Table of Contents
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.![review-do-an-8051-at89s52](https://huynhnhattung.com/wp-content/uploads/2022/02/review-do-an-8051-at89s52-720x720.png)
![các ứng dụng của vi điều khiển](https://huynhnhattung.com/wp-content/uploads/2020/08/cac-ung-dung-cua-vi-dieu-khien.png)
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 |
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
Âm thanh giao tiếp At89s52 là một loại module được sử dụng để nhận biết âm thanh. Nói chung, module này được sử dụng để phát hiện cường độ của âm thanh. Các ứng dụng của module này chủ yếu bao gồm công tắc, bảo mật, và giám sát. Độ chính xác của cảm biến này có thể được thay đổi để dễ sử dụng. Cảm biến này sử dụng một micrô để cung cấp đầu vào cho bộ đệm, bộ dò đỉnh và bộ khuếch đại. Cảm biến này thông báo âm thanh và xử lý tín hiệu điện áp o / p tới bộ vi điều khiển. Sau đó, nó thực hiện xử lý theo yêu cầu. Cảm biến này có khả năng xác định mức độ tiếng ồn trong phạm vi DB’s hay decibel ở tần số 3 kHz 6 kHz trong khoảng tai người cảm nhận. Trong điện thoại thông minh, có một ứng dụng Android cụ thể là máy đo decibel được sử dụng để đo mức độ âm thanh.![cam-bien-am-thanh-giao-tiep-at89s52-hien-thi-lcd1602](https://huynhnhattung.com/wp-content/uploads/2022/02/cam-bien-am-thanh-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602.png)
b. Thông số kỹ thuật
Các thông số kỹ thuật của cảm biến âm thanh bao gồm- 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
Nguyên lý hoạt động của cảm biến này liên quan đến tai người. Bởi vì tai người bao gồm một cơ hoành và chức năng chính của cơ hoành này là sử dụng các rung động và biến đổi thành tín hiệu. Còn đối với cảm biến này, nó sử dụng một micrô và chức năng chính của nó là sử dụng các rung động và biến đổi thành dòng điện hoặc điện áp. Nói chung, nó bao gồm một màng ngăn được thiết kế bằng nam châm được xoắn bằng dây kim loại. Khi tín hiệu âm thanh chạm vào màng ngăn, nam châm bên trong cảm biến rung và đồng thời dòng điện có thể được kích thích từ các cuộn dây.e. Ứng dụng
Cảm biến này có thể được sử dụng để xây dựng các mạch điện tử khác nhau với sự trợ giúp của bo Arduino. Ví dụ: mạch sử dụng cảm biến âm thanh, về cơ bản, cảm biến này giống như đôi tai cho Arduino. Trong mạch này, một micrô có thể được gắn vào một chân analog của bo. Mạch này có thể được sử dụng để thông báo mức độ tiếng ồn trong môi trường xung quanh. Các cảm biến âm thanh hỗ trợ các nền tảng như Arduino, Raspberry Pi, BeagleBone Wio và LinkIt ONE. Cảm biến này đóng một vai trò thiết yếu để kích hoạt ánh sáng trong văn phòng hoặc trong nhà bằng cách phát hiện tiếng còi hoặc tiếng vỗ tay.- 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
Rơ le (relay) là một công tắc chuyển đổi, dùng để đóng cắt mạch điều khiển, nó hoạt động bằng điện. Nó là một công tắc vì có 2 trạng thái ON và OFF. Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không.![relay 5 chân 5v-Âm thanh giao tiếp At89s52](https://huynhnhattung.com/wp-content/uploads/2019/07/relay-5chan-5v.jpg)
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: -45oC ~ 75oC
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
![cam-bien-am-thanh-giao-tiep-at89s52-hien-thi-lcd1602-vo-tay](https://huynhnhattung.com/wp-content/uploads/2022/02/cam-bien-am-thanh-giao-tiep-arduino-hien-thi-lcd1602-vo-tay.png)
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
Khi cấp điện hệ thống hoạt động, vi điều khiển hiển thị thông tin ban đầu. lúc này vi điều khiển chờ tín hiệu từ module cảm biến âm thanh. Nếu nhận 2 lần liên tiếp trong thời gian quy định thì sẽ đảo trạng thái đèn, nếu nhận một lần vượt thời gian cho phép thì hệ thống tự rest về ban đầu.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…!!!