Kĩ thuật điện tử - Thiết bị ngoại vi

1Electrical Engineering 1 Thiết bị ngoại vi • Giao tiếp với đèn LED • Giao tiếp với phím • Giáo tiếp với LCD • Giao tiếp với động cơ b−ớc • Giao tiếp với động cơ 1 chiều Electrical Engineering 2 Nguồn cung cấp • Mạch cung cấp 5V 1 chiều từ nguồn 9V – 15VDC • Chất lượng ổn định • Dễ chế tạo bằng linh kiện cú sẵn 2Electrical Engineering 3 Cỏc linh kiện lắp rỏp thử Electrical Engineering 4 Đốn LED • Là Diốt phỏt sỏng • Cần phải cung cấp điện trở hạn chế để giới hạn dũng điện trong mạch • Cú nhiều màu khỏc nhau 3Electrical Engineering 5 Sơ đồ điều khiển (led.asm) Điều khiển đốn LED Điều khiển Relay Electrical Engineering 6 LED 7 thanh • Anốt chung • Catốt chung • Dựng hiển thị số 0-F 4Electrical Engineering 7 Hiển thị LED 7 thanh dựng VXL Electrical Engineering 8 Hiển thị nhiều dữ liệu • Cho phộp hiển thị nhiều số khỏc nhau • Sử dụng IC chuyờn dụng để hiển thị, đơn giản húa việc giải mó • Phối hợp 2 phương phỏp: hiện thị trực tiếp và hiển thị dồn kờnh 5Electrical Engineering 9 Hiển thị dồn kờnh Electrical Engineering 10 Thuật toỏn • Hiển thị từng số • Chuyển sang kờnh tiếp theo • Tần số quột lớn hơn 100Hz 6Electrical Engineering 11 Vớ dụ • Hiển thị 4 số, vũng lặp bắt đầu từ 00010001 • Dữ liệu cần hiển thị lưu trong bộ đệm trong RAM • P1 dựng đề điểu khiển hiển thị Electrical Engineering 12 Nhận phớm bấm • Phớm bấm • Nỳt ấn • Cụng tắc • Loại thường kớn (NC) và thường hở (NO) 7Electrical Engineering 13 Chương trỡnh nhận phớm SETB P3.0 ; LOOP: JB P3.0, NOT_PRESSED ; If the button is not pressed, ACALL DISPLAY_0 ; Display '0' AJMP LOOP ; Jump back up to LOOP: NOT_PRESSED: ACALL DISPLAY_1 ; Display '1' AJMP LOOP ; go to LOOP Electrical Engineering 14 Chống rung Chống rung bằng phần cứng Chống rung bằng phần mềm 8Electrical Engineering 15 Ma trận phớm Electrical Engineering 16 Thuật toỏn • Đặt hàng là cổng ra và cột là cổng vào • Chuyển lần lượt từng hàng 1 về 0 • Đọc giỏ trị cổng vào • Nếu cổng vào nào về 0 thỡ xỏc định phớm bấm trờn cở sở hàng và cột tương ứng • Chương trỡnh tiếp tục quột lặp lại 9Electrical Engineering 17 Động cơ bước (step motor) • Phỏt triển theo nguyờn lý động cơ 1 chiều • Dựng điều khiển đặc biệt chớnh xỏc – Dựng trong mỏy in, mỏy photocopier • Điểu khiển cả tốc độ và vị trớ • Được dựng phổ biến trong mạch điểu khiển vị trớ • Cụng suất nhỏ (moment kộo nhỏ) Electrical Engineering 18 Cấu hỡnh điều khiển 10 Electrical Engineering 19 Cỏc loại động cơ bước • Động cơ một cực (unipolar) • Động cơ lưỡng cực (bipolar) • Động cơ lai (động cơ bước cú từ cảm thay đổi, variable reluctance) Electrical Engineering 20 Động cơ một cực (unipolar) • Hay cũn gọi là động cơ 6 dõy (cú một cực chung) • Gồm 2 cuộn dõy 11 Electrical Engineering 21 Động cơ 2 cực • Hay cũn gọi là động cơ 4 dõy (khụng cực chung) • Gồm 2 cuộn dõy độc lập Electrical Engineering 22 Động cơ lai • Hay cũn gọi là động cơ 5 dõy • Gồm 4 cuộn dõy độc lập cú một điểm chung • Cú thể cú nhiều cuộn dõy mở rộng 12 Electrical Engineering 23 Phương phỏp điều khiển • Điều khiển động cơ bước 1 cực – Điều khiển từng pha (full step) – Điều khiển 2 pha – Điều khiển nửa bước (half step) Electrical Engineering 24 Điều khiển 1 pha • Bảng luật điều khiển 13 Electrical Engineering 25 Giản đồ xung Electrical Engineering 26 Điều khiển 2 pha • Bảng luật điều khiển 14 Electrical Engineering 27 Giản đồ thời gian Electrical Engineering 28 Điều khiển nửa bước • Kết hợp 2 phương phỏp 1 pha và 2 pha 15 Electrical Engineering 29 Giản đồ thời gian Electrical Engineering 30 Sơ đồ mạch điều khiển 16 Electrical Engineering 31 Mạch điều khiển Q3 Q4 Q7 Q8 +V+V Q5 Q6 Q2 Q1 +V Q4Q3Q2Q1 Bipolar Unpolar Electrical Engineering 32 Thực tế • Cỏc loại step motor – 12 V –0.4A – 3.5V – 1A – 3.3V – 1.4A – 9V – 0.9A 17 Electrical Engineering 33 Sơ đồ mạch hạn chế dũng Electrical Engineering 34 Mạch hiển thị LCD 18 Electrical Engineering 35 Đặc điểm • Màn hỡnh hiển thị tinh thể lỏng • Tương thớch với mạch HD44780(Hitachi) - KS0066U controller • Cú thể dễ dàng điều khiển cỏc ký tự trờn màn hỡnh sử dụng cỏc từ điều khiển • Hiển thị mọi ký tự trong bảng ASCII • Cú loại 2 x 16 , 4 x 16, 4 x 20 Electrical Engineering 36 Sơ đồ mạch điện 19 Electrical Engineering 37 Thứ tự chân Ký hiệu Mức logic I/O Chức năng 1 VSS - - Power supply (GND) 2 VCC - - Power supply (+5V) 3 Vee - - Contrast Adjust 4 RS 0/1 I 0 = Instruction input 1 = Data input 5 R/W 0/1 I 0 = Write to LCD module 1 = Read from LCD 6 E I Enable signal 7 DB0 0/1 I/O Data bus line 0 (LSB) 8 DB1 0/1 I/O Data bus line 1 9 DB2 0/1 I/O Data bus line 2 10 DB3 0/1 I/O Data bus line 3 11 DB4 0/1 I/O Data bus line 4 12 DB5 0/1 I/O Data bus line 5 13 DB6 0/1 I/O Data bus line 6 14 DB7 0/1 I/O Data bus line 7 15 16 Electrical Engineering 38 Nguyờn tắc điều khiển LCD • Đường EN • Đường RS • Đường R/W 20 Electrical Engineering 39 Đường EN • Khởi động thỡ đặt mức 1 • Sau khi kết thỳc việc gửi dữ liệu thỡ trở về mức 0 Electrical Engineering 40 Đường RS • Khi RS mức 0, đõy là lệnh đặc biệt, vớ dụ như xúa màn hỡnh, trả con trỏ về đầu dũng • Khi RS mức 1, dữ liệu cần hiển thị sẽ gửi vào bus dữ liệu 21 Electrical Engineering 41 Đường R/W • Lệnh điều khiển đọc ghi • Khi R mức cao thỡ đọc từ LCD • Khi R mức thấp thỡ ghi vào LCD Electrical Engineering 42 Lập trỡnh LCD • Khởi tạo LCD – Khởi tạo con trỏ – Mode màn hỡnh – Phương phỏp truyền dữ liệu • Kiểm tra trạng thỏi LCD sau khi ra lệnh bằng việc kiểm tra trạng thỏi của bit D7 • D7 = 0 thỡ LCD trở về trạng thỏi chờ lệnh tiếp theo 22 Electrical Engineering 43 Vớ dụ về khởi tạo PA = (PA|0x04)&0xFF; //set EN and clear RS PB = 0x38; // initial mode:8-bit data,diplay two lines PA = PA&0xFB; // clear EN Wait_LCD(); PA = (PA|0x04)&0xFF; //set EN and clear RS PB = 0x0E; // turn the LCD on and turn the cursor on PA = PA&0xFB; // clear EN Electrical Engineering 44 Cỏc lệnh LCD ứng với Hitachi • RS RW DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 • Lệnh điều khiển tương ứng • Lệnh xúa màn hỡnh- 0 0.0 0 0 0.0 0 0 1 • Lệnh đưa con trỏ về vị trớ đầu dũng 0 0.0 0 0 0.0 0 1 x • Và hàng chục cỏc lệnh khỏc nhau 23 Electrical Engineering 45 Tài liệu tham khảo • http:/www.8052.com •