Xem mẫu
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
BÀI 3: THIẾT KẾ MẠCH THỬ NGHIỆM VÀ
PHẦN MỀM BIÊN DỊCH & MÔ PHỎNG
Trang 1
Một board mạch vi điều khiển bao gồm nhiều thành phần tạo thành:
mạch thực thi, mạch nạp, chương trình viết và biên dịch cho assembly. Xem
lại phần kết nối phần cứng cho vi điều khiển bài 1 phần 1.3
3.1 MẠCH THỰC THI
Mạch thực thi là mạch giao tiếp với các mạch xuất nhập để vi điều khiển
thực hiện chương trình.
3.1.1 KHỐI ỔN ÁP
Khối này là mạch điện dùng để ổn áp điện thế ở khoảng 5V, cấp nguồn
ổn định cho vi điều khiển hoạt động. Có nhiều loại mạch ổn áp khác nhau,
trong đó mạch ổn áp dùng IC ổn áp 7805 thường được sử dụng vì mạch này
rất dễ thực hiện. Sơ đồ như ở hình dưới:
Mạch trên lấy nguồn một chiều từ một máy biến áp với điện áp từ 7V đến
9V để đưa vào ngõ IN. Khi kết nối mạch điện, do nhiều nguyên nhân, người
dùng dễ nhầm lẫn cực tính của nguồn cung cấp khi đấu nối vào mạch, trong
trường hợp này rất dễ ảnh hưởng đến các linh kiện trên board mạch. Vì lí do
đó một diode cầu được lắp thêm vào mạch, diode cầu đảm bảo cực tính của
nguồn cấp cho mạch theo một chiều duy nhất, và nguời dùng cũng không cần
quan tâm đến cực tính của nguồn khi nối vào ngõ IN nữa.
IC 7805 là IC ổn áp, IC này giữ ngõ ra ổn định trong khoảng 5V. Ngõ ra này
chính là nguồn Vcc để cung cấp cho mạch vi điều khiển hoạt động, đồng thời
ngõ ra sau khi ổn áp còn được nối với hai đầu xuất OUT cấp nguồn này cho
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =1=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
một mạch khác khi cần.
3.1.2 VI ĐIỀU KHIỂN VÀ CÁC MẠCH
XUẤT NHẬP
I. Để vi điều khiển hoạt động cần
các thành phần sau:
a. Cấp nguồn 5V cho vi điều khiển
(Vcc: 5V chân 40; GND: 0V chân 20)
b. Mạch tạo dao động bằng thạch anh
Ghi chú: C1,C2= 30pF±10pF (thường được sử dụng với C1,C2 là tụ 33pF)
dùng ổn định dao động cho thạch anh.
Hình 1.2.2
c. Mạch Reset
Việc kết nối chân RESET đảm bảo hệ thống bắt đầu làm việc khi Vi điều
khiển được cấp điện, hoặc đang hoạt động mà hệ thống bị lỗi cần tác động
cho Vi điều khiển hoạt động trở lại, hoặc do người sử dụng muốn quay về
trạng thái hoạt động ban đầu. Vì vậy chân RESET được kết nối như sau:
Với Vi điều khiển sử dụng thạch anh có tần số fzat = 12MHz sử dụng C=10µF
và R=10KΩ.
d. Nối chân EA (chân 31) lên Vcc (5V): Vì các bài thí nghiệm này chỉ
thực hiện chương trình từ bộ nhớ ROM nội, do đó nối chân EA với Vcc để
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =2=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
thiết đặt cho Vi điều khiển thực hiện chương trình từ bộ nhớ ROM nội (bộ
nhớ ROM tích hợp sẵn trong vi điều khiển).
II. Các mạch xuất nhập từ các port
Sử dụng điện trở treo trước mỗi Port, đồng thời nối thêm giắc cắm 8
chân để làm đường nhận hoặc xuất tín hiệu kết nối với các mạch điện khác
từ bên ngoài. Xem lại phần điện trở treo.
3.1.3 MẠCH VI ĐIỀU KHIỂN
Kết hợp các phần trên vào cùng một mạch tạo thành mạch hoạt động cho
vi điều khiển, sơ đồ nguyên lí như hình dưới (click vào hình để xem ở kích
thước lớn hơn) :
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =3=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
Chú ý: Các đường mạch lớn là các đường nối BUS: tức là trên đường đó,
những đường nào cùng tên thì nối với nhau, những đường không cùng tên thì
không liên quan đến nhau. Trong sơ đồ nguyên lí, các đường BUS giúp cho sơ
đồ dễ quan sát hơn và việc sắp xếp các linh kiện cũng đơn giản, trật tự hơn.
Ví dụ: đường kết nối P0_0 nối vào đường BUS từ vi điều khiển, đường
P0_0 từ jack 8 chân và P0_0 từ điện trở thanh, trên thực tế được nối với nhau
vào cùng một điểm.
3.1.4 MỘT SỐ LINH KIỆN
a. Vi điều khiển AT89S52
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =4=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
Khi gia công trên mạch, thường
không hàn vi điều khiển trực
tiếp lên mạch, mà thay vào đó là
một đế cắm 40 chân để khi cần
thiết có thể thay đổi vi điều
khiển khác lên trên mạch dễ
dàng hơn.
Một loại đế cắm 40 chân
Hình dạng
AT89S52 thực Sơ đồ chân tương ứng
tế
b. Thạch anh và tụ gốm 33p
Thạch anh 12Mhz Tụ gốm 33p
c. Điện trở thanh 9 chân
Các điện trở treo được thay bằng điển trở thanh 9 chân, sử dụng điện trở
thanh giúp việc thiết kế mạch đơn giản hơn.
, điện trở thanh 9 chân thực chất là 8 điện trở cùng giá trị với mỗi
đầu của điện trở được nối với nhau và đầu chung này được đưa ra ngoài bằng
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =5=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
một chân nữa . Khi nhìn trên điện trở thanh, phía đầu nào có
dấu chấm tròn, thì chân ngoài cùng của phía đó là chân chung. Thông thường
chân chung này thường được nối với nguồn Vcc
d. Jack 8 chân
Jack 8 chân kết với với dây nối bus để truyền tín hiệu đến các phần khác của
mạch
Dây nối bus 8 đường
Thực chất Jack 8 chân được tách ra từ một phần lớn hơn, phần này thường
được gọi là "rào cắm".
Từ "rào cắm" này dễ dàng để tách ra thành jack 2 chân hoặc 3,4,5... chân tùy ý
người sử dụng.
BÀI 3-PHẦN 2:CHƯƠNG TRÌNH NẠP VÀ MẠCH NẠP
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =6=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
3.2 MẠCH NẠP
Để đưa chương trình đã viết trên máy vi tính vào trong Rom của vi điều
khiển, cần có các phần mềm riêng (hay còn gọi là phần mềm nạp) và các
mạch giao tiếp tương ứng với phần mềm đó (hay còn gọi là mạch nạp). Có
rất nhiều phần mềm nạp và các mạch nạp dành cho vi điều khiển, mỗi loại
vi điều khiển đều có phần mềm nạp và mạch nạp dành riêng cho vi điều
khiển đó.
Cũng có rất nhiều chương trình nạp cho vi điều khiển AT89Sxx (xx: hai
số sau của mã vi điều khiển , ví dụ: AT89S52, AT89S53...), hiện nay phần
mềm nạp ISP do "Mohammad Asim Khan" xây dựng được sử dụng rất phổ
biến ở thế giới và Việt Nam. Mạch nạp kèm theo với phần mềm ISP rất đơn
giản và được thiết kế theo kiểu nạp nối tiếp (các chương trình nạp trước đó
thường là chương trình nạp song song, mạch nạp rất phức tạp,khó chế tạo).
ISP có thể nạp chương trình cho vi điều khiển ngay trên board mạch hoạt
động mà không cần phải chuyển vi điều khiển từ mạch hoạt động sang mạch
khác để nạp như các chương trình nạp trước đây.
Địa chỉ cung cấp phần mềm ISP
http://www.kmitl.ac.th/~kswichit/IspPgm30a/ISP-Pgm30a.html
hoặc http://www.codientu.info/soft/
Dưới đây là sơ đồ nguyên lí của mạch nạp kèm theo phần mềm trên:
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =7=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
PRN PORT : đường kết nối đến cổng máy in, các số tương ứng trong ngoặc
là số của chân trên cổng máy in.
Nối ngắn mạch chân 2 và chân 12 của cổng máy in.
74HCT245 được cấp nguồn 5V vào chân 10 và chân 20.
Sơ đồ chân của cổng máy in
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =8=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
Sơ đồ này chỉ dùng cho mạch chỉ thực hiện công việc duy nhất là nạp chương
trình cho vi điều khiển.
Để nạp trực tiếp cho mạch đang hoạt động, dùng sơ đồ sau
Nguồn cấp cho 74HTC541 được lấy từ mạch ổn áp trên board mạch vi
điều khiển, điện thế dương 5V đưa vào chân 20, chân 10 nối với điện thế 0V
(Ground).
LED dùng báo hiệu trạng thái hoạt động của mạch
Trên SPR PORT :chân số 1 nối với chân số 6 của vi điều khiển AT89Sxx,
chân số 2 nối với chân số 7 của vi điều khiển AT89Sxx
chân số 3 nối với chân số 8 của vi điều khiển AT89Sxx
chân số 4 nối với chân số 9 của vi điều khiển AT89Sxx
chân số 5 nối với chân - từ ngõ OUT của mạch ổn áp
chân số 6 nối với chân + từ ngõ OUT của mạch ổn áp
Ngoài ra có thể dùng 74HC245 theo sơ đồ dưới:
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =9=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
3.3 CHƯƠNG TRÌNH NẠP ISP
Chương trình chạy không cần cài đặt, khởi động chương trình
IspPgm.exe với biểu tượng . Chương trình hiện lên giao diện như bên
dưới:
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =10=
- NguyÔn duy phóc c® ®iÖn 43b
-------------------------------*************------------------------------
Trước hết bấm vào danh sách sổ (trên hình là ô có chữ "MEGA8"), chọn
"89S52" .Bấm vào nút "Open File" để chọn file chương trình (có đuôi".hex").
Sau đó bấm vào "Write" để nạp chương trình cho vi điều khiển.
Chú ý: Trước khi nạp cần đảm bảo mạch điện đã được kết nối chính xác đến
vi điều khiển.
Nếu đã kết nối đúng mà chưa nạp được thì nên rút các mạch giao tiếp
ra khỏi P0, rồi thử nạp lại.
Trêng cao ®¼ng c¬ khÝ luyÖn kim =11=
nguon tai.lieu . vn
