ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LED QUAY (Propeller display)

Trong những năm gần đây, các biển quảng cáo điện tử (quang báo) xuất hiện và được sử dụng rất phổ biến, gần như thay thế hoàn toàn các tấm quảng cáo nhôm sắt cồng kềnh, nội dung đơn giản, theo xu hướng phát triển đó, nhóm thực hiện đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ THI CÔNG MẠCH ĐÈN QUẢNG CÁO ỨNG DỤNG LED QUAY (PROPELLER DISPLAY)”.

MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG PHẦN A: GIỚI THIỆU Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp .ii Lời mở đầu iii Lời cảm ơn iv Mục lục v Liệt kê hình vẽ .viii Liệt kê bảng x Liệt kê chữ viết tắt xi PHẦN B: NỘI DUNG CHƯƠNG I: DẪN NHẬP 1.1.Đặt vấn đề 1.2.Hướng giải vấn đề 1.3.Giới hạn đề tài 1.4.Nội dung đề tài CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH 2.1.IC 4040 2.2.IC 7404 2.3.IC 74373 2.4.IC 74573 11 2.5.Bộ ghép quang (Opto-Couplers) 11 2.6 IC 4060 12 CHƯƠNG III: BỘ NHỚ BÁN DẪN 17 3.1 Tổng quan nhớ liệu .18 3.2 Bộ nhớ bán dẫn EPROM 20 3.3 Nguyên lý hoạt động EPROM 21 3.4 Khảo sát vài EPROM thông dụng .23 3.4.1 Khảo sát EPROM 2716 23 3.4.2 Khảo sát EPROM 2732 24 3.4.3 EPROM 2764 26 3.4.4 EPROM 27128 28 3.4.5 EPROM 2864 29 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 30 4.1 Hướng giải đề tài .31 4.2 Thiết kế 32 4.2.1 Sơ phần cứng 32 4.2.2 Sơ đồ khối 34 4.2.3 Sơ đồ nguyên lý 35 4.2.4 Sơ đồ mạch in 35 4.2.5 Nguyên lý hoạt động 36 4.3 Thi công .37 4.3.1 Bộ nguồn 37 4.3.2 Bộ dao động - tạo địa 38 4.3.3 Khối ngắt 39 4.3.4 Khối chốt liệu dùng IC 74573 40 4.3.5 Bảng đèn 41 4.3.6 Chương trình nạp cho EPROM 42 4.4 Kết 46 4.4.1 Phần cứng mạch sau thi cơng hồn chỉnh 46 4.4.2 Các lỗi gặp phải trình làm cách thức khắc phục 46 4.4.3 Những mục tiêu tiến hành đề tài 47 ii CHƯƠNG V: KẾT LUẬN 48 5.1 Kết luận 49 5.2 Ưu nhược điểm đề tài 50 5.3 Hướng phát triển đề tài 50 PHẦN C : PHỤ LỤC LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang HÌNH 2.1.SƠ ĐỒ NỘI BỘ CỦA IC 4040 HÌNH 2.2.SƠ ĐỒ CHÂN IC 4040 HÌNH 2.3.SƠ ĐỒ MƠ TẢ HOẠT ĐỘNG BÊN TRONG CỦA IC 4040 HÌNH 2.4.SƠ ĐỒ CHÂN IC 7404 HÌNH 2.5.SƠ ĐỒ CHÂN IC 74373 HÌNH 2.6.SƠ ĐỒ MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG BÊN TRONG CỦA IC 74373 HÌNH 2.7.SƠ ĐỒ CHÂN IC 74573 11 HÌNH 2.8.BỘ GHÉP QUANG 12 HÌNH 2.9.SƠ ĐỒ NỘI BỘ CỦA IC 4060 13 HÌNH 2.10.SƠ ĐỒ CHÂN IC 4060 13 HÌNH 2.11.SƠ ĐỒ HOẠT ĐỘNG IC 4060 14 HÌNH 3.1 CÁCH TRUY XUẤT DỮ LIỆU CỦA ROM 19 HÌNH 3.2 CÁCH TRUY XUẤT DỮ LIỆU CỦA EPROM 22 HÌNH 3.3 TỔ CHỨC MA TRẬN NHỚ THEO CÁCH CHỌN TRÙNG PHÙNG 23 HÌNH 3.4 SƠ ĐỒ CHÂN VÀ SƠ ĐỒ LOGIC CỦA 27 16 24 HÌNH 3.5 SƠ ĐỒ CHÂN EPROM 2732 25 HÌNH 3.6.SƠ ĐỒ CHÂN EPROM 2764 26 HÌNH 3.7.SƠ ĐỒ CHÂN EPROM 27128 28 HÌNH 3.8 GIẢN ĐỒ TRUY XUẤT ROM 29 HÌNH 4.1.KẾT NỐI GIỮA ĐỘNG CƠ VÀ BOARD MẠCH 33 HÌNH 4.2 CÁCH CẤP NGUỒN CHO BẢN MẠCH 34 HÌNH 4.3.SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỆN 34 HÌNH 4.4.BỘ NGUỒN 38 HÌNH 4.5 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐẾM DÙNG IC 4060 39 HÌNH 4.6.KHỐI NGẮT NGỒI 40 HÌNH 4.7 KHỐI CHỐT DỮ LIỆU DÙNG IC 74573 41 HÌNH 4.8.BẢNG ĐÈN 42 HÌNH 4.9 BẢNG ĐÈN LED (16 LED) 42 HÌNH 4.10.CÁCH TẠO KÝ TỰ 43 HÌNH 4.11.CÁCH VIẾT CHƯƠNG TRÌ NH 44 HÌNH 4.12 BẢNG ĐÈN VÀ ĐỘNG CƠ QUAY 46 HÌNH4.13 PHẦN CỨNG KHI CHƯA GẮN MẠCH 47 iii LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang BẢNG 2.1.BẢNG CÁC THÔNG SỐ CỦA IC 7404 .8 BẢNG 2.2.BẢNG CÁC TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG CỦA IC 74373 10 BẢNG 3.1 BẢNG TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG CỦA EPROM 2732 25 BẢNG 3.2 BẢNG TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG CỦA EPROM 2764 27 BẢNG 4.1 CÁC LỖI QUÁ TRÌNH LÀM VÀ CÁCH THỨC KHẮ C PHỤC 46 BẢNG 4.2 NHỮNG MỤC TIÊU ĐÃ TIẾN HÀNH TRONG ĐỀ TÀI 47 LIỆT KÊ CHỮ VIẾT TẮT ROM Read-Only Memory EPROM Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory RAM Random Access Memory MROM Masleed Programable P.ROM Programable ROM iv PHẦN B ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I DẪN NHẬP CHƯƠNG I: DẪN NHẬP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, trước bước vào hiệu sách, bạn biết hiệu sách bán loại sách gì, có loại sách mà cần mua không… nhờ vào bảng đèn quang báo bắt mắt đặt trước cửa hiệu Hoặc vào sân bay bạn biết giấc chuyến bay, thông báo ngắn phi trường, … nhờ vào quang báo Đơi ngồi đường thành phố lúc đêm, bạn thấy bảng quang báo lớn với hình ảnh cử động li Coca Cola sủi bọt, logo sản phẩm xuất theo nhiều kiểu (tràn từ lên, từ xuống, lan dần từ trái qua phải, từ phải qua trái, …) Như quang báo ngày đưa vào sử dụng nhiều lĩnh vực khác như: giới thiệu sản phẩm, thông báo tin tức (thay cho tin giấy)… dùng bảng led ma trận Ở đây, nhóm trình bày hướng khác, làm bả ng quang báo dùng led đơn kết hợp với động quay qua đề tài: “Thiết kế & thi công mạch đèn quảng cáo ứng dụng led quay” 1.2 Hướng giải vấn đề Có nhiều cách để làm mạch quang báo: dùng IC rời, dùng EPROM, dùng vi xử lý dùng máy vi tí nh để điều khiển mạch Ở đây, nhóm chọn hướng giải đề tài sử dụng EPRO M Chương kế trình bày nguyên chọn 1.3 Giới hạn đề tài Như giới thiệu trên, quang báo hiển thị hình ảnh cử động khơng gói gọn việc hiển thị chữ Tuy nhiên, điều kiện có hạn nên đề CHƯƠNG I: DẪN NHẬP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP tài giới hạn việc hiển thị chữ chạy, thay đổi theo ý người viết chương trình 1.4 Nội dung đề tài Chương 1: Dẫn nhập Chương : Giới Thiệu Các Linh Kiện Liên Quan Đến Mạch Điện Trong chương này, ta tìm hiểu linh kiện sử dụng mạch điện Chương 3: Giới Thiệu Về Eprom Chương trình bày linh kiện EPROM vấn đề liên quan Chương 4: Thiết kế thi cơng Chương trình bày thiết kế chi tiết, nguyên lý hoạt động mạch điện, kết thu Chương 5: Kết luận Chương nêu ưu khuyết đề tài, khẳng định đóng góp đề tài vào thực tiễn Đồng thời đưa đề nghị hướng phát triển cho đề tà i CHƯƠNG I: DẪN NHẬP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG IV THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chương trình bày kết việc thiết kế tiến hành thi công mạch Qua rút nhữn g kết luận để cải tiến, chỉnh s ửa thông số để hệ thống hoạt động tốt - Mục 4.1: Hướng giải đề tài Tại lại chọn EPROM thay vi xử lý ? - Mục 4.2: Thiết kế - Mục 4.3: Thi công - Mục 4.4: Kết đạt 4.1 Hướng giải đề tài 4.1.1 Yêu cầu đề tài:  Mạch có tính kinh tế cao (giá thành, chi phí bảo trì, hiệu quả,…)  Dễ dàng sửa chữa chương trình hiển thị  Cơng suất đủ lớn để sử dụng nơi cơng cộng 4.1.2 Lựa chọn phương án tối ưu Có nhiều cách để làm mạch quang báo: dùng IC rời, dùng EPROM, dùng vi xử lý dùng máy vi tính để điều khiển mạch Nếu dùng IC rời ta sử dụng IC giải đa hợp (Demultiplexer) kết hợp với Diode để làm thành mạch ROM (kiểu ROM gọi Made Home) Chương trình cho loại ROM tạo cách xếp vị trí Diode ma trận, cần thay đổi chương trình phải thay đổi lại vị trí Diode (thay đổi phần cứng) Dung lượng nhớ kiểu thay đổi theo kích thước mạch, kích thước lớn dung lượng lớn (vì tăng dung lượng phải thêm IC giải đa hợp, thêm Diode nên kích thước mạch tăng lên) Nếu muốn đủ nhớ để chạy mạch quang báo bình thường kích thước mạch phải lớn nên giá thành lên cao, độ phức tạp tăng lên Do đó, dạng ROM khơng đáp ứng đư ợc yêu cầu mạch quang báo Khi thay IC rời EPROM kích thước mạch giá thành giảm đáng kể Kích thước EPROM không tăng theo dung lượng nhớ Ngồi ra, muốn thay đổi chương trình hiển thị ta v iệc viết chương trình (thay đổi CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giản đồ thời gian IC 4060 sau: Ck MR O3 O4 O12 O13 Cấu trúc phần tử mạch dao động 4060 cho phép thiết kế mạch dao động làm việc với tụ -điện trở (mạch dao động R -C) làm việc với thạch anh Ngoài ra, ta thay mạch dao động bên tín hiệu xung đồng hồ từ bên ngồi đưa vào chân RS, dùng xung Ck từ bên ngồi đếm hoạt động có cạnh xuống xung tác động * Mạch dao động 4060 dùng tụ -điện trở ráp sau: MR\ C R Rt Ct Với Rt