Đồ án Kit Thực Tập Pic 16f887a

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ Ngày ………..tháng……….năm 2008 Giáo viên hướng dẫn Thạc sỹ : LÊ ĐÌNH KHA NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ ........................................................................................ Ngày ………..tháng……….năm 2008 Giáo viên phản biện Thầy : TRƯƠNG QUANG TRUNG Lời cảm ơn Sau những năm học tại trường,chúng em đã được học và tiếp thu nhiều kiến thức mới từ sự chỉ bảo tận tình của Quý Thầy Cô, sự giúp đỡ của bạn bè. Đây là khoảng thời gian đầy ý nghĩa. Đồ án tốt nghiệp ra trường là nền tảng quan trọng và đánh dấu một bước ngoặc mới trong cuộc đời của chúng em. Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Lê Đình Kha. Thầy đã hướng dẫn tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp và cung cấp cho tôi nhiều kinh nghiệm quý báu. Chúng em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy cô khoa Điện Tử - Tin Học và các Cán bộ Công nhân viên Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.. Sinh viên thực hiện Hà Xuân Bình Vũ Thanh Hưng LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay Khoa học – Kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành kỹ thuật nói chung và kỹ thuật điện tử nói riêng. Chúng đã đi sâu vào mọi mặc đời sống hàng ngày của người dân. Đặc biệt sử dụng vi điều khiển để điều khiển các thiết bị dân dụng và các thiết bị công nghiệp. Nắm được tầm quan trọng đó, nhóm chúng em làm đề tài: KIT THỰC TẬP PIC để cho các bạn sinh viên có công cụ học tập và thực hành môn vi điều khiển Pic. Những kiến thức và năng lực đạt được trong quá trình học tập tại trường sẽ được đánh giá qua đợt bảo vệ đồ án tốt nghiệp. Vì chúng em cố gắng tận dụng tất cả những kiến thức đã học ở trường cùng với sự tìm tòi nghiên cứu, để có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này. Những kết quả những sản phẩm đạt được trong ngày hôm nay tuy không lớn lao nhưng nó là thành quả của ba năm học tập tại trường. Là thành công đầu tiên của chúng em trước khi ra trường. Do khoảng thời gian và kiến thức còn hạn hẹp, mặc dù chúng em cố gắng hoàn thành đồ án tốt nghiệp này đúng thời hạn. Nên không tránh khỏi những thiếu xót mong Quý thầy cô thông cảm. Chúng em mong nhận được những ý kiến đóng góp tận tình của quý thầy cô và các bạn. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các bạn . Đồ Án Tốt Nghiệp Khóa 2005 – 2008 GVHD:Thạc sỹ Lê Đình Kha MỤC LỤC CHƯƠNG 0 DẪN NHẬP…………………………………………………………11 PHẦN I KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A .................. 12 CHƯƠNG I CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA 16F877A.................................... 13 1.1. Sơ lượt về vi điều khiển PIC 16F877A .................................................................... 13 1.2. Sơ lượt về các chân của PIC 16F877A..................................................................... 13 1.3.Một số điểm đặc biệt của CPU ............................................................................ 18 1.3.1. Dao động ..................................................................................................... 18 1.3.2. Reset ............................................................................................................ 19 1.3.3.MCLR(Master clear) .................................................................................... 19 1.3.4. Interrupts ..................................................................................................... 20 1.3.5. Chế độ nguồn thấp Sleep(Power down Mode) ........................................... 20 1.3.6. Bộ định thời giám sát (Watch Dog Timer – WDT) .................................... 21 1.4.Tổ chức bộ nhớ ............................................................................................................. 22 1.4.1. Bộ nhớ chương trình ................................................................................... 22 1.4.2. Bộ nhớ dữ liệu............................................................................................. 23 1.4.2.2. Vùng thanh ghi chức năng đặt biệt....................................................... 24 1.4.3. Các thanh ghi chức năng đặc biệt................................................................ 27 1.4.3.1.Thanh ghi trạng thái(Status register): .................................................... 27 1.4.3.2. Thanh ghi tùy chọn (Option Reg_Register) ......................................... 28 1.4.3.3. Thanh ghi điều khiển ngắt INTCON.................................................... 29 1.4.3.4. Thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi 1 ..................................................... 30 1.4.3.5. Thanh ghi cờ của các ngắt ngoại vi 1 ................................................... 31 1.4.3.6. Thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi 2 ..................................................... 32 1.4.3.7. Thanh ghi cờ của các ngắt ngoại vi 2 ................................................... 33 1.4.4. PCL và PCLATH ........................................................................................ 33 1.4.5. Ngăn xếp Stack............................................................................................ 34 1.4.6. Định địa chỉ trực tiếp và địa chỉ gián tiếp, thanh ghi INF và FSR.............. 34 1.5. I/O port ............................................................................................................................ 35 1.5.1. Port B và thanh ghi TRIS B ........................................................................ 35 1.5.2. Port B và thanh ghi TRIS B ........................................................................ 37 1.5.3. Port C và thanh ghi TRIS C ........................................................................ 38 1.5.4. Port D và thanh ghi TRIS D........................................................................ 40 1.5.5. Port E và thanh ghi TRIS E......................................................................... 40 SVTH :Hà Xuân Bình & Vũ Thanh Hưng Trang 4 Đồ Án Tốt Nghiệp Khóa 2005 – 2008 GVHD:Thạc sỹ Lê Đình Kha CHƯƠNG II BỘ ĐỊNH THỜI................................................................................ 43 2.1. Bộ định thời timer 0 .................................................................................................... 43 2.1.1. Giới thiệu..................................................................................................... 43 2.1.2. Hoạt động của bộ định thời ......................................................................... 43 2.1.3. Ngắt Timer 0 ............................................................................................... 43 2.1.4. Sử dụng Timer 0 với nguồn xung clock ngoài............................................ 44 2.1.5. Bộ tiền định tỉ lệ 8 bit của Timer 0 ............................................................. 44 2.2. Bộ định thời Timer 1................................................................................................... 44 2.2.1. Giới thiệu..................................................................................................... 44 2.2.2. Thanh ghi điều khiển Timer 1 ..................................................................... 45 2.2.3. Chế độ định thời trong hoạt động của Timer 1 ........................................... 45 2.2.4. Chế độ đếm ................................................................................................. 45 2.2.5. Giao động riêng của Timer 1....................................................................... 46 2.2.6. Ngắt Timer 1 ............................................................................................... 46 2.3. Bộ định thời Timer 2................................................................................................... 46 2.3.1. Giới thiệu .................................................................................................... 46 2.3.2. Thanh ghi điều khiển T2CON..................................................................... 47 2.3.3. Xóa các bộ tỉ lệ............................................................................................ 47 2.3.4. Nguồn xung clock cho Timer 2................................................................... 47 2.3.5. Thanh ghi TMR2 và PR2 ............................................................................ 47 2.3.6. Tín hiệu báo trạng thái cân bằng ................................................................. 47 2.3.7. Chế độ ngủ .................................................................................................. 48 CHƯƠNG III MODULE CCP ................................................................................. 49 3.1. Giới thiệu...................................................................................................................... 49 3.2. Thanh ghi điều khiển module CCP........................................................................... 49 3.3. Chế độ Capture ............................................................................................................ 50 3.3.1. Bộ định tỉ lệ của CCP.................................................................................. 50 3.4. Chế độ Compare .......................................................................................................... 51 3.5. Chế độ điều biến xung PWM..................................................................................... 51 3.5.1. Chu kỳ PWM............................................................................................... 51 3.5.2.Chu kỳ nhiệm vụ của PWM ......................................................................... 52 3.5.3. Cài đặt hoạt động cho PWM ....................................................................... 52 3.5.4. Module MSSP ............................................................................................. 54 SVTH :Hà Xuân Bình & Vũ Thanh Hưng Trang 5 Đồ Án Tốt Nghiệp Khóa 2005 – 2008 GVHD:Thạc sỹ Lê Đình Kha CHƯƠNG IV BỘ BIẾN ĐỔI ADC 10 BIT............................................................. 55 4.1. Giới thiệu module ADC 10 bit .................................................................................. 55 4.2. Các thanh ghi điều khiển............................................................................................ 55 4.3. Hoạt động của Module ADC ..................................................................................... 57 4.4.Thời gian lấy mẫu......................................................................................................... 58 4.5. Lựa chọn xung clock cho biến đổi ADC.................................................................. 58 4.6. Cấu hình các chân Analog.......................................................................................... 59 4.7. Chuyển đổi ADC......................................................................................................... 59 4.8. Hoạt động của module ADC trong chế độ ngủ ....................................................... 60 4.9. Ảnh hưởng của Reset.................................................................................................. 60 CHƯƠNG V ĐIỆN THẾ THAM CHIẾU VÀ CÁC BỘ SO SÁNH ĐIỆN ......... 61 5.1. Module Comparator .................................................................................................... 61 5.1.1. Giới thiệu về module comparator................................................................ 61 5.1.2. Cài đặt chế độ cho bộ so sánh ..................................................................... 61 5.1.3. Nguồn tham chiếu của bộ so sánh............................................................... 63 5.1.3.1. Tín hiệu điện áp tham chiếu ngoại ....................................................... 63 5.1.3.2. Tín hiệu điện áp tham chiếu nội ........................................................... 63 5.1.4. Thời gian đáp ứng ...................................................................................... 63 5.1.5. Tín hiệu ngõ ra của bộ so sánh.................................................................... 63 5.1.6. Ngắt của các bộ so sánh .............................................................................. 64 5.1.7. Hoạt động của các bộ so sánh trong chế độ ngủ ......................................... 64 5.1.8. Ảnh hưởng của Reset................................................................................... 64 5.2. Module điện áp tham chiếu........................................................................................ 64 5.2.1. Giới thiệu module điện áp tham chiếu ........................................................ 64 5.2.2. Thanh ghi điều khiển CVRCON ................................................................. 65 5.2.3. Độ chính xác của điện áp tham chiếu ......................................................... 66 5.2.4. Hoạt động của module VREF trong chế độ ngủ ......................................... 66 5.2.5. Trạng thái của module khi Reset................................................................. 66 5.2.6. Sử dụng module với các mạch ngoài .......................................................... 66 PHẦN II CÁC THÀNH PHẦN CỦA KIT THỰC TÂP PIC 16F877A......................................................................................................... 67 SVTH :Hà Xuân Bình & Vũ Thanh Hưng Trang 6 Đồ Án Tốt Nghiệp Khóa 2005 – 2008 GVHD:Thạc sỹ Lê Đình Kha CHƯƠNG I HIỂN THỊ LED ĐƠN....................................................................... 68 1.1. Giới thiệu chung ......................................................................................................... 68 1.2. Mạch nguyên lý ........................................................................................................... 69 CHƯƠNG II HIỂN THỊ LED 7 ĐOẠN................................................................. 70 2.1. Các khái niệm cơ bản ................................................................................................. 70 2.2. Kết nối với vi điều khiển............................................................................................ 71 2.3. Giao tiếp vi điều khiển với nhiều led 7 đoạn ........................................................... 72 2.4. Lưu đồ giải thuật ......................................................................................................... 74 2.5.Mạch nguyên lý ............................................................................................................ 75 CHƯƠNG III ĐÈN GIAO THÔNG ........................................................................ 76 3.1. Giới thiệu ..................................................................................................................... 76 3.2. Sơ đồ nguyên lý ........................................................................................................... 77 3.3. Lưu đồ giải thuật ......................................................................................................... 78 CHƯƠNG IV LED MA TRẬN ................................................................................ 79 4.1. Hiện thị led ma trận..................................................................................................... 79 4.1.1. Giới thiệu..................................................................................................... 79 5.1.2. Led ma trận 8x8........................................................................................... 79 4.2. Phương pháp hiển thị bằng IC chốt........................................................................... 80 4.2.1. Chốt hàng .................................................................................................... 81 4.2.2. Chốt cột ....................................................................................................... 81 4.3. Phương pháp dùng thanh ghi dịch............................................................................. 82 4.3.1. Quét hàng ...................