intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Báo cáo đồ án thiết kế mạch điện tử: Mạch quản lý số xe trong bãi sử dụng vi điều khiển AT89S52

Chia sẻ: Phuong Nam | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:31

533
lượt xem
63
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Mạch quản lý số xe trong bãi sử dụng vi điều khiển AT89S52" có cấu trúc gồm 2 phần cung cấp cho người đọc các kiến thức về: Linh kiện sử dụng trong mạch, thiết kế mạch. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo đồ án thiết kế mạch điện tử: Mạch quản lý số xe trong bãi sử dụng vi điều khiển AT89S52

  1. HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ MẠCH QUẢN LÝ SỐ XE TRONG BÃI        SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN AT89S52    GVHD: LÊ ĐỨC TOÀN     SINH VIÊN THỰC HIỆN: TRẦN PHƯƠNG NAM     LỚP: D14DT01     MSV: B14DCDT074     SĐT: 0981829492 Hà Nội, ngày 20  tháng 4 năm 2017 1
  2. LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, sự phát triển vượt bậc của các ngành khoa học đều nhằm mục  đích phục cho lợi ích của con người. Điện tử là một trong những lĩnh vực có đóng  góp rất lớn trong việc nâng cao và cải thiện đời sống của con nguời. Như chung ta thấy, dân số ngày một tăng nhanh và việc sử dụng các phương  tiện cũng như các thiết bị cũng tăng một cách khó kiểm soát. Với ý tưởng chế tạo  ra một thiết bị để phục vụ cho việc quản lý, nắm bắt được số lượng sản  phẩm,thiết bị, phương tiện ... một cách khoa học, em đã đã chọn đề tài “THIẾT  KẾ MẠCH QUẢN LÝ SỐ LƯỢNG XE TRONG BÃI”  với mong muốn có thể  áp dụng kiến thức đã học vào thực tế và phần nào cải thiện được việc quản lý  được tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn Thầy LÊ ĐỨC TOÀN đã nhiệt tình hướng dẫn  em  trong suốt thời gian thực hiện đề tài cũng như tất cả các thầy cô đã cung cấp  kiến thức nền tảng để em hoàn thành tốt đề tài theo đúng kế hoạch. Mặc dù đã hoàn thành nhưng kiến thức về vi xử lý, khả năng thiết kế cũng  như lập trình có hạn nên sẽ không tránh khỏi sai xót. Em rất mong sự phản hồi và  đóng góp của thầy cô và các bạn để đề tài thêm hoàn thiện. Em xin trân thành cảm ơn. 2
  3. GVHD: Lê Đức Toàn 3
  4. Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                           Mạch quản lý xe trong  bãi NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… …………………………………………………………………
  5. GVHD: Lê Đức Toàn
  6. Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi MỤC LỤC PHẦN I. CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH..........................................5 1. Vi điều khiển 8051.......................................................................................................................5 1.1 Sơ đồ khối và sơ đồ chân của 8051.........................................................................6 1.2 Chức năng các chân của 8051........................................................................................6 2. LED Hồng Ngoại.........................................................................................................................11 3. Op­ Amp LM358...........................................................................................................................13 4. Tụ điện................................................................................................................................................13 5. Thạch anh..........................................................................................................................................15 6. Điện trở, biến trở.......................................................................................................................16 a)Điện trở...........................................................................................................................................16 b)Biến trở...........................................................................................................................................17 7. LED 7 đoạn.......................................................................................................................................18 PHẦN II. THIẾT KẾ MẠCH.......................................................................................................19 1 Sơ đồ khối..........................................................................................................................................19 Đoạn code dùng để nạp lên VĐK 8051:......................................................................20 2. Nguyên lý hoạt động toàn bộ mạch..............................................................................21 3. Ưu điểm và nhược điểm của mạch.............................................................................22 4. Kết luận..............................................................................................................................................23 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................
  7. Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi PHẦN I. CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1. Vi điều khiển 8051 Một số đặc điểm của 8051: +8 KB bộ nhớ chương trình + Dao động bên ngoài với thạch anh 
  8. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                           Mạch quản lý xe trong  bãi 1.1 Sơ đồ khối và sơ đồ chân của 8051 Hình 1. Sơ đồ khối của 8051
  9. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                           Mạch quản lý xe trong  bãi Hình 2. Sơ đồ chân của 8051 1.2 Chức năng các chân của 8051 * Chân 1 đến 8: được gọi là Cổng 1 (Port 1), Tám chân này có duy nhất 1 chức năng là xuất và nhập. Cổng 1 có thể xuất  và nhập theo bit hoặc byte. Ta đánh tên cho mỗi chân của Port 1 là P1.X (X = 0  đến 7)
  10. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi * Chân 9: là chân vào reset của 8051 Khi tín hiệu này được đưa lên mức cao trong ít nhất là 2 chu kỳ  máy, các   thanh ghi trong bộ  vi điều khiển được tải những giá trị  thích hợp để  khởi  động hệ  thống. Hay nói cách khác là vi điều khiển sẽ  bị  reset nếu chân này  được kích hoạt mức cao. Hình 1.3: Sơ đồ mạch reset ngoài của 8051 * Chân 10 đến 17: được gọi là Cổng 3 (Port 3) Tám chân này ngoài chức năng là xuất và nhập như các chân ở cổng 1 (chân   1 đến 8) thì mỗi chân này còn có chức năng riêng nữa, cụ thể như sau:
  11. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi Bit Tên Chức năng P3.0 RxD Chân nhận dữ liệu cho cổng nối tiếp Chân truyền dữ liệu cho cổng nối  P3.1 TxD tiếp P3.2 INT0 Chân ngắt bên ngoài 0 P3.3 INT1 Chân ngắt bên ngoài 1 P3.4 T0 Ngõ vào của Timer/counter 0 P3.5 T1 Ngõ vào của Timer/counter 1 P3.6 WR Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3.7 RD Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Bảng 1.3: Bảng    Mô tả chức năng riêng P3 * Chân 18 và 19 (XTAL1 & XTAL2) Hai chân này được sử dụng để nối với bộ dao động ngoài Thông thường một bộ  dao động thạch anh sẽ  được nối tới các chân đầu  vào XTAL1 (chân 19) và XTAL2 (chân 18) cùng với hai tụ gốm giá trị khoảng 
  12. 30pF. Một phía của tụ điện được nối xuống đất như hình trên. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi Các hệ  thống xây dựng trên 8051 thường có tần số  thạch anh từ  10 đến 40   MHz, thông thường ta dùng thạch anh 12 Mhz + Chân 20: được nối vào chân 0V của nguồn cấp + Chân 21 đến chân 28: được gọi là cổng 2 (Port 2) Tám chân của cổng 2 có 2 công dụng, ngoài chức năng là cổng xuất và   nhập như cổng 1 thì cổng 2 này còn là byte cao của bus địa chỉ khi sử dụng bộ 
  13. nhớ ngoài. * Chân 29 (PSEN): Chân PSEN là chân điều khiển đọc chương trình ở  bộ  nhớ  ngoài, nó được   nối với chân OE của ROM ngoài để cho phép đọc các byte mã lệnh trên ROM  ngoài. PSEN ở mức thấp trong thời gian đọc mã lệnh. Khi thực hiện chương trình trong ROM nội thì PSEN được duy trì ở mức  cao * Chân 30 (ALE): Chân ALE cho phép tách các đường dữ liệu và các đường địa chỉ tại  Port 0 và Port 2. * Chân 31 (EA): Tín hiệu chân EA cho phép chọn bộ nhớ chương trình là bộ  nhớ  trong hay  ngoài vi điều khiển. Nếu chân EA được nối  ở  mức cao (nối nguồn Vcc), thì  vi điều khiển thi hành chương trình trong ROM nội. Nếu chân EA ở mức thấp   (được nối GND) thì vi điều khiển thi hành chương trình từ bộ nhớ ngoài. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi * Chân 32 đến 39: được gọi là cổng 0 (Port 0) Cổng 0 gồm 8 chân cũng có 2 công dụng, ngoài chức năng xuất nhập, cổng   0 còn là bus đa hợp dữ  liệu và địa chỉ, chức năng này sẽ  được sử  dụng khi   8051 giao tiếp với các biết bị ngoài có kiến trúc Bus như các vi mạch nhớ... Vì cổng P0 là một máng mở khác so với các cổng P1, P2 và P3 nên các chân   ở  cổng 0 phải được nối với điện trở  kéo khi sử  dụng các chân này như  chân  vào/ra. Điện trở này tùy thuộc vào đặc tính ngõ vào của thành phần ghép nối  với chân của port 0. Thường ta dùng điện trở kéo khoảng 4K7 đến 10K
  14. Hình 1.5: Nối điện trở kéo cho cổng 0 của 8051 * Chân 40: chân nguồn của vi điều khiển, được nối vào chân Vcc của nguồn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi 2. LED Hồng Ngoại Hình 6. Led phát Hình 7. Led thu
  15. Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi ● Nguyên lý hoạt động của led hồng ngoại: Led phát hồng ngoại: Khi được cấp nguồn, có dòng, phân cực thuận,  Led Hồng ngoại sẽ phát ra sóng điện từ trong dải hồng ngoại (có bước sóng   từ  0,76 µm đến vài milimét). Mắt người không thể nhìn thấy được, để  kiểm  tra ta có thể dùng camera điện thoại. Nếu LED phát ta nhìn thấy có ánh sáng   gần giống như màu tím thì LED Phát có hoạt động như hình dưới : Hinh  ̀ 1 : kiểm tra hoạt động led phát hông ngoại Led thu hồng ngoại, dùng loại Led hai chân, về sự tương tự, có thể coi   như  Led thu hồng ngoại là một “điện trở  hồng ngoại”. Khi được ánh sáng  hồng   ngoại   chiếu   vào,   điện   trở   nội   của   led   hồng   ngoại   thu   sẽ   giảm   về  khoảng vài chục ôm (có dòng đi qua)   ngược lại khi không có nguồn hồng  ngoại chiếu vào, điện trở led thu rất lớn (dòng điện sẽ không qua).
  16. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi 3. Op­ Amp LM358 Gồm 2 còn op­amp bên trong, mỗi op­amp gồm có 3 chân, ngõ vào  đảo (­ input) và ngõ vào không đảo (+ input) và ngõ ra. Khi hiệu điện thế + input cao hơn ­ input, ngõ ra sẽ ở mức cao  (+Vss), ngược lại ngõ ra ở mức thấp (­Vss) LM358 dùng nguồn đơn cấp hoạt động. 4. Tụ điện
  17. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong  bãi Tụ điện là một linh kiện thụ động cấu tạo của tụ điện là hai bản cực   bằng kim loại ghép cách nhau một khoảng d  ở  giữa hai bản tụ là dung dịch   hay chất điện môi cách điện có điện dung C. Đặc điểm của tụ  là cho dòng  điện xoay chiều đi qua, ngăn cản dòng điện một chiều. C = ε*S/d Trong đó : ε là hằng số điện môi S là điện tích bề mặt tụ m2 d là bề giày chất điện môi Tụ điện phẳng gồm hai bàn phẳng kim loại diện tích đặt song song và cách nhau  một khoảng d. Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số : E =  eo * e Trong đó: 0  = 8.86.10­12  C2/ N.m2 là hằng số điện môi của chân không. là hằng số điện môi tương đối của môi trường; đối với chân không = 1, giấy tẩm dầu = 3,6, gốm = 5,5; mica = 4 5
  18. GVHD: Lê Đức Toàn Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong bãi 5. Thạch anh Đặc tính vật lý : độ bền cơ học cao, ít chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và các  tác dụng hóa học Thạch anh có tính chất áp điện, nghĩa là dưới tác dụng của điện trường thì  sinh ra dao động. Do đó có thể  dùng thạch anh như  một khung cộng hưởng. Tính  chất dao động của thạch anh được biểu diễn bởi sơ đồ  tương đương  hình a., trong  đó Lq,Cq và rq phụ thuộc vào kích thước khối thạch anh và cách cắt khối thạch anh.  Thạch anh có kích thước càng nhỏ  thì  Lq, Cq và rq càng nhỏ, nghĩa là tần số  cộng  hương riêng của nó càng cao. Lq, Cq và rq có tính ổn định cao. Cq là điện dung giá đỡ,  tính ổn định của Cq kém hơn. Các mạch Dao động Thạch anh: cho ra tần số  rất  ổn định, sử  dụng rất  nhiều trong các đồng hồ điện tử (như đồng hồ đeo tay, đồng hồ để bàn...), trong các  thiết bị đo lường điện tử (tạo xung chuẩn), trong mạch đồng bộ màu của TV, VCR,  trong các thiết bị tin học (máy vi tính, các thiết bị nối với máy vi tính), 
  19. GVHD: Lê Đức Toàn
  20. Đồ án thiết kế mạch điện tử                                                            Mạch quản lý xe trong bãi                   a) Ký hiệu thạch anh Đặc tính điện kháng của thạch anh b) Sơ đồ tương đương của thạch anh 6. Điện trở, biến trở a) Điện trở : Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở cả dòng và áp.Điện trở  đựơc sử dụng rất nhiều trong các mạch điện tử. R =ρ l/S Trong đó: ρ là điện trở suất của vật liệu S Điện trở  là đại lượng vật lí đặc trưng cho tính chất cản trở  dòng điện của một   vật thể  dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ  số  của hiệu điện thế  giữa hai đầu vật  thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó: R =U/I Trong đó: U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V). I :  là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A). R : là   điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω). Ký hiệu: GVHD: Lê Đức Toàn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2