Bạn thích tự lập trình với IC họ 89Cxxxx?

Bạn biết các IC vi điều khiển họ AT89C51/AT89C2051 là các IC vi điểu khiển của hãng ATMEL, các cảng (tạo từ một nhóm chân) trên các IC này vận hành theo các câu lệnh do chính Bạn soạn và đã cất vào bộ nhớ của nó. Như vậy với các câu lệnh do Bạn soạn đã tạo ra các chương-trình-điều-khiển, và nó thông qua các các cảng trên các nhóm chân của IC Bạn có thể dùng nó để điều khiển các thiết bị khác. Đơn giản hơn cả là dùng câu lệnh cho mức volt trên các chân lúc lên cao lúc xuống thấp để tắt mở các Led gắn trên các bảng đèn quảng cáo. Đó là phạm vi mà chúng ta sẽ nói đến trong bài viết khởi đầu này. Bạn xem hình ảnh được tạo ra từ các Led nhiều màu, sự tắt mở của các Led sẽ tạo ra hiệu ứng cho các biển quảng cáo led.

Bạn dùng nhiều Led màu ráp thành chữ, và dùng IC vi điều khiển để làm cho các Led này nhấp nháy, hay tạo ra chữ biết chạy, chữ đổi màu, chữ sáng lan tỏa ra, thu hẹp vào... nhờ vậy gây ra được hiệu ứng độc đáo cho các bảng đèn quảng cáo của các cửa hàng. Theo tôi biết, đề tài này vốn rất được nhiều Bạn ưa thích, phải không?

Hình chụp cho thấy chữ Open được tạo ra từ các Led màu. Bảng đèn dùng một IC vi điều khiển khiến với các transistor thúc làm cho các Led có nhiều dạng nhấp nháy, trông rất khoái mắt, Bạn có thích không?

Hình này cho thấy các loại đèn Led được dùng cho các bảng đèn quảng cáo.

Một thí dụ: Với IC AT89C51 có 40 chân, chúng ta có 4 cảng, đó là các cảng P0, P1, P2 và P3. Và với IC AT89C2015 có 20 chân, có 2 cảng P1, P3 (Bạn xemm hình).

Tìm hiểu IC 89C51 (họ 89Cxxxx)

Chúng ta thử tìm hiểu công dụng của IC sẽ dùng trong bài viết này, AT89C51.

* Chân 20 cho nối masse, chân 40 cho nối vào đường nguồn 5V (nguồn 5V phải có độ ổn định tốt).

* Chân 18 và chân 19 nối vào thạch anh định tần cho xung nhịp (Xung nhịp được như trái tim của IC vi điều khiển).

* Chân 9 nhận tác động Reset, nó đặt IC về trạng thái khởi đầu.

* Chân 31 (khi đặt ở mức áp cao) dùng để xác nhận là cho sử dụng bộ nhớ trong.

* Chân 29, 30 có thể bỏ trống nếu Bạn không thêm các bộ nhớ ngoài.

* Nhóm 8 chân 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39 tạo thành cảng xuất nhập dữ liệu, đặt tên là cảng 0 (Port 0).

* Nhóm 8 chân 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 tạo thành cảng xuất nhập dữ liệu, đặt tên là cảng 1 (Port 1).

* Nhóm 8 chân 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 tạo thành cảng xuất nhập dữ liệu, đặt tên là cảng 2 (Port 2).

* Nhóm 8 chân 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 tạo thành cảng xuất nhập dữ liệu, đặt tên là cảng 3 (Port 3).

Tìm hiểu các khối chức năng của IC AT89C51 (Bạn xem hình):

Trong IC, có:

* Khối dao động (OSC) dùng để tạo ra xung nhịp, xung nhịp cần dùng để vận hành các hoạt động của IC vi điều khiển. Tần số xung nhịp lấy theo thạch anh (gắn trên chân 18-19). Ở đây, chúng ta thường dùng thạch anh 12MHz.

* Khối điều khiển trung ương (CPU), nó chạy các câu lệnh có trong bộ nhớ EEPROM và điều khiển tất cả các hoạt động của IC.

* Trong IC có các đường truyền tải dữ liệu và địa chỉ dạng BIT, nó được điều khiển với các khối BUS CONTROL.

* Trong IC có 2 mạch điện đồng hồ TIMER0 và TIMER1. Ở đây cũng có thể cho nhận xung đếm vào từ chân T0, T1

* Bạn có thể dùng các ngắt ngoài (INTERRUPT) để dừng các chương trình và cho chạy các chương trình ngắt.

* IC có 2 bộ nhớ cơ hữu, đó là bộ nhớ EEPROM (dung lượng 4Kbyte) và bộ nhớ SRAM (dung lượng 128byte).

+ Bộ nhớ EEPROM dùng nhớ các câu lệnh do Bạn đã soạn và nạp vào IC (có thể xóa và nạp lại nhiều lần).

+ Bộ nhớ SRAM dùng làm bộ nhớ trung gian, nó còn có các thanh nhớ chuyên dùng dùng cho phần cứng của IC.

Mạch điện thực hành:

Để sử dụng IC này, Bạn chỉ cần ráp thêm bên ngoài một ít phụ kiện cơ bản như sau:

Trong mạch:

* Trên chân 18-19, Bạn gắn thạch anh định tần X1 (12MHz), dùng tụ bù nhiệt C2, C3 (33pF).

* Trên chân 9 gắn mạch Reset với điện trở R9 (8.2K) và tụ C1 (10uF). S1 và R8 (220), làm nút nhấn Reset.

* Trên 8 chân của cảng P0 gắn thanh 8 điện trở RB1 (10Kx8) dùng để treo áp.

* Chân 31 cho nối vào đường nguồn 5V (xác nhận cho dùng bộ nhớ trong).

* Bạn có thể viết một chu7o7g trình cho xuất tín hiệu dạng xung trên chân P1.0.

Mạch điện board nguồn nuôi dùng cho loại đèn quảng cáo với tầng thúc là các transistor (Bạn xem hình):

* Dùng 4 diode (1N4007x4) làm cầu nắn dòng, đổi dòng xoay chiều ra dòng điện 1 chiều.

* Dùng tụ hóa lớn C1 (1000uF) để ổn định đường nguồn DC (khoảng 15V, lúc không tải).

* Dùng IC ổn áp 3 chân học 78xx (7805) để có đường nguồn 5V có độ ổn định cao, cấp cho IC AT89C51.

* Dùng tụ hóa C2 (10uF) để dập tắt hiện tượng dao động tự kích có thể phát sinh trong IC 7805.

Ở đây, đường nguồn 15V (có thể dùng cấp điện cho các Led ở bảng đèn quảng cáo, với loại mạch có dùng transistor thúc), nó tạo ra đường nguồn 5V ổn định dùng để cấp điện cho IC AT89C51.

Phân tích các mạch điện thực hành: