Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
- 1 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Lời nói đầu
Ngày nay bộ vi điều khiển (Micro-controller) đã rất phổ biến trong các
thiết bị điện và điện tử dân dụng, các bộ vi điều khiển khống chế hoạt động của
các thiết bị như TV, máy giặt, đầu đọc laser, điện thoại…Trong hệ thống sản
xuất tự động, bộ vi điều khiển được sử dụng trong robot, dây chuyền tự động.
Các hệ thống càng thông minh thì vai trò của vi điều khiển càng quan trọng.
Nhưng bộ vi điều khiển là gì, nó có tác dụng và hoạt động như thế nào?
Thực ra bộ vi điều khiển (Micro-controller) là một mạch tích hợp trên một
bộ Chíp có thể lập trình được, dùng để điều khiển hoạt động của hệ thống. Bộ vi
điều khiển tiến hành đọc, lưu trữ thông tin, xử lý thông tin, đo lường thời gian và
tiến hành đọc mở một cơ cấu nào đó.Người lập trình có thể sử dụng nhiều ngôn
ngữ để lập trình cho vi điều khiển. Nhưng thông thường người ta thường sử
dụng hai ngôn ngữ chính để lập trình là: ngôn ngữ lập trình C và Assembly.
Trong qúa trình học tập và đặc biệt được sự giúp đỡ tận tình của Cô Vũ
Thị Thu Hương, Giảng viên bộ môn Vi điều khiển - nhóm sinh viên chúng tôi đã
quyết định làm đồ án kết thúc môn vi điều khiển là thiết kế mạch “ Thiết kế bộ
đo tần số hiển thị bằng led 7 đoạn ”.
Nội dung đồ án gồm 2 phần:
Phần I : cơ sở lý thuyết liên quan đến nội dung đồ án
Phần II : trình tự thiết kế và hoàn chỉnh đồ án
- 2 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Tuy đã rất cố gắng tìm hiểu,nghiên cứu và hoàn thiện bài tập lớn nhưng có
thể vẫn còn có những sai sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự góp ý của thầy
giáo và các bạn để có thêm những kiến thức vững chắc trong lĩnh vực điện tử
đang theo học. Chắc chắn những kiến thức đó sẽ giúp chúng tôi rất nhiều trong

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Phần I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
ĐẾN NỘI DUNG CỦA ĐỒ ÁN
I.Vi điều khiển AT89S52
1.Giới thiệu về IC AT89S52
IC 89S52 là phiên bản 8051 có ROM trên chip ở dạng bộ nhớ Flash. Phiên
bản này là lý tưởng với những phát triển nhanh vì bộ nhớ Flash có thể xóa trong
vài giây. Ta gọi IC này là bộ vi điều khiển vì trong chúng chứa ROM, RAM, các
cổng nối tiếp và song song. 89S5 không được sử dụng trong máy tính nhưng
được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong sản phẩm máy móc tiêu dùng.
Cùng với họ 89S52 có một số vi điều khiển khác. Về cơ bản chúng đều
giống nhau, chúng chỉ khác nhau ở vùng nhớ nội bao gồm vùng nhớ mã lệnh,
vùng nhớ dữ liệu và một số Timer. Sự khác nhau đó được mô tả bằng bảng dưới
đây:
Vi điều khiển
Vùng mã lệnh
nội
Vùng dữ liệu nội Số Timer
8051
8031
8751

4K ROM
0K
4K EPROM
128 bytes
128 bytes
128 bytes


Sau đây là sơ đồ khối vi điều khiển:
- 6 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Hình 1. Sơ đồ khối Vi điều khiển họ 89S52
3.Sơ lược về các chân IC 89S52
IC 89S52 có 40 chân. Có đến 32 chân làm nhiệm vụ xuất nhập, truyền dữ
liệu. Các chân phục vụ ngắt, các chân Timer, trong đó 24 chân làm 2 nhiệm vụ
khác nhau. Mỗi chân có thể là đường xuất nhập, đường điều khiển hoặc là một
phần của địa chỉ hay dữ liệu. Thiết kế thường có bộ nhớ ngoài hay các thiết bị
ngoại vi sử dụng những Port để xuất nhập dữ liệu. Tám đường trong mỗi Port
được sử dụng như một dơn vị giao tiếp song song như máy in, bộ biến đổi tương
tự số…. Hoặc mỗi đường cũng có thể hoạt động độc lập trong giao tiếp với các
thiết bị đơn bit khác như: transistor, LED, switch….
Sau đây là hình dạng sơ đồ của IC 89S52:
- 7 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Hình 2. Hình dạng sơ đồ IC 89S52
4. Chức năng các chân IC 89S52:
Sau đây là phần giới thiệu chức năng các chân , các Port tương ứng, chân
PSEN, chân ALE, chân REST…
- 8 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
• Port 0
Port 0 là cổng song song dùng cho 2 mục đích, nó là các chân từ 32.
Trong những thiết kế nhỏ nó được dùng trong các cổng xuất nhập bình thường.
Ở những thiết kế có sử dụng bộ nhớ ngoài, nó vừa là Bus dữ liệu vừa là bytes
thấp của Bus địa chỉ. Nó còn được dùng chứa những bytes mã khi nạp ROM nội.

truy xuất dữ liệu trong nửa chu kỳ còn lại.
Xung ALE có tần số bằng 1/6 lần tần số bộ dao động nội và có thể dùng
như một xung clock cho mục đích nào đó khi hệ thống không làm việc. Nếu tần
số của 89S52 là 12MHz thì tần số xung ALE là 2MHz. Một xung ALE bị mất
khi có một lệnh MOVX được thi hành.
• Ngõ vào dao động nội
Ngõ vào đao động nội được mô tả như dưới hình hai, có một thạch anh
được nối vào chân 19 (XTAL1) và 18 (XTAL2). Có thể mắc thêm tụ để ổn định
dao động. Thạch anh 12MHz thường dùng cho họ IC MCs-51, trừ IC 80C31BH
có thể dùng thạch anh lên đến 16MHz. Tuy nhiên, không nhất thiết phải dùng
thạch anh mà ta có thể dùng mạch dao động TTL tạo xung Clock đưa vào chân
XTAL1 và lấy đảo của nó đưa vào XTAL2.
• RST (RESET)
- 10 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Ngõ vào chân RST (chân 19) là chân master reset của 89S52. Khi nó ở
mức cao nhất (trong khoảng ít nhất 2 chu kỳ máy ) các thanh ghi nội được nạp
với giá trị tương ứng theo thứ tự khởi động hệ thống.
• Nguồn cung cấp
89S52 sử dụng nguồn cung cấp Vcc=5V được cấp vào chân 40,GND được
nối vào chân 20.
Bit Tên Chức năng
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6

định nghĩa. Chỉ có 21 địa chỉ thanh ghi chức năng được định nghĩa (26 địa chỉ
đối với 8052/8032).
• Các thanh ghi chương trình
• Thanh ghi B
• Con trỏ ngăn sắp xếp
• Con trỏ dữ liệu
• Các thanh ghi Port
• Các thanh ghi bộ định thời
• Các thanh ghi cổng nối tiếp
• Các thanh ghi ngắt
• Thanh ghi PCON
6. Bộ nhớ ngoài
Mở rộng bộ nhớ là một khả năng quan trọng đói với vi điều khiển nhằm
tránh gặp bế tắc trong vấn đề thiết kế. Họ MCs-51 có thể mở rộng 64Kbs và bộ
nhớ mã lệnh 64Kbs dữ liệu. Các IC giao tiếp ngoại vi cũng có thể thêm vào để
tăng năng xuất nhập.
Các chân cho phép giao tiếp với bộ nhớ ngoài RD, WR, PSEN, OE…
- 12 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
II.Bộ tạo xung bằng IC 555
1.khái quát IC 555
a) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của IC 555
Cấu tạo của NE555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật và transistor
đểxả điện. Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt. Bên trong gồm 3 điện
trởmắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp
chuNn. Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp 1 và điện áp 2/3 VCC
nối vào chân âm của Op-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏhơn 1/3 VCC, chân S =
[1] và FF được kích. Khi điện áp ởchân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF = [1]
và FF được reset

và Q = [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0. Vì Q = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có
V+ = [0] bé hơn V-, ngõ ra của Op-amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và Q không đổi giá
trị, tụ C xả điện thông qua transistor.
- 15 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Kết quảcuối cùng :Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu
kỳ ổn định.
2.Các thông số của mạch
Trong mạch này, giá trị tần số tạo ra 3 dải tần số bằng cách thay đổi giá trị
tụ điện tương ứng
R1=6kΩ;R2 là biến trở 15k
Dải 1 từ10Hz đến 100Hz: tụ giá trị1µF
Dải 2 từ100Hz đến 500Hz: tụ giá trị 470nF
Dải 3 từ1KHz đến 5KHz: tụ giá trị 47nF
- 16 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
III.Hiển thị bằng led 7 thanh.
1.Khái quát chung về led 7 thanh.
Led 7 thanh có cấu tạo bao gồm 7 led đơn có dạng thanh xếp theo hình
và có thêm 1 led đơn hình tròn nhỏ thể hiện dấu chấm tròn ở góc dưới, bên phải
của led 7 thanh.
8 led đơn trên led 7 đoạn có Anode(cực +) hoặc Cathode(cực -) được nối
chung với nhau vào một điểm, được đưa chân ra ngoài để kết nối với mạch điện.
8 cực còn lại trên mỗi led đơn được đưa thành 8 chân riêng, cũng được đưa ra
ngoài để kết nối với mạch điện. Nếu led 7 đoạn có Anode(cực +) chung, đầu
chung này được nối với +Vcc, các chân còn lại dùng để điều khiển trạng thái
sáng tắt của các led đơn, led chỉ sáng khi tín hiệu đặt vào các chân này ở mức 0.
Nếu led 7 đoạn có Cathode(cực -) chung, đầu chung này được nối xuống Ground

Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Phần II:TRÌNH TỰ THIẾT KẾ VÀ HOÀN
THIỆN ĐỒ ÁN
I.Sơ đồ nguyên lý và mạch in.
Sơ đồ nguyên lý:
- 19 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Mạch tạo dao động:
- 20 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
Mạch in:
- 21 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
II.Nguyên lý hoạt động của mạch.
 Xung vuông tạo ra từ IC 555 cấp vào chân 14(T0)_chân đếm xung của IC
89S52.
 timer 1 tạo thời gian đếm 1s thì ngắt.
 giá trị xung đếm được từ timer0.
 hiển thị qua led 7 thanh(anot chung).
III.Code chương trình.
#include<reg52.h>

sbit led3 = P3^6;
sbit cd1 = P0^0;
sbit cd2 = P0^1;
sbit cd3 = P0^2;

Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
{
TR1=0;
TH1=0X3C; // TIMER1=15536
TL1=0XB0;
dem++;
if(dem==20) // KHI BIEN 'dem'=20 => TRE 1(s)=> DUA RA GIA
TRI 'ts'
{
dem=0; // XOA 'dem' DE DEM LAI TU DAU
kt=1; // BIT KIEM TRA VIEC DUA RA TAN SO HIEN
THI
ts=f;
}
TR1=1;
}
void digit(unsigned long int n) // Tach so de hien thi
{
// Hang chuc
d4=(n%10);
d3=(n%100)/10;
d2=(n%1000)/100;
d1=n/1000; // Hang tram nghin
}
- 24 -
Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội CN CĐT 1 _K6
Đồ án môn Vi điều khiển GVHD: Vũ Thị Thu Hương
void chedo1()
{
if((ts>10)&(ts<100))