Bài báo cáo vi điều khiển - Trường cao đẳng kỹ thuật Cao Thắng

.PHẦN 1: Trình bày các hoạt động của modun cần báo cáo Trong thực tế, các loại thông tin dữ liệu hầu hết ở dạng tương tự và liên tục theo thời gian. Song thế giới bên trong máy vi tính hoàn toàn bằng số, và rời rạc. Để đưa các thông tin dữ liệu đưa thô liệ tương tự vào máy tính số cần phải có một thiết bị, có khả năng chuyển các tín hiệu tương tự ương thiế chuyể hiệ ương này thành tín hiệu số. Thiết bị đó gọi là các bộ chuyển đổi AD (ADC-...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài báo cáo vi điều khiển - Trường cao đẳng kỹ thuật Cao Thắng BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG KHOA CƠ KHÍ - CƠ ĐIỆN TỬ Bài Báo Cáo Vi Điều Khiển Họ và tên sinh viên báo cáo: Đặng Vũ Thanh Hùng Lớp: CĐ CĐT 10B PH PHẦN 1: Bài Báo Cáo Trình bày các hoạt động của modun cần báo cáo Trong thực tế, các loại thông tin dữ liệu hầu hết ở dạng tương tự và liên tục theo thời gian. Song thế giới bên trong máy vi tính hoàn toàn bằng số, và rời rạc. Để đưa các thông tin dữ liệu tương tự vào máy tính số cần phải có một thiết bị, có khả năng chuyển các tín hiệu tương tự này thành tín hiệu số. Thiết bị đó gọi là các bộ chuyển đổi AD (ADC- Analog Digital Convertor). Biến đổi tương tự – số (analog – digital) là thành phần cần thiết trong việc xử lý thông tin và các cách điều khiển sử dụng phương pháp số. Tín hiệu thực ở Analog. Một hệ thống tiếp nhận dữ liệu phải có các bộ phận giao tiếp Analog – Digital (A/D). � Giới thiệu Module chuyển đổi gồm có 8 đầu vào tương tự. Độ phân giải của A/D trong trường hợp này là 8 bit. Điện áp tham chiếu có thể là VDD hoặc mức điện áp ở trên chân Vref. Bộ chuyển đổi A/D có một đặc tính là có thể hoạt động trong chế độ SLEEP. Module A/D có 3 thanh ghi đó là: • A/D Result Register (ADRES)_Thanh ghi kết quả • A/D Control Register0 (ADCON0)_Thanh ghi điều khiển • A/D Control Register1 (ADCON1)_Thanh ghi điều khiển Thanh ghi ADCON0 điều khiển hoạt động của module. Thanh ghi ADCON1 có cấu hình chức năng của chân cổng. Chân I/O có thể được cấu hình như chân vào tương tự (có thể là điện áp tham chiếu ) hoặc ngõ vào ra số. � Sơ đồ khối chung cho các bộ chuyển đổi ADC � Bộ chuyển đổi tương tự - số làm nhiệm vụ chuyển đổi những thông tin, dữ liệu tương tự biểu diễn đặc tính của các đại lượng vật lý trong thế giới tự nhiên sang dạng mã số. Mã số được dùng trong quá trình xử lý tín hiệu, tính toán trong hệ thống máy tính và các hệ thống đo điều khiển số. Nó thực hiện hai chức năng cơ bản là lượng tử hoá và mã hoá. � Chuyển đổi tương tự - số thực hiện chức năng chuyển đổi thông tin dạng tương tự (thường là tín hiệu điện áp) sang dạng số (mã nhị phân). � Mạch ADC nhận tín hiệu tương tự dạng điện áp ở đầu vào và chuyển nó thành dạng số ở đầu ra. Độ rộng dữ liệu đầu ra có thể là 4, 8 bit, 12, 14 bit, Mạch ADC bao gồm bộ so sánh, logic điều khiển, thanh ghi điều khiển và mạch chuyển đổi số - tương tự DAC.Mạch chuyển đổi tương tự - số có cấu trúc như Hình 1 Hình 1: Sơ đồ khối của ADC � Sơ đồ khối ADC 8 bit � Giải thích chức năng các khối � Mạch ADC thực hiện hai thao tác cơ bản là: Lượng tử hóa và Mã hóa � Lượng tử hoá : Là gán giá trị của tín hiệu tương tự - liên tục vào vùng các giá trị tương tự - rời rạc. Vùng giá trị này có nhiều mức, phụ thuộc chất lượng của ADC, mỗi mức tương tự - rời rạc cách nhau một khoảng lượng tử. � Mã hoá : Là gán một mã nhị phân cho từng giá trị tương tự - rời rạc đó. Bộ so sánh thực hiện chức năng lượng tử hoá, gán giá trị tương tự tại thời điểm lấy mẫu vào vùng các giá trị tương tự - rời rạc bằng cách liên tục so sánh giá trị tương tự cần chuyển đổi với các giá trị tương tự được sinh ra trong quá trình chuyển đổi. Khi hai giá trị này xấp xỉ nhau thì một tín hiệu được sinh ra báo hiệu quá trình lượng tử hoá đã xong. � Logic điều khiển : cho phép khởi động và báo kết thúc quá trình chuyển đổi. � Thanh ghi điều khiển : thực hiện chức năng mã hoá, tạo giá trị số trong quá trình chuyển đổi. � Các mode sử dụng � 8 bit � 10 bit � Và một số dạng mode khác nữa � Chức năng các bit, thanh ghi � Thanh ghi và chức năng Khối ADC có 4 thanh ghi � ADRES � ADCON0 � ADCON1 Và một số thanh ghi phụ liên quan hỗ trợ cho việc chuyển đổi ADC bao gồm: � INTCON : cho phép các ngắt (các bit GIE, PEIE) � PIR1: chứa cờ ngắt AD (bit ADIF) � PIE1 : chứa bit điều khiển AD (ADIE) � TRISA và TRISE : Thanh ghi hướng dữ liệu � PORTA và PORTE : Chốt dữ liệu khi ghi và đọc Trong đó: � Thanh ghi ADRES chứa kết quả 10 bit của chuyển đổi. Khi chuyển đổi ADC được hoàn thành,kết quả được nạp vào cặp thanh ghi kết quả. Khi không sử dụng bộ chuyển đổi ADC, các thanh ghi này có thể được sử dụng như các thanh ghi thông thường khác. Khi quá trình chuyển đổi hoàn tất, kết quả sẽ được lưu vào hai thanh ghi ADRESH : ADRESL__(Hay nói cách khác hai thanh ghi này chứa kết quả chuyển đổi AD) � Thanh ghi ADCON0: có chức năng điều khiển hoạt động của khối ADC � Các bit trong thanh ghi ADCON0 � Thanh ghi ADCON1: thiết lập chức năng cho các chân của port là các ngõ vào nhận tương tự hoặc chân xuất nhập IO (Hay nói cách khác hai thanh ghi này có ý nghĩa xác lập các thông số cho bộ chuyển đổi AD) � Các bit trong thanh ghi ADCON1 � Các bit cho việc chuyển đổi và chức năng � Của thanh ghi ADCON0 � ADCS1 và ADCS0 : có nhiệm vụ đặt tần số cho bộ chuyển đổi ADC (được chia từ clock của hệ thống hoặc sử dụng bộ dao động RC nội). Vì vậy khi chúng ta sử dụng tần số 20MHz clock thì chúng ta phải sử dụng FOSC/32, xem ở bảng bên dưới. � CHS2, CHS1 và CHS0 : là các bit chọn kênh chuyển đổi cho ADC, khi sử dụng chúng ta phải liên kết các chân này với bộ chuyển đổi (5 kênh cho 16F876 [AN0 =>AN4] và 8 kênh cho 16F877A, 16F887 thêm AN5 và AN7) . Để chọn đúng kênh thì cần cài đặt 3 bit (CHS2: CHS1: CHS0) theo thứ tự hợp lý sao cho đúng. Lưu ý: Thiết bị mà không thực hiện đầy đủ 8 kênh A/D, các lựa chọn unimplemented đang được dành ...