Đề tài mạch đồng hồ số dùng LED ma trận

PHẦN A GIỚI THIỆU Trang1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… Trang2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… Trang3 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nhân loại trải qua phát triển vượt mặt Trong điện tử tự - động hố đóng vai trị khơng nhỏ Điện tử góp phần vào q trình tự động hố thứ giúp người đại hoá sống Vận dụng kiến thức học trình học tập trường em thực đồ án II Đồ án áp dụng chủ yếu dựa vào vi điều khiển Mà thực tế IC8051, nhằm mục đích dúp em hiểu cách tường tận về vi điều khiển, cách đọc, viết va nhận biết chân IC mà em học từ thầy trường, tìm hiểu nghiên cứu qua sách cách thức vận dụng thực tế Trong thực tế, ứng dụng vi điều khiển đa dạng phong phú Từ ứng dụng đơn giản có vài thiết bị ngoại vi hệ thống điều khiển phức tạp Tuy nhiên pham vi trình độ em cịn hạn chế, nên việc nghiên cứu tìm hiểu vi điều khiển nhiều điều chưa biết Trong viết em, em xin giới thiêu ứng dụng IC8051 để hiển thị đếm GIỜ - PHÚT – GIÂY sáu LED matrix Tuy nhiên trình viêt trình độ hiểu biết em cịn hạn chế, nên cịn xẩy nhiều sai sót mong thầy bạn góp ý bổ sung để em hiểu biết trình học tâp Em xin chân thành cảm ơn! Trang4 LỜI CẢM TẠ Nhóm thực đồ án cám ơn thầy Trương Năng Toàn tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm chúng em hồn thành tốt dề tài Nhóm thực đồ án xin chân thành cám ơn quý thầy cô khoa điện tử bạn sinh viên khoa đóng góp ý kiến kinh nghiệm trình thực đề tài TP.HCM Ngày 15 tháng 01 năm 2008 Sinh viên thực Lê Ngọc Anh Hồ Văn Công Nguyễn Văn Chinh Trang5 MỤC LỤC PHẦN A : GIỚI THIỆU……………………………………………… Nhận xét giáo viên hướng dẫn………………………….2 Nhận xét giáo viên phản biện………………………… Lời mở đầu………………………………………………….4 Lời cảm tạ………………………………………………… Mục lục …………………………………………………… PHẦN B: NỘI DUNG………………………………………………… Chương 1:Giới thiệu linh kiện dùng mạch………… 1.1 Vi điều khiển…………………………………………….8 1.1.1 Giới thiệu họ vi điều khiển ………………………….8 1.1.2 Sơ đồ chức chân………………………….9 1.1.3 Tổ chức nhớ……………………………………… 11 1.1.4 Phần mềm lập trình VĐK MCS51……………………13 1.2 IC giải mã TPIC6B595…………………………………14 1.2.1 Sơ đồ chức chân…………………………14 1.2.2 Sơ đồ logic TPIC6B595………………………….15 1.2.3 Sơ đồ đầu vào ra………………………………… 16 1.3 LED MATRIX………………………………………….17 1.3.1 Hình dạng cấu tạo LED……………………….17 1.3.2 Nguyên lý hoạt động………………………………….18 1.4 IC ULN 2803……………………………………………19 Chương 2: Kết luận hướng phát triển đề tài…………… 20 2.1 Kết luận…………………………………………………20 2.2 Hướng phát triển đề tài………………………………….20 PHẦN C: PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO………………….21 Phụ lục A: Lưu đồ giải thuật……………………………… 22 Phụ lục B: Chương trình điều khiển……………………… 23 Phụ lục C: Sơ đồ mạch…………………………………… 52 Phụ lục D: Tài liệu tham khảo………………………………53 Trang6 PHẦN B NỘI DUNG Trang7 CHƯƠNG GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH 1.1 VI DIỀU KHIỂN 1.1.1 Giới thiệu họ vi điều khiển Bộ điều khiển đơn chíp 8051 cơng ty INTEL chế tạo vào năm 1980 là sản phẩm họ vi điều khiển MCS-51 Ngày nay, họ MCS-51 có 250 biến thể khác hầu hết công ty bán dẫn hàng đầu giới chế tạo, với số lượng tiêu thụ tỷ năm Họ MCS-51 có khả ứng dụng rộng rãi, chúng có mặt nhiều sản phẩm dân dụng máy giặt, máy điều hòa nhiệt độ, lị vi sóng, nồi cơm điện , thiết bị điện tử y tế viễn thông, thiết bị đo lường điều khiển sử dụng công nghiệp, v.v Đưới cấu trúc vi điều khiển MCS-51: Mỗi vi mạch MCS-51 bao gồm xử lý trung tâm (CPU), nhớ đọc (ROM), nhớ đọc ghi (RAM), cổng vào song song bít (l/o Port), cổng vào nối tiếp (Serial Port), đếm định thời (Timer), khối điều khiển ngắt (lnterrupt control), khối điều khiển bus (Bus control) mạch tạo xung nhịp (Oscillator) Giao tiếp CPU khối bên MCS-51 đTrang8 ược thực qua bus nội gồm bus liệu bít, bus địa tín hiệu điều khiển khác Cấu trúc cho phép coi MCS-51 máy tính đơn chíp bít 1.1.2 Sơ đồ chức chân Sơ đồ chân vỏ vi mạch MCS-51 hình dướ chức chân sau: - Các chân X1 (19) X2 (18) để mắc thạch anh cho mạch tạo xung nhịp MCS-51 - Chân RESET (9) tín hiệu vào tích cực mức cao để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho MCS-51 - Chân /EA (31) tin hiệu vào, khì nối /EA với +5v MCS-51 làm việc với nhớ ROM, RAM bên nó, cịn nối /EA với đất MCS51 làm việc với nhớ ROM, RAM bên ngồi - Chân ALE (30) tín hiệu dùng để chốt bít địa thấp (AO A7) sử dụng nhớ Trang9 - Chân /PSEN (29) tín hiệu tích cực mức thấp dùng để đọc mã lệnh từ nhớ chương trình bên ngồi /EA nối với đất, /EA nối với +5v /PSEN ln khơng tích cực mức cao - Các chân cổng 0: P0.7 P0.0 (32 39) dùng làm cổng vào /EA nối với +5v Khi /EA nối đất cổng sử dụng làm bus địa sổ liệu cho nhớ ngồi Khi đó, nửa đầu chu kỳ lệnh truy nhập nhớ ngoài, MCS-51 đa cổng bit địa thấp (A0 A7), sau cổng trở thành bus số liệu bít, phải dùng ALE để chốt bit địa thấp vào chốt địa phần thấp - Các chân cổng 2: P2.0 P2.7 (21 28) dùng làm cổng vào /EA nối với +5v Khi /EA nối đất cổng sử dụng để đưa bít địa cao (A8 A15) cho nhớ - Các chân cổng 3: P3.0 P3.7 (10 17) dùng làm cổng vào dùng cho chức khác sau: P3.0 (RxD) dùng để nhận số liệu nối tiếp P3.1 (TxD) dùng để phát số liệu nối tiếp P3.2 (INTO) dùng để nhận ngắt ngồi 0; P3.3 (INT1) dùng để nhận ngắt ngồi 1; P3.4 (T0) dùng để nhận xung clock Timer 0; P3.5 (T1) dùng để nhận xung clock cho Timer 1; P3.6 (/WR) /EA nối đất dùng để đưa tín hiệu điều khiển ghi RAM ngồi; P3.7 (/RD) /EA nối đất dùng để đa tín hiệu điều khiển đọc RAM - Các chân cổng 1: P1.0 P1.7 (1 8) nhóm 8051 sử dụng làm cổng vào Đối với nhóm 8052 chân P1.0 (1) dùng để nhận xung clock T2 cho Timer 2, cịn chân P1.1 (2) dùng làm đầu vào nạp lại T2EX cho Timer Chân GND (20) để nối đất, chân Vcc (40) để cấp nguồn cho vi mạch MCS-51 Trang10 INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA21 GMA21: MOV A,22H CJNE A,#01H,GMA22 MOV R0,#40H MOV DPTR,#808H GIMA22: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA22 GMA22: MOV A,22H CJNE A,#02H,GMA23 MOV R0,#40H MOV DPTR,#810H GIMA23: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA23 GMA23: MOV A,22H CJNE A,#03H,GMA24 MOV R0,#40H MOV DPTR,#818H GIMA24: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA24 GMA24: MOV A,22H CJNE A,#04H,GMA25 MOV R0,#40H MOV DPTR,#820H Trang39 GIMA25: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA25 GMA25: MOV A,22H CJNE A,#05H,GMA26 MOV R0,#40H MOV DPTR,#828H GIMA26: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA26 GMA26: MOV A,22H CJNE A,#06H,GMA27 MOV R0,#40H MOV DPTR,#830H GIMA27: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA27 GMA27: MOV A,22H CJNE A,#07H,GMA28 MOV R0,#40H MOV DPTR,#838H GIMA28: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA28 Trang40 GMA28: MOV A,22H CJNE A,#08H,GMA29 MOV R0,#40H MOV DPTR,#840H GIMA29: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA29 GMA29: MOV A,22H CJNE A,#09H,GMA30 MOV R0,#40H MOV DPTR,#848H GIMA30: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#48H,GIMA30 GMA30: RET GIAIMA4: MOV A,23H CJNE A,#00H,GMA31 MOV R0,#48H MOV DPTR,#800H GIMA31: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA31 GMA31: MOV A,23H CJNE A,#01H,GMA32 MOV R0,#48H MOV DPTR,#808H Trang41 GIMA32: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA32 GMA32: MOV A,23H CJNE A,#02H,GMA33 MOV R0,#48H MOV DPTR,#810H GIMA33: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA33 GMA33: MOV A,23H CJNE A,#03H,GMA34 MOV R0,#48H MOV DPTR,#818H GIMA34: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA34 GMA34: MOV A,23H CJNE A,#04H,GMA35 MOV R0,#48H MOV DPTR,#820H GIMA35: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA35 Trang42 GMA35: MOV A,23H CJNE A,#05H,GMA36 MOV R0,#48H MOV DPTR,#828H GIMA36: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA36 GMA36: MOV A,23H CJNE A,#06H,GMA37 MOV R0,#48H MOV DPTR,#830H GIMA37: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA37 GMA37: MOV A,23H CJNE A,#07H,GMA38 MOV R0,#48H MOV DPTR,#838H GIMA38: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA38 GMA38: MOV A,23H CJNE A,#08H,GMA39 MOV R0,#48H MOV DPTR,#840H GIMA39: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A Trang43 INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA39 GMA39: MOV A,23H CJNE A,#09H,GMA40 MOV R0,#48H MOV DPTR,#848H GIMA40: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#50H,GIMA40 GMA40: RET GIAIMA5: MOV A,24H CJNE A,#00H,GMA41 MOV R0,#50H MOV DPTR,#800H GIMA41: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA41 GMA41: MOV A,24H CJNE A,#01H,GMA42 MOV R0,#50H MOV DPTR,#808H GIMA42: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA42 Trang44 GMA42: MOV A,24H CJNE A,#02H,GMA43 MOV R0,#50H MOV DPTR,#810H GIMA43: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA43 GMA43: MOV A,24H CJNE A,#03H,GMA44 MOV R0,#50H MOV DPTR,#818H GIMA44: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA44 GMA44: MOV A,24H CJNE A,#04H,GMA45 MOV R0,#50H MOV DPTR,#820H GIMA45: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA45 GMA45: MOV A,24H CJNE A,#05H,GMA46 MOV R0,#50H MOV DPTR,#828H GIMA46: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A Trang45 INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA46 GMA46: MOV A,24H CJNE A,#06H,GMA47 MOV R0,#50H MOV DPTR,#830H GIMA47: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA47 GMA47: MOV A,24H CJNE A,#07H,GMA48 MOV R0,#50H MOV DPTR,#838H GIMA48: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA48 GMA48: MOV A,24H CJNE A,#08H,GMA49 MOV R0,#50H MOV DPTR,#840H GIMA49: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA49 GMA49: MOV A,24H CJNE A,#09H,GMA50 MOV R0,#50H Trang46 MOV DPTR,#848H GIMA50: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#58H,GIMA50 GMA50: RET GIAIMA6: MOV A,25H CJNE A,#00H,GMA51 MOV R0,#58H MOV DPTR,#800H GIMA51: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA51 GMA51: MOV A,25H CJNE A,#01H,GMA52 MOV R0,#58H MOV DPTR,#808H GIMA52: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA52 GMA52: MOV A,25H CJNE A,#02H,GMA53 MOV R0,#58H MOV DPTR,#810H GIMA53: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A Trang47 INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA53 GMA53: MOV A,25H CJNE A,#03H,GMA54 MOV R0,#58H MOV DPTR,#818H GIMA54: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA54 GMA54: MOV A,25H CJNE A,#04H,GMA55 MOV R0,#58H MOV DPTR,#820H GIMA55: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA55 GMA55: MOV A,25H CJNE A,#05H,GMA56 MOV R0,#58H MOV DPTR,#828H GIMA56: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA56 GMA56: MOV A,25H CJNE A,#06H,GMA57 MOV R0,#58H Trang48 MOV DPTR,#830H GIMA57: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA57 GMA57: MOV A,25H CJNE A,#07H,GMA58 MOV R0,#58H MOV DPTR,#838H GIMA58: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA58 GMA58: MOV A,25H CJNE A,#08H,GMA59 MOV R0,#58H MOV DPTR,#840H GIMA59: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA59 GMA59: MOV A,25H CJNE A,#09H,GMA60 MOV R0,#58H MOV DPTR,#848H GIMA60: CLR A MOVC A,@A+DPTR MOV @R0,A INC DPTR INC R0 CJNE R0,#60H,GIMA60 Trang49 GMA60: RET DELAY1S: INC R4 RET GPGIAY: INC 25H MOV A,25H CJNE A,#10,GPG2 MOV 25H,#00H INC 24H MOV A,24H CJNE A,#6,GPG2 MOV 24H,#00H INC 23H MOV A,23H CJNE A,#10,GPG2 MOV 23H,#00H INC 22H MOV A,22H CJNE A,#6,GPG2 MOV 22H,#00H MOV A,20H CJNE A,#2,GPG1 INC 21H MOV A,21H CJNE A,#4,GPG2 MOV 21H,#00 MOV 20H,#00 SJMP GPG2 GPG1: INC 21H MOV A,21H CJNE A,#10,GPG2 MOV 21H,#00H INC 20H Trang50 MOV A,20H CJNE A,#3,GPG2 GPG2: RET ORG 0800H DB DB DB DB DB DB DB DB DB DB 0EH,1BH,1BH,1BH,1BH,1BH,0EH,00H 06H,0EH,06H,06H,06H,06H,0FH,00H 1EH,03H,03H,0EH,18H,18H,1FH,00H 1EH,03H,03H,0EH,03H,03H,1EH,00H 03H,07H,0BH,13H,1FH,03H,03H,00H 1EH,10H,1EH,03H,03H,03H,1EH,00H 0EH,18H,1EH,1BH,1BH,1BH,0EH,00H 1FH,03H,06H,06H,0CH,0CH,0CH,00H 0EH,1BH,1BH,0EH,1BH,1BH,0EH,00H 0EH,1BH,1BH,1BH,0FH,03H,0EH,00H END Trang51 ;0 ;1 ;2 ;3 ;4 ;5 ;6 ;7 ;8 ;9 PHỤ LỤC C SƠ ĐỒ MẠCH Trang52 PHỤ LỤC D TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẠM QUANG TRÍ Giáo trình vi xử lý – Lý thuyết thực hành, Trường ĐHCN TP.HCM TỐNG VĂN ON Họ vi điều khiển 8051, NXB Lao động – Xã hội, Hà Nội_2001 Trang wed www.google.com Trang wed www.alldatasheet.com Trang53 ... màu điểm,khi led có số chân tương ứng : ma trận led 8x8 hiển thị màu, số chân 16,trong chân dùng để điều khiển hàng chân lại dùng để điều khiển cột Đối với loại 8x8 có màu số chân led 24 chân,trong... TRIỂN ĐỀ TÀI 2.1 KẾT LUẬN Cuộc sống người phát triển ngày đại thời gian quý báu người Đồng hồ thước đo thời gian khơng thề thiếu, chúng em chọn đề tài phát triển nghiên cứu để làm đồng hồ đa... ta muốn cho sáng đồng thời số led rời rạc ma trận, để thị kí tự ,nếu hiển thị tĩnh ta phải cấp áp cao cho Anode áp thấp cho Cathode ,cho led tương ứng mà ta muốn sáng.Nhưng số led ta khơng mong