Đề tài Thiết kế chế tạo máy tính công trữ dung 8051

DIGITAL TECHNOLOGY DIGITAL TECHNOLOGY UNIVERSITY OF TRANSPORT IN HOCHIMINH CITY TD06-NHÓM VI-ĐỀ TÀI 12 CALCULATOR (((((((((((((((((((((((((((((((((((((( ((((((((((( ( GVHD: HOÀNG XUÂN DƯƠNG ( THỰC HIỆN: NHÓM VI - Nguyễn Công Long TD06025 - Lê Văn Tình TD06042 - Hoàng Ngọc Ninh TD06034 -Trần Võ Ngọc Quỳnh TD06038 - Nguyễn Văn Thắng(A) TD06046 Let’s make things better HCM 25/4/2009 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN VI XỬ LÝ Nội dung: PHẦN MỀM: 1. GIAO TIẾP 8951 VÀ LCD GIAO TIẾP 8951 VÀ BÀN PHÍM CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH CÁC CHƯƠNG TRÌNH CON MÔ PHỎNG TRÊN PROTUES PHẦN CỨNG: BẢN VẼ MẠCH IN TRÊN ORCAD MẠCH PHẦN CỨNG THỰC TẾ KẾT LUẬN: Nhận xét của thầy giáo: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Chữ ký: PHẦN MỀM: GIAO TIẾP 8951 VÀ LCD: a. Tổng quan LCD Trong những năm gần đây, LCD (Liquid Crystal Display) đã được sử dụng rộng rãi thay thế cho LED 7 đoạn hay các loại LED nhiều đoạn khác. Ngày nay LCD với những tính năng nổi trội của nó đã được sử dụng rất nhiều trong vi điều khiển. Khả năng hiện thị của LCD là rất đa dạng, trực quan (chữ, số và nhiều loại ký tự đồ họa khác), dễ dàng đưa vào mạch ứng dụng theo nhiều giao thức khác nhau, giá thành rẻ… LCD sử dụng trong mạch: TC1602_01T Hình dạng, kích thước: Sơ đồ chân: b. Giao tiếp LCD với 8951: Nhóm chúng tôi thực hiện giao tiếp trực tiếp với 8951 (kết nối 8 bit): P2.0 ( P2.7 (của 8951) nối với DB0 ( DB7 (của LCD) P3.0 nối với E (chân 6 của LCD) P3.1 nối với RW (chân 5 của LCD) P3.2 nối với RS (chân 4 của LCD) Để thuận lợi cho việc viết chương trình, chúng tôi định nghĩa các chân và nhóm chân của LCD như sau (định nghĩa đầu chương trình): RS BIT P3.2 RW BIT P3.1 E BIT P3.0 DATA_LCD EQU P2 Các chương trình con khi giao tiếp với LCD: Xử lý đường điều khiển E: Để thiết lập các lệnh hay gởi dữ liệu ký tự cho LCD, ta phải tạo ra một xung cạnh xuống trên chân E, do đó ta đưa chân E lên mức cao, tạo một đỗ trễ khoảng 200ms (để tạo độ rộng xung) và sau đó đưa E xuống thấp, ta có thể coi nó là một chương trình con để ra lệnh cho LCD đọc dữ liệu, coi nó là một chương trình con: LENH: SETB E LCALL DELAY2 CLR E RET Đọc dữ liệu hay trạng thái từ LCD: tạo một xung cạnh lên, chương trình như sau: LENH2: CLR E LCALL DELAY2 SETB E RET Chương trình delay: 200ms, timer1, chế độ 1 DELAY2: MOV TMOD,#10H MOV R7,#4 LL: MOV TH1,#HIGH(-50000) MOV TL1,#LOW(-50000) SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TR1 CLR TF1 DJNZ R7,LL MOV R7,#00H RET Kiểm tra trạng thái bận LCD: Trong khi viết chương trình ta phải kiểm tra xem LCD có còn bận thực hiện lệnh đã nhận trước đó hay không. Khi thực hiện các hoạt động bên trong chíp, mạch nội bên trong cần một khoảng thời gian để hoàn tất. Khi đang thực thi các hoạt động bên trong chip như thế, LCD bỏ qua mọi giao tiếp với bên ngoài và bật cờ BF (thông qua chân DB7 khi có thiết lập RS=0, R/W=1) lên để báo cho 8951 biết nó đang “bận”. Dĩ nhiên, khi xong việc, nó sẽ đặt cờ BF lại mức 0. Dựa trên nguyên tắc đó ta viết đoạn chương trình con kiểm tra trạng thái bận của LCD như sau: WAIT_LCD: CLR E CLR RS SETB RW MOV DATA_LCD,#0FFH SETB E MOV A,DATA_LCD JB ACC.7,WAIT_LCD CLR RW CLR RS RET Khởi tạo LCD: chương trình khởi tạo LCD như sau: KHOITAO: CLR RS ;Chọn chế độ gởi lệnh MOV DATA_LCD,#38H ;Chọn bus 8bit, font ký tự 5x8, 2 hàng LCALL LENH ;Gọi lệnh thực thi xuất ra LCD LCALL WAIT_LCD ;Kiểm tra trạng thái bận của LCD CLR RS ;Chọn chế độ gởi lệnh MOV DATA_LCD,#0FH ;LCD on, bật cursor LCALL LENH LCALL WAIT_LCD RET Xóa màn hình hiển thị LCD: CLR_LCD: MOV DATA_LCD,#01H LCALL LENH LCALL WAIT_LCD RET Ghi ra màn hình LCD: CÁCH 1: WRITE_TEXT: SETB E ;E=1 bắt đầulệnh LCD SETB RS ;RS=1 để chọn thanh chế độ xuất ;các dữ liệu ký tự để hiển thị lên LCD MOV DATA_LCD,#’T’ ;goi dữ liệu ký tự chữ T lên LCD CLR E ;E=0 tạo cạnh xuống LCALL WAIT_LCD ; Kiểm tra xem LCD còn bận hay không RET CACH2: WRITE_TEXT: SETB RS MOV DATA_LCD,#’T’ LCALL LENH LCALL WAIT_LCD RET Trong chương trình có một số đoạn chương trình xuất chữ, VD: WRITE_TEXT1: MOV A,R6 MOV DPTR,#TEN1 MOVC A,@A+DPTR SETB RS MOV DATA_LCD,A LCALL LENH LCALL WAIT_LCD MOV A,R6 INC A MOV R6,A CJNE A,#18,WRITE_TEXT1 RET TEN1: DB ‘!DH GTVT TPHCM! ‘ GIAO TIẾP 8951 VỚI BÀN PHÍM 4x4: Kết nối: Xác định mã các phím nhấn bằng phần mềm: Khi nhấn phím thì hàng và cột tương ứng sẻ được nối với nhau Để xác định được phím nhấn ta quét bàn phím: ta thực hiện quét từng hàng, đầu tiên cho hàng 1 ở mức logic 0, các hàng và cột khác ở mức logic 1, ta đoc giá trị hàng và cột thông qua Port 1. Nếu 1 phím nào đó được nhấn: hàng và cột tương ướng nối với nhau và ở mức logic 0, tuân theo quy tắc sau ta xác định mã phím: +Ta có số hàng là 4: đếm theo thứ tự hi = 1(ứng với H4), 2( ứng với H3), 3(ứng với H2), 4(ứng với H1) ci = 0 (ứng với C1), 4(ứng với C2), 8(ứng với C3), 12(ứng với C4) Ta có thể thấy các cột hơn kém nhau 4 đơn vị Mã phími = (4-hi)+ci Ta thực hiện quét 4 lần, lần lượt 4 hàng Chương trình con quét bàn phím như sau: Chương trình con quét bàn phím được viết như sau: SCAN_KEY: MOV R1,#0FEH MOV R6,#4 SCAN: MOV P1,R1 MOV A,P1 ANL A,#0F0H CJNE A,#0F0H,GET_CODE XCH A,R1 RL A XCH A,R1 DJNZ R6,SCAN CLR F0 LJMP EXIT GET_CODE: PUSH ACC MOV A,#4 CLR C SUBB A,R6 MOV R5,A POP ACC SWAP A MOV R4,#4 LOOP2: RRC A JNC SET_FLAG XCH A,R5 ADD A,#4 XCH A,R5 DJNZ R4,LOOP2 SET_FLAG: SETB F0 MOV A,R5 EXIT: MOV R1,#00H MOV R6,#00H RET Mạch thực tế được kết nối với Port1 như sau: SƠ ĐỒ MẠCH KẾT NỐI NHƯ SAU: CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH


Đoạn mã chương trình chính: ORG 0000H JMP MAIN ORG 0030H START: MOV DATA_LCD,#0FFH MAIN: LCALL KHOITAO ;##################################################################################### ;CHUONG TRINH CHINH ;-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- LCALL XUATCHU ;Xuất chữ giới thiệu mạch NHAPSO: LCALL KHOITAO MOV DATA_LCD,#8FH LCALL LENH LCALL WAIT_LCD MOV R0,#30H MOV R3,#5 MOV 30H,#0FFH MOV 31H,#0FFH MOV 32H,#0FFH MOV 33H,#0FFH KK: LCALL SCAN_KEY ;Quet ban phim MOV R4,P1 CJNE R4,#0F7H,NEXT ;Tiep tuc scan key khi tin hieu vao tu ban phim ko co JMP KK NEXT: CJNE R4,#077H,XOATUNGKYTU LCALL TATMO ;stop tat mo ct XOATUNGKYTU: CJNE R4,#0BBH,NEXT3 MOV 29H,#0 MOV 39H,#0 LCALL CLR_LCD LJMP NHAPSO NEXT3: CJNE R4,#0B7H,NEXTCONG ;Xoa man hinh MOV 29H,#0 MOV 39H,#0 LCALL CLR_LCD JMP NHAPSO NEXTCONG: CJNE R4,#07BH,NEXTTRU ;Nhấn phím + LCALL DIEUCHINHSOTHU1 ;Luu so vua nhap vao dung vi tri de tinh toan sau LCALL WAIT_LCD LCALL CLR_LCD CLR A MOV 60H,#0FFH LJMP NHAPSO ;quay lai nhap lai so moi NEXTTRU: CJNE R4,#07DH,NEXTBANG ;Nhấn phím - LCALL DIEUCHINHSOTHU1 ;Luu so vua nhap vao dung vi tri de tinh toan sau LCALL WAIT_LCD LCALL CLR_LCD CLR A MOV 60H,#00H LJMP NHAPSO ;quay lai nhap lai so moi NEXTBANG: ;Nhấn phím = CJNE R4,#07EH,XUATSO LCALL KETQUA LJMP KK XUATSO: LCALL WRITE1 ;Xuất số ra màn hình LCD MOV DATA_LCD,#07H ;Dich hien thi sang trai de xuat so ke tiep LCALL LENH LCALL WAIT_LCD DJNZ R3,KK ;Số chữ số có quá 4 không, quá thì báo ngay! LCALL CLR_LCD MOV DATA_LCD,#06H LCALL LENH LCALL WAIT_LCD MOV R6,#0 LCALL WRITE_TEXT3 ;Xuất báo nhập quá 4 chữ số LCALL CLR_LCD LCALL XOA LJMP NHAPSO END CÁC ĐOẠN CHƯƠNG TRÌNH CON: + Xuất chữ: WRITE_TEXT2: MOV R6,#0 WW: MOV A,R6 MOV DPTR,#TEN2 MOVC A,@A+DPTR SETB RS MOV DATA_LCD,A LCALL LENH LCALL WAIT_LCD MOV A,R6 INC A MOV R6,A CJNE A,#16,WW RET  + Tắt mở:
 +Điều chỉnh và lưu số thứ nhất:
 DIEUCHINHSOTHU1: MOV A,33H CJNE A,#0FFH,B1 MOV A,32H CJNE A,#0FFH,B2 MOV A,31H CJNE A,#0FFH,B3 MOV A,30H CJNE A,#0FFH,B4 B4: MOV 43H,30H MOV 42H,#00H MOV 41H,#00H MOV 40H,#00H LJMP EXIT1 B3: MOV 43H,31H MOV 42H,30H MOV 41H,#00H MOV 40H,#00H LJMP EXIT1 B2: MOV 43H,32H MOV 42H,31H MOV 41H,30H MOV 40H,#00H LJMP EXIT1 B1: MOV 43H,33H MOV 42H,32H MOV 41H,31H MOV 40H,30H MOV 39H,29H EXIT1: RET + Kết quả:
 KETQUA: LCALL CLR_LCD MOV DATA_LCD,#8FH LCALL LENH LCALL WAIT_LCD LCALL DIEUCHINHSOTHU2 MOV A,60H CJNE A,#00H,TINH LCALL TINHTRU JMP TIEPTUC TINH: LCALL TINHCONG TIEPTUC: LCALL BANG MOV R0,#30H MOV R3,#5 RET + Điều chỉnh số thứ 2:
 DIEUCHINHSOTHU2: MOV A,33H CJNE A,#0FFH,EXIT2 MOV A,32H CJNE A,#0FFH,BB2 MOV A,31H CJNE A,#0FFH,BB3 MOV 33H,30H MOV 32H,#00H MOV 31H,#00H MOV 30H,#00H LJMP EXIT2 BB3: MOV 33H,31H MOV 32H,30H MOV 31H,#00H MOV 30H,#00H LJMP EXIT2 BB2: MOV 33H,32H MOV 32H,31H MOV 31H,30H MOV 30H,#00H LJMP EXIT2 EXIT2: RET  + Tính cộng: TINHCONG: CLR A MOV B,#10 MOV A,43H ADD A,33H DIV AB MOV 33H,B ;Luu vao the nay thi minh co ; the cong lien tuc cac so MOV B,#10 ADD A,32H ADD A,42H DIV AB MOV 32H,B ;Luu vao the nay thi minh co ; the cong lien tuc cac so MOV B,#10 ADD A,31H ADD A,41H DIV AB MOV 31H,B ;Luu vao the nay thi minh co ; the cong lien tuc cac so MOV B,#10 ADD A,30H ADD A,40H DIV AB MOV 30H,B MOV 29H,A ;trong TH tinh cong ma co so ; thu 5(tran) xuat hien thi ta phai ; thuc hien cac lenh nay de duy tri so thu 5 tran do MOV A,39H ;So tran thu 5 nay minh da luu ; vao 39h, nen gio lay ra de tinh ADD A,29H MOV 29H,A ;Luu vao the nay thi minh co ; the cong lien tuc cac so CLR A RET + Tính trừ: TINHTRU: MOV A,39H CJNE A,#0,OK MOV A,30H CJNE A,40H,BAOLOI1 MOV A,31H L1: CJNE A,41H,BAOLOI2 MOV A,32H L2: CJNE A,42H,BAOLOI3 MOV A,33H L3: CJNE A,43H,BAOLOI4 JMP OK BAOLOI4: JNC LOI JMP OK BAOLOI1: JNC LOI JMP L1 BAOLOI2: JNC LOI JMP L2 BAOLOI3: JNC LOI JMP L3 LOI: LCALL WRITE_TEXT7 LCALL DELAY3 LCALL CLR_LCD LJMP NHAPSO ;----------------------------------------------------- OK: MOV A,43H CJNE A,33H,KBANG1 LJMP LONHON1 KBANG1: JNC LONHON1 ADD A,#10 CLR C SUBB A,33H MOV B,#10 DIV AB MOV 33H,B MOV A,32H ADD A,#1 MOV 32H,A LJMP TIEP1 LONHON1: SUBB A,33H MOV 33H,A ;------------------- TIEP1: MOV A,42H CJNE A,32H,KBANG2 LJMP LONHON2 KBANG2: JNC LONHON2 ADD A,#10 CLR C SUBB A,32H MOV B,#10 DIV AB MOV 32H,B MOV A,31H ADD A,#1 MOV 31H,A LJMP TIEP2 LONHON2: SUBB A,32H MOV 32H,A ;------------------------ TIEP2: MOV A,41H CJNE A,31H,KBANG3 LJMP LONHON3 KBANG3: JNC LONHON3 ADD A,#10 CLR C SUBB A,31H MOV B,#10 DIV AB MOV 31H,B MOV A,30H ADD A,#1 MOV 30H,A LJMP TIEP3 LONHON3: SUBB A,31H MOV 31H,A ;-------------------------- TIEP3: MOV A,40H CJNE A,30H,KBANG4 LJMP LONHON4 KBANG4: JNC LONHON4 ADD A,#10 CLR C SUBB A,30H MOV B,#10 DIV AB MOV 30H,B MOV A,39H SUBB A,#1 MOV 29H,A LJMP TIEP4 LONHON4: SUBB A,30H MOV 30H,A TIEP4: RET + Xuất kết quả số ra màn LCD: BANG: MOV R1,#30H MOV A,29H ADD A,#30H SETB E SETB RS MOV DATA_LCD,A LCALL DELAY CLR E LCALL WAIT_LCD XUAT: MOV A,@R1 ADD A,#30H SETB E SETB RS MOV DATA_LCD,A LCALL DELAY CLR E LCALL WAIT_LCD INC R1 CJNE R1,#34H,XUAT RET KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN PROTUES: Kết quả chạy mô phỏng: Mạch chạy tốt và đúng, nhưng phải chỉnh lại chương trình kiểm tra trạng thái bận của LCD như sau mạch mới hoạt động: ;KIEM TRA TRANG THAI BAN LCD WAIT_LCD: CLR E SETB E CLR RS SETB RW MOV A,DATA_LCD JB ACC.7,WAIT_LCD CLR RW CLR RS RET Còn với đoạn chương trình sau thì không chạy, nhưng nạp vào mạch thực thì chạy WAIT_LCD: CLR E CLR RS SETB RW MOV DATA_LCD,#0FFH SETB E MOV A,DATA_LCD JB ACC.7,WAIT_LCD CLR RW CLR RS RET Chưa làm được phần xóa từng ký tự. B- PHẦN CỨNG: 1. BẢN VẼ MẠCH IN TRÊN ORCAD ĐỀ LAYOUT: 2. MẠCH IN: 3. THI CÔNG MẠCH: +Thời gian thi công: khoảng 5 ngày + Chi phí: khoảng 300 000 vnđ + Hỏng hóc: 1 biến trở: do đấu sai nguồn vào biến trở, khi vặn biến trở gây ngắn mạch 1 LCD: do đấu sai biến trở và cấp nguồn 6 VDC Mạch phải nạp đi nạp lại nhiều lần mới chạy Lắp ngược chiều LCD, sau đó phải tháo ra lắp lại + Sản phẩm hoàn thiện: C- KẾT LUẬN: 1.Nhược điểm: - Mạch phần cứng tương đối đơn giản cho việc thi công, nhưng thi công còn hỏng hóc (đã nêu trên) gây thiệt hại, để đạt kết quả sản phẩm mạch tốt cần lưu ý: + Chọn padstacks (chân hàn) lớn để đảm bảo mối hàn tốt và đẹp lại dễ hàn + Chon đường đồng khá lớn: cỡ 0.7; 0.8; 0.9 là okey + Đặt vị trí các chân hợp lý khi layout - Phần mềm tương đối phức tạp, nhất là đối với những người mới học và chưa có nhiều kinh nghiệm như nhóm tui, cần viết nhiều, tham khảo nhiều chương trình thì mới có kinh nghiệm tốt để viết. - Chương trình còn dài dòng, phức tạp, chưa có thời gian nhiều cho việc tối ưu. Viết chương trình xong mới nhìn vào đó vẽ lưu đồ (không tốt lắm) - Chương trình chưa được viết hoàn thiện: thiếu phần xóa từng ký tự - Trong nhóm chưa có sự phân công công việc hợp lý, một số thành viên còn chưa thực sự có trách nhiệm, hăng hái đóng góp ý kiến xây dựng nhóm. - Tổ chức và làm việc theo nhóm còn kém, có những thành viên không làm gì và có những thành viên làm quá nhiều, không biết cách làm việc theo nhóm hiệu quả 2. Ưu điểm: - Có thể kết luận mạch chạy và làm việc hiệu quả, chính xác trên cả phần cứng và phần mềm - Chương trình xử lý được một số yếu tố khá phức tạp như: hiển thị và tính toán luôn cả số tràn thứ 5 nếu có, xuất ra một số dòng chữ khá đúng mục đích… - Tuy mạch còn đơn giản nên chưa áp dụng được vào thực tế, để so sánh với các loại máy tính trên thị trường, nhưng nhìn chung mạch đạt đươc mục tiêu chính của bài tập lớn này là: giao tiếp được LCD và Bàn phím với Vi xử lý. Nhóm 6 – ĐH GTVT TPHCM Let’s make things better !! THE END