Hình 2.11: Bảng chọn chế độ định thời

mới. Byte cao của bộ định thời THx được ghép cascade với 5 bit thấp của byte

thấp của bộ định thời TLx để tạo thành một bộ định thời 13 bit. Ba bit cao của

TLx không sử dụng.

Chế độ 1: Là chế độ định thời / bộ đếm 16 bit và nó có cấu hình giống chế độ

định thời 13 bit, chỉ khác ở chỗ bây giờ là bộ định thời 16 bit. Xung clock đặt

vào các thanh ghi định thời cao và thấp kết hợp. Khi có xung clock đến thì bộ

định thời đếm lên: 0000H, 0001H, 0002H,… Một tràn sẽ xuất hiện khi có sự

chuyển số đếm từ FFFFH xuống 0000H, sự kiện này sẽ set cờ tràn bằng 1 và bộ

định thời tiếp tục đếm.

Chế độ 2: Là chế độ định thời / bộ đếm 8 bit tự nạp lại. Byte thấp của bộ định

thời (TLx) hoạt động định thời 8 bit trong khi byte cao của bộ định thời lưu giá

trị nạp lại. Khi số đếm tràn từ FFH xuống 00H, không chỉ cờ tràn của bộ định

thời được set lên 1 mà giá trị trong THx còn được nạp vào TLx, việc đếm sẽ lại

tiếp tục từ giá trị này cho đến khi xảy ra một tràn mới.

Chế độ 3: Chế độ định thời chia tách hay chế độ định thời chia xẻ. Nó có

hoạt động khác nhau cho từng bộ định thời. Bộ định thời 0 ở chế độ này được

chia thành 2 bộ định thời 8 bit hoạt động riêng rẽ là TL0 và TH0, mỗi bộ định

thời sẽ set các cờ tràn tương ứng TF0 và TF1 khi xảy ra tràn. Bộ định thời 1

không hoạt động ở chế độ 3 nhưng có thể được khởi động bằng cách chuyển bộ

định thời này vào một trong các chế độ khác. Giới hạn duy nhất là cờ tràn TF1

không bị ảnh hưởng.

+ Thanh ghi điều khiển định thời(TCON):

Đây là một thanh ghi 8 bit và được định địa chỉ từng bit dùng để điều khiển

hoạt động cho bộ định thời và ngắt nói chung.

TF1



TR1



TF0



TR0



IE1



IT1



IE0



IT0



TF1(TCON.7)- Cờ tràn của bộ định thời 1. Được set bởi phần cứng khi có

tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi bộ xử lý trỏ đến trình phục vụ

ngắt.

TR1(TCON.6)- Là bit điều khiển Timer 1, được set và xóa bởi phần cứng để

Timer 1 hoạt động hoặc ngừng.



30



TF0(TCON.5)- Cờ tràn của bộ định thời 0. Được set bởi phần cứng khi có

tràn, được xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi bộ xử lý trỏ đến trình phục vụ

ngắt.

TR0(TCON.4)- Là bit điều khiển Timer 0, được set và xóa bởi phần cứng để

Timer 1 hoạt động hoặc ngừng.

IE1(TCON.3)- Là các bit được 8051 sử dụng để điều khiển ngắt 1 kích phát

sườn xung, được set bởi phần cứng khi có cạnh âm (xuống) xuất hiện trên chân

INT1, được xóa bởi phần mềm, hoặc phần cứng khi CPU trỏ đến trình phục vụ

ngắt.

IT1(TCON.2)- Cờ ngắt bên ngoài 1( được kích khởi cạnh hoặc mức). Hoạt

động bởi phần mềm tức là cờ này được set hoặc là xóa bởi phần mềm khi xảy ra

cạnh âm (xuống) hoặc mức thấp ở chân ngắt ngoài INT1.

IE0(TCON.1)- Cờ ngắt bên ngoài 0( kích khởi cạnh), hoạt động bởi phần

cứng, tương tự như bit IE1 chỉ khác là tín hiệu lúc này xuất hiện trên chân ngắt

ngoài INT0

IT0(TCON.0)- Cờ ngắt bên ngoài 0( kích khởi cạnh hoặc mức) hoạt động bởi

phần mềm giống với bit IT0 nhưng với tín hiệu tác động và điều khiển xuất hiện

ở chân INT0

+ Các thanh ghi phục vụ ngắt:

Thanh ghi cho phép và không cho phép ngắt IE: Đấy cũng là một thanh ghi

8 bit và nó được định địa chỉ từng bit.

EA



-



ET2



ES



ET1



EX1



ET0



EX0



EA(IE.7)- Đây là bit cho phép hoặc không cho phép ngắt toàn cục.

EA = 0: Thì không ngắt nào được báo nhận.

EA = 1: Thì từng nguồn ngắt sẽ được mở hoặc cấm bằng cách bật hoặc xóa

bit cho phép tương ứng.

IE.6- bit này chưa được sử dụng, là dự phòng cho tương lai.

ET2(IE.5)- Cho phép hoặc cấm ngắt tràn hoặc thu của bộ định thời Timer 2

của 8052.

ES(IE.4)- Cho phép hoặc cấm ngắt do cổng port nối tiếp.



31



ET1(IE.3)- Cho phép hoặc cấm ngắt tràn của Timer 1.

EX1(IE.2)- Cho phép hoặc cấm ngắt ngoài 1.

ET0(IE.1)- Cho phép hoặc cấm ngắt tràn của Timer 0.

EX0(IE.0)- Cho phép hoặc cấm ngắt ngoài 0.

Thanh ghi xác định mức ưu tiên ngắt IP: Đây là một thanh ghi 8 bit và được

định địa chỉ từng bit.

-



-



PT2



PS



PT1



PX1



PT0



PX0



Hai bit IP.7 và IP.6 chưa được sử dụng.

PT2(IP.5)- Ưu tiên cho ngắt do Timer 2 của 8052.

PS(TP.4)- Ưu tiên cho ngắt do port nối tiếp.

PT1(IP.3)- Ưu tiên cho ngắt do Timer 1.

PX1(IP.2)- Ưu tiên cho ngắt do ngắt ngoài 1.

PT0(IP.1)- Ưu tiên cho ngắt do Timer 0.

PX0(IP.0)- Ưu tiên cho ngắt do ngắt ngoài 0.

+ Thanh ghi điều khiển hoạt động cổng nối tiếp SCON:

Đây là thanh ghi 8 bit được định địa chỉ từng bit một.

SM0



SM1



SM2



REN



TB



RB8



TI



RI



SM0(SCON.7)- Bit 0 chọn chế độ của port nối tiếp.

SM1(SCON.6)- Bit 1 chọn chế độ của port nối tiếp.

SM2(SCON.5)- Bit 2 chọn chế độ của port nối tiếp. Bit này cho phép

truyền thông đa xử lý ở các chế độ 2 và 3. Trong chế độ 2 hoặc 3 nếu SM2 =

1, RI sẽ không được tích cực nếu bit nhận được thứ 9 (RB8) bằng 0. Trong chế

độ 1, nếu SM2 =1, RI sẽ không được tích cực nếu ta không nhận được bit stop

hợp lệ. Trong chế độ 0 thì SM2 = 0.

REN(SCON.4)- Set/ xóa bằng phần mềm để cho phép/không cho phép thu.

TB8(SCON.3)- Bit phát 8. Bit thứ 9 được phát ở các chế độ 2 và 3, được

set/ xóa bởi phần mềm.

RB8(SCON.2)- Bit phát 8. bit thứ 9 nhận được cờ ngắt phát, được xóa bởi

phần mềm.



32



TI(SCON.1)- Cờ ngắt phát. Cờ này được set bởi phần cứng ở cuối thời gian

phát bit thứ 8 trong chế độ 0 hoặc ở giữa thời gian của bit stop trong các chế độ

khác. Cờ này phải được xóa bởi phần mềm.

RI(SCON.0)- Cờ ngắt thu. Cờ này được set bởi phần cứng ở cuối thời gian

thu bit thứ 8 trong chế độ 0 hoặc ở giữa thời gian của bit stop trong các chế độ

khác. Cờ này phải được xóa bởi phần mềm.

SM0



SM1



Chế



Mô tả



Tốc độ baud



0



0



độ

0



Thanh ghi dịch



Fosc / 12



0



1



1



8 bit UART



Thay đổi



1



0



2



9 bit UART



Fosc/64 hoặc



1



1



3



9 bit UART



32

Thay đổi



Bảng 2.12: Bảng lựa chọn chế độ truyền thông nối tiếp

+ Thanh ghi điều khiển nguồn PCON:

Đây là một thanh ghi 8 bit có địa chỉ byte 87H, không được định địa chỉ từng

bit.

SMOD



-



-



-



GF1



GF0



PD



IDL



SMOD: Tăng gấp đôi tốc độ baud. Nếu bộ định thời 1 được dùng để tạo

baud và SMOD = 1, tốc độ baud được tăng gấp đôi khi port nối



tiếp



được sử dụng ở các chế độ 1, 2 và 3.

GF1: Bit cờ đa mục đích 1

GF0: Bit cờ đa mục đích 0

PD: Bit chế độ nguồn giảm. Việc set bit này bằng 1 tác động đến thao tác

nguồn giảm trong các phiên bản CMOS của 8051.

IDL: Bit chế độ nghỉ. Việc set bit này tác động đến thao tác của chế độ nghỉ

trong các phên bản CMOS của 8051.

Trên đây là giới thiệu sơ lược về chức năng của từng chân của Chip 8501, ta

nhận thấy rằng với khả năng tích hợp cao nên ứng dụng của 8051 trong đời sống

33



con người là rất rộng lớn. Với đề tài “Sự dụng vi điều khiển 8051 để xây dựng

mạch đo và điều khiển nhiệt độ của thiết bị” mới chỉ ứng dụng, khai thác hết

1 phần khả năng điều khiển, xử ý của 8051, khả năng ứng dụng của 8051 trong

đời sống con người là rất lớn và đó là một thách thức đối với những sinh viên

như bọn em trong việc ứng dụng 8051 trong việc phục vụ nhu cầu tự động hóa

của con người.



34



CHƯƠNG III: CẢM BIẾN NHIỆT LM35 – BỘ BIẾN ĐỔI

TƯƠNG TỰ SANG SỐ ADC 0804

A. CẢM BIẾN NHIỆT LM35

3.1. Cấu tạo LM35



Hình 3.1: Sơ đồ chân của LM35

Sử dụng cảm biến nhiệt độ bán dẫn thông dụng là vi mạch LM35 của hang

Mation National Semiconductor. Cảm biến nhiệt LM35 là một mạch tích hợp

nhận tín hiệu nhiệt độ từ môi trường bên ngoài sau đó chuyển thành tín hiệu điện

dưới dạng dòng điện hay điện áp. Dựa vào đặc tính rất nhạy của các bán dẫn với

nhiệt độ, tạo ra điện áp hoặc dòng điện tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Đo tín

hiệu điện ta biết được giá trị của nhiệt độ cần đo. Sự tác động của nhiệt độ tạo ra

điện tích tự do và các lỗ trống trong chất bán dẫn. Bằng sự phá vỡ các phân tử,

35



bứt các electron thành dạng tự do di chuyển qua vùng cấu trúc mạng tinh thể tạo

sự xuất hiện các lỗ trống. Làm cho tỷ lệ điện tử tự do và lỗ trống tăng lên theo

quy luật hàm mũ với nhiệt độ.

Chân 1 của LM35 được nối với nguồn 1 chiều dương 5V, chân 2 được nối

với chân số 6 của ADC Vin+, còn chân số 3 được đấu với đất.



Hình 3.2: Hình ảnh thật của LM35

Ngõ ra của LM35 là dạng điện áp thay đổi theo nhiệt độ bên ngoài với độ

nhạy 10mV/10C

Sai số cực đại 1.50C khi nhiệt độ lớn hơn 1000C.

Phạm vi sử dụng: 00 C =< t0C ≤ 1000 C

LM35 độ chính xác cao, tính năng cảm biến nhiệt rất nhạy, tín hiệu ngõ ra

tuyến tính liên tục với những thay đổi của tín hiệu ngõ vào.

Thông số kỹ thuật :

- Tiêu tán công suất thấp.

- Dòng làm việc từ 400µA – 5mA, điện áp ngõ ra từ 0V – 1.28V.

- Dòng ngược 15mA, dòng thuận 10mA.

- Sai số cực đại 1.50C khi nhiệt độ lớn hơn 1000C.

- Phạm vi sử dụng: 00 C < t0C ≤ 1000 C

- Độ biến thiên theo nhiệt độ: 10mV / 1oC.

3.2 Dải nhiệt độ và sự thay đổi trở kháng theo nhiệt độ của LM35

Các bộ biến đổi (Transducer) chuyển đổi các đại lượng vật lý ví dụ như nhiệt

độ, cường độ ánh sáng, lưu tốc và tốc độ thành các tín hiệu điện áp hoặc dòng

điện phụ thuộc vào bộ biến đổi mà đầu ra có thể là tín hiệu dạng điện áp, dòng,

trở kháng hay dung kháng. Ví dụ, nhiệt độ được biến đổi thành về các tín hiệu



36