Luận Văn Nghiên cứu và thiết kế bộ KIT PIC 16F877A

MỤC LỤC

MỤC LỤC 4

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 7

1.1 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 7

1.1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 7

1.1.2 PHÂN LOẠI 8

1.1.3 CẤU TRÚC TỔNG QUAN CỦA VDK 9

1.2 KHÁI QUÁT VỀ VI ĐIỀU KHIỂN PIC 9

1.2.1 PIC LÀ GÌ ? 9

1.2.2 KIẾN TRÚC PIC 10

1.2.3 RISC VÀ CISC 11

1.2.4 PIPELINING 11

1.2.5 CÁC DÒNG PIC VÀ CÁCH LỰA CHỌN VI ĐIỀU KHIỂN PIC 13

1.2.6 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH CHO PIC 13

1.2.7 MẠCH NẠP PIC 13

CHƯƠNG 2: VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 15

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG 15

2.1.1 CÁC DẠNG SƠ ĐỒ CHÂN 15

2.1.2 SƠ ĐỒ KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 16

2.1.3 CHỨC NĂNG CÁC CHÂN CỦA PIC16F877A 17

2.1.4 ĐẶC ĐIỂM VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 19

2.2 TỔ CHỨC BỘ NHỚ 21

2.2.1 BỘ NHỚ CHƯƠNG TRÌNH 21

2.2.2 BỘ NHỚ DỮ LIỆU 21

2.2.3 STACK 24

2.3 CÁC CỔNG XUẤT NHẬP CỦA PIC16F877A 25

2.3.1 PORTA 25

2.3.2 PORTB 26

2.3.3 PORTC 26

2.3.4 PORTD 26

2.3.5 PORTE 27

2.4 TIMER 0 27

2.5 TIMER1 29

2.6 TIMER2 30

2.7 ADC 31

2.8 COMPARATOR 34

2.9 CCP (CAPTURE/COMPARE/PWM) 37

2.10 GIAO TIẾP NỐI TIẾP 41

2.11 CỔNG GIAO TIẾP SONG SONG PSP (PARALLEL SLAVE PORT) 43

2.12 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CỦA CPU 43

2.12.1 BỘ DAO ĐỘNG (OSCILLATOR) 43

2.12.2 CÁC CHẾ ĐỘ RESET 44

2.12.3 NGẮT (INTERRUPT) 46

2.12.4 WATCHDOG TIMER (WDT) 48

2.12.5 CHẾ ĐỘ SLEEP 48

2.13 TẬP LỆNH CỦA VI ĐIỀU KHIỂN PIC 51

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG PIC 16F877A XÂY DỰNG BỘ KIT THỰC HÀNH VI ĐIỀU KHIỂN 57

3.1 GIỚI THIỆU 57

3.2 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ 57

3.3 MẠCH NGUYÊN LÝ CỦA BỘ KIT VÀ NGUYÊN TẮC VẬN HÀNH 58

3.3.1 Mạch nguyên lý 58

3.3.2 Nguyên tắc vận hành bộ kit 58

3.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỪNG KHỐI. 59

3.4.1 Khối quét Led 7 thanh 59

3.4.2 Khối quét LED ma trận. 60

3.4.3 Khối Đo nhiệt độ hiển thị LCD 61

3.4.4 Khối bàn phím. 62

3.4.5 Điều khiển động cơ (PWM) 63

3.4.6 Hiển thị vào ra bằng LED đơn. 64

3.4.7 Khối truyền thông nối tiếp (USART). 65

3.4.8 Khối nguồn. 66


LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay kỹ thuật vi điều khiển đã trở nên quen thuộc trong các ngành kỹ thuật và trong dân dụng. Các bộ vi điều khiển có khả năng xử lý nhiều hoạt động phức tạp mà chỉ cần một chip vi mạch nhỏ, nó đã thay thế các tủ điều khiển lớn và phức tạp bằng những mạch điện gọn nhẹ, dễ dàng thao tác sử dụng.

Vi điều khiển không những góp phần vào kỹ thuật điều khiển mà còn góp phần to lớn vào việc phát triển thông tin. Chính vì các lý do trên, việc tìm hiểu, khảo sát vi điều khiển là điều mà các sinh viên ngành điện mà đặc biệt là chuyên ngành kỹ thuật điện-điện tử phải hết sức quan tâm. Đó chính là một nhu cầu cần thiết và cấp bách đối với mỗi sinh viên, đề tài này được thực hiện chính là đáp ứng nhu cầu đó.

Các bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển tuy đơn giản nhưng để vận hành và sử dụng đươc lại là một điều rất phức tạp. Phần công việc xử lý chính vẫn phụ thuộc vào con người, đó chính là chương trình hay phần mềm. Nếu không có sự tham gia của con người thì hệ thống vi điều khiển cũng chỉ là một vật vô tri. Do vậy khi nói đến vi điều khiển cũng giống như máy tính bao gồm 2 phần là phần cứng và phần mềm.

Mặc dù vi điều khiển đã đi được những bước dài như vậy nhưng để tiếp cận được với kỹ thuật này không thể là một việc có được trong một sớm một chiều. Để tìm hiểu bộ vi điều khiển một cách khoa học và mang lại hiệu quả cao làm nền tản cho việc xâm nhập vào những hệ thống tối tân hơn. Việc trang bị những kiến thức về vi điều khiển cho sinh viên là hết sức cần thiết. Xuất phát từ thực tiển này em đã đi đến quyết định Thiết kế bộ Kit Vi Điều Khiển PIC 16F877A nhằm đáp ứng nhu cầu ham muốn học hỏi của bản than và giúp cho các bạn sinh viên dễ tiếp cận và hiểu sâu hơn về VĐK PIC.