Tài liệu Thiết kế mạch quang báo dùng KIT VXL, chương 6 doc

Chương 6: THIẾT KẾ BÀN PHÍM Bàn phím dùng để nhập dữ liệu từ bên ngoài , tùy thuộc vào người sư dụng muốn hiển thò nội dung như thế nào . điểm khác biệt giữa mạch quang báo chỉ dùng EPROM và mạch quang báo điều khiển bằng Kit Vi xử lí là ở bàn phím vì Kit vi xử lí có thể cho phép người sử dụng thay đổi nội dung cần hiển thò dễ dàng bằng cách nhập trực tiếp từ bàn phím . Chương trình nhận dạng phím do người lập trình tạo ra và được lưu trữ trong ROM . 1 . Yêu cầu : Khi thiết kế bàn phím phải quan tâm tới các yêu cầu sau :  Có kết cấu cơ khí chắc chắn  Các tiếp điểm phải tiếp xúc tốt , nhạy .  Phải có khả năng chống dội  Phím nhấn phải rõ ràng , gọn nhẹ . 2 . Thiết kế cụ thể : Từ các yêu cầu trên ta thiết kế bàn phím như sau : Bàn phím được xây dựng dựa trên cơ sở quét hàng và cột , sử dụng IC 8255A thứ nhất (đã trình bày ở phần trước) để giao tiếp với Vi xử lí . Port A của IC 8255A thứ nhất sẽ được dùng làm Port quét hàng (nhập dữ liệu), Port C sẽ được thiết kế quét cột (xuất dữ liệu) . Do yêu cầu của mạch nên nhóm thiết kế mạch bao gồm 8 hàng và 7 cột (56 phím) . Sữ dụng phần mềm để chống dội cho các phím Bàn phím được xây dựng cho bảng chữ cái tiếng Việt và tiếng Anh , sơ đồ phân bố phím như sau : Hình 4.4 Chức năng của các phím đặc biệt : Phím ENTER (RUN): Cho phép chạy dòng thông báo Phím LEFT : Xóa một kí tự bên trái dấu nhắc. Backspace : Chèn một kí tự trắng. Phím PRO : Cho phép nhập dữ liệu 3. Sơ đồ mạch nguyên lý bàn phím :Trang sau Hình 2.5 : Sơ đồ nguyên lý mạch bàn phím của quang báo Hoạt động của bàn phím : Trạng thái bình thường của Port A (từ PA 0 - PA 7 ) là 11111111 2 nếu Port C xuất ra một giá trò là 00 H , lúc này có một phím được nhấn thì một trong 8 đường của Port A xuống mức logic 0. Hoạt động quét như sau : Đầu tiên Port C sẽ xuất ra giá trò là 00 H để quét cột, sau đó đọc vào Port A nhằm kiểm tra xem có phím nào được ấn hay không, nếu một phím được nhấn thì một trong 7 đường của Port A sẽ xuống mức 0 lúc này ta chỉ biết được hàng nào có phím ấn mà thôi. Để xác đònh chính xác vò trí của phím được ấn thì Port C sẽ xuất dữ liệu để quét cột. Tùy vào giá trò cột nào xuống mức thấp mà ta đònh được vò trí của phím được ấn. III .THIẾT KẾ MÀN HÌNH QUANG BÁO 1. Yêu cầu: Mạch phải hiển thò rõ ràng, các kí tự dòch từng cột. Có khả năng hiển thò chữ tiếng Việt và tiếng Anh. Phải hiển thò đủ 6 kí tự tiếng Việt. 2. Thiết kế : a. Đặt vấn đề : Các LED trong Matrận led có thể sáng riêng lẽ nhau nếu ta đưa tín hiệu điều khiển hàng và cột riêng biệt. Mỗi Led có thể sáng nếu ta cấp cho nó một điện áp là 1,7V  2V với dòng tối đa là 30 mA. Vì Ma trận Led có cột hiển thò ở mức cao, hàng mức thấp nên ta cấp điện áp cho cột và hàng dùng để xuất dữ liệu. Vì tất cả các cột đều được điều khiển bởi ngõ ra của 74ls164, có dòng ra rất thấp. Do đó, để đủ dòng cấp cho các LED sáng bình thường thì ta phải thiết kế thêm mạch khuếch đại công suất cho LED. Sô ñoà maïch cuï theå: b. Hoạt động : Khi tín hiệu quét cột nhận điện áp 5V làm cho Q 1 dẫn bão hòa, lúc đó điện áp 5V qua điện trở R C1 (hạn dòng) sẽ chạy qua LED. Nhưng để cho led sáng thì tín hiệu hàng phải xuất ra mức cao khi qua cổng NOT (74LS05) thì sẽ xuống mức logic 0, lúc đó cathode của led được nối xuống mức thấp nên led sẽ sáng. 3. Tính toán giá trò :  Xét lùi 1: 5v = R B I B + V BE + V LED Để led sáng tối đa : V LED =1.8V Chọn Q 1 là transitor loại silic nên : V BE = 0.6V V CEsat = 0.3V  R B . I B = 5 - 0.6 -1.8 -0.3 = 2.3V  I V k mA    2 3 1 2 6 , .  I C = .I B = I LED = . 2.6mA Để 1 led sáng tối đa là 30mA .Trong khi đó với ma trận led 5 8 thì một cột gồm 8 led nên để led sáng bình thường thì IC = 8  I LED Vậy :  2.6 mA = 240 mA   = 240 2 6, = 104 Chọn  = 150 Tra bảng ta chọn Transitor SC828, có các tiêu chuẩn sau (Tra từ sổ tay các linh kiện điện tử): P = 400mW,  = 130  520 , V CBO = 30V , V EBO = 7V. Ghi chú : Để tín hiệu trên led dòch từng cột thì ta có thể dùng tín hiệu quét cột qua vào IC 74LS164 mỗi IC này có 8 ngõ ra với điện áp 5V. Vì mạch quang báo có 7 led (35 cột), nên ta dùng 5 IC 74LS164 để quét. Tín hiệu quét cột lấy ra từ port C của 8255thứ hai còn tín hiệu quét hàng lấy ra từ port A của 8255thứ hai Tín hiệu quét cột sẽ dòch theo từng nhòp xung clock do người lập trình tạo ra. Cứ mỗi nhòp xung thì dòch một cột. Khi đó tín hiệu quét hàng cũng gởi dữ liệu theo từng thời điểm mà cột quét. Như vậy tín hiệu quét hàng và cột đòi hỏi phải luôn đồng bộ với nhau. Để hiển thò các chữ cái tiếng Việt lẫn tiếng Anh thì ta cần xuất dữ liệu chính xác từng điểm trên ma trận led. Các điểm sáng sẽ tạo nên dạng chữ cần hiển thò. Dữ liệu gởi ra hàng được chứa trong vùng nhớ của ROM, bắt đầu từ đòa chỉ 2000 H - 20F0 H . Sau đây là kiểu kí tự hiển thò trên Matrận Led. 0 E 1 4 2 4 1 4 0 E 3 E E 2 2 2 2 5 1 4 1 C 2 2 2 2 2 2 1 4 3 E 2 A 2 2 2 2 1 C 3 E 2 A 2 A 2 2 2 2 3 E 6 A 6 A 6 2 6 2 1 C 2 2 2 2 2 6 1 4 3 E 0 8 0 8 0 8 3 E 2 2 2 2 3 E 2 2 2 2 [...]...1 2 2 2 1 C 2 2 6 E 3 2 2 2 1 E 8 C A 2 1 2 2 2 2 2 A A A 4 2 2 3 2 2 0 0 E 0 0 3 0 0 0 3 C 2 2 2 C 0 2 0 0 2 2 0 0 2 2 3 0 0 0 3 8 4 2 4 8 3 0 0 0 3 E 4 8 4 E 2 2 1 0 4 8 1 2 4 2 2 1 0 1 2 0 0 E 0 0 2 2 2 3 2 2 6 A 2 2 1 2 2 C 2 2 2 1 2 C 0 1 3 0 0 A 2 E 2 2 1 2 2 2 1 6 A A A 2 1 4 2 1 A 4 0 1 3 0 C 4 2 E 4 4 3 2 2 2 2 A A A A A 1 2 2 2 2 C... 0 0 A 2 E 2 2 1 2 2 2 1 6 A A A 2 1 4 2 1 A 4 0 1 3 0 C 4 2 E 4 4 3 2 2 2 2 A A A A A 1 2 2 2 2 C A A A A 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 4 8 0 0 1 2 2 2 1 4 A A A 4 1 2 2 2 2 1 A A A C Sơ đồ nguyên lý mạch màn hình quang báo :  . thế nào . điểm khác biệt giữa mạch quang báo chỉ dùng EPROM và mạch quang báo điều khiển bằng Kit Vi xử lí là ở bàn phím vì Kit vi xử lí có thể cho phép. nhất sẽ được dùng làm Port quét hàng (nhập dữ liệu) , Port C sẽ được thiết kế quét cột (xuất dữ liệu) . Do yêu cầu của mạch nên nhóm thiết kế mạch bao gồm