Đồ Án khoá số điện tử dùng vi điều khiển

lời nói đầu

cùng với sự phát triển của xã hội, ở nước ta các thiết bị điện tử đã phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng được nhu cầu của xã hội.
Ngành điện tử đã đạt được thành tựu to lớn trên các lĩnh vực điều khiển học, kỹ thuật du hành vũ trụ, năng lượng hạt nhân học, thông tin học. Chẳng hạn như đã chế tạo ra máy gia tốc, các hạt nhân tĩnh điện, các dao động điện, kính hiển vi điện tử, máy tạo tín hiệu điều khiển. Các máy này cho phép thực hiện các nghiên cứu khoa hoc, kiểm soát và sản xuất các quá trình sản xuất phức tạp, đẩy nhanh quá trình tiến bộ khoa học kỹ thuật. Ngoài ra còn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác như: ra đa, điều khiển từ xa, tự động hoá, máy tính điện tử nhằm giúp con người thoát khỏi lao động chân tay, chỉ phải tắt mở các phím tắt mở trong các máy móc thiết bị hoặc cao hơn nữa là con người chỉ việc theo dõi và điều chỉnh máy móc.
Đến giữa thập niên 1970 chỉ có được ít ứng dụng bằng máy tính vào sản xuất. Nhưng sau đó, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật điện tử, các máy tính ngày càng nhỏ gọn và tốc độ sử lý ngày càng nhanh hơn, giá thành ngày càng hạ hơn, giúp cho công việc ứng dụng trong công việc có hiệu quả kinh tế và hấp dẫn các nhà thiết kế hệ thống điều khiển. Mỗi máy vi tính có thể điều khiển tắt cho từng thiết bị và thực hiện được khả năng giao tiếp truyền thông bao gồm truyền và nhận dữ liệu. Vì vậy máy tính có thể thực hiện các dạng điều khiển.
Điều khiển trình tự thông qua tín hiệu ngõ vào đóng mở các tín hiệu ở ngõ ra. ứng dụng máy vi tính và điều khiển đối tượng vật lý đòi hỏi phải thực hiện qua mạch giao tiếp tín hiệu giữa máy tính điều khiển với phần thiết bị công suất ở bên ngoài thông qua các bộ đệm.
Điều khiển tín hiệu liên tục để điều khiển quá trình liên tục, xử lý với các tín hiệu tương tự phải trang bị cho máy vi tính bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự – số ở ngõ vào và bộ chuyển đổi tín hiệu số – tương tự ở ngõ ra.
Trong thời đại ngày nay các hệ thống điều khiển tự động ngày càng có vai trò quan trọng trong việc phát triển, sự tiến bộ của kĩ thuật công nghệ và văn minh hiện đại. Thực tế mỗi khía cạnh của hoạt động hàng ngày đều bị chi phối của một vài hệ thống điều khiển. Ví dụ như trong dân dụng chúng ta cần điều chỉnh độ ẩm và nhiệt độ cho một căn hộ và những toà nhà cao tầng lớn tạo sự thuận tiện trong cuộc sống điều khiển những luồng đèn giao thông. Trong công nghiệp một dây truyền sản xuất không thể thiếu các thiết bị tự động như đóng gói kiểm tra chất lượng sản phẩm góp phần rất lớn trong việc nâng cao năng xuất cũng như chất lượng sản phẩm công nghiệp .
Xuất phát từ thực tế đó em thấy mình rất vinh dự và may mắn khi thực hiện đồ án đề tài về “khoá số điện tử dùng vi điều khiển”. Đây là một loại đề tài khá mới mẻ đối với chúng em nhưng nhờ sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Trần Thái Sơn cùng các thầy giáo trong khoa Điện - Điện tử đã giúp em hoàn thành đồ án đúng với thời gian quy định. Do khả năng còn nhiều hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót mong được sự tham gia đóng góp giúp đỡ của các thầy, cô giáo và các bạn sinh viên để đồ án được hoàn thiện hơn.

Mục lục
Lời nói đầu
Phần I: Giới thiệu tổng quan về đề tài 1
I. Lý do chọn đề tài 1
II. Mục đích 1
III. Đối tượng nghiên cứu 1
IV. Phạm vi nghiên cứu 2
Phần II: Nội dung 3
Chương 1: Cơ sở lý thuyết 3
1.1. Giới thiệu tổng quát 3
1.2. Đặc điểm mạch điều khiển từ xa sử dụng FM 5
1.3. Đặc điểm mạch điều khiển từ xa sử dụng hồng ngoại 5
1.3.1. Hồng ngoại là gì ? 5
1.3.2. Nguồn phát – thu sóng hồng ngoại 6
1.3.3.Hồng ngoại trong điện tử 10
Chương 2: Giới thiệu và lựa chọn linh kiện 12
2.1. Tổng quan về họ 8051 12
2.1.1. Tóm tắt về lịch sử của 8051 12
2.1.2. Bộ ví điều khiển 8051 13
2.1.3. Các thành viên khác của họ 8051 17
2.1.4. Các bộ vi điều khiển 8051 từ các hãng khác nhau 18
2.1.5. Các tập lệnh bộ vi xử lý 8051 22
2.1.6 Bộ TIMER/COUNTER (Bộ định thời/ Bộ đếm) 26
2.1.7 Điều khiển ngắt 33
2.2. Giới thiệu về thiết bị hiển thị 40
2.2.1. Giới thiệu về led 7 đoạn 40
2.2.2. Cách kết nối với vi điều khiển 41
2.2.3. Giao tiếp Vi điều khiển với nhiều led 7 đoạn 44
2.3. Giới thiệu các linh kiện khác 46
2.3.1. Kết nối với ma trận phím bấm 46
2.3.2. Khối điều khiển từ xa 48
2.3.3. Nguồn cung cấp 51
2.3.4. Giới thiệu về động cơ một chiều 53
Chương 3: Tính toán và thiết kế 56
3.1. Sơ đồ khối 56
3.1.1. Sơ đồ khối 56
3.1.2. Nhiệm vụ các khối 56
3.2. Tính chọn các thiết bị và các linh kiện sử dụng trong đề tài 57
3.2.1. Thiết bị xử lý trung tâm 57
3.2.2. Thiết bị hiển thị 58
3.2.3 Nguồn cung cấp 58
3.2.4. Khối điều khiển từ xa 59
3.2.5. Động cơ một chiều 64
3.3. Thiết kế phần cứng 64
3.3.1. Sơ đồ nguyên lý 64
3.3.2. Sơ đồ mạch in 66
3.3.3. Tiến trình thi công 69
3.4. Thiết kế phần mềm 70
3.4.1. Lưu đồ giải thuật 70
3.4.2. Chương trình điều khiển 73
3.5. Ưu nhược điểm và hướng phát triển đề tài 84
3.5.1. Ưu điểm 84
3.5.2. Nhược điểm 84
3.5.3. Hướng phát triển đề tài 84
Phần 3: Kết luận và khuyến nghị 85
Tài liệu tham khảo 87