Báo cáo thực tập tốt nghiệp cao đẳng chuyên đề quang báo hiển thị led ma trận

TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ BẮC HÀ KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG Chuyên đề: QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN Giáo viên hướng dẫn : THS ĐINH THÀNH TRUNG : NGUYỄN THỊ HỒI HÀ THỊ HỒNG LĨNH NGUYỄN NGỌC NĂM NGUYỄN QUANG THÀNH Lớp : B15DT Khóa : VIII (2020 - 2023) Hệ đào tạo : Chính quy BẮC NINH, THÁNG 5- 2023 NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP (Đơn giản cho dễ) (Đơn giản n cho dễ) TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ BẮC HÀ KHOA -ĐIỆN ĐIỆN TỬ PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC TẬP Hệ đào tạo: Cao đẳng Lớp: B15DT Loại hình đào tạo: Chính quy tập trung Thực tập tại: Trường Cao đẳng Công nghệ Bắc Hà Thời gian thực tập: tuần Từ ngày 30/03/2019 đến 31/05/2019 Ngày thức nhận đề tài thực tập: 30/03/2019 Ngày hồn thành báo cáo thực tập: 15/05/2019 Sinh viên: Nguyễn Thị Hồi Số điện thoại: 0393277734 Sinh viên: Hà Thị Hồng Lĩnh Số điện thoại: 0359990565 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Năm Số điện thoại: 0389416209 Sinh viên: Nguyễn Quang Thành Số điện thoại: 0902076953 Giáo viên hướng dẫn: Ths Đinh Thành Trung Số điện thoại: 0912686696 Đơn vị công tác: Trường Cao đẳng Công nghệ Bắc Hà Nội dung yêu cầu thực tập: Thời gian: tập trung tiếng/ngày T quan/T nhà: Đề tài thực tập yêu cầu chuyên môn: Báo cáo kết thực hiện: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Lời Cảm Ơn LỜI CẢM ƠN Qua thời gian thực tập Cơng ty TNHH Fuhong Precision Component¸ chúng em xin trân thành gửi lời cảm ơn đến anh chị quản lý công ty giúp đỡ tạo điều kiện môi trường thuận lợi cho chúng em hồn thành khóa thực tập này.Chúng em tiếp cận với máy móc, cơng nghệ đại áp dụng dây chuyền sản xuất nhà máy.Qua trình tìm hiểu thiết bị - máy móc cơng ty, chúng em tìm hiểu số vần đề thực tế thông qua việc lắp đặt khống chế nhiệt độ.Điều làm cho kiến thức chúng em dần củng cố.Những kiến thức lý thuyết thời học tập trường tảng phục vụ lâu dài cho trình học tập, nghiên cứu làm việc chúng em sau Em xin trân thành cảm ơn Giảng viên: Ths Đinh Thành Trung người trực tiếp tận tình bảo chúng em suốt q trình thực tập hồn thành báo cáo thực tập Qua thời gian thực tập phận System Integation ngồi việc tiếp cận cơng nghệ tham gia sản xuất thực tế, chúng em làm quen với nhiều bạn công nhân viên công ty.Thời gian thực tập thật bổ ích có ý nghĩa lớn với chúng em trình thực tập.Em xin cảm ơn thầy, cô trường Cao Đẳng Bắc Hà giảng dậy kiến thức tảng tạo điều kiện cho chúng em học tập suốt thời gian qua.Cuốn báo cáo tốt nghiệp số kiến thức nhỏ chúng em học hỏi trình làm việc.Em mong nhận đóng góp ý kiến quý báu từ quý thầy cô thực tập chúng em Chúng em xin trân thành cảm ơn! Bắc Ninh, ngày tháng năm 2019 Nhóm sinh viên thực Mục Lục MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC VIẾT TẮT .6 MỞ ĐẦU .7 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU LED QUANG BÁO 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 Tổng quan Sử dụng EEPROM điều khiển LED quang báo Sử dụng vi điều khiển điều khiển LED quang báo LED Module LED quang báo 11 1.2.1 LED 11 1.2.2 Ưu điểm nhược điểm LED đơn chiếu sáng 13 1.2.3 Ứng dụng đèn LED sống 15 1.2.4 Module LED ma trận 17 1.2.5 Ưu nhược điểm đèn LED ma trận 18 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN LED QUANG BÁO .20 2.1 Tổng quan vi điều khiển DSPIC30F3013 20 2.2 Module ADC vi điều khiển DSPIC30F3013 23 2.2.1 2.2.2 Bộ đệm kết sau chuyển đổi module ADC 24 Hoạt động chuyển đổi 24 2.3 LED ma trận P10 .25 2.4 Mơ hình điều khiển bảng LED ma trận P10 .29 2.5 Sơ đồ nguyên lý điều khiển LED quang báo 30 2.5.1 2.5.2 Khối nguồn 30 Khối mạch vi điều khiển DSPIC30F3013 .31 2.6 Phần mêm tạo mã LED ma trận .33 2.7 Chương trình điều khiển LED ma trận P10 35 2.7.1 Chương trình đọc ADC 35 2.7.2 Điều khiển ic 74hc138 35 Mục Lục 2.7.3 Điều khiển ghi dịch 74hc595 hiển thị data .36 CHƯƠNG III: MẠCH VÀ KẾT QUẢ THỰC TẾ .38 3.1 Sơ đồ 3D mạch in phần mềm Altium Designer 38 3.2 Thao tác làm mạch 39 3.3 Kết thực tế 42 KẾT LUẬN 43 PHỤ LỤC 45 NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP 55 NHẬN XÉT , ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 56 Danh Mục Hình Ảnh DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình ảnh biển quảng cáo – LED quang báo Hình 1.2 Hình ảnh EEPROM 24C02 Hình 1.4 Vi điều khiển DSPIC30F3013 AVR Atmega8 11 Hình 1.5 LED ký hiệu LED 12 Hình 1.6 Cơ chế dịch chuyển điện tử lỗ trống LED 12 Hình 1.7 Sử dụng đèn LED cho trang trí 15 Hình 1.8 Ứng dụng đèn LED y học 16 Hình 1.9 Bảng LED quảng cáo ma trận 17 Hình 1.10 Module LED ma trận 8x8 18 Hình 2.1 Sơ đồ chân vi điều khiển DSPIC30F3013 21 Hình 2.2 Sơ đồ chân chức vi điều khiển DSPIC30F3013 22 Hình 2.3 Sơ đồ quản lý ADC vi điều khiển DSPIC30F3013 23 Hình 2.4 Mặt trước LED ma trận P10 25 Hình 2.5 Mặt sau LED ma trận P10 26 Hình 2.6 (a) Sắp xếp ic 74HC595 (b) chiều liệu ma trận P10 27 Hình 2.7 Sơ đồ quét hàng 74hc138 .27 Hình 2.8 Sơ đồ mơ IC 74HC595 LED ma trận P10 28 Hình 2.9 Mơ hình điều khiển LED ma trận P10 29 Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển LED quang báo 30 Hình 2.13 Sơ đồ khối vi điều khiển 31 Hình 2.14 Khối biến trT điều khiển tốc độ quét LED 33 Hình 2.15 Phần mềm RTB 33 Hình 3.1 Mạch T chế độ 3D 38 Hình 3.2 Sơ đồ dây mạch dùng để mạch 39 Hình 3.3 Quá trình mạch in 40 Hình 3.4 Quá trình ngâm mạch in dung dịch sắt 40 Hình 3.5 Tiến hành khoan mạch chân linh kiện 41 Hình 3.6 Hàn linh kiện 41 Hình 3.9 Kết mạch thật .42 Danh Mục Bảng DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Cấu hình chân điều khiển cho ma trận LED P10 .32 Danh Mục Viết Tăt DANH MỤC VIẾT TẮT Viết Tắt RAM ROM Tiếng Anh Random Access Memory Read Only Memory ADC Analog Digital Convert LED Light Emitting Diode PIC Programmable Intelligent Computer LCD Liquid crystal display Tiếng Việt Bộ nhớ truy câp ngẫu nhiên Bộ nhớ đọc Bộ chuyển đổi tương tự sang số Diode phát quang Máy tính lập trình thơng minh Màn hình hiển thị MT Đầu MỞ ĐẦU Với phát triển không ngừng khoa học công nghệ, sống người ngày trT nên tiện nghi đại hơn.Điều đem lại cho nhiều giải pháp tốt hơn, đa dạng việc xử lý vấn đề tưTng chừng phức tạp gặp phải sống Việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật đại tất lĩnh vực phổ biến toàn giới, thay dần phương thức thủ công , lạc hậu ngày cải tiến đại hơn, hoàn mỹ Cùng với phát triển chung đó, nước ta mạnh mẽ tiến hành cơng cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước để theo kịp phát triển nước khu vực giới Trong lĩnh vực điện tử ngày đóng vai trò quan trọng việc phát triển kinh tế đời sống người Sự phổ biến đóng góp khơng nhỏ tới phát triển tất ngành sản xuất, giải trí, .trong năm gần đặc biệt lĩnh vực giải trí, quảng cáo có phát triển mạnh mẽ với nhiều hình thức, phương pháp tiếp cận, quảng bá chia sẻ thơng tin đại tồn diện Với lịng đam mê, u thích lĩnh vực này, nhóm em định chọn đề tài “Quang Báo Hiển Thị Bằng Led Ma Trận” làm đề tài tốt nghiệp Trong thời gian ngắn thực đề tài cộng với kiến thức nhiều hạn chế, nên tập đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, nhóm thực Chương 3: Mạch Và Kết Quả Thực Tế Hình 3.5 Tiến hành khoan mạch chân linh kiện Hình 3.6 Hàn linh kiện Sau thực bước trên, chúng em thu mạch in có hàn đầy đủ chân linh kiện, nguồn cấp cho mạch 5V theo yêu cầu toán Từ kết thu chúng em tiến hành đổ chương trình cho mạch chạy Để tìm hiểu rõ chúng em xin trình bày mục 3.3.Kết thực tế 42 Chương 3: Mạch Và Kết Quả Thực Tế 3.3 Kết thực tế Kết sau hoàn thành mạch thật cho mạch vào chạy test hình 3.9 Mạch cho chữ sáng đều, mã chữ cho vào chương trình chạy khơng bị điểm ảnh Điều chỉnh tốc độ chạy chữ nhanh chậm biến trT đạt yêu cầu mong muốn đề Hình 3.9 Kết mạch thật Kết luận chương 3: Sau thời gian làm mạch thật, chúng em test kiểm tra kết mạch điều khiển LED quang báo, chạy chữ “HAPPY NEW YEAR”.Qua chúng em thu kiến thức trình làm gia công mạch thật Qua làm mạch điều khiển LED quang báo này, chúng em học tập nhiều kiến thức mà cịn thu thêm cho kinh nghiệm quý báu trình làm mạch 43 Kết Luận KẾT LUẬN Như vậy, từ tìm hiểu LED quang báo phương án điều khiển, chúng em phần hiểu sâu cách thức hoạt động đèn LED nói chung LED quảng cáo nói riêng Qua đó, chúng em tích luy thêm kiến thức vi điều khiển, kiến thức LED chúng em trực tiếp có hội làm mạch that để kiểm tra kiến thức thân Nhờ vào hướng dẫn tận tình Giảng viên: Ths Đinh Thành Trung, chúng em tìm hiểu xây dựng mơ hình điều khiển LED quang báo (LED quảng cáo) Nhờ vào hướng dẫn tận tình thầy mà chúng em hoàn thành báo cáo thành phẩm.Chúng em xin trân trọng cảm ơn quý thầy cô nhà trường môn tạo điều kiện cho chúng em học tập suốt thời gian qua Do kiến thức hạn chế nên đồ án tốt nghiệp chúng em nhiều sai sót mặt nội dung trình làm mạch Vì vậy, chúng em mong nhận nhiều lời đóng góp từ q thầy bạn đọc để chúng em hoàn thành đồ án tốt Chúng em xin trân trọng cảm ơn! Bắc Ninh, ngày tháng năm 2019 Nhóm sinh viên thực hiên 44 Tài liệu tham khảo DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng anh: 1.Datasheet vi điều khiển DSPIC30F3013 hãng Micro Chip Link download: http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/70139g.pdf Datasheetvi xử lý PIC16F876A Link download: dtth.saodo.edu.vn/uploads/news/2018_03/son-semina_thang_3_web.pdf Datasheet IC 74hc138 Linh download: https://www.diodes.com/assets/Datasheets/74HC138.pdf 5.Datasheet ic 74hc595 Link downloadhttps://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC74HC595-D.PDF Danh mục Website tham khảo: Khái niệm LED: https://omled.vn/den-led-la-gi-cau-tao-uu-diem-va-ung-dungcua-den-led/ Khái niệm vi điều khiển DSPIC30F3013:https://www.google.com/search? q=DSPIC+30F3013&oq=DSPIC+30F3013&aqs=chrome 69i57.4067j0j7&sourceid=c hrome&ie=UTF-8 Hướng dẫn thiết kế Altium Designer: https://tailieu.vn/docview/tailieu/2010/20100325/pham_thai_binh/ebook_altium_desig ner_1684.pdf?rand=590518 45 Phụ Lục PHỤ LỤC [1] chương trình /* * File: matrixled.c * * Created on May 9, 2019, 4:15 PM */ // DSPIC30F3013 Configuration Bit Settings // 'C' source line config statements // FOSC #pragma config FOSFPR = HS2_PLL8 // Oscillator (HS2 w/PLL 8x) #pragma config FCKSMEN = CSW_FSCM_OFF // Clock Switching and Monitor (Sw Disabled, Mon Disabled) // FWDT #pragma config FWPSB = WDTPSB_16 #pragma config FWPSA = WDTPSA_512 #pragma config WDT = WDT_OFF // WDT Prescaler B (1:16) // WDT Prescaler A (1:512) // Watchdog Timer (Disabled) // FBORPOR #pragma config FPWRT = PWRT_OFF // POR Timer Value (Timer Disabled) #pragma config BODENV = BORV42 // Brown Out Voltage (2.7V) #pragma config BOREN = PBOR_OFF // PBOR Enable (Disabled) #pragma config MCLRE = MCLR_EN // Master Clear Enable (Enabled) 46 Phụ Lục // FGS #pragma config GWRP = GWRP_OFF // General Code Segment Write Protect (Disabled) #pragma config GCP = CODE_PROT_OFF // General Segment Code Protection (Disabled) // FICD #pragma config ICS = ICS_PGD // Comm Channel Select (Use PGC/EMUC and PGD/EMUD) #include "common.h" #include #include #include #include #include #include "adc10bit.h" #include "pwm_user.h" #define OE_TRIS TRISBbits.TRISB8 #define DAT_TRIS TRISBbits.TRISB3 #define CLK_TRIS TRISBbits.TRISB4 #define SCLK_TRIS TRISBbits.TRISB5 #define A_TRIS 47 TRISBbits.TRISB1 Phụ Lục #define B_TRIS TRISBbits.TRISB2 #define LED_TRIS TRISCbits.TRISC13 #define OE LATBbits.LATB8 #define DAT LATBbits.LATB3 #define CLK LATBbits.LATB4 #define SCLK LATBbits.LATB5 #define A LATBbits.LATB1 #define B LATBbits.LATB2 #define LED LATCbits.LATC13 #define BMP_WIDTH 16 #define BMP_HEIGHT 16 #define TIMEPERIOD 0.001 volatile unsigned char BitmapData[16][16]= { 0x00,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00, 0x18,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xC0,0 x00, 0x18,0x60,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x 00, 0x10,0x43,0x8C,0x0C,0x00,0x40,0x00,0x0E,0x60,0x20,0x02,0x1C,0x38,0xDC,0x80, 0x00, 0x10,0x46,0xCD,0xCD,0xC4,0x40,0x60,0x1A,0x66,0x60,0x22,0x34,0x6C,0xD5,0x8 0,0x00, 48 Phụ Lục 0x3F,0xCC,0xCF,0x6F,0x6C,0x40,0x6E,0x36,0x66,0x60,0x62,0x6C,0xCC,0xE1,0x80 ,0x00, 0x3C,0xCC,0xCE,0x6E,0x6C,0xC0,0x72,0x3C,0x6E,0x40,0x66,0x78,0xCC,0xE1,0x 80,0x00, 0x30,0xC9,0xCC,0xCC,0xC8,0xC0,0x63,0x79,0x6B,0xC0,0x46,0xF2,0x9C,0xC0,0x 00,0x00, 0x30,0xDB,0xCD,0x8D,0x89,0xC0,0x43,0xA6,0x79,0x80,0x4E,0x4D,0xBC,0xC1,0x 00,0x00, 0x30,0xCE,0xCF,0x0F,0x0E,0xC0,0x00,0x3C,0x31,0x80,0x76,0x78,0xEC,0xC1,0x00 ,0x00, 0x20,0x80,0x08,0x08,0x00,0xC0,0x00,0x00,0x30,0x00,0x06,0x00,0x00,0x00,0x00,0 x00, 0x00,0x00,0x18,0x18,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00, 0x00,0x00,0x18,0x18,0x11,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x8C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00, 0x00,0x00,0x18,0x18,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x78,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00, 0x00,0x00,0x18,0x18,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00, 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x 00 }; uint16_t iADC = 0; void picinit(); void scanSelect(unsigned char iScan); 49 Phụ Lục void shiftdata(unsigned char data); void display(); void displayTest(uchar data); void shiftarr(bool bLeft); int main(void) { picinit(); // PWM_Config(TIMEPERIOD, 1.0); ADC_Config(); long iCount = 0; while (1) { display(); if (iCount%30 == 0) { iADC = ADC_Read(); } if (iCount%(iADC/20+1) == 0) { shiftarr(true); } iCount++; //if (iCount>10000) iCount = 0; } } void picinit() { 50 Phụ Lục OE = 0; DAT = 0; CLK = 0; SCLK = 0; A = 0; B = 0; OE_TRIS = 0; DAT_TRIS = 0; CLK_TRIS = 0; SCLK_TRIS = 0; A_TRIS = 0; B_TRIS = 0; LED_TRIS = 0; for (int i = 0; i< 5; ++i) { LED = !LED; delay_ms(500); } } void scanSelect(unsigned char iScan) { 51 Phụ Lục if (iScan > 3) return; A = iScan & 0x01; B = (iScan>>1) & 0x01; } void shiftdata(unsigned char data) { for (int i=0; i> (7-i))&0x01; CLK = 0; // delay_us(1); CLK = 1; // delay_us(1); } } void display() { for (int iScan = 0; iScan < 4; ++iScan) { OE = 0; for (int iNum595 = 0; iNum595 < 32; ++iNum595) { uchar iCol595 = iNum595/4; //74HC595 co 16 voi ma tran 4x4 uchar iRow595 = - iNum595%4; //Ra toa tren matrix 4x4 uchar iData = ~BitmapData[iRow595*4+iScan][iCol595]; 52 Phụ Lục shiftdata(iData); } SCLK =0; SCLK =1; scanSelect(iScan); OE = 1; delay_ms(2); } } void displayTest(uchar data) { for (int iScan = 0; iScan < 4; ++iScan) { OE = 0; for (int iNum595 = 0; iNum595 < 16; ++iNum595) { if (iScan % 2) { shiftdata(data); } else { shiftdata(~data); } } SCLK = 0; SCLK = 1; 53 Phụ Lục scanSelect(iScan); OE = 1; delay_ms(2); } } void shiftarr(bool bLeft) { if (bLeft) { unsigned char FirstCol[BMP_HEIGHT] = {0}; for (int iRow = 0; iRow < BMP_HEIGHT; ++iRow) { FirstCol[iRow] = BitmapData[iRow][0]; } for (int iColByte = 0; iColByte < BMP_WIDTH; ++iColByte) { for (int iRowByte = 0; iRowByte < BMP_HEIGHT; ++iRowByte) { BitmapData[iRowByte][iColByte] = BitmapData[iRowByte][iColByte] > 7)&0x01); } else { BitmapData[iRowByte][iColByte] |= ((FirstCol[iRowByte]>>7)&0x01); } } } 54 Phụ Lục } else { unsigned char LastCol[BMP_HEIGHT] = {0}; for (int iRow = 0; iRow < BMP_HEIGHT; ++iRow) { LastCol[iRow] = BitmapData[iRow][BMP_WIDTH-1]; } for (int iColByte = BMP_WIDTH-1; iColByte >= 0; iColByte) { for (int iRowByte = 0; iRowByte < BMP_HEIGHT; ++iRowByte) { BitmapData[iRowByte][iColByte] = BitmapData[iRowByte][iColByte] >> 1; if (iColByte != 0) { BitmapData[iRowByte][iColByte] |= ((BitmapData[iRowByte][iColByte1]&0x01)