0806MẠCH QUANG BÁO GIAO TIẾP MÁY TÍNH DÙNG PIC 16F877A

TR NG B GIÁO D C VÀ ÀO T O I H C M THÀNH PH H CHÍ MINH -KHOA XÂY D NG VÀ I N K S ÁN T T NGHI P NGÀNH CÔNG NGHI P M CH QUANG BÁO GIAO TI P MÁY TÍNH DÙNG PIC 16F877A GVHD SVTH MSSV : Th.S PHAN V N HI P : LÊ NGUY N MINH THÀNH : 20702034 TP H Chí Minh, tháng 02 n m 2012 án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p L IM U Ngày Khoa h c – K thu t phát tri n m nh m , v i s phát tri n không ng ng c a ngành k thu t nói chung n t nói riêng Chúng sâu vào m i m t đ i s ng hàng ngày c a ng i dân c bi t s d ng vi u n đ hi n th , truy n đ t thông tin ngày phát tri n r ng rãi nâng cao Trên tinh th n đó, em th c hi n đ tài: LED MA TR N GIAO TI P MÁY TÍNH đ c ng c ki n th c h c c ng nh b c đ u th c hi n m t s n ph m mang tính ng d ng th c ti n Nh ng ki n th c hi u bi t đ t đ c trình h c t p t i tr ng s đ c đánh giá qua đ t b o v đ án t t nghi p Vì v y em c g ng t n d ng t t c nh ng ki n th c h c tr ng v i s tìm tịi nghiên c u, đ có th hồn thành t t đ án t t nghi p Nh ng k t qu nh ng s n ph m đ t đ c ngày hôm không l n lao nh ng thành qu c a 4,5 n m h c t p t i tr ng, thành công đ u tiên c a em tr c b c vào đ i Do ki n th c h n h p kinh nghi m cịn non kém, dù em c g ng hồn thành t t đ án t t nghi p th i h n, nh ng c ng không tránh kh i nh ng thi u sót, mong quý Th y góp ý, đánh giá nh n xét Em mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp ý t n tình c a q Th y cô Cu i em xin chân thành c m n quý Th y cô SVTH: Lê Nguy n Minh Thành án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p L IC M N Sau nh ng n m tháng h c t i tr ng, em đ c h c ti p thu nh ng ki n th c m i t s t n tình h ng d n, ch b o c a quý Th y Cô, s giúp đ c a b n bè ây kho ng th i gian vô quan tr ng đ y ý ngh a cu c s ng án t t nghi p n n t ng quan tr ng đánh d u b c ngo t m i cu c đ i c a m i sinh viên Em xin g i l i c m n chân thành đ n Th y Phan V n Hi p Th y t n tình h ng d n em th c hi n đ án t t nghi p cung c p cho em nh ng kinh nghi m quý báu Em xin chân thành c m n quý Th y Cô khoa Xây d ng i n Cán b , Công nhân viên Tr ng i h c M thành ph H Chí Minh, quan tâm, t o u ki n thu n l i đ em có th h c t p, nghiên c u c ng nh hoàn thành đ án t t nghi p M t l n n a em xin chân thành c m n chúc s c kh e quý Th y Cô SVTH: Lê Nguy n Minh Thành án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p M CL C L im đ u L ic m n M cl c CH NG 1: GI I THI U TÀI 1.1 M c đích ch n đ tài: 1.2 N i dung đ tài: 1.3 CH it ng nghiên c u: NG 2: GI I THI U LED MA TR N VÀ B NG QUANG BÁO 2.1 Gi i thi u v LED ma tr n: 2.1.1 Phân lo i LED ma tr n: 2.1.2 LED ma tr n 8x8: 2.1.3 Hình d ng th c t s đ chân ra: 2.1.4 S đ nguyên lý LED ma tr n 8x8: 2.2 M t s hình nh v b ng quang báo th c t : 2.2.1 M u m t dòng ch (16x240 m nh): 2.2.2 M u hai dòng ch (32x240 m nh): 2.3 Gi i thi u v quang báo hi n th LED ma tr n đ án: 2.3.1 Ph n c ng: 2.3.2 Ph n m m: CH NG 3: KH O SÁT LINH KI N 3.1 Vi u n PIC 16F877A: 3.1.2 M t vài thông s v PIC 16F877A: 3.1.3 S đ kh i c a PIC 16F877A: 3.1.4 T ch c b nh : 3.1.5 Các c ng xu t nh p c a PIC16F877A: 3.1.6 Ng t: 3.2 IC 74573: 10 3.3 IC 7805 12 3.4 Transistor A1015 : 12 3.4.1 S đ chân đ c tính truy n d n: 12 3.4.2 Các thông s truy n d n: 13 3.5 Transistor H1061: 13 3.5.1 S đ chân: 13 3.5.2 Các thông s truy n d n: 13 3.6 IC 74138: 14 3.6.1 Gi i thi u IC 74138: 14 3.6.2 Ch c n ng chân c a IC 74138: 14 3.7 IC 74154: 15 3.7.1 S đ chân IC 74HC154: 16 SVTH: Lê Nguy n Minh Thành án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p 3.7.2 S đ bên IC 74HC154: 16 3.7.3 B ng ch c n ng c a 74HC154: 17 3.7.4 Nguyên t c ho t đ ng c a IC74HC154: 18 3.8 IC ULN2803: 18 3.8.1 S đ chân ULN2803: 18 3.8.2 Vài ch s k thu t c a ICULN2803: 18 3.9 IC PL2303: 19 3.9.1 S đ chân PL2303: 19 3.9.2 Ch c n ng chân: 20 3.9.3 S đ ch c n ng: 21 CH NG 4: CÁC PH NG PHÁP HI N TH CHO B NG QUANG BÁO 22 4.1 Ph ng pháp ch t: 22 4.1.1 Ch t hàng: 22 4.1.2 Ch t c t: 23 4.1.3 u, nh c m c a ph ng pháp dùng IC ch t: 24 4.2 Ph ng pháp hi n th s d ng ghi d ch: 24 4.2.1 Quét c t: 24 4.2.2 Quét hàng: 26 4.2.3 u, nh c m c a ph ng pháp hi n th s d ng ghi d ch: 28 CH NG 5: GIAO TI P N I TI P 29 5.1 C u trúc c ng n i ti p 29 5.2 Chu n RS232: 29 5.3 Truy n thông gi a hai nút 31 5.4 Truy xu t tr c ti p thông qua c ng COM 32 5.4 Truy xu t tr c ti p thông qua c ng USB: 35 CH NG 6: S KH I, S NGUYÊN LÝ VÀ CH C N NG T NG KH I 38 6.1.Kh i ngu n: 38 6.1.1 S đ nguyên lý: 38 6.1.2 Nhi m v c a kh i ngu n: 39 6.2.Kh i x lí 39 6.2.1 S đ nguyên lý: 39 6.2.2 Nhi m v c a kh i x lí: 39 6.3.Kh i giao ti p: 41 6.3.1 S đ nguyên lý: 41 6.3.2 Nhi m v c a kh i giao ti p: 41 6.4.Kh i xu t d li u hàng: 42 6.4.1 S đ nguyên lý: 42 6.4.2 Nhi m v : 42 6.5.Kh i xu t d li u c t: 42 6.5.1 S đ nguyên lý: 42 SVTH: Lê Nguy n Minh Thành án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p 6.5.2 Nhi m v : 43 6.6.Kh i hi n th : 44 6.6.1 S đ nguyên lý: 44 6.6.2 Nhi m v : 44 CH NG 7: V M CH VÀ THI CÔNG PH N C NG: 45 7.1 M ch ngu n: 45 7.2 M ch PIC: 46 7.3 M ch giao ti p máy tính: 47 7.4 M ch u n hàng: 48 7.5 M ch u n c t: 49 7.6 M ch LED ma tr n: 50 7.7 VB: 51 CH NG 8: NGUYÊN LÝ HO T NG VÀ L U GI I THU T 52 8.1 Nguyên lý ho t đ ng c a m ch quang báo: 52 8.2 L u đ gi i thu t code ch ng trình: 52 8.2.1 L u đ gi i thu t: 52 8.2.1.1 L u đ gi i thu t c a h th ng: 52 8.2.1.2 Ch ng trình ng t: 54 8.2.1.3 L u đ VB: 55 8.2 Code ch ng trình: 55 8.2.1 Code PIC: 55 8.2.2 Code VB: 60 CH NG 9: T NG K T 65 9.1 Các v n đ đ c gi i quy t đ án: 65 9.1.1 Các v n đ nghiên c u: 65 9.1.2 Các v n đ th c hi n: 65 9.1.3 Thi công m ch 65 9.2 u nh c m c a thi công m ch: 65 9.2.1 u m: 65 9.2.2 Nh c m: 65 9.3 Các ph ng h ng phát tri n đ tài 65 SVTH: Lê Nguy n Minh Thành án t t nghi p k s n-đi n t CH NG 1: GI I THI U GVHD: ThS Phan V n Hi p TÀI - 1.1 M c đích ch n đ tài: Trong trình nghiên c u th c hi n đ tài nh m giúp ng i h c: T ng kh n ng t nghiên c u c ng nh t h c B c đ u ti p xúc v i th c t V n d ng nh ng ki n th c có đ ng th i tìm tịi nh ng ki n th c m i đ hi u sâu s c h n l nh v c thi t k đ c m t h th ng nh nêu ng i nghiên c u ph i n m v ng ki n th c chuyên ngành n t , tìm hi u, nghiên c u qua sách v , tài li u n c d ng m ch th c t đ thi công ph n c ng - 1.2 N i dung đ tài: V i kho ng th i gian th c hi n đ tài 10 tu n, Em ch n n i dung c a đ tài nh sau: Nghiên c u, tìm ph ng án u n x lý d li u cho b ng LED ma tr n hi n th Nghiên c u tìm ph ng án đ x lý giao ti p máy tính b ng quang báo Thi công b ng quang báo hi n th màu s c đ , xanh kích th c 8x64 m nh Thi công m ch giao ti p gi a máy tính b ng quang báo L p trình CCS cho PIC16F877A L p trình VISUAL BASIC đ truy n nh n d li u gi a máy tính m ch quang báo - i t ng nghiên c u: Các ph ng án u n x lý d li u cho b ng LED ma tr n Tìm hi u vi u n PIC16F877A Tìm hi u ph ng pháp l p trình CCS cho PIC Tìm hi u ph ng pháp l p trình VISUAL BASIC B ng quang báo LED ma tr n kích th c 8x64 m nh - 1.3 SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: án t t nghi p k s n-đi n t CH GVHD: ThS Phan V n Hi p NG 2: GI I THI U LED MA TR N VÀ B NG QUANG BÁO Ngày nhu c u v thông tin qu ng cáo r t l n, vi c áp d ng ph ng ti n k thu t m i vào l nh v c r t c n thi t Khi b n đ n n i công c ng, b n d dàng b t g p nh ng áp phích qu ng cáo n t ch y theo h ng khác v i nhi u hình nh màu s c r t n t ng Hình 2.1: Hình nh LED ma tr n 5x7 2.1 Gi i thi u v LED ma tr n: Ma tr n LED bao g m nhi u LED n m m t v chia thành nhi u c t hàng, m i giao m gi a hàng c t có th có LED (ma tr n LED m t màu) hay nhi u LED (2 LED t i m t v trí t o thành ma tr n LED màu) LED t i m t v trí sáng ph i c p hi u n th d ng gi a Anode Cathode Trên c s c u trúc nh v y, ta có th m r ng hàng c t c a ma tr n LED đ t o thành b ng quang báo 2.1.1 Phân lo i LED ma tr n: Theo kích c 5x7 5x8 8x8 11x9 16x16 Theo màu s c màu màu màu Theo hình d ng m ch m Trịn Vng B ud c B ng phân lo i LED ma tr n 2.1.2 LED ma tr n 8x8: LED ma tr n m×n LED ma tr n có m c t n hàng LED ma tr n 8×8 LED ma tr n g m có c t hàng LED ma tr n có hai lo i: lo i th nh t cathode chung (common cathode – hàng cathode, c t anode), lo i th hai anode chung (common anode– hàng anode, c t cathode) tài s d ng lo i LED ma tr n anode chung d dàng tìm mua đ c LED ma tr n lo i th tr ng linh ki n n t n c ta, đa d ng v kích c màu s c, có lo i indoor, outdoor 2.1.3 Hình d ng th c t s đ chân ra: SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p Hình 2.2 2.3: Hình d ng th c t s đ chân led ma tr n 8x8 2.1.4 S đ nguyên lý LED ma tr n 8x8: Hình 2.4: S đ nguyên lý LED ma tr n 2.2 M t s hình nh v b ng quang báo th c t : 2.2.1 M u m t dòng ch (16x240 m nh): SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p Các thơng s k thu t: - Kích th - c hi n th : chi u cao 122mm, chi u dài tu ý (th ng b i c a 305mm) phân gi i (s m nh): 16 x 40 x (chi u dài hi n th /305) - K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n (RJ45, Bàn phím) - B ng có th hi n th m t dòng ch cao 122mm (16 m nh - nh hình trên) ho c hai dịng ch cao 61mm (8 m nh) nh ng không d u Ti ng Vi t - K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n (RJ45) 2.2.2 M u hai dòng ch (32x240 m nh): Các thơng s k thu t: - Kích th - c hi n th : chi u cao 244mm, chi u dài tu ý (th ng b i c a 305mm) phân gi i (s m nh): 32 x 40 x (chi u dài hi n th /305) - K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n ( RJ45) - B ng có th hi n th hai dịng ch cao 122mm (16 m nh – nh ho c m t dòng ch cao 244mm (32 m nh - nh hình d i) hình trên) - K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n ( RJ45) 2.3 Gi i thi u v quang báo hi n th LED ma tr n đ án: 2.3.1 Ph n c ng: - Kích th c hi n th : chi u cao cm,chi u dài 48 cm phân gi i (s m nh):8 x 64 - B ng có kh n ng hi n th m t dòng ch cao cm - Hi n th : + Hai màu đ xanh + N i dung hi n th đ c cho ch y theo h ng khác nhau: d ch trái, d ch ph i 2.3.2 Ph n m m: - Dùng ngơn ng l p trình CCS đ l p trình cho vi x lý PIC16F877A - Dùng ngơn ng l p trình Visual Basic đ vi t ph n m m giao di n máy tính SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p B tđ u N i dung (m c đ nh) N i dung (m c đ nh) N i dung (cài đ t) N i dung (cài đ t) N i dung (cài đ t) Hình 8.1.L u đ gi i thu t c a h th ng SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: 53 án t t nghi p k s n-đi n t 8.2.1.2 Ch GVHD: ThS Phan V n Hi p ng trình ng t: Interrupt (ng t) N i dung L u tr K t thúc ng t Hình 8.2.L u đ gi i thu t ch SVTH: Lê Nguy n Minh Thành ng trình ng t Trang: 54 án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p 8.2.1.3 L u đ VB: Hình 8.3.L u đ gi i thu t ch 8.2 Code ch ng trình VB ng trình: 8.2.1 Code PIC: #include "P16F877A.h" // === 74154 === #bit a_154 = port_a.0 #bit b_154 = port_b.1 #bit c_154 = port_b.2 #bit d_154 = port_b.3 #bit e_154 = port_b.4 #bit f_154 = port_b.5 #bit g_154 = port_e.2 SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: 55 án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p // === matrix === #define data_matrix port_d // === 74573 === #bit cr = port_e.0 #bit cg = port_e.1 // === ==== unsigned char xstring[40],rstring[60]; unsigned int mode; // === const int char_font[] = { 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,//SPACE 0xFF,0xC9,0xC9,0xFF,0xFF,//'/' 0xC1,0xAE,0xB6,0xBA,0xC1,//'0' 10 0xFF,0xBD,0x80,0xBF,0xFF,//'1' 15 0x8D,0xB6,0xB6,0xB6,0xB9,//'2' 20 0xDD,0xBE,0xB6,0xB6,0xC9,//'3' 25 0xE7,0xEB,0xED,0x80,0xEF,//'4' 30 0xD8,0xBA,0xBA,0xBA,0xC6,//'5' 35 0xC3,0xB5,0xB6,0xB6,0xCF,//'6' 40 0xFE,0x8E,0xF6,0xFA,0xFC,//'7' 45 0xC9,0xB6,0xB6,0xB6,0xC9,//'8' 50 0xF9,0xB6,0xB6,0xD6,0xE1,//'9' 55 0xFF,0xC9,0xC9,0xFF,0xFF,//':' 60 // 0xFF,0xA4,0xC4,0xFF,0xFF,//// 27 0xCD,0xB6,0x8E,0xBE,0xC1,//'@' 65 0x83,0xF5,0xF6,0xF5,0x83,//'A' 70 0xBE,0x80,0xB6,0xB6,0xC9,//'B' 75 0xC1,0xBE,0xBE,0xBE,0xDD,//'C' 80 0xBE,0x80,0xBE,0xBE,0xC1,//'D' 85 0x80,0xB6,0xB6,0xB6,0xBE,//'E' 90 0x80,0xF6,0xF6,0xFE,0xFE,//'F' 95 0xC1,0xBE,0xB6,0xB6,0xC5,//'G' 100 0x80,0xF7,0xF7,0xF7,0x80,//'H' 105 0xFF,0xBE,0x80,0xBE,0xFF,//'I' 110 0xDF,0xBF,0xBE,0xC0,0xFE,//'J' 115 0x80,0xF7,0xEB,0xDD,0xBE,//'K' 120 0x80,0xBF,0xBF,0xBF,0xFF,//'L' 125 0x80,0xFD,0xF3,0xFD,0x80,//'M' 130 0x80,0xFD,0xFB,0xF7,0x80,//'N' 135 0xC1,0xBE,0xBE,0xBE,0xC1,//'O' 140 0x80,0xF6,0xF6,0xF6,0xF9,//'P' 145 0xC1,0xBE,0xAE,0xDE,0xA1,//'Q' 150 0x80,0xF6,0xE6,0xD6,0xB9,//'R' 155 0x80,0xF6,0xE6,0xD6,0xB9 0xD9,0xB6,0xB6,0xB6,0xCD,//'S' 160 0xFE,0xFE,0x80,0xFE,0xFE,//'T' 165 0xC0,0xBF,0xBF,0xBF,0xC0,//'U' 170 0xE0,0xDF,0xBF,0xDF,0xE0,//'V' 175 0xE0,0xDF,0xBF,0xDF,0xE0, 0xC0,0xBF,0xCF,0xBF,0xC0,//'W' 180 SVTH: Lê Nguy n Minh Thành Trang: 56 án t t nghi p k s n-đi n t GVHD: ThS Phan V n Hi p 0x9C,0xEB,0xF7,0xEB,0x9C,//'X' 185 0xFC,0xFB,0x87,0xFB,0xFC,//'Y' 190 0x9E,0xAE,0xB6,0xBA,0xBC,//'Z' 195 }; // === void add_matrix(unsigned long xadd) { a_154 = bit_test(xadd,0); b_154 = bit_test(xadd,1); c_154 = bit_test(xadd,2); d_154 = bit_test(xadd,3); e_154 = bit_test(xadd,4); f_154 = bit_test(xadd,5); g_154 = bit_test(xadd,6); } unsigned long scan_char(unsigned char xdata) { unsigned long value_char; unsigned char cdata,i; if('a'