0815THIẾT KẾ VÀ THỊ CÔNG MẠCH QUANG BÁO KẾT HỌP HIỂN THỊ NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN

TR NG I H C M THÀNH PH H CHÍ MINH KHOA XÂY D NG VÀ I N K S ÁN T T NGHI P NGÀNH I N - I N T THI T K VÀ THI CÔNG M CH QUANG BÁO K T H P HI N TH NHI T VÀ TH I GIAN GVHD : ThS.T NG THANH NHÂN SVTH : NGUY N H I PH NG MSSV : 20662075 TP H Chí Minh, tháng n m 2011 án t t nghi p k s n- n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân L IM U Nh bi t hi n vi c qu ng cáo b ng led tr nên r t ph bi n, h u nh kh p m i n i t c a hàng, quán xá, siêu th , ngân hàng, sân bay, b ng thông báo… t t c đ u s d ng b ng led u m c a b ng led mà ta d th y nh t màu s c r t sinh đ ng, chúng có th hi n th hi u ng r t đ p m t r t d làm thu hút ánh m t c a m i ng i, hi n th rõ ràng c ban ngày, thêm r c r đêm xu ng u m n a b ng led cịn có th hi n th đ c hình nh đ ng, nhi u màu s c, nhi u hi u ng chuy n đ ng v y ln l a ch n c a nhi u ng i làm b ng qu ng cáo M t ng d ng n a c a b ng led dùng đ hi n th thơng tin, ng d ng th ng th y ngân hàng, sân bay, sàn giao d ch ch ng khoán, b nh vi n, siêu th hay b ng thông báo đ ng giao thơng…chúng có th k t n i v i thi t b khác đ thay đ i n i dung thông tin c n hi n th m t cách t đ ng ví d máy tính, đ ng h s , m ch đo nhi t đ …Và v i ng d ng c a b ng led nên em đ n ý t ng làm đ án v đ tài “thi t k thi công m ch quang báo k t h p hi n th nhi t đ th i gian” Ph m vi c a đ án xoay quanh vi c đo đ c thu th p d li u t b ph n c m bi n nhi t, bi n đ i đ ng h s , bàn phím sau hi n th lên led ma tr n, n u m r ng thêm ta có th k t h p v i máy tính đ có th hi n th thêm nhi u thông tin khác làm cho vi c hi n th thêm phong phú h n SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 án t t nghi p k s n- n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân L IC M N hoàn thành đ c đ án tr c tiên em xin chân thành cám n giáo viên h ng d n ThS T ng Thanh Nhân, th y truy n đ t nh ng ki n th c c n thi t, gi i đáp nh ng th c m c, t n tình h ng d n giúp đ em hoàn thành đ c đ án Bên c nh em c ng xin cám n b n, anh di n đàn n t c ng h tr giúp đ em r t nhi u v lý thuy t đ giúp em hi u rõ h n v l p trình quang báo Do th i gian ki n th c v vi x lý ch a th t s t t nên trình làm đ án cịn m c nhi u thi u sót nên em c ng mong th y cô xem xét b qua có nh ng ý ki n đ giúp em hoàn thi n h n Hy v ng v i đ án s b c đà đ u tiên đ em có th thành cơng h n r i kh i gh nhà tr ng SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 án t t nghi p k s n- n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân M CL C L IM U L IC M N M CL C CH NG 1: GI I THI U T NG QUAN V B VI I U KHI N I B VI I U KHI N 8051 II.GI I THI U V VI X LÝ 8051 III.T CH C B NH IV.CÁC THANH GHI CH C N NG C BI T (SFRs – SPECIAL FUNCTION REGISTERS) V B NH CH NG TRÌNH NGỒI .14 VI.B NH D LI U NGOÀI 15 VII.HO T NG RESET 17 VIII.TIMER 18 IX PORT N I TI P 25 X.NG T (Interrupt) .29 XI.CÁC PH NG PHÁP NH A CH 31 XII.T P L NH .34 CH NG 2: CHUY N IT NG T - S ADC .38 I.KHÁI NI M CHUNG 38 II.NGUYÊN T C TH C HI N CHUY N I 38 III.CÁC PH NG PHÁP CHUY N I ADC .39 IV.IC CHUY N I TÍN HI U T NG T SANG TÍN HI U S ADC 0804 40 CH NG 3: O NHI T I H TH NG O L II.CÁC PH 46 NG 46 NG PHÁP O NHI T .48 III.C M BI N LM35 57 NG 4: NG H S .59 I.GIAO TH C I2C .59 II.IC TH I GIAN TH C DS1307 63 III.BÀN PHÍM 68 CH NG 5: QUANG BÁO 69 I.LED MATRIX 69 II.IC GHI D CH 74HC595 71 CH NG 6: THI T K PH N C NG 76 CH I.S KH I .76 II.S L C V CÁC KH I 77 III.S CHI TI T T NG KH I 77 K T LU N 89 TÀI LI U THAM KH O 90 PH L C SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 án t t nghi p k s n – n t CH I.B GVHD : ThS T ng Thanh Nhân NG I: GI I THI U T NG QUAN V B VI I U KHI N VI I U KHI N 8051 8051 vi u n đ u tiên c a h vi u n MCS51 đ c Intel s n xu t vào n m 1980 H vi u n 8051 h bit có kh n ng đ nh đ a ch 64K b nh ch ng trình 64K b nh d li u So sánh vi u n h 8051 II.GI I THI U V VI X LÝ 8051: 8051 IC vi u n (Microcontroller) hãng Atmel s n xu t IC có đ c m nh sau: • KB ROM n i • 128 byte RAM n i • Port nh p/xu t bit (I/O port) • b đ m/đ nh th i 16 bit (timer) • M ch giao ti p truy n d li u n i ti p (serial port) • 64 KB b nh bên dung đ l u ch ng trình u n • 64 KB b nh bên ngồi dung đ l u d li u • 210 bit có th truy xu t t ng bit • Có l nh x lý bit • B nhân/chia 4µs SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân 1.S đ chân c a 8051: S đ chân 8051 SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân 2.C u trúc bên c a 8051 S đ kh i 8051: C u trúc bên c a vi u n SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân 3.Ch c n ng chân vi u n: a.Port 0: T chân 32 đ n chân 39 (P0.0 - P0.7) Port có ch c n ng: thi t k c nh không dùng b nh m r ng có ch c n ng nh đ ng I/O, đ i v i thi t k l n có b nh m r ng đ c d n kênh gi a bus đ a ch bus d li u b.Port 1: T chân đ n chân (P1.0 - P1.7) Port ch có ch c n ng dùng làm đ ng u n xu t nh p I/O c.Port 2: T chân 21 đ n chân 28 (P2.0 - P2.7) N u không dùng b nh m r ng bên ngồi port dùng làm đ ng u n I/O N u dùng b nh m r ng bên ngồi port có ch c n ng byte cao c a bus đ a ch (A8 - A15) d.Port 3: T chân 10 đ n chân 17 (P3.0 - P3.7) Port port có ch c n ng Các chân c a port v a có ch c n ng đ ng I/O v a có ch c n ng riêng khác tùy t ng chân SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân B ng sau mô t ch c n ng riêng l c a t ng chân: Bit Tên a ch bit Ch c n ng chuy n đ i P3.0 RXD B0H D li u nh n cho port n i ti p P3.1 TXD B1H D li u phát cho port n i ti p P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 /INT0 /INT0 T0 T1 /WR /RD B2H Ng t B3H B4H B5H B6H B7H Ng t Ngõ vào timer/counter Ngõ vào timer/counter Xung ghi b nh d li u Xung đ c b nh d li u e.PSEN (Program store enable): /PSEN tín hi u ngõ chân 29 Nó tín hi u u n cho phép đ c b nh ch ng trình m r ng th ng đ c n i đ n chân /OE (Output Enable) c a EPROM đ cho phép đ c byte mã l nh /PSEN m c th p th i gian 89C51 l y l nh Các mã nh phân c a ch ng trình đ c đ c t EPROM qua bus d li u đ c ch t vào ghi l nh bên 89C51 đ gi i mã l nh Khi 89C51 thi hành ch ng trình EPROM n i /PSEN m c logic f.ALE (Address Latch Enable): ALE tín hi u chân 30 Nó tín hi u cho phép ch t đ a ch đ phân kênh cho bus d li u (D0 ÷ D7) byte th p c a bus đ a ch (A0 ÷ A7) port 0: n a đ u c a chu k b nh , xung ALE cho phép ch t đ a ch vào ghi bên ngoài, n a sau c a chu k b nh , đ ng port nh đ ng nh p xu t d li u Các xung tín hi u ALE có t c đ b ng 1/6 l n t n s c a m ch dao đ ng chip có th đ c dùng làm ngu n xung nh p cho thành ph n khác c a h th ng g EA (External Access): Tín hi u vào /EA chân 31 th ng đ c m c lên m c 1(5V) ho c m c 0(GND) N u m c vi u n thi hành ch ng trình t b nh n i(ROM) kho ng đ a ch th p(4K) N u m c vi u n thi hành ch ng trình t b nh ch ng trình ngồi h.RST (Reset): RST ngõ vào chân 9, ngõ vào Reset Khi c p n cho h th ng ho c nh n nút reset m ch s reset vi u n Khi reset tín hi u reset ph i m c cao nh t chu kì máy SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân i XTAL1 XTAL2: XTAL1 XTAL2 ngõ vào ngõ c a m ch t o dao đ ng chip chân 18 19 Chúng th ng đ c n i v i m t th ch anh t nh hình đ t o xung clock T n s th ch anh thông th ng 12MHz Chu k máy (TM) = 1/ t n s máy (fM) = 1/ (fOSC/12) = 12/fOSC N u t n s th ch anh 12MHz chu k máy b ng 1µs S đ m ch t o dao đ ng tên chip j.Vcc Vss: Là chân ngu n chân 40 20 Vcc = +5V, Vss n i đ t III.T CH C B NH : 8051 có b nh theo c u trúc Harvard : có nh ng vùng cho b nh riêng bi t cho ch ng trình (ROM) d li u (RAM) Nh nói trên, c ch ng trình d li u có th bên 8051, dù v y chúng có th đ c m r ng b ng thành ph n lên đ n t i đa 64 KB b nh ch ng trình 64 KB b nh d li u(t ng ng v i 16 bit đ a ch ) B nh bên bao g m ROM (8051) RAM chip, RAM chip bao g m nhi u ph n : ph n l u tr đa d ng, ph n l u tr đ a ch hóa t ng bit, bank ghi ghi ch c n ng đ c bi t - Có 256 byte RAM n i (đ a ch 00H ÷ FFH) - 128 byte RAM n i đ a ch 00H ÷ 7FH: bank ghi vùng RAM đ nh v bit vùng RAM đa d ng - 128 byte RAM n i đ a ch 80H ÷ FFH : ghi ch c n ng đ c bi t SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang án t t nghi p k s n – n t CH I.S GVHD : ThS T ng Thanh Nhân NG 6: THI T K PH N C NG KH I KH I HI N TH M CH CÔNG SU T KH I X LÝ TRUNG TÂM B BI N ADC KH I NG H S DS1307 I KH I C M BI N NHI T SVTH : Nguy n H i Ph ng KH I BÀN PHÍM MSSV : 20662075 Trang 76 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân II.S L C V CÁC KH I - Vi x lý 8051 ph n t x lý thông tin nh p vào đ a quy t đ nh u n - Phím b ph n giao ti p ngo i vi, cho phép nh p thông s b ng tay - M ch hi n th , hi n th giá tr đ t giá tr đo - M ch c m bi n dùng đ thu th p giá tr nhi t đ g i v cho b chuy n đ i x lý - M ch chuy n đ i ADC dùng đ x lý tín hi u t ng t t b c m bi n g i v thành tín hi u s đ a vào vi x lý đ x lý - M ch đ ng h s RTC dùng đ thi t l p giá tr th i gian truy xu t d li u th i gian - M ch công su t dùng đ khu ch đ i dòng cho m ch hi n th III.S CHI TI T T NG KH I 1.M ch Main 89C51: a.S đ nguyên lý: J16 U4 R1 1 2 IN CON2 C2 104 OUT 1k C3 1000u C1 2200u GN D LM7805 J17 C4 104 D2 LED CON4 J3 CON9 J10 J7 CON9 C5 8 30p C6 Y1 R2 100 U2 C7 10u SW1 30p J4 CON8 nut_nhan R3 10k J5 CON8 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 SVTH : Nguy n H i Ph ng P1.0/T2 P1.1/T2X P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD X2 X1 GND VCC P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 EA/VP ALE/P PSEN 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 CON8 CON9 J8 J9 CRYSTAL J6 CON3 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2.0 28 27 26 25 24 23 22 21 8052 CON8 MSSV : 20662075 Trang 77 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân a.Kh i ngu n: S đ nguyên lý J16 U4 R1 1 2 IN C2 104 OUT 1k C3 1000u C1 2200u CON2 GND LM7805 J17 CON4 C4 104 D2 LED M ch n áp có n áp ngõ c đ nh 5V s d ng IC n áp 7805( n áp d ng có n áp ngõ 5V,dòng n ngõ đ n 1A) Là ngu n cung c p cho 89C51 ho t đ ng nên ta c n ngu n n đ nh ta s d ng t C1, C2, C3, C4 đ ch ng nhi u l c ngu n đ ngu n cung c p n đ nh IC n áp 7805 ch u đ c dòng đ n 1A nên b o đ m cung c p dịng cho tồn m ch mà b n thân khơng b q dịng Tuy nhiên ta c ng c n g n t n nhi t cho IC đ ho t đ ng u ki n t t nh t b.Kh i t o dao đ ng: S đ nguyên lý C5 30p CRY STAL Y1 C6 30p Ch n th ch anh 12MHz đ t o chu k máy 1us Chu k máy (TM) = 1/ t n s máy (fM) = 1/ (fOSC/12) = 12/fOSC SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 78 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân c.Kh i Reset S đ nguyên lý VCC R2 100 C7 10u SW1 nut_nhan R3 10k 89C51 có th Reset b ng cách: Reset b ng tay: b ng cách gi chân RST m c cao nh t chu k máy tr v m c th p - Reset t đ ng: b ng cách dùng m ch reset t đ ng c p ngu n dùng m ch R-C Nguyên lý ho t đ ng reset t đ ng: chân RST tích c c m c cao bình th ng đ c l y m c th p thông qua n tr R m i m ch đ c c p n, kho ng th i gian r t ng n dòng chi u ch a n đ nh (hay g i dòng đ ) s ch y qua t C vào chân RST c a 89C51 kích ho t Reset Và dịng n đ nh t C s ng n ch y đ n chân RST Trong m ch ta s d ng ph ng pháp Reset b ng tay dùng nút nh n K t qu s khơng có hi n t ng kh i đ ng l i máy s d ng - SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 79 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân 2.Kh i khu ch đ i công su t: a.S đ nguyên lý: VCC R9 100 H1 R10 100 H2 R11 100 H3 R12 100 H4 R13 H5 Q1 Q2 Q3 Q4 100 Q5 H6 R14 100 Q6 H7 R15 100 Q7 H8 R16 100 Q8 R1 1k J1 R2 1k R3 1k R4 1k R5 1k R6 1k R7 1k CON8 R8 1k SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 80 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân b.Tính tốn m ch khu ch đ i dịng cho led ma tr n: Do ph ng pháp quét led matrix ta s d ng quét hàng, v y m i l n quét t i đa s có 32 led sáng lúc, mà dịng led sáng 20mA, v y n u c 32 led sáng ta s ph i c p dòng 32x20mA = 640mA V i dòng yêu c u nh vi u n s không đáp ng đ , hàng c a led matrix đ c n i v i port vi u n Vì v y c n thi t ph i nâng dòng cho led matrix dùng m t m ch khu ch đ i dòng S đ m ch khu ch đ i VCC port VDK R1 Q1 1K R2 100 Hang Led matrix Do yêu c u dòng c p cho led ma tr n l n 640mA nên ta ch n BJT có s hi u 2SC1214 có thơng s sau: Transistor lo i NPN : n áp c c C, VCBO= 50 (V), IC = 0.5 (A), PC = 0.6 (W) Tính toán RB: RB = Vvdk − VBE − Vled 3.5 − 0.7 − = = 1.6 k Ω 0.5mA IB Ch n RB = kΩ Ch n RE: Do dòng ngõ c a BJT l n, nh ng p áp cung c p nh nên ta ch n: RE = 100 Ω, P = 2W SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 81 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân 3.Kh i c m bi n chuy n đ i tín hi u: a.S đ nguyên lý: VCC VCC U3 VCC 390 GND R2 V+ VOUT LM350A/TO3 U1 R3 10K D1 20 3V 19 R1 J1 CON8 VCC/VREF +IN DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 VREF/2 CLKIN CLKR 10K -IN RD WR INTR 5 J2 CON3 CS 10 DGND AGND ADC0804 C1 150p 18 17 16 15 14 13 12 11 b.Tính tốn thành ph n c a m ch: Kh i t o xung clock cho ADC0804 ho t đ ng: S đ nguyên lý: Theo datasheet c a ADC0804 ta ch n R1 = 10kΩ, C1 = 150pF Nh gi i thi u ph n trên, ADC0804 mu n ho t đ ng đ c ph i có t n s dao đ ng ri ng thích h p ADC0804 có u th không c n l y dao đ ng t bên ngồi đ a vào mà đ c tích h p s n m ch dao đ ng t bên Ta ch c n m c thêm t n tr c p vào chân chân 19 nh hình CLKIN R1 10K CLKR C1 150p f = SVTH : Nguy n H i Ph ng 1.1* R * C MSSV : 20662075 Trang 82 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân Theo nhà s n xu t R đ c dùng kho ng t vài kΩ đ n vài ch c kΩ Ta ch n R = 10kΩ Nh v y v i t n s dao đ ng chu n 600kHz thì: C= 1 = ≈ 151.5 ( pF ) 1.1* R * f 1.1*10 *103 * 600 *103 Ta ch n: C = 150 pF Khi t n s dao đ ng s : f = 1 = = 606 (kHz ) 1.1* R * C 1.1*10 *10 *150 *10 −12 Kh i t o n áp tham chi u cho ADC0804: Nh trình bày ph n ADC 0804 nh n bi t đ c “kích th c b c” (Step size) c n thi t đ chuy n đ i tín hi u ta ph i quy đ nh c th n áp đ t t i chân Vref/2 Chân chân có n áp đ u vào đ c dùng cho n áp tham chi u Nó ph thu c vào tín hi u t i đa ngõ vào chân Ta bi t r ng LM35 s thay đ i 10mV/1oC c ng tín hi u đ a tr c ti p vào chân c a ADC 0804 V y d a vào B ng quan h n áp Vref/2 v i Vin ta ch n n áp tham chi u cho chân : Vref/2= 1.28 (V) LM35 thay đ i 1oC t ng ng ADC 0804 s nh n bi t đ c s thay đ i m t kích th c b c đ chuy n đ i tín hi u Vref/2 = 1.28 (V) ta có nhi u cách s đ bên d i s đ đ n gi n nh t: VCC R 10k Vref/2 = 1.28 V Do ADC0804 đòi h i s n đ nh n áp t chân Vref/2 r t cao đ ADC0804 làm vi c m t cách xác nh t Do v y s đ bên d i có nh ng u khuy t m sau: u m: S đ đ n gi n, d thi t k thi công - Khuy t m: i n áp Vref/2 s thay đ i n áp ngu n thay đ i SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 83 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân Ta c ng có s đ sau: VCC R1 390 D1 3V Vref/2 = 1.28 V R 10k - Khuy t m: ph c t p h n so v i s đ u m: Vref/2 r t n đ nh Ch n VD = 3V v i ID = ÷ 10mA Ta có: R1 = − VD 5−3 = = 400 (Ω) I R1 5*10 −3 Ta ch n R1 = 390 (Ω) PR1 = R1*I2 = 400*(1*10-3)2 = 0.04 mW V y ta ch n R = 390 (Ω/0.25W) dùng bi n tr offset 10kΩ đ tinh ch nh cho Vref/2 = 1.28 (V) SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 84 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân 4.Kh i đ ng h s RTC: a.S đ nguyên lý: VCC VCC R1 4k7 U1 C1 33p 32.768Khz Y1 VCC X1 C2 SQW/OUT DS1307 X2 J1 CON1 VBAT SDA SCL GND R2 4k7 J2 NOI_VDK 33p BT1 CMOS_3V b.Tính tốn m ch t o xung clock cho DS1307: S đ nguyên lý: C1 33p C2 32.768Khz Y1 X1 X1 33p Theo datasheet c a RTC DS1307 ta ch n t C1, C2 có giá tr 33pF, ch n th ch anh có giá tr 32.768KHz SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 85 án t t nghi p k s n – n t J1 D10 H3 D11 H4 D12 H1 D17 H2 D18 H3 D19 H4 SW2 D20 D26 H3 D27 H4 D28 J13 CON8 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 J14 CON8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 J15 CON8 D17 D18 D19 D20 D21 D22 D23 D24 J16 CON8 D25 D26 D27 D28 D29 D30 D31 D32 Trang 86 GVHD : ThS T ng Thanh Nhân H1 D25 H2 SW3 10 11 12 H1 D9 H2 Giam H1 X1 D1 H2 X2 D2 H3 X3 D3 H4 X4 D4 D4 Tang U17 H5 X5 D5 H6 X6 D6 H7 X7 D7 H8 X8 D8 10 11 12 D3 H4 H1 X1 D1 H2 X2 D2 H3 X3 D3 H4 X4 D4 D2 H3 U16 H5 X5 D5 H6 X6 D6 H7 X7 D7 H8 X8 D8 10 11 12 D1 H2 SW1 H1 X1 D1 H2 X2 D2 H3 X3 D3 H4 X4 D4 H1 Mod H5 X5 D5 H6 X6 D6 H7 X7 D7 H8 X8 D8 10 11 12 CON3 U15 H5 24 23 D29 22 H6 21 20 D30 19 H7 18 17 D31 16 H8 15 14 D32 13 U14 H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 H5 24 23 D21 22 H6 21 20 D22 19 H7 18 17 D23 16 H8 15 14 D24 13 H1 X1 D1 H2 X2 D2 H3 X3 D3 H4 X4 D4 5.Kh i bàn phím: S đ nguyên lý: MSSV : 20662075 H5 24 23 D13 22 H6 21 20 D14 19 H7 18 17 D15 16 H8 15 14 D16 13 H5 X5 D5 H6 X6 D6 H7 X7 D7 H8 X8 D8 6.Kh i hi n th : S đ nguyên lý: J20 CON8 SVTH : Nguy n H i Ph ng H5 24 23 D5 22 H6 21 20 D6 19 H7 18 17 D7 16 H8 15 14 D8 13 án t t nghi p k s n – n t C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 Qh 15 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 U5 CON8 MR OE GND C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 10 13 VCC SCK Ds RCK 11 14 12 CON8 J12 C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 CON8 CON3 Nguyên lý quét led: Có cách đ quét led ma tr n quét led theo c t quét led theo hàng: Quét led theo c t có m y u ta s d ng nhi u led ma tr n s c t c a led ma tr n s t ng lên d n đ n th i gian quét h t c t led s t ng khơng đáp ng đ c u c u c a vi c quét led 24 hình/giây Vì v y s c t c a led ma tr n t ng vi c hi n th hình nh s b gi t vi c m r ng b ng led r t khó kh n Quét led theo hàng n u áp d ng v i s đ ta ch có hàng v y đ m b o đ c th i gian quét led, vi c đ a d li u c t ng c l i d li u ph i truy n nhanh, hàng sáng d li u c t đ c truy n Do th i gian quét hàng ng n nên hình nh hi n th s liên t c khơng b gi t hình vi c m rông b ng led r t đ n gi n D a vào u m c a vi c quét led theo hàng nên đ án ph ng pháp quét led ta s d ng ph ng pháp quét led theo hàng, d li u đ c đ a 32 c t thông qua IC ghi d ch 74HC595 đ c m c n i ti p (ngõ d li u n i ti p Qh c a IC 74HC595 đ u tiên s đ c n i v i ngõ vào d li u n i ti p Ds c a IC 74HC595 th hai c th cho t i IC th 4) Nguyên lý hi n th ta s s d ng 32 bytes RAM n i c đ nh ví d t 30H ÷ 4FH đ quét led Vi c hi n th đ n gi n ch l y 32 bytes RAM n i đ a led ma tr n Nh ng n i dung c n hi n th ta s l u tr 32 bytes RAM Ví d nh ta mu n hi n th ch A, B, C, D led ma tr n (m i ch s hi n th led ma tr n) ta s t o m t b ng mã font c a b n ch trên, sau ta s đ a nh ng b ng mã vào RAM n i v trí 30H ÷ 4FH, b ng mã ch A s n m v trí RAM có đ a ch t 30H ÷ 37H, b ng mã ch B s n m v trí RAM có đ a ch t 38H ÷ 3FH, b ng mã ch C s n m v trí RAM có đ a ch t 40H ÷ 47H, b ng mã ch D s n m v trí RAM có đ a ch t 48H ÷ 4FH Sau đ a đ c nh ng d li u c n hi n th vào 32 bytes RAM n i, vi c hi n th led ma tr n ta s th c hi n l n l t nh sau: B c 1: ta s l y 32 bit d li u đ u tiên c a vùng RAM n i 30H ÷ 4FH đ a vào IC 74HC595 theo nguyên t c ta s l y t ng bit c a 32 bit d li u đ a vào chân Ds c a IC 74HC595 đ u tiên, nguyên t c d ch c a 74HC595 nh trình bày ta đ a m t bit vào c ng vào d li u n i ti p (Serial Data) chân Ds tác đ ng vào chân shift clock (chân 11) bit d li u s đ c đ t ngõ Q0, ta đ a bit ti p theo vào tác đ ng vào chân shift clock bit vào tr c s đ c đ t vào chân Q1, bit vào sau đ c đ t vào chân Q0… t ng t nh v y cho đ n bit cu i SVTH : Nguy n H i Ph ng J11 J2 J10 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 74HC595 16 MR OE GND 10 13 VCC SCK Ds RCK 11 14 12 J9 QA QB QC QD QE QF QG QH Qh U4 74HC595 16 MR OE GND 10 13 VCC SCK Ds RCK 11 14 12 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 15 Qh U3 74HC595 16 MR OE GND 10 13 VCC SCK Ds RCK 11 14 12 16 QA QB QC QD QE QF QG QH C9 C10 C11 C12 C13 C14 C15 C16 15 QA QB QC QD QE QF QG QH Qh C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 15 QA QB QC QD QE QF QG QH U2 74HC595 VCC GVHD : ThS T ng Thanh Nhân MSSV : 20662075 Trang 87 CON8 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân B c 2: sau ta d ch đ 32 bit d li u đ u tiên, ta tích c c (m c 1) chân RCK (chân 12) 32 bit d li u đ u tiên s đ c xu t 32 c t c a led ma tr n B c 3: ta s tích c c cho hàng đ u tiên c a led ma tr n sáng (do b ng mã font c a ch b ng mã m c th p, ta s tích c c hàng m c cao đ làm sáng led) B c 4: ta s l p l i b c 1, 2, nh ng ta s l y 32 bit d li u th hai c a vùng RAM n i tích c c hàng th c a led ma tr n Cho đ n d ch đ h t hàng c a led ma tr n ta s hi n th đ c ch led ma tr n SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 88 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân K T LU N Qua g n tháng làm vi c, đ án “thi t k thi công m ch quang báo k t h p hi n th nhi t đ th i gian” hoàn thành, m ch c b n hi n th đ c n i dung yêu c u: nhi t đ , đ ng h s , m ch hi n th rõ ràng, nhiên ph n m ch hi n th h i nh nên v n ch a đáp ng đ c yêu c u v th m m Hi v ng n u có thêm th i gian đ ti p t c phát tri n s giúp m ch đ án thêm hoàn h o h n Em xin chân thành cám n th y cô Khoa Xây D ng i n th y T ng Thanh Nhân – Giáo viên h ng d n c a em giúp đ em r t nhi u đ án này, m t l n n a em xin c m n chúc s c kh e th y cô H NG PHÁT TRI N TÀI Nh trình bày m ch quang báo đ c dùng đ hi n th nh ng thơng tin, hình nh… v i nhi u hi u ng khác th i gian có h n ki n th c l p trình ch a th t s n m v ng nên m ch quang báo ch hi n th ch đ ng yên, đ m r ng ta có th l p trình đ t o ch có thêm nhi u hi u ng nh ch y t ph i qua trái, t trái qua ph i, t xu ng hay t d i lên, ch y d n ch …Ngồi ta c ng có th k t n i m ch quang báo v i máy tính đ hi n th thêm nhi u thông tin khác nh t giá vàng, t giá đô la, hay ch s ch ng khốn, thơng báo m t thơng tin đó… V đ ng h th i gian th c t đ tài có th phát tri n lên m t đ ng h đa ch c n ng ng h đa ch c n ng có hi n th GI - PHÚT – GIÂY c b n thêm vào có th hi n th thêm NGÀY – THÁNG – N M, thêm ch c n ng c a m t đ ng h th thao đ b m gi , m t chi c đ ng h có th h n gi báo th c… i v i m ch c m bi n nhi t đ đo nhi t đ ta có th m r ng đ c nh báo cháy v i m t nhi t đ đ c thi t đ t ban đ u, hay dùng đ kh i đ ng đóng ng t m t thi t b khác… SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 89 án t t nghi p k s n – n t GVHD : ThS T ng Thanh Nhân TÀI LI U THAM KH O - Giáo trình Vi x lý – ThS Phan V n Hi p - Vi x lý – H Trung M Nhà xu t b n - Giáo trình vi u n – ThS Ph m Hùng Kim Khánh H K Thu t Công Ngh Thành Ph H Chí Minh - C u trúc l p trình h vi u n 8051 – Nguy n T ng C Nhà xu t b n Khoa h c K thu t - H vi u n 8051 – T ng V n n Nhà xu t b n Lao i h c Qu c Gia TP HCM ng, Phan Qu c Th ng ng – Xã H i Các trang web http://alldatasheet.com http://www.dientuvietnam.net http://thuviendientu.org http://spkt.net/diendan/ http://cdtvn.net http://www.hocavr.com http://lab3i.com http://dtvt.org … SVTH : Nguy n H i Ph ng MSSV : 20662075 Trang 90