lap-trinh-c-co-ban

Dùng 8 phím trên cảng 1 để điều khiển các động thái của một motor DC

Trước hết tìm hiểu nguyên lý vận hành của các thành phần dùng trong mạch điện:

1. Tìm hiểu ic điều khiển motor:

IC BA6209 có 10 chân, công dụng của các chân như sau:

Chân 1 cho nối masse, chân 7 cho nối nguồn VCC1, chân 8 lấy nguồn VCC2 qua một điện trở 10 ohm. Mức áp chuẩn định tốc độ quay chọn theo diode Zener trên chân số 4. Chân số 3 và số 9 mắc tụ lọc và chân số 2 và chân số 10 cấp điện cho motor. Ngang motor gắn một tụ lọc nhiễu ồn phát ra từ motor. Tín hiệu điều khiển đưa vào trên chân 5 và chân 6. Bản logic cho thấy:

* Khi chân 5 Fin và chân 6 Rin đều ở mức áp thấp, thì mức áp ngả ra trên chân 2, 10 đều ở mức áp thấp: Motor không quay.

* Khi chân Fin ở mức áp cao, chân Rin ở mức áp thấp, thì chân 2 ở mức cao và chân 10 ở mức áp thấp: Motor quay thuận.

* Khi chân Fin ở mức áp thấp, chân Rin ở mức áp cao, thì chân 2 ở mức thấp và chân 10 ở mức áp cao: Motor quay ngược.

* Khi chân 5 Fin và chân 6 Rin đều ở mức áp cao, thì mức áp ngả ra trên chân 2, 10 đều ở mức áp thấp: Motor không quay.

Phân tích trên cho thấy, chúng ta có thể dùng 3 chân 4, 5, 6 của ic lập trình để điều khiển các trạng thái quay của motor

2. Tìm hiểu nguyên lý làm việc của motor DC.

Motor DC gồm có:

* Phần tĩnh là một nam châm vĩnh cữu, đặt cố định, một bên là cực nam thì bên kia là cực bắc.

* Phần quay gồm có các cuộn dây ứng quấn trên các từ cực. Trên trục quay người ta đặt một cổ lấy điện bằng các vòng đồng, dùng chổi than đè lên cổ lấy điện để cấp điện cho các cuộn dây ứng đặt trên phần quay, cuộn dây có điện sẽ trở thành các nam châm điện.

Do tương tác, các nam châm (ở đây là nam châm vĩnh cữu của phần tĩnh và nam châm điện trên phần quay) đặt gần nhau, khi có tên cực giống nhau sẽ đẩy nhau và khác tên thì sẽ hút nhau, điều này sẽ làm quay phần ứng, khi phần ứng quay nó đồng thời làm quay cổ lấy điện, điều này sẽ làm đảo chiều dòng chảy qua các cuộn dây ứng, như vậy các nam châm sẽ lại đổi cực tính, do vậy cuộn dây sẽ luôn phải ở trạng thái quay.

Chúng ta biết, khi được cấp điện thì motor DC sẽ quay, mức áp cấp cho motor càng cao thì motor quay càng nhanh. Và nếu Bạn dùng lực làm quay một motor DC thì trên 2 cực của motor DC sẽ phát ra điện áp ứng, nếu motor bị kéo quay càng nhanh thì mức điện áp ứng phát ra càng cao. Điều này cho thấy motor DC khi được cấp điện nó sẽ quay, và khi bị kèo quay nó sẽ phát ra điện. Dùng luật ohm, chúng ta có thể viết hệ thức sau:

dòng điện I = (điện áp cung cấp) - (điện áp ứng) / điện trở R của cuộn ứng

Trong đó:

(điện áp ứng) là một hàm của tốc độ quay. Khi motor quay càng chậm, điện áp ứng phát ra càng yếu và ngược lại.

(lực quay) là một hàm của dòng điện I. Khi dòng điện càng lớn thì lực kéo càng mạnh.

Điều này cho thấy: Khi bị tải nặng, tốc độ quay của motor sẽ có khuynh hướng bị chậm lại, tốc độ quay giảm sẽ làm cho điện áp ứng giảm, hệ thức trên cho thấy dòng điện I sẽ tăng lên, dòng điện I tăng sẽ gia tăng khả năng mang tải của motor DC, nhờ phản ứng này, mà motor DC có khả năng mang tải rất tốt.

Khi dùng motor DC chúng ta chú ý các điểm sau:

* Điện áp DC cấp cho motor DC càng cao, motor quay càng nhanh.

* Đảo chiều điện áp cấp điện, chiều quay của motor sẽ đổi chiều quay.

* Điện trở phần ứng càng nhò, dòng chảy qua motor DC càng lớn, lực quay sẽ càng mạnh.

* Khi motor DC quay, từ hai chổi quét điện sẽ luôn phát ra nhiễu ồn rất lớn, phải dùng tụ và cuộn dây để lọc nhiễu.

* Không để motor bị kẹt trục không quay, điều này sẽ khiến cho dòng chảy qua motor sẽ rất lớn, motor có thể bị cháy.

3. Phân tích sơ đồ điều khiển các động thái của motor dùng ic AT89C51

Mạch điện cho thấy:

8 nút nhấn dùng điều khiển 2 motor DC gắn trên xe đều cho kết nối trên cảng p1. Motor DC gắn bên phải qua ic BA6209, chân p3.0 điều khiển chiều quay thuận, chân p3.1 điều khiển chiều quay nghịch và chân p3.2 điều khiển tốc độ quay. Motor DC gắn bên trái qua ic BA6209, với chân p3.3 điều khiển chiều quay thuận, chân p3.4 điều khiển chiều quay ngược và chân p3.5 điều khiển tốc độ quay.

4. Viết chương trình nguồn theo yêu cầu trên:

org 0000h
qua0:

jb p1.0, qua1

call del ; gọi trình làm trể, tránh ảnh hưởng rung phím jnb p1.0, $
jmp chay_toi ; Cho chạy tới, 2 motor quay cùng chiều

qua1:

jb p1.1, qua2

        call del
        jnb p1.1, $
        jmp chay_lui ; chạy lùi, 2 motor cho quay ngược chiều

qua2:

jb p1.2, qua3

        call del
        jnb p1.2, $
        jmp queo_trai ; quẹo trái, motor trái dừng, motor phải quay tới

qua3:

jb p1.3, qua4

        call del
        jnb p1.3, $
        jmp queo_phai ; quẹo phải, motor phải dừng và motor trái quay tới

qua4:

jb p1.4, qua5

        call del
        jnb p1.4, $
        jmp dung  ; dừng, cả 2 motor đều dừng, không quay

qua5:

jb p1.5, qua6

        call del
        jnb p1.5, $
        jmp cham_lai ; chậm lại, 2 motor quay với tốc độ chậm

qua6:

jb p1.6, qua7

        call del
        jnb p1.6, $
        jmp quay_trai ; quay vòng qua trái, motor trái quay ngược, motor phải quay thuận

qua7:

jb p1.7, qua0

        call del
        jnb p1.7, $
        jmp quay_phai ; quay vòng qua phải, motor trái quay thuận, motor phải quay ngược

chay_toi: ; trình cho chạy tới        setb p3.0
        clr p3.1
        setb p3.2
        setb p3.3
        clr p3.4
        setb p3.5
        jmp qua0  ; trở lại chương trình qué phím

chay_lui: ; trình cho chạy lùi         clr p3.0
        setb p3.1
        setb p3.2
        clr p3.3
        setb p3.4
        setb p3.5
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

queo_trai: ; cho quẹo trái          setb p3.0
        clr p3.1
        setb p3.2
        setb p3.3
        clr p3.4
        clr p3.5
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

queo_phai: ; cho quẹo phải         setb p3.0
        clr p3.1
        clr p3.2
        setb p3.3
        clr p3.4
        setb p3.5
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

dung:  ;  cho dừng        setb p3.0
        clr p3.1
        clr p3.2
        setb p3.3
        clr p3.4
        clr p3.5
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

cham_lai: ;  cho chậm lại         setb p3.0
        clr p3.1
        setb p3.3
        clr p3.4
        mov r4, #100
llai:   setb p3.2
        setb p3.5
        call delay
        clr p3.2
        clr p3.5
        call delay
        djnz r4, llai
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

quay_trai: ; cho quay vòng qua trái         setb p3.0
        clr p3.1
        setb p3.2
        clr p3.3
        setb p3.4
        setb p3.5
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

quay_phai: ; cho quay vòng qua phải          clr p3.0
        setb p3.1
        setb p3.2
        setb p3.3
        clr p3.4
        setb p3.5
        jmp qua0  ; trở lại trình quét phím

del: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

mov r3, # 10 ; nạp trị 10 vào thanh ghi r3

mov r4, #200 ; nạp trị 200 vào thanh ghi r4

v_r4: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

djnz r4, $ ; giảm -1 đến khi trị trong r4 băng 0

djnz r3, v_r4 ; giảm trị trong r3 theo bước -1, r3 0?, định hướng nhẩy

ret ; quay lại sau lệnh call del

delay: ; đặt tên nhãn cho trình làm trể mov r5, #100 ; nạp trị 100 vào thanh ghi r5

v_r6: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

mov r6, #250 ; nạp trị 250 vào thanh ghi r5 djnz r6, $ ; giảm theo bước -1 cho đến khi bằng 0
djnz r5, v_r6 ; giảm r5 theo bước -1, r5=0? chọn hướng nhẩy ret ; quay lại sau lệnh call delayend ; dừng biên dịch tại dòng này

Đọc thêm »

1. Cách dùng phím kiểu đơn lập

Một thí dụ về cách dùng các phím nhấn đơn lập.

Phân tích mạch:

Sơ đồ cho thấy, chúng ta cấp điện cho ic lập trình AT89C51 với chân 20 cho nối masse và chân 40 cho nối vào đường nguồn 5V. Trên chân 9 gắn tụ C1 (10uF) và điện trở R1 (10K) dùng tạo tính năng reset mỗi khi mạch được cấp nguồn. Trên chân 18, 19 gắn thạch anh định tần, chúng ta dùng thạch anh 12MHz. Để mạch chỉ làm việc với bộ nhớ trong chúng ta cho chân 31 nối vào đường nguồn 5V.

Đề làm thực hành với các phím nhấn đơn lập, chúng ta dùng 4 phím nhấn, gắn trên các chân p1.2, p1.3, p1.4, p1.5 của cảng p1 và gắn 8 Led trên cảng p3 để hiển thị tác dụng của các phím nhấn.

Ở đây chúng ta sẽ tạo tính năng cho 4 phím nhấn như sau: phím S1 cho mở phím, phím S4 cho tắt phím, phím S2 cho 8 Led trên p3 tuần tự dời qua phải và phím S3 cho 8 Led trên p3 dời qua trái.

Tóm lại công dụng của các phím như sau:

* Nhấn nút S1 vào mode khởi động, cho mở phím.

* Nhấn nút S2, 8 Led trên cảng p3 dời bit qua phải

* Nhất nút S3, 8 Led trên cảng p3 dời bit qua trái

* Nhấn nút S4 vào mode tắt phím

Chương trình nguồn:

UpDown EQU 00H ; đặt tên bit 00h là updown

StartEnd EQU 01H ; đặt tên bit 01h là startend

LAMPCODE EQU 21H ; đặt tên thanh ghi 21h là lampcode

ORG 0000H ; địa chỉ thanh ghi khởi đầu

JMP MAIN ; nhẩy đến tên nhãn

ORG 30H ; vùng địa chỉ bên ngoài chức năng ngắt

MAIN: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV SP,#5FH ; chọn địa chỉ làm ngăn xếp

MOV P3,#0FFH ; đặt trị 11111111b vào cảng p3 để tắt 8 led

; điều kiện khởi đầu

CLR UpDown ; đặt bit 0 vào bit updown

CLR StartEnd ; đặt bit 0 vào bit startend

MOV LAMPCODE,#0FEH ; chuyển trị 11111110b vào lampcode

LOOP: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

CALL KEY ; gọi chương trình dò phím, tên nhãn key

JNB F0,LNEXT ; cho nhẩy theo bit f0

CALL KEYPROC ; gọi chương trình xử lý phím

LNEXT: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

CALL LAMP ; gọi chương trình điều khiển 8 Led trên cảng p3

JMP LOOP ; quay lại tên nhãn loop

DELAY: ; chương trình tạo trể

MOV R7,#100 ; đặt trị 100 vào thanh ghi r7

D1: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV R6,#100 ; đặt trị 100 vào thanh ghi r6

DJNZ R6,$ ; nhẩy tại chổ, chờ trị trong r6 bằng 0

DJNZ R7,D1 ; giảm trị trong r7 theo bước -1, r7=0?, định hướng nhẩy

RET ; qua lại sau lệnh call delay

;----------------------------------------

KEYPROC: ; chương trình xử lý phím

MOV A,B ; chuyển trị trong b vào thanh ghi a

JB ACC.2,KeyStart ; xét bit acc.2 để định hướng nhẩy

JB ACC.3,KeyOver ; xét bit acc.3 để định hướng nhẩy

JB ACC.4,KeyUp ; xét bit acc.4 để định hướng nhẩy

JB ACC.5,KeyDown ; xét bit acc.5 để định hướng nhẩy

JMP KEY_RET ; nhẩy về tên nhãn key_ret

KeyStart: ; trình vào mode khởi động

SETB StartEnd ; đặt bit startend lên 1, cho khởi động

JMP KEY_RET ; nhẩy đến tên nhãn key_ret

KeyOver: ; trình cho tắt, kết thúc

CLR StartEnd ; đặt bit startend xuống 0, kết thúc

JMP KEY_RET ; nhẩy đến tên nhãn key_ret

KeyUp: ; trình cho 8 Led dời qua phải

SETB UpDown ; đặt bit updown lên 1, dời qua phải

JMP KEY_RET ; nhẩy đến tên nhãn key_ret

KeyDown: ; trình cho 8 Led dời qua trái

CLR UpDown ; đặt bit updown xuống 0, dời qua trái

KEY_RET: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh call keyproc

KEY: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy, trình dùng dò phím

CLR F0 ; xóa bit f0

ORL P1,#00111100B ; lấy logic OR trị 00111100b và cảng p1

MOV A,P1 ; chuyển trị hiện có của p1 vào thanh ghi a

ORL A,#11000011B ; lấy logic OR a và 11000011b, xét trạng thái 4 phím

CPL A ; lấy bù a, đảo 8 bit trong thanh ghi a

JZ K_RET ; xét trị trong thanh a, có bằng 0 không? để nhẩy

CALL DELAY ; cho gọi chương trình trể

OR P1,#00111100B ; lại lấy logia OR trị 00111100b cho cảng p1

MOV A,P1 ; lại chuyển trị hiện có của cảng p1 vào thanh ghi a

ORL A,#11000011B ; cho lấy logic OR trị trong a và trị 11000011b

CPL A ; lại cho bù a, đảo 8 bit trong thanh ghi a

JZ K_RET ; lại xét trị trong thanh a, có bằng 0? để nhẩy

MOV B,A ; chuyển trị trong a vào thanh b

SETB F0 ; đặt bit kiểm tra f0 lên 1, báo đã có phím nhấn

K_RET: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

ORL P1,#00111100B ; Lấy logic OR trị hiện có trong p1 và 00111100b

MOV A,P1 ; chuyển trị hiện có trên cảng p1 vào thanh ghi a

ORL A,#11000011B ; lấy logic OR trị trong a và 11000011b

CPL A ; lấy bù a, đảo 8 bit trong thanh ghi a

JZ K_RET1 ; xét trị trong a có bằng 0 không? để nhẩy

JMP K_RET ; nhẩy đến tên nhãn k_ret

K_RET1: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh call key

D500MS: ; chương trình làm trể

PUSH PSW ; tạm cho cất trị trong thanh ghi psw vào ngăn xếp

SETB RS0 ; đặt trị rs0 trong thanh ghi trạng thái psw lên 1

MOV R7,#200 ; chuyển trị 200 vào thanh ghi r7

D51: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

MOV R6,#250 ; đặt trị 250 vào thanh ghi r6

D52: ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy

NOP ; dòng không tác vụ

DJNZ R6,D52 ; giảm trị trong r6 theo bước -1, r6=0?, chọn hướng nhẩy

DJNZ R7,D51 ; giảm trị trong r7 theo bước -1, r7=0?, chọn hướng nhẩy

POP PSW ; lấy lại trị trước đó cho thanh ghi psw

RET ; quay lại sau lệnh gọi call d500ms

LAMP: ; chương trình điều khiển 8 Led trên cảng p3

JB StartEnd,LampStart ; chọn hướng nhẩy theo bit startend

MOV P3,#0FFH ; đặt trị 11111111b vào cảng p3, tắt hết 8 Led

JMP LAMPRET ; nhẩy về tên nhãn lampret

LampStart: ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy, trình dời 8 bit trong a qua trái

JB UpDown,LAMPUP ; nhẩy theo bit updown

MOV A,LAMPCODE ; chuyển trị trong lampcode cho thanh ghi

RL A ; cho quay vòng 8 bit trong thanh ghi aqua hướng trái

MOV LAMPCODE,A ; chuyển trị trong a vào lampcode

MOV P3,A ; cho xuất trị trong a ra cảng p3

CALL D500MS ; gọi chương trình làm chậm d500ms

JMP LAMPRET ; nhẩy về tên nhãn lampret

LAMPUP: ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy, trình cho dời 8 bit qua phải

MOV A,LAMPCODE ; chuyển trị trong lampcode vào thanh ghi a

RR A ; cho quay vòng 8 bit trong a qua hướng phải

MOV LAMPCODE,A ; chuyển trị trong a vào lampcode

MOV P3,A ; xuất trị trong a ra cảng p3

CALL D500MS ; cho gọi chương trình trể d500ms

LAMPRET: ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy

RET ; quay lại sau lệnh call

END ; dừng biên dịch tại dòng này

Tìm hiểu thêm một cách viết khác. Bạn xem thí dụ sau:

Trong thí dụ này, chúng ta gắn 4 phím trên cảng p3 và dùng các phím này điều khiển trạng thái nhấp nháy của 8 Led đặt trên cảng p1.

Chương trình nguồn viết như sau:

ORG 0000H ; Khởi đầu từ thanh ghi 0000h LJMP START ; nhẩy đến tên nhãn start

; các thanh ghi chuyên dùng cho chức năng ngắtORG 0003H ; vị trí chạy ngắt INT0    RETI
ORG 000BH  ; vị trí chạy ngắt TF0    RETI
ORG 0013H ; vị trí chạy ngắt INT1    RETI
ORG 001BH ; vị trí chạy ngắt TF1    RETI
ORG 0023H ; vị trí chạy ngắt RI var TI    RETI
;
CLEAR:  ; đặt tên nhãn cho lệnh nhẩy    RET
;
START:   ; đặn tên nhãn cho khời đầu   CALL CLEAR  ; gọi chương trình clear

; trình dò phímSTAR1:  ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy    MOV P3,#0FFH  ; đặt trị 11111111b vào p3, định trạng thái đầu    JNB P3.4,FUN0  ; dò bit 0 trên chân p3.4, để nhẩy    JNB P3.5,FUN1  ; dò bit 0 trên chân p3.5 để nhẩy    JNB P3.2,FUN2  ; dò bit 0 trên chân p3.2 để nhẩy    JNB P3.3,FUN3  ; dò bit 0 trên chân p3.3 để nhẩy    JNB F0,STAR1   ; nhẩy theo bit f0, f0=1, có nhấn phím    RET  ; quay lại sau lệnh call start;
FUN0:  ; tên nhãn dùng cho phím p3.4    CALL DL10MS ; gọi chương trình trể 10ms, tránh rung phím    JB P3.4,STAR1  ; kiểm tra lại phím nhấn trên p3.4WAITL0:   ; trình chờ bỏ phím     JNB P3.4,WAITL0 ; chờ bỏ phím    SETB F0  ; đặt bit kiểm tra f0 lên 1FUN01:  ; đặt tên nhãn dùng cho lệnh nhẩy    CALL FUN00  ; cho gọi chương trình fun00    CALL STAR1  ; quay lại tên nhãn star1    JMP FUN01   ; nhẩy về tên nhãn fun01; Viết tương dạng như trênFUN1:
   CALL DL10MS ;
    JB P3.5,STAR1
WAITL1:
   JNB P3.5,WAITL1 ;
    SETB F0
FUN10:
   CALL FUN11
    CALL STAR1
JMP FUN10
; Viết tương dạng như trênFUN2:
CALL DL10MS ;
   JB P3.2,STAR1
WAITL2:
JNB P3.2,WAITL2 ;
   SETB F0
FUN20:
   CALL FUN22
CALL STAR1
JMP FUN20
; viết tương dạng như trênFUN3:
CALL DL10MS ; gọi trể 10ms tránh ảnh hưởng của rung phím   JB P3.3,STAR1 ; kiểm tra lần nữa phím trên p3.3WAITL3:   ; tên nhãn   JNB P3.3,WAITL3 ; chờ bỏ phím ra   CLR F0   ; xóa bit f0, về trạng thái chờ nhấn phím   MOV P1,#0FFH ; đặt trị 11111111b để tắt 8 Led trên p1   JMP STAR1  ; quay lại tên nhãn star1

; trình cho Led sáng lan lênFUN00:
   MOV A,#0FEH
FUN000:
   MOV P1,A
   CALL DL05S
   JNB ACC.7,OUT
RL A
   JMP FUN000
OUT: RET

; trình cho các Led sáng nhẩyFUN11:
MOV A,#0FEH
FUN111:
MOV P1,A
CALL DL05S
   JZ OUT
RL A
   ANL A,P1
   JMP FUN111

; trình cho các 4 Led nhấp nháy xen kẻ FUN22:
   MOV A,#0AAH
MOV P1,A
CALL DL30S
CPL A
   MOV P1,A
   CALL DL30S
RET

; chương trình làm trể

DL512:
   MOV R2,#0FFH
LOOP1:
   DJNZ R2,LOOP1
RET
DL10MS:
   MOV R3,#14H
LOOP2:
CALL DL512
   DJNZ R3,LOOP2
RET
DL05S:
MOV R4,#0AH
LOOP3:
CALL DL10MS
   DJNZ R4,LOOP3
   RET
DL30S:
MOV R5,#03H
LOOP4:
   CALL DL05S
   DJNZ R5,LOOP4
RET

end

Đọc thêm »