0 mode 3) đồng thời gửi ký tự “open” qua 
cổng UART (mode 1, tốc độ baud 4800) 
mỗi khi bộ cảm biến đặt ở cửa ra vào