Thiết kế, chế tạo bộ KIT thí nghiệm vi điều khiển 8051 phục vụ sinh hoạt ngoại khóa tại CLB điện điện tử

CLB Điện – Điện tử thuộc khoa Điện – Điện tử, trường Đại học Nha Trang được thành lập từ năm 2010, CLB là nơi để các bạn sinh viên học tập và chia sẻ kiến thức, kinh nghiệm cho nhau. Do mới được thành lập không lâu nên hiện tại CLB vẫn còn thiếu một số thiết bị thiết yếu cho sinh viên học tập và trao đổi kiến thức.

Hiện tại thì CLB cũng đã có một số bo mạch thí nghiệm sử dụng IC số và một số đồ án tốt nghiệp do các bạn khóa trước để lại phục vụ cho các bạn sinh viên khóa sau nghiên cứu. Tuy nhiên, hiện tại CLB đang rất cần một bộ KIT thí nghiệm về vi điều khiển, có thể học được nhiều loại VĐK khác nhau, để phục vụ cho nhu cầu tìm hiểu và học tập về kỹ thuật vi điều khiển của sinh viên trong khoa.

Vì những lý do trên, trong đồ án tốt nghiệp cuối khóa này em chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo bộ KIT thí nghiệm vi điều khiển 8051 phục vụ sinh hoạt ngoại khóa tại CLB Điện – Điện tử”. Đề tài này sẽ ứng dụng những kiến thức đã học về cấu kiện điện tử, kỹ thuật vi điều khiển, kỹ thuật số, thiết kế mạch điện tử để thiết kế một bộ KIT thí nghiệm với những ứng dụng thực tế để sinh viên có thể hiểu rõ hơn về VĐK 8051.

NỘI DUNG:

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .......................................................................................1
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI .................................................................................2
3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................................2
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................2
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................................2
4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ..........................................................2
5. BỐ CỤC CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................................3
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ...........................................................................4
1.1. GIỚI THIỆU VĐK 8051 ..................................................................................4
1.1.1. Giới thiệu chung .........................................................................................4
1.1.2. Cấu trúc phần cứng VĐK 8051 ..................................................................4
1.1.2.1. Sơ đồ khối của 8051.............................................................................4
1.1.2.2. Sơ đồ chân và chức năng các chân của VĐK 8051 .............................6
1.1.3. Tổ chức bộ nhớ ...........................................................................................9
1.1.3.1. Bộ nhớ chương trình ............................................................................9
1.1.3.2. Bộ nhớ dữ liệu ......................................................................................9
1.1.3.3. Các thanh ghi có chức năng đặc biệt ...................................................9
1.2. Giới thiệu phần mềm Keil C uvision 4 .............................................................9
1.3.1. Giới thiệu chung .........................................................................................9
1.2.2. Cách tạo một project mới .........................................................................10

1.3. Giới thiệu phần mềm mô phỏng Proteus ........................................................10
1.3.1. Giới thiệu chung .......................................................................................10
1.3.2. Cách tạo một bản vẽ mới ..........................................................................12
1.4. Giới thiệu phần mềm Altium Designer 10 .....................................................12
1.4.1. Giới thiệu chung .......................................................................................12
1.4.2. Thiết kế mạch với Altium Designer 10 ....................................................13
1.5. Giới thiệu phần mềm Visual Basic 6.0 ...........................................................14

1.5.1. Giới thiệu chung .......................................................................................14
1.5.2. Cách tạo một project mới .........................................................................15
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG BỘ KIT .................................................16
2.1. Sơ đồ khối của bộ KIT ....................................................................................16
2.2. Sơ đồ nguyên lý các khối trong bộ KIT .........................................................16
2.3. Chế tạo mạch, lắp ráp linh kiện ......................................................................20
CHƯƠNG 3. ĐỀ XUẤT CÁC BÀI THỰC HÀNH TRÊN BỘ KIT .......................22
3.1. Giao tiếp với LED đơn ...................................................................................22
3.1.1. Chớp tắt một LED ....................................................................................22
3.1.1.1. Mục đích ............................................................................................22
3.1.1.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................22
3.2. Giao tiếp với LED 7 đoạn ...............................................................................25
3.2.1. Giới thiệu led 7 đoạn ................................................................................25
3.2.2. Thực hành hiển thị số 1, 2, 3, 4 trên 4 LED 7 đoạn .................................27
3.2.2.1. Mục đích ............................................................................................27
3.2.2.2. Hướng dẫn lập trình ...........................................................................27
3.3. Giao tiếp với nút nhấn ....................................................................................28
3.2.1. Giao tiếp với nút nhấn đơn .......................................................................28
3.3.1.1. Mục đích ............................................................................................28
3.3.1.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................28
3.3.2. Giao tiếp với bàn phím ma trận 4x4 .........................................................29
3.3.2.1. Giới thiệu ma trận phím 4x4 ..............................................................29

3.3.2.3. Mục đích ............................................................................................29
3.3.2.4. Hướng dẫn thực hành .........................................................................30
3.4. Giao tiếp với Rơ le ..........................................................................................30
3.4.1. Mục đích ...................................................................................................30

3.4.2. Hướng dẫn thực hành ...............................................................................30
3.5. Giao tiếp với LCD 16x2 .................................................................................31
3.5.1. Giới thiệu LCD 16x2 ................................................................................31
3.5.2. Thực hành hiển thị ký tự alphabet ra LCD 16x2 ......................................34
3.5.2.1. Mục đích ............................................................................................34
3.5.2.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................34
3.6. Giao tiếp với ADC0804 và cảm biến nhiệt độ LM35 ....................................35
3.6.1. Cơ sở lý thuyết .........................................................................................35
3.6.2. Thực hành đo nhiệt độ hiển thị lên LCD 16x2 .........................................37
3.6.2.1. Mục đích ............................................................................................37
3.6.2.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................37
3.7. Giao tiếp I2C sử dụng IC thời gian thực DS1307 ..........................................38
3.7.1. Giới thiệu giao thức I2C ...........................................................................38
3.7.2. Giới thiệu IC DS1307 ...............................................................................39
3.7.3. Thực hành hiển thị thời gian thực lên LCD 16x2 ....................................40
3.7.3.1. Mục đích ............................................................................................40
3.7.3.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................40
3.8. Điều khiển động cơ DC, giao tiếp với IC L298..............................................41
3.8.1. Nguyên lý điều khiển động cơ DC ...........................................................41
3.8.2. Giới thiệu IC L298 ...................................................................................42
3.8.3. Thực hành tắt/mở, thay đổi tốc độ, đảo chiều quay động cơ DC ............44
3.8.3.1. Mục đích ............................................................................................44
3.8.3.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................44
3.9. Giao tiếp với LED ma trận 8x8 ......................................................................45
3.9.1. Giới thiệu nguyên lý quét LED ma trận ...................................................45

3.9.2. Thực hành hiển thị chữ lên LED ma trận 8x8 ..........................................46
3.9.2.1. Mục đích ............................................................................................46
3.9.2.2. Hướng dẫn thực hành .........................................................................47
3.10. UART và giao tiếp máy tính .........................................................................47
3.10.1. Giới thiệu UART ....................................................................................47
3.10.2. Giới thiệu module USB to TTL .............................................................48
3.10.3. Thực hành giao tiếp VĐK 8051 với máy tính ........................................49
3.10.3.1. Mục đích ..........................................................................................49
3.10.3.2. Hướng dẫn thực hành .......................................................................49
CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ VÀ KHUYẾN NGHỊ ..................................50
4.1. Đánh giá kết quả .............................................................................................50
4.2. Khuyến nghị và hướng mở rộng đề tài ...........................................................51
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................52
PHỤ LỤC 1 ...............................................................................................................53
Bài 1: Giao tiếp với Led đơn .................................................................................53
B1 – 1. Chớp tắt Led xen kẽ nhau ......................................................................53
B1 – 2. Tạo các hiệu ứng khác nhau cho 8 Led .................................................53
Bài 2: Giao tiếp với nút nhấn .................................................................................56
B2 – 1. Một nút nhấn bật tắt một Led ................................................................56
B2 – 2. Nút nhấn thay đổi hiệu ứng Led ............................................................57
B2 – 3. Bàn phím ma trận...................................................................................63
Bài 3. Nút nhấn điều khiển rơ le. ...........................................................................65
Bài 4. Led 7 đoạn anode chung .............................................................................66
B4 – 1. Hiển thị số 1, 2, 3, 4 trên 4 Led 7 đoạn .................................................67
B4 – 2. Đếm số từ 00 – 99 sử dụng 2 Led 7 đoạn .............................................68
Bài 5. Giao Tiếp với LCD16x2 .............................................................................70
Bài 6. Giao tiếp với cảm biến nhiệt độ LM35, ADC0804 .....................................73
Bài 7. Đồng hồ thời gian thực sử dụng DS1307 ....................................................78
Bài 8. Điều khiển động cơ, giao tiếp với IC L298

LINK DOWNLOAD (UPDATING...)

NỘI DUNG: