Lời giới thiệu

Trong thời đại ngày nay máy tính điện tử đã góp phần không nhỏ đối với sự phát triển xã hội. Do yêu cầu của con người ngày càng cao, các thế hệ máy tính đã liên tục phát triển không ngừng. Ngay trong giai đoạn đầu các thế hệ vi xử lý 8 bit được dùng là Z80,8085, sau đó là các hệ vi xử lý 16 bit như 8086, 8088

Các hệ vi xử lý này đã góp phần quan trọng trong việc chương trình hóa các hoạt động của máy móc trong công nghiệp nhờ vào các phần mềm ứng dụng. Tại Việt nam, việc chương trình hóa các hệ thống đang được áp dụng ngày càng nhiều trong các nhà máy công nghiệp.

Kỹ thuật vi xử lý, vi điều khiển là kỹ thuật của tương lai, là chìa khóa đi vào công nghệ hiện đại. Đối với sinh viên chuyên ngành điện tử, đây là một lĩnh vực mới, hứa hẹn và mở ra nhiều triển vọng. Để góp phần tạo nền tảng ban đầu cho việc học tập, tìm hiểu kỹ thuật vi xử lý và cách truyền dữ liệu từ vi xử lý với các thiết bị bên ngoài, cũng như giao tiếp với máy tính, em đã thực hiện đề tài: “SỐ HOÁ BÀI THÍ NGHIỆM MẠCH ĐIỆN ”.

Nhờ có sự giúp đỡ của quý thầy cô và bạn bè, em đã cố gắng thực hiện đề tài được giao nhưng do kiến thức và thời gian có hạn nên đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót nên rất mong sự đóng góp của quý thầy cô và bạn bè.

Em xin chân thành cảm ơn thầy LƯƠNG VĂN LĂNG đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

Em xin chân thành cảm ơn các bạn sinh viên đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn.

ỤC LỤC

PHẦN 1 : LÝ THUYẾT CHUNG

A. ĐẶT VẤN ĐỀ : 4

I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI : 4

II. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI : 4

III. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT : 4

B. GIỚI THIỆU AT89C51: 5

I. TÓM TẮT PHẦN CỨNG : 5

1. Giới thiệu họ MCS51 : 5

2. Sơ lược về các chân của AT89C51 : 6

3. Tổ chức bộ nhớ : 9

4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt : 13

5. Bộ nhớ ngoài : 17

6. Ngõ vào tín hiệu RESET: 21

II. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐỊNH THÌ TIMER: 22

1. Giới thiệu : 22

2. Thanh ghi chế độ Timer (TMOD) : 23

3. Thanh ghi điều khiển timer (TCON) : 24

4. Chế độ timer : 25

5. Nguồn tạo xung nhịp : 27

6. Bắt đầu, dừng và điều khiển các Timer: 28

7. Khởi động và truy xuất các thanh ghi timer : 29

8. Các khoảng ngắn và các khoảng dài: 29

III. HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ NGẮT (INTERRUPT): 30

1. Giới thiệu : 30

2. Tổ chức ngắt của AT89C51: 31

3. Các ngắt của CAT89C51: 31

4. Định thì interrupt: 32

IV. HOẠT ĐỘNG PORT NỐI TIẾP : 32

1. Giới thiệu : 32

2. Thanh ghi điều khiển port nối tiếp : 33

3. Các chế độ hoạt động : 35

4. Khởi động và truy xuất các thanh ghi cổng nối tiếp : 36

5. Truyền thông đa xử lý : 38

6. Tốc độ baud cổng nối tiếp : 38

V. TẬP LỆNH CỦA CAT89C51: 40

 Các chế độ đánh địa chỉ : Trong tập lệnh có 8 chế độ đánh địa chỉ: 40

C. BIẾN ĐỔI A/D VÀ D/A : 44

I. GIỚI THIỆU ADC0809 : 44

1. Sơ đồ khối : 44

2. Sơ đồ chân : 45

3. Khả năng : 45

4. Đặc tính kỹ thuật : 45

5. Mô tả chức năng : 46

 GIẢN ĐỒ THỜI GIAN : 46

II. GIỚI THIỆU DAC0808 : 48

1. Sơ đồ khối : 49

2. Sơ đồ chân : 49

3. Khả năng : 49

4. Trị số tối đa : 50

5. Hoạt động cơ bản : 50

D. CỔNG NỐI TIẾP RS 232 : 51

E. NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUAL BASIC VỚI TRUYỀN THÔNG NỐI TIẾP : 53

F. GIAO TIẾP VÀ HIỂN THỊ KẾT QUẢ ĐO : 54

G. KHUYẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OPERATION AMPLIFIER) : 54

I. SƠ ĐỒ KHỐI VÀ PHÂN TÍCH MỘT MẠCH OP – AMP ĐƠN GIẢN : 55

II. IC KHUYẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP AMP) : 55

1. Các đặc tính cơ bản : 55

2. Op Amp lý tưởng : 57

3. Mạch đo dùng IC Op-Amp (mạch khuyếch đại thuật toán ) : 58

PHẦN 2 : THIẾT KẾ

A. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG : 59

I. ĐO ÁP, DÒNG, TỤ, CẢM VÀ ĐIỆN TRỞ : 59

1. Đo điện áp : 59

2. Đo dòng điện : 60

3. Đo điện dung : 60

4. Đo điện cảm : 61

5. Đo điện trở : 62

II. ĐO TẦN SỐ, COS, CÔNG SUẤT : 63

1. Đo tần số : 63

2. Đo cos : 63

3. Đo công suất : 63

III. BỘ NGUỒN LẬP TRÌNH DAC : 64

B. GIỚI THIỆU CÁC IC TRÊN KIT : 64

1. µCAT89C51 : 64

2. Vi mạch MAX 232 : 64

3. ADC0809 : 65

4. DAC0808 : 65

5. LM741 và LF353 : 65

6. IC 74HC573 : Đệm dòng 66

7. Rơ le : 66

C. GIAO DIỆN TRÊN MÁY TÍNH VÀ SỬ DỤNG : 68

D. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH VI XỬ LÝ : 74

I. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT : 74

1. Chương trình chính : 74

2. Chương trình con Inchar, Outchar: 84

3. Chương trình con đo độ rộng xung : 84

4. Chương trình con delay2ms : (delay 2.5 ms) 85

II. CHƯƠNG TRÌNH VI XỬ LÝ CHO AT89C51 : 86

III. MẠCH THIẾT KẾ : 99

Tài liệu tham khảo

1. Tài liệu Vi Xử Lý_______________________Giảng viên Hồ Trung Mỹ

2. The 8051 Microcontroller_________________I.Scott MacKenzie

3. Hướng dẫn thí nghiệm Vi Xử Lý.

4. Đo lường và điều khiển bằng máy tính______Ngô Diên Tập

5. Lập trình ghép nối máy tính trong Windows__Ngô Diên Tập

6. Kỹ thuật đo____________________________Nguyễn Ngọc Tân

7. Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm mạch điện tử