Chuyên Đề Thiết kế đo và khống chế nhiệt độ tự động bằng máy tính

LỜI NÓI ĐẦU Việc ứng dụng máy tính vào kĩ thuật đo lường và điều khiển đã đem lại cho con ngư­ời những kết quả hết sức ­ưu việt . Trong nhiều lĩnh vực sản suất công nghiệp hiện nay , nhất là trong các ngành công nghiệp luyện kim , chế biến thực phẩm . vấn đề đo và khống chế nhiệt độ đặc biệt đư­ợc chú trọng đến vì nó là một yếu tố chất lư­ợng hết sức quan trọng . Các thiết bị hệ thống đo lư­ờng và điều khiển ghép nối với máy tính có độ chính xác cao , thời gian thu thập số liệu ngắn , như­ng điều đáng quan tâm hơn là mức độ tự động hoá trong việc thu thập vi xử lý kết quả đo .
Nắm đư­ợc tầm quan trọng của việc khống chế nhiệt độ trên do vậy em đã xin nhận đề tài tiến hành nghiên cứu đo và khống chế nhiệt tự động bằng máy tính có sử dụng vi điều khiển 8051 với mục đích nhằm góp phần giải quyết được những yêu cầu trên và lấy đó làm đề tài tốt nghiệp cho chính mình .
Chính vì vậy sau khi nhận đư­ợc đề tài “ Thiết kế đo và khống chế nhiệt độ tự động bằng máy tính ” em đã vận dụng tất cả các kiến thức và năng lực đã tính luỹ trong suốt gần năm năm học ở nhà trư­ờng và nghiên cứu thêm về phần xử lý 8051 để hoàn thành được bản đồ án này với mong muốn sau khi ra trư­ờng sẽ có một kiến thức sâu hơn và góp phần vào sự phát triển của nư­ớc nhà .
Những kết quả và kiến thức em tích luỹ đư­ợc hẳn chư­a nhiều nên trong quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp còn có nhiều sai sót và rất thiếu kinh nghiệm do đó rất mong đ­ược sự góp ý và bổ sung của các thầy các cô và các bạn đọc đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Trung đã tận tình giúp đỡ em để hoàn thành tốt đề tài này . Mặc dù đã có nhiều cố gắng song chắc không tránh khỏi những thiếu sót , do đó rất mong đư­ợc sự góp ý bổ xung và phê bình của quý thầy cô và các bạn . Một lần nữa em xin chân thành cám ơn tới những ngư­ời đã giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này .

Hà nội ngày .tháng . năm .
Sinh viên thực hiện
















PHẦN MÉT TÌM HIỂU VỀ 8051
Chương IBé vi điều khiển 8051I/ Tổng quan về bộ vi điều khiển 8051
1)Định nghĩa :
Bé vi điều khiển 8051 hay còn gọi là bộ vi xử lý được cấu tạo là một vi mạch số mật độ cực lớn làm việc theo chương trình tức theo nguyên tắc nhận lệnh từ bên ngoài và thực hiện lệnh đó.
Bé vi xử lý là một hệ thống thao tác trên các bit 0 và 1, nhưng bản thân hệ thống không giải quyết được vấn đề gì cả, mà bài toán chỉ được giải khi bé vi xử lý thực hiện tất cả các chương trình ứng dụng mà ngươi lập trình đưa vào.
2) Sự phát triển của bộ điều khiển 8051
Sự phát triển của kĩ thuật vi xử lý gán liền với sự phát triển của bộ vi điều khiển. Intel hãng sản xuất bộ vi sử lý đầu tiên và là hãng có bộ vi điều khiển lớn nhất và phong phú nhất.
Trong các họ vi điều khiển 8 bít hàng đầu thì 8051 có số lượng lớn nhất và có nhiều hãng cung cấp nhất. Nhà cung cấp lầ nhà sản xuất bên cạnh nhà sáng chế bộ vi điều khiển đối với 8051 thì nhà sáng chế là Intel. Nhưng hiên nay có rất nhiều hãng cung sản xuất. Các hãng này gồm Intel , Atmel , Philips/ Signetics , AMD , Simens , Matra , Pallas .
Năm 1981 hãng Intel cho ra mắt bộ vi điều khiển được gọi là 8051. Bé vi điều khiển này là một vi mạch tổng quát của họ MCS – 51 , bé vi điều khiển này có các thống số và các đặc trưng như sau.


4KB ROM .
128 byte RAM.
4 port xuất nhập ( 4 cổng vào/ra) 8bít .
2bộ định thời 16 bít .
Mạch giao tiếp nối tiếp .
Không gian nhớ chương trình ( mã) ngoài 64K .
- Bộ xử lý bít .
- 210 vị trí nhớ được định địa chỉ , mỗi vị trí 1 bít .
- Nhân / chia trong 4ms .
8051 đã trở nên rất phổ biến sau khi Intel cho phép các nhà sản xuất khác sản xuất và bán bất kì biến dạng nào của 8051 nhưng với điều kiện họ phải mã chương trình tương thích với 8051 mặc dù do các hãng sản xuất khác nhau nên tốc độ và dung lượng nhớ của ROM trên chíp là khác nhau nhưng tất cả các lệnh đó đều tương thích với 8051 ban đầu.
Các thông số của 8051
Đặc tính Số lượng
ROM 4K byte
RAM 128 byte
Bộ định thời 2
Chân vào / ra 32
Cổng nối tiếp 1
Nguồn ngắt 6

3) Sơ đồ chức năng 8051 .
Bé vi điều khiển 8051 là thành viên đầu tiên của họ 8051 nã bao gồm các thành phần sau : Bé vi sử lý , bộ nhớ và các thiết bị vào ra ngoài ra còn các mạch phụ trợ khác tuỳ theo từng loại của bộ vi điều khiển 8051 .