Table of Contents
1. Linh kiện cần thiết làm mạch cảm biến ánh sáng Quang trở giao tiếp At89s52
1.1 Vi điều khiển 8051 Quang trở 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 |
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 ánh sáng Quang trở giao tiếp At89s52
a. Giới thiệu Quang trở giao tiếp At89s52 là quang trở CDS có tích hợp sẵn Op-amp và biến trở so sánh mức tín hiệu giúp cho việc nhận biết tín hiệu trở nên dễ dàng, Cảm biến ánh sáng này thường dùng để nhận biết, bật tắt thiết bị theo cường độ ánh sáng môi trường. LM393 Cảm Biến Ánh Sáng Quang Trở 4 Chân là cảm biến đo cường độ ánh sáng sử dụng IC LM393. Dễ dàng cài đặt bằng cách sử dụng cảm biến điện trở cảm quang loại nhạy, tín hiệu đầu ra của bộ so sánh cho dạng sóng tốt và sạch. Có thể điều chỉnh chiết áp để thay đổi mức phát hiện cường độ ánh sáng. Được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: điều khiển bật tắt thiết bị theo ánh sáng, hệ thống cảnh báo chống trộm, đèn led chiếu sáng tự động,…
b. Thông số kỹ thuật
- Sử dụng cảm biến photoresistor loại nhạy
- Dùng IC so sánh LM393 cho dòng ra lớn đến 15mA.
- Nguồn cấp 3.3~5 VDC
- Đầu ra digital DO (0 và 1)
- Đầu ra điện áp analog AO
- Một lỗ bu lông cố định để lắp đặt dễ dàng
- Kích thước: 3.2 x 1.4cm
c. Cách sử dụng
- Khi mức ánh sáng xung quanh chưa đạt đến ngưỡng, DO ở mức cao. Khi mức ánh sáng xung quanh vượt quá ngưỡng được thiết lập, đầu ra DO ở mức thấp.
- Đầu ra DO có thể được kết nối trực tiếp với vi điều khiển hoặc các module khác (có thể là các mạch điều khiển ánh sáng).
- Đầu ra AO có thể được kết nối với vi điều khiển thông qua chức năng ADC, bạn có thể nhận được các giá trị cường độ ánh sáng xung quanh chính xác hơn.
1.3 Relay kích đèn 220v cho mạch cảm biến ánh sáng Quang trở 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.
- 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 Quang trở giao tiếp At89s52 kích 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
#define LIGHT 7 // define pint 7 for sensor
#define RELAY 4 // define pin 4 as for relay
void setup() {
// Light LDR Sensor Code by Robojax.com 20180210
Serial.begin(9600);// setup Serial Monitor to display information
pinMode(LIGHT, INPUT_PULLUP);// define pin as Input sensor
pinMode(RELAY, OUTPUT);// define pin as OUTPUT for relay
}
void loop() {
// Light LDR Sensor Code by Robojax.com 20180210
int L =digitalRead(LIGHT);// read the sensor
if(L == 1){
Serial.println(" light is ON");
digitalWrite(RELAY,LOW);// turn the relay ON
}else{
Serial.println(" === light is OFF");
digitalWrite(RELAY,HIGH);// turn the relay OFF
}
delay(500);
// Light LDR Sensor Code by Robojax.com 20180210
}
3. Hoạt động của mạch cảm biến ánh sáng Quang trở 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 mạch đọc cảm biến ánh sáng Quang trở giao tiếp At89s52 trong môi trường trả về tín hiệu analog dùng để đo cường độ ánh sáng trong ánh nắng hoặc trong đèn tia cực tím và kiểm tra mức tín hiệu, Khi nhận tín hiệu vi điều khiển tính toán, xử lý dữ liệu và xuất tín hiệu kích thiết bị đèn 220v thông qua relay theo yêu cầu của người lập trình.4. Hoạt động mạch cảm biến ánh sáng Quang trở 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…!!!
