%20(1)%20(1).png)
Thiết kế, chế tạo bộ KIT thí nghiệm vi điều khiển 8051 phục vụ sinh hoạt ngoại khóa tại CLB Điện - Điện tử
.png)
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Khảo sát thực trạng hiện nay về trang thiết bị phục vụ cho hoạt động ngoại khóa của CLB Điện – Điện tử.
- Trình bày tổng quan về VĐK 8051 và ngôn ngữ lập trình C với trình dịch Keil C, phần mềm mô phỏng mạch điện tử Proteus 7, phần mềm vẽ mạch in Altium Designer 10 và phần mềm Visual Basic 6.
- Thiết kế, chế tạo bộ KIT thí nghiệm gồm nhiều module trên một bàn thí nghiệm: Giao tiếp VĐK với LED, bàn phím, nút nhấn; giao tiếp VĐK với LCD, LED 7 đoạn; giao tiếp VĐK với động cơ DC, truyền thông nối tiếp đồng bộ SPI, I2C.
- Viết tài liệu hướng dẫn thực hành trên bộ KIT.
NỘI DUNG:
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
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
v
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
vi
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
vii
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 ................................................. 98
viii
Bài 9. LED ma trận .............................................................................................. 100
Bài 10. UART và giao tiếp máy tính ................................................................... 101
PHỤ LỤC 2 .............
LƯU Ý:
Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Nguyễn Hoàng Thái" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
- Khảo sát thực trạng hiện nay về trang thiết bị phục vụ cho hoạt động ngoại khóa của CLB Điện – Điện tử.
- Trình bày tổng quan về VĐK 8051 và ngôn ngữ lập trình C với trình dịch Keil C, phần mềm mô phỏng mạch điện tử Proteus 7, phần mềm vẽ mạch in Altium Designer 10 và phần mềm Visual Basic 6.
- Thiết kế, chế tạo bộ KIT thí nghiệm gồm nhiều module trên một bàn thí nghiệm: Giao tiếp VĐK với LED, bàn phím, nút nhấn; giao tiếp VĐK với LCD, LED 7 đoạn; giao tiếp VĐK với động cơ DC, truyền thông nối tiếp đồng bộ SPI, I2C.
- Viết tài liệu hướng dẫn thực hành trên bộ KIT.
NỘI DUNG:
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
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
v
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
vi
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
vii
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 ................................................. 98
viii
Bài 9. LED ma trận .............................................................................................. 100
Bài 10. UART và giao tiếp máy tính ................................................................... 101
PHỤ LỤC 2 .............
LƯU Ý:
Tài liệu được chia sẻ bởi CTV EBOOKBKMT "Nguyễn Hoàng Thái" chỉ được dùng phục vụ mục đích học tập và nghiên cứu.
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
%20(1).png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png)
.png "Hướng dẫn, hỗ trợ tìm kiếm tài liệu học tập và tư vấn hỏi đáp")
%20(1).png "Gói VIP Member EBOOKBKMT - Hỗ trợ tài liệu nhanh nhất, ưu tiên cho thành viên VIP")
.png "LÝ LUẬN DẠY HỌC HIỆN ĐẠI - MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (NGUYỄN VĂN CƯỜNG - BERND MEIER)")
.png "SÁCH - Cẩm nang thợ điện học - Từ phổ thông tới thợ điện (Nguyễn Văn Phong) Full")
Không có nhận xét nào: