Tải bản đầy đủ
Hình 2.11: Bảng chọn chế độ định thời

Hình 2.11: Bảng chọn chế độ định thời

Tải bản đầy đủ

mới. Byte cao của bộ định thời THx được ghép cascade với 5 bit thấp của byte
thấp của bộ định thời TLx để tạo thành một bộ định thời 13 bit. Ba bit cao của
TLx không sử dụng.
Chế độ 1: Là chế độ định thời / bộ đếm 16 bit và nó có cấu hình giống chế độ
định thời 13 bit, chỉ khác ở chỗ bây giờ là bộ định thời 16 bit. Xung clock đặt
vào các thanh ghi định thời cao và thấp kết hợp. Khi có xung clock đến thì bộ
định thời đếm lên: 0000H, 0001H, 0002H,… Một tràn sẽ xuất hiện khi có sự
chuyển số đếm từ FFFFH xuống 0000H, sự kiện này sẽ set cờ tràn bằng 1 và bộ
định thời tiếp tục đếm.
Chế độ 2: Là chế độ định thời / bộ đếm 8 bit tự nạp lại. Byte thấp của bộ định
thời (TLx) hoạt động định thời 8 bit trong khi byte cao của bộ định thời lưu giá
trị nạp lại. Khi số đếm tràn từ FFH xuống 00H, không chỉ cờ tràn của bộ định
thời được set lên 1 mà giá trị trong THx còn được nạp vào TLx, việc đếm sẽ lại
tiếp tục từ giá trị này cho đến khi xảy ra một tràn mới.
Chế độ 3: Chế độ định thời chia tách hay chế độ định thời chia xẻ. Nó có
hoạt động khác nhau cho từng bộ định thời. Bộ định thời 0 ở chế độ này được
chia thành 2 bộ định thời 8 bit hoạt động riêng rẽ là TL0 và TH0, mỗi bộ định
thời sẽ set các cờ tràn tương ứng TF0 và TF1 khi xảy ra tràn. Bộ định thời 1
không hoạt động ở chế độ 3 nhưng có thể được khởi động bằng cách chuyển bộ
định thời này vào một trong các chế độ khác. Giới hạn duy nhất là cờ tràn TF1
không bị ảnh hưởng.
+ Thanh ghi điều khiển định thời(TCON):
Đây là một thanh ghi 8 bit và được định địa chỉ từng bit dùng để điều khiển
hoạt động cho bộ định thời và ngắt nói chung.
TF1

TR1

TF0

TR0

IE1

IT1

IE0

IT0

TF1(TCON.7)- Cờ tràn của bộ định thời 1. Được set bởi phần cứng khi có
tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi bộ xử lý trỏ đến trình phục vụ
ngắt.
TR1(TCON.6)- Là bit điều khiển Timer 1, được set và xóa bởi phần cứng để
Timer 1 hoạt động hoặc ngừng.

30

TF0(TCON.5)- Cờ tràn của bộ định thời 0. Được set bởi phần cứng khi có
tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi bộ xử lý trỏ đến trình phục vụ
ngắt.
TR0(TCON.4)- Là bit điều khiển Timer 0, được set và xóa bởi phần cứng để
Timer 1 hoạt động hoặc ngừng.
IE1(TCON.3)- Là các bit được 8051 sử dụng để điều khiển ngắt 1 kích phát
sườn xung, được set bởi phần cứng khi có cạnh âm (xuống) xuất hiện trên chân
INT1, được xóa bởi phần mềm, hoặc phần cứng khi CPU trỏ đến trình phục vụ
ngắt.
IT1(TCON.2)- Cờ ngắt bên ngoài 1( được kích khởi cạnh hoặc mức). Hoạt
động bởi phần mềm tức là cờ này được set hoặc là xóa bởi phần mềm khi xảy ra
cạnh âm (xuống) hoặc mức thấp ở chân ngắt ngoài INT1.
IE0(TCON.1)- Cờ ngắt bên ngoài 0( kích khởi cạnh), hoạt động bởi phần
cứng, tương tự như bit IE1 chỉ khác là tín hiệu lúc này xuất hiện trên chân ngắt
ngoài INT0
IT0(TCON.0)- Cờ ngắt bên ngoài 0( kích khởi cạnh hoặc mức) hoạt động bởi
phần mềm giống với bit IT0 nhưng với tín hiệu tác động và điều khiển xuất hiện
ở chân INT0
+ Các thanh ghi phục vụ ngắt:
Thanh ghi cho phép và không cho phép ngắt IE: Đấy cũng là một thanh ghi
8 bit và nó được định địa chỉ từng bit.
EA

-

ET2

ES

ET1

EX1

ET0

EX0

EA(IE.7)- Đây là bit cho phép hoặc không cho phép ngắt toàn cục.
EA = 0: Thì không ngắt nào được báo nhận.
EA = 1: Thì từng nguồn ngắt sẽ được mở hoặc cấm bằng cách bật hoặc xóa
bit cho phép tương ứng.
IE.6- bit này chưa được sử dụng, là dự phòng cho tương lai.
ET2(IE.5)- Cho phép hoặc cấm ngắt tràn hoặc thu của bộ định thời Timer 2
của 8052.
ES(IE.4)- Cho phép hoặc cấm ngắt do cổng port nối tiếp.

31

ET1(IE.3)- Cho phép hoặc cấm ngắt tràn của Timer 1.
EX1(IE.2)- Cho phép hoặc cấm ngắt ngoài 1.
ET0(IE.1)- Cho phép hoặc cấm ngắt tràn của Timer 0.
EX0(IE.0)- Cho phép hoặc cấm ngắt ngoài 0.
Thanh ghi xác định mức ưu tiên ngắt IP: Đây là một thanh ghi 8 bit và được
định địa chỉ từng bit.
-

-

PT2

PS

PT1

PX1

PT0

PX0

Hai bit IP.7 và IP.6 chưa được sử dụng.
PT2(IP.5)- Ưu tiên cho ngắt do Timer 2 của 8052.
PS(TP.4)- Ưu tiên cho ngắt do port nối tiếp.
PT1(IP.3)- Ưu tiên cho ngắt do Timer 1.
PX1(IP.2)- Ưu tiên cho ngắt do ngắt ngoài 1.
PT0(IP.1)- Ưu tiên cho ngắt do Timer 0.
PX0(IP.0)- Ưu tiên cho ngắt do ngắt ngoài 0.
+ Thanh ghi điều khiển hoạt động cổng nối tiếp SCON:
Đây là thanh ghi 8 bit được định địa chỉ từng bit một.
SM0

SM1

SM2

REN

TB

RB8

TI

RI

SM0(SCON.7)- Bit 0 chọn chế độ của port nối tiếp.
SM1(SCON.6)- Bit 1 chọn chế độ của port nối tiếp.
SM2(SCON.5)- Bit 2 chọn chế độ của port nối tiếp. Bit này cho phép
truyền thông đa xử lý ở các chế độ 2 và 3. Trong chế độ 2 hoặc 3 nếu SM2 =
1, RI sẽ không được tích cực nếu bit nhận được thứ 9 (RB8) bằng 0. Trong chế
độ 1, nếu SM2 =1, RI sẽ không được tích cực nếu ta không nhận được bit stop
hợp lệ. Trong chế độ 0 thì SM2 = 0.
REN(SCON.4)- Set/ xóa bằng phần mềm để cho phép/không cho phép thu.
TB8(SCON.3)- Bit phát 8. Bit thứ 9 được phát ở các chế độ 2 và 3, được
set/ xóa bởi phần mềm.
RB8(SCON.2)- Bit phát 8. bit thứ 9 nhận được cờ ngắt phát, được xóa bởi
phần mềm.

32

TI(SCON.1)- Cờ ngắt phát. Cờ này được set bởi phần cứng ở cuối thời gian
phát bit thứ 8 trong chế độ 0 hoặc ở giữa thời gian của bit stop trong các chế độ
khác. Cờ này phải được xóa bởi phần mềm.
RI(SCON.0)- Cờ ngắt thu. Cờ này được set bởi phần cứng ở cuối thời gian
thu bit thứ 8 trong chế độ 0 hoặc ở giữa thời gian của bit stop trong các chế độ
khác. Cờ này phải được xóa bởi phần mềm.
SM0

SM1

Chế

Mô tả

Tốc độ baud

0

0

độ
0

Thanh ghi dịch

Fosc / 12

0

1

1

8 bit UART

Thay đổi

1

0

2

9 bit UART

Fosc/64 hoặc

1

1

3

9 bit UART

32
Thay đổi

Bảng 2.12: Bảng lựa chọn chế độ truyền thông nối tiếp
+ Thanh ghi điều khiển nguồn PCON:
Đây là một thanh ghi 8 bit có địa chỉ byte 87H, không được định địa chỉ từng
bit.
SMOD

-

-

-

GF1

GF0

PD

IDL

SMOD: Tăng gấp đôi tốc độ baud. Nếu bộ định thời 1 được dùng để tạo
baud và SMOD = 1, tốc độ baud được tăng gấp đôi khi port nối

tiếp

được sử dụng ở các chế độ 1, 2 và 3.
GF1: Bit cờ đa mục đích 1
GF0: Bit cờ đa mục đích 0
PD: Bit chế độ nguồn giảm. Việc set bit này bằng 1 tác động đến thao tác
nguồn giảm trong các phiên bản CMOS của 8051.
IDL: Bit chế độ nghỉ. Việc set bit này tác động đến thao tác của chế độ nghỉ
trong các phên bản CMOS của 8051.
Trên đây là giới thiệu sơ lược về chức năng của từng chân của Chip 8501, ta
nhận thấy rằng với khả năng tích hợp cao nên ứng dụng của 8051 trong đời sống
33

con người là rất rộng lớn. Với đề tài “Sự dụng vi điều khiển 8051 để xây dựng
mạch đo và điều khiển nhiệt độ của thiết bị” mới chỉ ứng dụng, khai thác hết
1 phần khả năng điều khiển, xử ý của 8051, khả năng ứng dụng của 8051 trong
đời sống con người là rất lớn và đó là một thách thức đối với những sinh viên
như bọn em trong việc ứng dụng 8051 trong việc phục vụ nhu cầu tự động hóa
của con người.

34

CHƯƠNG III: CẢM BIẾN NHIỆT LM35 – BỘ BIẾN ĐỔI
TƯƠNG TỰ SANG SỐ ADC 0804
A. CẢM BIẾN NHIỆT LM35
3.1. Cấu tạo LM35

Hình 3.1: Sơ đồ chân của LM35
Sử dụng cảm biến nhiệt độ bán dẫn thông dụng là vi mạch LM35 của hang
Mation National Semiconductor. Cảm biến nhiệt LM35 là một mạch tích hợp
nhận tín hiệu nhiệt độ từ môi trường bên ngoài sau đó chuyển thành tín hiệu điện
dưới dạng dòng điện hay điện áp. Dựa vào đặc tính rất nhạy của các bán dẫn với
nhiệt độ, tạo ra điện áp hoặc dòng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Đo tín
hiệu điện ta biết được giá trị của nhiệt độ cần đo. Sự tác động của nhiệt độ tạo ra
điện tích tự do và các lỗ trống trong chất bán dẫn. Bằng sự phá vỡ các phân tử,
35

bứt các electron thành dạng tự do di chuyển qua vùng cấu trúc mạng tinh thể tạo
sự xuất hiện các lỗ trống. Làm cho tỷ lệ điện tử tự do và lỗ trống tăng lên theo
quy luật hàm mũ với nhiệt độ.
Chân 1 của LM35 được nối với nguồn 1 chiều dương 5V, chân 2 được nối
với chân số 6 của ADC Vin+, còn chân số 3 được đấu với đất.

Hình 3.2: Hình ảnh thật của LM35
Ngõ ra của LM35 là dạng điện áp thay đổi theo nhiệt độ bên ngoài với độ
nhạy 10mV/10C
Sai số cực đại 1.50C khi nhiệt độ lớn hơn 1000C.
Phạm vi sử dụng: 00 C =< t0C ≤ 1000 C
LM35 độ chính xác cao, tính năng cảm biến nhiệt rất nhạy, tín hiệu ngõ ra
tuyến tính liên tục với những thay đổi của tín hiệu ngõ vào.
Thông số kỹ thuật :
- Tiêu tán công suất thấp.
- Dòng làm việc từ 400µA – 5mA, điện áp ngõ ra từ 0V – 1.28V.
- Dòng ngược 15mA, dòng thuận 10mA.
- Sai số cực đại 1.50C khi nhiệt độ lớn hơn 1000C.
- Phạm vi sử dụng: 00 C < t0C ≤ 1000 C
- Độ biến thiên theo nhiệt độ: 10mV / 1oC.
3.2 Dải nhiệt độ và sự thay đổi trở kháng theo nhiệt độ của LM35
Các bộ biến đổi (Transducer) chuyển đổi các đại lượng vật lý ví dụ như nhiệt
độ, cường độ ánh sáng, lưu tốc và tốc độ thành các tín hiệu điện áp hoặc dòng
điện phụ thuộc vào bộ biến đổi mà đầu ra có thể là tín hiệu dạng điện áp, dòng,
trở kháng hay dung kháng. Ví dụ, nhiệt độ được biến đổi thành về các tín hiệu

36