Nội dung:

• Chương 1: Giới thiệu về Vi xử lý

• Chương 2: Giới thiệu về cấu trúc của Họ Vi điềukhiển 8051

• Chương 3: Khảo sát tập lệnh và lập trình Vi điềukhiển 8051

• Chương 4: Hoạt động của bộ định thời

• Chương 5: Hoạt động ngắt

• Chương 6: Hoạt động truyền thông nối tiếp

• Chương 7: Thiết kế giao tiếp và ứng dụng

Nội dung chương 7:

• Giao tiếp với LED đơn.

• Giao tiếp với LED 7 đoạn.

• Giao tiếp với ma trận LED (quang báo).

• Giao tiếp với LCD.

• Giao tiếp với động cơ điện 1 chiều và động cơ bước.

• Giao tiếp với bàn phím.

• Giao tiếp với ADC (Analog to Digital Converter) và các

cảm biến.

• Giao tiếp với máy tính.

7.1. Giao tiếp với LED đơn

Dòng điện qua 89x51 tối đa 10mA nên phải mắc nối

tiếp vào điện trở để giảm dòng hoặc dùng mạch khuếch

đại.

Tính R1=?đm

LED

I

VVccR

−=1

Vcc = 5V, VLED = 2V, Iđm = 10mA

⇒ R1 = 300Ω ⇒ Chọn R1 = 330Ω

7.1. Giao tiếp với LED đơn

Dùng mạch khuếch đại

Giao tiếp VĐK với 8 LED đơnVCC

R410330

R41330

R42330

R43330

R44330

R45330

R46330

R47330

R310k

C333p

C4

33p

C5

33p

X1CRYSTAL

R2100

XTAL218

XTAL119

ALE30

EA31

PSEN29

RST9

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD17

P3.6/WR16

P3.5/T115

P2.7/A1528

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

U2

AT89C51

7.2. Giao tiếp với LED 7 đoạn

LED 7 đoạn bao gồm 7 đoạn (thanh), mỗi đọa tương

ứng với 7 LED đơn.

LED 7 đoạn có 2 loại:

• Anode (dương) chung.

• Catode (âm) chung.

7.2.1. Loại Anode chung

Bảng mã hiển

thị các số.

7.2.2. Loại Catode chung

Bảng mã hiển

thị các số.

Bảng mã (số HEX) LED 7 đoạn loại Anode chung

Bảng mã quét thị loại

LED Anode chung.

Mã quét điều khiển các Transistor

Bảng mã quét hiển thị loại

LED Anode chung.

7.3. Giao tiếp với ma trận LED

7.3. Giao tiếp với ma trận LED

Ma trận LED bao gồm nhiều LED đơn cùng nằm

trong một vỏ, chia thành nhiều hàng và nhiều cột.

Ma trận LED 7x5

Ghép nối với ma trận LED

Điều khiển ma trận LED

Việc điều khiển sáng tại một điểm được thực hiện

bằng cách cấp nguồn vào Anode (dương) và Catode

(âm).

Ví dụ: Để sáng số 0, ta thực hiện quét liên tục các

hàng và cột như sau:

Lần 1: Hàng = 01000001; Cột = 00000001

Lần 2: Hàng = 00111110; Cột = 00000010

Lần 3: Hàng = 00111110; Cột = 00000100

Lần 4: Hàng = 00111110; Cột = 00001000

Lần 5: Hàng = 01000001; Cột = 00010000

R310k

C333p

C4

33p

C5

33p

X1C R YS TA L

R2100

X TA L218

X TA L119

A LE30

EA31

P SEN29

R S T9

P 0 .0 /AD039

P 0 .1 /AD138

P 0 .2 /AD237

P 0 .3 /AD336

P 0 .4 /AD435

P 0 .5 /AD534

P 0 .6 /AD633

P 0 .7 /AD732

P 1.01

P 1.12

P 1.23

P 1.34

P 1.45

P 1.56

P 1.67

P 1.78

P 3 .0 /RXD10

P 3.1 /TXD11

P 3.2 /IN T012

P 3.3 /IN T113

P 3 .4 /T014

P 3 .7 /RD17

P 3 .6/W R16

P 3 .5 /T115

P 2.7 /A1528

P 2 .0 /A821

P 2 .1 /A922

P 2.2 /A1023

P 2.3 /A1124

P 2.4 /A1225

P 2.5 /A1326

P 2.6 /A1427

U2

A T89C 51

Q 12N 2222A

R11k

Q 22N 2222A

R41k

Q 32N 2222A

R51k

Q 42N 2222A

R61k

Q 52N 2222A

R710k

1 2 3 4 5 6 7 8

16

15

14

13

12

11

10

9

R22

Ghép nối với ma trận LED

7.4. Giao tiếp với LCD (Liquid Crystal Display) Sơ đồ chân của LCD

Sơ đồ chân của LCD

LCD có 14 chân, được chia làm 3 nhóm:

• Nhóm 1 (cấp nguồn): Vcc, Vss, Vee

• Nhóm 2 (dữ liệu vào ra): D0...D7

• Nhóm 3 (điều khiển dữ liệu vào ra): RS, R/W, E

Chân Ký hiệu Chức năng

1 Vss Nguồn âm ( 0V )

2 Vcc Nguồn dương ( 5V )

3 Vee Điều chỉnh độ sáng của LCD

4 RSChọn thanh ghi: - RS = 0: thanh ghi lệnh

- RS = 1: Thanh ghi dữ liệu

5 R/W R/W = 1 đọc dữ liệu. R/W = 0 ghi dữ liệu.

6 E Cho phép thông tin hiển thị trên LCD

7 DB0

Các bit dữ liệu. Dùng để gửi thông tin lên LCD

hoặc đọc nội dung các thanh ghi trong LCD.

8 DB1

9 DB2

10 DB3

11 DB4

12 DB5

13 DB6

14 DB7

Mã lệnh (HEX) Lệnh đến thanh ghi của LCD

1 Xóa màn hình hiển thị

2 Trở về đầu dòng

4 Dịch con trỏ sang trái

6 Dịch con trỏ sang phải

5 Dịch hiển thị sang trái

7 Dịch hiển thị sang phải

8 Tắt con trỏ, tắt hiển thị

Bảng mã lệnh của LCDMã lệnh (HEX) Lệnh đến thanh ghi của LCD

A Bật con trỏ, tắt hiển thị

C Tắt con trỏ, bật hiển thị

E Nhấp nháy con trỏ, Bật hiển thị

F Tắt con trỏ, nhấp nháy con trỏ

10 Dịch con trỏ sang trái

14 Dịch con trỏ sang phải

18 Dịch toàn bộ hiển thị sang trái

1C Dịch toàn bộ hiển thị sang phải

80 Đưa con trỏ về đầu dòng thứ nhất

C0 Đưa con trỏ về đầu dòng thứ hai

38 Hai dòng hiển thị ma trận 5x7

R310k

C333p

C4

33p

C5

33p

X1C R YS TA L

R2100

X TA L218

X TA L119

A LE30

EA31

P SEN29

R S T9

P 0.0 /AD039

P 0.1 /AD138

P 0.2 /AD237

P 0.3 /AD336

P 0.4 /AD435

P 0.5 /AD534

P 0.6 /AD633

P 0.7 /AD732

P 1.01

P 1.12

P 1.23

P 1.34

P 1.45

P 1.56

P 1.67

P 1.78

P 3.0 /RXD10

P 3.1 /TXD11

P 3.2 /IN T012

P 3.3 /IN T113

P 3.4 /T014

P 3 .7 /RD17

P 3.6/W R16

P 3.5 /T115

P 2 .7 /A1528

P 2.0 /A821

P 2.1 /A922

P 2 .2 /A1023

P 2 .3 /A1124

P 2 .4 /A1225

P 2 .5 /A1326

P 2 .6 /A1427

U2

A T89C 51

D7

14

D6

13

D5

12

D4

11

D3

10

D2

9D

18

D0

7

E6

RW

5R

S4

VS

S1

VD

D2

VE

E3

LC D1LM 032L

R1

5k

Ghép nối với LCD 7.5. Giao tiếp với động cơ điện DC

+5V

R310k

C310p

C4

33p

C5

33p

X1CRYSTAL

R2100

XTAL218

XTAL119

ALE30

EA31

PSEN29

RST9

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD17

P3.6/WR16

P3.5/T115

P2.7/A1528

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

U2

AT89C51

-460

+12V

RL2OMI-SH-205

R11k

Q22N4403

+5V

Động cơ bước (Stepper Motor)

7.6. Giao tiếp với động cơ bước (Stepper Motor)

Động cơ bước đơn cực 4 pha 4 đầu dây

7.6.1. Các loại động cơ bước (Stepper Motor)

Động cơ bước lưỡng cực 2 pha 6 đầu dây

7.6.1. Các loại động cơ bước (Stepper Motor)

Động cơ bước đơn cực 4 pha 8 đầu dây

7.6.1. Các loại động cơ bước (Stepper Motor)

7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Full step) 7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Full step)

Chuỗi xung 4 bước điều khiển động cơ

Mỗi bước có một cuộn dây lần lượt được kích hoạt

7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Full step) 7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Full step)

Chuỗi xung 4 bước điều khiển động cơ

Ở một bước có 2 cuộn dây lần lượt được kích hoạt

7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Half step) 7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Half step)

7.6.2. Điều khiển động cơ bước (Half step)

Chuỗi xung 8 bước điều khiển động cơ

7.6.3. Ghép nối với động cơ bước

R310k

C333p

C4

33p

C5

33p

X1CRYSTAL

R2100

XTAL218

XTAL119

ALE30

EA31

PSEN29

RST9

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD17

P3.6/WR16

P3.5/T115

P2.7/A1528

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

U2

AT89C51

1B1

2B2

3B3

4B4

5B5

6B6

7B7

8B8

1C18

2C17

3C16

4C15

5C14

6C13

7C12

8C11

COM10

U1

ULN2803

+5V

1 ? ? 1

7.7. Ghép nối với ADC (Analog to Digital Converter)

• Cảm biến (Sensor) chuyển các đại lượng vật lý dạng

tương tự: nhiệt độ, áp suất, lưu lượng, … thành tín

hiệu điện (dòng điện hoặc điện áp tương tự).

• ADC (Analog to Digital Converter – Bộ chuyển đổi

tương tự - số) chuyển các tín hiệu điện (tương tự)

thành tín hiệu số để đưa vào Vi điều khiển xử lý.

7.7.1. Bộ chuyển đổi ADC

7.7.1. Bộ chuyển đổi ADC

7.7.1. Bộ chuyển đổi ADC 7.7.2. Bộ chuyển đổi ADC 0804

7.7.3. Ghép nối với ADC 0804

+5V

R310k

C310p

C4

33p

C5

33p

X1CRYSTAL

R2100

XTAL218

XTAL119

ALE30

EA31

PSEN29

RST9

P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

P0.3/AD336

P0.4/AD435

P0.5/AD534

P0.6/AD633

P0.7/AD732

P1.01

P1.12

P1.23

P1.34

P1.45

P1.56

P1.67

P1.78

P3.0/RXD10

P3.1/TXD11

P3.2/INT012

P3.3/INT113

P3.4/T014

P3.7/RD17

P3.6/WR16

P3.5/T115

P2.7/A1528

P2.0/A821

P2.1/A922

P2.2/A1023

P2.3/A1124

P2.4/A1225

P2.5/A1326

P2.6/A1427

U2

AT89C51

VIN+6

VIN-7

VREF/29

CLK IN4

A GND8

RD2

WR3

INTR5

CS1

D GND10

DB7(MSB)11

DB612

DB513

DB414

DB315

DB216

DB117

DB0(LSB)18

CLK R19

VCC20

U1

ADC0804

50%

RV11k

R110k

C1100p

+5V

00000001

0 1 10

7.7.4. Bộ chuyển đổi ADC 0809

7.8. Giao tiếp với máy tính 7.8.1. Cổng giao tiếp RS 232

* 0 # D

7 8 9

4

C

5 6 B

1 2 3 A

+5V

PA0

PA1

PA2

PA3

PA4

PA5

PA6

PA7

Col 0 1 2 3 Row

0

1

2

3

10K

FE

7.9. Giao tiếp với bàn phím

* 0 # D

7 8 9

4

C

5 6 B

1 2 3 A

+5V

PA0

PA1

PA2

PA3

PA4

PA5

PA6

PA7

Col 0 1 2 3 Row

0

1

2

3

10K

FE

7.9. Giao tiếp với bàn phím

Key 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D *E #F

Code D7 EE DE BE ED DD BD EB DB BB 7E 7D 7B 77 E7 B7