Huong Dan Flowcode Avr

FLOWCODE AVR

BM. ĐIỆN TỬ

HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH VI ĐIỀU KHIỂN AVR

Hướng dẫn thực hành vi điều khiển AVR FlowCode AVR

Trường CĐ Công Nghệ Thủ Đức Trang - 2 -

LLỜỜII GGIIỚỚII TTHHIIỆỆUU

Chào mừng các bạn đến với tài liệu hướng dẫn thực hành vi điều khiển AVR

thông qua phần mềm Flowcode và Kit thí nghiệm của trung tâm CITA. Flowcode

là một chương trình phần mềm cho phép các bạn tạo các chương trình từ đơn

giản tới phức tạp cho vi điều khiển AVR chỉ thông qua các giải thuật điều khiển.

Tài liệu này sẽ giúp cho các bạn bước đầu làm quen với vi điều khiển AVR một

cách nhanh nhất. Thông qua các bài thực hành và thí nghiệm trên Kit các bạn sẽ

khám phá ra được nhiều điều vô cùng thú vị, từ đó các bạn sẽ thấy rằng học môn

học vi điều khiển không khó mà còn khá dễ.

Các bạn sẽ từng bước làm quen với vi điều khiển AVR thông qua từng bài thực

hành từ dễ tới khó. Mỗi bài thực hành, tài liệu sẽ hướng dẫn các bạn từng bước

thực hiện bằng các hình ảnh vô cùng trực quan. Đồng thời thông qua bài thực

hành các bạn sẽ được ôn lại những kiến thức củ và học những kiến thức mới.

Cuối mỗi bài thực hành là các bài tập nâng cao để các bạn thực hành thêm.

Nếu trong quá trình sử dụng tài liệu các bạn cảm thấy khó khăn, hoặc cảm thấy

rằng mình thiếu kiến thức, thì đừng vội hoảng sợ. Bạn chỉ cần nhớ rằng bạn có

thể không hiểu được tất cả mọi thứ ở lần đầu tiên.

Mặc dù tài liệu đã được biên soạn với sự nỗ lực, tận tâm cao nhất nhưng với kinh

nghiệm và thời gian còn hạn chế nên những bài thực hành trong tài liệu không

thể tránh khỏi những sai sót. Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý

báo từ các đồng nghiệp, quí thầy cô và các bạn sinh viên để tài liệu này được

hoàn thiện hơn.

Mọi ý kiến đón góp xin gởi về:

Trường Cao Đẳng Công Nghệ Thủ Đức

Trần Hồng Văn

Phòng Khoa Học Công Nghệ & Quan Hệ Quốc Tế

Tel: 0902.969.727 – (08)38893666

Email: [email protected]



GGIIỚỚII TTHHIIỆỆUU FFLLOOWWCCOODDEE

Môi trường lập trình Flowcode bao gồm một khu vực hoạt động chính, trong đó

cửa sổ flowchart được hiển thị, một số thanh công cụ cho phép các biểu tượng và

các thành phần được thêm vào trong ứng dụng của flowchart, cửa sổ cho phép

xem trạng thái của vi điều khiển và cũng là cửa sổ hiển thị các biến trong quá

trình lưu đồ thuật giải đang được mô phỏng. Ở đây bạn có thể nhìn thấy một màn

hình của một dự án:

Có 3 thanh công cụ mà bạn có thể sử dụng

Thanh công cụ Icons

Kéo và thả biểu tượng này vào cửa sổ chính flowchart để tạo thành một ứng dụng

flowchart của bạn. Thông thường thanh công cụ này nằm ở vị trí ở bên trái của

màn hình, nhưng thanh công cụ có thể được trong giống như hình dưới đây khi

nó undocked.



Thanh công cụ Components

Đây là thanh công cụ hiển thị các thành phần bên ngoài, các thành phần nầy có

thể được kết nối với một vi điều khiển. Click vào một thành phần và nó sẽ thêm

một thành phần cần điều khiển vào của sổ flowchart. Chất kết nối giữa vi điều

khiển và thành phần điều khiển có thể được sửa đổi. Thông thường vị trí của

thanh công cụ này nằm ở bên trái của màn hình bên cạnh thanh công cụ Icons,

nhưng thanh công cụ có thể được trong giống như hình dưới đây khi nó

undocked.

Thanh công cụ Menu và simulation (mô phỏng)

Các nút trên thanh công cụ này cho phép bạn mở tập tin, đóng các tập tin v.v…

và cũng cho phép bạn kiểm soát các mô phỏng và điều khiển các chức năng. Các

chức năng này cũng có sẵn trên trình đơn Windows chuẩn ở phía trên cùng của

màn hình

Duy chuyển thanh công cụ

Các thanh công cụ có thể được duy chuyển ra khởi vị trí mặt định của nó hoặc

thả nổi, hoặc đưa vào trong trình đơn, hoặc bên dưới cùng của cửa sổ Flowcode.

Dưới đây là một ví dụ thả nổi thanh công cụ



Cửa sổ Microcontroller

Vi điều khiển hiện thành được hiển thị ở cửa sổ này. Khi flowchart được mô

phỏng thì tình trạng các chân xuất nhập của vi điều khiển được hiển thị trên vi

điều khiển với màu đỏ và màu xanh cho kết quả đầu ra cao và thấp tương ứng

như bạn có thể xem ở đây:



Cửa sổ Flowchart

Các biểu tượng làm nên lưu đồ giải thuật flowchart được hiển thị trong cửa sổ

này. Ngoài ra, các lưu đồ giải thuật của các macro được hiển thị trong một của sổ

riêng biệt. Cửa số chính flowchart luôn luôn được hiển thị và của sổ các của các

macro có thể được hiển thị hoặc ẩn đi khi cần thiết.



Cửa sổ External component

Tình trạng của một trong những thành phần kèm theo vi điều khiển được hiển thị

trong cửa sổ này. Các thành phần sẽ trở nên “hoạt động” khi mà flowchart được

mô phỏng. Cho bạn một cách nhìn tổng thể cũng như cho phép bạn tương tác với

các thành phần bên ngoài, ví dụ: đóng và mở công tắc.

Cử sổ Variables

Khi mô phỏng một flowchart, giá trị của bất kỳ các biến sử dụng có thể được

nhìn thấy trong cửa sổ này. Các giá trị của các biến được cập nhật cho tất cả các

lệnh của mỗi lệnh mô phỏng nhưng không được cập nhật khi các mô phỏng chạy

ở tốc độ đầy đủ. Nếu bạn mô phỏng một flowchart ành nhấn nút pause thì bạn có

thể click vào các biến trong của sổ này và thay đổi giá trị của chúng. Điều này

cho phép bạn thử nghiệm flowchart của bạn dưới các điều kiện khác nhau.



Cửa sổ Call stack.

Cửa sổ này cho phép xem các macro hiện hành được mô phỏng. Điều này rất hữu

ích khi một trong những macro khác được gọi trong quá trình mô phỏng.

Thanh công cụ và cửa sổ kiểm tra.

Nếu bạn chọn VIEW… từ trình đơn bạn có thể xem được số của các hộp lựa

chọn, các lựa chọn này có thể được dùng để kích hoạt hoặc tắt cửa sổ các thanh

công cụ.

Ngày: …../…../ 200…

BÀI 1 XUẤT DỮ LIỆU RA PORT A Kiểm tra

Hướng dẫn thực hành vi điều khiển AVR Trang - 9 -

II.. MMỤỤCC ĐĐÍÍCCHH

- Nhận diện vi điều khiển ATMEGA8515.

- Xuất dữ liệu ra các port của vi điều khiển ATMEGA8515.

IIII.. TTRRAANNGG TTHHIIẾẾTT BBỊỊ

- Máy vi tính có cài phần mềm Flowcode AVR.

- Bộ Thực Tập Vi Xử Lý CITA.

IIIIII.. LLÝÝ TTHHUUYYẾẾTT

III.1. Giới thiệu chip ATMEGA8515

Hình 1: Sơ đồ chân của chip 8515

A. Khái quát :

Chip ATmega8515 là một vi điều khiển họ CMOS 8-bit năng lượng thấp dựa

trên họ AVR được tăng cường cấu trúc RISC. Bằng cách thi hành những lệnh

mạnh trong một chu kỳ xung đơn, ATmega8515 đạt thông lượng gần 1 MIPS /

Ngày: …../…../ 200…



MHz cho phép hệ thống thiết kế có thể tối ưu hóa điện năng tiêu thụ so với tốc độ

xử lý.

B. Đặc tính:

• Hiệu suất cao, bộ vi điều khiển công suất thấp 8-bit

• Cấu trúc RISC

Thanh ghi làm việc đa năng.

Sự vận hành tĩnh.

Khả năng thực hiện 16 triệu lệnh/s tại tần số 16 Mhz.

• Bộ nhớ chương trình và dữ liệu không đổi.

Tự lập trình hệ thống được 8Kbyte.

Độ bền:10000vòng ghi/xóa.

Bộ phận khởi động ngẫu nhiên độc lập với bit khóa.

Chuơng trình hệ thống dựa trên chương trình khởi động trên chip

Điều khiển việc đọc trong khi ghi trung thực

512 byte EEPROM

Độ bền:100000 vòng ghi/xóa.

512 byte SRAM bên trong

Có thể mở rộng bộ nhớ ngoài lên tới 64 Kbyte

Chương trình khóa dành cho phần mềm bảo mật

• Đặc tính ngoại vi:

3 kênh điều biến độ rộng xung(PWM:pulse width modulation)

Ngày: …../…../ 200…



Giao tiếp nối tiếp loại chủ tớ SPI

Bộ thu phát tổng hợp đồng bộ và không đồng bộ

Bộ định thời giám sát lập trình với bộ tạo dao động riêng biệt trên chip

Bộ so sánh tương tự trên chip

• Chức năng đặc biệt của vi điều khiển:

Trình tự khởi động và khả năng tự dò tìm khi nguồn yếu.

Bộ dao động RC bên trong được hiệu chỉnh

Bộ nguồn ngắt bên trong và ngoài

3 chế độ chờ:không họat động,nguồn giảm,chế độ nghỉ

• Ngõ vào/ra và gói chương trình:

40 chân ngoại vi

• Mức điện thế hoạt động:

2.7-5.5 V cho ATmega8515L

4.5-5.5V cho ATmega8515

• Cấp tần số:

0-8 Mhz cho ATmega8515L

0-16 Mhz cho ATmega8515

III.2. Mô tả các chân

VCC

GND

Ngày: …../…../ 200…



Port A (PA7..PA0) Port B (PB7..PB0) Port C (PC7..PC0) Port D (PD7..PD0)

: là các cổng xuất nhập 2 chiều 8 bit, với điện trở kéo lên bên trong (tùy chọn cho

từng bit). Ngoài ra các cổng A,B và D còn có thể phục vụ một số chức năng đặc

biết của Atmega8515.

Port E (PE2..PE0) : là cổng xuất nhập 2 chiều 3 bit, với điện trở kéo lên bên

trong (tùy chọn cho từng bit). Ngoài ra cổng E còn có thể phục vụ một số chức

năng đặc biệt của Atmega8515.

RESET ngõ vào chân reset.

XTAL1 Ngõ vào bộ khuếch đại dao động đảo và ngõ vào xung trong để mạch

hoạt động.

XTAL2 Ngõ ra từ bộ dao động khuếch đại đảo.

III.3. Kết nối phần cứng

Ngày: …../…../ 200…



IIVV.. TTHHỰỰCC HHÀÀNNHH

Sơ đồ giải thuật xuất dữ liệu ra port A

Bước 1: Tạo dự án mới

- Khởi động chương trình FlowCode

- Chọn Create a new FlowCode flowchart… Nhấn OK

Ngày: …../…../ 200…



- Chọn chip ATMEGA8515 Nhấn OK

- Màn hình làm việc hiện ra với 2 khối BEGIN và END

Ngày: …../…../ 200…



- Nhấn vào biểu tượng để lưu chương trình với tên

D:\\BaitapAVR\Bai1

Bước 2: Gọi khối xuất dữ liệu

- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vào giữa 2 khối

BEGIN & END

- Nhấn 2 lần vào biểu tượng

- Ghi vào ô Variable or value giá trị 1 Nhấn OK

- Có thể sử dụng số hex hoặc số nhị phân trong ô Variable or value.

- Đối với số hex ta ghi với cú pháp: 0x1F

- Đối với số nhị phân ta ghi với cú pháp: 0b10101010

- Trong phần mềm Flowcode ta có thể sử dụng số ở dạng thập phân, nhị

phân và thập lục phân nhưng phải tuân theo cú pháp trên.

Ngày: …../…../ 200…



Bước 3: Gọi khối mô phỏng Led đơn

- Nhấn vào biểu tượng


- Chọn Component Connections…

o Port: Lựa chọn Led nối với port nào của ATMEGA8515

o Bit: Lựa chọn từng chân của ATMEGA8515 nối với Led

- Chọn Port A

Ngày: …../…../ 200…



Bước 4: Mô phỏng


- Quan sát hiện tượng


- Chọn Properties…

Number of LEDs: Lựa chọn số lượng LED hiển thị

LED Colour: Chọn màu cho LED

Direction:

Ngày: …../…../ 200…



o Deflault: Led 0 nằm bên phía tay phải

o Reverse: Led 0 nằm bên phía tay trái

Orientation:

o Horizontal: Led hiển thị nằm ngang

o Vertical: Led hiển thị đứng

- Đặt tên cho các Led

VV.. TTHHÍÍ NNGGHHIIỆỆMM

AA.. KKếếtt nnốốii pphhầầnn ccứứnngg

Bước 1: Tắt nguồn KIT thực tập vi xử lý

Bước 2: Gắn board ATMEGA8515 vào TEXTDOL

Ngày: …../…../ 200…



Bước 3: Nối dây nạp chương trình vào board ATMEGA8515

Ngày: …../…../ 200…



- Nối J181 với board ATMEGA8515 ở vị trí Nạp

Bước 4: Kết nối với Led

- Nối Led với Port A

1

4 Nap

Port A

PA0

PA7

Ngày: …../…../ 200…



- Kết nối hoàn chỉnh

BB.. NNạạpp cchhưươơnngg ttrrììnnhh vvààoo cchhiipp

Bước 1: Mở nguồn KIT thực tập vi xử lý

Bước 2: Biên dịch chương trình

- Trên trình đơn chính, chọn Chip chọn Clock Speed

Ngày: …../…../ 200…



- Trong ô Clock speed (Hz) nhập giá trị 8000000. Tương đương với tần số

hoạt động của chip là 8Mz Nhấn OK


- Nếu như chương trình chưa lưu sẽ có bản thông báo. Chọn Yes.

Ngày: …../…../ 200…



Bước 3: Mở chương trình nạp SpiPgm

- Chọn chip MEGA8515

- Nhấn vào Signature kiểm tra chip

Ngày: …../…../ 200…



- Nếu thông báo như hình: chip đã được nhận diện. Ta tiến hành bước 3

- Nếu thông báo như hình: Tiến hành kiểm tra lại các bước ở phần A

Ngày: …../…../ 200…



Bước 5: Nạp chương trình

- Chọn Open File

- Chọn file cần nạp D:\\BaitapAVR\bai1.hex

- Nhấn vào nút Program để tiến hành nạp chương trình

- Nếu biên dịch thành công sẽ có thông báo

Ngày: …../…../ 200…



Bước 6: Quan sát hiện tượng

- Nếu hiện tượng không đúng với quá trình mô phỏng thì thực hiện lại từng

bước từ phần A.

- Phần cứng của Kit thực tập vi điều khiển, Led có chân chung là chân

dương, chân âm là chân điều khiển. Nên Led sẽ sáng ở mức thấp, trong

khi phần mô phỏng của phần mềm Flowcode Led sáng ở mức cao.

CCÂÂUU HHỎỎII –– BBÀÀII TTẬẬPP

- Hãy điền vào các giá trị tương ứng với led sáng. Hoặc các led nào sáng

tương ứng với các giá trị

Dự liệu xuất LED

51

204

195

____

Ngày: …../…../ 200…



____

____

- Đổi các số thập phân sau đây sang mã hex, nhị phân

Số thập phân Số hex Nhị phân

12

254

120

72

96

Ngày: …../…../ 200…



- Khi kết nối phần cứng phải đảm bảo rằng nguồn đã tắt.

- Không nhấn vào các nút khác ngoài các nút: Signature, Open File,

Program. Vì có thể làm hỏng Chip

- Thao tác gắn các Jump – dây cắm trên Kit thực tập vi xử lý phải nhẹ

nhàng và cẩn thận.

- Khi tháo các Jump – dây cắm phải tháo thẳng góc.

- Khi thực tập có những vấn đề khác thường thì phải báo ngây với giáo viên

đứng lớp, không tự ý giải quyết.

- Những vấn đề không hiểu trong quá trình thực tập hãy mạnh dạng hỏi giáo

viên đứng lớp, đừng lo sợ.

Ngày: …../…../ 200…

BÀI 2 ĐIỀU KHIỂN LED CHỚP TẮT Kiểm tra



- Sử dụng vòng lặp trong lập trình điều khiển vi điều khiển ATMEGA8515.


- Máy vi tính có cài phần mềm Flowcode AVR

- Bộ thực tập Vi Xử Lý CITA


VVòònngg llặặpp vvôô ttậậnn..

Cú pháp:

While (1)

{

…… Các lệnh khác nằm ở đây ………

}

Loop

Giải nghĩa: While (1) luôn luôn đúng nên vòng lặp này sẽ thực hiện các lệnh

nằm trong dấu { } vô tận

Cách khác:

Loop

{


}

While (1)

Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật port A chớp – tắt.

Bước 1: Tạo dự án

- Thực hiện giống bước 1 ở Bài 1, trang 13

- Lưu bài tập với tên D:\\BaitapAVR\Bai2

Bước 2: Gọi vòng lặp while

Ngày: …../…../ 200…



- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – khả vào giữ 2 khối BEGIN &

END.

- Kết quả sau khi thực hiện kéo khối vòng lặp

- Nhấn 2 lần vào hoặc

- Ghi vào ô Variable or Value giá trị 1 Nhấn OK

Ngày: …../…../ 200…



- Nếu trong Test the loop at the: ta chọn End thì kết quả sẽ như hình

Bước 3: Gọi khối xuất dữ liệu

- Chọn vào biểu tượng , các bước thực hiện giống Bước 2, Bài 1 –

Trang

Khối thứ nhất

Chọn Port: PORT A

Variable or Value: 00

Khối thứ hai

Chọn Port: PORT A

Variable or Value: 0xff

Ngày: …../…../ 200…



Bước 4: Chọn khối Delay

- Chọn vào biểu tượng , sau đó kéo – thả vào như hình

Ngày: …../…../ 200…



- Nhấn 2 lần vào biểu tượng

- Trong ô Delay value or variable: gõ giá trị 250.

- Thêm một khối Delay nữa đưa vào như hình.

Ngày: …../…../ 200…



- Các bước cấu hình cho khối Delay thứ 2 tương tự khối Delay thứ nhất.


- Giống như Bước 3, Bài 1 – Trang 16




Ngày: …../…../ 200…





- Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 18.

BB.. NNạạpp cchhưươơnngg ttrrììnnhh vvààoo cchhíípp

Bước 1: Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 21.

Bước 2: Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 21.


- Chọn file cần nap D:\\BaitapAVR\bai2.hex








1. Khối Delay thêm vào để làm gì? Nếu bỏ khối Delay thì hiện tượng gì xảy ra?

2. Khời gian Delay có ảnh hưởng gì đến sự hiện thị của Led không? Như thế

nào?

3. Làm lại bài tập 2 với yêu cầu: Khi khởi động Led ở port A tắt, sau đó 4 Led

byte thấp ở port A sáng 200ms, kế tiếp 4 Led byte cao ở port A sáng, 4 Led

byte thấp ở port A tắt 200ms. Và lặp đi lặp lại vô hạn.

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 3 ĐIỀU KHIỂN LED CHỚP TẮT 3 LẦN

Kiểm tra



- Sử dụng vòng lặp trong lập trình điều khiển vi điều khiển ATMEGA8515.





VVòònngg llặặpp ccóó đđiiềềuu kkiiệệnn

Cú pháp:

While (<điều kiện>)

{


}

Loop

Giải nghĩa: Vòng lặp sẽ kiểm tra <điều kiện> trước, nếu còn đúng thì các lệnh

nằm trong { } sẽ được lặp di lặp lại. Nếu <điều kiện sai> vòng lặp sẽ kết thúc.

Ví dụ:

I =0;

While (I <9)

{

I = I + 1;

}

Loop

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


Vòng lặp sẽ kiểm tra giá trị I, nếu I vẫn nhỏ hơn 9 thì vòng lặp tiếp tục lặp,

ngược lại nếu I =9 vòng lặp sẽ kết thúc. Kết quả sau khi vòng lặp dừng I = 9

Cách khác:

Loop

{


}

While (<điều kiện>)

Giải nghĩa: Vòng lặp sẽ thực hiện các lệnh trong dấu { }, sau đó kiểm tra <điều

khiện>, nếu còn đúng vòng lặp tiếp tục lặp, ngược lại vòng lặp sẽ kết thúc.

Ví dụ:

I =0;

Loop

{

I = I + 1;

}

While (I < 9)

Vòng lặp sẽ xử lý các lệnh trong { }, sau đó kiểm tra giá trị I có nhỏ hơn 9

không, nếu đúng thì vòng lặp tiếp tục lặp, ngược lại vòng lặp kết thúc. Kết quả

sau khi vòng lặp dừng I = 9

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra



Sơ đồ giải thuật port A chớp – tắt 3 lần.




Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra



- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – khả vào giữ 2 khối BEGIN &

END.

- Kết quả sau khi thực hiện kéo khối vòng lặp

- Nhấn 2 lần vào hoặc

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


- Nhấn vào nút

- Nhấn vào nút

- Ghi vào ô Name of new variable: Dem (tên biến kiểu byte)

- Ô Variable type: chọn Byte

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


- Nhận OK

- Variable Name chọn nhấn nút

- Ở ô Loop while ghi vào giá trị: Dem<3 Nhấn OK

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


Bước 3: Gọi khối xuất dữ liệu và khối Delay

- Thực hiện giống như Bài 2

- Kết quả như hình

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


Bước 4: Gọi khối Calculation

Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vào trong flowchart

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


- Nhấn chuột 2 lần vào khối Calculation

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra


- Ghi vào ô Caculations: Dem = Dem + 1 Nhấn OK

- Thêm một khối vào flowchart như hình với Caculations: Dem = 0

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra







Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra




- Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 18


Bước 1, 2, 3, 4: Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 21.









- Khối Calculation: Các phép toán thực hiện được trong khối Calculation

( ) : phép toán trong ngoặc

= <> : phép toán so sánh bằng và không bằng

+ - * / MOD : cộng, trừ, nhân, chia và lấy phần dư

< <= > >= : phép toán nhỏ hơn, nhỏ hơn hoặc bằng; lớn

hơn, lớn hơn hoặc bằng

>> << : dịch phải, dịch trái

NOT AND OR XOR : các phép toán logic

Ngày: …../…../ 200…


Kiểm tra



1. Khối Caculation với giá trị Dem = 0 ở đầu flowchart dùng để làm gì?

Nếu không có khối Caculation đó thì hiện tượng gì xảy ra?

2. Thực hiện chương trình: Led sáng tắt 3 lần, sau đó 4 Led byte thấp sáng –

4 Led byte cao tắt và ngược lại thực hiện 3 lần. Chương trình quay lại từ

đầu.

3. Thực hiện đếm lên ở port A từ 0 tới 9.











Ngày: …../…../ 200…

BÀI 4 ĐIỀU KHIỂN LED

SÁNG ĐUỔI Kiểm tra



- Sử dụng cấu trúc điều khiển rẽ nhánh trong lập trình điều khiển vi điều

khiển ATMEGA8515.





Cú pháp:

if (<điều kiện>)

{

Lệnh 1

}

Else

{

Lệnh 2

}

Giải nghĩa: Lệnh 1 sẽ được thực hiện nếu như <điều kiện> đúng, ngược lại

Lệnh 2 thực hiện.

Ngày: …../…../ 200…




Ví dụ:

if (I = 1)

{

J = 1;

}

Else

{

J = 0;

}

Kết quả cuối cùng nếu J = 1 có nghĩa là I = 1. Ngược lại nếu J = 0 có nghĩa là I

khác 0.

Ngày: …../…../ 200…





Sơ đồ giải thuật Led sáng đuổi.

Ngày: …../…../ 200…







Bước 2: Gọi khối Output

- Nhấn 2 lần vào khối Output

- Trong cửa sổ Properties: Output chọn các thông số

Variable or value: 0

Port: Port A


- Nhấn 2 lần vào khối Calculation

- Trong cửa sổ Properties: Calculation

o Nhấn vào nút Variables

Cửa sổ Variable Manager

Nhấn nút Add New Variable

o Cửa sổ Create a New Variable

Name of New Variable: count

Nhấn OK

Variable Name chọn count Use Variable

o Calculations: count = 1

o Nhấn OK

Ngày: …../…../ 200…





Bước 5: Gọi khối Decision (khối rẽ nhánh)

- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vảo giửa 2 khối While – Loop

- Nhấn 2 lần vào khối

Ngày: …../…../ 200…




- Ghi vào trong ô If: count = 0


- Kéo khối Calculation vào nhánh Yes của khối Decision




Ngày: …../…../ 200…





- Kéo khối Output vào sau khối Decision



Variable or value: count

Port: Port A




o Calculations: count = count << 1

Bước 9: Gọi khối Delay

- Nhấn 2 lần vào khối Delay

- Trong cửa sổ Properties: Delay

o Delay value or vairable: 250

o Chọn milliseconds






Ngày: …../…../ 200…






- Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 18.












1. Thực hiện chương trình Led sáng đuổi từ trái qua phải

2. Thực hiện chương trình Led sáng đuổi từ phải qua trái, sau đó từ trái qua

phải. Chương trình lặp lại từ đầu.

3. Thực hiện chương trình Led sáng dần.

4. Thực hiện chương trình Led sáng dồn.

Ngày: …../…../ 200…














Ngày: …../…../ 200…

BÀI 5 NHẬP DỮ LIỆU TỪ PORT B Kiểm tra



- Nhận dữ liệu từ bên ngoài vào ATMEGA8515 và xử lý.





- Xem lại Bài 1

Sơ đồ kết nối phần cứng

Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật nhận dữ liệu từ Port B và xuất ra Port A





Bước 3: Gọi khối Input

- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vào giữ 2 khối While – Loop


Ngày: …../…../ 200…



- Trong cửa sổ Properties: Input





Name of New Variable: switch

Nhấn OK


o Variable: switch

o Port: Port B

o Nhấn OK

Ngày: …../…../ 200…






Variable or value: switch

Port: Port A



Bước 7: Gọi khối mô phỏng nút nhất.




Ngày: …../…../ 200…



o Port: Lựa chọn Led nối với port nào của ATMEGA8515

o Bit: Lựa chọn từng chân của ATMEGA8515 nối với Led

- Chọn Port B





Ngày: …../…../ 200…




Number of Switches: Lựa chọn số lượng nút nhấn/ công tắc.

Switch Type:

Toggle: công tắc

Push To Make: Nút nhấn

Direction:

Deflaul: Switch 0 nằm bên phía phải.

Reverse: Switch 0 nằm bên phía trái.

Orientation:

Horizontal: Switch hiển thị nằm ngang

Vertical: Switch hiển thị đứng

Debounce: thời gian nẩy phím

Ngày: …../…../ 200…



- Đặt tên cho các Switch



Từ Bước 1 tới Bước 4 giống Bài 1 – Trang 18

Bước 5: Kết nối với switch

PB0

PB7

Port B

Ngày: …../…../ 200…



- Kết nối Port B với khối công tắc


Ngày: …../…../ 200…








- Thay đổi các switch – quan sát các led







1. Thực hiện chương trình khi Port B nhận dữ liệu là 1 thì dữ liệu xuất ra ở

Port A là 2, tương tự dữ liệu vào là 2 thì dữ liệu xuất ra là 3…

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 6 NÚT NHẤN Kiểm tra



- Nhận dữ liệu từ bên ngoài vào ATMEGA8515 và xử lý.





- Xem lại Bài 1


Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật đếm lên khi nhấn nút – dữ liệu xuất ra Port A





Ngày: …../…../ 200…









Name of New Variable: total

Nhấn OK



o Nhấn OK



- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vào giữ 2 khối While – Loop

- Nhấn 2 lần vào khối Iutput







Ngày: …../…../ 200…



Nhấn OK


o Variable: count

o Port: Port C

o Single bit: 0

o Nhấn OK




o Calculations: total=total+count

o Nhấn OK









Variable or value: total

Port: Port A

Ngày: …../…../ 200…





Bước 9: Gọi khối mô phỏng nút nhất.





Ngày: …../…../ 200…










Ngày: …../…../ 200…



- Kết nối PC0 với khối công tắc switch 1

- Kết nối Port A với khối Led đơn


PC0

PA

Port C

Ngày: …../…../ 200…








- Thay đổi switch – quan sát các led







1. Thực hiện chương trình khi thả nút nhấn ra thì dữ liệu mới đếm lên.

2. Thực hiện chương trình nhấn nút – đếm lên 2, 4, 6, 8 ….

3. Thực hiện chương trinh nhấn nút – đếm lên đến 9 thì dừng lại.

4. Thực hiện chương trình nhất nút – đếm lên đến 10 thì đếm xuống. Khi

đếm xuống đến 0 thì đếm lên.

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 7 ĐIỀU KHIỂN LED 7 ĐOẠN Kiểm tra



- Các phương pháp hiển thị dữ liệu trên Led 7 đoạn

- Điều khiển Led 7 đoạn bằng vi điều khiển ATMEGA8515.





A. Cấu trúc và mã hiển thị dữ liệu trên Led 7 đoạn D

- Dạng Led

- Led Anode chung

a

b

c

d

e

f

g

dp

Ngày: …../…../ 200…



Đối với dạng Led anode chung, chân COM phải có mức logic 1 và muốn sáng

Led thì tương ứng các chân a – f, dp sẽ ở mức logic 0.

Bảng mã cho Led Anode chung (a là MSB, dp là LSB):

Số a b c d e f g dp Mã hex 0 0 0 0 0 0 0 1 1 03h

1 1 0 0 1 1 1 1 1 9Fh 2 0 0 1 0 0 1 0 1 25h

3 0 0 0 0 1 1 0 1 0Dh 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99h

5 0 1 0 0 1 0 0 1 49h

6 0 1 0 0 0 0 0 1 41h

7 0 0 0 1 1 1 1 1 1Fh

8 0 0 0 0 0 0 0 1 01h

9 0 0 0 0 1 0 0 1 09h

Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, dp là MSB):

Số dp g f e d c b a Mã hex 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0C0h

1 1 1 1 1 1 0 0 1 0F9h 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0A4h 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0B0h 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99h 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92h 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82h 7 1 1 1 1 1 0 0 0 0F8h

8 1 0 0 0 0 0 0 0 80h 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90h

Ngày: …../…../ 200…



- Led Cathode chung

Đối với dạng Led Cathode chung, chân COM phải có mức logic 0 và

muốn sáng Led thì tương ứng các chân a – f, dp sẽ ở mức logic 1. Bảng mã cho

Led Cathode chung (a là MSB, dp là LSB):

Số a b c d e f g dp Mã hex 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0FCh 1 0 1 1 0 0 0 0 0 60h 2 1 1 0 1 1 0 1 0 0DAh 3 1 1 1 1 0 0 1 0 0F2h 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 0 1 1 0 1 1 0 0B6h 6 1 0 1 1 1 1 1 0 0BEh 7 1 1 1 0 0 0 0 0 0E0h 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0FEh

9 1 1 1 1 0 1 1 0 0F6h

Ngày: …../…../ 200…



Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, dp là MSB):

Số dp g f e d c b a Mã hex

0 0 0 1 1 1 1 1 1 3Fh 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06h 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5Bh

3 0 1 0 0 1 1 1 1 4Fh 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6Dh 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7Dh 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07h

8 0 1 1 1 1 1 1 1 7Fh 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6Fh

B. Các phương pháp điều khiển Led 7 đoạn

Dùng phương pháp quét

Khi kết nối chung các đường dữ liệu của Led 7 đoạn (hình vẽ), ta không thể cho

các Led này sáng đồng thời (do ảnh hưởng lẫn nhau giữa các Led) mà phải thực

hiện phương pháp quét, nghĩa là tại mỗi thời điểm chỉ sáng một Led và

tắt các Led còn lại. Do hiện tượng lưu ảnh của mắt, ta sẽ thấy các Led sáng đồng

thời.

Ngày: …../…../ 200…



Dùng phương pháp chốt

Khi thực hiện tách riêng các đường dữ liệu của Led, ta có thể cho phép các Led

sáng đồng thời mà sẽ không có hiện tượng ảnh hưởng giữa các Led. IC chốt cho

phép lưu trữ dữ liệu cho các Led có thể sử dụng là 74LS373, 74LS374.

Ngày: …../…../ 200…



Kết nối phần cứng

Ngày: …../…../ 200…




Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật hiển thị số 9 ra Led 7 đoạn







Variable or value: 0b00001000

Port: Port A





Ngày: …../…../ 200…



Port: Port C



Bước 5: Gọi khối mô phỏng Led 7 đoạn.




- Chọn các thông số như hình




Ngày: …../…../ 200…







- Kết nối Port A với khối Led 7 đoạn tại 7SEG-IN (PA7 nối với A)

- Kết nối PC0, PC1, PC2, PC3 với khối Led 7 đoạn tại SELECT-LED (PC0

với Led3…).

- Phần cứng của Kit thực tập vi điều khiển, tại khối Led 7 đoạn – SELECT-

LED nối qua transistor. Nên Led sẽ được lựa chọn ở mức thấp, trong khi

phần mô phỏng của phần mềm Flowcode Led lựa chọn ở mức cao.


PA

PC

Ngày: …../…../ 200…



BB.. NNạạpp cchhưươơnngg ttrrììnnhh vvààoo cchhíípp Bước 1, 2, 3, 4: Các bước thực hiện giống như các bước ở Bài 1 – Trang 21.




- Quan sát số hiển thị trên Led 7 đoạn




1. Led 7 đoạn sử dụng là Led loại gì?

2. Thực hiện chương trình hiển thị số 88 ra 2 Led 7 đoạn

3. Hiển thị số 21 trên 2 Led 7 đoạn

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 8 ĐẾM LÊN 69

HIỂN THỊ RA LED 7 ĐOẠN Kiểm tra



- Các phương pháp hiển thị dữ liệu trên Led 7 đoạn

- Điều khiển Led 7 đoạn bằng vi điều khiển ATMEGA8515.





- Xem lại lý thuyết ở bài 7

- Kết nối phần cứng


Ngày: …../…../ 200…





Sơ đồ giải thuật đếm lên tới 69 hiển thị ra Led 7 đoạn

Ngày: …../…../ 200…







Bước 2: Gọi vòng lặp While









Nhấn OK

Tạo tiếp các biến hchuc, hdonvi, tam, ht, delay



o Nhấn OK


- Nhấn 2 lần vào khối While

- Trong cửa sổ Properties: Loop

o Loop while: count < 69

Ngày: …../…../ 200…




o Nhấn OK

Bước 4: Gọi khối Macro


(khối thứ 2)


Nhấn vào nút để tạo các Macro (chương trình con)

Ngày: …../…../ 200…




Trong cửa sổ Create a New Macro

Name of new macro: Giaima7doan

Nhấn OK

Tương tự tạo tiếp các Macro: hienthi, ma7doan

Ngày: …../…../ 200…




Chọn Giaima7doan

Nhấn OK




o Calculations: delay = 10

o Nhấn OK




o Loop while: delay > 0

Ngày: …../…../ 200…




o Nhấn OK


- Nhấn 2 lần vào khối Macro

- Trong cửa sổ Properties: Macro

o Macro: hienthi

o Nhấn OK




o Calculations: delay = delay - 1

o Nhấn OK


- Để ngoài vòng lặp While delay > 0



o Calculations: delay = delay + 1

o Nhấn OK

Bước 10: Viết chương trình cho các Macro

- Nhấn 2 lần vào khối Macro bất kỳ

- Chọn Macro cần viết nhấn nút để viết chương

Ngày: …../…../ 200…




aa.. TTạạoo cchhưươơnngg ttrrììnnhh cchhoo mmaaccrroo GGiiaaiimmaa77ddooaann

Lưu đồ giải thuật giải mã 7 đoạn.

hdonvi = count MOD 10 hchuc = count / 10

Ngày: …../…../ 200…




bb.. TTạạoo cchhưươơnngg ttrrììnnhh cchhoo mmaaccrroo hhiieenntthhii

Lưu đồ giải thuật hiển thị ra led 7 đoạn





Ngày: …../…../ 200…




cc.. TTạạoo cchhưươơnngg ttrrììnnhh cchhoo mmaaccrroo mmaa77ddooaann

Lưu đồ giải thuật giải mã 7 đoạn

tam = 0b00000010

tam = 0b10011110

tam = 0b00100100

tam = 0b00001100

tam = 0b10011000

Ngày: …../…../ 200…




tam = 0b01001000

tam = 0b01000000

tam = 0b00011110

tam = 0b00000000

tam = 0b00001000

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…







với Led3…).


PA

PC

Ngày: …../…../ 200…




- Phần cứng của Kit thực tập vi điều khiển, tại khối Led 7 đoạn – SELECT-

LED nối qua transistor. Nên Led sẽ được lựa chọn ở mức thấp, trong khi

phần mô phỏng của phần mềm Flowcode Led lựa chọn ở mức cao.






- Quan sát số hiển thị trên Led 7 đoạn




1. Giải thích các macro Giaima7doan, hienthi, ma7doan 2. Thực hiện đoạn chương trình trên để hiển thị số tăng dần từ 00 đến 99 ra 2

Led 7 đoạn 3. Hiển thị số ra 2 Led 7 đoạn tăng dần từ 00 - 59. 4. Hiển thị số ra 2 Led 7 đoạn tăng dần từ 00 - 23. 5. Hiển thị số ra 2 Led 7 đoạn giảm dần từ 99 - 00. 6. Hiển thị số ra 2 Led 7 đoạn giảm dần từ 59 - 00. 7. Hiển thị số ra 2 Led 7 đoạn giảm dần từ 23 - 00.

Ngày: …../…../ 200…














Ngày: …../…../ 200…

BÀI 9 LED MA TRẬN Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 giao tiếp với Led ma trận.





Led Ma Trận

Ma trận LED bao gồm nhiều LED cùng nằm trong một vỏ chia thành

nhiều cột và hàng, mỗi giao điểm giữa hàng và cột có thể có 1 LED (ma

trận LED một màu) hay nhiều LED (2 LED tại một vị trí tạo thành ma trận LED

3 màu). Để LED tại một vị trí nào đó sáng thì phải cấp hiệu điện thế dương giữa

Anode và Cathode. Trên cơ sở cấu trúc như vậy, ta có thể mở rộng hàng và cột

của ma trận LED để tạo thành các bảng quang báo.

Kết nối của ma trận Led có 2 cách: anode nối với hàng, cathode nối với cột hay

ngược lại. Sơ đồ kết nối mô tả như hình vẽ trang bên.

Ngày: …../…../ 200…



Theo cấu trúc kết nối như hình vẽ, 2 Led trên 2 cột không thể sáng đồng thời. Xét

sơ đồ kết nối như mạch hình b, một Led sáng khi tương ứng hàng của Led = 0 và

cột = 1.

Giả sử ta cần sáng Led đồng thời tại hàng 1, cột 1 và hàng 2, cột 2. Như vậy, ta

phải có hàng 1 = 0, cột 1 = 1 (sáng Led tại hàng 1, cột 1) và hàng 2 = 0, cột 2 = 1

(sáng Led tại hàng 2, cột 2).

Từ đó, do hàng 1 = 0, cột 2 = 1 và hàng 2 = 0, cột 2 = 1 nên ta cũng có các

Led tại hàng 1, cột 2 và hàng 2, cột 1 cũng sáng.

Nghĩa là, khi ta cho 2 Led tại hàng 1, cột 1 và hàng 2, cột 2 sáng đồng thời thì sẽ

dẫn đến các Led tại hàng 1, cột 2 và hàng 2, cột 1 cũng sáng.

Do đó, để thực hiện sáng một ký tự trên ma trận Led, ta phải dùng cơ chế quét,

tại mỗi thời điểm chỉ sáng 1 cột, các cột còn lại tắt đi nhưng nếu cho thời gian

quét đủ nhanh thì ta vẫn thấy giống như các cột sáng đồng thời.

Ngày: …../…../ 200…



Hình a Hình b

Ngày: …../…../ 200…



Dữ liệu cho số 0:

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Để sáng số 0 trên ma trận Led, ta thực hiện quá trình quét như sau:

Lần 1: Hàng = 0100 0001b, cột = 00010000b

Lần 2: Hàng = 0011 1110b, cột = 0000 1000b

Lần 3: Hàng = 0011 1110b, cột = 0000 0100b

Lần 4: Hàng = 0011 1110b, cột = 0000 0010b

Lần 5: Hàng = 0100 0001b, cột = 0000 0001b

Ngày: …../…../ 200…




SSơơ đđồồ kkếếtt nnốốii pphhầầnn ccứứnngg

Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật hiện chữ T trên Led ma trận

Ngày: …../…../ 200…







- Tạo các biến


Ngày: …../…../ 200…








Ngày: …../…../ 200…



o Loop while: dem < 8

o Nhấn OK




Variable or value: count1

Port: Port A




Variable or value: hthi

Port: Port D


Ngày: …../…../ 200…












- Kết nối Port D với khối Led ma Tran 8x8 tại H7…H0 (PD0 nối với H0)

- Kết nối Port A với khối Led ma Tran 8x8 tại D7…D0 (PA0 nối với D7)


PD

PA

Ngày: …../…../ 200…








- Quan sát chữ hiển trên Led ma trận




1. Có thể hiển thị chữ có dấu trên Led ma trận?

2. Viết chương trình hiển thị số trên Led ma trận.

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 10 HIỂN THỊ CHUỖI “TDC”

TRÊN LED MA TRẬN Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 giao tiếp với Led ma trận.





- Xem lại phần lý thuyết ở bài 9



Ngày: …../…../ 200…





Sơ đồ giải thuật hiện chuỗi TDC trên Led ma trận

Ngày: …../…../ 200…








- Tạo các biến


Ngày: …../…../ 200…








Ngày: …../…../ 200…







Bước 7: Gọi khối String

Ngày: …../…../ 200…






- Nhấn nút lựa chọn các chức năng của khối String

Ngày: …../…../ 200…




=

Thay đổi giá trị của biến kiểu chuỗi

Str1[20] = "Hello "

Str2[10] = "World"

TestStr[20]

TestStr = Str1 + Str2

TestStr bây giờ có giá trị là "Hello World"

+

Cộng 2 chuỗi

TestStr = Str1 + Str2

TestStr bây giờ có giá trị là "Hello World"

ToString$(value)

Thay đổi biến dạng số thành dạng chuỗi

TestStr = ToStr$(1234)

TestStr có giá trị là "1234"

ToUpper$(string)

Thay đổi các kí tự thành chữ in hoa.

TestStr = ToUpper$(Str1)

TestStr bây giờ có giá trị là "HELLO "

ToLower$(string)

Thay đổi các kí tự thành chữ thường.

Ngày: …../…../ 200…




TestStr = ToLower$(Str1)

TestStr bây giờ có giá trị là "hello "

Length$(string)

Trả về độ dài của một chuỗi. Giá trị này không phải là kích thước của một mảng

RetVal = Length$(Str1)

RetVal is now 6

Ghi chú: Kích thước mảng Str1 là 20, nhưng giá trị hiện tại của mảng chỉ có 6 ký

tự giá trị trả về là 6.

Left$(string, size)

Lấy phần tử của một mảng từ phía trái mảng tới n phần tử cần muốn lấy.

TestStr = Left$(Str1, 3)

TestStr bây giờ có giá trị là "Hel"

Right$(string, size)

Lấy phần tử của một mảng từ phía phải mảng tới n phần tử cần muốn lấy.

TestStr = Right$(Str1, 3)

TestStr bây giờ có giá trị là "lo "

Mid$(string, start, size)

Lấy n phần tử vị trí m của mảng.

TestStr = Mid$(Str1, 2, 3)

TestStr bây giờ có giá trị là "llo"

Ngày: …../…../ 200…




Compare$(string1, string2, compare_type)

So sánh giữa 2 chuỗi. Giá trị trả về là 1 Byte với kết quả như sau:

0 = 2 chuỗi tương ứng với nhau

1 = string1>string2

255 = string2>string1

Ví dụ:

Str1 = "ABC"

Str2 = "abc"

RetVal = Compare$(Str1, Str2, 0)

RetVal có giá trị là 255 (Str2 > Str1) (phân biết chữ in hoa và chữ thường)


RetVal có giá trị là 0 (không phân biết chữ in hoa và chữ thường)

Str2 = Str1


RetVal có giá trị là 0



- Nhấn vào nút để tạo các Macro (chương trình con)

- Trong cửa sổ Create a New Macro

Ngày: …../…../ 200…




Name of new macro: hienthi

Nhấn OK


Macro: hienthi

- Nhấn nút để viết chương

Ngày: …../…../ 200…




dem = 0 dem1 = dem + dich count = 0b00000001 count1 = NOT count hthi = hang[dem1]

count = count << 1 dem = dem + 1 dem1 = dem + dich count1 = NOT count hthi = hang[dem1]

delay = delay - 1

Ngày: …../…../ 200…





- Nhấn 2 lần vào khối String

- Trong cửa sổ Properties: String Manipulation

o String functions: hang = chuT + chuD

o Nhấn OK




o Macro: hienthi

o Nhấn OK




o String functions: hang = chuD + chuC

o Nhấn OK




o Macro: hienthi

o Nhấn OK


Ngày: …../…../ 200…






o String functions: hang = chuC + nun

o Nhấn OK




o Macro: hienthi

o Nhấn OK





- Kết nối Port D với khối Led ma Tran 8x8 tại H7…H0 (PD0 nối với H0)

PD

PA

Ngày: …../…../ 200…




- Kết nối Port A với khối Led ma Tran 8x8 tại D7…D0 (PA0 nối với D7)







- Quan sát chữ hiển trên Led ma trận




1. Viết chương trình hiển thị chuỗi: “Truong Cao Dang Cong Nghe Thu

Duc”.

Ngày: …../…../ 200…














Ngày: …../…../ 200…

BÀI 11 GIAO TIẾP LCD Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 giao tiếp với LCD.





Giới thiệu về LCD

Để có được hiển thị tiết kiệm năng lượng và linh hoạt, người ta sử dụng bộ hiển

thị LCD. Có nhiều loại LCD, trong số đó là các bộ hiển thị 16 x 2 và 20 x 2 (có

nghĩa là 2 hàng với 16 ký tự trên một hàng và 2 hàng với 20 ký tự trên một

hàng).

Người ta đã thiết lập chuẩn để cho phép ta có thể giao tiếp với các LCD bất chấp

hãng sản xuất với điều kiện là các LCD có sử dụng cùng IC điều khiển

HD44780.

Hình dáng và kích thước LCD

Các LCD được chế tạo từ các hãng như Densitron, Epson, Optrex, Sharp… Với

các cấu hình thông dụng là 16,20, 24, 32, hay 40 ký tự trên một hàng với màn

hình hiển thị 1, 2, hay 4 hàng . Thí dụ 20 x 2, 40 x 4…

Có loại LCD hiển thị dựa theo ký tự hay đồ họa. Các mạch lái trong các module

LCD là các chip điều khiển, ví dụ Hitachi HD44780.

Chiếu sáng trong bộ hiển thị LCD

Người ta sử dụng các kiểu sau:

Ngày: …../…../ 200…



Backlit (back lighting): sử dụng đèn chiếu sáng ở sau bộ hiển thị thay vì dùng

ánh sáng phản xạ

CFL (Cold Cathode Flourescent Lamp = Đèn huỳnh quang cathod lạnh): Một

loại đèn huỳnh quang đặc biệt để chiếu sáng phía trong các hiển thị LCD hiện

đại, đặc biệt trong các mảng đồ họa lớn như dùng trong các Laptop. Chúng cho

chiếu sáng rất tốt với dòng điện thấp. Được cấp diện bởi nguồn Ac cao áp và cao

tần (100-1000v, ở tần số 25-75 kHz), các yêu cầu về điện của chúng nghiêm ngặt

vá phải chính xác khớp với inverter thích hơp do nhà sản xuất đề nghị. Thí dụ

định mức cho backlit CFL của Stanley 20 character * 2 line: 230V, 2.5mA, 65

KHz.

Các chân ra của module LCD

Chân số Tên Chức năng

1 VSS Đất

2 VDD Cực + của nguồn điện

3 VEE Tương phản ( constrast)

4 RS Register select (chọn thanh ghi)

5 R/W Read/Write

6 E Enable(cho phép)

7 D0 Bit 0 của dữ liệu


Ngày: …../…../ 200…









Tóm tắt tập lệnh điều khiển LCD

Nhị phân Lệnh RS RW

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Hex

NOP ( không làm

gì cả )

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00

Clear display (xóa

hiển thị)

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 01

Display & cursor

home (hiển thị và

đặt cursor ở vị trí

góc trái phía trên)

0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 02

hoặc

03

Character Entry

mode (chế độ nhập

0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 04

đến

Ngày: …../…../ 200…



ký tự) 07

Display On/Off &

Cursor (hiển thị

tắt/mở và cursor)

0 0 0 0 0 0 1 D U B 08

đến

0F

Dislay/ Cursor

Shift (dịch hiển

thị/ cursor)

0 0 0 0 0 1 D/

C

R/

L

X X 10

đến

1F

Function set (đặt

chức năng)

0 0 0 0 1 8/4 2/1 10/

7

X X 20

đến

3F

Set CGRAM

address (đặt địa

chỉ CRRAM)

0 0 0 1 A A A A A A 40

đến

7F

Set DDRAM

address (đặt địa

chỉ DDRAM)

0 0 1 A A A A A A A 80

đến

FF

Busy Flag &Addr

(cờ bận và bộ đếm

địa chỉ)

0 1 BP Bộ đếm địa chỉ

Read Data (đọc dữ

liệu từ CGRAM

hoặc DDRAM)

1 0 Dữ liệu đọc

Ngày: …../…../ 200…



Write Data (ghi dữ

liệu vào CGRAM

hoặc DDRAM)

1 1 Dữ liệu ghi

Sơ đồ vùng nhớ:

1 2 3 4 ….. 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Vị trí

00 01 02 03 ….. 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 11 12 13 Hàng 1

40 41 42 43 ….. 4A 4B 4C 4D 4E 4F 50 51 52 53 Hàng 2

14 15 16 17 ….. 1E 1F 20 21 22 23 24 25 26 27 Hàng 3

54 55 56 57 ….. 5E 5F 60 61 62 63 64 65 65 67 Hàng 4


Ngày: …../…../ 200…




Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật hiện chữ “Hello World” và “Chao moi nguoi” trên LCD




Bước 2: Gọi khối mô phỏng LCD



Ngày: …../…../ 200…



o Chọn Properties…

Chọn LCD Size: 20x4

o Chọn Component Connections

Ngày: …../…../ 200…



Cài các thông số như hình

Bước 3: Gọi khối Component Macro

- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vảo giửa 2 khối Begin – End


Ngày: …../…../ 200…



- Trong cửa sổ Properties: Component Macro

o Component: LCDDisplay(0)

o Macro: Start

o Nhấn OK


- Nhấn 2 lần vào khối Component Macro



o Macro: PrintString

o Parameters: "Hello World"

o Nhấn OK


Ngày: …../…../ 200…






o Macro: Cursor

o Parameters: 0, 1

o Nhấn OK





o Macro: PrintString

o Parameters: "Chao moi nguoi"

o Nhấn OK

Chức năng khối Component Macro

Start: Khởi động LCD (phải có trước khi sử dụng các chức năng khác)

Clear: Xóa LCD

PrintASCII: Xuất ra LCD kí tự tương ứng với mã ASCII.

Command: Xuất các lệnh ra LCD

Cursor: Duy chuyển con trỏ tới vị trí x, y

PrintNumber: Xuất ra LCD tương ứng với 1 biến số

PrintString: Xuất ra LCD tương ứng với 1 biến chuỗi

Ngày: …../…../ 200…










- Kết nối PA0, PA1,PA2, PA3 với D4, D5, D6, D7 (DATA-IN) tại khối

LCD.

- Kết nối R/W tại khối LCD vị trí LCD-CONTROL với GND tại khối

Nguồn

- Nối PA6 với RS tại khối LCD vị trí LCD-CONTROL

- Nối PAt với E tại khối LCD vị trí LCD-CONTROL

PA0

PA

Ngày: …../…../ 200…



- Tại khối LCD vị trai LCD ON/OFF đưa công tắc về vị trí ON (vị trí

hướng lên)







- Quan sát chữ hiển trên LCD

- Nếu hiện tượng không đúng với quá trình mô phỏng thì nhấn nút Rest

Chip tại phần mềm nạp SPI – Flash Programmer 3.7, nếu không được

nữa thì thực hiện lại từng bước từ phần A.

Ngày: …../…../ 200…




1. Viết chương trình hiển thị chuỗi:

- Hàng 1: Truong Cao Dang

- Hàng 2: Cong Nghe Thu Duc

- Hàng 3: Thu Duc College

- Hàng 4: of Technology

- Dừng 1 thời gian

- Hàng 1: Khoa Dien – Dien Tu

- Hàng 2: Bo Mon Dien Tu

2. Tương tự bài 1 – Chữ hiển thị chạy từ hàng dưới lên hàng trên.

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 12 QUÉT PHÍM Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 điều khiển bàn phím ma trận 4x4.





Bàn phím Hex

Khi không nhấn phím thì hàng của bàn phím Hex nối với Vcc thông qua điện trở

R nên có mức logic 1. Để phân biệt được trạng thái của phím nhấn thì mức logic

khi nhấn phím phải là mức logic 0. Mà khi nhấn một phím nào đó thì tương ứng

hàng và cột của bàn phím Hex sẽ kết nối với nhau. Do đó, để thực hiện kiểm tra

một phím thì ta phải cho trước cột chứa phím tương ứng ở mức logic 0, sau

đó kiểm tra hàng của phím, nếu hàng = 0 thì có nhấn phím còn hang = 1 thì

không nhấn phím.

Ví dụ như muốn kiểm tra phím 4 thì ta cho cột chứa phím 4 ở mức logic 0 (chân

5 của J1, các cột khác = 1, nghĩa là dữ liệu tại J1 là 1000xxxxb), sau đó thực hiện

kiểm tra chân 2 của J1 (hàng của phím 4), nếu chân này = 0 thì phím 4 được nhấn

Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật quét phím – hiển thị ra Led 7 đoạn




Bước 2: Gọi khối Interrupt

- Chọn vào biểu tượng sau đó kéo – thả vảo giửa 2 khối Begin – End

Ngày: …../…../ 200…





- Nhấn nút

Ngày: …../…../ 200…



- Name of new macro: hienthi

- Nhấn nút để viết chương trình

Ngày: …../…../ 200…



- Tạo các biến

0b00000001

0b00000000

0b00000010

0b00000000

Ngày: …../…../ 200…







o Nhấn OK



o Tạo các Macro

Ngày: …../…../ 200…



- Macro Giaima7doan

Ngày: …../…../ 200…



Maphim = 0b10000100

Maphim = 0b01000100

Maphim = 0b00100100

Maphim = 0b00010100

Ngày: …../…../ 200…



Maphim = 0b10000011

Maphim = 0b01000011

Maphim = 0b00100011

Maphim = 0b00010011

Ngày: …../…../ 200…



Maphim = 0b10000010

Maphim = 0b01000010

Maphim = 0b00100010

Maphim = 0b00010010

Maphim = 0b10000001

Ngày: …../…../ 200…



- Tạo macro phantich

Maphim = 0b01000010

Maphim = 0b00100001

Maphim = 0b00010001

Ngày: …../…../ 200…



- Tạo macro ma7doan

hdonvi = count MOD 10 hchuc = count / 10

Ngày: …../…../ 200…



tam = 0b00000010

tam = 0b10011110

tam = 0b00100100

tam = 0b00001100

tam = 0b10011000

Ngày: …../…../ 200…



tam = 0b01001000

tam = 0b01000000

tam = 0b00011110

tam = 0b00000000

tam = 0b00001000

Ngày: …../…../ 200…



- Tạo macro quetphim

Maquet = 0b00000001 Sodem = 4

Luu = Luu AND 0b11110000

Maphim = Luu + Sodem

Giaima7doan

Maquet = Maquet << 1 Sodem = Sodem - 1

Ngày: …../…../ 200…




o Macro: phantich

o Nhấn OK





o Macro: quetphim

o Nhấn OK



Ngày: …../…../ 200…













với Led3…).

- Kết nối Port D với khối bàn phím ma trận


PA0

PA PA

PC PD

Ngày: …../…../ 200…








- Nhấn các phím

- Quan sát trên led 7 đoạn




- Giống bài tập trên, nhưng nhấn lần lượt các phím – hiển thị từ 0 tới 15

- Nhấn số 1 hiển thị số 1, tiếp tục nhấn số 2 hiển thị số 12, tiếp tục nhấn số

3 hiển thị số 23….

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 13 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 điều khiển động cơ DC.





SSơơ đđồồ pphhầầnn ccứứnngg đđiiềềuu kkhhiiểểnn đđộộnngg ccơơ DDCC

-- Cầu H điều khiển động cơ gồm 4 MOSFET được kích đối xứng nhau. 2

tín hiệu kích thuận,nghịch ở hai đầu OPTO1 và OPTO2. Động cơ hoạt

động khi tín hiệu kích MASS.

Ngày: …../…../ 200…




Sơ đồ giải thuật điều khiển động cơ thuận nghịch

Ngày: …../…../ 200…














Name of New Variable: left

Nhấn OK


Name of New Variable: right

Nhấn OK

Variable Name chọn left Use Variable

o Variable: left

o Port: Port A

o Single bit: 0

o Nhấn OK

Ngày: …../…../ 200…






o Variable: right

o Port: Port A

o Single bit: 0

o Nhấn OK


- Nhấn 2 lần vào khối Decision

- Trong cửa sổ Properties: Decision

o If : left = 0



- Trong cửa sổ Properties: Output

o Variable or value: 1

o Port: Port C

o Single bit: 1

o Nhấn OK




Ngày: …../…../ 200…









o Port: Port C

o Single bit: 0

o Nhấn OK




o If : right = 0





o Port: Port C

o Single bit: 0

o Nhấn OK


Ngày: …../…../ 200…










o Variable or value:0

o Port: Port C

o Single bit:1

o Nhấn OK

Bước 13: Gọi khối mô phỏng nút nhấn

- Trong cửa sổ Properties

o Switches

Number of Switches: 2

Switch Type: Toggle

Direction: Default

Orientation: Vertical

Debounce(ms): 0

- Trong cửa sổ Component connections

Ngày: …../…../ 200…



Bước 14: Gọi khối mô phỏng led đơn


o LED Properties

Number of LEDs: 2

LED Colour: Green

Direction: Default

Orientation: Horizontal


Ngày: …../…../ 200…










Ngày: …../…../ 200…



- Kết nối PA0 và PA7 với với khối nút nhấn

- Kết nối PC0 và PC1 với khối điều khiển động cơ DC






PA7

PA0

PC

Ngày: …../…../ 200…




- Nhấn nút

- Quan sát hoạt động của động cơ




1. Giống như bài tập trên, nhưng khi đảo chiều thì động cơ dừng lại 100ms

rồi mới đảo chiều.

2. Viết chương trình điều khiển động cơ quay thuận 5s, rồi quay nghịch 5s

Ngày: …../…../ 200…













Ngày: …../…../ 200…

BÀI 14 ĐIỀU KHIỂN

ĐỘNG CƠ BƯỚC Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 điều khiển động cơ bước.





ĐĐộộnngg ccơơ bbưướớcc

Ngày: …../…../ 200…




- Khối công suất điều khiển động cơ bước

- Xung điều khiển động cơ như sau:

o Điều khiển một bước:

Ngược Thuận 1 2 3 4 1 2 3 4

1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0

o Điều khiển nửa bước:

Ngược Thuận 1 2 3 4 1 2 3 4

1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1

Ngày: …../…../ 200…





Sơ đồ giải thuật điều khiển động cơ bước full step

Ngày: …../…../ 200…










o Tạo biến count







Port: Port D








Ngày: …../…../ 200…




o Loop while: count < 5

o Nhấn OK



o Calculations: count = count << 1

o Nhấn OK





Port: Port D






Ngày: …../…../ 200…








- Kết nối PD0, PD1, PD2, PD3 với khối điều khiển động cơ bước


PD

Ngày: …../…../ 200…













1. Điều khiển động cơ quay 1 vòng, dừng lại 20ms rồi quay ngược lại 1 vòng

2. Điều khiển động cơ bước hoạt động half step

Ngày: …../…../ 200…














Ngày: …../…../ 200…

BÀI 15 GIAO TIẾP MÁY TÍNH Kiểm tra



- Sử dụng vi xử lý ATMEGA8515 truyền dữ liệu nối tiếp với máy tính.


- Máy vi tính có cài phần mềm Flowcode AVR, Visual Basic 6.0



1. Cấu trúc cổng nối tiếp

Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại

vi, có các ưu điểm sau:

- Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song.

- Số dây kết nối ít.

- Có thể truyền không dây dùng hồng ngoại.

- Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC (Programmable Logic Device).

- Cho phép nối mạng.

- Có thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việc.

- Có thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản

Các thiết bị ghép nối chia thành 2 loại: DTE (Data Terminal Equipment)

và DCE (Data Communication Equipment). DCE là các thiết bị trung gian như

MODEM còn DTE là các thiết bị tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tính,

PLC, vi điều khiển, … Việc trao đổi tín hiệu thông thường qua 2 chân RxD

(nhận) và TxD (truyền). Các tín hiệu còn lại có chức năng hỗ trợ để thiết lập

và điều khiển quá trình truyền, được gọi là các tín hiệu bắt tay

Ngày: …../…../ 200…



(handshake). Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt tay là có thể kiểm

soát đường truyền.

Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry

Associations). Chuẩn RS-232 quy định mức logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -

25V (mark), mức logic 0 ứng với điện áp từ 3V đến 25V (space) và có khả năng

cung cấp dòng từ 10 mA đến 20 mA. Ngoài ra, tất cả các ngõ ra đều có đặc tính

chống chập mạch. Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000

bps nhưng nếu cáp truyền đủ ngắn có thể lên đến 115.200 bps.

Các phương thức nối giữa DTE và DCE:

- Đơn công (simplex connection): dữ liệu chỉ được truyền theo 1 hướng.

- Bán song công ( half-duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng, nhưng mỗi

thời điểm chỉ được truyền theo 1 hướng.

- Song công (full-duplex): số liệu được truyền đồng thời theo 2 hướng.

Định dạng của khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau:

Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 P Stop

0 1

Khi không truyền dữ liệu, đường truyền sẽ ở trạng thái mark (điện áp -10V). Khi

bắt đầu truyền, DTE sẽ đưa ra xung Start (space: 10V) và sau đó lần lượt truyền

từ D0 đến D7 và Parity, cuối cùng là xung Stop (mark: -10V) để khôi phục trạng

thái đường truyền. Dạng tín hiệu truyền mô tả như sau (truyền ký tự A):

Ngày: …../…../ 200…



Chiều dài cable cực đại 15m Tốc độ dữ liệu cực đại 20 Kbps Điện áp ngõ ra cực đại 25V Điện áp ngõ ra có tải 5V đến 15V Trở kháng tải 3K đến 7K Điện áp ngõ vào 15V Độ nhạy ngõ vào 3V Trở kháng ngõ vào 3K đến 7K

Tín hiệu truyền của ký tự ‘A’

Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 như sau:

Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps,

4800 bps, 9600 bps và 19200 bps.

Ngày: …../…../ 200…



Sơ đồ chân:

Sơ đồ chân cổng nối tiếp

Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân) mô tả

như sau:

D25 D9 Tín hiệu

Hướng truyền

Mô tả

1 - - - Protected ground: nối đất bảo vệ 2 3 TxD DTEDCE Transmitted data: dữ liệu truyền 3 2 RxD DCEDTE Received data: dữ liệu nhận 4 7 RTS DTEDCE Request to send: DTE yêu cầu truyền dữ liệu 5 8 CTS DCEDTE Clear to send: DCE sẵn sàng nhận dữ liệu 6 6 DSR DCEDTE Data set ready: DCE sẵn sàng làm việc 7 5 GND - Ground: nối đất (0V) 8 1 DCD DCEDTE Data carier detect: DCE phát hiện sóng mang 20 4 DTR DTEDCE Data terminal ready: DTE sẵn sàng làm việc 22 9 RI DCEDTE Ring indicator: báo chuông 23 - DSRD DCEDTE Data signal rate detector: dò tốc độ truyền 24 - TSET DTEDCE Transmit Signal Element Timing: tín hiệu

định thời truyền đi từ DTE

Ngày: …../…../ 200…



15 - TSET DCEDTE Transmitter Signal Element Timing: tín hiệu định thời truyền từ DCE để truyền dữ liệu

17 - RSET DCEDTE Receiver Signal Element Timing: tín hiệu định thời truyền từ DCE để truyền dữ liệu

18 - LL Local Loopback: kiểm tra cổng 21 - RL DCEDTE Remote Loopback: Tạo ra bởi DCE khi tín

hiệu nhận từ DCE lỗi 14 - STxD DTEDCE Secondary Transmitted Data 16 - SRxD DCEDTE Secondary Received Data 19 - SRTS DTEDCE Secondary Request To Send 13 - SCTS DCEDTE Secondary Clear To Send 12 - SDSRD DCEDTE Secondary Received Line Signal Detector 25 - TM Test Mode 9 - Dành riêng cho chế độ test 10 - Dành riêng cho chế độ test 11 Không dùng

2. Truyền thông giữa hai nút

Các sơ đồ khi kết nối dùng cổng nối tiếp:

Kết nối đơn giản trong truyền thông nối tiếp

Khi thực hiện kết nối như trên, quá trình truyền phải bảo đảm tốc độ ở đầu phát

và thu giống nhau. Khi có dữ liệu đến DTE, dữ liệu này sẽ được đưa vào bộ đệm

và tạo ngắt.

DTE1 DT2

TxD RxD

GND

TxD RxD GND

DTE1 DT2

TxD RxD

GND

TxD RxD GND

Ngày: …../…../ 200…



Ngoài ra, khi thực hiện kết nối giữa hai DTE, ta còn dùng sơ đồ sau:

Kết nối trong truyền thông nối tiếp dùng tín hiệu bắt tay

Khi DTE1 cần truyền dữ liệu thì cho DTR tích cực tác động lên DSR của

DTE2 cho biết sẵn sàng nhận dữ liệu và cho biết đã nhận được sóng mang của

MODEM (ảo). Sau đó, DTE1 tích cực chân RTS để tác động đến chân CTS của

DTE2 cho biết DTE1 có thể nhận dữ liệu. Khi thực hiện kết nối giữa DTE và

DCE, do tốc độ truyền khác nhau nên phải thực hiện điều khiển lưu lượng. Quá

trinh điều khiển này có thể thực hiện bằng phần mềm hay phần cứng. Quá trình

điều khiển bằng phần mềm thực hiện bằng hai ký tự Xon và Xoff. Ký tự Xon

được DCE gởi đi khi rảnh (có thể nhận dữ liệu). Nếu DCE bận thì sẽ gởi ký tự

Xoff. Quá trình điều khiển bằng phần cứng dùng hai chân RTS và CTS. Nếu

DTE muốn truyền dữ liệu thì sẽ gởi RTS để yêu cầu truyền, DCE nếu có khả

năng nhận dữ liệu (đang rảnh) thì gởi lại CTS.

3. Truy xuất trực tiếp thông qua cổng

Các cổng nối tiếp trong máy tính được đánh số là COM1, COM2, COM3, COM4

với các địa chỉ như sau:

Tên Địa chỉ Ngắt Vị trí chứa địa chỉ

COM1 3F8h 4 0000h:0400h

COM2 2F8h 3 0000h:0402h

DTE1 DTE2

TxD RxD

GND RTS CTS DSR DCD DTR

TxD RxD GND RTS CTS DSR DCD DTR

Ngày: …../…../ 200…



COM3 3E8h 4 0000h:0404h

COM4 2E8h 3 0000h:0406h

Giao tiếp nối tiếp trong máy tính sử dụng vi mạch UART với các thanh ghi cho

trong bảng sau:

Offset DLAB R/W Tên Chức năng 0 W THR Transmitter Holding Register (đệm truyền) 0 R RBR Receiver Buffer Register (đệm thu)

0

1 R/W BRDL Baud Rate Divisor Latch (số chia byte thấp) 0 R/W IER Interrupt Enable Register (cho phép ngắt)

1 1 R/W BRDH Số chia byte cao R IIR Interrupt Identification Register (nhận dạng ngắt)

2 W FCR FIFO Control Register 3 R/W LCR Line Control Register (điều khiển đường dây) 4 R/W MCR Modem Control Register (điều khiển MODEM) 5 R LSR Line Status Register (trạng thái đường dây) 6 R MSR Modem Status Register (trạng thái MODEM) 7 R/W Scratch Register (thanh ghi tạm)

Các thanh ghi này có thể truy xuất trực tiếp kết hợp với địa chỉ cổng (ví dụ như

thanh ghi cho phép ngắt của COM1 có địa chỉ là BACOM1 + 1 = 3F9h.

IIR (Interrupt Identification):

IIR xác định mức ưu tiên và nguồn gốc của yêu cầu ngắt mà UART đang chờ

phục vụ. Khi cần xử lý ngắt, CPU thực hiện đọc các bit tương ứng để xác định

nguồn gốc của ngắt. Định dạng của IIR như sau:

Ngày: …../…../ 200…



D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

00: không có FIFO 11: cho phép FIFO

Cho phép FIFO 64 byte (trong 16750)

- 1: ngắt time-out (trong 16550)

Xác định nguồn gốc ngắt

0: có ngắt 1: không ngắt

D2 D1 Ưu

tiên Tên Nguồn D2 – D0 bị

xoá khi 0 0 4 Đường

truyền Lỗi khung, thu đè, lỗi parity, gián đoạn khi thu

Đọc LSR

0 1 3 Đệm thu Đệm thu đầy Đọc RBR 1 0 2 Đệm phát Đệm phát rỗng Đọc IIR, ghi

THR 1 1 1 Modem CTS, DSR, RI, RLSD Đọc MSR

(mức 1 ưu tiên cao nhất)

IER (Interrupt Enable Register):

IER cho phép hay cấm các nguyên nhân ngắt khác nhau (1: cho phép, 0: cầm

ngắt)

MCR (Modem Control Register):

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 - - - LOOP OUT2 OUT1 RTS DTR

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 - - POW HBR MODEM LINE TxEMPTY RxRDY

Cho phép kiểu công suất thấp

Cho phép khi lỗi modem

Cho phép khi THR rỗng

Cho phép khi RBR đầy Cho phép kiểu

nghỉ (hibernate)

Cho phép khi lỗi thu, phát

Mode loopback: kiểm tra hoạt đọng của UART

Điều khiển 2 ngõ ra OUT1, OUT2 của UART

Điều khiển tín hiệu RTS và DTR

Ngày: …../…../ 200…



MSR (Modem Status Register):

D7 D6 D5 D4 D D2 D1 D0 RLSD RI DSR CTS RLSD RI DSR CTS

LSR (Line Status Register):

FIE: FIFO Error – sai trong FIFO

TSRE: Transmitter Shift Register Empty – thanh ghi dịch rỗng (=1 khi đã phát 1

ký tự và bị xoá khi có 1 ký tự chuyển đến từ THR.

THRE: Transmitter Holding Register Empty (=1 khi có 1 ký tự đã chuyển từ

THR – TSR và bị xoá khi CPU đưa ký tự tới THR).

BI: Break Interrupt (=1 khicó sự gián đoạn khi truyền, nghĩa là tồn tại mức logic

0 trong khoảng thời gian dài hơn khoảng thời gian truyền 1 byte và bị xoá khi

CPU đọc LSR) FE: Frame Error (=1 khi có lỗi khung truyền và bị xoá khi CPU

đọc LSR)

PE: Parity Error (=1 khi có lỗi parity và bị xoá khi CPU đọc LSR)

OE: Overrun Error (=1 khi có lỗi thu đè, nghĩa là CPU không đọc kịp dữ liệu

làm cho quá trình ghi chồng lên RBR xảy ra và bị xoá khi CPU đọc LSR)

RxDR: Receiver Data Ready (=1 khi đã nhận 1 ký tự và đưa vào RBR và bị xoá

khi CPU đọc RBR).

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 FIE TSRE THRE BI FE PE OE RxDR

Trạng thái của CD, RI, DSR và CTS

1: nếu có thay đổi các tín hiệu so với lần đọc trước RI: = 1 nếu có xung dương tại RI

Ngày: …../…../ 200…



LCR (Line Control Register):

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DLAB SBCB PS2 PS1 PS0 STB WLS1 WLS0

DLAB (Divisor Latch Access Bit) = 0: truy xuất RBR, THR, IER, = 1 cho phép

đặtbộ chia tần trong UART để cho phép đạt tốc độ truyền mong muốn.

UART dùng dao động thạch anh với tần số 1.8432 MHz đưa qua bộ chia 16

thành tần số 115,200 Hz. Khi đó, tuỳ theo giá trị trong BRDL và BRDH, ta sẽ có

tốc độ mong muốn.

Ví dụ như đường truyền có tốc độ truyền 2,400 bps có giá trị chia 115,200 /

2,400 = 48d = 0030h BRDL = 30h, BRDH = 00h.

Một số giá trị thông dụng xác định tốc độ truyền cho như sau:

Tốc độ (bps) BRDH BRDL 1,200 00h 60h 2,400 00h 30h 4,800 00h 18h 9,600 00h 0Ch 19,200 00h 06h 38,400 00h 03h 57,600 00h 02h 115,200 00h 01h

SBCB (Set Break Control Bit) =1: cho phép truyền tín hiệu Break (=0) trong

khoảng thời gian lớn hơn một khung

PS (Parity Select):

PS2 PS1 PS0 Mô tả X X 0 Không kiểm tra 0 0 1 Kiểm tra lẻ 0 1 1 Kiểm tra chẵn 1 0 1 Parity là mark 1 1 1 Parity là space

Ngày: …../…../ 200…



STB (Stop Bit) = 0: 1 bit stop, =1: 1.5 bit stop (khi dùng 5 bit dữ liệu) hay 2 bit

stop (khi dùng 6, 7, 8 bit dữ liệu).

WLS (Word Length Select):

WLS1 WLS0 Độ dài dữ liệu

0 0 5 bit

0 1 6 bit

1 0 7 bit 1 1 8 bit

4. Truyền thông nối tiếp dùng ActiveX

4.1. Mô tả

Việc truyền thông nối tiếp trên Windows được thực hiện thông qua một ActiveX

có sẵn là Microsoft Comm Control.. ActiveX này dược lưu trữ trong file

MSCOMM32.OCX. Quá trình này có hai khả năng thực hiện điều khiển trao đổi

thông tin:

- Điều khiển sự kiện:

Truyền thông điều khiển sự kiện là phương pháp tốt nhất trong quá trình điều

khiển việc trao đổi thông tin. Quá trình điều khiển thực hiện thông qua sự kiện

OnComm.

- Hỏi vòng:

Quá trinh điều khiển bằng phương pháp hỏi vòng thực hiện thông qua kiểm tra

các giá trị của thuộc tính CommEvent sau một chu kỳ nào đó để xác định xem

có sự kiện nào xảy ra hay không. Thông thường phương pháp này sử dụng cho

các chương trình nhỏ.

Ngày: …../…../ 200…



ActiveX MsComm được bổ sung vào một Visual Basic Project thông qua

menu Project > Components:

Bổ sung đối tượng MsComm vào VB

Biểu tượng của MsComm: và các thuộc tính cơ bản mô tả như sau:

Thuộc tính Mô tả

CommPort Số thứ tự cổng truyền thông Input Nhận ký tự từ bộ đệm Output Xuất ký tự ra cổng nối tiếp PortOpen Mở / đóng cổng Settings Xác định các tham số truyền

Ngày: …../…../ 200…



Các thuộc tính của đối tượng MSComm

4.2. Các thuộc tính

Settings:

Xác định các tham số cho cổng nối tiếp.

Cú pháp: MSComm1.Settings = ParamString

MSComm1: tên đối tượng

ParamString: là một chuỗi có dạng như sau: "BBBB,P,D,S" BBBB: tốc độ

truyền dữ liệu (bps) trong đó các giá trị hợp lệ là:

110 2400 38400 300 9600 (măc định) 56000 600 14400 188000 1200 19200 256000

Ngày: …../…../ 200…



P: kiểm tra chẵn lẻ, với các giá trị:

Giá trị Mô tả O Odd (kiểm tra lẻ) E Even (kiểm tra chẵn) M Mark (luôn bằng 1) S Space (luôn bằng 0) N Không kiểm tra

D: số bit dữ liệu (4, 5, 6, 7 hay 8), mặc định là 8 bit

S: số bit stop (1, 1.5, 2)

Ví dụ:

MSComm1.Settings = "9600,O,8,1" sẽ xác định tốc độ truyền 9600bps, kiểm

tra parity chẵn với 1 bit stop và 8 bit dữ liệu.

CommPort:

Xác định số thứ tự của cổng truyền thông,

Cú pháp: MSComm1.CommPort = PortNumber

PortNumber là giá trị nằm trong khoảng từ 1 đến 99, mặc định là 1.

Ví dụ:

MSComm1.CommPort = 1 xác định sử dụng COM1

PortOpen:

Đặt trạng thái hay kiểm tra trạng thái đóng / mở của cổng nối tiếp. Nếu dùng

thuộc tính này để mở cổng nối tiếp thì phải sử dụng trước 2 thuộc tính Settings

và CommPort.

Cú pháp: MSComm1.PortOpen = True | False

Ngày: …../…../ 200…



Giá trị xác định là True sẽ thực hiện mở cổng và False để đóng cổng đồng thời

xoá nội dung của các bộ đệm truyền, nhận.

Ví dụ: Mở cổng COM1 với tốc độ truyền 9600 bps

MSComm1.Settings = "9600,N,8,1"

MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.PortOpen = True

Các thuộc tính nhận dữ liệu:

Input: nhận một chuỗi ký tự và xoá khỏi bộ đệm.

Cú pháp: InputString = MSComm1.Input

Thuộc tính này kết hợp với InputLen để xác định số ký tự đọc vào. Nếu InputLen

= 0 thì sẽ đọc toàn bộ dữ liệu có trong bộ đệm.

InBufferCount: số ký tự có trong bộ đệm nhận.

Cú pháp: Count = MSComm1.InBufferCount

Thuộc tính này cùng dược dùng để xoá bộ đệm nhận bắng cách gán giá trị 0.

MSComm1.InBufferCount = 0

InBufferSize: đặt và xác định kích thước bộ đệm nhận (tính bằng byte).

Cú pháp: MSComm1.InBufferCount = NumByte

Giá trị măc định là 1024 byte. Kích thước bộ đệm này phải đủ lớn để tránh tình

trạng mất dữ liệu.

Ví dụ: Đọc toàn bộ nội dung trong bộ đệm nhận nếu có dữ liệu

MSComm1.InputLen = 0

If MSComm1.InBufferCount <> 0 Then

Ngày: …../…../ 200…



InputString = MSComm1.Input

End If

Các thuộc tính xuất dữ liệu:

Bao gồm các thuộc tính Output, OutBufferCount và OutBufferSize, chức

năng của các thuộc tính này giống như các thuộc tính nhập.

CDTimeout:

Đặt và xác định khoảng thời gian lớn nhất (tính bằng ms) từ lúc phát hiện sóng

mang cho đến lúc có dữ liệu. Nếu quá khoảng thời gian này mà vẫn chưa có dữ

liệu thì sẽ gán thuộc tính CommEvent là CDTO (Carrier Detect Timeout Error)

và tạo sự kiện OnComm.

Cú pháp: MSComm1.CDTimeout = NumTime

DSRTimeout:

Xác định thời gian chờ tín hiệu DSR trước khi xảy ra sự kiện OnComm.

CTSTimeout:

Đặt và xác định khoảng thời gian lớn nhất (tính bằng ms) đợi tín hiệu CTS trước

khi đặt thuộc tính CommEvent là CTSTO và tạo sự kiện OnComm.

Cú pháp: MSComm1.CTSTimeout = NumTime

CTSHolding:

Xác định đã có tín hiệu CTS hay chưa, tín hiệu này dùng cho quá trình bắt tay

bằng phần cứng (cho biết DCE sẵn sàng nhận dữ liệu), trả về giá trị True hay

False.

DSRHolding:

Ngày: …../…../ 200…



Xác định trạng thái DSR (báo hiệu sự tồn tại của DCE), trả về giá trị True hay

False.

CDHolding:

Xác định trạng thái CD, trả về giá trị True hay False.

DTREnable:

Đặt hay xoá tín hiệu DTR để báo sự tồn tại của DTE.

Cú pháp: MSComm1.DTREnable = True | False

RTSEnable:

Đặt hay xoá tín hiệu RTS để yêu cầu truyền dữ liệu đến DTE.

Cú pháp: MSComm1.RTSEnable = True | False

NullDiscard:

Cho phép nhận các ký tự NULL (rỗng) hay không (= True: cấm).

Cú pháp: MSComm1.NullDiscard = True | False

SThreshold:

Số byte trong bộ đệm truyền làm phát sinh sự kiện OnComm. Nếu giá trị này

bằng 0 thì sẽ không tạo sự kiện OnComm.

Cú pháp: MSComm1.SThreshold = NumChar

HandShaking:

Chọn giao thức bắt tay khi thực hiện truyền dữ liệu.

Cú pháp: MSComm1.HandShaking = Protocol

Các giao thức truyền bao gồm:

Ngày: …../…../ 200…



Protocol Giá trị Mô tả ComNone

ComXon/Xoff

ComRTS

ComRTSXon/Xoff

0

1

2

3

Không băt tay (mặc định)

Bắt tay phần mềm (Xon/Xoff)

Bắt tay phần cứng (RTS/CTS)

Bắt tay phần cứng và phàn mềm

CommEvent:

Trả lại các lỗi truyền thonog hay sự kiện xảy ra tại cổng nối tiếp

Các sự kiện:

Sự kiện Giá trị Mô tả

ComEvSend

ComEvReceive ComEvCTS

ComEvDSR

ComEvCD

ComEvRing

ComEvEOF

1

2

3

4

5

6

7

Đã truyền ký tự

Khi có ký tự trong bộ đệm nhận

Có thay đổi trên CTS (Clear To Send)

Có thay đổi trên DSR (Data Set Ready)

Có thay đổi trên CD (Carrier Detect)

Phát hiện chuông Nhận ký tự kết thúc file

Các lỗi truyền thông:

Lỗi Giá trị Mô tả ComBreak ComCTSTO ComFrame ComOver ComCDTO ComRxOver ComRxParity ComTxFull

1001 1002 1004 1006 1007 1008 1009 1010

Nhận tín hiệu Break Carrier Detect Timeout Lỗi khung Phần cứng không đọc ký tự trước khi gởi ký tự kế Carrier Detect Timeout Tràn bộ đệm nhận Lỗi parity Tràn bộ đệm truyền

Ngày: …../…../ 200…



4.3. Sự kiện OnComm

Sự kiện OnComm xảy ra bất cứ khi nào giá trị của thuộc tính CommEvent thay

đổi. Các thuộc tính RThreshold và SThreshold = 0 sẽ cấm sự kiện OnComm khi

thực hiện nhận hay gởi dữ liệu. Thông thường, SThreshold = 0 và RThreshold =

1.

Thuộc tính cơ bản của cổng nối tiếp:

Các thuộc tính cơ bản của MSComm

5. Giao tiếp với vi điều khiển

Khi thực hiện giao tiếp với vi điều khiển, ta phải dùng thêm mạch chuyển mức

logic từ TTL 232 và ngược lại. Các vi mạch thường sử dụng là

MAX232 của Maxim hay DS275 của Dallas. Mạch chuyển mức logic mô tả

như sau:

Ngày: …../…../ 200…



Mạch chuyển mức logic TTL RS232


Ngày: …../…../ 200…



Ngày: …../…../ 200…



Sơ đồ giải thuật điều khiển động cơ bước DC bằng máy tính

Ngày: …../…../ 200…








o Tạo biến thuan, nghich, nhan


o Calculations: thuan = 1

nghich = 1

Bước 3: Gọi khối truyền thông nối tiếp RS232


Cài các thông số như hình


Ngày: …../…../ 200…






Bước 6: Gọi khối Connection Point (Tên điểm nối)




o Calculations: Nhan =0xff




o Loop while: Nhan =0xff

Ngày: …../…../ 200…



o Nhấn OK







o If : Nhan = 1




Nghich = 1

Ngày: …../…../ 200…






o Componet: RS232(0)

o Macro: SendRS232Char

o Parameters: 'T'

o Nhấn OK



- Nhấn vào nút để tạo các Macro (chương trình con)

- Trong cửa sổ Create a New Macro

Name of new macro: Dongco

Nhấn OK


Macro: Dongco

- Nhấn nút để viết chương

Ngày: …../…../ 200…



Lưu đồ giải thuật điều khiển động cơ DC thuận – nghịch

Bước 14: Gọi khối Connection Point (Nhảy tới điểm nối)





o If : Nhan = 0




Ngày: …../…../ 200…



Nghich = 0






o Parameters: 'N'

o Nhấn OK




o Macro: Dongco

o Nhấn OK






o If : Nhan = 2



Ngày: …../…../ 200…




Nghich = 1






o Parameters: 'D'

o Nhấn OK




o Macro: Dongco

o Nhấn OK



Bước 25: Gọi khối mô phỏng led đơn


o LED Properties

Number of LEDs: 2

LED Colour: Green

Ngày: …../…../ 200…



Direction: Default

Orientation: Horizontal




- Trông cửa sổ RS232(0)

- Nhấn vào nút

Ngày: …../…../ 200…



- Trong cửa sổ Add text to queue đánh số 1 rồi nhấn OK (đề chuyền ký tự)

tiếp tục lần lược các ký tự 2, 0

- Quan sát hiện tượng.





- Kết nối cáp RS232 từ máy tính tới khối RS232 của KIT

- Kết nối PD0 với RXD và PD1 với TXD của khối RS232

- Kết nối PA0 và PA1 với khối điều khiển động cơ DC

RXD TXD

Ngày: …../…../ 200…




KKhhốốii RRSS223322

Ngày: …../…../ 200…



BB.. TTạạoo pphhầầnn mmềềmm ggiiaaoo ttiiếếpp

Bước 1: Khổi động chương trình Visual Basic 6.0

Bước 2: Tạo dự án mới

- Chọn Standard EXE

- Nhấn Open

Ngày: …../…../ 200…



Bước 3: Lưu dự án

- Trên trình đơn menu chính nhấn vào biểu tượng để lưu dự án

- Trong cửa sổ Save File: đặt tên file là Rs232 OK

- Trong cửa sổ Save Project As: đặt tên dự án là Rs232 OK

Bước 4: Thêm thành phần điểu khiển truyền thông nối tiếp

- Trên trình đơn menu chính chọn Project Components…

Ngày: …../…../ 200…



- Trong cửa sổ Components chọn Microsoft Comm Control 6.0 OK

Ngày: …../…../ 200…



Bước 5: Tạo giao diện

Label MSCOMM

Textbox CommandBox

Ngày: …../…../ 200…



- Chọn vào Form – Properties – Form1:

o Caption: Giao Tiếp

Label Textbox

CommandBox

MSCOMM

Ngày: …../…../ 200…



- Chọn vào Label – Properties – Label1 o Caption: DIEU KHIEN DONG CO CHAY THUAN - NGHICH

Ngày: …../…../ 200…



- Tương tự đặt Caption cho các nút nhấn

Bước 6: Viết code

- Nhấn 2 lần vào Form

Option Explicit

Dim buffer As Variant

Dim data As String

Dim i As Variant

Private Sub Form_Load()

MSComm1.CommPort = 1

MSComm1.Settings = "9600,n,8,1"

MSComm1.InputLen = 0

MSComm1.PortOpen = 1

MSComm1.InputMode = comInputModeText

MSComm1.RThreshold = 1

End Sub

- Nhấn 2 lần vào nút DONG CO CHAY THUAN

i = "1"

MSComm1.Output = i

- Nhấn 2 lần vào nút DONG CO CHAY NGHICH

i = "0"

MSComm1.Output = i

Ngày: …../…../ 200…



- Nhấn 2 lần vào nút DUNG DONG CO

i = "2"

MSComm1.Output = i

- Nhấn 2 lần vào biểu tượng MSCOMM

If MSComm1.CommEvent = comEvReceive Then

buffer = (MSComm1.Input)

data = Asc(buffer)

Text1.Text = Text1.Text + buffer

End If

CC.. NNạạpp cchhưươơnngg ttrrììnnhh vvààoo cchhíípp





- Nhấn vào biểu tượng trong phần mềm Visual Basic để chạy phần mềm

(để dừng phần mềm nhấn vào biểu tượng )

- Nhấn các nút trên phần mềm điều khiển




Ngày: …../…../ 200…




1. Truyền số 0, 1, 2 xuống vi điều khiển để làm gì?

2. Làm sao nhận biết vi điều khiển đã nhận dữ liệu gì?











Tài liệu tham khảo


TTÀÀII LLIIỆỆUU TTHHAAMM KKHHẢẢOO

- Trang web http://dientuvietnam.net

- A introduction to microcontroller programming – Matrix Course

- Data sheet Atmega8515

- Programming and Customizing the AVR Microcontroller

Mục lục


MMỤỤCC LLỤỤCC

LỜI GIỚI THIỆU ..................................................................................Trang 2

GIỚI THIỆU FLOWCODE ............................................................................3

BBÀÀII 11:: XUẤT DỮ LIỆU RA PORT A .............................................................9

BBÀÀII 22:: ĐIỀU KHIỂN LED CHỚP TẮT ....................................................... 29

BBÀÀII 33:: ĐIỀU KHIỂN LED CHỚP TẮT 3 LẦN ...........................................38

BBÀÀII 44:: ĐIỀU KHIỂN LED SÁNG ĐUỔI ...................................................... 50

BBÀÀII 55:: NHẬP DỮ LIỆU TỪ PORT B ........................................................... 59

BBÀÀII 66:: NÚT NHẤN ........................................................................................ 70

BBÀÀII 77:: ĐIỀU KHIỂN LED 7 ĐOẠN ............................................................. 79

BBÀÀII 88:: ĐẾM LẾN 69 HIỂN THỊ RA LED 7 ĐOẠN ....................................90

BBÀÀII 99:: LED MA TRẬN ................................................................................ 106

BBÀÀII 1100:: HIỂN THỊ CHUỖI “TDC” TRÊN LED MA TRẬN .................... 117

BBÀÀII 1111:: GIAO TIẾP LCD ...........................................................................132

BBÀÀII 1122: QUÉT PHÍM .................................................................................. 147

BBÀÀII 1133:: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC ....................................................... 166

BBÀÀII 1144:: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC .................................................. 178

BBÀÀII 1155:: GIAO TIẾP MÁY TÍNH ................................................................ 186

Huong Dan Flowcode Avr

Documents

Transcript of Huong Dan Flowcode Avr