Tutorial dan Senibina 8051 Mikrokontroler dengan Aplikasi

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





8051 Pengawal Mikro

8051 Pengawal Mikro

Mikrokontroler 8051 dirancang pada tahun 1980-an oleh Intel. Asasnya adalah di Harvard Architecture dan dikembangkan terutamanya untuk dibawa masuk Sistem Terbenam . Pada mulanya, ia dicipta menggunakan teknologi NMOS tetapi kerana teknologi NMOS memerlukan lebih banyak kuasa untuk berfungsi, maka Intel bertujuan semula Mikrokontroler 8051 menggunakan teknologi CMOS dan edisi baru muncul dengan huruf 'C' pada nama judul, untuk ilustrasi: 80C51 . Mikrokontroler paling moden ini memerlukan lebih sedikit kuasa untuk berfungsi berbanding dengan pendahulu mereka.



Terdapat dua bas di 8051 Mikrokontroler satu untuk program dan satu lagi untuk data. Hasilnya, ia mempunyai dua ruang penyimpanan untuk kedua-dua program dan data 64K dengan 8 ukuran. Mikrokontroler terdiri daripada penumpuk 8-bit & unit pemprosesan 8-bit. Ia juga terdiri dari daftar 8 bit B sebagai blok berfungsi utama dan pengaturcaraan mikrokontroler 8051 dilakukan dengan bahasa C tertanam menggunakan perisian Keil. Ia juga mempunyai beberapa register 8 bit dan 16-bit yang lain.


Untuk fungsi dalaman & pemprosesan Mikrokontroler, 8051 dilengkapi dengan RAM terbina dalam bersepadu. Ini adalah memori utama dan digunakan untuk menyimpan data sementara. Ia adalah memori yang tidak dapat diramalkan iaitu datanya akan hilang apabila bekalan kuasa ke Mikrokontroler dimatikan.



Terdapat banyak aplikasi dengan mikrokontroler 8051. Jadi, 8051 Projek Mikrokontroler mempunyai kepentingan besar dalam Kejuruteraan tahun akhir.

Senibina Mikrokontroler 8051:

Gambarajah blok mikrokontroler 8051 ditunjukkan di bawah. Mari kita perhatikan lebih dekat ciri reka bentuk mikrokontroler 8051:

Blok Diagram 8051 Mikrokontroler

Blok Diagram 8051 Mikrokontroler

CPU (Unit Pemproses Pusat):


Seperti yang anda ketahui bahawa Unit Pemproses Pusat atau CPU adalah fikiran bagi setiap mesin pemprosesan. Ia meneliti dan mengurus semua proses yang dijalankan di Mikrokontroler. Pengguna tidak berkuasa atas fungsi CPU. Ini menafsirkan program yang dicetak di ruang penyimpanan (ROM) dan menjalankan semuanya dan melakukan tugas yang diunjurkan. CPU menguruskan pelbagai jenis daftar dalam pengawal mikro 8051 .

Gangguan:

Sebagai tajuk yang dikemukakan, Interrupt adalah panggilan subrutin yang membaca fungsi atau tugas utama Mikrokontroler dan membantunya melaksanakan beberapa program lain yang sangat penting ketika itu. The ciri 8051 Interrupt sangat membina kerana dapat membantu dalam kes kecemasan. Gangguan memberi kita kaedah untuk menangguhkan atau melambatkan proses semasa, menjalankan tugas sub-rutin dan kemudian sekali lagi memulakan semula pelaksanaan program standard.

Pengawal Mikro 8051 dapat dipasang sedemikian rupa sehingga berhenti seketika atau mematikan program inti apabila berlaku gangguan tersebut. Apabila tugas sub rutin selesai maka pelaksanaan program teras dimulakan secara automatik seperti biasa. Terdapat 5 bekalan gangguan di Mikrokontroler 8051, dua dari lima gangguan periferal, dua gangguan pemasa dan satu gangguan port bersiri.

Ingatan:

Pengawal mikro memerlukan program yang merupakan satu set perintah. Program ini memberi penekanan kepada Mikrokontroler untuk melakukan tugas yang tepat. Program-program ini memerlukan ruang penyimpanan di mana mereka dapat dikumpulkan dan ditafsirkan oleh Mikrokontroler untuk bertindak berdasarkan proses tertentu. Memori yang dimainkan untuk mengumpulkan program Mikrokontroler diakui sebagai memori Program atau memori kod. Dalam bahasa umum, ia juga dikenali sebagai Memori Hanya Baca atau ROM.

Pengawal mikro juga memerlukan memori untuk mengumpulkan data atau operasi untuk jangka masa pendek. Ruang penyimpanan yang digunakan untuk sementara penyimpanan data untuk berfungsi diakui sebagai Data Memory dan kami menggunakan Random Access Memory atau RAM untuk alasan prinsip ini. Mikrokontroler 8051 mengandungi memori kod atau memori program 4K sehingga mempunyai 4KB Rom dan ia juga terdiri daripada memori data (RAM) 128 bait.

Bas:

Bas Fundallyally adalah sekumpulan wayar yang berfungsi sebagai saluran komunikasi atau maksud untuk pemindahan Data. Bas ini mempunyai kabel 8, 16 atau lebih. Akibatnya, bas boleh menanggung 8 bit, 16 bit keseluruhannya. Terdapat dua jenis bas:

  1. Bas Alamat: Mikrokontroler 8051 terdiri daripada bas alamat 16-bit. Ia digunakan untuk mengatasi kedudukan memori. Ini juga digunakan untuk mengirimkan alamat dari Unit Pemprosesan Pusat ke Memori.
  2. Bas Data: Mikrokontroler 8051 terdiri daripada bas data 8 bit. Ia digunakan untuk memasukkan data.

Pengayun:

Seperti yang kita semua ketahui bahawa Mikrokontroler adalah peralatan litar digital, oleh itu ia memerlukan pemasa untuk fungsinya. Untuk fungsi ini, Mikrokontroler 8051 terdiri dari pengayun on-chip yang bekerja sebagai sumber masa untuk CPU (Central Processing Unit). Oleh kerana hasil produktiviti pengayun stabil, ini memudahkan penggunaan semua komponen mikrokontroler 8051 yang diselaraskan. Port Input / Output: Seperti yang kita ketahui bahawa Mikrokontroler digunakan dalam sistem tertanam untuk menguruskan fungsi peranti.

Oleh itu, untuk mengumpulkannya ke jentera, alat atau periferal lain, kita memerlukan port penghubung I / O (input / output) dalam mikro-pengawal. Untuk fungsi ini Pengawal mikro 8051 terdiri daripada 4 port input / output untuk menyatukannya dengan periferal lain. Timer / Kaunter: Pengawal mikro 8051 digabungkan dengan dua pembilang & pemasa 16 bit . Kaunter dipisahkan menjadi register 8-bit. Pemasa digunakan untuk mengukur selang waktu, untuk mengetahui lebar nadi, dll.

Rajah Pin Mikrokontroler 8051

Rajah Pin Mikrokontroler 8051

Rajah Pin Mikrokontroler 8051

Untuk menjelaskan gambarajah pin dan konfigurasi pin mikrokontroler 8051, kami akan mempertimbangkan pakej dual inline 40 pin (DIP). Sekarang mari kita pelajari konfigurasi pin secara ringkas: -

Pin 1 - 8: - dikenali sebagai Pelabuhan 1. Berlainan dengan pelabuhan lain, pelabuhan ini tidak menyediakan tujuan lain. Port 1 adalah port Input / output quasi bi directional yang ditarik secara domestik.

Pin 9: - Seperti yang dijelaskan sebelumnya, pin RESET digunakan untuk mengatur pengawal mikro 8051 ke nilai utamanya, sedangkan pengawal mikro berfungsi atau pada awal awal aplikasi. Pin RESET harus diangkat tinggi untuk dua putaran mesin.

Pin 10 - 17: - dikenali sebagai Port 3. Port ini juga membekalkan beberapa fungsi lain seperti input pemasa, gangguan, penunjuk komunikasi bersiri TxD & RxD, petunjuk kawalan untuk memori luar yang menghubungkan WR & RD, dan lain-lain. Ini adalah port penarikan domestik dengan kuasi dua arah pelabuhan dalam.

Pin 18 dan 19: - Ini digunakan untuk menghubungkan kristal luar untuk memberi jam sistem.

Pin 20: - Berjudul sebagai Vss - melambangkan hubungan tanah (0 V).

Pin- 21-28: - dikenali sebagai Port 2 (P 2.0 - P 2.7) - selain berfungsi sebagai port Input / output, penunjuk bas alamat pesanan kanan digandakan dengan port direct quasi bi ini.

Pin- 29: - Program Store Enable atau PSEN digunakan untuk mentafsirkan tanda dari memori program luar.

Pin-30: - Akses Luaran atau input EA digunakan untuk membenarkan atau melarang antara muka memori luar. Sekiranya tidak memerlukan memori luar, pin ini diseret tinggi dengan menghubungkannya ke Vcc.

Pin-31: - Aka Alamat Latch Enable atau ALE dibawa untuk memutarbalikkan petunjuk data alamat port 0 (untuk antara muka memori luar). Dua denyut ALE boleh didapati untuk setiap putaran mesin.

Pin 32-39: dikenali sebagai Port 0 (P0.0 hingga P0.7) - selain berfungsi sebagai port Input / output, data pesanan rendah & isyarat bus alamat digandakan dengan port ini (untuk menyediakan penggunaan antara muka memori luar). Pin ini adalah port Input / output dwi-arah (satu di mikrokontroler 8051) dan resistor tarik ke luar diperlukan untuk menggunakan port ini sebagai Input / output.

Pin-40: disebut sebagai Vcc adalah bekalan utama. Pada amnya, ia adalah + 5V DC.

Aplikasi Pengawal Mikro 8051:

Aplikasi mikrokontroler 8051 merangkumi sejumlah besar mesin, terutamanya kerana mudah dimasukkan dalam projek atau memasang mesin di sekitarnya. Berikut ini adalah tempat tumpuan utama:

Aplikasi 8051 mikrokontroler

Aplikasi 8051 mikrokontroler

  1. Pengurusan tenaga: Sistem alat pengukur yang kompeten membantu dalam mengira penggunaan tenaga dalam aplikasi domestik dan perindustrian. Sistem meter ini disediakan dengan cekap dengan mengintegrasikan mikrokontroler.
  2. Skrin sentuh: Pembekal mikrokontroler tahap tinggi menggabungkan kemampuan penginderaan sentuh dalam reka bentuk mereka. Peranti yang boleh dibawa seperti pemain media, peranti permainan & telefon bimbit adalah beberapa ilustrasi mikro-pengawal yang disatukan dengan skrin penderiaan sentuhan.
  3. Kereta: Mikrokontroler 8051 menemui pengiktirafan yang luas dalam membekalkan penyelesaian kenderaan. Mereka digunakan secara meluas dalam kenderaan bermotor hibrid untuk mengawal variasi mesin. Juga, kerja-kerja seperti daya pelayaran dan mekanisme anti-brek menjadikannya lebih mampu dengan gabungan pengawal mikro.
  4. Peralatan perubatan: Alat perubatan yang berguna seperti monitor glukosa & tekanan darah menggunakan pengawal mikro, untuk melihat pengukuran, sebagai hasilnya, menawarkan keandalan yang lebih tinggi dalam memberikan hasil perubatan yang betul.
  5. Peralatan perubatan: Alat perubatan yang berguna seperti monitor glukosa & tekanan darah menggunakan pengawal mikro, untuk melihat pengukuran, sebagai hasilnya, menawarkan keandalan yang lebih tinggi dalam memberikan hasil perubatan yang betul.

Kredit Foto: