TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI
KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TÀU BIỂN
BÀI TẬP LỚN
MÔN: KỸ TUẬT VI XỬ LÝ
Đề tài số (12): Thiết kế mạch đo điện áp 1 chiều trong dải
từ -24 đến -5V hiển thị kết quả trên máy tính
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : KS. Nguyễn Văn Tiến
SINH VIÊN THỰC HIỆN : Nguyễn Nam Hùng
LỚP : ĐTĐ – ĐHT1
Hải Phòng,tháng 5 năm 2012
1
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Chương I.Tổng quan các phương pháp đo
điện áp một chiều
2
1. Vôn met số chuyển đổi thời gian 2
2. Vôn mét số chuyển đổi tần số 4
Chương II.Cơ sở thiết kế phần cứng 5
1. Sơ đồ khối chức năng 5
2.Tính chọn thiết bị 5
3. Sơ đồ nguyên lý 13
Chương III. Thiết kế phần mềm 14
1. Sơ đồ thuật toán 15
2. Chương trình điều khiển 16
3. Kết quả mô phỏng 24
4. Kết luận 26
5. Tài liệu tham khảo 27
Chương I.Tổng quan về các phương pháp đo điện áp 1 chiều
[2] Trang 104-109
Khi chế tạo vôn mét ta có thể chỉ thị kết quả đo dưới dạng chỉ thị kim hoặc số.

trigơ khoá (K).
Thời gian từ t1 đến t2 tương ứng với tx. Từ đây có mối quan hệ:
Số lượng xung đến bộ đếm trong thời gian tx sẽ là:
Như vậy số lượng xung n được khắc độ theo giá trị điện áp.
2. Vôn mét số chuyển đổi tần số
Vônmét loại này hoạt động dựa trên cơ sở ổn định áp thành tần số rồi dùng các
máy đo tần số chỉ thị số khắc độ theo điện áp.
Xét ví dụ về vônmét số tích phân biến đổi điện áp U thành tần số f bằng
phương pháp tích phân (Hình 2):
4
Khâu chuyển đổi tín hiệu áp sang tín hiệu tần số U-f: Điện áp Ux cần đo được
đưa đến đầu vào → qua khâu tích phân được điện áp U1 → U1 được đưa đến thiết
bị so sánh với áp nền U2 (có độ ổn định cao) → khi U1 = U2 thiết bị so sánh phát
xung qua khuếch đại 2 (tại thời điểm t1) thông khoá K1
và khóa K để đến bộ đếm → đến chỉ thị số.
Đồng thời khi K1 thông, điện áp U0 (ngược dấu với U1) sẽ qua K1 đến bù áp
U1 (đây là mạch phóng điện qua tụ C) trong khoảng thời gian Tk (từ t1 đến
t2). Tại thời điểm t2 điện áp U0 bù hoàn toàn U1:
Biến đổi quá trình ta được như sau:
Như vậy nếu biết được fx sẽ suy ra được giá trị điện áp cần đo Ux.fx
không phụ thuộc vào điện dung C, áp nền U2 mà được xác định bởi tỉ số R2/R1;
Uovà Tk . Sai số khâu này lớn nhất khoảng 0,2%.
Chương II. Cơ sở thiết kế phần cứng
1. Sơ đồ khối chức năng
5
+ Khối bộ biến đổi sơ cấp: có nhiệm vụ biến đổi giá trị điện áp cần đo phù hợp với
đầu vào ADC.
+ Khối chuyển đổi ADC: chuyển đổi tín hiệu tương tự từ bộ biến đổi sơ cấp thành tín
hiệu số.
+ Khối xử lý tín hiệu: xử lý tín hiệu số nhận được từ bộ ADC.

104pF
C3
10uF
7-25VDC in out 5VDC
Hình 3
+ Mạch tái bật nguồn reset để 89C51 có thể hoạt động:
C4
33pF
C5
33pF
C6
10uF
R6
8.2k
89C51
EA/VPP
X1
X2
RST
Hình 4
+ Mạch biến đổi sơ cấp (mạch chia áp)
R2
1k
R3
24.5kk
Dien ap can do
VDC
Vin ADC
Hình 5
Do ta chọn điện áp tham chiếu cho ADC 0804 là 1V và điện áp cần đo là -5 đến

13
DB4
14
DB3
15
DB2
16
DB1
17
DB0(LSB)
18
CLK R
19
VCC
20
U2
ADC0804
R1
10k
C1
150pF
0.5V
89C51
Vin
Hinh 6
- Chọn R,C cho ADC
[1] Trang 406 Chân CLK IN là một chân đầu vào được nối tới một nguồn đồng hồ
ngoài khi đồng hồ ngoài được sử dụng để tạo ra thời gian. Tuy nhiên ADC804 cũng
có một máy tạo xung đồng hồ. Để sử dụng máy tạo xung đồng hồ trong (cũng còn
được gọi là máy tạo đồng hồ riêng) của ADC804 thì các chân CLK IN và CLK R

Chú ý: Do chọn điện áp tham chiếu cho ADC là 1V (tức là đặt vào chân Vref/2 là
0.5V) nên giá trị tín hiệu số sau khi chuyển đổi ADC đúng bằng 10 lần giá trị tương
tự đặt ở 2 đầu que đo.
;Code cho 89C51:
11
;code đo điện áp 1 chiều từ -5 đến -24V
#include <sfr51.inc>
ORG 0H
;tạo nút bắt đầu
START:JB P3.7,START ;đợi đến lúc nút bắt đầu được ấn xướng thấp
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;khởi tạo truyền thông nối tiếp
MOV TMOD,#20H ;chọn timer 1 chế độ 2
MOV TH1,#-3 ;chọn tốc độ baud là 9600
MOV SCON,#50H ;tạo khung dữ liệu
SETB TR1 ;khởi động timer 1
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;lấy 5 tín hiệu liên tiếp cách nhau khoảng 10ms
MOV R7,#5 ;gán biến đếm bằng 5
MOV R0,#40H ;chọn vị trí lưu dữ liệu từ vị trí 40h
LAY_TH: ;lấy tín hiệu từ P1
MOV P1,#0FFH ;chọn P1 là cổng đầu vào
ACALL ADC ;gọi chương trình con chuyển đổi ADC
MOV A,P1 ;chuyển P1 vào A
MOV @R0,A ;lưu A vao ô nhớ 40h
INC R0 ;tăng địa chỉ ô nhớ
ACALL DELAY_1OMS ;trễ khoảng 10ms
SETB P0.0 ;đưa chân INTR lên cao để sẵn sàng chuyển đổi lần sau
DJNZ R7,LAY_TH ;quay lại lấy tiếp tín hiệu khi R7 chưa bằng 0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

XCH A,R7 ; đổi giá trị A và R7 cho nhau
RLC A ; xoay trái A theo CY
CJNE A,B,NOT_EQUAL ;kiểm tra xem A có bằng B hay không
SJMP A_GREATER_EQ_B ;nhảy đến nhãn A_GREATER_EQ_B
NOT_EQUAL: JC BELOW ;nếu cờ CY được bật lên thì nhảy tới BELOW
A_GREATER_EQ_B:
13
SUBB A,B ;trừ A cho số chia
XCH A,R6 ; đổi giá trị A và R6 cho nhau
ORL A,#1 ;thực hiện phép OR A với 1
XCH A,R6 ; đổi giá trị A và R6 cho nhau
BELOW:DJNZ R2,DEVIDE ;quay lại DEVIDE nếu R2 chưa bằng 0
XCH A,B ;đổi giá trị A,B cho nhau
POP ACC
POP 02H
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;lấy phần dư nhân 10 rồi chia cho 5 để lấy số thập phân thứ 2 sau dấu phẩy
MOV A,B ;chuyển số dư từ phép chia trung bình vào A
MOV B,#10 ;gán B bằng 10
MUL AB ;nhân số dư với 10
MOV B,#5 ;gán B bằng 5
DIV AB ;chia A cho 5
MOV R0,A ;lưu phần nguyên vào R0
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;chú ý phần nguyên của kết quả trung bình chỉ tồn tại trong R6 vì R7 luôn bằng 0
do phần nguyên phép chia luôn nhỏ hơn hoặc bằng 255.
;kiểm tra xem kết quả trung bình có lớn hơn 50 hay không, tức là kt xem có nằm
trong dải đo áp không
CLR CY ;xóa cờ CY
MOV A,R6 ;chuyển phần nguyên của phép chia trung bình vào A

ACALL CHUYEN_SO_THU_1; gọi chương trình chuyển số hàng chục sang
ASCII
ACALL TRANS ;truyền đi
ACALL CHUYEN_SO_THU_2 ; gọi chương trình chuyển số hàng đơn vị sang
ASCII
ACALL TRANS ; truyền đi
15
MOV A,#'.' ; gán A bằng mã ASCII của '.'
ACALL TRANS ; truyền đi
ACALL CHUYEN_SO_THU_3 ; gọi chương trình chuyển số hàng thập phân 1
sang ASCII
ACALL TRANS ; truyền đi
ACALL CHUYEN_SO_THU_4 ; gọi chương trình chuyển số hàng thập phân 2
sang ASCII
ACALL TRANS ; truyền đi
MOV A,#'V' ; gán A bằng mã ASCII của chữ 'V'
ACALL TRANS ; truyền đi
SETB P0.1 ;đưa chân WR của ADC0804 xuống thấp
SJMP KET_THUC ;nhảy đến kết thúc
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;chuyển hexa sang thập phân
convert_HEXA_DEC:
MOV B,#10 ;gán B bằng 10
DIV AB ;chia phần nguyên giá trị trung bình của điện áp cho 10
MOV R7,B ;lưu phần dư vào R7
MOV B,#10 ; gán B bằng 10
DIV AB ;chia tiếp phần nguyên cho 10
MOV R6,B ; lưu phần dư vào R6
MOV R5,A ;lưu phần nguyên vào R5
CLR A ;xóa A

MOV DPTR,#KHONG_HOP_LE ;gán DPTR bằng KHONG_HOP_LE
LAP1:MOVC A,@A+DPTR ; lấy kí tự từ không gian nhớ của trương trình
ACALL TRANS ;truyền đi
INC DPTR ;tăng DPTR
JZ KET_THUC ; kiểm tra nếu A bằng 0 thì nhảy tới KET_THUC
CLR A ;xóa A
SJMP LAP1 ;quay lại hiển thị ký tự tiếp theo
17
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;gửi ra truyền thông nối tiếp
TRANS:MOV SBUF,A ;chuyển A vào SBUF
HERE: JNB TI,HERE ;đợi cờ TI bật lên
CLR TI ;xóa cờ TI
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;tạo trễ khoảng 10ms
DELAY_1OMS:
MOV R1,#100 ; gán R1 bằng 100
DELAY:MOV R2,#100 ; gán R2 bằng 100
HERE1: DJNZ R2,HERE1 ;đợi khi R2 bằng 0
DJNZ R1,DELAY ;quay lại DELAY nếu R1 chưa bằng 0
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
;chuyển đổi ADC
ADC:CLR P0.1 ;đưa chân WR xuống thấp
SETB P0.1 ;đua chân WR lên cao để bắt đầu chuyển đổi
DOI:JB P0.2,DOI ;đợi tới khi chuyển đổi xong
CLR P0.0 ;đưa chân RD xuống thấp cho phép đọc dữ liệu
RET
;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;