Âm thanh giao tiếp At89s52, Cảm biến vỗ tay + Relay bật đèn + 8051

1. Linh kiện cần thiết làm mạch cảm biến âm thanh giao tiếp At89s52

1.1 Vi điều khiển 8051 Âm thanh giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu

At89s52 là một chíp vi điều khiển được sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ 8051. At89s52 là một bộ vi điều khiển 8 bit dựa trên kiến trúc RISC bộ nhớ chương trình 8KB ISP flash có thể ghi xóa hàng nghìn lần, một bộ nhớ RAM vô cùng lớn trong thế giới vi xử lý 8 bit (256x8KB SRAM) Với 32 chân có thể sử dụng cho các kết nối vào hoặc ra i/O, 32 thanh ghi, 3 bộ timer/counter có thể lập trình, có các gắt nội và ngoại (2 lệnh trên một vector ngắt), giao thức truyền thông nối tiếp USART, SPI. Khả năng lập trình được watchdog timer, hoạt động với 5 chế độ nguồn. Vi xử lý có rất nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử lý 4 bit hiện nay không còn nhưng vi xử lý 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi xử lý 64 bit. Lý do sự tồn tại của vi xử lý 8 bit là phù hợp với một số yêu cầu điều khiển trong công nghiệp. Các vi xử lý 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho các máy tính vì khối lượng dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt. Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất, …

b. Chức năng của At89s52:

 

Số chân	Tên chân	Đặc điểm
32-39	Port 0	8 chân Địa chỉ và Dữ liệu / GPIO
1-8	Port 1	8 chân GPIO
21-28	Port 2	8 chân GPIO
10-17	Port 3	8 chân GPIO
9	RST	Chân Reset
18	XTAL2	Chân đầu ra của bộ tạo dao động bên ngoài
19	XTAL1	Chân đầu vào bộ tạo dao động bên ngoài
20	GND	Chân nối đất
40	VCC	Chân cấp điện
31	EA / VPP	Kích hoạt truy xuất bên ngoài / chân cấp nguồn kích hoạt Flash
30	ALE / PROG	Chân chốt địa chỉ / Chân lập trình flash
29	PSEN	Chân cho phép lưu chương trình

Chân Port 0

Tất cả các cổng của AT89S52 là 8-bit có nghĩa là mỗi port có 8 chân đa chức năng. Các chân đầu vào / đầu ra này có thể được cấu hình cho các chức năng khác bằng cấu hình cách các thanh ghi cấu hình.  Nếu chúng ở trạng thái mức thấp, chúng hoạt động như các chân đầu vào trở kháng cao hai chiều. Nhưng nếu chúng được kéo lên mức cao, chúng được sử dụng làm chân đầu ra digital. Các chân Port0 cũng được sử dụng để cập nhật các byte thấp trong code đến bộ nhớ chương trình bên trong của vi điều khiển AT89S52 và cũng được sử dụng để xác nhận code đã được cập nhật. Khi sử dụng các chân này để lập trình, chúng ta cần kết nối các chân này với các điện trở kéo lên bên ngoài.

Chân Port 1

Tương tự như port 0, Port1 cũng có các chân dữ liệu 2 chiều 8 bit với các điện trở kéo lên bên trong. Một số chân GPIO này được sử dụng giao tiếp lập trình hệ thống trong mạch và một số được sử dụng làm chức năng thay thế cho ba chân bộ định thời / bộ đếm 16 bit.

Số chân	Chức năng
P1.0	T2
P1.1	T2EX
P1.5	MOSI
P1.6	MISO
P1.7	SCK

Chân Port 2

Giống như Port 1, Port2 cũng có các chân dữ liệu 2 chiều 8 bit với các điện trở kéo lên bên trong. Một số chân GPIO này được sử dụng để giao tiếp lập trình hệ thống trong mạch và một số chân được sử dụng làm chức năng thay thế cho ba chân Bộ định thời / Bộ đếm 16 bit. Các chân Port2 cũng được sử dụng để cập nhật các byte cao trong code lên bộ nhớ chương trình bên trong của vi điều khiển AT89S52 và cũng được sử dụng để xác nhận code đã được cập nhật. Khi sử dụng các chân này để lập trình, chúng ta cần kết nối các chân này với các điện trở kéo lên bên ngoài. Chân port 3 Port 3 cũng là một cổng 8-bit và có 8 chân GPIO. Ngoài chức năng nhập / xuất, các chân này còn có một số tính năng đặc biệt.  Cổng 3 cũng được sử dụng để truyền dữ liệu nối tiếp UART, ngắt ngoài và thực hiện các thao tác đọc / ghi bộ nhớ dữ liệu bên ngoài.

Số chân	Chức năng
P3.0	RXD
P3.1	TXD
P3.2	INT0
P3.3	INT1
P3.4	T0
P3.5	T1
P3.6	WR
P3.7	RD

Tất cả các chân này là chân dữ liệu hai chiều và tương thích với chuẩn TTL. Chúng có thể là nguồn dòng sink hay source và tất cả đều có điện trở kéo lên bên trong để xác định đúng trạng thái.

Các chức năng khác

• Reset: Chân 9 là chân reset mức thấp đang hoạt động. Xung mức thấp dài hơn độ dài xung tối thiểu sẽ tạo ra reset. Các xung ngắn không có khả năng tạo ra reset.
• VCC: Chân 10 là chân cấp nguồn cho bộ điều khiển này. Nguồn điện của cần phải có 5 V để đặt bộ điều khiển này trong điều kiện đang chạy. 
• GND: Chân 11 là chân nối đất.
• AREF: Chân 32 là chân tham chiếu tương tự chủ yếu được sử dụng cho bộ chuyển đổi A / D .
• AVCC: Chân 30 là AVCC là chân điện áp cung cấp cho PORTA và ADC. Nó được kết nối với VCC thông qua bộ lọc thông thấp khi có ADC. Tuy nhiên, trong trường hợp không có ADC, AVCC được kết nối bên ngoài với VCC. 
• Chân 12 & 13: Một bộ dao động tinh thể được kết nối với các chân này. Atmega16 hoạt động ở tần số bên trong 1MHZ; bộ dao động được thêm vào để tạo ra xung clock và tần số cao.

c.Thông số kỹ thuật Atmega (Dip)

Datasheets	At89s52
Standard Package	27
Category	Integrated Circuits (ICs)
Family	Embedded – Atmel
Series	At89s
Packaging	Tube
Core Processor	8051
Core Size	8-Bit
Speed	33MHz
Connectivity	SPI, UART / USART, USB
Peripherals	Brown-out Detec t/ Reset, HLVD, POR, PWM, WDT
Number of I /O	32
Program Memory Size	8KB
Program Memory Type	FLASH
EEPROM Size	NO
RAM Size	256×8 Byte
Voltage – Supply (Vcc/Vdd)	4.2 V ~ 5.5 V
Data Converters	NO
Oscillator Type	Internal
Operating Temperature	-40°C ~ 85°C
Package / Case	40-SOIC (0.295″, 7.50mm Width)
Other Names	At89s52

d. Power

• 5V: Điện áp ra 5V (dòng điện trên mỗi chân này tối đa là 500mA).
• GND: Là chân mang điện cực âm trên board.
• IOREF: Điệp áp hoạt động của vi điều khiển trên AVR và có thể đọc điện áp trên chân IOREF. Chân IOREF không dùng để làm chân cấp nguồn.

e.Bộ nhớ

• 8 KByte bộ nhớ chỉ đọc có thể xóa và lập trình nhanh (EPROM), 
• 8 KByte bộ nhớ có thể lập trình nhanh, có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi/xoá
• 128 Byte RAM
• 64 KB vùng nhớ mã ngoài
• 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại.

f. Chức năng nội bật

• Là bộ vi điều khiển công nghệ CMOS hiệu suất cao tích hợp công nghệ Flash
• Hoạt động ở dải điện áp rộng 4 – 5.5V, vì vậy nó là một IC công suất thấp.
• Thiết bị hỗ trợ lập trình bên trong ở cả chế độ page và byte của bộ nhớ Flash.
• Tần số hoạt động lên đến 33MHz nhưng có thể thay đổi để tiết kiệm năng lượng.
• Module có thời gian lập trình nhanh với 10.000 chu kỳ đọc / ghi.
• Bộ nhớ RAM 256 × 8 bit.
• Giao tiếp nối tiếp thông qua module UART song công.
• Nó có một chân reset, ba bộ định thời 16 bit và tám bộ ngắt.
• AT89S52 có hai chế độ nguồn. Đầu tiên là chế độ nhàn rỗi, trong đó thiết bị xử lý dừng hoạt động trong khi ngoại vi vẫn tiếp tục hoạt động. Thứ hai là chế độ tắt nguồn sẽ tạm dừng bộ dao động và các chức năng khác và lưu nội dung RAM.
• Bộ đếm thời gian Watchdog để hoạt động khởi động thiết bị từ chế độ ngủ và có thể được kích hoạt hoặc hủy kích hoạt thông qua lập trình

1.2 Cảm biến Âm thanh giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu 

b. Thông số kỹ thuật

• Phạm vi của điện áp hoạt động là 3.⅗ V
• Dòng hoạt động là 4 ~ 5 mA
• Mức tăng điện áp 26 dB ((V = 6V, f = 1kHz)
• Độ nhạy của micrô (1kHz) là 52 đến 48 dB
• Trở kháng của micrô là 2,2k Ohm
• Tần số của micrô là 16 đến 20 kHz
• Tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn là 54 dB

c. Chức năng các chân

• Chân 1 (VCC): 3.3V DC đến 5V DC
• Chân 2 (GND): Đây là chân nối mass
• Chân 3 (DO): Đây là chân đầu ra

d. Nguyên lý hoạt động

e. Ứng dụng

• Hệ thống an ninh cho văn phòng hoặc nhà riêng
• Mạch gián điệp
• Tự động hóa trong gia đình
• Người máy
• Điện thoại thông minh
• Nhận dạng âm thanh xung quanh
• Bộ khuếch đại âm thanh
• Nhận dạng mức âm thanh (không có khả năng thu được giá trị dB chính xác)

1.3 Relay kích đèn 220v cho mạch cảm biến âm thanh giao tiếp At89s52

a. Giới thiệu

b. Thông số kỹ thuật

• Điện áp điều khiển: 5V
• Dòng điện cực đại: 10A
• Thời gian tác động: 10ms
• Thời gian nhả hãm: 5ms
• Nhiệt độ hoạt động: -45^oC ~ 75^oC

2. Hướng dẫn đồ án Âm thanh giao tiếp At89s52 vỗ tay bật đèn 220v qua Relay

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng

Phần mềm

int sound_sensor = 7;
int relay = 4;

int clap = 0;
long detection_range_start = 0;
long detection_range = 0;
boolean status_lights = false;

void setup() {
  pinMode(sound_sensor, INPUT);
  pinMode(relay, OUTPUT);
}

void loop() {
  int status_sensor = digitalRead(sound_sensor);
  if (status_sensor == 0)
  {
    if (clap == 0)
    {
      detection_range_start = detection_range = millis();
      clap++;
    }
    else if (clap > 0 && millis()-detection_range >= 50)
    {
      detection_range = millis();
      clap++;
    }
  }
  if (millis()-detection_range_start >= 400)
  {
    if (clap == 2)
    {
      if (!status_lights)
        {
          status_lights = true;
          digitalWrite(relay, HIGH);
        }
        else if (status_lights)
        {
          status_lights = false;
          digitalWrite(relay, LOW);
        }
    }
    clap = 0;
  }
}

3. Hoạt động của mạch cảm biến Âm thanh giao tiếp At89s52

4. Hoạt động mạch cảm biến Âm thanh giao tiếp At89s52 các bạn xem video:

Ngoài ra còn nhiều Phần và các môn khác

Đồ án điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 1 Mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 2 Thiết kế mạch điện tử, Lập trình vi điều khiển tổng hợp File đồ án – Phần 3 Vi xử lý, Lập trình vi điều khiển Pic – 8051 – Avr – Phần 4 Tổng hợp File ĐỒ ÁN Điện tử cơ bản Tổng hợp File ĐỒ ÁN Viễn thông Tổng hợp File ĐỒ ÁN PLC Tổng hợp File ĐỒ ÁN Cung cấp điện

Sẽ còn các phần khác nữa nhé.

Chúc các bạn thành công…!!!