Đồ Án Trình bày về bộ định thời trong vi điều khiển PIC16F877A

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 nhóm chúng em đã đi đến quyết định TRÌNH BÀY VỀ BỘ ĐỊNH THỜI TRONG VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A nhằm đáp ứng nhu cầu ham muốn học hỏi của bản thân và giúp cho các bạn sinh viên dễ tiếp cận và hiểu sâu hơn về VĐK PIC.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn!
TP.Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 11 năm 2012


I. Giới thiệu về vi điều khiển Pic 16F877A
1. Khái quát
- PIC là tên viết tắt của “Programmable Intelligent computer” do hãng General Instrument đặt tên cho con vi điều khiển đầu tiên của họ.Hãng Micrchip tiếp tục phát triển sản phầm này và cho đến hàng đã tạo ra gần 100 loại sản phẩm khác nhau.
- PIC16F887A là dòng PIC khá phổ biến, khá đầy đủ tính năng phục vụ cho hầu hết tất cả các ứng dụng thực tế. Đây là dòng PIC khá dễ cho người mới làm quen với PIC có thể học tập và tạo nền tản về họ vi điều khiển PIC của mình.
- PIC 16F877A thuộc họ vi điều khiển 16Fxxx có các đặt tính sau:
 Ngôn ngữ lập trình đơn giản với 35 lệnh có độ dài 14 bit.
 Tất cả các câu lệnh thực hiện trong 1 chu kì lệnh ngoại trừ 1 số câu lệnh rẽ nhánh thực hiện trong 2 chu kì lệnh. Chu kì lệnh bằng 4 lần chu kì dao động của thạch anh.
 Bộ nhớ chương trình Flash 8Kx14 words, với khả năng ghi xoá khoảng 100 ngàn lần.
 Bộ nhớ Ram 368x8bytes.
 Bộ nhớ EFPROM 256x8 bytes.
 Khả năng ngắt (lên tới 14 nguồn cả ngắt trong và ngắt ngoài).
 Ngăn nhớ Stack được chia làm 8 mức.
 Truy cập bộ nhớ bằng địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp.
 Dải điện thế hoạt động rộng: 2.0V đến 5.5V.
 Nguồn sử dụng 25mA.
 Công suất tiêu thụ thấp:
<0.6mA với 5V, 4MHz
20uA với nguồn 3V, 32 kHz.
 Có 3 timer: timer0, 8 bit chức năng định thời và bộ đếm với hệ số tỷ lệ trước.Timer1, 16 bit chức năng bộ định thời, bộ đếm với hệ số tỷ lệ trước, kích hoạt chế độ Sleep.Timer2, 8 bit chức năng định thời và bộ đếm với hệ số tỷ lệ trước và sau.
 Có 2 kênh Capture/ so sánh điện áp (Compare)/điều chế độ rộng xung PWM 10 bit / (CCP).
 Có 8 kênh chuyển đổi ADC 10 bit.
 Cổng truyền thong nối tiếp SSP với SPI phương thức chủ và I2C (chủ/phụ).Bộ truyền nhận thông tin đồng bộ, dị bộ (USART/SCL) có khả năng phát hiện 9 bit địa chỉ.
 Cổng phụ song song (PSP) với 8 bít mở rộng, với RD, WR và CS điều khiển.















.
.

Hình: Hình ảnh 1 vi điều khiển PIC 16F877A




2. Sơ đồ khối





- Khối ALU – Arithmetic Logic Unit.
- Khối bộ nhớ chứa chương trình – Flash Program Memory.
- Khối bộ nhớ chứa dữ liệu EPROM – Data EPROM.
-Khối bộ nhớ file thanh ghi RAM – RAM file Register.
-Khối giải mã lệnh và điều khiển – Instruction Decode Control.
-Khối thanh ghi đặc biệt.
-Khối ngoại vi timer.
-Khối giao tiếp nối tiếp.
-Khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số - ADC.
-Khối các port xuất nhập.
3. Sơ đồ và chức năng các chân



Chức năng của các chân:
ã Chân OSC1/CLK1(13): ngõ vào kết nối với dao động thạch anh hoặc ngõ vàonhận xung clock từ bên ngoài.
ãChân OSC2/CLK2(14): ngõ ra dao động thạch anh hoặc ngõ ra cấp xungclock.
ã Chân MCLR/Vpp (1) có 2 chức năng: ngõ vào reset tích cực ở mức thấp.
-Vpp: ngõ vào nhận điện áp lập trình khi lập trình cho PIC.
ã Chân RA0/AN0(2), RA1/AN1(3), RA2/AN2(3): có 2 chức năng- RA0,1,2: xuất/ nhập số.- AN 0,1,2: ngõ vào tương tự của kênh thứ 0,1,2.
ã Chân RA2/AN2/VREF-/CVREF+(4): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự củakênh thứ 2/ nhõ vào điện áp chuẩn thấp của bộ AD/ ngõ vào điện áp chẩn caocủa bộ AD.
ã Chân RA3/AN3/VREF+(5): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự kênh 3/ ngõ vàođiện áp chuẩn (cao) của bộ AD.
ã Chân RA4/TOCK1/C1OUT(6): xuất nhập số/ ngõ vào xung clock bên ngoàicho Timer 0/ ngõ ra bộ so sánh 1.
ã Chân RA5/AN4// C2OUT(7): xuất nhập số/ ngõ vào tương tự kênh 4/ ngõvào chọn lựa SPI phụ/ ngõ ra bộ so sánh 2.
ã Chân RB0/INT (33): xuất nhập số/ ngõ vào tín hiệu ngắt ngoài.
ã Chân RB1(34), RB2(35): xuất nhập số.
ãChân RB3/PGM(36): xuất nhập số/ cho phép lập trình điện áp thấp ICSP.
ãChân RB4(37), RB5(38): xuất nhập số.
ãChân RB6/PGC(39): xuất nhấp số/ mạch gỡ rối và xung clock lập trình ICSP.
ãChân RB7/PGD(40): xuất nhập số/ mạch gỡ rối và dữ liệu lập trình ICSP.
ã Chân RC0/T1OCO/T1CKI(15): xuất nhập số/ ngõ vào bộ giao động Timer1/ngõ vào xung clock bên ngoài Timer 1.
ã Chân RC1/T1OSI/CCP2(16) : xuất nhập số/ ngõ vào bộ dao động Timer 1/ngõ vào Capture2, ngõ ra compare2, ngõ ra PWM2.
ã Chân RC2/CCP1(17): xuất nhập số/ ngõ vào Capture1 ,ngõ ra compare1, ngõra PWM1.
ã Chân RC3/SCK/SCL(18): xuất nhập số/ ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ,ngõ ra chế độ SPI./ ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ, ngõ ra của chế độI2C.


ã Chân RC4/SDI/SDA(23): xuất nhập số/ dữ liệu vào SPI/ xuất nhập dữ liệuI2C.
ã Chân RC5/SDO(24): xuất nhập số/ dữ liệu ra SPI.
ã Chân RC6/TX/CK(25): xuất nhập số/ truyền bất đồng bộ USART/ xung đồng bộ USART.
ã Chân RC7/RX/DT(26): xuất nhập số/ nhận bất đồng bộ USART.
ã Chân RD0-7/PSP0-7(19-30): xuất nhập số/ dữ liệu port song song.
ã Chân RE0/ /AN5(8): xuất nhập số/ điều khiển port song song/ ngõ vàotương tự 5.
ã Chân RE1/ /AN6(9): xuất nhập số/ điều khiển ghi port song song/ ngõ vàotương tự kênh thứ 6.
ã Chân RE2/ /AN7(10): xuất nhấp số/ Chân chọn lụa điều khiển port songsong/ ngõ vào tương tự kênh thứ 7.
ã Chân VDD(11, 32) và VSS(12, 31): là các chân nguồn của PIC.
Sơ đồ nguyên lý