Đồ Án Đồ án VI ĐIỀU KHIỂN sử dụng 8051 thiết kế đồng hồ hiển thị thời gian thực trên LCD

ÑOÀ AÙN MOÂN HOÏC

VI ÑIEÀU KHIEÅN

Đề tài:

ÖÙNG DUÏNG VI ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT KEÁ

ÑOÀNG HOÀ THÔØI GIAN THÖÏC

HIEÅN THÒ TREÂN LCD


Giáo viên hướng dẫn : Trần Trung Tín

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Bình

Bùi Thanh Bình

Lớp : CCVT03A



MỤC LỤC


LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 . PHÂN TÍCH BÀI TOÁN 3

1.1.Khảo sát và phân tích bài toán 3

1.1.1.Cách hiển thị thời gian 3

1.1.2.Mục đích 3

1.1.3.Các công nghệ chip ứng dụng trong thiết kế thời gian thực có mặt trên thị trường 4

1.2. Lựa chọn giải pháp 5

1.2.1.Giải pháp công nghệ 5

1.2.2 .Giải pháp thiết kế 6

1.2.3.Các yêu cầu 6

1.2.4.Giới hạn cho hệ thống 6

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 7

2.1. Sơ đồ tổng quát 7

2.2. Sơ đồ thuật toán 8

2.3.Các module trong hệ thống 10

2.3.1.Khối nguồn 10

2.3.2.Khối điều khiển trung tâm 10

2.3.3.Khối tạo thời gian thực 10

2.3.4.Khối hiển thị 11

2.3.5.Khối giao tiếp phím bấm 11

2.4.Lựa chọn linh kiện 12

2.4.1.Vi điều khiển AT89C51 12

2.4.2.IC thời gian thực DS1307 12

2.4.3. LCD 16x2 13

2.4.4.IC ổn áp 7805 16

2.4.5. Tụ điện 17

2.4.6.Điện trở 17

2.4.7.Nút bấm button 17

2.4.8.Biến trở 18

2.4.10.Pin CMOS 3V 18

3.1.Thiết kế phần cứng 19

3.2.Thiết kế phần mềm 20

3.3.Kết quả mô phỏng 29

3.4.Mạch thi công thực tế 29

KẾT LUẬN 30

Danh mục tài liệu tham khảo 30

LỜI NÓI ĐẦU



Ngày nay, vi điều khiển đã trở nên phổ biến và đóng vai trò quan trọng trong đời sống con người. Ví dụ quanh ta có rất nhiều sản phẩm từ vi điều khiển như lò vi sóng, nồi cơm điện, điều hòa, điện thoại di động, ô tô, máy bay, tàu thủy, các đầu đo, cơ cấu chấp hành thông minh, robot v.v . ta có thể thấy hiện nay vi điều khiển có mặt ở mọi lúc mọi nơi trong cuộc sống của chúng ta.


Qua môn học Vi Điều Khiển, chúng em đã hiểu thêm về các ứng dụng của vi điều khiển trong thực tế, về đặc điểm, tính ưu việt cũng như tính ứng dụng của chúng đối với con người. Với mong muốn làm rõ các kiến thức đã học và giới thiệu các ứng dụng cơ bản của vi điều khiển, nhóm chúng em đưa ra mô hình thiết kế đồng hồ thời gian thực – một sản phẩm rất quen thuộc và cần thiết trong đời sống.


Do thời gian thực hiện và kiến thức còn hạn chế nên còn nhiều sai sót trong quá trình thực hiện đề tài, rất mong được sự bổ sung đóng góp của các thầy cô và các bạn.


Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Công Nghệ Thông Tin Ứng Dụng - Bộ môn Vi Điều Khiển, cảm ơn thầy Trần Trung Tín đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em thực hoàn thành đề tài này.




Trân trọng và chân thành cám ơn!

Nhóm thực hiện đề tài:

Nguyễn Văn Bình

Bùi Thanh Bình










CHƯƠNG 1 . PHÂN TÍCH BÀI TOÁN

1.1.Khảo sát và phân tích bài toán

Đồng hồ là một công cụ để đo đạc những mốc thời gian nhỏ hơn một ngày; đối lập với lịch, là một công cụ để đo thời gian dài hơn một ngày. Những loại đồng hồ dùng trong kĩ thuật thường có độ chính xác rất cao và cấu tạo rất phức tạp. Trong khi đó, người ta có thể tạo ra những loại đồng hồ nhỏ để dễ dàng mang theo bên mình (gọi là đồng hồ đeo tay). Những loại đồng hồ hiện đại (từ thế kỉ 14 trở đi) thường thể hiện ba thông tin: giờ, phút, giây.

1.1.1.Cách hiển thị thời gian

ã Đồng hồ cơ:

 Đồng hồ cơ thể hiện thời gian sử dụng các góc. Mặt đồng hồ có những con số từ 1 đến 12 và sử dụng kim để chỉ giờ và cả phút. Từ một số đến một con số kế cận là 5 phút (đối với kim phút), 1 giờ (đối với kim giờ) hay 5 giây (đối với kim giây).

 Một loại đồng hồ cơ khác được sử dụng là đồng hồ mặt trời. Nó hoạt động nhờ theo dọi thường xuyên ánh sáng Mặt Trời, và người ta theo dõi bằng cách nhìn bóng của chúng.

ã Đồng hồ điện tử:

 Đồng hồ điện tử sử dụng hệ thống số để thể hiện thời gian. Thông thường có 2 cách thể hiện:

ã 24 giờ để đếm giờ từ 00-23

ã 12 giờ với kí hiệu AM / PM (chủ yếu ở Mĩ)

 Những đồng hồ điện tử sử dụng màn hình LCD hay LED, ống catode để thể hiện hình ảnh những con số. Khi những đồng hồ điện tử thay pin, chúng thường "quên" dữ liệu về thời gian trước đó.

ã Đồng hồ âm thanh:

 Để tiện lợi hơn, có một số đồng hồ sử dụng âm thanh để bào hiệu giờ. Âm thanh có thể được sử dụng như ngôn ngữ tự nhiên ("Bây giờ là mười sáu giờ ba mươi phút) hay một mã (số tiếng chuông báo hiệu số giờ).

ã Đồng hồ chữ:

 Loại đồng hồ này hiện thời gian ở dạng chữ. Nếu như ở đồng hồ điện tử chúng ta đọc được những con số 12:35 thì ở đồng hồ chữ, chúng ta có thể đọc được "Mười hai giờ ba mươi lăm phút". Một số loại đồng hồ khác sử dụng cơ chế gần đúng khiến người sử dụng cảm thấy dễ chịu hơn khi sử dụng đồng hồ (ví dụ "Khoảng mười hai giờ rưỡi").

1.1.2.Mục đích

 Đồng hồ treo tường được dùng trong nhà và văn phòng, đồng hồ đeo tay được mang trên tay, và những loại đồng hồ lớn được đặt ở những nơi công cộng (nhà thờ hay bến xe). Hầu hết những máy tính và điện thoại di động đều có góc dưới màn hình hiển thị giờ.

 Tuy nhiên, đồng hồ không phải lúc nào cũng được sử dụng để hiển thị thời gian. Nó còn có thể sử dụng để điều khiển một vật theo thời gian. Ví dụ như đồng hồ chuông có thể được dùng làm chuông báo tiết học. Nó có thể được gọi chính xác hơn là một hệ thống đếm giờ.

 Máy tính sử dụng những tín hiệu đồng hồ để đồng bộ quá trình xử lý (mặc dầu có một số nghiên cứu về bộ xử lí không đồng bộ). Máy tính lưu trữ thời gian để báo hiệu hay chỉ là để hiển thị thời gian. Bên trong máy tính có một đồng hồ được nuôi bằng pin. Máy tính vẫn có thể hoạt động ngay cả khi đồng hồ trong máy bị chết nhưng khi khởi động máy lại, đồng hồ của máy tính sẽ được khởi động lại.

 Thời gian là một khái niệm cơ bản trong môn vật lý. Do đó, chế tạo dụng cụ đo thời gian chính xác có ý nghĩa quan trọng trong các thí nghiệm.