Lý thuyết về code LED sao băng bằng ASM và KeilC cho 8051 Thân chào tất cả các bạn! Hôm nay mình sẽ chỉ cho các bạn tất tần tật từ lý thuyết đến làm 1 mạch LED sao băng 32 cổng bằng vi điều khiển 8051. Nội dung mình viết sẽ gồm các phần sau: 1. Lý thuyết căn bản về PWM ( Pulse - Width - Modulation) hay còn gọi là điều chế độ rộng xung; 2. Code PWM = ASM và C đơn giản bằng vòng lặp, hình ảnh chạy thực tế và xem độ rộng xung trên proteus; 3. Code PWM = ASM và C trên ngắt timer của 8051, hình ảnh chạy thực tế và xem độ rộng xung trên proteus; 4. Code mẫu PWM = ASM và C 32 cổng bằng ngắt timer của 8051, hình ảnh chạy thực tế và xem độ rộng xung trên proteus. Phần 1: -Phần lý thuyết PWM thì có rất nhiều tài liệu trên mạng nhưng mình tóm tắt lại là: cùng 1 tần số F hay chu kỳ T không đổi nhưng khác nhau về độ rộng của sườn dương hoặc sườn âm thì điện áp trung bình trên tải sẽ khác nhau --> dòng trung bình chảy qua tải cũng sẽ thay đổi (cụ thể là dòng chảy qua LED thay đổi nên độ sáng LED cũng thay đổi theo). *Ví dụ: trong chu kỳ T=1/60(s) nếu T(+)=0.5T(s) và T(-)=0.5T(s) thì điện áp trung bình = U1(V). Nếu T(+)=0.1T(s) và T(-)=0.9T(s) thì điện áp trung bình = U2(V). Ta sẽ có U1>U2 --> I1>I2 nên cường độ sáng LED1 > LED2. - Gửi các bạn link hay về PWM: Nguyên tắc điều chế PWM - Pulse - Width-Modulation - Hội Quán Điện Tử - Hội Quán Điện Tử Phần 2: - Phần này chúng ta sẽ viết code PWM để thay đổi độ sáng của 1 led. - Để thực tế và nhanh khi thực hành thì mình sẽ cắm mạch trên test bo: nguyên liệu cần là 1-89S52, 2-LED đỏ, 3-trở 220 Ôm, 4-thạch anh 24Mhz, 5-2 tụ 22pF, 6-tụ 104(0.1uF), 7-nguồn 5V(có thể lấy từ nguồn USB) - Như đã nói là code sẽ được thực hiện trên cả ASM và C nhưng để nhanh mình sẽ viết C trước, còn code ASM mình sẽ đóng gói thành File gửi các bạn sau nha. - Đầu tiên mình sẽ xây dựng hàm delay_ms(unsigned char time) trong Keil C Code
25
Embed
Lý Thuyết Về Code LED Sao Băng Bằng ASM Và KeilC Cho 8051
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Lý thuyết về code LED sao băng bằng ASM và KeilC cho 8051
Thân chào tất cả các bạn!Hôm nay mình sẽ chỉ cho các bạn tất tần tật từ lý thuyết đến làm 1 mạch LED sao băng 32 cổng bằng vi điều khiển 8051.Nội dung mình viết sẽ gồm các phần sau:1. Lý thuyết căn bản về PWM ( Pulse - Width - Modulation) hay còn gọi là điều chế độ rộng xung;2. Code PWM = ASM và C đơn giản bằng vòng lặp, hình ảnh chạy thực tế và xem độ rộng xung trên proteus;3. Code PWM = ASM và C trên ngắt timer của 8051, hình ảnh chạy thực tế và xem độ rộng xung trên proteus;4. Code mẫu PWM = ASM và C 32 cổng bằng ngắt timer của 8051, hình ảnh chạy thực tế và xem độ rộng xung trên proteus.
Phần 1:-Phần lý thuyết PWM thì có rất nhiều tài liệu trên mạng nhưng mình tóm tắt lại là: cùng 1 tần số F hay chu kỳ T không đổi nhưng khác nhau về độ rộng của sườn dương hoặc sườn âm thì điện áp trung bình trên tải sẽ khác nhau --> dòng trung bình chảy qua tải cũng sẽ thay đổi (cụ thể là dòng chảy qua LED thay đổi nên độ sáng LED cũng thay đổi theo).*Ví dụ: trong chu kỳ T=1/60(s) nếu T(+)=0.5T(s) và T(-)=0.5T(s) thì điện áp trung bình = U1(V). Nếu T(+)=0.1T(s) và T(-)=0.9T(s) thì điện áp trung bình = U2(V). Ta sẽ có U1>U2 --> I1>I2 nên cường độ sáng LED1 > LED2.- Gửi các bạn link hay về PWM: Nguyên tắc điều chế PWM - Pulse - Width-Modulation - Hội Quán Điện Tử - Hội Quán Điện Tử
Phần 2:- Phần này chúng ta sẽ viết code PWM để thay đổi độ sáng của 1 led.- Để thực tế và nhanh khi thực hành thì mình sẽ cắm mạch trên test bo: nguyên liệu cần là 1-89S52, 2-LED đỏ, 3-trở 220 Ôm, 4-thạch anh 24Mhz, 5-2 tụ 22pF, 6-tụ 104(0.1uF), 7-nguồn 5V(có thể lấy từ nguồn USB)- Như đã nói là code sẽ được thực hiện trên cả ASM và C nhưng để nhanh mình sẽ viết C trước, còn code ASM mình sẽ đóng gói thành File gửi các bạn sau nha.- Đầu tiên mình sẽ xây dựng hàm delay_ms(unsigned char time) trong Keil CCodevoid delay_ms(unsigned char time){
Giải thích: Mình dùng thạch anh là 24Mhz nên thời gian chu kỳ máy là 1/(24/12) =1/2 (us)--> muốn delay 1s thì cần 2*10^6 chu kỳ máy --> delay 1ms cần 2000 chu kỳ máy- Chúng ta chạy debug hàm delay_ms(unsigned char time) trong ASM thì được như sauCode:5: void delay_ms(unsigned char time){ 6: unsigned char temp; 7: while(time--){ C:0x0003 AD07 MOV R5,0x07 ;2ckm
C:0x0005 1F DEC R7 ;1ckmC:0x0006 ED MOV A,R5 ;1ckmC:0x0007 6012 JZ C:001B ;2ckm 8: temp = 250; C:0x0009 7EFA MOV R6,#0xFA ; 2ckm 9: while(temp--); C:0x000B AD06 MOV R5,0x06 ; 2ckmC:0x000D 1E DEC R6 ;1ckmC:0x000E ED MOV A,R5 ;1ckmC:0x000F 70FA JNZ C:000B ;2ckm 10: temp = 62; C:0x0011 7E3E MOV R6,#0x3E ;2ckm 11: while(temp--); C:0x0013 AD06 MOV R5,0x06 ;2ckmC:0x0015 1E DEC R6 ;1ckmC:0x0016 ED MOV A,R5 ;1ckmC:0x0017 60EA JZ delay_ms(C:0003) ;2ckmC:0x0019 80F8 SJMP C:0013 ;2ckm 12: };
Phân tích hàm delay_ms(1) thành ASM thì tốn số chu kỳ máy là: 6 + 2 + 250*6 + 2 + 62*8 = 2004 (ckm)Vậy là OK rồi từ nay các bạn muốn delay số ms thì dùng hàm này nhé, các bạn có thể kiểm chứng trên Proteus thử nha.Ví dụ: delay 100ms thì gọi hàm delay_ms(100);Bây giờ ta vào hàm main() để viết vòng lặp PWM cho LED nha:- Có 1 chú ý khi PWM cho LED là : tần số F luôn đảm bảo >=60 Hz thì LED sáng mịn và không có cảm giác bị giậtNếu f=60Hz --> T = 1/60 ~= 16ms.- Một điều chú ý nữa là cường độ sáng cua LED bạn muốn bao nhiêu mức.Ví dụ: Muốn có độ phân giải là 16 mức sáng khác nhau cho LED thì trong chu kỳ T=16ms ta chia ra 16 mức. Nghĩa là mỗi mức giữ 1ms ở sường dương hoặc sườn âm tùy vào thiết kế mạch kích LED.- Code mình viết sau đây sẽ sáng dần và tắt dần LED tại PORT0.0 sử dụng vòng lặp.Code:/*Thach anh su dung f=24Mhz*/#include "regx52.h"sbit led = P0^0;
for(i=1;i<=16;i++){j=0;while(++j<5){ // tong time delay la 16*5 = 80 ms
led = 1;delay_ms(i);led = 0;delay_ms(16-i);
}}for(i=1;i<=16;i++){
j=0;while(++j<5){ // tong time delay la 16*5 = 80ms
led = 1;delay_ms(16-i);led = 0;delay_ms(i);
}}
}
Phần 3:- Phần này mình sẽ xây dựng: a. Code PWM cho 1 LED bởi ngắt timer 8051b. Code PWM cho 1 module LED RGB chuyển màu full color
a. Phần này sẽ gồm 3 phần:- Khởi tạo ngắt timer0 cho 89S52;- Code PWM trên timer1;- Code thay đổi PWM trong hàm main();
Để khởi tạo ngắt timer0 hoặc timer1 trong 89S52 các bạn tham khảo thanh ghi TMOD và IE trong datasheet nha:- Mình khởi tạo timer1 ở mode1 là bộ đếm 16bit: nghĩa là khi thanh ghi TH1 và TL1 chuyển từ FFFF --> 0000 thì sẽ xảy ra ngắt timer1;- Để cho phép ngắt timer1 thì phải enable bit EA và bit ET1 trong thanh ghi IE- Đây là code để khởi tạo ngắt timer1 chế độ 16bitCode:TMOD=0x10; /*timer 1 16bit*/
* Mình giải thích vì sao TH1=0xFE, TL1=0xB3;Như mình đã nói: 1. Muốn LED sáng mịn thì tần số PWM phải đảm bảo >=60Hz, 2. Độ phân giải cường độ sáng của LED là bao nhiêu.Vì đợt này mình thực hiện PWM trên ngắt timer nên mình sẽ tạo độ phân giải là 100 mức sáng khác nhau. Ta dùng thạch anh là 24Mhz --> 1 chu kỳ máy = 1/(24/12) = 0.5us --> F= 2000000Hz --> nếu TH1=0xFF và TL1=0xFF thì tần số ngắt timer1 là F=2000000Hz. Vậy để tần số PWM LED là 60Hz và độ phân giải là 100 mức sáng khác nhau thì giá trị nạp vào TH1 và TL1 được tính như sau:TH1TL1 = -(2000000/60/100) ~= -333(DEC) = 0xFEB3(HEX) hay TH1=0xFE, TL1=0xB3
- Đây là code PWM trên ngắt timer1 cho 1 LED tại chân P0.0Code:/*Thach anh su dung f=24Mhz*/
#include "regx52.h"
typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;
sbit led = P0^0;
uchar num_pwm;uchar pwm_c;uchar delay_in_t1;void isr_timer1() interrupt 3 using 2{
* Giải thích hàm delay_ms(uchar time) :- Vì khi sử dụng ngắt timer1 với TH1TL1 =0xFEB3(-333) có nghĩa là cứ 333 chu kỳ máy là xảy ra 1 lần ngắt trên timer1, vì thạch anh 24Mhz nên mỗi chu kỳ máy tốn 0.5us --> 333 ckm
sẽ tốn 333*0.5 us --> nếu xảy ra 6 lần ngắt timer1 thì T = 333*0.5*6 = 999 us ~=1ms. Chính vì thế mà hàm delay_ms(uchar time) được xây dựng như sau:Code:void delay_ms(uchar time){
- Còn hàm led_dim_ti() các bạn tự hiểu nha.Vì độ sáng được chia làm 100 mức nên PWM bằng ngắt timer sẽ mịn hơn khi delay với vòng lặp ở phần 2
b. Phần này tương tự phần (a) nhưng mình chỉ viết thêm hàm dimmer_GRB() để thay đổi độ sáng từng LED đỏ, xanh lá và xanh dương để phối ra được các màu khác nhau. ******Giờ chúc các bạn ngủ ngon, ai xem đá banh cuối tuần thì xem cho đã còn mình phải ngủ thôi vì mai dậy sớm có cv rùi. Mình sẽ sớm viết tiếp các phần còn lại cho các bạn. bibi*******
phần 3: LED RGB dimmer
Phần 3b:- Phần này mình dùng 1 module LED RGB .- Phần cứng thì PORT0.0 - LED ĐỎ, PORT0.1 - LED XANH LÁ, PORT0.2 - LED XANH DƯƠNG- Code thì tương tự phần 3a, mình chỉ viết thêm hàm PWM kết hợp các cổng LED RGB lại để điều chỉnh độ sáng từng LED --> cho ra màu tương ứng.Code:/*Thach anh su dung f=24Mhz*/#include "regx52.h"
typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;
- Bạn muốn băm xung qua 595 thì cũng thế thôi. Thay vì xuất trực tiếp qua PORT thì bạn thay bằng 1 xung CLK là xong mừ.Ví dụ:Code:sbit di_595 = P0^0;sbit sck_595 = P0^1;sbit rck_595 = P0^2;uchar num_pwm;uchar pwm_r,pwm_g,pwm_b;uint delay_in_t1;void isr_timer1() interrupt 3 using 2{
như tiều đề của [TUT] là PWM 32 cổng tức là 4Port luôn đó bạn. Nhưng mấy hôm nay đi rông ngoài đường hoài nên chưa viết tiếp phần4 cho các bạn được. Giới thiệu sơ qua về phần 4:- Tính số mức sáng tối đa có thể làm được cho 32 cổng PWM với 89S52- Code led kiểu sao băng 32 cổng.- Code led kiểu sóng biển xô bờ - Code led kết hợp vừa sao băng vừa sáng tắt led bình thường (Kiểu này thường dùng trong mấy bảng LED quảng cáo: LED sao băng cho viền bảng LED, chớp sáng cho các chữ cái).
Phần 4 [TUT] Led sao băng 32 cổng 8051
Phần 4:Như mình đã nói phần này gồm các phần như sau:a. Tính số mức sáng tối đa có thể làm được cho 32 cổng PWM với 89S52b. Code led kiểu sao băng 32 cổng.c. Code led kiểu sóng biển xô bờ d. Code led kết hợp vừa sao băng vừa sáng tắt led bình thường (Kiểu này thường dùng trong mấy bảng LED quảng cáo: LED sao băng cho viền bảng LED, chớp sáng cho các chữ cái).
Phần 4a:- Phần này hơi khó giải thích vì vậy mình sẽ đưa code ra trước rồi chỉ cách tính số mức tối đa có thể dùng để PWM 32 cổng cho 89S52.* Các bạn nên đọc từ đầu bài viết để biết vì sao mình viết đoạn code PWM 32 cổng dưới đây nha.Code PWM 32 cổng 100 mức sáng khác nhau trên timer1:Code:/*Thach anh su dung f=24Mhz*/#include "regx52.h"
typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;
T3 = 1+1+2+2+1+1+2+1+2+2+2 = 17ckmVậy tổng số chu kỳ máy tiêu tốn khi vào ngắt timer1 là: T(timer1) = T1 + T2 +T3 = 8 + 352 + 17 = 377ckmNhưng ta đã thiết lập ngắt timer1 là cứ 333 chu kỳ máy thì ngắt 1 lần. Do 333<377 --> không thể đảm bảo 100 mức sáng khác nhau cho LED. Ngoài ra để đảm bảo số mức sáng cho LED thì ta phải đảm bảo rằng tổng chu kỳ máy thực hiện trên ngắt timer1 và tổng chu kỳ máy các lệnh thực hiện trong hàm main() kể cả hàm con phải nhỏ hơn hoặc bằng tổng số chu kỳ máy để xảy ra ngắt timer1.Ví dụ: Số chu kỳ máy thực hiện PWM 32 cổng trong ngắt timer1 là 377ckm, giả sử số chu kỳ máy tốn cho các lệnh thực hiện chuyển đổi trong hàm main() là 100ckm thì số chu kỳ máy để xảy ra ngắt timer1 phải đảm bảo T >= (377+100) hay T >= 477ckm.- Để đảm bảo chắc chắn đạt các yêu cầu như trên mình chọn số mức sáng cho LED lần này là 50 mức sáng khác nhau. --> số chu kỳ máy để xảy ra ngắt timer là: T= 24000000/12/60/50 ~= 666ckm. Vậy ta có code mới để PWM cho 32 LED như sauCode C:Code:/*Thach anh su dung f=24Mhz*/#include "regx52.h"
typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int uint;
Vậy là xong phần 4a rồi, các bạn có thắc mắc gì thì hỏi nha.Hôm khác mình sẽ tiếp tục các phần còn lại. Giờ thì chúc các bạn ngủ ngon nha!
mình có đoạn code sao băng 8 kênh viết bằng Keil C các bạn xem có gì trao đổi nhé#include<regx52.h>
sbit w1=P1^0;sbit w2=P1^1;sbit w3=P1^2;sbit w4=P1^3;sbit w5=P1^4;sbit w6=P1^5;sbit w7=P1^6;sbit w8=P1^7;// khai báo mảng cố định . mạng này là tài nguyên để tạo sao băngunsigned char code a[8][24]={{0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0}
};
void delayus(){ // ham tao thoi gian tre co uSunsigned char a,n;for(n=0;n<10;n++){a=0;}}void saobang8() // ham tao sao bang{ int n,k,h;
for(k=0;k<17;k++) // dich chuyen 1 lan thi sao bang dich 1 lan{for(n=1;n<15;n++) // lap lai 15 lan de hien thi{for(h=0;h<8;h++) { P1=0;w1=a[h][k];w2=a[h][k+1];w3=a[h][k+2];w4=a[h][k+3];w5=a[h][k+4];w6=a[h][k+5];w7=a[h][k+6];w8=a[h][k+7]; delayus();}}}}main(){for( ; ; ){saobang8(); // gọi chương trình tạo sao băng ra dùng }}