Đang tải... (xem toàn văn)
Lêi nãi ®Çu ®å ¸n tèt nghiÖp thiÕt kÕ , chÕ t¹o b¶ng th«ng tin ®iÖn tö Lêi nãi ®Çu ******O()O****** Trong nh÷ng thËp niªn cuèi cña thÕ kØ 20, lµ thêi ®¹i c«ng nghiÖp ho¸ hiÖn ®¹i ho¸ kÜ thuËt ®iÖn tö[.]
đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Lời nói đầu ******O()O****** Trong thập niên cuối kỉ 20, thời đại công nghiệp hoá đại hoá kĩ thuật điện tử đà có bớc tiến vựơt bậc đặc biệt kĩ thuật chế tạo mạch vi điện tử Sự đời phát triển nhanh chóng kĩ thuật vi điện tử mà đặc trng kĩ thuật vi xử lý đà tạo bớc ngoặt quan trọng phát triển khoa học tính toán xử lí thông tin , có ảnh hởng định đến đờng tin học hoá xà hội, đờng mà thông tin đà trở thành lực lợng sản xuất trực tiếp sản xt cđa kØ nguyªn míi ë níc ta hiƯn nay, kÜ tht vi ®iỊu míi xt hiƯn xong đà công cụ đuợc ứng dụng rộng rÃi lĩnh vực tự động hoá Nó phát triển nhanh chóng , đà mang lại thay đổi to lớn công nghệ nh đời sống hàng ngày Việc máy móc thiết bị trở lên linh họat hơn, thông minh làm việc với suốt cao ví dụ minh chứng cho hiệu ứng dụng vi điều khiển Với u điểm hẳn vi điều khiển chóng em ®· øng dơng thùc hiƯn nhiƯm vơ thiÕt kế , chế tạo Bảng thông tin điện tử, ứng dụng vi điều khiển lĩnh vực quảng cáo Với giúp đỡ nhiệt tình thầy: Bạch Hng Trờng thầy:Đặng Văn Khanh thầy cô giáo khoa Điện_Điện Tử , đến chúng em đà hoàn thành tốt nhiệm vụ đợc giao Trong trình thực đề tài không tránh khỏi sai sãt, chóng em rÊt mong cã sù gãp ý quý báu thầy cô giáo bạn sinh viên để chúng em thực đồ án hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội , Ngày tháng năm **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Nhận xét giáo viªn híng dÉn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Giáo viên hớng dẫn Bạch Hng Trờng **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Nhận xét giáo viên hớng dẫn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Giáo viên hớng dẫn Đặng Văn Khanh Mục lục I Giới thiệu đề tài ý tởng sáng tạo Khả ứng dụng Giải pháp công nghệ 3.1 Giải pháp phần cứng 3.1 Giải pháp phần mềm II Nội dung đề tài CÊu tróc hä vi ®iỊu khiĨn 89c51 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Sơ đồ khối 1.3 Sơ đồ chân tín hiệu 1.4 Các ghi chức đặc biệt Ngôn ngữ lập trình Assembly **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử 2.1 Ngôn ngữ lập trình 2.2 Các lệnh Cấu trúc IC đệm 74ls245 Cấu trúc IC ghi dịch 74ls164 Sơ đồ nguyên lý LED ma trận 8x8 5.1 Sơ đồ 5.2 Nguyên lý hoạt động Thiết kế phần cứng 6.1 Mạch điều khiển 6.2 Modul 6.3 Mạch hiển thị 6.4 Mạch quét led 6.5 Các qui ớc điều khiển Thiết kế phần mền 7.1 Lu đồ thuật toán chơng trình 7.2 Chơng trình Thi công III Kết luận kiến nghị Kết luận Kiến nghị IV Tài liệu tham khảo **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử I Giới thiệu đề tài ý tởng sáng tạo Một lần chơi em có gặp hệ thống quang báo chuyến xe khách, nhìn nhỏ nhng đợc nhiều thông tin thay cho việc quang cáo nhiều kinh phí mà nhìn hay Và từ em muốn làm hệ thống quang báo giống nh Em đà mong tới ngày em làm đợc hệ thống quang báo tơng tự Năm năm học cuối chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp, em đà mạnh dạn đa ý tởng đợc đồng tình thầy cô khoa em dà có dịp để thực hiên ý tởng - Thiết kế , chế tạo hệ thống quang báo sử dụng led ma trận 8x8 - Lắp đặt hệ thống hoàn thiện bảng quang báo Khả ứng dụng - Hiển thị nhiều thông tin theo chủ đề đà lập trình trớc - Tự động thay đổi thông tin theo thời gian định trớc ( ngày lễ, tết ) - Thay đổi thông tin hiển thị theo chủ đề đà đợc lập trình sẵn ( nút ấn ) Đề tài em đà đợc hoàn thành song nhiều hạn chế VÝ dơ nh : hƯ thèng quang b¸o cđa chóng em chØ cã thĨ, thĨ hiƯn nhng néi dung theo chủ đề có trớc, nội dung mà thay đổi theo ngày hiển thị đợc, muốn hiển thị phải thay đổi phần chơng trình phần mền, cần thiết kế giao tiếp hệ thống quang báo với bàn phím da chức nhng phần chung em cha thể tìm hiểu đợc Giải pháp công nghệ 3.1 Giải pháp phần cứng - Với yêu cầu đề tài chế tạo bảng thông tin điện tử có kích thíc 25cmx100cmx15cm ( chiỊu cao x chiỊu dµi x chiỊu dày ), hiển thị thông tin theo chủ đề ( ngày thờng, ngày lễ, hội nghị ) font chữ tiếng việt, thay đổi tự động theo thời gian đà lập trình thay đổi thông tin theo tác động bên nh nút ấn Để giải vấn đề ,mạch điều khiển đợc thiết kế chia thành modul nhỏ liên kết với Mỗi modul gồm có 3x4 led matrix (hàng x cột) ghép lại (led 8x8) Kích thớc **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử modul đợc thiết kế đo đạc xác nhằm đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mỹ thuật - Các tín hiệu điều khiển thay đổi nội dung thông tin , thời gian đợc thiết kế riêng board mạch - Mạch điều khiển cho bảng đợc thiết kế b»ng IC vi xö lý Hä vi xö lý 80c51 có nhiều thị trờng, lập trình điều khiển hiệu hoạt động xác đáng tin cậy Tiêu biểu cho họ 80c51là IC AT89c51 Việc chon kÜ tht vi ®iỊu khiĨn hä AT89c51 cïng víi mét số loại IC bán dẫn khác ( nh 74ls245, 74ls164 ) để thực đề tài chắn giải đợc yêu cầu Vi điều khiển AT89C51 nạp xoá nhiều lần , sửa chơng trình dƠ dµng cã sù cè , cÊu tróc cđa gồm có : + 4kb để ghi chơng trình điều khiển + 128 byte RAM ghi liệu tham số + cổng xuất/ nhập liêụ bít + Các ngắt hoạt động u tiên ( với ngắt ) làm việc có tác động với chế độ ngắt + Khèi xư lý CPU cã nhiƯm vơ xư lÝ ch¬ng trình + Các timer định thời gian cách xác ( s) + 210 ô nhớ ding định địa cho bit Ngoài có u điển nh : + Hoạt động với tốc độ cao, xác + Mạch điện đơn giản có giảm bớt linh kiện điện tử khác + Giá thành thấp, phù hợp với sinh viên + Dễ dàng sửa chữa lỗi gặp phải có cố không cần phảit hay đổi phần cứng 3.2 Giải pháp phần mền - Để thực hiển thị thông tin thay đổi nội dung thông tin bảng cách tự động theo chủ đề Giải pháp tốt cho vấn đề sử dụng định thời timer on chip kết hợp với tham số việc lập trình - Điều chỉnh thời gian ngắt ( ngắt 0) - Thay đổi nội dung thông tin dùng bit riêng để kiểm tra thay đổi thông tin **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Phần II Nội dung đề tài I C¬ së lý thut 1.CÊu tróc hä vi ®iỊu khiĨn 89c51 1.1 Giíi thiƯu chung Vi ®iỊu khiển (VĐK) hệ Vi xử lý (VXL) đuợc tæ chøc mét chip Nã bao gåm: - Bé VXL - Bộ nhớ chơng trình (ROM/EPROM/EEPROM/FLASH) - Bộ nhớ liệu (RAM) - Các ghi chức năng, cổng I/O, chế điều khiển ngắt truyền tin nèi tiÕp - C¸c bé thêi gian dïng lÜnh vực chia tần tạo thời gian thực - Bộ VĐK đợc lập trình để điều khiển thiết bị thông tin, viễn thông, thiết bị đo lờng, thiết bị điều chỉnh nh ứng dụng công nghệ thông tin kỹ thuật điều khiển tự ®éng Cã thĨ xem bé V§K nh mét hƯ VXL On-chip, họ AT89C51, có đầy đủ chức hệ VXL bit, đựoc điều khiển hệ lệnh, có số lệnh đủ mạnh, cho phép lập trình hợp ngữ (Assembly) 1.2.Sơ đồ khối **************************************************************************** Trang đồ án tốt nghiệp thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử Hình Sơ ®å khèi hä V§K AT89C51 Bé V§K bit AT89C51 hoạt động tần số 12 MHz, với nhớ ROM 4Kbyte, bé nhí RAM 128 Byte c tró bªn vµ cã thĨ më réng bé nhí ngoµi VĐK có cổng bit (P0P3) vào/ chiều để giao tiếp với thiết bị ngoại vi Ngoài ra, có: - đinh thời 16 bit (Timer Timer 1) - M¹ch giao tiÕp nèi tiÕp - Bé xư lý bit (thao tác bit riêng rẽ) - Hệ thống điều khiển xử lý ngắt - Các kênh điều khiển/ liệu/ địa - CPU - Các ghi chức đặc biệt (SFR) Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào họ VĐK hÃng sản xuất khác mà tính nh phạm vi ứng dụng 1.3 Sơ đồ chân tín hiÖu **************************************************************************** Trang 10