Bài giảng môn Điện - Điện tử - Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52

Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN A-Các khối chức năng (xem chi tiết trên hình 1) 1. Khối cấp nguồn: cung cấp nguồn cho toàn mạch. Có 2 nguồn cung cấp có thể sử dụng, đó là nguồn qua Adapter (~9- 12V, 1A) hoặc lấy nguồn từ cổng USB của máy tính. Nguồn được chọn thông qua Jump nguồn. 2. Khối nạp chương trình qua cổng LPT: thực hiện nạp chương trình cho vi điều khiển thông qua chuẩn SPI. 3. Khối vi điều khiển (89S51, 89S52): dòng vi điều khiển thuộc họ 8051 của hãng ATMEL có hỗ trợ chuẩn SPI. 4. Ghép nối led 7 đoạn module 4 5. Ghép nối LCD 6. Ghép nối ma trận led (kích thước 4x4) 7. Ghép nối ma trận phím (kích thước 4x4): cho phép lập trình ở hai chế độ là quét và lập trình xử lý ngắt bàn phím (ngắt INT0). Ngắt này dùng chung với ngắt của ADC0804 nên cần thiết lập Jump (J_INT_0) để một thời điểm chỉ có một khối chức năng sử dụng ngắt này. 8. Ghép nối máy tính qua cổng COM theo giao thức RS232 9. Khối hồng ngoại: lập trình bộ thu phát hồng ngoại (tương tự ứng dụng cửa tự động hay các dây chuyền đếm sản phẩm) 10. Khối ADC0804: thực hiện chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số, có thể test onboard qua biến trở hay ghép nối với tín hiệu từ sensor qua chân mở rộng (J_ADC). 11. Khe cắm mở rộng cho cổng P2. Cho phép người lập trình có thể mở rộng, ghép nối thêm với các đối tượng khác. Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN Hình 1. Các khối chức năng Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN Chú ý: vị trí và chức năng của các Jump trên mạch (xem chi tiết trên hình 2) 1. Chọn nguồn (nguồn từ adapter hay cổng USB của máy tính) 2. Thiết lập chế độ hoạt động của module led 7 đoạn (sử dụng hay không sử dụng) 3. Chọn chip ADC0804 (chân CS mặc định được nối xuống đất -> chip ADC0804 được chọn) 4. Mở rộng, lấy tín hiệu cho ADC0804 từ bên ngoài. Nó bao gồm một chân tín hiệu và một chân đất chung. 5. Ghép nối với tín hiệu bên ngoài để lập trình bộ đếm ngoài thông qua 2 chân T0 và T1 của vi điều khiển. 6. Chọn mức điện áp cho các chân Collecter của các transistors điều khiển ma trận led. 7. Chọn sử dụng lập trình đếm hồng ngoại. 8. Chọn khối chức năng nào sử dụng ngắt ngoài INT0 (ma trận phím hay ADC) Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN Hình 2. Vị trí và chức năng các Jump Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN B-Các ví dụ đi kèm 1. Lập trình ghép nối module led 7 đoạn Mục đích: cho module led 7 đoạn hiển thị lần lượt từ 0 đến 9 và quay vòng trở lại. Thực hiện:  Thiết lập Jump 2 sang mức dương.  Nạp code chương trình: Led_7Seg.hex 2. Lập trình ghép nối LCD Mục đích: hiển thị một xâu ký tự (VD: AT89S52 KIT) Thực hiện:  Rút jump 6 (nếu đang cắm)  Nạp code chương trình: LCD.hex 3. Lập trình ghép nối ma trận led Mục đích: quét ma trận led, quét sáng từng hàng và quay vòng. Thực hiện:  Thiết lập Jump 6 (nối 1-2)  Nạp code chương trình Led_Matrix.hex 4. Lập trình ghép nối ma trận phím (sử dụng ngắt bàn phím) Mục đích: khi người dùng nhấn cột 1 thì sẽ bật sáng nhấp nháy ma trận led 2 lần. Thực hiện:  Thiết lập Jump 8 (nối 2-3) để cho phép bàn phím sử dụng ngắt ngoài INT0  Nạp code chương trình Keypad.hex 5. Lập trình bộ đếm hồng ngoại: có thể lập trình ở chế độ hỏi vòng hay viết chương trình con xử lý ngắt (INT1) Mục đích: khi có vật cản giữa 2 con led phát và led thu, ma trận led sẽ nhấp nháy 2 lần. Thực hiện:  Cắm cả hai jump trong cụm jump số 7.  Cắm các led phát và led thu:  Led phát: bên phải (chân + ở dưới) Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN  Led thu: bên trái (chân + ở trên)  Nạp code Infrared.hex 6. Lập trình ghép nối cổng COM máy tính qua giao thức RS232 Mục đích: truyển một chuỗi ký tự từ vi điều khiển lên máy tính (VD: 89S52 Starter KIT) Thực hiện: Trên PC:  Chạy chương trình SimpleCom.exe.  Bấm nút connect để mở kết nối. Trên 89S52 KIT:  Tắt nguồn.  Cắm cáp cổng COM nối với máy tính.  Bật nguồn.  Nạp code Serial.hex 7. Lập trình ghép nối với ADC0804: Mục đích: đọc giá trị điện áp trên biến trở, hiển thị trên màn hình LCD Thực hiện:  Nạp code ADC0804.hex  Xoay biến trở (gần khối hồng ngoại) để thấy sự khác biệt. C-Các sơ đồ nguyên lý của mạch Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN PWR_LED 1 1 BH2 BH4 BV2 BV4 T0 LCD_E C470_2 3 ADC_IN 12 MISO 1 KE3Y_INT INT1 13 28 BH1 1 XTAL1 20 XTAL P2.0 2 JP_RF T0 3 4 10uF File: E:\Hoc tap & Giang day\..\KIT89S52.Sch 4 1 1 3 4 1 2 3 2 1 A D C _I N T G N D 2 1 2 3 4 A Designator JP1 KIT89S52_Part2.SchDoc A USB VCC JP_ExternaVl CC PW1 LED0 BH1 JP_Counter BH3 POWER T1 VCC BV1 C104_C2104_3 JP_LCD BV3 1 2 VCC SW_PWR VCC VCC 5 ADC_INT 18 AD0 13 MOSI VCC 29 VCC Q2 VCC2 T0 14 27 BH2 LCD VCC Zener5 19 LCD_VR2 VCC Diode 11DQ03 VCC J_SPI INT1 C10 5 6 VCC B B C C D D MAX232 DB9_ASyn Title Size A Number Revision Date: 12/11/2007 Sheet of DDocrawn By: 1 2 3 4 1 1 11 10 8 1 2 RF_E 1 2 3 4 5 MAX232 C9 VCC DB9 1 C11 10uF 1 C1+ VDD C1- VCC C2+ C2- T1IN T1OUT T2IN T2OUT R1OUT R1IN R2OUT R2IN GND VEE 3 16 4 14 11 6 10uF 2 10 7 7 TxD 12 13 3 RxD 8 9 8 4 15 6 9 5 C12 RF_E + C 9 C 10 _E - E RF D0 a D1 b D2 c D3 d D4 e D5 f D6 g D7 dot Q1 VCC1 Q3 VCC3 Q4 VCC4 1 ADC0804 VCC 3 2 1 CS VCC RD WR INTR CLK IN DB0 CLKOUT DB1 REF/2 DB2 IN+ DB3 IN - DB4 DB5 AGND DB6 DGND DB7 20 RD 2 WR 3 JMP_ADC 4 19 17 AD1 9 16 AD2 6 15 AD3 7 14 AD4 8 2 1 10 11 SCK VCC D0 7 DBL0CD_VRA1 DB1 DB2 K DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 VCC E GND RW RS VO 15 D1 8 16 D2 9 D3 10 2 D4 11 D5 12 D6 13 D7 14 LCD6_E 1 T0 5 3 T1 4 Fuse AD0 1 P1.0 VCC P1.1 P0.0 P1.2 P0.1 P1.3 P0.2 P1.4 P0.3 P1.5 P0.4 P1.6 P0.5 P1.7 P0.6 RESET P0.7 P3.0(RxD) EA/VPP P3.1(TxD) ALE/PROG P3.2(INT0) PSEN P3.3(INT1) P2.7 P3.4 P2.6 P3.5 P2.5 P3.6 P2.4 P3.7 P2.3 XTAL2 P2.2 P2.1 GND 40 AD1 2 39 D0 AD2 3 38 D1 AD3 4 37 D2 AD4 5 36 D3 MOSI 6 35 D4 MISO 7 34 D5 SCK 8 33 D6 RESET 9 32 D7 RxD 10 31 2 TxD 11 30 INT0 12 ADC_I TN1T_JMP 15 26 BH3 WR 16 25 BH4 RD 17 24 BV1 C33_ 18 23 BV2 22 BV3 21 BV4 C33_2 UC1 VCC 2 1 1 2 3 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6 SHELL SHELL GND D+ D- VCC 5 Bridge 4 3 2 IN OUT 3 2 1 C4 70_1 3 C104_1 C470_3 Hướng dẫn sử dụng kit thực hành lập trình vi điều khiển AT89S52 Phạm Văn Thuận – Bộ môn KTMT, Khoa CNTT, ĐHBK HN LTR5 LTR6 LTR7 LTR8 3 KeyOpC DM74ALS 9 KeyOpB LTR1 LTR2 LTR3 LTR4 DM74ALS08N 9013 9013 9013 9013 BV3 4 1K 1K 1K 1K SegR1 SegR2 SegR3 SegR4 9013 9013 9013 9013 13 PR5 PR1 100 CK SCK RESET BT08 BT12 RS VCC CK DO RS BE LED08 T LED12 3 1 3 1 3 1 3 1 2 2 D 3 B H 4 3 1 3 1 B V 4 D 7 D 2 B H 3 B V 3 D 6 3 1 3 1 B V 2 D 5 D 1 B H 2 D 4 3 1 3 1 B V 1 D 0 B H 1 B V 1 B V 2 B V 3 B V 4 1 2 3 4 A BV1 1 KeyOpA Led_Matrix_E 1K VCC 8 KEY_INT LT1 LT2 LT3 LT4 1K 1K 1K 1K LH1 LH2 LH3 LH4 DM74ALS08N SegR5 SegR6 SegR7 SegR8 VCC SegT1 SegT2 SegT3 SegT4 1K 1K 1K 1K Q1 Q2 Q3 Q4 DB25 BH1 VCC ShortC BT04 DI RS DO 1K MOSI PR2 BT16 100 PR3 PR4 VCC 100 LH1 LED01 LED02 LED03 LED04 C10uF PR6 ShortC 4PKR7 4PKR78 RESET 4PKR79 4K7 VCC A B B C C D D LED16 Title Size A Number Revision Date: 12/11/2007 Sheet of File: E:\Hoc tap & Giang day\..\KIT89S52_Par t2D.SracwhDnoBcy: 1 2 3 4 LH2 LED05 LED06 LED07 LH3 LED09 LED10 LED11 LH4 LED13 LED14 LED15 26 27 BT_RESE 100 BE 74HC541 DI 2 A1 Y1 A2 Y2 A3 Y3 A4 Y4 A5 Y5 A6 Y6 A7 Y7 A8 Y8 G1 VCC G2 GND 18 3 17 4 16 5 6 7 15 14 13 8 MISO 1 12 9 11 20 19 10 BH2 BT01 BT02 BT03 BT05 BT06 BT07 BH3 BT09 BT10 BT11 BH4 BT13 BT14 BT15 25 12 24 11 23 10 22 9 21 DO 8 20 7 19 CK 6 18 GND 5 BE 17 4 16 3 15 2 14 1 2 2 2 2 2 2 2 2 BV4 5 08N 10 6 BV2 2 1K 1K 1K