Đề tài Máy bán hàng tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KỸ THUẬT VI XỬ LÝ Máy bán hàng tự động Giáo viên hướng dẫn: TH.S Hàn Huy Dũng Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Lê Văn Nguyên - ĐT2-K48 2.Trần Lê Vinh - ĐT3-K48 Hà Nội tháng 5 năm 2006 LỜI GIỚI THIỆU Sự ra đời của các máy rút tiền tự động,các bảng quảng cáo sử dụng quang báo,hệ thống hẹn giờ tắt mở trong các hệ thống giao thông… gần đây tại Việt Nam đã càng khẳng đinh sự ứng dụng mạnh mẽ của kỹ thuật vi xử lý.Nó thực sự đã đi vào đời sống và phục vụ nhu cầu của chúng ta. Ban đầu bọn em có ý tưởng sẽ thiêt kế đồng hồ điện tử và chúng em đã mô phỏng thành công bằng Proteus lắp mô phỏng trên Panel mạch chạy tốt.Càng làm càng thấy sự thú vị thực sự của nó,chúng em lại có ý tưởng mở rộng sản phẩm của mình .Kết hợp nó với LCD,viết phần lập trình trên READ51 sau đó cho chạy trên phần mềm mô phỏng và đã thành công.Tiếp tuc mở rộng chúng em đã nghĩ ra sẽ thiết kế phần hiển thị của máy bán hàng tự động. Hiện nay có rất nhiều bộ vi điều khiển như PIC,PSOC,… nhưng do đây là lần đầu tiên bọn em tiếp xúc với vi điều khiển cho nên bọn em lựa chọn vi điều khiển 8051 là họ vi đièu khiển có nhiều tài liệu để nghiên cứu nhất (theo chúng em). QUI TRÌNH THỰC HIỆN Phần I :Khái quát chung về cách thực hiện 1.Thảo luận để đưa ra ý tưởng cuối cùng 2.Hỏi để biết cách sử dụng thạo các phần mềm như Read51,proteus.Đây là 2 phần mềm rất hay dùng để lập trình và mô phỏng cho mạch.Phần mềm thiết kế mạch in như Ocad 9.2,sưu tầm các phần mềm phục vụ cho việc nạp mạch. 3.Mô phỏng mạch trên Proteus, viết phần lập trình trên Read51 để tính toán mua linh kiện 4.Các linh kiện sủ dụng và đặc điểm: a)AT89S52 -Là sản phẩm của hãng Atmel có 256 bytes Ram,8 Kbyte Rom ,32 chân vào ra ,3 bộ định thời,8 nguồn ngắt,1 cổng nối tiếp -Kiểu bộ nhớ NV-RAM là kiểu bộ nhớ mà có khả năng nạp chương trình vào ROM trên chip trong khi nó vẫn ở trong hệ thống mà không phải lấy ra,ngoài ra kiểu bộ nhớ này còn có ưu việt cho phép thay đổi nội dung Rom theo từng byte trong khi bộ nhớ kiểu Flash và EPROM phải được xóa hết trước khi lập trình lại. -các chân của AT89S52 được miêu tả như hình bên cạnh -Một số điều quan trọng đối với AT89S52: +Để tạo được thời gian trễ thì AT89S52 phải được nối với thạch anh có tần số từ 10 đến 12 MHZ .Để tránh sai số cho bit thì chúng ta thường chọn tần số thạch anh là 11.0592 MHZ. +Một chu kỳ máy bằng 12 chu kỳ dao động của thạch anh . + Do AT89S52 có ROM trên chip nên chân 31 của nó được nối với nguồn VCC Sơ đồ nối các chân cần thiết của AT89S52 +Cổng P0 phải được nối với các điện trở kéo để thiết lập nó làm cổng vào,do cổng P0 được thiết kế không có điện trở kéo không giống như cổng P1,P2,P3 (cấu tạo của cổng P0 có dạng cực máng) a) LCD 16X2 -Các chân của LCD 16x2 được biểu diễn như hình vẽ. -Các chân của LCD được nối với vi điều khiển như hình sau: b) IC 74LS47 -Trên hình vẽ các chân 7,1,2,6 tương ứng với A,B,C,D là các chân vào. Các chân 13,12,11,10,9,15,14 tương ứng với QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG là các cổng được nối với các chân của LED 7 thanh. -Sơ đồ nối 74LS47 với AT89S52 như sau. c) LED 7 Thanh ( Anode chung ) Tóm lại ,sơ đồ nguyên lý của mạch: Phần II : Phần lập trình : Ta có sơ đồ thuật toán BEGIN HIỂN THỊ CHỮ CHẠY 2 1 HIỂN THỊ MENU CÓ BỎ TIỀN? (BẤM NÚT) KHÔNG CHỌN 1 HAY LÀ 2 KHÔNG CHỌN (SAU 10S) LẤY 2 ( ĐÈN ĐỎ SÁNG) LẤY 1 ( ĐÈN XANH SÁNG) END ĐỢI 10S Phần code này như sau: ORG 0000H ;Nơi bắt đầu LJMP MAIN1 ;Nhảy khỏi bảng vector ngắt ORG 0013H ;địa chỉ của ngắt INT1 SETB P3.6 ;đèn đỏ sáng báo hiệu đã chon 2 ACALL LED1 RETI ORG 0030H ;bắt đầu chương trình chính MAIN1: MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD MOV A,#38H ;ma trận 2 dòng 5x7 ACALL COMMAND ACALL DELAY CLR P3.6 CLR P3.7 MOV P0,#00H ;ban đầu Led 7 thanh hiển thị 00 MOV P1,#00H ; MAIN: MOV A,#0CH ;BAT HIEN THI , TAT CON TRO ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD ACALL DELAY STRING : DB ' WELCOME! WELCOME!' ;Hiển thị chữ “WELCOME” chạy MOV IE,#00H ;cấm ngắt MOV A,#38H ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#0CH ;BAT HIEN THI , TAT CON TRO ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD LCALL DELAY ;GOI TRE MOV A,#93H ;DUNG DE CHAY LCALL COMMAND ACALL DELAY MOV R0,#16 ;HIEN TOI DA 16 KI TU (LCD 16.2) MOV DPTR,#STRING CLR A MOVC A,@A+DPTR ACALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY TAO_VA_DICH :MOV A,#18H ;dich toan bo hien thi sang trai ACALL COMMAND MOV A,#93H ACALL COMMAND ACALL DELAY INC DPTR CLR A MOVC A,@A+DPTR ACALL DATA_DISPLAY ACALL DELAY1 DJNZ R0,TAO_VA_DICH MOV R1,#19 DICH : MOV A,#18H ; dich toan bo hien thi sang trai ACALL COMMAND ACALL DELAY DJNZ R1,DICH MOV A,#38H ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#0CH ;BAT HIEN THI , TAT CON TRO ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD ACALL DELAY MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI LCALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD ACALL DELAY LCALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#0EH ;bật hiển thị nhấp nháy con trỏ LCALL COMMAND MOV A,#01H ;xóa màn hình hiển thị LCALL COMMAND MOV A,#06H ;dịch con trỏ sang phải LCALL COMMAND MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ;để chữ hiển thị vào giữa LCD ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#'M' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'Y' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#' ' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'B' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'N' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#' ' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'H' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'N' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'G' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 SETB P1.7 JNB P1.7,LUACHON ; ;nhảy dến LUACHON khi bam nut MOV A,#0C0H ;đưa con trỏ về đầu dòng thứ 2 ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#'T' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'U' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#' ' ACALL DATA_DISPLAY ACALL DELAY1 MOV A,#'D' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'O' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'N' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'G' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI JNB P1.7,LUACHON ;nhảy dến LUACHON khi bam nut LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD ACALL DELAY LJMP MAIN RET ;---------------------- ;DOAN THU 2 LUACHON: MOV A,#38H ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI LCALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD ACALL DELAY LCALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#0EH LCALL COMMAND MOV A,#01H LCALL COMMAND MOV A,#06H LCALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#'1' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'.' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'C' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'F' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'F' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'E' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#' ' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'B' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'U' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'O' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'N' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'M' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'E' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#0C0H ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#' ' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'2' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'.' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'C' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'O' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'C' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'C' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'O' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'L' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 HERE: MOV IE,#84H ;cho phép ngắt SETB p1.4 JNB p1.4,led ;nhảy khi bấm nút MOV A,#00H ;đếm thời gian đợi (10s) MOV R5,#10 MOV B,#00H LAP10:MOV IE,#84H SETB p1.4 JNB p1.4,led MOV A,#00H MOV P1,B SETB p1.4 ACALL DELAY2 MOV IE,#84H JNB p1.4,led INC B DJNZ R5,LAP10 JNB p1.4,led MOV P1,#00H SETB p1.4 MOV P0,#01H ACALL DELAY2 MOV IE,#84H JNB p1.4,led LJMP MAIN1 ;nếu không bấm nút hoặc ;ngắt thì quay lại ban đầu SJMP HERE ;---------------------------------------------- LED: SETB P3.7 ;đèn xanh sang báo hiệu đã chọn 1 led1: MOV IE,#0000H MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI LCALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD MOV A,#38H LCALL COMMAND MOV A,#0EH LCALL COMMAND MOV A,#01H LCALL COMMAND MOV A,#06H LCALL COMMAND MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY ACALL DELAY1 MOV A,#'P' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'L' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'E' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'S' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'E' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#' ' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'W' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'I' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'T' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'!' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI MOV A,#00H ;đếm thời gian luc đợi lấy hàng MOV R6 ,#1 MAIN2: MOV P0,A ACALL DEMDONVI INC A DJNZ R6, MAIN2 MOV P1,#00H MOV P0,#01H ACALL DELAY2 ;DOAN KET THUC MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI LCALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD MOV A,#38H LCALL COMMAND MOV A,#0EH ;bật hiển thị nhấp nháy con trỏ LCALL COMMAND MOV A,#01H LCALL COMMAND MOV A,#06H LCALL COMMAND MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACA LL DELAY MOV A,#14H ;DICH VI TRI CON TRO SANG PHAI ACALL COMMAND ACALL DELAY1 MOV A,#'T' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'H' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'A' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'N' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'K' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#' ' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'Y' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'O' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'U' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY1 MOV A,#'!' LCALL DATA_DISPLAY ;HIEN THI ACALL DELAY2 ACALL DELAY2 MOV A,#01H ;XOA MAN HINH HIEN THI ACALL COMMAND ;GUI LENH DEN LCD SETB IE.2 MOV IE,#84H LJMP MAIN1 RET ;------------------------------------------------------------------------- ;THIET KE BO DEM ;-------------------------------------------------------------------- DEMDONVI: MOV R5,#10 MOV B,#00H LAP1: MOV P1,B ACALL DELAY2 INC B DJNZ R5,LAP1 RET COMMAND : MOV P2,A ;SAO A DEN CONG P2 ; 8chân của P2 nối với D0-D7 của LCD CLR P3.0 ;P3.0=0->RS=0 GUI LENH DEN LCD ;P3.0 nối với RS của LCD CLR P3.1 ;P3.1=0->R/W=0 DE GHI DU LIEU ;P3.1 nối với R/Ư của LCD SETB P3.2 ;P3.2=1->E=1 XUNG CAO ;P3.2 nối với chân E(cho phép) CLR P3.2 ;E-0 XUNG THAP ;có xung cao xuống thấp thì chốt dữ liệu(xung>450ns) RET DATA_DISPLAY : MOV P2,A ;SAO A DEN CONG P2 SETB P3.0 ;P3.0=1->RS=1 GUI DU LIEU DEN LCD CLR P3.1 ;P3.1=0->R/W=0 DE GHI DU LIEU SETB P3.2 ;P3.2=1->E=1 CHO XUNG CAO CLR P3.2 ;E=0 CHO XUNG THAP RET DELAY : ;trễ dùng cho dòng chữ chạy MOV R7,#4 LAP: MOV TMOD,#01H MOV TL0,#0FFH MOV TH0,#8FH SETB TCON.4 AGAIN : JNB TF0,AGAIN CLR TR0 CLR TF0 DJNZ R7,LAP RET DELAY1: ;trễ mỗi khi 1 chữ được hiển thị Lcd MOV R7,#10 LAP2: MOV TH0,#0F0H MOV TL0,#0FH SETB TR0 LAP3: JNB TF0,LAP3 CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R7,LAP2 RET DELAY2: ;trễ 1s dùng cho đồng hồ MOV R7,#15 LAP8: MOV TH0,#10H MOV TL0,#00H SETB TR0 LAP9: JNB TF0,LAP9 CLR TF0 CLR TR0 DJNZ R7,LAP8 RET ;----------------------------------- END PHẦN III : QUÁ TRÌNH CHẠY CỦA MẠCH 1.Khi bật nguồn màn hình sẽ xuất hiện 2.Bạn muốn mua gì,hãy bỏ tiền vào (ở đây là bấm công tắc để chọn loại hàng) Máy sẽ đợi 10s nếu bạn không chọn gì thì nó sẽ tự động quay về thời điểm ban đầu. 3.Khi bạn chọn mặt hàng mình mua ví dụ như caffe buôn mê bạn bấm công tắc lựa chọn,công tắc này được thiết kế sẵn,màn hình hiển thị sẽ có dạng sau: Khi đó LCD hiển thị Please wait và đồng hồ sẽ bắt đầu đếm đến 10 giây bạn sẽ có hàng cho mình đồng thời đén xanh bật sáng: 4.Sau khi bạn có hàng cho mình máy sẽ hiển thị lời cảm ơn bạn đã sử dụng 5.Nếu bạn không thích caffe buôn mê bạn có thể lựa chọn sản phẩm khác mà máy có phù hợp với sở thích của bạn chẳng hạn bạn chọn coca máy sẽ hiển thị tương tư như trên và lúc này đèn đỏ bật sáng. 6.Sau khi bạn chọn được sản phẩm mình thích máy sẽ tự động quay lại trạng thái ban đầu. Mặt khác mạch được thiết kế công tắc RESET có tác dụng quay lại trạng thái ban đầu . Do đây là bài làm mẫu nên chúng tôi chỉ lựa chọn 2 sản phẩm tượng trưng.Trong thực tế chúng ta có thể cho nhiều loại hàng hóa khác cùng với giá cả của nó để khách hàng đưa tiền vào sau đó đợi khoảng 10 giây cho máy xử lý bạn sẽ có hàng .Đề tài trên đây chỉ là làm để chạy thử nên chúng giả thiết tiền mua 2 sản phấm với giá như nhau. TỔNG KẾT Chúng em đã biết sử dụng các phần mềm trong việc thiết kế mạch,kết hợp lý thuyết và thực hành.Theo chúng em đây sẽ là những điều hết sức quan trọng cho các nhà kỹ sư,để tránh khi ra thực tế vấp phải những lỗi sai tốt nhất bạn nên mô phỏng mạch trước khi làm. Nói riêng về đề tài bọn em thực hiện :Ban đầu bọn em chỉ có ý tưởng nhỏ là dùng vi xử lý để thiết kế bộ đếm ,sau khi thực hiện thành công bọn em tiếp tục phát triển đề tài của mình lên thành đề tài trên. Đây chỉ là mạch hoạt động theo một ý tưởng chưa thể áp dụng vào thực tế được muốn áp dụng vào được thực tế cần được bổ sung thêm. Bọn em sẽ tiếp tục nghiên cứu các họ vi điều khiển khác để ngày càng nâng cấp sản phẩm của mình.Xu hướng của bọn em sau này sẽ tiếp tục nghiên cứu PIC,PSOC,…để thấy được những mặt mạnh và mặt yếu của các họ vi điều khiển nhằm áp dụng chúng cho những ứng dụng có ích. Đây là lần đầu tiên nghiên cứu về vi xử lý nên còn rất nhiều mặt hạn chế về kiến thức cũng như cách nhìn nhận vấn đề về mặt thực tế nên chúng em mong nhận được sự phê bình cũng như góp ý của các thầy để sản phẩm ngày càng hoàn thiện hơn. Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn thầy HÀN HUY DŨNG đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện.