bao cao led cube

HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ

NH N XÉT C A GIÁO VIÊN H NG D NẬ Ủ ƯỚ Ẫ

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................................

..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Đi m đánh giá:ể H i Anộ , ngày …. tháng …. năm 2012 Giáo viên h ng d nướ ẫ

Th.s :

SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 1


LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao.

Các bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển tuy đơn giản nhưng để vận hành và sử dụng được lại là một điều rất phức tạp. Các bộ vi điều khiển theo thời gian cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn đã tiến triển rất nhanh, từ các bộ vi điều khiển 4 bit đơn giản đến các bộ vi điều khiển 32 bit, rồi sau này là 64 bit. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công – nông – lâm – ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày.

Nền công nghệ ứng dụng vi xử lý vào đời sống ngày càng khá phổ biến và không ngừng được phát triển. Trong đời sống nó được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như điều khiển tự động, trang trí quảng cáo, các đèn giao thông đặc biệt là chúng ta hay băt gặp nhất là ứng dụng trong trang trí quảng cáo của vi xử lý.những biển quảng cáo nổi bật làm chúng ta rất tò mò. Từ thực tiễn trên và sau khi học môn đồ án vi xử lý em đã chọn đề tài cho đồ án môn học này là : MẠCH ĐEN LED CUBE 5X5X5.


http://www.kilobooks.com/tags.php?tag=%C4%91%E1%BB%93+%C3%A1n

http://www.kilobooks.com/forumdisplay.php?f=176









Chương 1: : THI T K H TH NGẾ Ế Ệ Ố1. S đ kh i h th ng: ơ ồ ố ệ ố Bao gồm các khối sau: khối điều khiển, khối hiển thị, khối nguồn:

Hình 1: Sơ đồ khối LED cube 5X5X5 Khối hiển thị: gồm 125 con led đơn được nối chân với nhau theo hàng và cột Khối điều khiển trung tâm: Điều khiển mọi sự hoạt động của hệ thống, thực hiện chương

trình, xử lý các điều khiển vào/ra và truyền thông với các thiết bị bên ngoài.

2 Giới thiệu IC AT89C52:

AT89C52 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Atmel sản xuất. Vi điều khiể n AT89C52 là một vi điều khiển dùng CMOS có công suất t hấp, hiệu s uất cao với 8Kbyte bộ nhớ Flash. Thẻ bộ nhớ flash bên trong chip cho phé p các chương trình được tái lập trình trong hệ thố ng, hoặc bằng một lập trình bộ nhớ quy ước khô ng đổi.

Vi điều khiển AT89C52 cung cấp một số đặc tính cơ bản s au :

• 8k byte ROM,256 byte RAM nội.

• 4 Port I/O 8 bit.

2 con trỏ dữ liệu, 3 bộ định thời timer/counter 16-bit, 1 kiến trúc 6 vector ngắt với 2 mức,

1 port nối tiếp song công,

1 bộ dao động và một mạc h xung clock.



Hình 2 : sơ đồ khối của IC AT89C52

2.1Sơ đồ chân AT89C52(Hình 1.1)

2.2Chức năng của các chân AT89C52:

Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO

Đối với các hệ thố ng lớn có bộ nhớ mở rộng nó vừa là bus địa chỉ byte thấp vừa l à bus dữ liệu để truy cập bộ nhớ ngo ài.

Port 1 : Từ chân 1 đến chân 8 (P1.0 - P1.7) cổng vào ra dữ liệu P1 hay P1.0-P1.7: (chân số 1-8) dùng để trao đổi tin song song dữ liệu (D0-D7).



Port 2 (P2)Port 2 gồm 8 chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng:Chức năng xuất/nhập Hình 3. Sơ đồ chân 89C52Chức năng là bus địa chỉ cao (A8-A15): khi kết nối với bộ nhớ ngoài có dung lượng lớn,cần 2 byte để định địa chỉ của bộ nhớ, byte thấp do P0 đảm nhận, byte cao do P2 này đảm nhận.

Port 3 (P3) Port 3 gồm 8 chân (từ chân 10 đến 17):Chức năng xuất/nhậpVới mỗi chân có một chức năng riêng thứ hai như trong bảng sau

Bit Tên Chức năngP3.0 RxD Ngõ vào nhận dữ liệu nối tiếpP3.1 TxD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếpP3.2 INT0 Ngõ vào ngắt cứng thứ 0P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt cứng thứ 1P3.4 T0 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 0P3.5 T1 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 1P3.6 WR Ngõ điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoàiP3.7 RD Ngõ điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ bên ngoàiP1.0 T2 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 2P1.1 T2X Ngõ Nạp lại/thu nhận của Timer/Counter thứ 2

Chân RESET (RST)Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển. Hệ thống sẽ được thiết lập lại các giá trị ban đầu nếu ngõ này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kì máy

Chân XTAL1 và XTAL2Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 được sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động, thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định.

Chân 40(Vcc) được nối với nguồn 5v.


Caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät

FFH

00H

80H

7FH

Chæ ñöôïc truy xuaát baèng kieåu ñònh ñòa chæ giaùn tieápTruy xuaát baèng kieåu ñònh ñòa chæ tröïc tieáp vaø giaùn tieáp

80H

FFHChæ ñöôïc truy xuaát baèng kieåu ñònh ñòa chæ tröïc tieáp


2.3 Toå chöùc boä nhôù :

Chip AT89S52 coù khoâng gian boä nhôù rieâng cho chöông trình vaø döõ lieäu . Caû hai boä nhôù chöông trình vaø döõ lieäu ñeàu ñöôïc ñaët beân trong chip, tuy nhieân ta coù theå môû roäng boä nhôù chöông trình vaø boä nhôù döõ lieäu baèng caùch söû duïng caùc chip nhôù beân ngoaøi vôùi dung löôïng toái ña laø 64 K cho boä nhôù chöông trình vaø 64 K cho boä nhôù döõ lieäu . Ñoái vôùi ñeà taøi naøy ta chæ nghieân cöùu veà boä nhôù beân trong chip.

Boä nhôù noäi beân trong chip AT89S52 bao goàm ROM vaø RAM . RAM

coù taát caû 256 byte, trong ñoù coù 128 byte treân ( töø 80h ñeán FFh )

coù ñòa chæ truøng vôùi ñòa chæ cuûa caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc

bieät .Tuy nhieân ñieàu naøy khoâng gaây ra söï xung ñoät vì 128 byte

Ram treân chæ coù theå truy xuaát baèng caùch duøng kieåu ñònh ñòa

chæ giaùn tieáp . Toå chöùc boä nhôù noäi cuûa 8952 ñöôïc toùm taét ôû

hình sau :

chæ giaùn tieáp . Toå chöùc boä nhôù noäi cuûa 8952 ñöôïc toùm taét

ôû hình sau :

Hình 4 : Khoâng gian nhôù noäi cuûa 8952 (toùm taét)



Ñeå coù theå hình dung roõ hôn veà khoâng gian nhôù noäi cuûa chip

8952, ta seõ tìm hieåu chi tieát veà noù qua hình 4 .

Khoâng gian nhôù noäi naøy ñöôïc chia thaønh :

Caùc bank thanh ghi ôû ñòa chæ töø 00H ñeán 1FH .

RAM ñònh ñòa chæ bit ôû ñòa chæ töø 20H ñeán 2FH .

RAM ña duïng töø 30H ñeán 7FH .

Caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät ôû ñòa chæ töø 80H ñeán FFH .

RAM ña duïng

- Maëc duø treân hình veõ ( hình 4 ) cho thaáy 208 byte ña duïng chieám

caùc ñòa chæ töø 30H ñeán FFH, 32 byte döôùi töø 00H ñeán 1FH cuõng

coù theå duøng vôùi muïc ñích töông töï (maëc duø caùc ñòa chæ naøy ñaõ

coù muïc ñích khaùc) .

- Caùc ñòa chæ trong vuøng RAM ña duïng ôû ñòa chæ töø 30H ñeán

7FH ñeàu coù theå truy xuaát töï do duøng kieåu ñòa chæ tröïc tieáp hoaëc

giaùn tieáp .

- Caùc ñòa chæ trong vuøng RAM ña duïng ôû ñòa chæ töø 80H ñeán

FFH ñöôïc truy xuaát töï do baèng caùch söû duïng kieåu ñòa chæ giaùn

tieáp .

RAM coù theå truy xuaát töøng bit :

- Chip 8952 chöùa 210 vò trí bit ñöôïc ñònh ñòa chæ, trong ñoù coù

128 bit chöùa trong caùc byte ôû ñòa chæ töø 20F ñeán 2FH vaø caùc

phaàn coøn laïi chöùa trong nhoùm thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät.

- YÙ töôûng truy xuaát töøng bit baèng phaàn meàm laø moät ñaëc

tính maïnh cuûa microcontroller xöû lyù chung. Caùc bit coù theå ñöôïc

ñaët, xoùa, AND, OR, . . . , vôùi 1 leänh ñôn. Ña soá caùc microcontroller

xöû lyù ñoøi hoûi moät chuoãi leänh ñoïc – söûa - ghi ñeå ñaït ñöôïc keát



quaû töông töï. Ngoaøi ra caùc port cuõng coù theå truy xuaát ñöôïc töøng

bit .

Caùc daõy thanh ghi :

32 vò trí thaáp nhaát cuûa boä nhôù noäi chöùa caùc daõy thanh ghi .

Caùc leänh cuûa 8952 hoã trôï 8 thanh ghi töø R0 ñeán R7 thuoäc daõy 0

( bank 0 ) . Ñaây laø daõy maëc ñònh sau khi reset heä thoáng . Caùc thanh

ghi naøy ôû caùc ñòa chæ töø 00h ñeán 07h .

2.4 Hoaït ñoäng ñònh thôøi :

2.4.1 Môû ñaàu :

- Moãi boä ñònh thôøi laø moät chuoãi caùc Flip Flop vôùi moãi flip flop

laø moät maïch chia 2, noù nhaän tín hieäu vaøo laø moät nguoàn xung

clock . Xung clock ñöôïc ñöa vaøo Flip Flop thöù nhaát, flip flop naøy chia

ñoâi taàn soá xung clock. Ngoõ ra cuûa flip flop thöù nhaát trôû thaønh

nguoàn xung clock cuûa Flip Flop thöù hai, nguoàn xung clock cuõng ñöôïc

chia cho 2 …Vì moãi taàng keá tieáp chia cho 2, neân boä ñònh thôøi n

taàng phaûi chia taàn soá clock ngoõ vaøo cho 2n .

- Ngoõ ra cuûa taàng cuoái cuøng laøm xung clock cho moät flip flop

baùo traøn boä ñònh thôøi hay coøn goïi laø côø traøn, cô traøn naøy ñöôïc

kieåm tra bôûi phaàn meàm hoaëc taïo ra moät ngaét. Giaù trò nhò phaân

trong caùc flip flop cuûa boä ñònh thôøi laø soá ñeám cuûa caùc xung clock

töø khi boä ñònh thôøi baét ñaàu ñeám . Ví duï boä ñònh thôøi 16 bit seõ

ñeám töø FFFFH xuoáng 0000H.

- Caùc boä ñònh thôøi ñöôïc söû duïng trong haàu heát caùc öùng duïng

höôùng ñieàu khieån. Trong 8952 coù 3 boä ñònh thôøi 16 bit, boä ñònh

thôøi 0 vaø 1 coù ba cheá ñoä hoaït ñoäng , boä ñònh thôøi 2 coù ba cheá

ñoä hoaït ñoäng. Caùc boä ñònh thôøi duøng ñeå ñònh thôøi trong moät

khoaûng thôøi gian, ñeám söï kieän vaø taïo toác ñoä baud cho coång noái

tieáp.



- Vôùi boä ñònh thôøi 16 bit, taàng cuoái cuøng laø taàng thöù 16 seõ

chia taàn soá clock ôû ngoõ vaøo cho 216 = 65536 .

- Trong caùc öùng duïng ñònh thôøi trong moät khoaûng thôøi gian, 1

boä ñònh thôøi ñöôïc laäp trình ñeå traøn ôû moät khoaûng thôøi gian qui

ñònh vaø set côø traøn boä ñònh thôøi baèng 1 . Côø ñöôïc duøng ñeå

ñoàng boä chöông trình nhaèm thöïc hieän moät hoaït ñoäng nhö laø kieåm

tra traïng thaùi cuûa caùc ngoõ nhaäp hoaëc gôûi döõ lieäu ñeán caùc ngoõ

xuaát . Caùc öùng duïng khaùc coù theå söû duïng xung clock qui ñònh

cuûa boä ñònh thôøi ñeå ño khoaûng thôøi gian giöõa hai söï kieän ( ví duï

ño ñoä roäng xung).

- Caùc boä ñònh thôøi cuûa 8952 ñöôïc truy xuaát bôûi vieäc duøng 6

thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät nhö sau :

Caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät ( SFR ) cuûa boä ñònh

thôøi

SFR cuûa boä

ñònh thôøi

Muïc ñích Ñòa chæ Ñònh ñòa

chæ bit

TCON Ñieàu khieån 88H Coù

TMOD Choïn cheá ñoä 89H Khoâng

TL0 Byte thaáp cuûa

boä ñònh thôøi

0

8AH Khoâng


boä ñònh thôøi

1

8BH Khoâng

TH0 Byte cao cuûa

boä ñònh thôøi

8CH Khoâng



0

TH1 Byte cao cuûa

boä ñònh thôøi

1

8DH Khoâng

T2CON Ñieàu khieån C8H Coù

RCAP2L Nhaän byte

thaáp

CAH Khoâng

RCAP2H Nhaän byte cao CBH Khoâng


boä ñònh thôøi

2

CCH Khoâng

TH2 Byte cao cuûa

boä ñònh thôøi

2

CDH Khoâng

2.4.2. Caùc thanh ghi ñieàu khieån ñònh thôøi :

a. Thanh ghi cheá ñoä ñònh thôøi TMOD :

- Thanh ghi TMOD goàm hai nhoùm 4 bit duøng ñeå thieát laäp cheá

ñoä hoaït ñoäng cho boä ñònh thôøi 0 vaø boä ñònh thôøi 1 : 4 bit thaáp

ñaët cheá ñoä hoaït ñoäng cho boä ñònh thôøi 0 vaø 4 bit cao ñaët cheá

ñoä hoaït ñoäng cho boä ñònh thôøi 1 . 8 bit cuûa thanh ghi TMOD ñöôïc

toùm taét nhö sau :

Thanh ghi choïn cheá ñoä ñònh thôøi



Bit Teân Boä

ñònh

thôøi

Moâ taû

7 GATE 1 Khi GATE = 1, boä ñònh thôøi chæ

laøm vieäc khi i INT1=1

6 C/T 1 Bit choïn chöùc naêng ñeám hay ñònh

thôøi

C/T = 1 : Ñeám söï kieän

C/T = 0 : ñònh thôøi trong moät

khoaûng thôøi gian

5 M1 1 Bit choïn cheá ñoä cuûa boä ñònh

thôøi 1


thôøi 1

3 GATE 0 Bit coång cuûa boä ñònh thôøi 0

2 C/T 0 Bit choïn ñeám/ñònh thôøi cuûa boä

ñònh thôøi 0


thôøi 0


thôøi 0

Hai bit M0 vaø M1 cuûa TMOD choïn cheá ñoä cho boä ñònh thôøi 0 hoaëc

boä ñònh thôøi 1.



Caùc cheá ñoä ñònh thôøi

M1 M0 Cheá

ñoä

Moâ taû

0 0 0 Cheá ñoä ñònh thôøi 13 bit

0 1 1 Cheá ñoä ñònh thôøi 16 bit

1 0 2 Cheá ñoä töï ñoäng naïp laïi 8 bit

1 1 3 Cheá ñoä ñònh thôøi chia xeû :

Boä ñònh thôøi 0 : TL0 laø boä ñònh

thôøi 8 bit ñöôïc ñieàu khieån bôûi caùc

bit cuûa boä ñònh thôøi 0. TH0 töông töï

nhöng ñöôïc ñieàu khieån bôûi caùc bit

choïn cheá ñoä cuûa boä ñònh thôøi 1.

Boä ñònh thôøi 1 : khoâng hoaït ñoäng .

- TMOD khoâng ñöôïc ñònh ñòa chæ töøng bit, noù thöôøng ñöôïc naïp

moät laàn bôûi phaàn meàm ôû ñaàu chöông trình ñeå khôûi ñoäng cheá

ñoä hoaït ñoäng cuûa boä ñònh thôøi. Sau ñoù boä ñònh thôøi coù theå

ñöôïc döøng, baét ñaàu … baèng caùch truy xuaát caùc thanh ghi chöùc

naêng ñaëc bieät khaùc cuûa boä ñònh thôøi.

b. Thanh ghi ñieàu khieån boä ñònh thôøi TCON :

- Thanh ghi TCON chöùa caùc bit traïng thaùi vaø caùc bit ñieàu

khieån cuûa boä ñònh thôøi 0 vaø boä ñònh thôøi 1. Hoaït ñoäng cuûa

töøng bit ñöôïc toùm taét nhö sau :

Thanh ghi ñieàu khieån ñònh thôøi TCON

Bit Kí Ñòa chæ Moâ taû



hieäu bit

TCON.

7

TF1 8FH Côø traøn boä ñònh thôøi 1 ñöôïc set

bôûi phaàn cöùng khi coù traøn, ñöôïc

xoùa bôûi phaàn meàm hoaëc bôûi

phaàn cöùng khi caùc boä vi xöû lyù

troû ñeán trình phuïc vuï ngaét .

TCON.

6

TR1 8EH Bit ñieàu khieån hoaït ñoäng boä ñònh

thôøi 1, ñöôïc set hoaëc xoùa bôûi

phaàn meàm ñeå ñieàu khieån boä

ñònh thôøi hoaït ñoäng hoaëc ngöng

hoaït ñoäng .

TCON.

5

TF0 8DH Côø traøn boä ñònh thôøi 0 ( hoaït

ñoäng töông töï TF1)

TCON.

4

TR0 8CH Bit ñieàu khieån chaïy boä ñònh thôøi 0

( gioáng TR1 )

TCON.

3

IE1 8BH Côø ngaét beân ngoaøi 1. Khi caïnh

xuoáng xuaát hieän treân chaân INT1

thì côø naøy ñöïoc set vaø noù ñöôïc

xoùa bôûi phaàn meàm hoaëc phaàn

cöùng khi CPU troû ñeán trình phuïc vuï

ngaét.

TCON.

2

IT1 8AH Côø ngaét beân ngoaøi 1, ñöôïc set

hoaëc xoùa baèng phaán meàm khi

xaûy ra caïnh aâm hoaëc möùc thaáp

taïi chaân ngaét ngoaøi.


THx (8 bit)Xung clockÑònh thôøi

Côø traøn

TLx (5 bit) TFx

TLx (8 bit) THx (8 bit)Xung clock ñònh thôøi

Côø tràn

TFx


TCON.

1

IE0 89H Côø ngaét beân ngoaøi 0 ( kích khôûi

caïnh)

TCON IT0 88H Côø ngaét beân ngoaøi 0 ( kích khôûi

caïnh hoaëc möùc)

2.4.3. Caùc cheá ñoä ñònh thôøi vaø côø traøn :

- 8952 coù 3ø boä ñònh thôøi laø boä ñònh thôøi 0, boä ñònh thôøi1

vaø boä ñònh thôøi 2 . ÔÛ ñaây ta chæ tìm hieåu veà 2 boä ñònh thôøi

ñöôïc söû duïng trong chöông trình ñieàu khieån döôùi kit laøboä ñònh thôøi

1 vaø boä ñònh thôøi 2 . Ta duøng kyù hieäu TLx vaø Thx ñeå chæ 2 thanh

ghi byte thaáp vaø byte cao cuûa boä ñònh thôøi 0 hoaëc boä ñònh thôøi

1 .

a. Cheá ñoä ñònh thôøi 13 bit (cheá ñoä 0) :

Hình 5 : cheá ñoä 0

- Cheá ñoä 0 laø cheá ñoä ñònh thôøi 13 bit, trong ñoù byte cao cuûa

boä ñònh thôøi (THx) ñöôïc ñöôïc gheùp cascade vôùi 5 bit thaáp cuûa byte

thaáp boä ñònh thôøi (TLx) ñeå taïo thaønh boä ñònh thôøi 13 bit . 3 bit cao

cuûa TLx khoâng duøng.

b. Cheá ñoä ñònh thôøi 16 bit (cheá ñoä 1) :


- Cheá ñoä 1 laø cheá ñoä ñònh thôøi 16 bit, töông töï nhö cheá ñoä 0,

chæ khaùc ôû choã baây giôø laø boä ñònh thôøi 16 bit . Xung clock ñaët

vaøo caùc thanh ghi cao vaø thaáp keát hôïp ( TLx, THx ) . Khi coù xung

clock ñeán, boä ñònh thôøi ñeám leân 0000H, 0001H, 0002H, …, vaø moät


Xung clock ñònh thôøi

TL x (8 bit) TFx

TH x (8 bit)

Naïp laïiCôø traøn


traøn seõ xuaát hieän khi coù söï chuyeån soá ñeám töø FFFFH xuoáng

0000H vaø seõ set côø traøn baèng 1, vaø boä ñònh thôøi ñeám tieáp.

- Côø traøn laø bit TFx trong thanh ghi TCON maø noù seõ ñöôïc ñoïc

hoaëc ghi bôûi phaàn meàm.

- Bit coù troïng soá lôùn nhaát (MSB) cuûa giaù trò trong thanh ghi

ñònh thôøi laø bit 7 cuûa THx vaø bit coù troïng soá thaáp nhaát (LSB) laø

bit 0 cuûa TLx. Bit LSB thay ñoåi traïng thaùi vaø chia 2 taàn soá xung

clock ñònh thôøi ôû ngoõ vaøo trong khi bit MSB thay ñoåi traïng thaùi vaø

chia cho 216 (= 65.536 ).

- Caùc thanh ghi ñònh thôøi TLx vaø Thx coù theå ñöôïc ñoïc hoaëc

ghi taïi baát kyø thôøi ñieåm naøo bôûi phaàn meàm.

c. Cheá ñoä töï naïp 8 bit (cheá ñoä 2) :


-Cheá ñoä 2 laø cheá ñoä töï naïp laïi 8 bit, byte thaáp TLx cuûa boä

ñònh thôøi hoaït ñoäng nhö moät boä ñònh thôøi 8 bit trong khi byte cao

THx cuûa boä ñònh thôøi giöõ giaù trò naïp laïi . Khi boä ñeám traøn töø

FFH xuoáng 00H, khoâng chæ côø traøn cuûa boä ñònh thôøi ñöôïc set maø

giaù trò trong THx cuõng ñöôïc naïp vaøo TLx ; vieäc ñeám ñöôïc tieáp tuïc

töø giaù trò naøy cho ñeán khi söï chuyeån traïng thaùi töø FFH sang 00H

keá tieáp vaø cöù theá tieáp tuïc.



d. Cheá ñoä ñònh thôøi chia xeû ( cheá ñoä 3 ) :

- Cheá ñoä 3 laø cheá ñoä ñònh thôøi chia xeû vaø coù hoaït ñoäng khaùc

nhau cho töøng boä ñònh thôøi .

- Boä ñònh thôøi 0 ôû cheá ñoä 3 ñöôïc chia laøm 2 boä ñònh thôøi 8

bit. TL0 vaø TH0 hoaït ñoäng nhö nhöõng boä ñònh thôøi rieâng leû vôùi söï

traøn seõ set caùc bit TF0 vaø TF1 töông öùng.

- Boä ñònh thôøi 1 khoâng hoaït ñoäng ôû cheá ñoä 3, nhöng coù theå

ñöôïc khôûi ñoäng baèng caùch chuyeån boä ñònh thôøi naøy vaøo moät

trong caùc cheá ñoä khaùc. Chæ coù giôùi haïn laø côø traøn TF1 cuûa boä

ñònh thôøi 1 khoâng bò aûnh höôûng bôûi caùc söï traøn cuûa boä ñònh

thôøi 1 bôûi vì TF1 ñöôïc noái vôùi TH0.


Dao ñoäng

trong chip 12

C/T

Chaân T0

hoaëc T1

Xung clock ñònh thôøi

0 = vò trí treân (ñònh thôøi moät khoaûng thôøi gian)1 = vò trí döôùi ( ñeám söï kieän )

Thaïch anh


- Cheá ñoä 3 cung caáp theâm 1 boä ñònh thôøi 8 bit nöõa. Khi boä

ñònh thôøi 0 ôû cheá ñoä 3, boä ñònh thôøi 1 coù theå hoaït ñoäng hoaëc

ngöng baèng caùch chuyeån noù ra khoûi cheá ñoä 3 hoaëc vaøo cheá ñoä

3. Boä ñònh thôøi 1 coù theå ñöôïc söû duïng bôûi port noái tieáp hoaëc coù

theå ñöôïc söû duïng theo moät caùch naøo ñoù nhöng khoâng yeâu caàu

ngaét .

2.4.4. Nguoàn xung clock ñònh thôøi :

Coù hai khaû naêng taïo ra nguoàn xung clock naøy, vieäc löïa choïn

khaû naêng naøo do ta thieát laäp bit C/T trong TMOD baèng 1 hay baèng 0

khi boä ñònh thôøi ñöôïc khôûi ñoäng . Moät nguoàn xung clock ñöôïc

duøng ñeå ñònh thôøi trong moät khoaûng thôøi gian, nguoàn xung clock

coøn laïi ñöôïc duøng ñeå ñeám söï kieän .

Hình 9 : Nguoàn xung clock

Ñònh thôøi moät khoaûng thôøi gian :

Neáu bit C/T = 0, hoaït ñoäng ñònh thôøi ñöôïc choïn vaø nguoàn

xung clock cuûa boä ñònh thôøi do maïch dao ñoäng beân trong chip taïo ra

. Moät maïch chia 12 taàng ñöôïc theâm vaøo ñeå giaûm taàn soá xung

clock ñeán 1 giaù trò phuø hôïp vôùi haàu heát caùc öùng duïng. Luùc naøy

boä ñònh thôøi ñöôïc duøng ñeå ñònh thôøi trong moät khoaûng thôøi gian.

Caùc thanh ghi TLx vaø THx ñeám leân vôùi taàn soá xung clock baèng



1/12 taàn soá cuûa maïch dao ñoäng treân chip. Neáu duøng thaïch anh 12

MHz thì taàn soá xung clock laø1 MHz.

Boä ñònh thôøi seõ traøn sau moät soá xung clock coá ñònh, noù phuï

thuoäc vaøo giaù trò khôûi taïo ñöôïc naïp vaøo caùc thanh ghi THx vaø

TLx.

Ñeám söï kieän :

Neáu bit C/T = 1 thì boä ñònh thôøi ñöôïc cung caáp xung clock töø

nguoàn taïo xung beân ngoaøi . Trong nhieàu öùng duïng, nguoàn xung

clock naøy cung caáp cho boä ñònh thôøi 1 döïa treân vieäc xaûy ra moät

söï kieän - boä ñònh thôøi baây giôø ñeám söï kieän . Soá söï kieän ñöôïc

xaùc ñònh trong phaàn meàm bôûi vieäc ñoïc caùc thanh ghi boä ñònh

thôøi TLx/THx, bôûi vì giaù trò 16 bit trong caùc thanh naøy taêng leân

theo moãi söï kieän. Baây giôø chaân P3.4 laø ngoõ vaøo xung clock cho

boä ñònh thôøi 0 ( T0 ) vaø chaân P3.5 laø ngoõ vaøo xung clock cho boä

ñònh thôøi 1 ( T1 ).

2.4.5. Khôûi ñoäng, döøng vaø ñieàu khieån caùc boä ñònh thôøi :

Bit TRx trong thanh ghi TCON ñöôïc ñieàu khieån bôûi phaàn meàm

ñeå khôûi ñoäng hoaëc döøng caùc boä ñònh thôøi. Bit TRx bò xoùa khi

thieát laäp laïi heä thoáng, nghóa laø caùc boä ñònh thôøi ngöng hoaït

ñoäng .

2.4. 6. Khôûi ñoäng vaø truy xuaát caùc thanh ghi ñònh thôøi :

- Caùc boä ñònh thôøi ñöôïc khôûi ñoäng 1 laàn ôû ñaàu chöông trình

ñeå ñaët cheá ñoä hoaït ñoäng cho chuùng. Trong thaân chöông trình caùc

boä ñònh thôøi ñöôïc ñieàu khieån hoaït ñoäng, döøng, kieåm tra caùc bit

côø vaø xoaù, caùc thanh ghi ñònh thôøi ñöôïc ñoïc hoaëc caäp nhaät …

theo yeâu caàu cuûa töøng öùng duïng cuï theå.

- TMOD laø thanh ghi ñaàu tieân ñöôïc khôûi ñoäng, bôûi vì ñaây laø

thanh ghi thieát laäp cheá ñoä hoaït ñoäng cho caùc boä ñònh thôøi. Caùc



boä ñònh thôøi chæ baét ñaàu ñònh thôøi khi bit ñieààu khieåân chaïy TR1

cuûa noù ñöôïc set baèng 1 .

2.5. Hoaït ñoäng cuûa coång noái tieáp :

Beân trong chip 8952 coù moät coång noái tieáp hoaït ñoäng ôû nhieàu

cheá ñoä treân moät taàm taàn soá roäng . Chöùc naêng chuû yeáu laø

thöïc hieän chuyeån ñoåi song song sang noái tieáp vôùi döõ lieäu xuaát

vaø chuyeån ñoåi noái tieáp sang song song vôùi döõ lieäu nhaäp.

Ñaëc tröng cuûa coång noái tieáp laø hoaït ñoäng song coâng ( full

duplex: thu vaø phaùt ñoàng thôøi) vaø ñeäm döõ lieäu khi thu (receiver

buffering) cho pheùp moät kyù töï ñöôïc nhaän vaø löu giöõ trong boä ñeäm

thu trong khi kyù töï thöù hai ñöôïc nhaän vaøo. Neáu CPU ñoïc kyù töï

thöù nhaát tröôùc khi kyù töï thöù hai ñöôïc nhaän ñaày ñuû thì döõ lieäu

seõ khoâng bò maát.

Hai thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät cho pheùp truy xuaát ñeán coång

noái tieáp laø: SBUF vaø SCON. Boä ñeäm coång noái tieáp ( SBUF ) coù

ñiaï chæ 99H nhaän döõ lieäu ñeå thu hoaëc phaùt. Thanh ghi ñieàu khieån

coång noái tieáp ( SCON ) ôû ñiaï chæ 98H laø thanh ghi ñöôïc ñònh ñòa

chæ bit chöùa caùc bit traïng thaùi vaø caùc bit ñieàu khieån. Caùc bit

ñieàu khieån ñaët cheá ñoä hoaït ñoäng cho coång noái tieáp, vaø caùc bit

traïng thaùi chæ ra söï keát thuùc vieäc phaùt hoaëc nhaän moät kyù töï .

Caùc bit traïng thaùi coù theå ñöôïc kieåm tra baèng phaàn meàm hoaëc

coù theå laäp trình ñeå taïo ngaét.

2.6 . Hoaït ñoäng ngaét :

2.6.1 . Môû ñaàu :

Ngaét ( interrupt ) laø söï xaûy ra cuûa moät söï kieän – moät ñieàu

kieän – laøm cho chöông trình hieän haønh bò taïm ngöøng trong khi ñieàu

kieän ñöôïc phuïc vuï bôûi moät chöông trình khaùc.

2.6.2 . Toå chöùc ngaét cuûa AT89S52 :



Coù saùu nguyeân nhaân taïo ra ngaét ñoái vôùi AT89S52 : hai ngaét

do beân ngoaøi, ba ngaét do boä ñònh thôøi vaø moät ngaét do coång noái

tieáp. Khi ta thieát laäp traïng thaùi ban ñaàu cho heä thoáng ( goïi taét laø

reset heä thoáng ), taát caû caùc ngaét ñeàu bò voâ hieäu hoaù vaø sau

ñoù chuùng ñöôïc cho pheùp rieâng reõ baèng phaàn meàm.

Khi xaûy ra hai hay nhieàu ngaét ñoàng thôøi hoaëc xaûy ra moät

ngaét trong khi moät ngaét khaùc ñang ñöôïc phuïc vuï, ta coù hai sô ñoà

xöû lyù caùc ngaét : sô ñoà chuoãi voøng vaø sô ñoà hai möùc öu tieân.

°Cho pheùp vaø khoâng cho pheùp ngaét :

Moãi moät nguyeân nhaân ngaét ñöôïc cho pheùp hoaëc khoâng cho

pheùp rieâng reõ thoâng qua thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät ñònh ñòa

chæ bit IE coù ñòa chæ byte laø 0A8h.

Baûng 8 : Thanh ghi cho pheùp ngaét IE

Bit Kyù

hieäu

Ñòa

chæ bit

Moâ taû ( 0 : khoâng cho pheùp ; 1

: cho pheùp)

IE.7 EA AFH Cho pheùp / khoâng cho pheùp toaøn

cuïc

IE.6 - AEH Khoâng söû duïng

IE.5 ET2 ADH Cho pheùp ngaét do boä ñònh thôøi 2

IE.4 ES ACH Cho pheùp ngaét do coång noái tieáp

IE.3 ET1 ABH Cho pheùp ngaét do boä ñònh thôøi 1

IE.2 EX1 AAH Cho pheùp ngaét töø beân ngoaøi 1

IE.1 ET0 A9H Cho pheùp ngaét do boä ñònh thôøi 0

IE.0 EX0 A8H Cho pheùp ngaét töø beân ngoaøi 0



2.6.3 . Xöû lyù ngaét :

Khi coù moät ngaét xuaát hieän vaø ñöôïc CPU chaáp nhaän, chöông

trình chính bò ngaét. Caùc thao taùc sau xaûy ra :

- Hoaøn taát vieäc thöïc thi leänh hieän haønh.

- Boä ñeám chöông trình PC ñöôïc caát vaøo stack.

- Traïng thaùi cuûa ngaét hieän haønh ñöôïc löu giöõ laïi.

- Caùc ngaét ñöôïc chaän laïi ôû möùc ngaét.

- Boä ñeám chöông trình PC ñöôïc naïp ñòa chæ vector cuûa trình phuïc

vuï ngaét ISR.

- ISR ñöôïc thöïc thi.

°Caùc vector ngaét :

Khi moät ngaét ñöôïc chaáp nhaän, giaù trò ñöôïc naïp cho boä ñeám

chöông trình PC ñöôïc goïi laø vector ngaét. Vector ngaét laø ñòa chæ

baét ñaàu cuûa trình phuïc vuï ngaét cuûa nguyeân nhaân ngaét töông

öùng



Chương 2: THI CÔNG VÀ LẬP TRÌNH

2.1 Thi công:

2.1.1 Nguyên lý hoạt động

LED CUBE được tạo thành từ 125 bóng LED, xếp thành 5 lớp, mỗi lớp 25 bóng.Ta mắc chung các chân anode của 25 bóng trên 1 lớp lại với nhau và mắc chung 5 chân cathode để tạo thành cột (có 25 cột).Để cho 1 led bất kỳ bật sáng, đầu tiên ta nối chân anode chung của lớp với điểm có điện thế cao, khi đó 25 bóng led sẽ có chân anode được gắn với điểm điện thế cao, việc còn lại là nối điểm điện thế thấp cho chân cathode của bóng led nào cần thắp sáng.Việc cấp điện thế cao cho các lớp được thực hiện bởi 5 transistor PNP. 5 Transistor này được điều khiển bởi 5 chân IO của vi điều khiển và được phân cực ở vùng bão hòa và vùng ngưng tương ứng với mức logic 0 và 1 (ngược mức logic với chân IO của vi điều khiển) Việc cấp điện thế thấp cho các cột được thực hiện bởi 25 chân IO của vi điều khiển.

2.1.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển



2.1.2 Chọn led :Tùy vào mỗi người mà chọn màu sắc led khác nhau , nhưng cần phải chú ý điện áp của từng led khác nhau mà tính toán giá trị của điện trở .Led thường được chọn là led vỏ đục đảm bảo độ phát sáng ra xung quanh tốt nhất.

2.1.3 Tạo khung led:Tham khảo cách làm của các trang web nước ngoài thấy phương pháp được sử dụng nhiều thường là làm khuôn xong khoan lỗ vừa bóng led sau đó hàn dây .Với cách làm này đảm bảo các led thẳng nhau tránh chạm chập . Khuôn ở đây có thể dùng gỗ ép , gỗ dán , nhưng theo như mình làm thì bằng xốp là tiện lợi nhất vẫn đảm bảo chất lượng



2.1.4cách nối chân led.

Sau khi có khung xong ta tiến hành bẻ chân led như sau anot là chân dài hơn ta bẻ vuông góc ,chân katot giữ nguyên sau khi bẻ ta tiến hành hàn led .Hàn đủ 25 led ta được 1 lớp thứ nhất



2.2. Lập trình

a. Phương pháp lập trình: Phương pháp lập trình: sử dụng IC AT89C52 để lập trình Có rất nhiều phần mềm hỗ trợ soạn thảo với nhiều ngôn nhữ khác nhau và biên dịch, nap... Như phần mềm Ride, KeilC,... Với ngôn ngữ Assembly, C, C++... Trong đồ án này chúng em sử dụng phần mềm C với ngôn ngữ soạn thảo để viết chương trình. b. Chương trình:



Chương 3: KẾT LUẬN

Sau một thời gian tìm hiểu và làm việc một cách nghiêm túc, cùng với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Th.s Võ Minh Thông và cùng các bạn trong lớp đến nay chúng em đã hoàn thành đề tài: “MẠCH ĐEN LED CUBE 5X5X5”. Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm chúng em đã vận dụng được những kiến thức đã học, tự mình đánh giá được trình độ của bản thân, cùng nhau nghiên cứu và học hỏi lẫn nhau, tìm ra phương án giải quyết. Thông qua quá trình thực hiện đề tài chúng em dần làm quen với cách làm việc độc lập và phối hợp làm theo nhóm.

* TÀI LIỆU THAM KHẢO:1/ Giáo trình vi điều khiển - Tống Văn Ôn 2/ http://dientuvietnam.net

3/ http://dientuvienthong.net


http://dientuvienthong.net/

http://dientuvietnam.net/

bao cao led cube

Documents