Đề tài Quang báo - Nguyễn Tấn Thông

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THẬT TP.HCM & KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1 ĐỀ TÀI QUANG BÁO GVHD: thầy Nguyễn Văn Phúc SV thực hiện: Nguyễn Tấn Thông Mã sv: 07119049 Lớp: 071190A LỜI NÓI ĐẦU LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, mức sống của mọi người được nâng cao thì cũng là lúc con người quan tâm nhiều hơn đến cái chân thiện mỹ. Vì vậy sự cạnh tranh giữa các nhà kinh doanh ngày càng khốc liệt. Chiến lược kinh doanh bị chi phối bởi nhiều yếu tố. Một trong những yếu tố quyết định đó là chiến lược quảng cáo. Cùng với đó khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, những ứng dụng đi vào thực tế nhiều hơn. Đề tài quang báo là một ứng dụng kỹ thuật điện tử đi vào thực tiễn, có mục đích truyền tải thông tin, gây sự chú ý cho mọi người. Đây là một hình thức quảng cáo được ưa chuộng vì nó rất tiện lợi, đẹp, có thể nhìn thấy từ xa, giá cả phù hợp… Tính ưu việt của nó thể hiện ở chỗ: - Dễ dàng sử dụng trong các thiết bị điện tử hoặc hệ thống điện tử số. - Chi phí nâng cấp thấp và cần rất ít linh kiện cho việc bảo dưỡng bảo hành. - Mang lại hiệu quả kinh tế cao. Đây là những yếu tố góp phần cho đề tài quang báo được ứng dụng rộng rãi. Đề tài đã hoàn thành đúng theo mục đích là: cho chữ chạy trên các led matrix. Trong lúc thực hiện chắc chắn còn nhiều thiếu xót. Mong được sự góp ý của thầy cô, và các bạn quan tâm đến đề tài. Trong thời gian thực hiện đề tài đã có nhiều khó khăn, vướng mắc.Nhưng cuối cùng đề tài đã hoàn thành đúng hạn đó là nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô Khoa Điện-Điện Tử, các bạn trong lớp 07119…Xin chân thành cảm ơn. Mọi đóng góp, thắc mắc xin liện hệ: email: ngoisaovinhcuu_tan@yahoo.com Mục lục Liệt kê bảng 4 Liệt kê hình 4 Chương 1: Giới thiệu về mạch quang báo 1.1 Tổng quang 5 1.2 Ứng dụng 6 1.4 Giới hạn đề tài 6 Chương 2: Các linh kiện dùng trong mạch 2.1 Cơ bản về vi điều khiển 89C51 7 2.2 Khối giải mã địa chỉ cột IC74HC138 15 2.3 Khối đệm dòng cho hàng IC 74HC245 18 Chương 3: Thiết kế và thi công 3.1 Sơ đồ nguyên lý các khối và nguyên tắc hoạt động 19 3.2 Lưu đồ giải thuật 20 3.3 Chương trình 20 3.4 Mạch in 23 Chương 4: Kết luận 4.1 Kết luận 25 4.2 Hạn chế của đề tài 25 4.3 Tài liệu tham khảo 25 Liệt kê hình Hình 2.1 : Sơ đồ chân của 89C51 8 Hình 2.2: Bộ tạo dao động. 10 Hình 2.3: hiển thị chữ trên Led matric 15 Hình 2.4: Sơ đồ cấu tạo 15 Hình 2.5:Sơ đồ kết nối các IC 74LS138 16 Hình 2.6:Sơ đồ cấu tạo IC 74LS245 18 Hình 3.1:Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 19 Hình 3.2: Lưu đồ giải thuật 20 Hình 3.3: Mạch in mạch điều khiển 23 Hình3.4: mạch in mạch led matric 24 Liệt kê bảng: Bảng2.1: Chức năng các chân thuộc Port 3 9 Bảng2.2: Cấu trúc bộ nhớ. 11 Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠCH QUANG BÁO 1.1 Tổng quan: Để thiết kế một mạch quang báo thì có nhiều phương án để lựa chọn như: dùng EEPROM, dùng máy tính điều khiển trực tiếp, dùng vi xử lý, vi điều khiển. Khi sử dụng EEPROM để lưu trữ thông tin hiển thị kết hợp với các IC giải đa hợp (Demultiplexer) để điều khiển qua trình hiển thị trên màn hình. Ưu điểm của EEPROM là thông tin không bị mất khi không có nguồn cấp và khi muốn thay đổi nội dung bản tin ta chỉ việc lập trình lại cho EEPROM (thay đổi phần mềm). Việc thay đôi như vậy xem ra có vẻ đơn giản, nhưng ta cần có mạch nạp và phần mềm điều khiển. Việc tháo lắp nhiều sẽ dẫn đến hỏng hóc không đáng có. Khi vi xử lý được sử dụng trong mạch thì mạch sẽ có thêm nhiều tính năng hơn nhưng giá thành cho một sản phẩm cũng vì thế mà tăng lên. Một mạch vi xử lý cần có thêm EEPROM(để lưu chương trình điều khiển), RAM và các IC giao tiếp ngoại vi khác(8255, 74373…). Một kít vi xử lý như vậy sẽ đem lại cho bảng thông tin những tính năng như: việc cập nhật nội dung hiển thị sẽ dễ dàng hơn(không cần tháo IC ra) bằng các nhập chương trình mới vào RAM, các hiệu ứng đặc biệt về màu sắc cũng được thực hiện dễ dàng. Tuy nhiên như đã nói ở trên, do vấn đề giá thành cao nên phương án này không được chọn. Dùng máy tính để điều khiển bảng tin cũng là một phương án. Nhưng do kích thước máy tính lớn chiếm nhiều diện tích, lại đắt tiền nên ta không sử dụng. Phương án được lựa chọn là dùng Vi Điều Khiển. Vì sao lại chọn Vi Điều Khiển? Thứ nhất: Ngày nay Vi Điều Khiển được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hướng điều khiển do kích thước gọn, khả năng tích hợp cao nhiều tính năng trong một con Vi Điều Khiển khiến cho mạch điện tử trở nên đơn giản hơn nhiều. Thứ hai: Giá thành của Vi Điều Khiển không quá đắt như Vi xử lý. Trên thế giới hiện có rất nhiều nhà sản xuất Vi Điều Khiển (ATMEL, ZILOG, MicroChip, Motorola, Cypress…). Sự cạnh tranh của các nhà sản xuất về giá thành và khả năng tích hợp đem lại lợi ích cho người sử dụng. Thứ ba: Vi Điều Khiển được coi như một “small computer” hay System On Chip (SoC). Bên trong vi điều khiển bao gồm CPU, ROM , RAM, EEPOM, các giao tiếp ngoại vi, các khối số học và tương tự (ADC,DAC, op-amp, bộ so sánh…) tuỳ theo từng loại. Tại Viêt Nam, thị trường Vi Điều Khiển khá sôi động. Chỉ cần vào một của hàng điện tử bất kỳ ta đều có thể mua được một con Vi Điều Khiển ưng ý. Về công cụ phát triển cho Vi Điều Khiển ta có thể tìm thấy rất nhiều trên mạng Internet, trên các diễn đàn về điện tử trong và ngoài nước, hầu hết đều là các tiện ích miễn phí dành cho người sử dụng … Sau một thời gian nghiên cứu về Vi Điều Khiển, mà cụ thể là dòng Vi Điều Khiển, em quyết định chọn Vi Điều Khiển 89C51 để thực hiện đề tài “thiết kế mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển ”.  Ứng dụng: Ứng dụng vai trò của vi điều khiển vào thực tiễn ta có thể thấy những chức năng to lớn của nó. Quang báo là một khía cạnh ứng dụng mạnh mẽ vi điều khiển. Trong cuộc sống hằng ngày ta có thể bắt gặp rất nhiều các mạch quang báo.Với ưu điểm đơn giản, dễ thiết kế, chi phí thấp các mạch quang báo được sử dụng để giới thiệu về các sản phẩm, vai trò quảng cáo, hiển thị các thông tin đơn giản nội dung ngắn gọn. Các mạch quang báo thường gặp rất đa dạng, tùy theo mục đích sử dụng và thông tin cần hiển thị mà chúng có kết cấu khác nhau như: sử dụng led đơn, led matrix, LCD, hay các led matric có kích thước rất nhỏ. Trong công nghiệp và dân dụng vai trò thông tin của quang báo là vô cùng to lớn,các mạch quang báo giúp các nhà sản suất truyền tải thông tin của sản phẩm đến người tiêu dung và đưa người tiêu dùng tiếp cận thông tin của sản phẩm. Giới hạn đề tài: Thiết kế và thi công bảng quang báo một màu dùng 3 led ma trận 8x8 được nạp chương trình sẵn, không giao tiếp máy tính. Chương 2: Các linh kiện dùng trong mạch 2.1 VI ĐIỀU KHIỂN 89C51: 2.1.1 Đặc điểm 89C51 Vi điều khiển (VĐK) là một hệ vi xử lý được tổ chức trong một chíp. Nó bao gồm: + Bộ vi xử lý + Có 40 chân + 4 kbyte ROM. 1, có thể ghi xoá được 1000 lần + 4 kbyte EPROM. + Dải tần số hoạt động từ 0MHz đến 24Mhz + Có 4 port xuất nhập (I/O) 8 bit + Có 128 byte RAM + 2 bộ định thời 16 bit + Mạch giao tiếp nối tiếp + Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64k byte. + Không gian nhớ Data ngoài 64k byte. + Bộ xử lý bit thao tác trên các bit riêng. + 210 vị trí nhớ định địa chỉ, mỗi vị trí một bit. + Các thanh ghi chức năng, cơ chế điều khiển ngắt . + Các bộ thời gian dùng trong limh vực chia tần số và tạo thời gian thực. + Có thể lập trình được qua cổng nối tiếp + Bộ vi điều khiển có thể lập chương trình để điều khiển các thiết bị thông tin, viễn thông thiết bị đo lường, thiết bị điều chỉnh cũng như các ứng dụng trong công nghệ thông tin và kỹ thuật điều khiển tự động. 2.1.2 CƠ BẢN VỀ CẤU TẠO CỦA AT89C51: Hình2.1 : Sơ đồ chân của 89C51 + GND(chân 20): Chân nối với 0v + Port 0(chân 32 – chân 29) Port 0 là port xuất nhập 8 bit hai chiều. Port 0 còn được cấu hình làm bus địa chỉ (byte thấp) và bus dữ liệu đa hợp trong khi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài và bộ nhớ chương trình ngoài. Port cũng nhận các byte mã trong khi lập trình cho. Flash và xuất các byte mã trong khi kiểm tra chương trình ( các điện trở kéo lên bên ngoài được cần đến trong khi kiểm tra chương trình). + Port 1( chân 1- 8): port 1 là port xuất nhập 8 bit hai chiều. Port1 cũng nhận byte địa chỉ thấp trong thời gian lập trình cho Flash. + Port 2 ( chân 21 – 28): Port 2 là port xuất nhập 8 bit hai chiều. Port 2 tạo ra các byte cao của bus địa chỉ trong thời gian tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chương trình ngoài và trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài, sử dụng các địa chỉ 16 bit. Trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 8 bit, port 2 phát các nội dung của các thanh ghi đặc biệt, port 2 cũng nhận các bits địa chỉ cao và vài tín hiệu điều khiển trong thời gian lập trình cho Flash và kiểm tra chương trình. + Port 3 ( chân 10- 17): Port 3 cũng nhận một vài tín hiêu điều khiển cho việc lập trình Flash và kiểm tra chương trình. Port 3 là port xuất nhập 8 bit hai chiều, port 3 cũng còn làm các chức năng khác của AT89C51. Các chức năng này được nêu như sau: Chân Tên Chức năng P3.0 RxD Ngõ vào port nối tiếp P3.1 TxD Ngõ ra port nối tiếp P3.2 INT0 Ngõ vào ngắt ngoài 0 P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt ngoài 1 P3.4 T0 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 1 P3.5 T1 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 0 P3.6 WR Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3.7 RD Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Bảng2.1: Chức năng các chân thuộc Port 3 + RST ( chân 9) Ngõ vào reset. Mức cao trên chân này trong hai chu kỳ máy trong khi bộ dao động đang hoạt động sẽ reset AT89C51 + ALE/PROG( chân 30) ALE là một xung ngõ ra để chốt byte thấp của địa chỉ trong khi xuất bộ nhớ ngoài. Chân này cũng làm ngõ vào chân lập trình (PROG) trong thời gian lạp trình cho Flash. Khi hoạt động bình thường xung ngõ ra luôn có tần số không đổi là 1/6 tần số của mạch dao động, có thể được dùng cho các mục đích định thời bên ngoài. Khi cần, hoạt động chân ALE có thể được vô hiệu hoá bằng cách set bit 0 của thanh ghi chức năng đặc biệt có địa chỉ 8Eh. Khi bit này được set, ALE chỉ tích cực trong thời gian thực hiện lệnh MOVX hoặc MOVC. Ngược lại chân này sẽ được kéo lên cao. Việc set bit không cho phép hoạt động chôt byte thấp của địa chỉ sẽ không có tác dụng nếu bộ vi điều khiển đang ở chế độ thực thi chương trình ngoài. + PSEN(chân 29): PSEN (program Store Enable) là xung điều khiển truy xuất chương trình ngoài. Khi AT89C51 đang thực thi chương trình từ bộ nhớ chương trình ngoài, PSEN được kích hoạt hai lần mỗi chu kỳ máy, nhưng hai hoạt động PSEN sẽ bị bỏ qua mỗi khi truy cập bộ nhớ dữ liệu ngoài. + EA (chân 31): Là chân cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài ( địa chỉ từ 0000h tới ffffh). EA = 0 cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài, ngược lại EA = 1 sẽ thực thi chương trình bên trong chip. Tuy nhiên, lưu ý rằng nếu bít khoá 1 được lập trình EA được chốt bên trong khi reset + XTAL1& XTAL2: Là hai ngõ vào ra của hai bộ khuếch đại đảo của mạch dao động, được cấu hình để dùng như một bộ tạo dao động trên chíp. Hình2.2: Bộ tạo dao động. TỔ CHỨC BỘ NHỚ CỦA 89C51: 7F RAM ĐA DỤNG 30 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2E 77 76 75 74 73 72 71 70 2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2C 67 66 65 64 63 62 61 60 2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2A 57 56 55 54 53 52 51 50 29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 28 47 46 45 44 43 42 41 40 27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 26 37 36 35 34 33 32 31 30 25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 24 27 26 25 24 23 22 21 20 23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 22 17 16 15 14 13 12 11 10 21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 20 07 06 05 04 03 02 01 00 1F BANK 3 18 17 BANK 2 10 0F BANK 1 08 07 Bank thanh ghi 0 ( mặc định cho R0-R7) 00 CẤU TRÚC RAM NỘI Bảng2.2: Cấu trúc bộ nhớ. Bộ nhớ bên trong chip bao gồm ROM, RAM va EPROM. RAM trên chíp bao gồm vùng RAM đa chức năng, vùng RAM với từng bit được định địa chỉ, các dây thanh ghi (bank) và các thanh ghi chức năng đặc biệt. Có 2 đặc tính đáng lưu ý: + Các thanh ghi và các port I/O được định địa chỉtheo kiểu ánh xạ bộ nhớ và được truy xuất như một vị trí nhớ trong bộ nhớ. + Vùng track thường trú trong RAM trên chip thay vì ở trong RAM ngoài như đối với các bộ vi xử lý. 2.1.4 Vùng RAM đa mục đích: Có 80 byte, địa chỉ từ 30H đến 7FH Bất cứ vị trí nào trong vùng RAM ta đều có thể truy xuất tự do bằng cách sử dụng định địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp. Ví dụ 1.1: + Kiểu định địa chỉ trực tiếp: MOV A,5FH ;Đọc nội dung tại địa chỉ 5FH của RAM + Kiểu định địa chỉ gián tiếp: (Qua các thanh ghi R0,R1) MOV R0,#5FH ; Di chuyển giá trị 5FH vào thanh ghi R0 MOV A,@R0 ; Di chuyển dữ liệu trỏ tới R0 và thanh chứa A 2.1.5 Vùng RAM định địa chỉ: Chip 8951 chứa 210 vi trí định địa chỉ in đó có 128 byte chứa trong các byte ở địa chỉ 20H đến 2FH (16 byte x 8 = 128 bits), phần còn lại chứa trong các thanh ghi chức năng đặc biệt. Công dụng: + Truy xuất các bit riêng rẽ thông qua các phần mềm. + Các port có thể định địa chỉ từng bit, làm đơn giản việc giao tiếp băng phần mềm với các thiết bị xuất nhập đơn bit. Ví dụ 1.2: + Set bit trực tiếp: SETB 67H; lệnh làm nhiệm vụ set bit 67H bằng 1 + Hoặc ta có thể sử dụng lệnh sau để set bít 67H là bit lớn nhất của byte 2CH: ORL A,#10000000B ;Tác dung set bit Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR): Không phải tất cả 128 địa chỉ từ 80H đến FFH đều được định nghĩa mà chỉ có 21 địa chỉ được định nghĩa. Các thanh ghi chức năng đặc biệt bao gồm: + Tử trạng thái chương trình PSW: có địa chỉ là D0H + Thanh ghi B: Có địa chỉ F0H được dùng chung với thanh chứa A trong các phép toán nhân và chia. + Con trỏ Stack (SP) : là thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81H, nó chứa địa chỉ của dữ liệu hiện đang ở đỉnh của stack. + Con trỏ dữ liệu DPTR: Dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài hoặc bộ nhớ dữ liệu ngoài. DPTR là thanh ghi 16 bit có địa chỉ 82H (byte thấp ) và 83H (byte cao). Ví dụ 1.3: MOV A,#55H ;Nạp hằng dữ liệu 55H và thanh chứa A MOV DPTR,%1000 ;Nạp hằng địa chỉ 16 bit 1000H cho ; con trỏ DPTR MOV @DPTR,A ; Chuyển dữ liệu từ A vao RAM ngoài ; tai địa chỉ DPTR trỏ tới. + Các thanh ghi port: - Port 0 : địa chỉ 80H - Port 1 : địa chỉ 90H - Port 2 : địa chỉ A0H - Port 3 : địa chỉ B0H + Các thanh ghi định thời: IC 8951 có 2 bộ định thời/đếm dùng để định khoảng thời gian hoặc đếm các sự kiện. - Bộ định thời 0: địa chỉ 8AH (TL0 ) va 8CH (TH0) - Bộ định thời 1: địa chỉ 8bH (TL1 ) va 8DH (TH1) Hoạt động của bộ định thời được thiết lậpbởi thanh ghi chế độ định thời TMOD ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển bộ định thời TCON ở địa chỉ 88H (chỉ có TCON được định địa chỉ từng bit) + Các thanh ghi của port nối tiếp: Chip 8951 có 1 port nối tiếp để truyền thông với các thiết bị như các thiết bị đầu cuối hoặc model... + Các thanh ghi ngắt: có một cấu trúc ngắt với 2 mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt. Các ngắt bị vô hiệu hoá sau khi Reset hệ thống và được phép bằng cách vào thanh ghi IE ở địa chỉA8H. Mức ưu tiên ngắt được thiết lập bơit thanh ghi IP ở địa chỉ B8H. + Thanh ghi điều khiển nguồn: PCON có địa chỉ 87H Các lệnh được sử dụng trong chương trình: MOV A,nguồn; Di chuyển toán hạng nguồn đến đích MOVC A,@A+DPTR; Di chuyển từ bộ nhớ chương trình MOV R5,#32; Đưa giá trị 32 vào R5 MOV P2,A; Di chuyển giá trị ở ngăn chứa A vào P2 CALL DELAY1; Lệnh gọi chương trình con CJNE R1,#24,LOOP3; So sánh và nhảy nếu không bằng DJNZ R5,LOOP1; Giảm và nhảy nếu khác 0 INC A; Tăng nội dung trong ngăn chứa A lên 1 RET; Quay về từ chương trình con  KHỐI GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ CỘT( IC 74LS138). Sơ đồ cấu tạo Hình 2.3: hiển thị chữ trên Led matric Hình2.4: Sơ đồ cấu tạo Hình2.5:Sơ đồ kết nối các IC 74LS138 Chức năng của các chân của IC74L138 Khối giải mã địa chỉ cột nhận tín hiệu từ Vi Điều Khiển, từ đó đưa ra tín hiệu cho phép cột LED nào trên bảng đèn (ma trận LED) được phép sáng. Tại mỗi thời điểm chỉ có một cột LED được phép sáng. Linh kiện sử dụng cho khối này là IC 74LS138. Ghi dịch 8bit vào nối tiếp ra song song IC74L138 là loại dùng giải mã làm việc với tần số cao, nó đặc biệt thích hợp với việc dùng làm bộ giải mã địa chỉ tác động vào chân chọn IC của IC nhớ lưỡng cưc. 74LS138 là IC giải mã 3 đầu vào 8 đầu ra. Trong khối này có nhiệm vụ nhận tín hiệu điều khiển từ chân 2, 3, 6 của 89c51 vào chân 1, 2, 3 kết hợp với mức logic của các chân 4,5,6, được điều khiển bởi chân 7, 8 cùng với tín hiệu vào các hàng mà thực hiện quét led. Vcc:dùng để cấp nguồn +5v cho IC hoạt động. GND: được nối đến cực âm của nguồn. Ao, A1, A2: các ngõ vào chọn trạng thái ngõ ra có thể đây như là các đường địa chỉ của IC74138. Tổ hợp trạng thái logic của 3 ngõ vào này ta sẽ được 8 trạng thái logic khác ơ 8 ngõ ra của IC. E1, E2, E3: ngõ vào điều khiển IC,IC chỉ được phép hoạt động bình thường khi cả 3 chân này đều ở mức logic cho phép IC hoạt động (cụ thể là E1,E2 ở mức logic thấp,E3 ở mức logic cao). Chỉ cần một trong 3 chân này ở mức logic không phù hợp thì IC bị cấm (tất cả các ngõ ra đều ở mức logic cao) bất chấp trạng thái ở các ngõ vào còn lại. Các chân từ 00 đến 07 là các ngõ ra của IC. Tùy thuộc vào trạng thái của các đường địa chỉ mà ta có trạng thái ngõ ra tương ứng. Khi IC hoạt động ở mức bình thường(cả 3 chân điều khiển đều ở mức cho phép) thì tại một thời điểm nhất định chỉ có một ngõ ra duy nhất ở mức logic thấp, tất cả các ngõ còn lại đều ở mức logic cao. Led sẽ sáng nếu 8 chân đầu ra của 74ls138 ở mức thấp. Tức là 3 chân A,B,C nhận các tín hiệu logic là các tổ hợp 000, 001, 010, 011, 100, 101,110, 111 và chân G1 ở mức cao, G2A, G2B ở mức thấp. Ta có thể thấy rõ dựa vảo bảng chân lý dưới đây. KHỐI ĐỆM DÒNG CHO HÀNG. (IC 74LS 245) Sơ đồ cấu tạo Hình2.6:Sơ đồ cấu tạo IC 74LS245 Nguyên lý hoạt động Tín hiệu đầu ra của IC 74ls245 sẽ bằng tín hiệu đầu vào nếu chân 1 được nối với dương nguồn và chân 19 nối mass. Cấp nguồn vào cho chân 1 đồng thời ta đã thực hiện việc kích dòng. Nguồn này có thể là 5 V, 9V tùy thuộc vào số ma trận led sử dụng (tức là tùy thuộc vào mức dòng cần kích để led sáng rõ). CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH PHẦN CỨNG 3.1 SƠ ĐỒ MẠCH NGUYÊN LÝ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Sơ đồ mạch nguyên lý: Hình 3.1:Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển Nguyên lý hoạt động: Ta sử dụng cổng P2 để xuất dữ liệu điều khiển cho 3 IC 74ls138 làm nhiệm vụ quét cột cho 3 led ma trận, dùng cổng P1 xuất dữ liệu cho IC 74ls245. Cụ thể: Chân 21, 22, 23 của VĐK được nối với các chân A, B, C của IC 74ls138, chân 24, 25 của VĐK sẽ điều khiển việc chốt của 3 IC 74138. Mã code của các chữ được xuất ra cổng P1. 8 đầu ra của IC74245 xuất dữ liệu giống như đầu vào và được nối vào anot của các led ở 8 hàng led. Các chữ sẽ được hiển thị khi ta tiến hành quét cột, tức là ta gửi tín hiệu ở mức “0” đến từng cột trong từng thời điểm. 3.2 LƯU ĐỒ THUẬT GIẢI: Hình 3.2: Lưu đồ giải thuật CHƯƠNG TRÌNH: chạy chữ TRUONG ĐH SPKT TP.HCM từ phải sang trái ORG 0000H MOV DPTR,#DATA1 LOOP: MOV R2,#0 ;bộ đếm dịch LOOP2: MOV R5,#32 ;số lần quét tạo delay LOOP1: MOV R0,#0 ;mã quét hàng MOV R1,#0 ;mã quét cột LOOP3: MOV A,R1 MOV P2,A ;xuất mã quét cột MOV A,R0 ADD A,R2 MOVC A,@A+DPTR ;Tra bảng MOV P1,A ;xuất mã quét hàng CALL DELAY1 INC R0 INC R1 CJNE R1,#24,LOOP3 DJNZ R5,LOOP1 INC R2 CJNE R2,#183,LOOP2 LJMP LOOP DELAY1: mov r7,#80 djnz r7,$ ret ;=========================== DATA1: ;TRUONG ĐH SPKT TP.HCM DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 006H,003H,081H,0FFH,0FFH,081H,001H,007H,000H,081H,0FFH,0FFH,089H,019H,0F7H,0C6H DB 080H,001H,07FH,0FFH,081H,080H,080H,0C1H,07FH,001H,03CH,07EH,0C3H,081H,081H,0C2H DB 07EH,03DH,000H,081H,0FFH,087H,00EH,01CH,038H,061H,0FFH,001H,000H,03CH,07EH,0C3H DB 081H,091H,073H,0F4H,010H,000H,000H,000H,091H,0FFH,0FFH,091H,081H,0C3H,07EH,03CH DB 000H,081H,0FFH,0FFH,089H,008H,089H,0FFH,0FFH,081H,000H,000H,0EEH,089H,099H,092H DB 077H,000H,000H,081H,0FFH,0FFH,091H,01FH,00EH,000H,081H,0FFH,0FFH,091H,018H,0BDH DB 0E3H,0C1H,081H,006H,003H,081H,0FFH,0FFH,081H,001H,007H,000H,000H,000H,006H,003H DB 081H,0FFH,0FFH,081H,001H,007H,000H,081H,0FFH,0FFH,091H,01FH,00EH,000H,0C0H,0C0H DB 000H,081H,0FFH,0FFH,089H,008H,089H,0FFH,0FFH,081H,000H,000H,03CH,07EH,0C3H,081H DB 081H,082H,067H,000H,081H,0FFH,083H,03FH,0F0H,038H,087H,0FFH,0FFH,081H,081H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H DB 00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H ;======================================= END SƠ ĐỒ MẠCH IN Hình3.3: Mạch in mạch điều khiển Hình3.4: mạch in mạch led matric Chương 4: Kết luận Kết luận: *Ưu điểm: - Mạch điện tử trên dùng trong việc quảng cáo rất sinh động, việc thay thế nội dung quảng cáo hay cách thức thể hiện dể dàng ít tốn kém, có thể sử dụng ở nhiều nơi như: trong nhà ga, trong sân bay, các biểu ngữ ngoài đường…So với việc dùng băng rôn hay bảng quảng cáo dán decal thì nó tiện dụng và việc thay đổi nội dung dể dàng hơn. *Khuyết điểm: - So với việc dùng các bảng quảng cáo thông thường thì việc dùng bảng điện tử có giá thành khá cao. - Việc thay đổi nội dung chương trình là bất tiện. Khi làm mạch với mô hình lớn hơn thì kết nối phức tạp hơn. - Mạch chưa sáng đủ để nhìn thấy từ xa, cần thêm phần tăng công suất -Mới chỉ sử dụng 1 màu của led,… 4.2 Hướng phát triển của đề tài: Đồ án này có thể được phát triển lên với việc giao tiếp với máy tính có thể thay đổi cách họat động cũng như nội dung bảng quang báo bằng việc thay đổi nội dung trên máy tính, hay có thề dủng remote đều khiển từ xa bảng quang báo. Một kỹ thuật cao hơn là có thề thay đổi nội dung của bảng quang báo thông qua mạng internet như các bảng quang báo mà ta đã thấy trên các xa lộ để hướng dẫn giao thông. Không ngừng lại ở việc chạy chữ, mạch có thể tạo ra 1 hình ảnh sinh động, phức tạp hơn có thể thể hiện 1 ảnh động… 4.3 Tài liệu tham khảo 1. Vi xử lý 1 – Nguyễn Đình Phú 2.Datasheet cua IC 74hc138, 74hc245, 89c51 www.datasheetall.com 3. Các bài viết trên các diễn đàn điện tử - Diễn đàn www.dientuvietnam.net + Mục “Kiến thức chung về Vi Điều Khiển“ - Tìm hiểu về mạch quang báo. + Các bài viết về Vi Điều Khiển 89C51 và cách lập trình 4. Và Các tài liệu khác được tìm kiếm thông qua trang web của GOOGLE www.google.com.vn