Luận Văn Thiết kế hệ thống ghép nối máy tính đo lường nhiều kênh

Đồ án tốt nghiệp năm 2013
Đề tài: Thiết kế hệ thống ghép nối máy tính đo lường nhiều kênh




MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TÌM HIỂU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AVR ATMEGA32 2
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2
1.2. CẤU TRÚC VI ĐIỀU KHIỂN ATMEGA32 2
1.2.1. Cấu trúc tổng quát ATMEGA32 . 2
1.2.2. Một số đặc trưng . 5
1.3. TỔNG QUAN AVR . 7
1.3.1. ALU – Arithmetic Logic Unit . 8
1.3.2. Thanh ghi trạng thái – Status Register 8
1.3.3. Tập các thanh ghi làm việc đa năng 9
1.3.4. Con trỏ ngăn xếp – Stack Pointer (SP) . 10
1.3.5. Xử lý reset và ngắt – Reset and Interrupt Handling 11
1.4. TỔ CHỨC BỒ NHỚ TRONG ATMEGA32 – AVR ATMEGA32 13
1.4.1. Hệ thống bộ nhớ lập trình lại Flash . 13
1.4.2. Bộ nhớ dữ liệu SRAM . 13
1.4.3. Bộ nhớ dữ liệu EEPROM 14
1.5. MÔ TẢ THANH GHI - THANH GHI ĐIỀU KHIỂN NGẮT THÔNG
THƯỜNG 14
1.6. I/O PORT . 15
1.6.1. Port với chức năng IO thông thường . 15
1.6.2. Mô tả thanh ghi trong I/O Port 16
1.7. NGẮT NGOÀI - EXTERNAL INTERRUPTS . 17
1.7.1. Thiết lập kiểu ngắt – Interrupt Sense Control 17
1.7.2. Cho phép ngắt – Interrupt Request Enable . 18
1.7.3. Cờ ngắt – Interrupt Flag 18
1.8. BỘ ĐỊNH THỜI 8BIT TIMER/COUNTER 0 . 18
1.8.1. Hoạt động của bộ Timer/Couter 19
1.8.2. Đơn vị đếm 21
1.8.3. Đơn vị so sánh ngõ ra 21
1.9. BỒ ĐỊNH THỜI/ĐẾM TIMER/COUNTER 1 16-BIT . 22
1.9.1. Sơ đồ khối và một số đặc điểm . 22
1.9.2. Một số định nghĩa 23
1.10. SPI (SERIAL PERIPHERAL INTERFACE) 23
1.10.1. Sơ đồ và định nghĩa . 23
1.11. BỘ SO SÁNH TƯƠNG TỰ (ALALOG COMPARATOR) . 25
1.12. HỆ THỐNNG XUNG CLOCK . 27
1.13. BỘ BIẾN ĐỔI A/D 28
CHƯƠNG 2. GIAO TIẾP QUA CỔNG COM . 31
2.1. GIỚI THIỆU 31
2.2. ƯU ĐIỂM CỦA GIAO DIỆN NỐI TIẾP RS232 32
2.3. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CẦN LƯU Ý TRONG CHUẨN RS232 . 32
2.4. CÁC MỨC ĐIỆN ÁP ĐƯỜNG TRUYỀN 32
2.5. CỔNG RS232 TRÊN PC . 33
2.6. QUÁ TRÌNH DỮ LIỆU . 34
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG GHÉP NỐI MÁY TÍNH ĐO
LƯỜNG NHIỀU KÊNH . 36
3.1. THIẾT KẾ HỆ THỐNG . 36
3.2. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM 47
3.2.1. Chương trình cho PC . 47
3.2.2. Chương trình viết cho vi điều khiển 52
KẾT LUẬN. . 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO 57




LỜI MỞ ĐẦU
Ngành công nghệ điện tử phát triển nhanh và ngày càng nhiều các sản
phẩm xuất hiện trong đời sống, trong sản xuất hay trên thị trường nhằm giúp cho
con người cải thiện chất lượng cuộc sống. Trong quá trình công nghiệp hóa hiện
đại hóa ngày nay, vấn đề cần thiết là phải áp dụng công nghệ tự động vào trong
quá trình sản xuất cũng như quản lý nhằm nâng cao hơn nữa năng suất làm việc
của công nhân. Trên tình thần đó em chọn đề tài “Thiết kế hệ thống ghép nối
máy tính đo lường nhiều kênh” làm đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình nhận đề tài với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận
tình của thầy Nguyễn Văn Dương, em đã hoàn tất xong cuốn đồ án này. Tuy
nhiên do thời gian cũng như kinh nghiệm bản thân có hạn nên bản đồ án này
không tránh được những sai sót, em rất mong được sự đóng góp ý kiến chỉ bảo
của các thầy cô và các bạn.




CHƯƠNG 1.
TÌM HIỂU VỀ VI ĐIỀU KHIỂN AVR ATMEGA32
1.1. Đặt vấn đề
Trên thị trường có hàng trăm loại vi xử lý và vi điều khiển vì thế việc lựa
chọn 1 loại cụ thể phù hợp với ứng dụng của ta trở thành một công việc hết sức
khó khăn. Thông thường việc lựa chọn phụ thuộc vào một số yếu tố như: tính
năng công việc, giá thành, thị trường, khả năng thiết kế, Nếu xét trên phương
diện giá thành thì họ vi điều khiển AVR có giá thành cao gấp nhiều lần so với vi
điều khiển loại cũ như 89C51, nhưng xét trên phương diện chức năng và ứng
dụng thì giá thành của AVR lại rẻ hơn rất nhiều. Để có thể có những chức năng
như AVR thì 89C51 cần rất nhiều mạch hỗ trợ bên ngoài, giá thành của những
mạch bên ngoài sẽ làm tăng giá thành chung và kích cỡ mạch, công suất tiêu thụ
vì thế cũng tăng lên rất nhiều. Ngược lại, với AVR được tích hợp nhiều thành
phần ngoại vi trên cùng một vỏ chip nên kết cấu mạch nhỏ gọn hơn nhiều theo
đó giá thành và công suất tiêu thụ cũng giảm đi.
Ngày nay những ứng dụng điện tử và điều khiển đòi hỏi phải thật nhỏ gọn
và có trình độ công nghệ cao. Người làm kĩ thuật luôn luôn tìm tòi, khám phá
những thành tựu công nghệ. Vì những lý do trên, em quyết định chọn họ vi điều
khiển AVR mà cụ thể là vi điều khiển ATMEGA32 làm dối tượng nghiên cứu
phục vụ cho đề tài.
1.2. Cấu trúc vi điều khiển ATMEGA32
1.2.1. Cấu trúc tổng quát ATMEGA32
ATMEGA32 là loại vi điều khiển CMOS, nguồn thấp, 8 bit, xây dựng trên
nền tảng cấu trúc tập lệnh thu gọn tiên tiến cho AVR .
RISC – Reduced Instruction Set Computer.
CISC – Complex Instruction Set Computer.




TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hồ Trung Mỹ (2007) Vi xử lý. Nhà xuất bản đại học Quốc Gia
2. Datasheet Atmega32.
3. Pham Hùng Kim Khánh(2008) Tài liệu lập trình hệ thống. Nhà xuất
bản Đại học Kỹ thuật Công nghệ TPHCM.
4. Giáo trình visual basic 6.0. Nhà xuất bản đại học FPT.
5. Ng« DiÖn TËp, Vi §iÒu KhiÓn trong ®o l-êng vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng .
Nhµ xuÊt b¶n Khoa Hoc vµ Kü ThuËt Hµ Néi.
6. Các tài liệu từ internet, từ diễn đàn
www.hocavr.com/
http://hoiquandientu.com/
www.dientuvietnam.net/
www.vagam.dieukhien.net
www.duyphi.phpnet.us/index.htm