Tìm hiểu vi điều khiển 8051

Vi điều khiển có tất cả các thành phần cần thiết mà một bộ vi xử lý sở hữu và nó sở hữu ROM, RAM, cổng nối tiếp, bộ định thời, ngắt, các cổng đầu ra đầu vào và mạch clock. Bộ vi điều khiển tập trung vào chip và nổi bật với cổng nối tiếp, bộ chuyển đổi analog - kỹ thuật số, bộ định thời, bộ đếm, bộ nhớ chỉ đọc, đầu vào song song, điều khiển ngắt, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên và cổng đầu ra. Khái niệm về vi điều khiển 8051 nảy sinh từ đây và trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu sâu hơn về các các khía cạnh, cách sử dụng, lập trình và các tính năng khác của vi điều khiển 8051.

Vi điều khiển 8051 là gì

Vi điều khiển 8051 được Intel thiết kế vào năm 1981. Đây là bộ vi điều khiển 8 bit, được xây dựng với 40 chân DIP (gói nội tuyến kép), 4kb bộ nhớ ROM và 128 byte bộ nhớ RAM, 2 bộ định thời 16 bit. Nó bao gồm bốn cổng 8 bit song song, có thể lập trình cũng như định địa chỉ theo yêu cầu. Một bộ dao động tinh thể trên chip được tích hợp trong bộ vi điều khiển có tần số tinh thể là 12 MHz.

Lịch sử của vi điều khiển 8051

Nếu chúng ta quay ngược lại lịch sử, bộ vi điều khiển 8051 được phát minh lần đầu tiên vào năm 1980 bởi gã khổng lồ vi xử lý Intel và dần dần nó đã được chấp nhận trên toàn thế giới và càng ngày tầm quan trọng của bộ vi điều khiển 8051 càng tăng lên. Khi được phát minh bởi Intel, nó được phát triển bằng công nghệ NMOS, nhưng không hiệu quả lắm.

Để tăng hiệu quả và năng suất, Intel đã sửa lại nó bằng cách áp dụng công nghệ CMOS và một phiên bản mới đã ra đời với chữ cái C trong tên để nó có thể đáp ứng nhu cầu và có thể hoạt động tối đa. Phiên bản mới của vi điều khiển 8051 có hai bus và trong đó một bus dành cho chương trình và bus khác dành cho dữ liệu để nó có thể hoạt động tốt.

Vi điều khiển 8051 là dòng vi điều khiển 8 bit và được sử dụng trên toàn thế giới. Hệ thống trên chip là từ đồng nghĩa của vi điều khiển 8051 và các thành phần mà nó có bao gồm 128 byte RAM, bốn cổng trên một chip, 2 bộ định thời, 1 cổng nối tiếp và 4Kbyte ROM.

Vì nó là bộ xử lý 8 bit nên CPU có thể hoạt động rất hiệu quả và nhanh chóng nếu dữ liệu khoảng 8 bit tại một thời điểm, nếu dữ liệu nhiều hơn nó phải được phân mảnh thành nhiều CPU khác nhau. Thực tế, trong thời đại ngày nay, hầu hết của các nhà sản xuất thích đi kèm với 4Kbyte ROM.

Ứng dụng của vi điều khiển 8051

Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về các ứng dụng quan trọng khác nhau của vi điều khiển 8051.

Quản lý năng lượng: Vi điều khiển 8051 được trang bị hệ thống đo lường hiệu quả và nó giúp vi điều khiển tiết kiệm năng lượng ở mức độ lớn.

Màn hình cảm ứng: những vi điều khiển hiện đại có tính năng màn hình cảm ứng và bộ vi điều khiển 8051 cũng đi kèm với tính năng màn hình cảm ứng. Do đó nó có một ứng dụng rộng rãi trong điện thoại di động, máy nghe nhạc và game.

Lĩnh vực ô tô: vi điều khiển 8051 có một ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực ô tô và đặc biệt là trong quản lý xe hybrid. Ngoài ra hệ thống kiểm soát hành trình và chống phanh là lĩnh vực khác mà nó có công dụng rất lớn.

Cơ bản về vi điều khiển

Khi nói đến cơ bản của vi điều khiển, chúng ta phải biết về các thành phần khác nhau của vi điều khiển bao gồm: bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM), bộ nhớ chỉ đọc (ROM), đầu vào / đầu ra bộ định thời cổng, bộ điều khiển ngắt bộ đếm, bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số, bộ chuyển đổi kỹ thuật số analog, cổng giao tiếp nối tiếp và mạch dao động.

CPU: được gọi là bộ não với chức năng chính là tìm nạp và giải mã các lệnh để các chức năng khác được thực hiện trơn tru.

Bộ nhớ: khi nói đến bộ nhớ của bộ vi điều khiển chúng ta sẽ hình dung ra bộ vi xử lý và các bộ nhớ khác nhau được cài đặt bên trong bộ vi điều khiển là RAM và ROM (EEPROM, EPROM, v.v.) hoặc bộ nhớ flash để lưu trữ mã nguồn chương trình.

Cổng đầu ra và cổng đầu vào song song: mục tiêu chính của các cổng này bên trong vi điều khiển là điều khiển các giao diện khác nhau giữa các thiết bị được kết nối.

Các cổng nối tiếp: đây cũng là một bộ phận quan trọng của vi điều khiển.

Bộ định thời và bộ đếm: số bộ định thời và bộ đếm bên trong vi điều khiển khác nhau và chủ yếu chúng được sử dụng cho mục đích khóa chức năng, điều chế, tạo xung, đo tần số và tạo dao động để tác vụ có thể được thực hiện trong khoảng thời gian quy định.

Bộ chuyển đổi analog sang kỹ thuật số và bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang analog: là bộ chuyển đổi được sử dụng bên trong vi điều khiển để chuyển đổi tín hiệu từ analog sang kỹ thuật số và ngược lại.

Kiểm soát ngắt: bản thân tên gọi này đã tự giải thích và nó giúp thực hiện chương trình mà không bị gián đoạn.

Khối chức năng đặc biệt: Đây là phần bổ sung đặc biệt và bổ sung cho vi điều khiển để thực hiện một số nhiệm vụ đặc biệt.

Đồ án vi điều khiển 8051

Đối với tất cả các sinh viên kỹ thuật, các đồ án vi điều khiển 8051 có một tầm quan trọng lớn. Thành thật mà nói, đồ án liên quan đến vi điều khiển 8051 rất thú vị và chủ yếu là nó sẽ giải quyết vấn đề liên quan đến thực tế.

Nếu bạn đang tìm kiếm một đồ án cho vi điều khiển 8051 thì dưới đây là tên của một số đồ án thú vị và được quan tâm nhiều nhất:

Giao tiếp dữ liệu không dây an toàn (at89s52)

Trình tạo số ngẫu nhiên sử dụng 8051

Hệ thống chấm công dựa trên RFID (at89s52 + rf)

Giao diện bàn phím Hex đến 8051,

Đồng hồ kỹ thuật số được điều khiển từ xa với DS1307 & AT89c2051

Hệ thống theo dõi năng lượng mặt trời (at89c2051)

Công cụ tìm phạm vi siêu âm sử dụng 8051

Hệ thống bảo mật dựa trên RFID (at89s52 + rfid)

Mạch cồn kế sử dụng 8051,

SMS qua điện thoại (at89s8252),

Robot dò đường sử dụng vi điều khiển 8051

Điều khiển từ xa dựa trên RF (at89c2051)

Đọc máy đo tự động dựa trên RF và nhiều đồ án khác nữa