Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÍ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÍ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

Tải bản đầy đủ - 0trang

Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HĨA 3-K10



1.1 Cấu trúc hệ thống đo lường điều khiển có sử dụng vi xử lí

- Vi xử lí đơi khi còn được gọi là bộ vi xử lý, là một linh kiện điện tử được chế tạo từ các

tranzito thu nhỏ tích hợp lên trên một vi mạch tích hợp hơn. Khối xử lý trung tâm (CPU)

là một bộ vi xử lý được nhiều người biết đến nhưng ngoài ra nhiều thành phần khác trong

máy tính cũng có bộ vi xử lý riêng của nó.



Bộ vi sử lí Intel Core i5



-Vi xử lý có các khối chức năng cần thiết để lấy dữ liệu, xử lý dữ liệu và xuất dữ liệu ra

ngoài sau khi đã xử lý. Và chức năng chính của Vi xử lý chính là xử lý dữ liệu, chẳng hạn

như cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v... Vi xử lý khơng có khả năng giao tiếp trực tiếp với

các thiết bị ngoại vi, nó chỉ có khả năng nhận và xử lý dữ liệu mà thôi.

-Để vi xử lý hoạt động cần có chương trình kèm theo, các chương trình này điều khiển

các mạch logic và từ đó vi xử lý xử lý các dữ liệu cần thiết theo yêu cầu. Chương trình là

tập hợp các lệnh để xử lý dữ liệu thực hiện từng lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ, công việc

thực hành lệnh bao gồm: nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã lệnh và thực hiện lệnh sau khi đã

giải mã. Để thực hiện các công việc với các thiết bị cuối cùng, chẳng hạn điều khiển động

cơ, hiển thị kí tự trên màn hình .... đòi hỏi phải kết hợp vi xử lý với các mạch điện giao

tiếp với bên ngoài được gọi là các thiết bị I/O (nhập/xuất) hay còn gọi là các thiết bị ngoại

vi.

-Bản thân các vi xử lý khi đứng một mình khơng có nhiều hiệu quả sử dụng, nhưng khi là

một phần của một máy tính, thì hiệu quả ứng dụng của Vi xử lý là rất lớn. Vi xử lý kết

hợp với các thiết bị khác được sử trong các hệ thống lớn, phức tạp đòi hỏi phải xử lý một

lượng lớn các phép tính phức tạp, có tốc độ nhanh. Chẳng hạn như các hệ thống sản xuất

tự động trong công nghiệp, các tổng đài điện thoại, hoặc ở các robot có khả năng hoạt

động phức tạp v.v...

-Chúng ta có thể dùng vi điều khiển để thiết kế bộ điều khiển cho các sản phẩm như: Nhà

thông minh ,tự động điều tiết ánh sáng thông minh (bật/tắt đèn theo thời gian, theo cường

Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



5



Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HĨA 3-K10



độ ánh sáng,...), điều khiển các thiết bị từ xa (qua điều khiển, qua tiếng vỗ tay,...) ,điều tiết

hơi ẩm, điều tiết nhiệt độ, điều tiết khơng khí, gió hay các loại biển quảng cáo nháy chữ....



-Vi xử lí được sử dụng trong đo lường và điều khiển dưới 3 dạng :

+ Máy tính điều khiển (máy vi tính)

+Vi xử lí điều khiển nhúng (còn gọi là vi điều khiển) nghĩa là vi điều khiển là một bộ

phận không thể tách rời của thiết bị được điều khiển

+Bộ điều khiển logic lập trình được (PLC)

-Sử dụng vi xử lí trong hệ thống đo lường điều khiển là tích hợp,ứng dụng của mạch điện

tử ,khoa học công nghệ nhằm giao tiếp thu thập dữ liệu,các bộ chuyển đổi dữ liệu A/D và

D/A điều khiển tuần tự,hệ thống điều khiển số và mạng truyền thông.



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



6



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HÓA 3-K10



-Dưới đây là cấu trúc hệ thống đo lường điều khiển bằng máy tính thơng qua vi xử lí :

Máy tính trung tâm

Người

vận

hành



Máy vi tính ( Vi điều khiển)

Giao diện



Tín

hiệu

nhị

phân



Đổi số-TT



Đổi TT-số



Khuếch đại cơng suất



Tín

hiệu

nhị

phân



Khuếch đại cơng suất



Cảm biến



Chấp hành



Qúa trình



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



7



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HÓA 3-K10



1.2 Tổng quan về AT89S52

a, Cấu tạo và chức năng các khối của AT89S52.

1







CPU(



CPU



centralprocessing unit) bao gồm:

0



+ Thanh ghi tích lũy

A;



1



+ Thanh ghi tích lũy

phụ B;



2



+ Đơn vị logic học

(ALU);



3



+



Thanh ghi từ



+



Bốn băng thanh



trạng thái chương trình;

4

ghi;

5



+ Con trỏ ngăn xếp



2



• Bộ nhớ chương

trình( ROM) gồm 8Kbyte Flash.



3







Bộ



nhớ



dữ



liệu( RAM) gồm 256 byte.

4



• Bộ UART, có chức

năng truyền nhận nối tiếp.



5







3



bộ



Timer/Counter 16 bit thực hiện chức năng định thời và đếm sự kiện.

6



• Khối điều khiển

ngắt với 2 nguồn ngắt ngồi và 4 nguồn ngắt trong.



7



• Bộ lập trình( ghi

chương trình lên Flash ROM) cho phép người sử dụng có thể nạp các chương trình cho

chíp mà không cần các bộ nạp chuyên dụng.

Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



8



Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HĨA 3-K10



8



• Bộ chia tần số với

hệ số chia là 12.



9



• 4 cổng xuất nhập

với 32 chân.



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



9



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HÓA 3-K10



b, Chức năng các chân của AT89S52



+Port 0( P0.0=>P0.7)



Port 0 gồm 8 chân, ngoài chức năng xuất nhập,port 0 còn là bus đa hợp dữ liệu và địa chỉ

( AD0-AD7), chức năng này sẽ được sử dụng khi 89S52 giao tiếp với các thiết bị ngồi có

kiến trúc Bus như các vi mạch nhớ mạch PIO…



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



10



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HÓA 3-K10



+Port 1( P1.0=>P1.7)

1



Chức năng duy nhất của Port 1 là chức năng xuất nhập cũng như các Port khác. Port1 có

thể xuất nhập theo bit và theo byte.

+Port 2( P2.0=>P2.7)

1



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



11



Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội



Đề tài 5

TỰ ĐỘNG HĨA 3-K10



2



Port 2 ngồi chức

năng là cổng vào/ra như Port 0 và 1 còn là byte cao của bus địa chỉ khi sử dụng bộ nhớ

ngoài.



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



12



Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện



Đề tài 5

Tự động hóa 3 – K10



+Port 3 (P3.0=>P3.7)

1



Mỗi chân trên Port 3 ngoài chức năng xuất nhập còn có một chức năng riêng, cụ thể

như sau:



Bit

P3.0

P3.1

P3.2

P3.3

P3.4

P3.5

P3.6

P3.7



Tên

RXD

TXD

INT0

INT1

T0

T1

/WR

/RD



Chức năng

Dữ liệu nhận cho Port nối tiếp

Dữ liệu truyền cho Port nối tiếp

Ngắt bên ngoài 0

Ngắt ngoài 1

Ngõ vào của Timer/counter0

Ngõ vào của Timer/counter1

Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài.

Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài.







Chân /PSEN : là chân điều khiển đọc chương trình ở bộ nhớ ngồi.







Chân ALE.:ALE là tín hiệu điều khiển chốt địa chỉ có tần số bằng 1/6 tần số dao động

của vi điều khiển. Tín hiệu ALE được dùng để cho phép vi mạch chốt bên ngoài như

7473.

Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



13



Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện







Đề tài 5

Tự động hóa 3 – K10



Chân /EA. Tín hiệu /EA cho phép chọn bộ nhớ chương trình là bộ nhớ trong hay

ngồi. EA=1 thì thực hiện chương trình trong RAM nội. EA=0 thực hiện ở RAM ngoài.







RST( reset) Ngõ vào reset trên chân số 9. khi RST=1 thì bộ vi điều khiển sẽ được

khởi động lại thiết lập ban đầu.







XTAL1, XTAL2 :2 chân này được nối song song với thạch anh tần số max=33 Mhz.

Để tạo dao động cho bộ vi điều khiển.







Vcc, GND : cung cấp nguồn nuôi cho bộ vi điều khiển. cấp qua chân 20 và 40.



1.3 Tổng quan về ngôn ngữ C và các hàm , kiểu dữ liệu hay dùng

cho việc lập trình cho Vi điều khiển

+ Những từ khóa sau đây khơng được dùng làm tên biến hay tên hàm:

auto, break, case, char, continue, default, do, double, else, extern, float, for, goto, if, int,

long, register, return, short, sizeof, static, struct, switch, typedef, union, unsigned, while.

+ Ngồi ra còn nhưng từ khóa đặc biệt khác như là : void, const, enum, volatige.

* Các kiểu khai báo biến trong C[separator]

Tên biến



Số bit



Số byte



Số byte



char

unsigned char



8

8



1

1



-128 đến -127

0 đến 255



short



16



2



-32769 đến 32767



unsigned short



16



2



0 đến 65535



int



16



2



-32768 đến 32767



unsigned int

long



16

32



2

4



0 đến 65535

2,147,483,648 đến 2,147,483,647



unsigned long



32



4



0 đến 4,294,697,295



+ví dụ : Khai báo một biến là : unsigned char x; biến này là biến kí tự được nhận giá trị từ

0 đến 255

Mặt khác khi khai báo biến ta có thể gán ln giá trị vào cho biến như unsigned char x=0;

Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



14



Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội

Khoa Điện



Đề tài 5

Tự động hóa 3 – K10



và cũng có thể khái báo biến cùng 1 lúc như : unsigned int x,y;

* Lời giải thích:

Tùy theo mặc định trong C không cho phép ta cho các lời giải thích lòng vào với nhau.

+ Lời giải thích dài : Được đặt giữa dấu :/* và */

+ Lời giải thích ngắn : Được đặt sau dấu //

* Biểu thức đơn giản và các câu lệnh gán.

Các biểu thức tính tốn và các câu lệnh gắn trong C được quy định sắn chúng ta chỉ việc

áp dụng vào thôi chứ không được sáng tạo.

+ Số học và thao tác bít:

Các biểu thức

+

*

/

%

&

|

^

~

>>

<<



Chức năng

Phép cộng

Phép trừ

Phép nhân

Phép chia

Module tốn học hay lấy phần trăm

Phép hội các bit

Phép tuyển các Bit

Phép tuyển có loại trừ (XOR)

Đảo tồn bộ các bit

Dịch trái bit

Dịch phải bít[separator]



Ví dụ : unsigned char x,y,z; x=y+z;



Đo và điều khiển nhiệt độ dùng DS18B20 hiển thị Led 7 thanh



15



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG I :TỔNG QUAN VỀ VI XỬ LÍ TRONG ĐO LƯỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×