Thiết kế lịch vạn niên điện tử

ch hợp cả Photodiot thu hồng ngoại, bộ khuyếch đại, bộ lọc chống nhiễu, bộ điều chế…. Mắt thu hồng ngoại có nhiều hình dạng kích thước khác nhau nhưng cơ bản là đóng trong 1 vỏ nhựa đen chỉ cho tia hồng ngoại đi qua, có lưới bên ngoài hoặc bên trong để chống nhiễu. Mắt thu hồng ngoại (TSOP1338) gồm có 3 chân: chân 3 OUT, chân 2 nguồn cấp điện áp Vs và 1 chân nối mass. Sơ đồ khối bên trong mắt thu hồng ngoại (TSOP1338) Mắt thu hoạt động ở tần số điều chế 36 hoặc 38Khz tuy nhiên có thể dùng lẫn 2 loại này với nhau. Tầm thu cho phép khoảng 10m Khi không có sóng tới, tín hiệu ra ở mức cao. 4. Khảo sát tín hiệu hồng ngoại phát ra từ Remote SONY Remote Sony sử dụng mã hóa theo độ rộng xung, đây là kiểu mã hoá đơn giản. Vì vậy việc giải mã được thực hiện khá dể dàng. Giản đồ thời gian của tín hiệu remote SONY Tín hiệu sóng mang từ LED hồng ngoại của remote SONY phát ra có tần số khoảng từ 36 Khz đến 38 Khz. Sóng mang này chuyên chở tín hiệu dữ liệu đã được mã hóa có dạng như sau: Ta thấy: Bit 0 được mã hóa bằng một xung ở mức thấp 600µs và chuyển trạng thái sang mức cao 600µs. Bit 1 được mã hóa bằng một xung ở mức thấp 600µs và chuyển trạng tháí sang mức cao 1200µs. Khi ta bấm một phím nào đó trên remote thì remote sẽ phát đi một loạt tín hiệu xung có dạng như sau: Đầu tiên xung Start sẽ được phát đi trước và có dạng là một tín hiệu mức cao trong khoảng thời gian 1800µs. Tiếp theo là các bit dữ liệu. Tổng cộng có 12 bit dữ liệu và kết thúc bằng một xung Stop ở mức thấp trong thời gian 1800µs. Tiếp theo thì tín hiệu sẽ được duy trì ở mức thấp trong khoảng thời gian 20ms và xung Start thứ 2 sẽ được phát đi để báo hiệu cho sự tiếp tục của một khung dữ liệu thứ 2. Khung dữ liệu này hoàn toàn giống với khung dữ liệu trước đó. Và cứ như thế tiếp tục cho đến khi nào ta buông phím remote ra thì thôi. Lưu ý: Bit đầu tiên sau bit START là bit LSB, ta đặt tên nó là bit B0, bit cuối cùng sẽ là bit MSB (B11). B0---B6 : 7 bit mã lệnh B7---B11 : 5 bit địa chỉ Nếu sử dụng mắt nhận hồng ngoại có sẵn trên thị trường thì tất cả dạng sóng trên sẽ bị đảo lại như sau: Để thu và giải mã được tín hiệu hồng ngoại từ REMOTE SONY, thực tế ta không cần thu toàn bộ 12 bit mã hoá. Ta chỉ cần thu 7 bit COMMAND và có thể bỏ qua 5 bit địa chỉ, bởi với cùng một điều khiển thì tất cả các nút bấm đều phát ra mã địa chỉ như nhau, chỉ khác nhau mã lệnh. Mã Address được hãng SONY sử dụng để phân biệt giữa các MODEL REMOTE SONY khác nhau. II. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC 1. Tổng quan về DS1307 1.1. Sơ đồ chân DS1307 DS1307 là chip đồng hồ thời gian thực (RTC : Real-time clock), khái niệm thời gian thực ở đây được dùng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà con người đang sử dụng, tính bằng giây, phút, giờ…DS1307 là một sản phẩm của Dallas Semiconductor (một công ty thuộc Maxim Integrated Products). Chip này có 7 thanh ghi 8-bit chứa thời gian là: giây, phút, giờ, thứ (trong tuần), ngày, tháng, năm. Ngoài ra DS1307 còn có 1 thanh ghi điều khiển ngõ ra phụ và 56 thanh ghi trống có thể dùng như RAM. DS1307 được đọc và ghi thông qua giao diện nối tiếp I2C nên cấu tạo bên ngoài rất đơn giản. DS1307 xuất hiện ở 2 gói SOIC và DIP có 8 chân như trong hình sau. Hai gói cấu tạo của chip DS1307        Các chân của DS1307 được mô tả như sau:       - X1 và X2: là 2 ngõ kết nối với 1 thạch anh 32.768KHz làm nguồn tạo dao động cho chip       - VBAT: cực dương của một nguồn pin 3V nuôi chip       - GND: chân mass chung cho cả pin 3V và Vcc       - Vcc: nguồn cho giao diện I2C, thường là 5V và dùng chung với vi điều khiển. Chú ý: nếu Vcc không được cấp nguồn nhưng VBAT được cấp thì DS1307 vẫn đang hoạt động (nhưng không ghi và đọc được). - SQW/OUT: Đây là chân tạo ngõ ra xung vuông của DS1307 có 4 chế độ 1Hz, 4.096HZ, 8.192Hz, 32.768Hz... các chế độ này đuợc quy định bởi các bit của thanh ghi Control Register (địa chỉ 0x07).       - SCL và SDA là đường giữ xung nhịp và đường dữ liệu của giao diện I2C mà chúng ta sẽ tìm hiểu sau. 1.2. Cấu tạo bên trong DS1307 Sơ đồ khối bên trong chip DS1307 Cấu tạo bên trong DS1307 bao gồm một số thành phần như mạch nguồn, mạch dao động, mạch điều khiển logic, mạch giao điện I2C, con trỏ địa chỉ và các thanh ghi (hay RAM). Do đa số các thành phần bên trong DS1307 là thành phần “cứng” nên chúng ta không có quá nhiều việc khi sử dụng DS1307. Sử dụng DS1307 chủ yếu là ghi và đọc các thanh ghi của chip này. Vì thế cần hiểu rõ 2 vấn đề cơ bản đó là cấu trúc các thanh ghi và cách truy xuất các thanh ghi này thông qua giao diện I2C Như đã trình bày, bộ nhớ DS1307 có tất cả 64 thanh ghi 8-bit được đánh địa chỉ từ 0 đến 63 (từ 0x00h đến 0x3Fh). Tuy nhiên, thực chất chỉ có 8 thanh ghi đầu là dùng cho chức năng “đồng hồ”, còn lại 56 thanh ghi bỏ trống có thể được dùng chứa biến tạm như RAM nếu muốn. Bảy thanh ghi đầu tiên chứa thông tin về thời gian của đồng hồ bao gồm: giây (SECONDS), phút (MINUETS), giờ (HOURS), thứ (DAY), ngày (DATE), tháng (MONTH) và năm (YEAR). Việc ghi giá trị vào 7 thanh ghi này tương đương với việc “cài đặt” thời gian khởi động cho RTC. Việc đọc giá từ 7 thanh ghi là quá trình đọc thời gian thực mà RTC tạo ra. Tổ chức bộ nhớ trong DS1307 Vì 8 thanh ghi đầu tiên là quan trọng nhất trong hoạt động của DS1307, chúng ta sẽ khảo sát các thanh ghi này một cách chi tiết. Trước hết hãy quan sát tổ chức theo từng bit của các thanh ghi này trong hình sau: Chú ý là tất cả các giá trị thời gian lưu trong các thanh ghi theo dạng BCD (Binary-Coded Decimal). Thanh ghi giây (SECONDS): thanh ghi này là thanh ghi đầu tiên trong bộ nhớ của DS1307, địa chỉ của nó là 0x00. Bốn bit thấp của thanh ghi này chứa mã BCD 4-bit của chữ số hàng đơn vị của giá trị giây. Do giá trị cao nhất của chữ số hàng chục là 5 nên chỉ cần 3 là đủ. Bit cao nhất (bit thứ 7) trong thanh ghi này là 1 bit điều khiển có tên CH (Clock halt – treo đồng hồ), nếu bit này được set bằng 1 bộ dao động trong chip bị vô hiệu hóa, đồng hồ không hoạt động. Vì vậy, nhất thiết phải reset bit này xuống 0 ngay từ đầu. Thanh ghi phút (MINUTES): có địa chỉ 0x01h, chứa giá trị phút của đồng hồ. Tương tự thanh ghi SECONDS, chỉ có 7 bit của thanh ghi này được dùng lưu mã BCD của phút, bit thứ 7 luôn luôn bằng 0. Thanh ghi giờ (HOURS): có thể nói đây là thanh ghi phức tạp nhất trong chip DS1307. Thanh ghi này có địa chỉ 0x02h. Trước hết 4 bit thấp của thanh ghi này được dùng cho chữ số hàng đơn vị của giờ. Do DS1307 hỗ trợ 2 loại hệ thống hiển thị giờ là: 12h và 24h giờ, vì vậy bit thứ 6 được dùng để xác lập hệ thống giờ. Nếu bit thứ 6 = 0 thì hệ thống 24h được chọn, khi đó 2 bit thứ 5 và thứ 4 dùng mã hóa chữ số hàng chục của giá trị giờ. Do giá trị lớn nhất của chữ số hàng chục trong trường hợp này là 2 nên cần 2 bit để mã hóa. Nếu bit thứ 6 = 1 thì hệ thống 12h được chọn. Với trường hợp này chỉ có 1 bit thứ 4 dùng mã hóa chữ số hàng chục của giờ, bit thứ 5 chỉ buổi trong ngày (AM hoặc PM). Bit thứ 5 = 0 là AM và bit thứ 5 = 1 là PM. Bit thứ 7 luôn bằng 0. Thanh ghi thứ (DAY – ngày trong tuần): nằm ở địa chỉ 0x03h. Thanh ghi DAY chỉ mang giá trị từ 1 đến 7 tương ứng từ Chủ nhật đến thứ 7 trong 1 tuần. Vì thế, chỉ có 3 bit thấp trong thanh ghi này có nghĩa. Các bit còn lại luôn bằng 0. Thanh ghi ngày (DATE – ngày trong tháng): nằm ở địa chỉ 0x04h. Thanh ghi DATE mang giá trị từ 1 đến 31, chỉ có 5 bit đầu tiên là có nghĩa. Các bit còn lại luôn bằng 0. Thanh ghi tháng (MONTH): nằm ở địa chỉ 0x05h. Thanh ghi MONTH mang giá trị từ 1 đến 12, chỉ có 4 bit đầu tiên là có nghĩa. Các bit còn lại bằng 0. Thanh ghi năm (YEAR): nằm ở địa chỉ 0x06h. Thanh ghi YEAR mang giá trị từ 0 đến 99. Chip DS1307 chỉ dùng cho 100 năm, nên giá trị năm chỉ có 2 chữ số, phần đầu của năm do người dùng tự thêm vào. Thanh ghi điều khiển (CONTROL REGISTER): có địa chỉ là 0x07h, thanh ghi CONTROL REGISTER được dùng để điều khiển tần số xung vuông ở ngỏ ra SQW/OUT. Giá trị các bít trong thanh ghi CONTROL REGISTER được biểu diển như sau: Bit 7_Output Control (OUT): dùng để kiểm soát mức logic tại SQW/OUT. Bit 4_Square-Wave Enable (SQWE): bit này được set lên bằng 1 để tạo dao động ở đầu ra. Bits 1 and 0_ Rate Select (RS[1:0]): 2 bit này dùng điều khiển tần số dao động ở ngỏ ra SQW/OUT, với 4 tần số được chọn như sau: 2. Khái quát giao diện I2C I2C là viết tắc của từ Inter - Integrated Circuit là một chuẩn truyền thông nối tiếp đồng bộ do hãng điện tử Philips Semiconductor sáng lập và xây dựng thành chuẩn năm 1990. Các khái niệm cơ bản trong giao diện I2C: Master (chip chủ): là chip khởi động quá trình truyền nhận, phát đi địa chỉ của thiết bị cần giao tiếp và tạo xung giữ nhịp trên đường SCL. Slave (chip tớ): là chip có một địa chỉ cố định, được gọi bởi Master và phục vụ yêu cầu từ Master. SDA (Serial Data): là đường dữ liệu nối tiếp, tất cả các thông tin về địa chỉ hay dữ liệu đều được truyền trên đường này theo thứ tự từng bit một. Chú ý là trong chuẩn I2C, bit có trọng số lớn nhất (MSB) được truyền đi trước nhất. SCL (Serial Clock): là đường xung giữ nhịp nối tiếp. I2C là chuần truyền thông nối tiếp đồng bộ, cần có 1 đường tạo xung giữ nhịp cho quá trình truyền/nhận, cứ mỗi xung trên đường giữ nhịp SCL, một bit dữ liệu trên đường SDA sẽ được lấy mẫu (sample). Dữ liệu nối tiếp trên đường SDA được lấy mẫu khi đường SCL ở mức cao trong một chu kỳ giữ nhịp, vì thế đường SDA không được đổi trạng thái khi SCL ở mức cao (trừ điều kiện START và STOP). Chân SDA có thể được đổi trạng thái khi SCL ở mức thấp. Một giao tiếp I2C gồm có 2 dây: Serial Data (SDA) và Serial Clock (SCL). SDA là đường truyền dữ liệu theo 2 hướng (từ master đến slave và ngược lại), còn SCL là đường truyền xung đồng hồ chỉ truyền theo một hướng (từ master đến slave). Trong một giao diện I2C thì có một thiết bị là chủ (master) và một thiết bị là tớ (slave). Tại sao lại có sự phân biệt này? Đó là vì trên một giao diện I2C thì quyền điều khiển thuộc về thiết bị chủ. Thiết bị chủ nắm vai trò tạo xung đồng bộ cho toàn hệ thống, khi giữa 2 thiết bị chủ/tớ giao tiếp thì thiết bị chủ có nhiệm vụ tạo ra xung đồng bộ và quản lý đến thiết bị tớ trong suốt quá trình giao tiếp. Thiết bị chủ giữ vai trò chủ động, còn thiết bị tớ giữ vai trò bị động trong quá trình giao tiếp. Một giao diện I2C có thể hoạt động ở nhiều chế độ khác nhau:  - Một chủ một tớ (one master – one slave)  - Một chủ nhiều tớ (one master – multi slave)  - Nhiều chủ nhiều tớ (Multi master – multi slave) Vài điều kiện cần biết khi thiết lập một giao tiếp I2C: - Điều kiện START (gọi tắt là S): điều kiện START được thiết lập khi có một sự chuyển đổi trạng thái từ cao xuống thấp tại SDA, khi SCL đang ở mức cao (mức cao là 1, mức thấp là 0). - Điều kiện STOP (gọi tắt là P): điều kiện STOP được thiết lập khi có một sự chuyển đổi trạng thái từ thấp lên cao tại SDA, khi SCL đang ở mức cao. - Điều kiện REPEAT START (bắt đầu lặp lại): khoảng giữa điều kiện START và STOP là khoảng bận của đường truyền, các master khác không tác động được vào đường truyền trong khoảng này. Trường hợp sau khi kết thúc quá trình truyền/nhận mà master không gởi điều kiện STOP lại gởi thêm 1 điều kiện START gọi là REPEAT START. Khả năng này thường được dùng khi master muốn lấy dữ liệu liên tiếp từ các Slaves. Mô tả điều kiện START, STOP và REPEAT START  - Bit ACK: dùng để báo hiệu dữ liệu đã được nhận, bit ACK được tạo ra tại thời điểm xung clock thứ 9 bằng cách kéo chân SDA xuống mức thấp. - Bit NACK: dùng để báo hiệu dữ liệu đã bị lỗi hoặc byte truyền cuối cùng, bit NACK cũng được tạo ra tại thời điểm xung clock thứ 9 bằng cách kéo chân SDA lên mức cao. Bit ACK/NACK trong giao diện I2C Định dạng dữ liệu truyền: Dữ liệu được truyền trên bus I2C theo từng bit, bit dữ liệu được truyền  đi tại mỗi sườn lên của xung đồng hồ trên đường dây SCL, quá trình thay đổi bit dữ  liệu xảy ra khi SCL đang ở mức thấp.  Quá trình truyền nhận 1 bit dữ liệu Mỗi byte dữ liệu được truyền có độ dài là 8 bit. Số byte có thể truyền trong một lần là không hạn chế. Mỗi byte được truyền đi theo sau là một bit ACK, bit có trong số lớn nhất (MSB) sẽ được truyền đi đầu tiên, các bit kế tiếp sẽ được truyền đi lần lượt. Sau 8 xung clock thì dữ liệu đã được truyền đi, ở xung clock thứ 9 thì bit ACK được truyền đi báo hiệu đã nhận đủ 8 bits. Thiết bị truyền sau khi nhận được bit ACK sẽ tiếp tục thực hiện quá trình truyền hoặc kết thúc. Dữ liệu được truyền trên giao diện I2C Một byte truyền đi có kèm theo bit ACK là điều kiện bắt buộc, nhằm đảm bảo cho quá trình truyền nhận được chính xác. Khi không nhận được đúng địa chỉ hay muốn kết thúc quá trình giao tiếp, thiết bị nhận sẽ gởi một xung Not_ACK (NACK) để báo cho thiết bị chủ biết. Thiết bị chủ sẽ tạo ra xung STOP để kết thúc hay lặp lại một xung START để bắt đấu quá trình mới. 3. Mode (chế độ) truyền dữ liệu giữa DS1307 và AT89S52 Trong giao tiếp I2C giữa DS1307 và 89S52 thì chip 89S52 đóng vai trò là một master và DS1307 đóng vai trò là một slave. Do chỉ có một master và một chip giao tiếp với nhau nên chỉ có 2 mode (chế độ) hoạt động giao tiếp giữa 2 chip này. Hai mode đó là: Data Write (từ AT89S52 đến DS14307) và Data Read (từ DS1307 vào AT89S52). 3.1. Mode Data Write (chế độ ghi dữ liệu) Mode Data Write (chế độ truyền dữ liệu từ master đến slave) được dùng khi xác lập giá trị ban đầu cho các thanh ghi thời gian hoặc dùng để canh chỉnh thời gian cho chip DS1307. Cấu trúc truyền dữ liệu trong mode Data Write được mô tả như hình sau: Chế độ data write Ø Trước hết hãy nói về địa chỉ SLA (Slave Address) của chip DS1307 trong mạng I2C, trên mạng I2C mỗi thiết bị sẽ có một địa chỉ riêng gọi là SLA. SLA được tính theo lý thuyết chuẩn I2C sẽ có giá trị tối đa là 128 (do có 128 thiết bị trong 1 mạng I2C). Chip DS1307 là một Slave nên cũng có một địa chỉ SLA, giá trị này được set cố định là 1101000b (68h). Do SLA của DS1307 cố định nên trong 1 mạng I2C sẽ không thể tồn tại cùng lúc 2 chip này. Ø Quan sát hình trên ta thấy, đầu tiên master (AT89S52) sẽ gởi điều kiện START đến Slave (DS1307), tiếp theo sau master sẽ là 7 bit địa chỉ SLA của slave (cố định là: 1101000b). Do chế độ này là Data Write nên bit W = 0 và sẽ được gởi kèm sau SLA. Bit ACK (A) được slave trả về cho master sau mỗi quá trình giao tiếp. Ø Tiếp theo sau địa chỉ SLA sẽ là 1 byte chứa địa chỉ của thanh ghi cần truy cập (Word Address). Cần phân biệt địa chỉ của thanh ghi cần truy cập và địa chỉ SLA. Như đã đề cập trên, địa chỉ của thanh ghi cần truy cập sẽ được lưu trong thanh ghi địa chỉ (hay con trỏ địa chỉ), vì vậy byte dữ liệu đầu tiên sẽ được chứa trong thanh ghi địa chỉ của DS1307. Ø Sau byte địa chỉ thanh ghi là một dãy các byte dữ liệu được ghi vào bộ nhớ của DS1307. Byte dữ liệu đầu tiên sẽ được ghi vào thanh ghi có địa chỉ được chỉ định bởi Word Address, sau khi ghi xong 1 byte thì Word Address tự động tăng nên các byte tiếp theo sẽ được ghi liên tiếp vào DS1307 ở các thanh ghi kế sau. Số lượng bytes dữ liệu cần ghi do master quyết định và không được vượt quá dung lương bộ nhớ của DS1307. Quá trình ghi kết thúc khi master phát ra điều kiện STOP. Chú ý: Sau khi ghi thành công 1 byte thì DS1307 sẽ trả lời lại bằng một bit ACK. Nếu như byte được ghi vào là byte cuối cùng thì DS1307 sẽ trả lời lại bằng 1 bit Not_ACK (NACK). Nếu sau khi gởi byte Word Address, master không gởi các byte dữ liệu mà gởi liền điều kiện STOP thì không có thanh ghi nào được ghi. Trường hợp này được dùng để set địa chỉ Word Address để phục vụ cho quá trình đọc. 3.2. Mode Data Read (chế độ dọc dữ liệu) Mode Data Read (chế độ truyền dữ liệu từ salve về master) được sử dụng khi đọc thời gian thực từ DS1307 về AT89S52. Cấu trúc truyền dữ liệu trong mode Data Write được mô tả như hình sau: Chế độ Data Read Nguyên tắt truyền trong chế độ Data Read cơ bản cũng giống như trong truyền chế độ Data Write. Trong chế độ Data Read bit R = 1 sẽ được gởi kèm sau 7 bit SLA. Sau đó liên tiếp các byte dữ liệu được truyền từ DS1307 đến AT89S52. Điểm khác biệt trong cách bố trí dữ liệu của chế độ này so với chế độ Data Write là không có byte địa chỉ thanh ghi dữ liệu nào được gởi đến. Tất cả các byte theo sau SLA+R đều là dữ liệu đọc từ bộ nhớ của DS1307. Lưu ý: dữ liệu được đọc tại thanh ghi được chỉ định bởi con trỏ địa chỉ, vì vậy muốn đọc chính xác dữ liệu từ một địa chỉ nào đó, chúng ta cần thực hiện quá trình ghi giá trị cho con trỏ định địa chỉ trước khi thực hiên quá trình đọc. Để ghi giá trị vào con trỏ định địa chỉ chúng ta sẽ gọi chương trình Data Write với chỉ 1 byte được ghi sau SLA+W như phần chú ý ở trên. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG A. ĐO NHIỆT ĐỘ I. SƠ ĐỒ VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI Cảm biến nhiệt và khuếch đại Biến đổi ADC và khối xử lýtrung tâm (CPU_1) Hiển thị thứ 1 (LED 7 đoạn) Hiệu ứng dùng LED đơn 1. Sơ đồ khối 2. Chức năng của từng khối 2.1. Cảm biến nhiệt và khuếch đại Trong phần đo nhiệt độ thì đây là khối tạo ra sự thay đổi điện thế từ 0V đến 1.97V tương ứng với sự thay đổi nhiệt độ bên ngoài từ 00C đến 1000C. 2.2. Biến đổi ADC và khối xử lý trung tâm (CPU_1) Đây là khối quang trọng dùng để điều khiển mọi hoạt động của mạch. Khối này thực hiện quá trình biến tín hiệu tương tự sang tín hiệu số thông qua bộ biến đổi ADC, sau đó xuất dữ liệu này ra khối hiển thị thứ nhất. Các quá trình này được điều khiển bởi vi xử lý AT89S52. 2.3. Khối hiển thị thứ 1 sử dụng LED 7 đoạn Đây là khối giao diện với người sử dụng, dùng để chốt lại dữ liệu cho người dùng quan sát. 2.4. Hiệu ứng dùng LED đơn Đây cũng là khối giao diện vời người dùng, khối này góp phần làm cho sản phẩm được thiết kế thêm đẹp hơn. II. SƠ ĐỒ CHI TIẾT VÀ NGUYÊN TẮT HOẠT ĐỘNG 1. Sơ đồ chi tiết A Vout1 Vout2 Vin 1.1. Cảm biến nhiệt và bộ khuếch đại B Thiết lập thông số: Do cảm biến nhiệt LM35D có độ phân giải là 10mV/10C mà độ phân giải của ADC0804 được chọn là 19.53mV/10C. Vì vậy phải thiết kế một bộ khuếch đại với hệ số khuếch đại (K) là 1.953 (chọn K = 1.97), cách chọn hệ số K được tính như sau: + Xét tại 2 điểm A và B: Điện thế tại 2 điểm A và B được tính như sau: VA = VB = Vout1.= Vout1. (1) + Quan sát sơ đồ mạch ta thấy: Dòng điện đi vào từ Vout1 qua RI1 sẽ đi qua RF1, RF2 nên: (2) Thay giá trị của VA vào biểu thức 2 ta tìm được: Vout2 = .Vout1 (3) + Với cách tính tương tự như vậy ta có: Vin = Vout1 (4) Từ (3) và (4) ta được: Vout2 = .Vin (5) Thay các giá trị điện trở vào (5) ta có: Vout2 = .Vin Vout2 =1.97.Vin 1.2. Biến đổi ADC và khối xử lý trung tâm (CPU_1) Thiết lập thông số: Chọn độ phân giải cho ADC0804 là 19.53mV (tương ứng với chân VREF/2 để hở). Chọn điện trở R1 và tụ C2 cho bộ dao động của ADC0804: Ta có tần số dao đông được xác định bằng công thức: Ta chọn R1 = 10k và C2 = 150pf. Vậy tần số dao đông của ADC0904 là: f = 606khz Số mức đầu ra là: N = .Vin T0 cần đo = với K = 1.97 là hệ số của bộ khuếch đại dùng IC LM358. 1.3. Khối hiển thị thứ 1 sử dụng LED 7 đoạn Thiết lập thông số: Led 7 đoạn có cấu tạo gồm 8 led đơn, để thấp sáng 1 led 7 đoạn thì phải có dòng điện chạy qua mỗi led đơn này, dòng điện này phải có độ lớn từ 10mA–15mA để led sáng vừa và không bị đứt. Vậy dòng điện qua led được tính như sau: IL = RL = = = 300W Chọn RL = 220W ² IL = 13.6mA 1.4. Hiệu ứng dùng LED đơn Thiết lập thông số: Dòng điện thắp sáng 1 led là từ 10mA – 15mA, để thắp sáng 12 led mắc song song thì phải cần dòng điện từ 120mA – 180mA. Chọn dòng điện qua 12 led là 180mA ² Ic = 180mA Mà IC = RC = = = 14.4 W Chọn Rc = 10 W Mặt khác ta có: IB = RB = Để BJT hoạt động trong vùng bảo hoà thì: IB ≥ ≥ ≥ 1.8mA RB ≤ ≤ ≤ 2.39 KW Chọn RB = 2.2 KW 2. Nguyên tắt hoạt động Khi hệ thống được cấp nguồn (Vcc = 5V) tất cả các linh kiện trong mạch bắt đầu hoạt động. Đầu tiên chip AT89S52 (CPU_1) kích hoạt bộ biến đổi ADC0804, khi bộ biến đổi này đã thực hiện xong quá trình biến đổi, CPU_1 sẽ đọc dữ liệu từ bộ biến đổi ADC0804 và hiển thị kết quả ra led 7 đoạn (sử dụng kỹ thuật chốt). Sau đó CPU_1 chạy chương trình để tạo hiệu ứng bên ngoài sử dụng led đơn, khi kết thúc chương trình này CPU_1 quay lại thực hiện quá trình như ban đầu. B. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG REMOTE HỒNG NGOẠI I. SƠ ĐỒ VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI 1. Sơ đồ khối Khối xử lý trung tâm (CPU_2) Thời gian thực (DS1307) Hiển thị thứ 2 Thu tín hiệu hồng ngoại Âm thanh Phát tín hiệu hồng ngoại 2. Chức năng của từng khối 2.1. Khối thời gian thực Trong hệ thống đồng hồ thời gian thực, khối này giữ một vai trò rất quang trọng, khối này quyết định đến độ chính xác của sản phẩm. Vì đây là khối tạo thời gian thực cho hệ thống. 2.2. Khối phát hồng ngoại Thiết bị phát sử dụng Remote SONY, khi ấn một phím trên remote thì Remote này sẽ phát đi một chuỗi dữ liệu hồng ngoại tương ứng với mỗi phím ấn. 2.3. Khối thu hồng ngoại. Thiết bị thu hồng ngoại được sử dụng là một mắt thu hồng ngoại 3 chân có bán sẳn trên thị trường (TSOP1738). Mắt thu hồng ngoại được sử dụng để thu lại chuỗi dữ liệu mà remote phát ra. 2.4. Khối xử lý trung tâm (CPU_2) Đây được xem là khối quang trong nhất. Chức năng là đọc/ghi dữ liệu vào chip thời gian thực (DS1307), giải mã tín hiệu hồng ngoại được phát ra từ remote SONY. Cuối cùng là xuất tất cả các dữ liệu đã được xử lý ra bên ngoài thông qua khối hiển thị thứ 2 và khối âm thanh. 2.5. Khối âm thanh và hiển thị thứ 2 Đây là 2 khối giao diện cho người dùng, dùng để xuất dữ liệu ra bên ngoài. II.SƠ ĐỒ CHI TIẾT VÀ NGUYÊN TẮT HOẠT ĐỘNG 1. Sơ đồ chi tiết 1.1. Khối thời gian thực (DS1307) Thiết lập thông số: Dòng điện chạy qua 4 led là: I = = = 30mA Do 4 led được mắc song song với nhau nên dòng điện chạy qua mỗi led là như nhau: I1 = I2 = I3 = I4 = I/4 = 30mA/4 = 7.5mA Chú ý: do ngõ ra SCL và SDA có cấu tạo dạng cực thu để hở (giống như port_0 của vi điều khiển) nên cần phải có điện trở kéo lên (chọn R = 10 KW). 1.2. Khối thu hồng ngoại Sơ đồ kết nối mắt thu hồng ngoại TSOP1738 như sau: 1.3. Khối xử lý trung tâm (CPU_2) 1.4. Khối âm thanh IC UM66 là IC nhạc được sử dụng rất nhiều, bởi vì UM66 dể sử dụng, rẽ tiền và tiếng nhạc phát ra cũng khá hay. UM66 thường được sử dụng trong các đồng hồ báo thức hay là các thiết bị đồ chơi điện tử. Sơ đồ khối của UM66 được mô tả như hình sau: 1.5. Khối hiển thị thứ 2 2. Nguyên tắt hoạt động Khi hệ thống được cấp nguồn chip AT89S52 (CPU_2) bắt đầu đọc thời gian thực RTC. Khi thời gian đã được đọc, CPU_2 tiến hành xử lý (kiểm tra xem thời gian vừa đọc có trùng với thời gian báo thức hay không? Nếu trùng thì CPU_2 kích hoạt hệ thống âm thanh và ngược lai). Khi thực hiện xong quá trình xử lý kết quả, CPU_2 xuất dữ liệu ra led 7 đoạn. Sau đó CPU_2 quay về thực hiện quá trình như ban đầu. Trong trường hợp CPU_2 nhận được tín hiệu truyền về từ mắt thu hồng ngoại, CPU_2 tạm ngưng hoạt động tất cả các chương trình để phục vụ chương trình ngắt, CPU_2 bắt đầu giải mã tín hiệu hồng ngoại được phát ra từ remote SONY. Khi giải mã xong CPU_2 gọi chương trình để tạo hiệu ứng khi điều chỉnh, cuối cùng dữ liệu được CPU_2 ghi vào RTC và thoát khỏi chương trình ngắt. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ PHẦN MỀM Để viết một chưong trình có nhiều cách ví dụ như viết một mạch từ trên xuống dưới theo phương pháp này CPU sẽ đọc từng tự theo các chỉ thị trong chương trình từ điạ chĩ thấp đến địa chỉ cao và thực hiện chúng cho đến địa chỉ cuối cùng. Trong trường hợp này người đọc rất dễ theo dõi chương trình và nắm được ý đồ của người viết, tuy nhiên nó có nhược điểm là kích thước chương trình lớn. Giới hạn cuả phương pháp lập trình tuần tự làm phát sinh một phương pháp lập trình khác là lập trình cấu trúc. Trong chương trình này với những đoạn thường xuyên lặp lại trong chương trình người ta đem chúng ra khỏi chương trình chính (gọi là chương trình con) chúng có thể được đặt ở đầu hoặc cuối chương trình chính (tuỳ theo phần mềm). Tại một địa chỉ xác định nơi chúng ta đem đi được thay bằng lệnh LCALL xxxx. Trong đó xxxx là điạ chỉ chúng ta đặt chương trình con. Khi gặp chỉ thị này CPU sẽ nhảy đến chỉ thị được đặt sau chỉ thị LCALL và thi hành đoạn chương trình đó. Để quá trình làm việc không bị gián đoạn ở cuối đoạn chương trình ta đặt chỉ thị RET (Return). Khi gặp chỉ thị này CPU sẽ quay về chương trình chính và tiếp tục công việc bị bỏ dở. Phương pháp này khá hiệu quả trong việc giảm kích thước chương trình. Tuy nhiên nó làm cho người sử dụng khó theo dõi chương trình do mất tính liên tục. Để khắc phục nhược điểm này người ta đặt cho mỗi đoạn chương trình như thế một cái tên hay nhãn (label). Tên đặt phải giúp người đọc hình dung được chức năng của chương trình con, nhớ rằng đoạn chương trình con có tác dụng dừng chương trình chính trong một khoảng thời gian t nào đó. Chúng ta cũng qui định đoạn chương trình con là nơi chương trình chính đặt dữ liệu xử lý cũng như nơi chương trình chính sẽ lấy kết quả về bằng cách này người đọc chỉ cần nhớ chương trình được gọi sẽ làm công việc gì và nơi đặt (lưu) dữ liệu có liên quan. Phần mềm phục vụ cho hệ thống của tôi cũng được thiết kế dựa trên quan điểm này. Để viết chương trình điều khiển hệ thống có thể dùng một trong các ngôn ngữ như Assembler, passcal, C…. Ở đây tôi viết chương trình bằng ngôn ngữ assembler (ASM) của hệ thống 8 bit dùng chip AT89S52. A. ĐO NHIỆT ĐỘ I. LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH 1. Giải thuật 1.1. Giải thuật chương trình chính Bước 1:Truy xuất dữ liệu từ bộ biến đổi ADC Bước 2: Hiển thị kết quả Bước 3: Tạo hiệu ứng cho led đơn, sau đó quay lại bước 1 1.2. Giải thuật chương trình con “ TRUY_CAP_ADC” Tạo một xung từ thấp lên cao áp đến chân WR để ADC0804 bắt đầu quá trình chuyển đổi. Chờ cho quá trình biến đổi được thực hiên xong (chân INTR xuống mức thấp). Tạo một xung từ cao xuống thấp áp đến chân RD để đọc dữ liệu ra từ chip ADC0804. Đưa đữ liệu vào thanh ghi R0 và thoát khỏi chương trình. 2. Lưu đồ 2.1. Lưu đồ chương trình chính BEGIN Khởi tạo giá trị ban đầu END Truy cập vào chip ADC0804 Hiển thị nhiệt độ ra led 7 đoạn Hiệu ứng thứ 1 (dùng led đơn) Hiệu ứng thứ 2 (dùng led đơn) 2.2. Lưu đồ chương trình con 2.2.1. Lưu đồ chương trình con “ TRUY_CAP_ADC” START Kích hoạt bộ biến đổi ADC0804 RET Chờ quá trình biến đổi hoàn thành INTR = = 0? Dưa dữ liệu vào thanh ghi R0 Đọc dữ liệu từ chip ADC0804 Y N 2.2.2. Lưu đồ chương trình con “HIENTHI_1” RET Xuất ra led thứ 2 P_Nguyên STARTT Xuất ra led thứ 1 Lấy A chia B P_Dư Thiết lập giá trị A = R0, B = 10 II. PHẦN MỀM DO NHIỆT ĐỘ (CODE_1) Phần mềm đo nhiệt độ (Code_1) được lập trình bằng ngôn ngữ Assembler (ASM), soạn thảo và biên dịch bằng chương trình Keil Version. Nội dung Code_1 nằm ở thư mục phụ lục “trang 76”. B. ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG REMOTE HỒNG NGOẠI. I. LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT CHƯƠNG TRÌNH 1. Giải thuật 1.1. Giải thuật chương trình chính Bước 1: Đọc thời gian thực từ RTC (chip DS1307) Bước 2: Hiển thị thời gian vừa đọc ra led 7 đoạn Bước 3: Kiểm tra thời gian báo thức Bước 4: Kiểm tra chế độ chuông báo theo từng giờ Bước 5: Tạo hiệu ứng chỉnh khi cài đặt giờ, sau đó quay lại bước 1. 1.2. Giải thuật chương trình ngắt “GIAI_MA_REMOTE_SONY” Bước 1: Thiết lập giá trị thanh ghi A = 01000000B (40h) Bước 2: Chờ cho tín hiệu lên (Đây là bit mã lệnh đầu tiên) Bước 3: Chờ tín hiệu đi xuống Bước 4: Chờ khoảng 900ms Bước 5: Đo mức tín hiệu Bước 6: Nếu mức tín hiệu là mức cao thì bit nhận được là bit 0 - Thiết lập bit nhớ C = 0 (bit mã lệnh thu được) - Quay phải có nhớ A, như vậy C sẽ được gửi vào MSB của A, LSB của A gửi vào C. - Ban đầu, A = 01000000B thì sau khi quay ta có C = 0 và MSB của A là bit đầu tiên của mã lệnh. - Như vậy sau 7 lần quay thì C = 1 và 7 bit bên trái của A sẽ chứa mã lệnh - Kiểm tra bit nhớ C, nếu C = 1 nhảy tới bước 8, nếu C = 0 quay lại bước 3 Bước 7: Nếu mức tín hiệu là mức thấp thì bit nhận được là bit 1 - Thiết lập Bit nhớ C = 1 (bit mã lệnh thu được) - Quay phải có nhớ A - Kiểm tra bit nhớ C, nếu C = 1 nhảy tới bước 8, nếu C = 0 quay lại bước 2 Bước 8: Lúc này 7 bit mã lệnh chứa trong 7 bit bên trái của thanh ghi A : A = D6D5D4D3D2D1D00 Quay phải thanh ghi A thu được 7 bit mã lệnh nằm bên phải thanh ghi A A = 0D6D5D4D3D2D1D0 Tạo trễ dài để chống nhiễu (chọn 0.1s) Bước 9: Nhận dạng các phím được ấn: - Nếu phím được ấn là KEY_ON_OFF thì mở chế độ điều chỉnh ngược lại thì nhảy đến bước 10. - Nếu phím được ấn là KEY_NEXT hoặc KEY_BACK thì tăng hoặc giảm thanh ghi R0 một đơn vị cho mỗi lần ấn. Kế tiếp gọi chương trình để tạo ra hiệu ứng điều chỉnh tương ứng, sau đó nhảy đến bước 10. - Nếu phím được ấn là các số thì chương trình “xử lý số” được gọi để chuyển các số được ấn vào biến được lựa chọn ở trên, ghi giá trị này vào RTC. Sau đó đọc và hiển thị các giá trị ra ngoài, cuối cùng nhảy đến bước 10. - Nếu phím được ấn là KEY_ON_BELL / KEY_OFF_BELL thì tương ứng với việc mở/tắt chuông theo từng giờ, sau đó nhãy đến bước 10. Bước 10: Tạo trể 0.1s và thoát khỏi ngắt 1.3. Giải thuật chương trình con “WRITE_CLOCK” Gởi điều kiện START đến RTC Gởi tiếp địa chỉ Slave + W (0D0h) Gởi địa chỉ thanh ghi đầu tiên được chọn để ghi (00h: địa chỉ thanh ghi SECOND) Ghi tất cả các byte dữ liệu vào RTC như: giây, phút, giờ, thứ, ngày, tháng, năm, giá trị thanh ghi control và cuối cùng là thời gian báo thức Gởi điều kiên STOP và thoát. Chú ý: Nếu không phải là lần ghi/đọc cuối cùng thì kéo biến LAST xuống mức thấp để gởi bit ACK, ngược lại đưa biến LAST lên cao để gởi bit Not_ACK (NACK). 1.4. Giải thuật chương trình con “READ_CLOCK” Gởi điều kiện START đến RTC Gởi tiếp địa chỉ Slave + W (0D0h). Gởi địa chỉ thanh ghi đầu tiên được chọn để ghi (00h: địa chỉ thanh ghi SECOND). Gởi điều kiện STOP. Gởi lại điều kiện START. Gởi địa chỉ Slave + R (0D1h). Bắt đầu đọc lần lượt từng byte dữ liệu từ RTC. Đầu tiên là giây, phút, giờ, thứ, ngày, tháng, năm, giá trị thanh ghi control và cuối cùng là thời gian báo thức Gởi điều kiện STOP và thoát. 2. Lưu đồ 2.1. Lưu đồ chương trình chính BEGIN Khởi tạo giá trị ban đầu Đọc thời gian thực từ RTC END Hiển thị thời gian ra led 7 đoạn Thời gian báo thức Mở/tắt chuông theo từng giờ Tạo hiệu ứng khi điều chỉnh 2.2. Lưu đồ chương trình ngắt “GIAI_MA_REMOTE_SONY” Gán giá trị A = 01000000h Y N Y N Đặt cờ nhớ C=0 Quay phải có nhớ A Đặt cờ nhớ C=1 Quay phải có nhớ A Quay phải A Đo mức tín hiệu Tín hiệu mức thấp Chờ tín hiệu lên mức cao Tạo trễ 900ms C = 1 START TIEP Chờ tín hiệu xuống mức thấp C = 1 N N Y Y Y Y Y N N N N N TIEP RETI A = = KEY_ON_OFFF Tạo trể 0.1s A = = KEY_NEXT hoặc A = = KEY_BACK A = = KEY_1, KEY_2….. A = = KEY_0N_BELL hoặc KEY_OFF_BELL Hiệu ứng điều chỉnh Tắt/mở chuông Xử lý số Read clock Hiển thị_2 Write clock 2.3. Lưu đồ chương trình con 2.3.1. Lưu đồ chương trình con “WRITE_CLOCK” BEGIN RET Gởi điều kiện STOP Gởi điều kiện START Gởi địa chỉ Slave+W (0D0h) Gởi 1 byte địa chỉ con trở (00h) Ghi tất cả byte dữ liệu như: giây, phút,....,thời gian báo thức vào RTC 2.3.2. Lưu đồ chương trình con “READ_CLOCK” BEGIN RET Gởi điều kiện STOP Gởi điều kiện START Gởi địa chỉ Slave+W (0D0h) Gởi 1 byte địa chỉ con trở (00h) Đọc tất cả byte dữ liệu như: giây, phút,....,thời gian báo thức từ RTC Gởi điều kiện STOP Gởi điều kiện START Gởi địa chỉ Slave+R (0D1h) 2.3.3. Lưu đồ chương trình con ghi 1 byte vào DS1307“SEND_BYTE” N Y Y Y N N BEGIN RET Tạo một xung nhip tại chân SCL Gán giá trị BITCOUNT = 08 ACC.7 = = 0 SDA = 1 SDA = 0 Quay trái thanh ghi A LAST = = 0 Gởi bit NACK Gởi bit ACK BITCOUNT = = 0 2.3.4. Lưu đồ chương trình con đọc 1 byte từ DS1307“READ_BYTE” N Y Y N BEGIN RET Đưa dữ liệu từ SDA vào cờ C Gán giá trị: A = 00 BITCOUNT = 08 Quay trái thanh ghi A có cớ nhớ C LAST = = 0 Gởi bit NACK Gởi bit ACK BITCOUNT = = 0 Tạo một xung nhip tại chân SCL 2.3.5. Lưu đồ chương trình con “ALARM_CLOCK_TEST” N N Y N Y Y BEGIN RET HOUR = = ALK_HOUR MINUTE = = ALK_MINUTE Kích hoạt hệ thống âm thanh MINUTE = = ALK_MINUTE Đọc thời gian thực từ RTC Hiển thị ra led 7 đoạn Dừng kích hoạt hệ thống âm thanh 2.3.6. Lưu đồ chương trình con “TAT_MO_CHUONG” N N N Y Y Y Y BEGIN RET R3 = = 0FFH MINUTE = = 0 Kích hoạt hệ thống âm thanh SECOND = = 0 Tạo trễ khoảng 0.5s Dừng kích hoạt hệ thống âm thanh 2.3.7. Lưu đồ chương trình con “HIEU_UNG_CHINH” Y Y Y Y Y N N N N N BEGIN RET R0 = = 20H Tạo hiệu ứng chỉnh giờ R0 = = 21H Tạo hiệu ứng chỉnh phút R0 = = 22H Tạo hiệu ứng chỉnh giây Tạo hiệu ứng chỉnh giờ báo thức R0 = = 28H Tạo hiệu ứng điều phút báo thức R0 = = 27H 2.3.8. Lưu đồ chương trình con “HIENTHI_2” BEGIN RET Tách số BCD Đưa nội dung biến HOUR vào thanh ghi A Xuất ra led 7 đoạn Tách số BCD Đưa nội dung biến MINUTE vào thanh ghi A Xuất ra led 7 đoạn Tách số BCD Đưa nội dung biến ALK_MINUTE vào thanh ghi A Xuất ra led 7 đoạn II. PHẦN MỀM ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA DÙNG REMOTE HỒNG NGOẠI (CODE_2) Phần mềm đồng hồ thời gian thực và bộ điều khiển từ xa dùng remote hồng ngoại (Code_2) cũng được lập trình bằng ngôn ngữ Assembler (ASM), soạn thảo và biên dịch bằng chương trình Keil Version. Nội dung Code_2 nằm ở thư mục phụ lục “trang 80”. CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ I. KẾT LUẬN Sau một thời gian nghiên cứu và tìm hiểu về đề tài này. Cùng với sự chỉ dẫn tận tình của các Thầy Lương Vinh Quốc Danh. Đến nay em đã thiết kế thành công “Lịch Vạn Niên Điện Tử” , mạch hoạt động rất ổn định và đáp ứng được yêu cầu của đề tài đặt ra. Do thời gian và năng lực giới hạn nên sản phẩm được thiết kế không thể tránh khỏi một số khuyết điểm: sản phẩm hơi thô, không được đẹp… kính mong quý thầy cô và các bạn thông cảm. Sau đây là một số hình ảnh của “Lịch Vạn Niên Điện Tử”: Modul hiển thị Modul hiệu ứng dùng led đơn Modul xử lý trung tâm Lịch Vạn Niên Điện Tử II. ĐỀ NGHỊ Sau khi đã thiết kế thành công đề tài này, em có một số đề nghị để khắc phục những khuyết điểm mà em mắc phải. ª Thay đổi IC chốt 74HC374 bằng IC ghi dịch và chốt 74LS595. Bằng cách này sẽ là giảm bớt quá trình phức tạp khi thiết kế phần cứng, góp phần làm cho sản phẩm gọn nhẹ hơn. ª Thiết kế thêm bộ chuyển đổi từ ngày dương lịch sang ngày âm lịch. ª Thay đổi tiếng chuông báo thức bằng một bài nhạc mà bạn yêu thích. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình Vi Điều Khiển _ Tác giả Th.Phạm Hùng Kim Khánh [2] Tài liệu hướng dẫn Thực Tập Vi Điều Khiển _ Biên soạn Th.Trần Nhật Khải Hoàn, KS.Trần Hữu Danh. [3] Giáo trình MẠCH XUNG _ Biên soạn Th.Lương Văn Sơn, KS.Nguyễn Khắc Nguyên. [4] Giáo trình MẠCH SỐ _ Tác giả Th.Nguyễn Trung Lập. [5] Giáo trình MẠCH TƯƠNG TỰ _ Tác giả KS. Trương Văn Tám [6] [7] [8] PHỤ LỤC 1. Phần mềm đo nhiệt độ (CODE_1) RDL BIT P3.0 WRL BIT P3.1 INT BIT P3.3 LED1 BIT P2.7 LED2 BIT P3.2 LED3 BIT P3.4 LED4 BIT P3.5 ORG 0000H LJMP MAIN MAIN: MOV P0,#00H MOV P2,#00H CLR LED1 CLR LED2 CLR LED3 CLR LED4 MOV DPTR,#LED7S MOV R0,#00H MOV R7,#05 SETB RDL SETB WRL HERE: CALL TRUY_CAP_ADC CALL HIENTHI CALL HIEU_UNG_1 CALL TRUY_CAP_ADC CALL HIENTHI CALL HIEU_UNG_2 JMP HERE ;------------------------------------------------------------------------------------- ;--------Truy nhap vao chip ADC0804-------- TRUY_CAP_ADC: CLR WRL SETB WRL ;Tao xung canh len tai chan WR ;de bat dau qua trinh bien doi JB INT,$ ;Cho qua trinh bien doi hoan thanh SETB RDL CLR RDL ;Tao xung canh xuong tai chan ;RD de doc du lieu CALL DELAY MOV R0,P1 ;Dua du lieu vao thanh ghi R0 SETB RDL RET ;------Hien thi nhiet do ra led 7 doan------ HIENTHI: MOV A,R0 MOV B,#10 DIV AB ;Chia Gia tri thanh ghi A cho 10, ;phan nguyen luu trong A, du luu trong B CALL READ CLR P3.7 SETB P3.7 ;Tao xung canh len de xuat du lieu CALL DELAY_6us MOV A,B CALL READ CLR P3.6 SETB P3.6 CALL DELAY_6us RET ;------Hieu ung thu 1 cho led doan------ HIEU_UNG_1: LOOP1: SETB LED1 CLR LED2 CLR LED3 SETB LED4 MOV P0,#04H CALL DELAY CALL DELAY CLR LED1 SETB LED2 CLR LED3 CLR LED4 MOV P0,#09H CALL DELAY CALL DELAY CLR LED1 CLR LED2 SETB LED3 CLR LED4 MOV P0,#12H CALL DELAY CALL DELAY DJNZ R7,LOOP1 MOV R7,#10 MOV P0,#00H CLR LED3 RET ;------Hieu ung thu 2 cho led doan------ HIEU_UNG_2: LOOP2: SETB LED1 CALL DELAY CLR LED1 SETB LED2 CALL DELAY CLR LED2 SETB LED3 CALL DELAY CLR LED3 SETB LED4 CALL DELAY CLR LED4 MOV P0,#01H CALL DELAY MOV P0,#02H CALL DELAY MOV P0,#04H CALL DELAY MOV P0,#08H CALL DELAY MOV P0,#10H CALL DELAY MOV P0,#00H CALL DELAY DJNZ R7,LOOP2 MOV R7,#05 RET ;------Doc noi dung o nho DPTR----- READ: MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A RET ;------Tao tre 6us------ DELAY_6us: NOP NOP NOP NOP NOP NOP RET ;------Tao tre (250*200*2)/10^6 = 0.1s------ DELAY: MOV R1,#250 L1: MOV R2,#200 DJNZ R2,$ DJNZ R1,L1 RET LED7S: DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H END 2. Phần mềm đồng hồ thời gian thực và bộ điều khiển từ xa dùng remote hồng ngoại (CODE_2) SCL BIT P0.0 SDA BIT P0.1 SPEAKER BIT P3.0 BELL BIT P3.1 SIGNAL BIT P3.2 DIS3 BIT P0.2 DIS4 BIT P0.3 DIS5 BIT P0.4 DIS6 BIT P0.5 DIS8 BIT P0.6 DIS7 BIT P0.7 DIS9 BIT P3.3 DIS15 BIT P2.0 DIS13 BIT P2.1 DIS12 BIT P2.2 DIS14 BIT P2.3 DIS10 BIT P2.4 DIS11 BIT P2.5 DIS16 BIT P2.6 DIS17 BIT P2.7 DIS18 BIT P3.4 DIS19 BIT P3.5 DIS21 BIT P3.6 DIS20 BIT P3.7 CO DATA 2DH LAST BIT CO.7 HOUR DATA 20H MINUTE DATA 21H SECOND DATA 22H DAY DATA 23H DATE DATA 24H MONTH DATA 25H YEAR DATA 26H ALK_HOUR DATA 27H ALK_MINUTE DATA 28H SQW_OUT DATA 29H BYTECOUNT DATA 2AH BITCOUNT DATA 2BH TAM DATA 2CH ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP GIAI_MA_ROMOTE_SONY MAIN: MOV R0,#1FH MOV R1,#00H MOV R2,#0FFH MOV R3,#00H MOV DPTR,#LED7S MOV P0,#0FFH MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFH CLR LAST CLR SPEAKER CLR BELL MOV SECOND,#50H MOV MINUTE,#59H MOV HOUR,#00H MOV DAY,#02H MOV DATE,#01H MOV MONTH,#01H MOV YEAR,#10H MOV ALK_MINUTE,#30H MOV ALK_HOUR,#22H MOV SQW_OUT,#90H MOV TAM,#00H MOV IE,#00H MOV TMOD,#10H SETB EA SETB EX0 SETB IT0 MOV SP,#256-32 HERE: CALL READ_CLOCK CALL HIENTHI_2 CALL ALARM_TEST CALL TAT_MO_CHUONG CALL HIEU_UNG_CHINH JMP HERE ;------------------------------------------------------------------------------ ;----Chuong trinh ngat de giai ma tin hieu hong ngoai---- GIAI_MA_ROMOTE_SONY: MOV R1,A CALL DELAY_900us MOV A,#40H JB SIGNAL,EXIT_GIAIMA RP1: JNB SIGNAL,RP1 ;Cho tin hieu len muc cao RP2: JB SIGNAL,RP2 ;Cho tin hieu xuong muc thap CALL DELAY_900us ;Tao tre 900us MOV C,SIGNAL ;Dua de lieu vao C JC BIT0 ; Neu C=1 du lieu la bit 0 ;neu C=0 du lieu la bit 1 BIT1: SETB C ;Dat C bang 1 RRC A ;Ghi vao A JC END_SIGNAL JMP RP1 BIT0: CLR C ;Dat C bang 0 RRC A ;Ghi vao A JC END_SIGNAL JMP RP2 END_SIGNAL: CALL LONG_DELAY ;Tao tre de chong nhieu RR A ; Quay phai A JMP KEY_ON_OFF ;----Phim cho phep mo/tat che do dieu chinh---- KEY_ON_OFF: CJNE A,#15H,SOSANH MOV A,R2 CPL A MOV R2,A MOV R0,#20H CJNE R2,#0FFH,EXIT_KEY_ON_OFF MOV R0,#01FH EXIT_KEY_ON_OFF: JMP EXIT_GIAIMA SOSANH: CJNE R2,#0FFH,KEY_NEXT JMP EXIT_GIAIMA ;----Phim lua chon vi tri dieu chinh---- KEY_NEXT: CJNE A,#18H,KEY_BACK INC R0 CJNE R0,#29H,EXIT_KEY_NEXT MOV R0,#20H EXIT_KEY_NEXT: CALL HIEU_UNG_CHINH JMP EXIT_GIAIMA KEY_BACK: CJNE A,#19H,KEY_01 DEC R0 CJNE R0,#1FH,EXIT_KEY_NEXT MOV R0,#28H EXIT_KEY_BACK: CALL HIEU_UNG_CHINH EXIT_GIAIMA: CALL LONG_DELAY JNB SIGNAL,EXIT_GIAIMA MOV A,R1 CLR IE0 RETI ;-----Cac phim du lieu cai dat------ KEY_01: CJNE A,#00H,KEY_02 MOV TAM,#01H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_02: CJNE A,#01H,KEY_03 MOV TAM,#02H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_03: CJNE A,#02H,KEY_04 MOV TAM,#03H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_04: CJNE A,#03H,KEY_05 MOV TAM,#04H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_05: CJNE A,#04H,KEY_06 MOV TAM,#05H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_06: CJNE A,#05H,KEY_07 MOV TAM,#06H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_07: CJNE A,#06H,KEY_08 MOV TAM,#07H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_08: CJNE A,#07H,KEY_09 MOV TAM,#08H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_09: CJNE A,#08H,KEY_10 MOV TAM,#09H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_10: CJNE A,#09H,KEY_MO_CHUONG MOV TAM,#00H CALL XULY JMP EXIT_GIAIMA KEY_MO_CHUONG: CJNE A,#12H,KEY_TAT_CHUONG MOV R3,#0FFH SETB BELL JMP EXIT_GIAIMA KEY_TAT_CHUONG: CJNE A,#13H,EXIT_GIAIMA MOV R3,#00H CLR BELL JMP EXIT_GIAIMA ;----Dua gia tri duoc dieu chinh vao cac o nho du lieu---- XULY: MOV A,@R0 SWAP A ANL A,#0F0H ORL A,TAM MOV @R0,A CALL WRITE_CLOCK CALL READ_CLOCK CALL HIENTHI_2 RET ;----Tao ra hieu ung khi dieu chinh---- HIEU_UNG_CHINH: CJNE R0,#20H,TT1 MOV P1,#0FFH CLR DIS3 SETB DIS3 CLR DIS4 SETB DIS4 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT1: CJNE R0,#21H,TT2 MOV P1,#0FFH CLR DIS5 SETB DIS5 CLR DIS6 SETB DIS6 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT2: CJNE R0,#22H,TT3 MOV P1,#0FFH CLR DIS7 SETB DIS7 CLR DIS8 SETB DIS8 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT3: CJNE R0,#23H,TT4 MOV P1,#0FFH CLR DIS9 SETB DIS9 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT4: CJNE R0,#24H,TT5 MOV P1,#0FFH CLR DIS10 SETB DIS10 CLR DIS11 SETB DIS11 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT5: CJNE R0,#25H,TT6 MOV P1,#0FFH CLR DIS12 SETB DIS12 CLR DIS13 SETB DIS13 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT6: CJNE R0,#26H,TT7 MOV P1,#0FFH CLR DIS14 SETB DIS14 CLR DIS15 SETB DIS15 CLR DIS16 SETB DIS16 CLR DIS17 SETB DIS17 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT7: CJNE R0,#27H,TT8 MOV P1,#0FFH CLR DIS18 SETB DIS18 CLR DIS19 SETB DIS19 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY JMP EXIT_HUC TT8: CJNE R0,#28H,EXIT_HUC MOV P1,#0FFH CLR DIS20 SETB DIS20 CLR DIS21 SETB DIS21 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL HIENTHI_2 CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY EXIT_HUC: RET ;----Chon che do tat/mo chuong theo tung gio---- TAT_MO_CHUONG: CJNE R3,#0FFH,TT10 MOV A,MINUTE CJNE A,#00H,TT10 MOV A,SECOND CJNE A,#00H,TT10 CLR SPEAKER ;Mo am thanh bao thuc CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY CALL LONG_DELAY TT10: SETB SPEAKER ;Tat am thanh bao thuc RET ;----Gui dieu kien STARRT den DS1307----- SEND_START: SETB SDA SETB SCL CALL DELAY6US CLR SDA CALL DELAY6US CLR SCL CALL DELAY6US RET ;-----Gui dieu kien STOP den DS1307---- SEND_STOP: CLR SDA SETB SCL CALL DELAY6US SETB SDA CALL DELAY6US CLR SCL CALL DELAY6US RET ;----Ghi 8 bit du lieu vao DS1307--- SEND_BYTE: MOV BITCOUNT,#08H SEND_BYTE_LOOP: JNB ACC.7,LEVEL_LOW SETB SDA JMP SEND_BITS LEVEL_LOW: CLR SDA SEND_BITS: SETB SCL CALL DELAY6US CLR SCL ;Ket thuc 1 xung nhip RL A DJNZ BITCOUNT,SEND_BYTE_LOOP JB LAST,NOT_ACK1 ;Neu lan doc cuoi cung thi ;khong gui bit ACK ACK1: ;Gui bit ACK CLR SDA SETB SCL CALL DELAY6US CLR SCL CALL DELAY6US RET NOT_ACK1: ;Gui bit Not_ACK (NACK) SETB SDA SETB SCL CALL DELAY6US CLR SCL CALL DELAY6US RET ;----Doc 8 bit du lieu tu DS1307---- READ_BYTE: MOV BITCOUNT,#08H MOV A,#00H SETB SDA READ_BITS: SETB SCL MOV C,SDA CALL DELAY6US RLC A ;Dua SDA vao thanh ghi A CLR SCL CALL DELAY6US DJNZ BITCOUNT,READ_BITS JB LAST,NOT_ACK2 ;Neu lan doc cuoi cung thi ;khong gui bit ACK ACK2: ;Gui bit ACK CLR SDA SETB SCL CALL DELAY6US CLR SCL CALL DELAY6US RET NOT_ACK2: ;Gui bit NACK SETB SDA SETB SCL CALL DELAY6US CLR SCL CALL DELAY6US RET ;----Doc thoi gian thuc tu DS1307---- READ_CLOCK: CALL SEND_START CLR LAST MOV A,#0D0H CALL SEND_BYTE SETB LAST MOV A,#00H CALL SEND_BYTE CALL SEND_STOP CALL SEND_START CLR LAST MOV A,#0D1H CALL SEND_BYTE CALL READ_BYTE MOV SECOND,A CALL READ_BYTE MOV MINUTE,A CALL READ_BYTE MOV HOUR,A CALL READ_BYTE MOV DAY,A CALL READ_BYTE MOV DATE,A CALL READ_BYTE MOV MONTH,A CALL READ_BYTE MOV YEAR,A CALL READ_BYTE MOV SQW_OUT,A CALL READ_BYTE MOV ALK_HOUR,A SETB LAST CALL READ_BYTE MOV ALK_MINUTE,A CALL SEND_STOP RET ;----Cai dat thoi gian cho DS1307---- WRITE_CLOCK: CALL SEND_START CLR LAST MOV A,#0D0H CALL SEND_BYTE MOV A,#00H CALL SEND_BYTE MOV A,SECOND CALL SEND_BYTE MOV A,MINUTE CALL SEND_BYTE MOV A,HOUR CALL SEND_BYTE MOV A,DAY CJNE A,#08H,TTD MOV A,#01H TTD: CALL SEND_BYTE MOV A,DATE CALL SEND_BYTE MOV A,MONTH CALL SEND_BYTE MOV A,YEAR CALL SEND_BYTE MOV A,#90H CALL SEND_BYTE MOV A,ALK_HOUR CALL SEND_BYTE SETB LAST MOV A,ALK_MINUTE CALL SEND_BYTE CALL SEND_STOP RET ;----Thoi gian bao thuc---- ALARM_TEST: MOV A,MINUTE CJNE A,ALK_MINUTE,EXIT_ALARM_TEST MOV A,HOUR CJNE A,ALK_HOUR,EXIT_ALARM_TEST CLR SPEAKER LOOP_ALK_TEST: MOV A,MINUTE CJNE A,ALK_MINUTE,EXIT_ALARM_TEST CALL HIENTHI_2 CALL READ_CLOCK JMP LOOP_ALK_TEST EXIT_ALARM_TEST: SETB SPEAKER RET ;----Xuat ket qua ra led 7 doan---- HIENTHI_2: MOV A,HOUR ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS3 SETB DIS3 CALL DELAY6US MOV A,HOUR ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS4 SETB DIS4 CALL DELAY6US MOV A,MINUTE ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS5 SETB DIS5 CALL DELAY6US MOV A,MINUTE ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS6 SETB DIS6 CALL DELAY6US MOV A,SECOND ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS7 SETB DIS7 CALL DELAY6US MOV A,SECOND ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS8 SETB DIS8 CALL DELAY6US MOV A,DAY CJNE A,#01H,TTDD MOV A,#08H TTDD: CALL READ CLR DIS9 SETB DIS9 CALL DELAY6US MOV A,DATE ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS10 SETB DIS10 CALL DELAY6US MOV A,DATE ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS11 SETB DIS11 CALL DELAY6US MOV A,MONTH ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS12 SETB DIS12 CALL DELAY6US MOV A,MONTH ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS13 SETB DIS13 CALL DELAY6US MOV A,#20 MOV B,#10 DIV AB CALL READ CLR DIS14 SETB DIS14 CALL DELAY6US MOV A,B CALL READ CLR DIS15 SETB DIS15 CALL DELAY6US MOV A,YEAR ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS16 SETB DIS16 CALL DELAY6US MOV A,YEAR ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS17 SETB DIS17 CALL DELAY6US MOV A,ALK_HOUR ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS18 SETB DIS18 CALL DELAY6US MOV A,ALK_HOUR ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS19 SETB DIS19 CALL DELAY6US MOV A,ALK_MINUTE ANL A,#0F0H SWAP A CALL READ CLR DIS20 SETB DIS20 CALL DELAY6US MOV A,ALK_MINUTE ANL A,#0FH CALL READ CLR DIS21 SETB DIS21 CALL DELAY6US RET ;----Doc noi dung o nho DPTR---- READ: MOVC A,@A+DPTR MOV P1,A RET ;----Tao tre 900us---- DELAY_900us: MOV TH1,#HIGH(-900) MOV TL1,#LOW(-900) SETB TR1 JNB TF1,$ CLR TF1 CLR TR1 RET ;----Tao tre 6us---- DELAY6US: NOP NOP NOP NOP NOP NOP RET ;----Tao tre (250*200*2)/10^6 = 0.1s---- LONG_DELAY: MOV R7,#250 L2: MOV R6,#200 DJNZ R6,$ DJNZ R7,L2 RET LED7S: DB 40H,79H,24H,30H,19H,12H,02H,78H,00H,10H END  3. Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển dùng Remote SONY Các bước thực hiện để cài đặt thời gian cho “Lịch Vạn Niên Điện Tử” Bước 1: Ấn phím POWER lần thứ nhất để mở chế độ cài đặt. Lưu ý nếu như chế độ cài đặt không được mở thì tất cả các phím còn lại đều bị vô hiệu hoá. Bước 2: Sau khi chế độ cài đặt được mở, sử dụng phím CONTÇ hoặc CONT- để chọn vị trí cài đặt. Phím CONTÇ để next (chuyển) đến vị trí kế tiếp, phím CONT- để back (trở về) vị trí phía sau. Sử dụng 2 phím VOLÇ hoặc VOL- để chọn chế độ báo chuông theo từng giờ (6h,7h,8h.….), phím VOLÇ dùng để mở và VOL- dùng để tắt chế độ này. Bước 3: Nhập vào các giá trị cần cài đặt bằng các số trên remote từ 1 đến 10 (do remote không có số 0 nên số 10 lúc này được xem là số 0), vậy giá trị được nhập giới hạn từ 0 đến 9. Nguyên tắt nhập số cài đặt tương tự như nguyên tắt nhập số trong máy tính bỏ túi. Bước 4: Ấn phím POWER lần thứ hai để tắt chế độ cài đặt. 4. Code word của remote SONY Để có được các code word remote SONY tôi sử dụng các led đơn (mắt ở port 0) để chỉ thị cho mỗi lần ấn phím. Sau đây là một vài code word mà tôi đã giải mã: Tín hiệu hiển thị ở Port 0 Phím ấn remote Mã lệnh khi ấn phím (hex) 00000000B 1 00H 00000001B 2 01H 00000010B 3 02H 00000011B 4 03H 00000100B 5 04H 00000101B 6 05H 00000110B 7 06H 00000111B 8 07H 00001000B 9 08H 00001001B 10 09H 00010101B POWER 15H 00011000B CONTÇ 18H 00011001B COUNT- 19H 00010010B VOLÇ 12H 00010011B VOL- 13H 00100101B TV/VIDEO 25H 01111000B MEMD 78H 00001011B TUNE2 0BH 01110110B -FINE 76H 01110111B ÇFINE 77H 01101100B TUNE1 6CH 01111100B SELECT 7CH 01100101B ENTER 65H 01100110B MENU 66H 00010000B PROGRÇ 10H 00010001B PROGR- 11H