Luận văn tốt nghiệp : Ứng dụng CPU Z80 - Thiết kế và thi công hệ thống báo giờ tự động

Chia sẻ: Khinh Kha Kha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:104

0
132
lượt xem
53
download

Luận văn tốt nghiệp : Ứng dụng CPU Z80 - Thiết kế và thi công hệ thống báo giờ tự động

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kỹ thuật vi xử lí với tốc độ phát triển nhanh đã và đang mang đến những thay đổi to lớn trong khoa học và công nghệ cũng như trong đời sống hằng ngày. Ngày nay, các thiết bị, máy móc ngày càng trở nên thông minh và dễ sử dụng hơn. Các công việc được thực hiện với hiệu quả cao hơn. Đó cũng là nhờ kỹ thuật vi xử lý.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn tốt nghiệp : Ứng dụng CPU Z80 - Thiết kế và thi công hệ thống báo giờ tự động

  1. Luaän vaên toát nghieäp BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN _ ÑIEÄN TÖÛ BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI: ÖÙNG DUÏNG CPU Z80 THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG HEÄ THOÁNG BAÙO GIÔØ TÖÏ ÑOÄNG SVTH : PHAN THANH TAØI LÔÙP : 95KÑÑ GVHD : TS_ TRAÀN THU HAØ TP. HOÀ CHÍ MINH Thaùng 3-2000 Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  2. Luaän vaên toát nghieäp Ñaïi hoïc quoác gia TP. HCM Coäng hoøa xaõ hoäi chuû nghóa Vieät Nam Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Ñoäc laäp – Töï do – Haïnh phuùc KHOA ÑIEÄN _ ÑIEÄN TÖÛ BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Hoï vaø teân : PHAN THANH TAØI Lôùp : 95KÑÑ 1- Teân ñeà taøi: ÖÙNG DUÏNG CPU Z80 THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG HEÄ THOÁN G BAÙO GIÔØ TÖÏ ÑOÄNG 2- Caùc soá lieäu ban ñaàu: ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 3- Noäi dung caùc phaàn thuyeát minh vaø tính toaùn : ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 4- Caùc baûng veõ vaø ñoà thò: ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… 5- Caùn boä höôùng daãn: TS-Traàn Thu Haø Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  3. Luaän vaên toát nghieäp 6- Ngaøy giao nhieäm vuï: 7- Ngaøy hoaøn thaønh nhieäm vuï: 28/02/2000 Caùn boä höôùng daãn kyù teân Thoâng qua boä moân Ngaøy thaùng naêm 2000 Chuû nhieäm boä moân LÔØI CAÛM TAÏ Coù leõ khoâng moät ai coù theå queân ñöôïc nhöõng maùi tröôøng maø mình ñaõ ñi qua trong moät thôøi thô aáu cho ñeán luùc tröôûng thaønh vaø toâi khoâng phaûi laø moät ngoaïi leä. Caùc maùi tröôøng ñaõ laàn löôït noái tieáp naâng daàn töøng böôùc ñi leân cuûa toâi. Cöù sau moãi chaëng ñöôøng ñi qua, toâi laïi thaáy mình lôùn leân, vöõng vaøng hôn trong kieán thöùc vaø naêng löïc. Chaëng ñöôøng vöøa ñi qua laø chaëng ñöôøng cuoái cuøng cuûa thôøi caép saùch ñeán tröôøng ñoù laø naêm naêm daøi ñaày cam go vaø thöû thaùch döôùi maùi tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät. Nôi ñaây ñaõ khoâng chæ ñôn giaûn cung caáp cho toâi nhöõng kieán thöùc khoa hoïc kyõ thuaät maø quyù hôn caû laø ñaõ nhoùm trong toâi ngoïn löûa yeâu khoa hoïc vaø reøn luyeän cho toâi moät nghò löïc vöõng vaøng ñeå laøm haønh trang böôùc vaøo ñôøi. Beân caïnh ñoù gia ñình coøn laø nguoàn ñoäng löïc to lôùn veà tinh thaàn laãn vaät chaát giuùp cho toâi böôùc ñi treân con ñöôøng maø toâi ñaõ choïn. Con xin caûm ôn ba meï ñaõ khoâng quaûn khoù nhoïc lo toan chaêm chuùt cho con, nuoâi döôõng con thaønh ngöôøi. Nay con kính daâng leân ba meï nhöõng gì con ñaõ gaët haùi ñöôïc treân gheá nhaø tröôøng. Xin caûm ôn nhöõng maùi tröôøng maø toâi ñaõ ñi qua suoát thôøi nieân thieáu. Toâi seõ ghi nhôù maõi coâng ôn cuûa taát caû thaày coâ ñaõ dìu daét toâi töø nhöõng buoåi hoïc vôû loøng ñeán nay. Caûm ôn tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät, nôi in ñaäm nhöõng vui buoàn, thaát baïi vaø thaønh coâng cuûa tuoåi sinh vieân. Kính lôøi caûm ôn khoa ñieän cuøng caùc thaày coâ cuûa khoa, taát caû nhö nhöõng ngöôøi thaân ñaõ daønh nhieàu tình caûm toát ñeïp ñoái vôùi toâi vaø taïo moïi ñieàu kieän thuaän lôïi ñeå toâi hoïc taäp toát. Gôûi ñeán coâ Traàn Thu Haø lôøi ghi ôn voâ vaøn, ngöôøi coâ ñaõ tröïc tieáp theo saùt, taän tình höôùng daãn toâi trong suoát quaù trình laøm luaän vaên. Sau cuøng laø lôøi caûm ôn chaân thaønh veà nhöõng yù kieán ñoùng goùp cuûa quí thaày coâ vaø taát caû baïn ñoïc. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  4. Luaän vaên toát nghieäp Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  5. Luaän vaên toát nghieäp LÔØI NOÙI ÑAÀU Kyõ thuaät vi xöû lí vôùi toác ñoä phaùt trieån nhanh ñaõ vaø ñang mang ñeán nhöõng thay ñoåi to lôùn trong khoa hoïc vaø coâng ngheä cuõng nhö trong ñôøi soáng haøng ngaøy. Ngaøy nay, caùc thieát bò, maùy moùc ngaøy caøng trôû neân thoâng minh hôn vaø deã söû duïng hôn. Caùc coâng vieäc ñöôïc thöïc hieän vôùi hieäu quaû cao hôn. Ñoù cuõng nhôø vaøo kyõ thuaät vi xöû lí. Kyõ thuaät vi xöû lí laø kyõ thuaät cuûa töông lai, laø chìa khoùa ñi vaøo coâng ngheä hieän ñaïi. Ñoái vôùi sinh vieân chuyeân ngaønh Ñieän Töû, ñaây laø moät lónh vöïc môùi, höùa heïn môû ra nhieàu trieån voïng. Ñeå goùp phaàn laøm neàn taûng ban ñaàu cho vieäc hoïc taä p, tìm hieåu kyõ thuaät vi xöû lí ngöôøi vieát ñeà nghò thöïc hieän ñeà taøi : ÖÙNG DUÏNG CPU Z80 VAØO HEÄ THOÁNG BAÙO GIÔØ TÖÏ ÑOÄNG. Trong quaù trình thöïc hieän ñeà taøi, maëc duø ngöôøi vieát ñaõ raát coá gaéng, xong chaéc chaén khoâng traùnh khoûi thieáu xoùt. Raát mong nhaän ñöôïc söï goùp yù, pheâ bình vaø chæ daãn cuûa quí thaày coâ vaø baïn ñoïc. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  6. Luaän vaên toát nghieäp MUÏC LUÏC Lôøi môû ñaàu Muïc luïc PHAÀN I : GIÔÙI THIEÄU ÑEÀ TAØI I- Muïc tieâu ñeà taøi. II- Khaû naêng cuûa heä thoáng baùo giôø töï ñoäng. III- Moät soá qui öôùc. IV- Phöông höôùng giaûi quyeát. 4.1- Giaûi phaùp phaàn cöùng 4.2- Giaûi phaùp phaàn meàm V- Nguyeân lyù chung cuûa heä thoáng baùo giôø töï ñoäng. PHAÀN II : NOÄI DUNG I- Giôùi thieäu caùc daïng maïch ñaõ coù trong nöôùc. 1.1- Ñeà taøi “Thieát Keá Vaø Thi Coâng Maùy Baùo Tieát Cho Tröôøng ÑHSPKT” 1.2- Ñeà taøi “Thieát Keá Vaø Thi Coâng Maïch Ñoàng Hoà Baùo Giôø”ø. 1.3-Öu nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng baùo giôø töï ñoäng duøng “EPROM” vaø vi xöû lí Z80. II- Thieát keá phaàn cöùng. 2.1- Toång quaùt phaàn cöùng heä thoáng 2.2- Boä nhôù heä thoáng vaø giaûi maõ ñòa chæ 2.2.1- Boä nhôù heä thoáng 2.2.2- Maïch giaûi maõ ñòa chæ 2.2.3- Toùm taét 2.3- Khaûo saùt tính chaát ngaét NMI 2.4- Caáu taïo vaø nguyeân taét hoaït ñoäng caùc khoái maïch 2.4.1- Maïch taïo xung ñoàng hoà 2.4.2- Maïch ñònh thôøi 2.4.3- Maïch baøn phím (Keypro) Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  7. Luaän vaên toát nghieäp 2.4.4- Maïch kieåm soaùt ngaét 2.4.5- Maïch hieån thò (Display) 2.4.6- Maïch ñieàu khieån baùo hieäu 2.4.7- Maïch cung caáp ñieän 2.5- Sô ñoà chi tieát maïch ñieän heä thoáng. III- Thieát keá phaàn meàm 3.1- Toång quaùt phaàn meàm heä thoáng 3.1.1- Chöùc naêng baùo hieäu töï ñoäng 3.1.2- Chöùc naêng taïo thôøi gian thöïc 3.1.3- Chöùc naêng ñieàu chænh thôøi gian thöïc 3.1.4- Chöùc naêng veà Hottime (Xem – Xoùa – Ñaët) 3.1.5- Chöùc naêng veà Skiptime (Xem – Xoùa – Ñaët) 3.1.6- Caùc chöông trình con  Chöông trình con hieån thò (teân laø Display)  Chöông trình xöû lí baøn phím (teân laø Keypro)  Chöông trình baùo loãi (teân laø ERROR) 3.2- Toå chöùc döõ lieäu 3.2.1- Thôøi gian thöïc 3.2.2- Restime 3.2.3- Hottime 3.2.4- Skiptime 3.2.5- Maõ chuoâng 3.2.6- Caùc bieán 3.2.7- Phaân chia vuøng nhôù 3.3- Caùc chöông trình 3.3.1- Chöông trình MAIN 3.3.2- Chöông trình RTP (Real Time Program) 3.3.3- Chöông trình Settime 3.3.4- Chöông trình Hottime 3.3.5- Chöông Trình Skiptime Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  8. Luaän vaên toát nghieäp 3.3.6- Chöông trình con Display 3.3.7- Chöông trình con Keypro 3.3.8- Chöông trình con ERROR IV- Thi coâng PHAÀN III : KEÁT LUAÄN VAØ KIEÁN NGHÒ I- Keát quaû thöïc nghieäm II- Moâ taû heä thoáng vaø höôùng daãn söû duïng 2.1- Chöùc naêng ñieàu chænh thôøi gian thöïc (Settime) 2.2- Chöùc naêng veà Hottime 2.3- Chöùc naêng veà Skiptime III- Keát luaän vaø höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi IV- Kieán nghò Phuï luïc Taøi lieäu tham khaûo Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  9. Luaän vaên toát nghieäp PHAÀN I GIÔÙI THIEÄU ÑEÀ TAØI Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  10. Luaän vaên toát nghieäp I- MUÏC TIEÂU CUÛA ÑEÀ TAØI: Vieäc baùo hieäu thôøi gian trong tröôøng hoïc, trong phaân xöôûng saûn xuaát hay ôû caùc xí nghieäp … tuy raát ñôn giaûn nhöng ñoøi hoûi phaûi coù ngöôøi quaûn lyù theo doõi thöôøng xuyeân vaø baùo hieäu chính xaùc. Ñeå ñeà phoøng chaùy noå cho caùc cô quan, kho taøng … caàn phaûi ñöôïc trang bò caùc thieát bò phaùt hieän hoûa hoaïn. Vieäc phaùt hieän sôùm caùc vuï hoûa hoaïn seõ haïn cheá ñöôïc nhöõng thieät haïi veà tính maïng con ngöôøi cuõng nhö cuûa caûi vaät chaát. Muïc tieâu cuûa ñeà taøi laø thieát keá moät Heä Thoáng coù nhöõng khaû naêng sau: _ Taïo ra thôøi gian thöïc. _ Töï ñoäng baùo hieäu taïi nhöõng thôøi ñieåm ñaõ ñöôïc qui ñònh (Goàm nhöõng thôøi ñieåm ñöôïc ñaët tröôùc trong ROM vaø nhöõng thôøi ñieåm do ngöôøi söû duïng töï ñaët vaøo Heä Thoán g qua baøn phím). _ Vieäc baùo hieäu coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng nhieàu caùch khaùc nhau. _ Thaêm doø caùc thieát bò phaùt hieän hoûa hoaïn (Sensors) vaø phaùt tín hieäu baùo ñoän g khaån caá p khi coù hoûa hoaïn xaûy ra. Trong khuoân khoå cuûa luaän vaên toát nghieäp, ngöôøi vieát chæ thieát keá Heä Thoáng thöïc hieän vieäc taïo thôøi gian thöïc vaø töï ñoäng baùo hieäu taïi nhöõng thôøi ñieåm ñaõ ñöôïc qui ñònh. Heä Thoáng coù teân goïi “Heä Thoáng Baùo Giôø Töï Ñoäng” ñöôïc thieát keá nhaèm muïc ñích thay theá ngöôøi quaûn lyù töï ñoäng baùo hieäu taïi caùc thôøi ñieåm trong ngaøy moät caùch chính xaùc. II- KHAÛ NAÊNG CUÛA HEÄ THOÁNG BAÙO GIÔØ TÖÏ ÑOÄNG: Vôùi teân goïi “Heä Thoáng Baùo Giôø Töï Ñoäng” Heä Thoáng coù nhöõng khaû naêng sau: _ Cho pheùp theo doõi thôøi gian thöïc (Goàm thöù, giôø, phuùt vaø giaây) vaø ñieàu chænh thôøi gian thöïc. _ Töï ñoäng baùo hieäu taïi nhöõng thôøi ñieåm coá ñònh haèng ngaøy (Nhöõng thôøi ñieåm naøy ñöôïc ñaët saün theo yeâu caàu nôi söû duïng). Khoâng baùo hieäu vaøo ngaøy thöù 7 vaø Chuû nhaät. _ Cho pheùp ngöôøi söû duïng ñaët vaøi thôøi ñieåm baùo hieäu ñoät xuaát trong ngaøy. _ Ngöôøi söû duïng coù theå caám baùo hieäu taïi nhöõng thôøi ñieåm naøo ñoù trong ngaøy. _ Cho pheùp xem laïi hay xoùa maát baát kì thôøi ñieåm naøo do ngöôøi söû duïng töï ñaët vaøo Heä Thoáng. _ Tieáng chuoâng baùo hieäu ña daïng: soá hoài chuoâng, ñoä daøi hoài chuoâng ñöôïc thay ñoåi nhaèm theå hieän muïc ñích moãi thôøi ñieåm baùo hieäu. _ Heä Thoáng vaãn laøm vieäc khi maát ñieän löôùi (nhöng seõ khoâng baùo hieäu). _ Heä Thoáng coù ñeøn chæ thò yeâu caàu ñaët laïi thôøi gian thöïc khi vieäc taïo thôøi gian thöïc bò giaùn ñoaïn. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  11. Luaän vaên toát nghieäp _ Heä Thoáng coù khaû naêng phaùt hieän ra loãi vaø seõ gôûi thoâng baùo loãi ñeán ngöôøi söû duïng qua led hieån thò. III- MOÄT SOÁ QUI ÖÔÙC : Ñeå ngaén goïn trong trình baøy, ngöôøi vieát xin qui öôùc caùc thuaät ngöõ sau ñaây: _ Ñieàu chænh thôøi gian thöïc: laø thay ñoåi thôøi ñieåm hieän taïi, goïi laø SETTIME _ Thôøi ñieåm baùo hieäu thöôøng tröïc: laø nhöõng thôøi ñieåm baùo hieäu coá ñònh haøng ngaøy, chaúng haïn nhö giôø hoïc trong tröôøng hoïc, goïi laø RESTIME. _ Thôøi ñieåm baùo hieäu töùc thôøi: laø nhöõng thôøi ñieåm do ngöôi söû duïng töï ñaët vaøo Heä Thoáng ñeå baùo hieäu ñoät xuaát, goïi laø HOTTIME. _ Thôøi ñieåm caám baùo hieäu: laø nhöõng thôøi ñieåm do söû duïng töï ñaët vaøo ñeå caám baùo hieäu taïi baát kì moät thôøi ñieåm naøo trong ngaøy, goïi laø SKIPTIME. IV-PHÖÔNG HÖÔÙNG GIAÛI QUYEÁT: Ñeå Heä Thoáng coù nhöõng tính naêng maïnh meõ, deã daøng trong söû duïng, ngöôøi vieát duøn g kyõ thuaät vi xöû lyù ñeå thieát keá Heä Thoáng. Hoaït ñoäng cuûa Heä Thoáng laø söï keát hôïp chaët cheõ giöõa phaàn cöùng vaø phaàn meàm. 4.1-Giaûi phaùp phaàn cöùng: Heä Thoáng ñöôïc thieát keá döïa treân boä vi xöû lí (P Micro processor) Z80 cuûa haõng Zilog. Heä Thoáng coù: _ Boä nhôù ROM vaø RAM phuïc vuï cho hoaït ñoäng cuûa Heä Thoáng. _ Tín hieäu ñònh thôøi ñeå phuïc vuï vieäc taïo thôøi gian thöïc baèng phaàn meàm. _ Baøn phím ñeå ngöôøi söû duïng giao tieáp vôùi Heä Thoáng. _ Maïch kieåm soaùt caùc vectô ngaét INT mode 0 duøng cho vieäc phuïc vuï caùc chöùc naêng: Settime, Hottime vaø Skiptime. _ 7 led 7 ñoaïn ñeå hieån thò thôøi gian (Thöù, giôø, phuùt vaø giaây). _ Maïch ñieàu khieån chuoâng ñieän ñeå baùo hieäu. _ Maïch nguoàn caáp ñieän coù accu döï phoøng khi maát ñieän löôùi. 4.2. Giaûi phaùp phaàn meàm: Phaàn meàm Heä Thoáng ñöôïc thieát keá döïa treân caáu taïo phaàn cöùng Heä Thoáng ñöôïc toå chöùc nhö sau: _ Moät IC ROM chöùa phaàn meàm Heä Thoáng vaø baûng Restime. _ Moät IC RAM ñöôïc duøng laøm vuøng ñeäm, Stack, baûng Hottime, baûng Skiptime. _ Chöông trình ra quyeát ñònh baùo hieäu vaø ñieàu khieån baùo hieäu. _ Chöông trình phuïc vuï ngaét NMI ñeå ñeám thôøi gian thöïc. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  12. Luaän vaên toát nghieäp _ Caùc chöông trình phuïc vuï caùc ngaét INT mode 0 ñeå thöïc hieän caùc chöùc naêng: Settime, Hottime vaø Skiptime. _ Xöû lyù baøn phím vaø hieån thò ñeå ngöôøi söû duïng giao tieáp vôùi Heä Thoáng. Treân ñaây laø giaûi phaùp kyõ thuaät maø ngöôøi vieát choïn ñeå thieát keá Heä Thoáng. V- NGUYEÂN LYÙ CHUNG CUÛA HEÄ THOÁNG BAÙO GIÔØ TÖÏ ÑOÄNG: Boä vi xöû lyù (P) Z80 laø moät P 8 bit, coù khaû naêng truy xuaát 64KB boä nhôù, coù nhieàu kieåu ngaét. Taà n soá xung clock toái ña 2.5MHz (hoï Z80 CPU). Taä p leänh goàm 158 leänh. Trong quaù trình hoaït ñoäng cuûa Heä Thoáng, cöù moãi giaây tín hieäu ñònh thôøi taùc ñoäng vaøo ngaét NMI ñeå goïi chöông trình taïo thôøi gian thöïc vaø moãi giaây thôøi gian thöïc ñöôïc hieån thò treân ñeøn led 7 ñoaïn. Chöông trình phaàn meàm thöôøng xuyeân thöïc hieän quaù trình so saùnh thôøi gian thöïc vôùi töøng Restime, Hottime, Skiptime vaø thöù trong tuaàn ñeå ra quyeát ñònh baùo hieäu. Khi coù tín hieäu goïi ngaét INT , tuøy vaøo ñòa chæ ngaét mode 0, caùc chöùc naêng nhö: Xem_Xoùa_Ñaët Hottime, Xem_Xoùa_Ñaët Skiptime vaø Settime seõ ñöôïc chöông trình töông öùng phuïc vuï. Khi ñoù, thoâng qua baøn phím vaø ñeøn hieån thò ngöôøi söû duïng seõ thöïc hieän caùc chöùc naêng ñaõ choïn. Nhìn chung: Ngöôøi vieát thaáy yeâu caàu phaàn cöùng ngoaøi boä vi xöû lí vaø boä nhôù (ROM vaø RAM) caàn phaûi coù maïch hieån thò, baøn phím, maïch kieåm soaùt ngaét mode 0, maïch ñieàu khieån baùo hieäu, maïch taïo xung ñoàng hoà vaø ñònh thôøi. Veâà phaàn meàm, ngoaøi vieäc khôûi ñoäng Heä Thoáng caàn phaûi thöïc hieän caùc nhieäm vuï sau: taïo thôøi gian thöïc, quyeát ñònh vieäc baùo hieäu vaø ñieàu khieån baùo hieäu. Phuïc vuï ngöôøi söû duïng ñieàu chænh thôøi gian thöïc, thöïc hieän caùc chöùc naêng veà Hottime vaø Skiptime. Ñieàu khieån maïch hieån thò ñeå hieån thò caùc thoâng tin caàn thieát nhö thôøi gian thöïc, caùc Hottime vaø Skiptime, taïo thoâng baùo loãi. Xöû lí baøn phím ñeå nhaän leänh töø ngöôøi söû duïng. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  13. Luaän vaên toát nghieäp PHAÀN II NOÄI DUNG Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  14. Luaän vaên toát nghieäp I- GIÔÙI THIEÄU CAÙC DAÏNG MAÏCH ÑAÕ COÙ TRONG NÖÔÙC. Tröôùc ñaây ñaõ coù moät vaøi Heä Thoáng baùo Giôø Töï Ñoäng ñöôïc thieát keá vaø thi coâng. Tuy nhieân, do chuùng ñöôïc thieát keá baèng caùch duøng “Eprom” neân ñaõ vaáp phaûi moät vaøi haï n cheá veà tính naêng trong söû duïng cuõng nhö vieäc tính toaùn phöùc taïp trong keát noái phaà n cöùng. Sau ñaây, ngöôøi vieát seõ giôùi thieäu hai daïng maïch duøng “Eprom” ñieån hình. 1.1_ Ñeà taøi : “Thieát Keá Vaø Thi Coâng Maùy Baùo Tieát Cho Tröôøng ÑHSPKT” Gvhd: Traàn Minh Chaùnh. Svth : Nguyeãn Ñình Maïnh Chieán Traàn Thò Baïch Ngoïc Sô ñoà khoái chi tieát maïch: DAO ÑOÄNG CHIA 30 ÑEÁM NHÔÙ VAØ ÑEÄM 1Hz OR NGUOÀN DAO ÑOÄNG ÑIEÀU KHIEÅN CHÆ THÒ 12V.5V CHÆNH BAÙO COÂNG SUAÁT VAØ TAÛI Trình baøy sô ñoà khoái: _ Khoái dao ñoäng: taïo taàn soá chuaån 1Hz laøm taàn soá cô sôû ñeå maïch hoaït ñoäng vaø taïo xung ñieàu khieån maïch baùo giaây. _ Khoái chia 30: taïo taàn soá 1/30 Hz töùc ½ giaây laø taàn soá ñeå maïch ñeám thay ñoåi ñòa chæ boä nhôù. _ Khoái ñeám: Laø maïch ñeám leân laøm taêng daàn ñòa chæ boä nhôù sau moãi xung ½ giaây. Coù theå ñaët laïi traïng thaùi ban ñaàu (reset) baèng tay hoaëc töø ngoõ ra cuûa boä nhôù. _ Khoái nhôù vaø ñeäm: ghi toaøn boä chöông trình baùo tieát hoïc trong 24 giôø.  Taïo xung cho maïch chæ thò (1 phuùt) .  Taïo xung reset cho maïch chæ thò sau 60 phuùt, sau 24 giôø.  Taïo xung reset toaøn maïch sau 24 giôø (baèng caùch reset maïch ñeám veà traïng thaùi ban ñaàu maø taïi ñòa chæ ñoù chöùa ñoaïn chöông trình reset toaøn maïch). Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  15. Luaän vaên toát nghieäp _ Khoái ñieàu khieån baùo hieäu:  Taïo thôøi gian daøi (7’) cho ñaàu tieát hoïc.  Taïo thôøi gian ngaén (3’) cho cuoái tieát hoïc.  Taét môû baùo baèng tay theo yeâu caàu söû duïng (ALARM ON/OFF). _ Khoái coâng suaát: goàm transistor coâng suaát, rôle ñoùng caét taûi AC, DC (110V, 220V). _ Khoái dao ñoäng ñieàu chænh: Taïo taàn soá dao ñoäng cao hôn taàn soá dao ñoäng cô baûn ñeå ñieàu chænh laïi ñoàng hoà baùo giôø.  Chænh vôùi toác ñoä nhanh.  Chænh vôùi toác ñoä chaäm. _ Khoái nguoàn: Goàm coù maïch oån aùp, maïch baûo veä nhaèm cöïc tính nguoàn accu töø beân ngoaøi Nguyeân lyù hoaït ñoäng cô baûn cuûa heä thoáng nhö sau: Döõ lieäu töø 0 ñeán 23 giôø vaø tín hieäu ñieàu khieån baùo chuoâng ñöôïc naïp trong moät IC ROM 2732. Döõ lieäu naøy khoâng xuaát tröïc tieáp ra led 7 ñoaïn ñeå hieån thò maø chuùng coù nhieäm vuï taïo ra xung clock cho maïch ñeám BCD vaø xung reset cho maïch ñeám sau 60 phuùt vaø sau 24 giôø. Nguyeân taéc taïo ra xung clock cho maïch ñeám BCD nhö sau : Cöù moãi phuùt ôû ngoõ ra cuûa IC ROM seõ xuaát hai 2 byte, ôû bit D0 cuûa byte thöù nhaát coù giaù trò laø 0 vaø byte thöù 2 coù giaù trò laø 1, IC ROM cöù tuaàn hoaøn xuaát ra döõ lieäu nhö theá neân ôû bit D0 ngoõ ra seõ taïo thaønh moät chuoãi xung lieân tuïc coù taàn soá laø 1/60 Hz hay 1 phuùt (daïng chuoãi xung coù ñöôïc moâ taû ôû hình phía döôùi) kích cho maïch ñeám BCD ñeå maïch ñeám naøy cöù ñeám taêng leân, sau ñoù soá ñeám BCD naøy seõ ñöôïc giaûi maõ töø BCD ra led 7 ñoaïn ñeå hieån thò. Ñòa chæ : 0h 1h 2h 3h 4h D0 0 1 0 1 0 Daïng soùng 1/60 Hz Do maïch ñeám laø maïch ñeám BCD neân ôû phuùt 60 phaûi coù xung reset maïch ñeám phuùt veà 00 vaø taêng giôø leân 1, töông töï khi giôø baèng 24 phaûi reset giôø veà 00. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  16. Luaän vaên toát nghieäp Nguyeân taéc reset maïch ñeám phuùt vaø giôø nhö sau: Bit D1 duøng ñeå reset maïch ñeám phuùt. Giaû söû maïch ñeám phuùt ñöôïc reset ôû möùc 0 thì taát caû caùc byte ôû phuùt 60 phaûi ñaët bit D1 = 0 coøn caùc byte khaùc phaûi ñaët bit D1 = 1. Töông töï nhö reset maïch ñeám phuùt, bit D2 duøng ñeå reset maïch ñeám giôø. Byte töông öùng vôùi 24 giôø phaûi ñaët bit D2 = 0 (giaû söû maïch ñeám giôø coù reset taùc ñoäng möùc 0) coøn caùc byte coøn laïi phaûi ñaët bit D2 = 1. VD : Maïch reset phuùt taùc ñoäng möùc 0 thì phaûi ghi chöông trình nhö sau: Ñòa chæ : 118D 119D 102D 121D Giôø öùng : 0:59 0:59:30 1:00:00 1:00:30 D1 : 1 1 0 1 Phuùt Chuïc Giôø Chuïc phuùt giôø D0 ck IC1 CO ck IC2 CO ck IC3 CO ck IC4 Reset 60 phuùt Reset 24 giôø D1 D2 SÔ ÑOÀ MAÏCH ÑEÁM BCD CHO PHUÙT, GIÔØ Nguyeân taéc xuaát tín hieäu ñieàu khieån chuoâng: Söû duïng bit D4 ñeå phaùt tín hieäu ñieàu khieån chuoâng cho ñaàu tieát hoïc vaø bit D5 ñeå phaùt tín hieäu ñieàu khieån chuoâng ôû cuoái tieát hoïc, phaûi duøng 2 bit ñeå ñieàu khieån chuoâng laø do phaûi söû duïng 2 maïch dao ñoäng ñôn oån, moät maïch ñònh thôøi gian daøi cho ñaàu tieát vaø moät maïch ñònh thôøi gian ngaén cho cuoái tieát. 1.2 _ Ñeà taøi : “Thieát Keá Vaø Thi Coâng Maïch Ñoàng Hoà Baùo Giôø” Giaùo vieân höôùng daãn : Nguyeãn Phöông Quang Sinh vieân thöïc hieän : Voõ Ñöùc Trí Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  17. Luaän vaên toát nghieäp : Ñoaøn Nam Sôn Lôùp : 95KÑÑ3/7 Sô ñoà khoái chi tieát maïch. KHOÁI ÑIEÀU KHIEÅN KHOÁI HIEÅN THÒ BAÙO KHOÁI GIAÛI ÑA HÔÏP, CHOÏN KEÂNH KHOÁI CHOÁT BOÄ NHÔÙ KHOÁI DAO ÑOÄNG BOÄ GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ VAØ CHIA TAÀN SOÁ KHOÁI DAO ÑOÄNG ÑIEÀU CHÆNH KHOÁI NGUOÀN Nhieäm vuï caùc khoái: _ Khoái taïo xung: khoái naøy coù chöùc naêng taïo dao ñoäng vaø chia taàn soá ñeå ñöôïc xung 1 Hz. Xung naøy ñöôïc ñöa ñeán boä ñeám vaø giaûi maõ ñòa chæ boä nhôù. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  18. Luaän vaên toát nghieäp _ Khoái giaûi maõ ñòa chæ boä nhôù: khoái naøy laø boä ñeám leân nhaän xung clock vôùi taàn soá 1/60 Hz (1 phuùt), 11 ngoõ ra cuûa boä ñeám ñöôïc ñöa ñeán 11 ñöôøng ñòa chæ töø A2 ñeán A12 cuûa IC nhôù 2764. _ Boä nhôù: Laø nôi löu tröõ döõ lieäu ñaõ naïp töø tröôùc. Maïch giaûi maõ ñòa chæ boä nhôù seõ laøm cho ñòa chæ boä nhôù thay ñoåi, khi ñoù döõ lieäu seõ ñöôïc xuaát ra maïch beân ngoaøi qua maïch ñeäm döõ lieäu. Boä choát döõ lieäu: coù nhieäm vuï choát döõ lieäu vaø giao tieáp vôùi boä nhôù ñeå hieån thò döõ lieäu ra led 7 ñoaïn. _ Khoái giaûi maõ vaø choïn keânh: nhaän xung töø boä dao ñoäng sau ñoù giaûi maõ ôû ngoõ ra ñeå choïn boä ñeäm. _ Khoái hieån thò: cho pheùp ngöôøi söû duïng xem ñöôïc giôø, phuùt thoâng qua led 7 ñoaïn. _ Khoái ñieàu khieån baùo: ñaây laø khoái thöïc hieän nhieäm vuï chính, noù coù nhieäm vuï phaùt ra tín hieäu ñieàu khieån chuoâng. _ Khoái dao ñoäng ñieàu chænh: taïo taàn soá dao ñoäng cao hôn taàn soá dao ñoäng cô baûn ñeå cho pheùp ngöôøi söû duïng chænh laïi giôø, phuùt cuûa ñoàng hoà. _ Khoái nguoàn: khoái naøy ñaûm baûo cho toaøn maïch hoaït ñoäng lieân tuïc, goàm coù maïch oån aùp vaø accu döï phoøng. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cô baûn cuûa heä thoáng nhö sau: Döõ lieäu töø 0 ñeán 23 giôø vaø tín hieäu ñieàu khieån baùo chuoâng ñöôïc löu trong Eprom. Döõ lieäu naøy seõ ñöôïc xuaát ra led 7 ñoaïn vaø maïch ñieàu khieån baùo chuoâng chæ qua boä ñeäm maø khoâng caàn giaûi maõ, moãi phuùt seõ coù 4 byte döõ lieäu goàm 2 byte cho giôø vaø 2 byte cho phuùt xuaát laàn löôït ra 2 led giôø vaø 2 led phuùt, chuùng seõ vaãn cöù xuaát ra laàn löôït nhö theá (queùt) vôùi taàn soá khaù cao ñeå ngöôøi quan saùt khoâng coøn thaáy ñöôïc söï chôùp taét cuûa noù nöõa. Döõ lieäu xuaát ra ôû boä ñeäm coù 32 ñöôøng, trong ñoù 28 ñöôøng cung caáp cho hieån thò giôø, phuùt, moät ñöôøng caáp cho hieån thò AM/PM thoâng qua 1 FF-T, moät ñöôøng caáp cho maïch ñieàu khieån chuoâng ñeå baùo giôø. Döïa vaøo nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa hai daïng maïch neâu treân ngöôøi vieát nhaän thaáy raèng maëc duø nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa chuùng khaùc nhau nhöng chuùng ñeàu coù chung nhöõng khaû naêng sau: _ Taïo ra thôøi gian thöïc goàm giôø vaø phuùt. _ Ñieàu chænh thôøi gian thöïc, caùch ñieàu chænh laø ñieàu chænh vôùi toác ñoä nhanh vaø chaäm nhöng khoâng coù khaû naêng ñieàu chænh giôø, phuùt ñoäc laäp vôùi nhau cuõng nhö khoâng coù khaû naêng ñieàu chænh theo höôùng giaûm giôø, phuùt. _ Töï ñoäng baùo hieäu taïi nhöõng thôøi ñieåm ñaõ ñöôïc qui ñònh, nhöõng thôøi ñieåm naøy laø coá ñònh vaø ñöôïc ñaët tröôùc trong EPROM. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  19. Luaän vaên toát nghieäp 1.3- Öu nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng bao giôø töï ñoäng duøng “EPROM” vaø vi xöû lí Z80. Nhö vaäy heä thoáng baùo giôø töï ñoäng maø ngöôøi vieát thieát keá coù ñöôïc nhöõng öu, nhöôïc ñieåm so vôùi 2 daïng maïch neâu treân nhö sau: Öu ñieåm: _ Hieån thò ñöôïc theâm thöù vaø giaây. _ Ñieàu chænh thöù, giôø, phuùt ñoäc laäp vôùi nhau. Coù theå ñieàu chænh thôøi gian theo höôùng taêng hoaëc giaûm. _ Coù theå ñaët vaøo heä thoáng 10 thôøi ñieåm baùo hieäu ñoät xuaát thoâng qua baøn phím _ Coù theå ñaët vaøo heä thoáng 10 thôøi ñieåm caám baùo hieäu thoâng qua baøn phím _ Coù theå xem laïi vaø xoùa ñi caùc thôøi ñieåm baùo hieäu ñoät xuaát vaø caùc thôøi ñieåm caám baùo hieäu do ngöôøi söû duïng ñaët vaøo heä thoáng. _ Khoâng baùo hieäu vaøo ngaøy thöù baûy vaø chuû nhaät (giaûi quyeát baèng phaàn meàm). _ Tín hieäu baùo chuoâng ñöôïc ñieàu khieån baèng phaàn meàm neân raát ña daïng nhaèm muïc ñích theå hieän yù nghóa cuûa loaïi thôøi ñieåm baùo hieäu. _ Coù chöông trình baùo loãi nhaèm taêng theâm tính soáng ñoäng cuûa heä thoáng. Nhöôïc ñieåm: _ Heä thoáng söû duïng nhieàu IC hôn, nhöng caùch keát noái caùc boä phaän nhö boä nhôù, baøn phím, hieån thò laïi ñôn giaûn hôn. _ Caùch vieát phaàn meàm cho heä thoáng khoù hôn Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng
  20. Luaän vaên toát nghieäp II_ THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG. 2.1_ Toång quaùt phaàn cöùng Heä Thoáng. Phaàn cöùng Heä Thoáng ñöôïc xaây döïng vôùi yeâu caàu ñôn giaûn nhöng hieäu quaû, phuïc vuï toát cho caùc hoaït ñoäng cuûa Heä Thoáng. Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa Heä Thoáng ñöôïc moâ taû ôû hình 1.  Trình baøy sô ñoà khoái Thaønh phaàn coát loõi cuûa Heä Thoáng laø boä vi xöû lí (P) Z80, caùc vi maïch nhôù ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory). Caùc boä phaän boå trôï nhö maïch taïo xung ñoàng hoà vaø ñònh thôøi (Clock generator vaø Timer), maïch baøn phím (Keyboard), maïch hieån thò (Display), maïch kieåm soaùt ngaét INT (Interrupt controller) vaø maïch ñieàu khieån baùo hieäu (Bell Driver). Heä Thoáng seõ goàm coù 1 vi maïch ROM vaø 1 vi maïch RAM. Vi maïch ROM seõ löu tröõ phaàn meàm Heä Thoáng vaø caùc thôøi ñieåm baùo hieäu Restime. Vi maïch RAM duøng ñeå laøm vuøng nhôù laøm vieäc cuûa Heä Thoáng vaø laø vuøng ñeäm ñeå löu tröõ caùc Hottime vaø Skiptime. Maïch taïo xung ñoàng hoà vaø ñònh thôøi seõ phaùt ra xung nhòp cho hoaït ñoäng cuûa Heä Thoáng vaø tín hieäu ñònh thôøi taàn soá 1Hz taùc ñoäng vaøo ngaét NMI cuûa P phuïc vuï vieäc taïo thôøi gian thöïc. Baøn phím goàm 5 phím chöùc naêng (Xaây döïng theo nguyeân taéc aùnh xaï boä nhôù) cho pheùp ngöôøi söû duïng ñieàu chænh thôøi gian thöïc cuõng nhö ñaët caùc Hottime vaø Skiptime. Maïch hieån thò goàm 7 led 7 ñoaïn seõ thoâng baùo thôøi gian (Thöù, giôø, phuùt vaø giaây) vaø cho pheùp ngöôøi söû duïng theo doõi ñöôïc caùc thao taùc treân baøn phím. Maïch kieåm soaùt ngaét giuùp ngöôøi söû duïng löïa choïn caùc cheá ñoä hoaït ñoäng Settime, Hottime vaø Skiptime töông öùng vôùi caùc ngaét INT mode 0. Maïch ñieàu khieån baùo hieäu phaùt ra tín hieäu theo söï ñieàu khieån cuûa phaàn meàm. Heä thoáng baùo giôø töï ñoäng

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản