Download miễn phí Mạch điều khiển các thiết bị trong nhà
Phần I: Lý thuyết tổng quan.5
I.Tổng quan về VĐK PIC16F876A.5
1. Giới thiệu họ vi điều khiển PIC.5
2. Vi điều khiển PIC 16F876A.5
II.Giao tiếp cổng nối tiếp .19
1. Cấu trúc cổng nối tiếp.19
2. Truyền thông giữa hai nút.22
3. Truy xuất trực tiếp thông qua cổng.24
Phần II. Thiết kế phần cứng .28
I.Sơ đồ khối và chức năng các khối.28
1. Sơ đồ khối.28
2. Chức năng các khối.28
II.Sơ đồ nguyên lý.31
Kết luận.32
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-11-mach_dieu_khien_cac_thiet_bi_trong_nha.XoHaNf9iaH.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-3723/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ông minh khả trình” của hãng Microchip. Hiện tại ở Việt Nam và trên thế giới sử dụng PIC khá rộng rãi. Các chức năng đa dạng họ vi điều khiển PIC cũng như các công cụ hỗ trợ lập trình cho họ vi điều khiển PIC không ngừng được cải tiến và phát triển đã tạo ra những ứng dụng vượt trội của PIC so với các họ vi điều khiển khác.
Các kí hiệu của họ vi điều khiển PIC:
PIC 12xxxx: độ dài lệnh 12 bit
PIC 16xxxx: độ dài lệnh 14 bit
PIC 18xxxx: độ dài lệnh 16 bit
C: PIC có bộ nhớ EPROM ( chỉ có 16C84 là EEPROM)
F: PIC có bộ nhớ Flash
LF: PUC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp
LV: tương tự như LF
Bên cạnh đó có một số vi điều khiển có kí hiệu 16Fxxx là EEPROM, nếu có thêm chữ A ở cuối là flash (ví dụ 16F877 là EEPROM, 16F877A là flash). Ngoài ra còn có thêm một dòng vi điều khiển PIC mới là dsPIC. Ở Việt Nam phổ biến nhất là các họ Vi điều khiển PIC do hãng Microchip sản xuất.
2. Vi điều khiển PIC 16F876A
2.1. Mô tả cấu trúc
PIC 16F876A thuộc họ 16F87x sử dụng công nghệ tích hợp cao RISC CPU, có thể lập trình với 35 câu lệnh đơn giản. Tất cả các câu lệnh thực hiện trong 1 chu kì lệnh ngoại trừ một số câu lệnh rẽ nhánh thực hiện trong 2 chu kì lệnh. Tốc độ hoạt động xung đồng hồ vào là DC-20MHz với chu kì lệnh thực hiện trong 200ns. Bộ nhớ chương trình Flash 8Kx14 words. Bộ nhớ Ram là 368x8 bytes, bộ nhớ dữ liệu EFPROM 256x8 bytes.
Khả năng của bộ vi xử lí này :
+ Khả năng ngắt (lên tới 14 nguồn ngắt trong và ngắt ngoài)
+ Ngăn nhớ Stack được phân chia làm 8 mức
+ Truy cập bộ nhớ bằng địa chỉ trực tiếp hay gián tiếp.
+ Nguồn khởi động lại (POR).
+ Bộ tạo xung thời gian (PWRT) và bộ tạo dao động (OST)
+ Bộ đếm xung thời gian (WDT) với nguồn dao động trên chip (nguồn dao động RC) hoạt động đáng tin cậy.
+ Có mã chương trình bảo vệ. Có bảng lựa chọn dao động
+ cách cất giữ SLEEP.
+ Công nghệ CMOS FLASH/EEPROM nguồn mức thấp, tốc độ cao.
+ Thiết kế hoàn toàn tĩnh. Mạch chương trình nối tiếp có hai chân.
+ Xử lý đọc/ghi tới bộ nhớ chương trình.
+ Dải điện thế hoạt động rộng: 2.0V ÷ 5.5V. Nguồn sử dụng hiện tại 25mA.
+ Dãy nhiệt độ công nghiệp và thuận lợi.
+ Công suất tiêu thụ thấp: < 0.6mA với 5V, 4MHz
20µA với 3V, 32 kHz
< 1µA nguồn dự phòng.
Các đặc tính nổi bật của thiết bị ngoại vi trên chip:
+ Timer0: 8 bít của bộ định thời, bộ đếm với hệ số tỷ lệ trước
+ Timer1:16 bít của bộ định thời, bộ đếm với hệ số tỷ lệ trước, có khả năng tăng trong khi ở chế độ Sleep qua xung đồng hồ được cung cấp bên ngoài.
+ Timer2: 8 bít của bộ định thời, bộ đếm với 8 bít của hệ số tỷ lệ trước, hệ số tỷ lệ sau.
+ Có 2 chế độ bắt giữ, so sánh, điều chế độ rộng xung (PWM)
+ Chế độ bắt giữ 16 bít, tốc độ 12,5 ns, chế độ so sánh với 16 bít, tốc độ giải quyết cực đại là 200ns, chế độ điều chế độ rộng xung với 10 bít.
+ Bộ chuyển đổi tín hiệu số sang tương tự với 10 bít.
+ Cổng truyền thông nối tiếp SSP với SPI cách chủ và I2C(chủ/phụ)
+ Bộ truyền nhận thông tin đồng bộ, dị bộ(USART/SCL) có khả năng phát hiện 9 bít địa chỉ.
+ Cổng phụ song song (PSP) với 8 bít mở rộng, với RD, WR, và CS điều khiển.
Sơ đồ các chân của PIC 16F876:
2.2. Sự tổ chức bộ nhớ PIC 16F876A
PIC 16F87A có 3 khối bộ nhớ: bộ nhớ chương trình FLASH, bộ nhớ dữ liệu RAM, bộ nhớ EEPROM.
a) Tổ chức bộ nhớ chương trình FLASH và Stack nhớ
PIC 16F876 có một bộ đếm chương trình 13 bít và có 8Kx14 từ mã của bộ nhớ chương trình FLASH, được chia thành 4 trang mỗi trang 2Kx14 từ mã.
Khi Reset địa chỉ bắt đầu thực hiện chạy là 0000h, vectơ ngắt bắt đầu 0004h. Stack có 8 mức dùng để lưu địa chỉ lệnh thực hiện tiếp theo sau lệnh CALL và khi xảy ra ngắt.
Bản đồ bộ nhớ chương trình và các ngăn xếp:
Sơ đồ khối chức năng của PIC 16F876:
b) Tổ chức bộ nhớ dữ liệu RAM
RAM là bộ nhớ có thể đọc và ghi, nó không lưu dữ liệu khi mất điện, bộ nhớ RAM của PIC 16F876A có 4 bank, mỗi bank có dải địa chỉ 0-7FH(128 byte) trên các bank những thanh ghi đa mục đích, hoạt động như một RAM tĩnh (General purpose register), và những thanh ghi chức năng đặc biệt (Special function registers) ở vùng địa chỉ thấp. Bít RP1(Status ) và bit RP0(Status ) dùng để lựa chọn bank làm việc.
Các thanh ghi đa mục đích (General purpose register): các thanh ghi này được truy cập bằng cả hai cách trực tiếp hay gián tiếp qua thanh ghi FSR, tổng cộng có 368 byte.
Các thanh ghi chức năng đặc biệt: các thanh ghi này được dùng bởi CPU và các khối ngoại vi để điều khiển sự hoạt động theo yêu cầu của thiết bị.
Sau đây là một số thanh ghi đặc biệt quan trọng:
Các thanh ghi trạng thái STATUS: có 4 thanh ghi trạng thái trên 4 dãy, tại các địa chỉ 03h, 83h, 103h, 183h. Các thanh ghi này cho biết trạng thái của phần tử logic toán học ALU, trạng thái Reset, trạng thái của các bít lựa chọn dãy thanh ghi cho bộ nhớ dữ liệu
Các thanh ghi lựa chọn OPTION_REG: có 2 thanh ghi lựa chọn tại các địa chỉ 81h và 181h, các thanh ghi này có thể đọc hay ghi, nó chứa đựng nhiều bit điều khiển khác nhau để xác định hệ số định trước TMR0/hệ số định sau WDT, ngắt ngoài INT, TMR0, các điện áp treo trên cổng B
Các thanh ghi INTCON: có 4 thanh ghi INTCON tại các địa chỉ 0Bh, 8Bh, 10Bh, 18Bh. Các thanh ghi này có thể đọc và ghi, chứa đựng nhiều sự cho phép và các bit cờ cho việc tràn thanh ghi TMR0, các ngắt thay đổi cổng RB và chân các ngắt ngoài RB0/INT.
Thanh ghi PIE1: Tại địa chỉ 8Ch, chứa đựng các bit cho phép riêng lẻ cho các ngắt ngoại vi.
Thanh ghi PIR1: Tại địa chỉ 0Ch, chứa đựng các bit cờ riêng lẻ cho các ngắt ngoại vi.
Thanh ghi PIE2: Tại các địa chỉ 8Dh, chứa đựng các bit cho phép riêng lẻ cho các ngắt ngoại vi CCP2, ngắt xung đột tuyến SSP và EEPROM ghi các hoạt động ngắt
Thanh ghi PCON (Power Control): Chứa bit cờ cho phép phân biệt giữa việc Reset hệ thống để Reset MCLR ngoại với Reset WDT
PCL và PCLATH: Chương trình đếm chỉ rõ địa chỉ của lệnh tiếp theo được thực hiện. PC có độ rộng 13 bit, byte thấp được gọi là thanh ghi PCL (có thể đọc hay ghi), byte cao được gọi là thanh ghi PCH .
c) Các trang bộ nhớ chương trình
PIC16F876A có 8Kx14 PLASH các lệnh CALL, GOTO chỉ cung cấp 11 bit địa chỉ cho phép rẽ nhánh được 2K của một trang bộ nhớ chương trình, 2 bit cao được cung cấp bởi 2 bit 3,4 của PCLATH do vậy tuỳ việc thiết lập các bit 3,4 của PCLATH trước khi lệnh CALL, GOTO thực hiện cho phép rẽ nhánh tới các trang bộ nhớ khác nhau
Chú ý các lệnh RETURN, RETFIE không làm thay đổi PCLATH
2.3. Các cổng vào/ra
PIC16F876A có 3 cổng vào/ra là Port A, Port B, Port C. Một số chân của cổng vào/ra được tích hợp với một số hàm có thể thay đổi để phù hợp với những thiết bị ngoại vi.
a) Cổng A và thanh ghi TRISA
Cổng A là cổng hai chiều với độ rộng đường truyền là 6 bit. Để điều khiển việc truy xuất dữ liệu người ta dùng thanh ghi TRISA. Nếu đặt bit TRISA = 1 thì cổng A sẽ tương ứng có các chân là chân vào. Nếu xoá bít TRISA = 0 thì cổng A sẽ tương ứng có các chân là chân ra. Việc đọc cổng A chính là đọc trạng thái của các chân, việc viết phải qua các chốt của cổng. Các chân của cổng A chủ yếu sử ...
