Thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖ t

Sau đó, các thiết bị điện tử được tích hợp vào một khu vực nhỏ với mật độ cao, làm cho các thiết bị điện tử nhỏ hơn và có nhiều chức năng hơn. Các thiết bị điện tử ngày càng có nhiều chức năng hơn trong khi xe đẩy hàng ngày càng rẻ, vì vậy đồ điện tử có mặt ở khắp mọi nơi. Vi điều khiển được ứng dụng trong các dây chuyền tự động, robot, máy giặt, tụ điện, mạch chống trộm, mạch cầu dao, mạch điều khiển động cơ,..

Đồ án: “Xây dựng mô hình điều khiển thiết bị điện từ xa bằng vi điều khiển 8051”.

MỞ ĐẦU

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA VÀ ỨNG DỤNG

Cơ cấu chấp hành: Nhận lệnh từ khối xử lý tín hiệu và thực hiện công việc điều khiển. Trong cuộc sống hiện đại hàng ngày, điều khiển từ xa hồng ngoại đóng vai trò chủ đạo trong hầu hết các thiết bị gia dụng, để điều khiển các thiết bị gia dụng như TV, quạt, điều hòa, đầu, v.v. đĩa, thiết bị chiếu sáng, vv Thay vì phải đứng dậy bật tắt các thiết bị phù hợp, chúng ta chỉ cần ngồi tại chỗ với chiếc điều khiển trên tay là có thể tắt mở các thiết bị theo ý muốn.

Đó là một ứng dụng của VDK8051 để điều khiển từ xa, một ứng dụng rất thú vị và hữu ích trong cuộc sống hàng ngày.

TỔNG QUÁT VI ĐIỀU KHIỂN 8051

Giới thiệu lịch sử của 8051
Cỏc phiờn bản của 8051
Cỏc hóng sản xuất

Hóng Atmel
Hóng Philips
Hóng Dallas Semiconductor

Cấu trỳc vi điều khiển 8051

Cấu trỳc phần cứng giao tiếp bờn ngoài
Cấu trỳc bờn trong vi điều khiển 8051

Thanh ghi A: là thanh ghi tích lũy, được xây dựng để lưu toán hạng và kết quả của mỏ ACC (Accumulator) tại địa chỉ 0E0H độ dài 8. Thanh ghi B: Là thanh ghi tổng phụ, được xây dựng để thực hiện các phép toán nhân, chia. Thanh ghi B có địa chỉ 0F0H, độ dài 8 bit. Thanh ghi trạng thái chương trình (PSW): Thanh ghi mô tả tất cả trạng thái chương trình điều hành hệ thống.

Con trỏ dữ liệu DPTR: DPTR là thanh ghi 16 bit có địa chỉ 82H (DPL, byte thấp) và 83H (DPH, byte cao), được thiết kế để truy cập bộ nhớ chương trình ngoài hoặc bộ nhớ dữ liệu ngoài. Thanh ghi điều khiển TimerTCON: Bao gồm các bit trạng thái và các bit được điều khiển bởi Timer 0 và Timer 1. Rn: Các thanh ghi R0-R7 của dải thanh ghi hiện tại được chọn để đánh địa chỉ cho thanh ghi.

TỔNG QUÁT VỀ TÍN HIỆU HỒNG NGOẠI

Khỏi niệm
Nguồn phỏt tia hồng ngoại
Bộ phỏt tớn hiệu hồng ngoại
Bộ thu tớn hiệu hồng ngoại

Mặt trời là nguồn bức xạ hồng ngoại mạnh, cơ thể con người có nhiệt độ bình thường là 37oC nên là nguồn bức xạ hồng ngoại có bước sóng khoảng 9. Mọi vật có nhiệt độ lớn hơn 0 độ K sẽ phát ra ánh sáng. tia hồng ngoại. Lửa, bếp ga và lò sưởi đều là những nguồn bức xạ hồng ngoại mạnh.

IRED: Đi-ốt hồng ngoại LA: Laser dẫn truyền LR: Cắt laser V: Cắt kính. Súng hồng ngoại có các tính năng quan trọng như ánh sáng (hội tụ qua thấu kính, tiêu điểm. Vật liệu dẫn điện trong suốt cho hình ảnh hồ). Ngoài ra, chùm tia ngoài không bị suy giảm khi bẻ cong qua lớp dẫn điện để thoát ra ngoài.

Để đưa chuỗi lệnh điều khiển vào không gian, chúng tôi chế tạo các đèn LED hồng ngoại, có cấu tạo tương tự như đèn LED phát quang thông thường có phân cực anode và cathode nhưng làm bằng vật liệu Gallium Arsenide dẫn ánh sáng hồng ngoại không nhìn thấy được và được tích hợp sẵn trong các mạch báo động, điều khiển từ xa. Để thu được tín hiệu hồng ngoại mà thiết bị phát chứa dãy lệnh điều khiển nhận được, ta chế tạo thiết bị thu và truyền đi để khuếch đại, so sánh và chuyển đổi thành tín hiệu số rồi đưa về vi điều khiển.

TỔNG QUÁT BỘ ĐIỀU KHIỂN REMOTE PHÁT TIA IR

Giới thiệu
Giải mó tớn hiệu điều khiển TV SHARP

Trình tự được phát ra thông qua máy dò hồng ngoại khi nhấn một nút trên điều khiển từ xa và bộ thu sai lệch sẽ nhận được tín hiệu gửi đến bộ xử lý nhằm mục đích thực hiện các chức năng điều khiển. Remore TV Sharp là chiếc điều khiển tivi Sharp Nhật Bản bao gồm chức năng chỉnh sửa 25 bước để chọn kênh, điều chỉnh âm lượng, điều chỉnh màu sắc và hơn thế nữa. Ta cũng có thể xây dựng một phần mềm Scope 1.30 hỗ trợ cài đặt chạy trên môi trường window để thực hiện giải mã.

Phần mềm có chức năng tương tự như máy hiện sóng, 2 kênh đo tín hiệu CH1 và CH2, có thể điều chỉnh độ cao của xung tín hiệu bên trong (Biên độ [1/div] và độ rộng bên trong (Thời gian [giây])) Để đưa ra đầu vào tín hiệu đến phần mềm, nó phải kết nối giữa điều khiển từ xa và bo mạch chủ thông qua cổng Line IN trên bo mạch chủ bằng giắc cắm âm thanh. Đầu ra khác được chia thành hai và sau đó hàn. nơi phát tín hiệu hồng ngoại, nó được nối với 2 chân (-, +) của đèn LED hồng ngoại trong Remote Sharp.

Một khung truyền tín hiệu Remote Sharp bao gồm 5 bit đầu tiên là bit bắt đầu và bit địa chỉ, 8 bit tiếp theo là dữ liệu và 2 bit cuối cùng là điểm dừng. Các bit địa chỉ cho tất cả các lần nhấn đều giống nhau và 8 bit dữ liệu của mỗi lần hoàn toàn khác nhau. Bài toán đặt ra là giải mã chuỗi dữ liệu 8 bit này và nhờ vi điều khiển giải mã và đưa ra lệnh điều khiển.

Bộ vi điều khiển 8051 được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cho các ứng dụng điều khiển tự động.

MỞ ĐẦU
SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG
CHỨC NĂNG VÀ HOẠT ĐỘNG CÁC THÀNH PHẦN

Khối nguồn
Khối keyboard kiểm tra
Khối phỏt tớn hiệu IR
Khối thu tớn hiệu IR
Khối xử lý tớn hiệu
Khối đệm dũng
Khối chấp hành
Khối hiển thị

LIỆT Kấ, TÍNH TOÁN CÁC LINH KIỆN TRấN MẠCH

Liệt kờ linh kiện

NGUYấN Lí HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG
ẢNH CHỤP Mễ HèNH THỰC

Thao tác: Viết chương trình kiểm tra mạch, nếu có phím nào nối với GND thì sẽ bật tắt các mảnh cổng P0. Tín hiệu hồng ngoại từ bộ phát đến mạch thu được nhận bởi đèn LED hồng ngoại và sau đó được đưa qua ba tầng khuếch đại. Sau khi tín hiệu này được đưa qua mạch lọc thông dải để chọn băng tần thích hợp.

Ở đầu ra, tín hiệu này được đảo ngược đến mạch khuếch đại (AGC) để tăng mức tăng nếu cần thiết. Tiếp tục tín hiệu đưa đến bộ so sánh và bộ nhân trước khi vào mạch Schmitt Trigger. Nhiệm vụ chính của mạch kích hoạt Schmitt là chuyển đổi tín hiệu liên tục thành tín hiệu xung đưa đến VC.

Hoạt động: Cực dương của LED và cực dương chung của LED 7 đoạn được nối +5V. PIC 1018SCL - Đầu thu IR sẽ nhận tín hiệu từ điều khiển Remore TV. Tín hiệu đi qua 3 tầng của bộ khuếch đại (Amplifier), qua mạch lọc thông dải, đến bộ so sánh và đầu vào Schmitt trigger, bộ phận này chuyển đổi tín hiệu liên tục thành tín hiệu xung, đầu vào tín hiệu VK từ OUT (1) gửi đi đến P3.2 của vi điều khiển.

Khi nhận đủ 8 bit dữ liệu nó sẽ so sánh với chuỗi bit mà đầu ghi đưa ra và chuỗi nhận được bằng với chuỗi đã cho sẽ báo hiệu tín hiệu điều khiển bit cổng P0. Tín hiệu đầu ra của một khối chức năng là tín hiệu đầu vào của một khối khác.

MỞ ĐẦU
HỢP NGỮ ASSEMBLY
LƯU ĐỒ THUẬT GIẢI

Lưu đồ thuật giải Keyboard
Lưu đồ thuật giải điều khiển bằng Remote TV Sharp

SOẠN THẢO VÀ BIấN DỊCH CHƯƠNG TRèNH
CHƯƠNG TRèNH ĐIỀU KHIỂN

Chương trỡnh kiểm tra keyboard trờn mạch
Kết quả chạy kiểm tra mạch
Chương trỡnh khi điều khiển bằng Remore TV SHARP
Kết quả chạy trờn mụ hỡnh thực

Sau khi nạp chương trình vào vi điều khiển, ta tiến hành bấm từng nút trên board mạch, kết quả phần cứng hoàn toàn ổn định, các linh kiện đó hoạt động, mạch không bị chập, cho phép đánh đúng từng rơ le. le và chop led . Chương trình khi được điều khiển bởi Remore TV SHARP $include(reg52.inc) $include(reg52.inc). Sau quá trình test mạch ta tiến hành soạn thảo chương trình điều khiển và nạp chương trình vào vi điều khiển 8051.

Nhờ đó, tín hiệu từ điều khiển tivi Sharp được Anh nhận và tín hiệu sau đó được xuất ra để điều khiển 4 thiết bị thông qua việc mở đúng 4 rơle tương ứng. Việc chạy thử nghiệm với bàn phím on-board là để xem phần cứng xảy ra lỗi gì, nếu tất cả các mạch hoàn toàn ổn định thì chúng ta sẽ chạy chương trình với đúng bộ điều khiển. Một số hạn chế trong việc điều khiển bằng điều khiển từ xa của TV là do tín hiệu bit điều khiển được truyền bởi súng hồng ngoại có tần số thấp hoặc nhiễu do hoạt động của nhiều nguồn súng hồng ngoại khác nhau.

Do đó, nó chỉ thích hợp để điều khiển các thiết bị điện gia dụng cần nhiều không gian. Trong bài học này cô đã trình bày chi tiết các kiến thức về lý thuyết và thực hành triển khai về đề tài: “Xây dựng mô hình điều khiển thiết bị dân dụng từ xa bằng vi điều khiển”. Trong giới hạn của tài nguyên này là tìm hiểu về bộ điều khiển TV Sharp của Nhật Bản.

Qua biên dịch và biên dịch driver cho vi điều khiển 8051, chúng em xây dựng phần mềm Raisonance Kit 6.1, đây là công cụ chuyên dụng để ráp chương trình cho vi điều khiển sử dụng ngôn ngữ Hợp ngữ. Quan trọng hơn, cô ấy đã thiết kế và vận hành một hệ thống điều khiển thực sự có thể bật và tắt 4 lần. Mô hình trên được xây dựng với mục đích sử dụng rất cao, rất phù hợp để điều khiển các thiết bị điện trong căn hộ.

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp em đã được sự quan tâm chỉ bảo của các thầy cô bộ môn Tự Động Hóa Công Nghiệp, đặc biệt là thầy hướng dẫn GS.TSKH.THẦN NGỌC HOÀN đã tận tình giúp đỡ em tìm hiểu và xây dựng bộ điều khiển.