Luận văn tốt nghiệp Trang 1
PHẦN I LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I DẪN NHẬP
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử
màtrong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lónh vực khoa học kỹ thuật,
quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin…. do đó chúng ta phải nắm bắt và
vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ
thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng.
Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy và tham quan các doanh
nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình sản
xuất. Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là số
lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động.
Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn
chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng
nhân công.
Từ những điều đã được thấy đó và khả năng của chúng em, chúng em muốn làm
một điều gì nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà
cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính
xác cao. Nên chúng em quyết đònh thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi
với thực tế và nó thật sự rất có ý nghóa đối với chúng em vì đã làm được một phần nhỏ
đóng góp cho xã hội.
Để làm được mạch này cần thiết kế được hai phần chính là: bộ phận cảm biến và
bộ phận đếm.
* Bộ phận cảm biến: gồm phần phát và phần thu. Thông thường người ta sử dụng
phần phát là led hồng ngoại để phát ra ánh sáng hồng ngoại mục đích để chống nhiễu so
với các loại ánh sáng khác, còn phần thu là transistor quang để thu ánh sáng hồng ngoại.
* Bộ phận đếm có nhiều phương pháp thực thi đó la:ø
-Lắp mạch dùng kỹ thuật số với các IC đếm, chốt, so sánh ghép lại
-Lắp mạch dùng kỹ thuật vi xử lí
-Lắp mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển

-Mạch đơn giản hơn so với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời và có phần cài đặt số
đếm ban đầu
-Mạch có thể lưu lại số liệu của các ca sản xuất
-Mạch có thể điều khiển đếm được nhiều dây chuyền sản xuất cùng lúc bằng phần
mềm
-Mạch cũng có thể kết nối giao tiếp được với máy tính thích hợp cho những người
quản lí tại phòng kỹ thuật nắm bắt được tình hình sản xuất qua màn hình của máy vi tính.
Nhưng trong thiết kế người ta thường chọn phương pháp tối ưu nhưng kinh tế do đó
chúng em chọn phương pháp đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển
3. Phương pháp đếm sản phẩm dùng vi điều khiển:
Ngoài những ưu điểm có được của hai phương pháp trên, phương pháp này còn có
những ưu điểm :
-Trong mạch có thể sử dụng ngay bộ nhớ trong đối với những chương trình có quy
mô nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lí không thực hiện được.
-Nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí cũng giao tiếp được
với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi dữ liệu từ
song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính.
III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
Trong đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm
xung. Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bò để cảm nhận
sản phẩm, thiết bò này gọi là cảm biến. Khi một sản phẩm đi qua cảm biến sẽ nhận và
tạo ra một xung điện đưa về khối xử lí để tăng dần số đếm. Tại một thời điểm tức thời,
để xác đònh được số đếm cần phải có bộ phận hiển thò. Tuy nhiên mỗi khu vực sản xuất
hay mỗi ca sản xuất lại yêu cầu với số đếm khác nhau vì thế phải có sự linh hoạt trong
việc chuyển đổi số đếm. Bộ phận chuyển đổi trực quan nhất là bàn phím. Khi cần thay
đổi số đếm người sử dụng chỉ cần nhập số đếm ban đầu vào và mạch sẽ tự động đếm.
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 3
Khi số sản phẩm được đếm bằng với số đếm ban đầu thì mạch sẽ tự động dừng. Từ đây
suy ra mục đích yêu cầu của đề tài:

a. Giới thiệu sơ lược về mạch cảm biến:
Để cảm nhận mỗi lần sản phẩm đi qua thì cảm biến phải có phần phát và phần thu.
Phần phát phát ra ánh sáng hồng ngoại và phần thu hấp thụ ánh sáng hồng ngoại vì ánh
sáng hồng ngoại có đặc điểm là ít bò nhiễu so với các loại ánh sáng khác. Hai bộ phận
phát và thu hoạt động với cùng tần số. Khi có sản phẩm đi qua giữa phần phát và phần
thu, ánh sáng hồng ngoại bò che bộ phận thu sẽ hoạt động với tần số khác tần số phát như
thế tạo ra một xung tác động tới bộ phận xử lí. Vậy bộ phận phát và bộ phận thu phải có
nguồn tạo dao động. Bộ phận dao động tác động tới công tắc đóng ngắt của nguồn phát
và nguồn thu ánh sáng. Có nhiều linh kiện phát và thu ánh sáng hồng ngoại nhưng chúng
em chọn led hồng ngoại và transitor quang là linh kiện phát và thu vì transistor quang là
linh kiện rất nhạy với ánh sáng hồng ngoại. Bộ phận tạo dao động có thể dùng mạch LC,
cổng logic, hoặc IC dao động. Với việc sử dụng IC chuyên dùng tạo dao động, bộ tạo dao
động sẽ trở nên đơn giản hơn với tần số phát và thu
Vì tín hiệu ở ngõ ra trasitor quang rất nhỏ nên cần có mạch khuyếch đại trước khi đưa
đến bộ tạo dao động. Chúng em chọn IC khuếch đại để khuếch đại tín hiệu lên đủ lớn.
Vậy sơ đồ khối của phần phát và phần thu là:

b. Các linh kiện trong mạch cảm biến :
b1. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của led hồng ngoại:
_Led được cấu tạo từ GaAs với vùng cấm có độ rộng là 1.43eV tương ứng bức xạ 900nm.
Ngoài ra khi pha tạp Si với nguyên vật liệu GaAlAs, độ rộng vùng cấm có thể thay đổi.
Với cách này, người ta có thể tạo ra dải sóng giữa 800 - 900nm và do đó tạo ra sự điều
hưởng sao cho led hồng ngoại phát ra bước sóng thích hợp nhất cho điểm cực đại của độ
nhạy các bộ thu.
_Hoạt động: khi mối nối p - n được phân cực thuận thì dòng điện qua nối lớn vì sự dẫn
điện là do hạt tải đa số, còn khi mối nối được phân cực nghòch thì chỉ có dòng rỉ do sự di
chuyển của các hạt tải thiểu số. Nhưng khi chiếu sáng vào mối nối, dòng điện nghòch
tăng lên gần như tỷ lệ với quang thông trong lúc dòng thuận không tăng. Đặc tuyến volt
– ampere của led hồng ngoại như sau:


tiếp emitor được phân cực thuận còn chuyển tiếp colector được phân cực nghòch. Có
nghóa là transistor quang được phân cực ở chế độ khuyếch đại.
Dòng điện trong transistor:
Vì nối thu được phân cực nghòch nên có dòng rỉ Ico chạy giữa thu – nền và vì nối nền -
phát được phân cực thuận nên dòng thu là (β + 1)Ico đây là dòng tối của quang transistor.
Khi chiếu ánh sáng vào miền bazơ, trong miền bazơ có sự phát xạ cặp điện tử lỗ trống
làm xuất hiện dòng I
L
. Do ánh sáng khiến dòng thu trở thành:
Ic = (β + 1) .(Ico + I
L
)
GVHD Nguyễn Việt Hùng
ϕ = 4
ϕ = 3
ϕ = 2
ϕ = 1
ϕ = 0
U(V)
I(A)
C Cực thu (colecter)
Cực nền
(base) E
Cực phát (emiter)
Ký hiệu Cấu tạo
N P N
B
E
B
C

4
2
0
GND V
CC
TRI DIS
OUT THR
RES CN
FLIP
FLOP
OUTPUT
8 6
4
7
13
2
5
Luận văn tốt nghiệp Trang 7
Chức năng của các chân
Đây là vi mạch đònh thời chuyên dùng, có thể mắc thành dạng mạch đơn ổn hay bất ổn.
Điện áp cung cấp từ 3V đến 18V.
Dòng điện ra đến 200mA (loại vi mạch BJT) hay 100mA (loại CMOS).
Chân 1: Nối với masse.
Chân 2: Nhận tín hiệu kích thích (trigger).
Chân 3: Tín hiệu ra (output).
Chân 4: Phục nguyên về trạng thái ban đầu (preset).
Chân 5: Nhận điện áp điều khiển (control voltag).
Chân 6: Mức ngưỡng ( threshold ).
Chân 7: Tạo đường phóng điện cho tụ.
Chân 8: Cấp nguồn Vcc.

567
8
7
6
5

1

2

3
Tụ ngõ ra
Tụ lọc thôngthấp
Ngõvào
+4,75-9,0V
Luận văn tốt nghiệp Trang 8
Ghi chú: các ngã vào trong mạch lọc thấp qua tính theo µF sẽ được xác đònh bởi n/F
0
.
Trong đó n trong khoảng 1300 đến 62000. Tụ ngã ra lấy trò số gấp đôi tụ trong mạch lọc
thấp qua ở ngã vào.
2. Khối xử lí:
Với khối xử lí người ta có thể dùng IC rời hoặc khối vi xử lí. Nếu sử dụng vi xử lí
trong khối xử lý, người ta có thể thiết kế mạch điện giao tiếp được với máy tính nên dễ
dàng cho việc điều khiển từ xa và bằng việc thay đổi phần mềm có thể mở rộng chương
trình điều khiển mạch điện đếm nhiều dây chuyền trong cùng một thời điểm hay lưu lại
các số liệu trong các ca sản xuất, đó là lí do chúng em sử dụng vi xử lí trong khối xử lí.
Cùng với thời gian, con người đã cho ra đời nhiều loại vi xử lí từ 8 bit đến 64 bit với cải
tiến ngày càng ưu việt nhưng tùy theo mục đích sử dụng mà vi xử lí 8 bit vẫn còn tồn tại.
Trong đồ án này chúng em sử dụng vi điều khiển 8051. 8051 cũng là vi xử lí 8 bit nhưng

Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp với
thiết bò ngoài nếu cần.
Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 là một port có tác dụng kép
dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus đòa chỉ đối với các thiết bò dùng
bộ nhớ mở rộng.
Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có tác dụng kép. Các
chân của port này có nhiều chức năng, có công dụng chuyển đổi có liên hệ đến các đặc
tính đặc biệt của 8051 như ở bảng sau :
Bit Tên Chức n
ăng chuyển đổi
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7
RXD
TXD
INT0\
INT1\
T0
T1
WR\
RD\
Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.
Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 0.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 1.

b1. Sơ đồ khối bên trong 8051:

GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 11
b2. Khảo sát các khối nhớ bên trong 8051:
GVHD Nguyễn Việt Hùng
T1
T0
Điều khiển
ngắt
Các thanh
ghi khác
128
byte RAM
MRO nội
Timer
2Timer
1Timer 0
CPU
Oscillator
Điều khiển bus
Các p
Port nối tiếp
Timer 0
Timer 1
Timer 2
INT0
INT1
EA
RST

18
17
BANK 2
10
0F
BANK 1
08
07
Bank thanh ghi 0 ( mặc đònh cho R0-R7)
00
CẤU TRÚC RAM NỘI
F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0
E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0
D0 D7 D6 6D 6C 6B 6A 69 68
B8 - - - BC BB BA B9 B8
B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
A8 AF AE AD AC AB AA A9 A8
A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
99 Không có đòa chỉ hóa từng bit
98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98
90 97 96 95 94 93 92 91 90
8D Không được đòa chỉ hóa từng bit
8C Không được đòa chỉ hóa từng bit
8B Không được đòa chỉ hóa từng bit
8A Không được đòa chỉ hóa từng bit
89 Không được đòa chỉ hóa từng bit
88 8F 8
E
8D 8C 8B 8A 89 88
87 Không được đòa chỉ hóa từng bit

Ýtưởng truy xuất từng bit bằng phần mềm là một đặc tính mạnh của vi điều khiển
nói chung. Các bit có thể được đặt, xóa, and, or,… với 1 lệnh đơn. Ngoài ra các port cũng
có thể truy xuất được từng bít làm đơn giản phần mềm xuất nhập từng bit.
Ví dụ để đặt bit 67H ta dùng lệnh sau: SETB 67H.
-Các bank thanh ghi:
Bộ lệnh 8051 hỗ trợ 8 thanh ghi có tên là R0 đến R7 và theo mặc đònh (sau khi
reset hệ thống), các thanh ghi nàû các đòa chỉ 00H đến 07H. lệnh sau đây sẽ đọc nội
dung ở đòa chỉ 05H vào thanh ghi tích lũy: MOV A, R5.
Đây là lệnh 1 byte dùng đòa chỉ thanh ghi. Tuy nhiên có thể thi hành bằng lệnh 2
byte dùng đòa chỉ trực tiếp nằm trong byte thứ 2: MOV A, 05H.
Lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 thì sẽ ngắn hơn và nhanh hơn nhiều so với
lệnh tương ứng dùng đòa chỉ trực tiếp.
Bank thanh ghi tích cực bằng cách thay đổi các bit trong từ trạng thái chương trình
(PSW). Giả sủ thanh ghi thứ 3 đang được truy xuất, lệnh sau đây sẽ di chuyển nội dung
của thanh ghi A vào ô nhớ ram có đòa chỉ 18H: MOV R0, A.
* Các thanh ghi có chức năng đặc biệt:
8051 có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion Register) ở vùng trên
của RAM nội từ đòa chỉ 80H đến FFH.
Chú ý: tất cả 128 đòa chỉ từ 80H đến FFH không được đònh nghóa, chỉ có 21 thanh ghi
chức năng đặc biệt được đònh nghóa sẵn các đòa chỉ.
-Thanh ghi trạng thái chương trình:
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 14
Thanh ghi trạng thái chương trình PSW (Program Status Word ) ở đòa chỉ DOH chứa các
bít trạng thái như bảng sau:
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Ý nghóa
PSW.7
PSW.6
PSW.5
PSW.4

Dự trữ
Cờ parity chẵn lẽ.
+ Cờ nhớ :
C = 1 nếu phép toán cộng có tràn hoặc phép toán trừ có mượn và ngược lại C = 0.
Ví dụ nếu thanh ghi A có giá trò FF thì lệnh sau:
ADD A, #1
Phép cộng này có tràn nên bit C = 1 và kết quả trong thanh ghi A = 00H
Cờ nhớ có thể xem là thanh ghi 1 bit cho các lệnh luận lý thi hành trên bit.
ANL C, 25H
+ Cớ nhớ phụ:
Khi cộng các số BCD, cờ nhớ phụ AC = 1 nếu kết quả 4 bit thấp trong khoảng 0AH đến
0FH. Ngược lại AC = 0.
+ Cờ 0:
Cờ 0 là một bit cờ đa dụng dành cho các ứng dụng của người dùng.
+ Các bit chọn bankthanh ghi truy xuất:
Các bit chọn bank thanh ghi (RS0 và RS1) xác đònh bank thanh ghi được truy xuất.
Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bằng phần mềm nếu cần. Ví dụ
lệnh sau cho phép bank thanh ghi 3 và di chuyển nội dung của bank thanh ghi R7 (đòa chỉ
bye 1FH) vào thanh ghi A:
SETB RS1
SETB RS0
MOV A,R7
-Thanh ghi B:
Thanh ghi B ở đòa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi tích lũy A cho các phép
toán nhân và chia. Lệnh MUL AB sẽ nhân các giá trò không dấu 8 bit trong A và B rồi trả
kết quả về 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao). Lệnh DIV AB sẽ chia A cho B rồi
trả kết quả nguyên trong A và phần dư trong B. thanh ghi cũng có thể xem như thanh ghi
đệm đa dụng.
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 15

Timer Mode (TMOD) ở đòa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển timer (TCON) ở đòa chỉ 88H,
chỉ có TCON được đòa chỉ hóa từng bit.
-Các thanh ghi port nối tiếp:
8051 chứa một port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết bò nối
tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi gọi là
bộ đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở đòa chỉ 99H sẽ giữ cả 2 dữ liệu truyền và dữ liệu nhận.
Khi truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các mode vận hành
khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON ở đòa chỉ 98H.
-Các thanh ghi ngắt :
8051 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bò cấm sau khi reset hệ
thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở đòa chỉ A8H, cả
2 thanh ghi được đòa chỉ hóa từng bit.
-Thanh ghi điều khiển công suất:
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 16
Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở đòa chỉ 87H chứa các bit điều khiển.
-Tín hiệu Reset:
8051 có ngõ vào reset RST tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu kỳ,
sau đó xuống mức thấp để 8051 bắt đầu làm việc. RST có thể kích bằng tay bằng một
phím nhấn thường mở, sơ đồ mạch reset như hình trên (hình a)
sau khi reset hệ thống được tóm tắt như sau:
Thanh ghi Nội dung
Đếm chương trình PC
Thanhghi tích lũy A
Thanh ghi B
Thanh ghi trạng thái
SP
DPTR
Port 0 đến Port 3
IP

TCON Điều khiển Timer 88H Có
TMOD Chế độ Timer 89H Không
TL0 Byte thấp của Timer 0 90H Không
TL1 Byte thấp của Timer 1 91H Không
TH0 Byte cao của Timer 0 92H Không
TH1 Byte cao của Timer 1 93H Không
Các thanh ghi chức năng của timer trong 8031.
Thanh ghi chế độ timer (TMOD):
Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0,
và Timer 1.
Bit Tên Timer Mô tả
7 GATE 1 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT1 ở mức cao
6 C/T 1 Bit chọn chế độ Count/Timer
1 = bộ đếm sự kiện
0 = bộ đònh khoảng thời gian
5 M1 1 Bit 1 của chế độ mode
4 M0 1 Bit 0 của chế độ mode
3 GATE 0 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT0 ở mức cao
2 C/T 0
Bit chọn chế độ Count/Timer
1 M1 0 Bit 1 của chế độ mode
0 M0 0 Bit 0 của chế độ mode
Tóm tắt thanh ghi chức năng TMOD.
Thanh ghi điều khiển timer(TCON)
Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho Timer 1, Timer
0.
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 18
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Mô tả
TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn timer 1. Đặt bởi phần cứng khi tràn,

MOV TL1, #9CH
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Luận văn tốt nghiệp Trang 19
MOV TH1, #0FFH
Rồi timer được cho chạy bằng cách đặt bit điều khiển chạy như sau:
SETB TR1
Cờ báo tràn được tự động đặt lên 1 sau 100µs. Phần mềm có thể đợi trong 100 µs bằng
cách dùng lệnh rẽ nhánh có điều kiện nhảy đến chính nó trong khi cờ báo tràn chưa được
đặt lên 1:
WAIT: JNB TF1, WAIT
Khi timer tràn, cần dừng timer và xóa cờ báo tràn trong phần mềm:
CLR TR1
CLR TF1

d. Ngắt ( INTERRUPT)
Một ngắt là sự xảy ra một điều kiện, một sự kiện mà nó gây ra treo tạm thời thời
chương trình chính trong khi điều kiện đó được phục vụ bởi một chương trình khác.
Các ngắt đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế và cài đặt các ứng dụng vi
điều khiển. Chúng cho phép hệ thống đáp ứng bất đồng bộ với một sự kiện và giải quyết
sự kiện đó trong khi một chương trình khác đang thực thi.
Tổ chức ngắt của 8051:
Có 5 nguồn ngắt ở 8031: 2 ngắt ngoài, 2 ngắt từ timer và 1 ngắt port nối tiếp. Tất
cả các ngắt theo mặc nhiên đều bò cấm sau khi reset hệ thống và được cho phép từng cái
một bằng phần mềm.
Khi có hai hoặc nhiều ngắt đồng thời, hoặc một ngắt xảy ra khi một ngắt khác
đang được phục vụ, có cả hai sự tuần tự hỏi vòng và sơ đồ ưu tiên hai mức dùng để xác
đònh việc thực hiện các ngắt. Việc hỏi vòng tuần tự thì cố đònh nhưng ưu tiên ngắt thì có
thể lập trình được.
- Cho phép và cấm ngắt :
Mỗi nguồn ngắt được cho phép hoặc cấm ngắt qua một thanh ghi chức năng đặt

Reset hệ thống RST 0000H
Bên ngoài 0 IE0 0003H
Timer 0 TF0 000BH
Bên ngoài 1 IE1 0013H
Timer 1 TF1 001BH
Port nối tiếp TI và RI 0023H
Timer 2 002BH
Vector reset hệ thống (RST ở đòa chỉ 0000H) được để trong bảng này vì theo nghóa này,
nó giống ngắt : nó ngắt chương trình chính và nạp cho PC giá trò mới.
e. Kết hợp 8051 với bộ nhớ ngoài
Vi xử lý (Microprocessor) là IC chuyên dụng về xử lý dữ liệu, điều khiển theo một
chương trình, muốn Microprocessor thực hiện một công việc gì người sử dụng phải lập
trình hay viết chương trình. Chương trình phải lưư trữ ở đâu để Microprocessor nhận lệnh
và thi hành, đôi khi trong lúc xử lý chương trình Microprocessor cần nơi lưư trữ tạm thời
các dữ liệu sau đó lấy ra để tiếp tục xử lý. Nơi lưu trữ chương trình cho Microprocessor
thực hiện và nơi lưu trữ tạm thời dữ liệu chính là bộ nhớ. Các bộ nhớ của Microprcessor
là các IC, các IC nhớ này có thể đọc dữ liệu ra, ghi dữ liệu vào hoặc chỉ đọc dữ liệu ra.
Đôi khi bộ nhớ của Microprocessor không đủ để lưu trữ những thông tin cần thiết khi
chạy chương trình, khi đó phải dùng kỹ thuật mở rộng bộ nhớ. 8051 có khả năng mở rộng
bộ nhớ đến 64k byte bộ nhớ chương trình và 64k byte bộ nhớ dữ liệu bên ngoài. Bộ nhớ
chương trình là bộ nhớ Rom còn bộ nhớ dữ liệu là bộ nhớ Ram.
_ Bộ nhớ Ram chia ra làm 2 loại Sram và Dram. Dram được chế tạo dùng kỹ thuật
MOS, có dung lượng bộ nhớ lớn, công xuất tiêu tán thấp và tốc độ hoạt động trung bình.
Sram dữ liệu lưu trữ vào các Flip- Flop còn Dram dữ liệu lưu trữ mức 0 và 1 tương
đương với quá trình nạp và xả của một tụ điện khoảng vài pF. Bởi vì điện áp của tụ sẽ
suy giảm dần do đó Dram đòi hỏi chu kỳ nạp lại nếu không muốn mất dữ liệu và được
gọi là quá trình làm tươi Ram, đây chính là khuyết điểm của Dram so với Sram. Bộ nhớ
Rom có nhiều loại: PROM, EPROM, EEPROM nhưng EPROM có thể lập trình bởi người
dùng, có thể xóa và lập trình lại nhiều lần nên trong đồ án này chúng em dùng EPROM
2764 và dùng SRAM 6264. Đặc điểm, sơ đồ chân và bảng sự thật của 2764 và 6264 ở

CE
1
\
CE
2
OE\
WE\
N.C
A
12
A
7
A
6
A
5
A
4
A
3
A
2
A
1
A
0
DQ
0
DQ
1

x H x x
x x L x
Hi-Z
Output
Disable
H L H H Hi-Z
Read H L H L D
out
Write L L H H D
in
Mode (chế độ) CE\ OE\ PGM\ V
PP
Ra
(Output)
Đọc L L H V
cc
Dout
Chờ H x x V
cc
Hi-Z
Lập trình L x L V
pp
Din
Kiểm tra L L H V
pp
D
o ut
Cấm lập trình H x x V
pp
Hi-Z

8
A
9
A
11
OE\
A
10
CE\
O
7
O
6
O
5
O
4
2764
CE\
OE\
V
PP
D
0
-D
7
A
0
-A
12

0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
6
Y
7
x H x x x H H H H H H H H
L x x x x H H H H H H H H
H L L L L L H H H H H H H
H L L L H H L H H H H H H
H L L H L H H L H H H H H
H L L H H H H H L H H H H
H L H L L H H H H L H H H
H L H L H H H H H H L H H
H L H H L H H H H H H L H
H L H H H H H H H H H H L
G
2
= G
2A
+ G

A
B
C
Y
0
...Y
7
G
2A\
G
2B
G
1
Sơ đồ chân
Luận văn tốt nghiệp Trang 24
sơ lược về các chân:
- Ngõ vào A,B,C là các chân ngõ vào số nhò phân 3 bit. C là bit có trọng số lớn
nhất, A là bit có trọng số nhỏ nhất
- Các chân ngõ ra: Yo → Y7, tích cực mức thấp.
- Các chân điều khiển: G
1
,G
2A
, G
2B
. IC chỉ hoạt động giải mã khi các chân điều
khiển đồng thời tích cực. G1 tích cực ở mức cao; G
2A
\ và G
2B

H x x HI-Z
V
cc
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
Q
5
Q
6
Q
7
OE\
D
0
D
1
D
2
D
3
D
4

a.Sơ đồ khối của mạch hiển thò:
Bộ phận hiển thò gồm 8 led 7 đoạn anod chung. Vì các vi xử lí xử lí các dữ liệu là
số nhò phân (1,0 ) nên cần có sự giãi mã từ số nhò phân sang số thập phân. Sự giải mã có
thể dùng giải mã bằng phần cứng (IC giải mã). Tuy nhiên với phần mềm quét led người
ta có thể giảm bớt được các IC giải mã giảm giá thành của mạch điện. Nhưng để kết nối
với mạch hiển thò phải cần có IC giao tiếp vào ra vì các port của 8051 đã dùng cho mục
đích khác. 8255 là IC giao tiếp vào ra song song thông dụng và có thể điều khiển được
bằng phần mềm nên chúng em sử dụng 8255 để giao tiếp với các thiết bò ngoại vi (phần
hiển thò…). Vì dòng ra các port của 8255 rất nhỏ (lớn nhất là port A khoảng 5mA) nên
cần có IC đệm dòng để nâng dòng lên đủ kéo cho led sáng. Chúng em chọn IC đệm
74245. Khi đưa dữ liệu ra để hiển thò tất cả các led đều nhận nhưng tại một thời điểm chỉ
cho phép một led được nhận dữ liệu nên phải có mạch giải mã để chọn led.
Chúng em sử dụng IC giải mã 74LS138.Vì vậy sơ đồ khối của mạch hiển thò như sau:
GVHD Nguyễn Việt Hùng
WR
RAM
OE\

WR
RD
PSEN