Đồ án 1: Đề tài: Thiết kế đồng hồ thời gian thực .
--------------------------------------------------------------------------------------------
Hoangxudi@gmail.com Trang 1
Đồ án 1: Đề tài: Thiết kế đồng hồ thời gian thực .
--------------------------------------------------------------------------------------------
Hoangxudi@gmail.com Trang 2
Nội dung thiết kế:
Chương I : Giới Thiệu Chung.
Chương II : Các linh kiện chính được sử dụng trong mạch.
Chương III:Các khối mạch cần sử dụng và sơ đồ mạch hoàn chỉnh.
Chương IV: Chương trình phần mềm.
Chương V : Tổng kết.
Lời nói đầu
Ngày nay nhân loại đang trải qua những sự phát triển vượt về mọi mặt.Trong đó điện
tử, tự động hoá đóng một vai trò không nhỏ. Điện tử góp phần vào quá trình tự động hoá
mọi thứ giúp con người hiện đại hoá cuộc sống.
Vận dụng những kiến thức đã được học trong quá trình học tập ở trường nhóm em thực
hiện đồ án I này. Đồ án này được áp dụng chủ yếu dựa vào vi điều khiển. Mà thực tế là
IC ATMEGA16, nhằm mục đích giúp em hiểu một cách tường tận hơn về những gì về vi
điều khiển, cách đọc, viết va nhận biết về các chân IC mà em đã được học từ thầy cô
trong trường, tìm hiểu và nghiên cứu qua sách cũng như cách thức vận dụng nó trong
thực tế.
Trong thực tế, các ứng dụng của vi điều khiển rất đa dạng và phong phú.Từ những ứng
dụng đơn giản chỉ có vài thiết bị ngoại vi cho đến những hệ thống điều khiển phức tạp
.Tuy nhiên do pham vi trình độ của em còn hạn chế, nên việc nghiên cứu và tìm hiểu về
vi điều khiển còn nhiều điều chưa biết. Trong bài viết của em, em xin giới thiêu ứng dụng
IC ATMEGA16 để hiển thị bộ đếm GIỜ-PHÚT-GIÂY trên 6 Led 7thanh.
Tuy nhiên trong quá trình viêt do trình độ hiểu biết của chúng em còn hạn chế, nên còn
xẩy ra nhiều sai sót mong thầy và các bạn góp ý bổ sung để chúng em được hiểu biết hơn
trong quá trình học tâp tiếp theo.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 17 tháng 11 năm 2009.
Đồ án 1: Đề tài: Thiết kế đồng hồ thời gian thực .
--------------------------------------------------------------------------------------------
Hoangxudi@gmail.com Trang 3
Mục Lục:
Đề mục Trang
Nội dung thiết kế 2
Lời nói đầu 2
Mục lục 3
Chương 1: Giới Thiệu Chung
1. Sơ lược
2. Sơ đồ khối
4
4
4
Chương 2: Các linh kiện chính được sử dụng trong mạch
1. Vi điều khiển ATMEGA16:
a. Giới thiệu chung.
b. Sơ đồ khối.
c. Sơ đồ chân.
d. Ý nghĩa của các chân
2. IC tạo nguồn ổn áp chuẩn 7805.
3. IC tạo thời gian thực DS1307.
4. LED 7thanh.
5
5
5
9
10
11
11
12
20
Chương 3:Các khối mạch cần sử dụng và sơ đồ mạch hoàn
chỉnh
1,Khối tạo nguồn
2,Khối Reset
3,Khối điều khiển
4,Khối tạo xung dao động
5,Khối hiển thị
6,Khối tạo thời gian thực
20
20
21
21
22
23
24
Chương 4: Sơ đồ mạch hoàn chỉnh.
Sơ đồ mạch nguyên lý
Sơ đồ mạch in
25
26
Chương 5: Chương trình phần mềm
Sơ đồ thuật toán
Code chương trình cho AT16
27
28
Đồ án 1: Đề tài: Thiết kế đồng hồ thời gian thực .
--------------------------------------------------------------------------------------------
Hoangxudi@gmail.com Trang 4
Chương I : Giới Thiệu Chung
1) Sơ Lược:
Trong công nghệ điện tử vi xử lý, vi điều khiển là một thành phần quan trọng không
thể thiếu nó mang nhiều tính ưu việt: có thể thay thế một mạch điện phức tạp bằng một vi
mạch nhỏ gọn với chi phí thấp hơn, nhưng ứng dụng lại đa dạng và linh hoạt hơn, tiết
kiệm năng lượng hơn, tốc độ xử lý nhanh hơn,…
Để học tập tốt và hiểu sâu về môn học vi xử lý ngoài những kiến thức trên sách vở cần
có những ứng dụng vào thực tế. Trên cơ sở đó chúng em tìm hiểu và thiết kế sản phẩm là
mạch ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC dùng vi điều khiển AVR của ATMEL. Có khả
năng điều chỉnh và thay đổi được thời gian. So với những mạch đồng hồ dùng họ vi điều
khiển 8051 và PIC thì AVR có ưu điểm hơn là ngôn ngữ lập trình được viết bằng C thì
chương trình sẽ ngắn gọn hơn, so với 8051 thì tốc độ xử lý tín hiệu nhanh hơn.
2) Sơ đồ khối:
Chương II: Các linh kiện chính được sử dụng
trong mạch.
1. Vi điều khiển Atmega 16.
a) Giới thiệu chung
ATmega16 là vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC. Với khả năng thực hiện
mỗi lệnh trong vòng một chu kỳ xung clock, ATmega16 có thể đạt được tốc độ 1MIPS
trên mỗi MHz (1 triệu lệnh/s/MHz).
Vi Điều Khiển
ATmega16
Khối nguồn
Tạo thời
gian thực
Khối hiển thị
Điều khiển
Tạo xung dao
động
Reset
Đồ án 1: Đề tài: Thiết kế đồng hồ thời gian thực .
--------------------------------------------------------------------------------------------
Hoangxudi@gmail.com Trang 5
ATmega16 có các đặc điểm sau: 16KB bộ nhớ Flash với khả năng đọc trong khi ghi, 512
byte bộ nhớ EEPROM, 1KB bộ nhớ SRAM, 32 thanh ghi chức năng chung, 32 đường
vào ra chung, 3 bộ định thời/bộ đếm, ngắt nội và ngắt ngoại, USART, giao tiếp nối tiếp 2
dây, 8 kênh ADC 10 bit,....ATmega 16 hỗ trợ đầy đủ các chương trình và công cụ phát
triển hệ thống như: trình dịch C, macro assemblers, chương trình mô phỏng/sửa lỗi, kit
thử nghiêm,...
v Cấu trúc nhân AVR
CPU của AVR có chức năng bảo đảm sự hoạt động chính xác của các chương trình. Do
đó nó phải có khả năng truy cập bộ nhớ, thực hiện các quá trình tính toán, điều khiển các
thiết bị ngoại vi và quản lý ngắt.
Cấu trúc tổng quát
AVR sử dụng cấu trúc Harvard, tách riêng bộ nhớ và các bus cho chương trình và
dữ liệu. Các lệnh được thực hiện chỉ trong một chu kỳ xung clock. Bộ nhớ chương
trình được lưu trong bộ nhớ Flash.