1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Thiết kế bộ quang báo quảng cáo sử dụng vi Điều khiển 8951

111 0 0
Tài liệu được quét OCR, nội dung có thể không chính xác
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết kế bộ quang báo quảng cáo sử dụng vi điều khiển 8951
Tác giả Lưu Hoàng, Phạm Sơn Long
Người hướng dẫn Trần Thu Hà
Trường học Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2002
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 111
Dung lượng 9,37 MB

Nội dung

Ngoài ra vi đều khiển còn góp phần rất lớn trong việc phát triển nên công nghệ thông tìn như: sự ra đời của nhiều loại thiết bị tổ Từ những lý do trên, việc tim huổu, khảo sát và ứng

Trang 1

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

HGMUIIE

ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP

THIET KE BO QUANG BAO QUANG CAO

SU DUNG VI DIEU KHIEN 8951

GVHD: TRAN THU HA SVTH: PHAM SO'N LONG

1157

SKLOO1157 f

TP Hồ Chí Minh, thang 07/2002

Trang 2

THIET KE BO QUANG BAO QUANG CAO

SU DUNG YI DIEU RHIEN 8951

Sinh viên thực hiện : LUUU HOANG

(00307022)

+ DHAM SON LONG

(00301029)

Lớp : @F2000 - KODD Giáo viên hướng din: TRAM THU WA

Tp Wé Chi Mink thing 07 nam 2002

SKLOO ASF

Trang 3

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA T/P HCM Độc lập = Tự do = hạnh phúc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SU PHAM KY THUAT

TP HCM

KHOA BIEN

BO MON DIENTU

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên LƯU HOÀNG

PHAM SUN LONG

Ngành KY thudt Dign ~ Điện tứ:

L Tên đề tài THIET KE BO QUANG BAO QUANG CÁO

SU DUNG YI DIEU RHIES 8951

Trang 4

4 Giáo viên hườn,

6 NGÀY gữno NhIỆm Vụ

7 Ngày hoàn hành nhiệm Vụ:

Trang 5

BAN NHAN XET ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : LƯU HOÀNG

: PHAM SON LONG

Lop : CT2000

Ngành : Kỹ thuật Điện ~ Điện tử

Tên đề tài : THIẾ T KẾ BO QUANG BAO QUANG CAO 8U DUNG ¥I

ĐIỀU KIIÊN 8951

Nội dung để ăn

KH un oan ond Ned aaniuauaoaanouauuanuannnainayauanuiungosoutscirlfiNN

Trang 8

_ Mục lục

Chương I: MỞ ĐẦU

1 Giới thiệu đề tài

II Giới thiệu một số mạch quảng cáo

TỊI.Chọn phương án thiết kế

Chương I: THIẾT KẾ MẠCH

A\ THIẾT KẾ PHAN CUNG

I Sơ đồ khối tổng quát

IL Nguyên lý làm việc của từng khối

IHỊ Thiết kế các khởi 13

1 Thiết kế khối về lí trung tâm

3 Thiết kế khối lưu trừ

Thiết kế công vuất luến thị

Thiên kệ Uist ngucin

1Í, SƠ nguyện Ly mach

IN NAY DUNG CHUONG TRINH HE THONG

tụ trình chính

nig trinh con ngdt phim

Chương trình con thiết lập quét bàn phim

Chương trình con hiển thị quét

Chương trình con xoá RAM hiển thị

Chương trình con giải mã

Chương trình con xoá bộ nhớ RAM

' Chương trình con nhập dữ liệu

Chương trình con chọn Font chữ

10 Chương trình con hiển thị

11 Chương trình con phục vụ ngắt đếm giờ

12 Chương trình con run — Ñ

13 Chương trình con dịch dữ liệu

Chương II: THỊ CÔNG

Trang 9

Chương I

1 GIỚI THIỆU ĐỂ TÀI:

Ngày nay, việc sử dụng kỹ thuật vì điều khiển vào trong công nghiệp cũng như trong dan dung không còn xa lạ gì với chúng ta Kỹ thuật vi điều khiển xuất hiện trong hâu hết

các ngành kỹ thuật từ day chuyền sẵn xuất qui mô lớn đến các thiết bị dân dụng, từ khi

công nghệ sẵn xuất chịp phát triển Để xử lý công việc mà trước kia phải dàng rất nhiều

linh kiện rời, nay được thay bằng chip vi điều khiển có thể xử lý nhiều hoạt động phúc tạp với tính năng ưu việt, đặc biệt về độ chính xác cao, giảm thiểu sai số và diện tích

mạch điều khiển cũng như dễ dàng thao tác sử dung Ngoài ra vi đều khiển còn góp phần

rất lớn trong việc phát triển nên công nghệ thông tìn như: sự ra đời của nhiều loại thiết

bị tổ

Từ những lý do trên, việc tim huổu, khảo sát và ứng dụng đỂ thực hiện một mạch điện

yêu cầu rất cẩm thiết của những sinh viên đặc biệt nhiững sinh viên

về ví điệu khiển có hiệu quả thị việc thị công một mạch ứng dụng là

hiệp chọn để tài: "Thiết

chuyên ngành thiên

Để việt tìm hệ

việc cần thiệt Xuất dat từ lý Áo này mà nhm la» đô án tối

kể hộ quảng bào quảng cáo dùng vì điều khiển 8951 ”,

Mạch quảng cáo dàng về điều khiển 895) dụng đỂ thông báo ¿i2 hoặc quâng cáo sẳn

phẩm với nhiễu hình duức thể hiện trên LED, được nhập tư ban phím cũng như được luáu

văn bên trong

Gởi thiệu đề tài: giới thiệu về sự phát triển ngành điện tử và ứng dụng của chúng

vào các lình vực khoa học đặc biệt là vi điều khiển vào thực tế để tạo ra những sẵn phẩm mang tính tự động hoá cao

Giới thiệu một số mạch quảng cáo: giới thiệu một số mạch quảng cáo đơn giản sử dung cdc IC thong thường và sử dụng IC khả lập trình

Chọn phương án thiết kế: lựa chọn phương án thiết kế phù hợp khả năng và có tính

hiển thị, mạch công suất hiển thị và khối nguôn

Phân xây dựng chương trình hệ thống gồm các chương trình ứng dụng trong mạch

Chương II: THI CONG

Nêu trình tự các bước thực hiện việc thi cong: dua ra cdc so dé board mạch in, cách thực hiện lắp ráp và hàn linh kiện vào board mạch

Giới thiệu cách sử dụng

Chương 1V: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

Tóm tắt nội dung đề tài, nêu ưu -khuyết điểm đề tài ,đưa ra hướng phát triển đề tài

Trang 10

PHỤ LỤC: Giới thiệu linh kiện trong mạch,chương trình hệ thống của mạch,tài liệu

tham khảo

I GIỚI THIỆU MỘT SỐ MẠCH QUANG CAO:

Có nhiều cách để thực hiện một mạch quảng cáo sau đây là một số mạch cơ bẵn:

1 Mạch quảng cáo chạy chữ dùng bán dẫn:

a Sơ đồ mạch:

Hinh Lmach chay chit dang ban din

Db, Ngiyên tất hoạt động của

1) se phong didn lam Q, dan Den LI sang ding thei sut dp Ups tang,

» điện qua Ry rdi phóng điện, kích Q; dẫn lam d¿n Lạ sáng và tiếp tục đến

ig Lúc này Q¿ dẫn điện tụ C¡ phóng nhanh qua 2, Ở¡ lập tức mất thiên áp, nên đèn LÍ tắt iếp theo tụ Cạ phóng điện qua R; zên Q¿ ngưng dẫn làm den

Trang 11

b Nguyên tắc hoạt động của mạch:

Khi vừa cấp nguôn mạch IC555 dao động tạo xung clock cấp cho IC4017N, IC này hoạt động theo nhịp xung của mạch dao động, ngõ ra Q0 ~ Q6 của IC này được tác động

tuân tự Như vậy khi xung thứ nhất tác động thì ngõ ra QO duoc tac động tương ứng với

chữ C sáng, khi có xung thứ hai tác động thì ngõ ra O1 tác động tương ứng chữ H sáng

lên Do ngõ ra tác động tuần tự nên lúc này đã có hai chữ CH sáng lên, tiếp tục thực

hiện như vậy cho đến khi ngõ ra Q7 được tác động sẽ đưa xung ngõ ra quay về chân ENA, chân này tác động reset IC4017N và lại bắt đầu lại từ đâu

3 Mạch quảng cáo ding EPROM:

a Sơ đồ khối của mạch :

Dao dong tev Gai ma Đệm ngõ Thúc công

pe

Chốt dữ Din nes Ì Thúc cong

liệu (H) | | C ra côi(1I) SEO TU suất c@w1I) |

- _ Khối nguồn: bảo đẫm cung cấp đủ dòng cho toàn mạch nhưng không bị quá dòng

~_ Khối dao động tạo địa chỉ: tạo địa chỉ ra xung vuông đưa vào bộ đếm để tạo địa chỉ

bộ giải mã hiển thị

-_ Giải mã hiển thị(EPROM): nhận địa chỉ từ bộ dao động tạo địa chỉ, đưa dữ liệu ra để

hiện thị trên bằng đèn đồng thời đưa tín hiệu điều khiểnđến bộ điều khiển màu

-_ Các bộ thúc công suất(hàng - cột):khuếch đại dòng điện, bảo đâm cung cấp đủ dòng cho các mạch ở phía sau và không làm quá dòng các phân ở phía trước

Trang 12

- Bang den: nhận đông thời hai tín hiệutừ các bộ thúc hàng ~cột, từ đó xác định vị trí LED nào được phép sáng

-_ Các bộ chốt dữ liệu: nhận tín hiệu ngõ vào từ bộ dịch chuyển bit dữ liệu và tín hiệu

từ bộ giải mã màu, từ đó cho phép bộ chốt màu nào đoạt đông và chột nào không -_ Các bộ đệm ngõ ra:cách ly tải vàcác mạch ở phái trước nó

- Đặt bit đữ liệu có chức năng : khi mới cấp nguôn sẽ tao ra bit 1 đồng thờiâưa bit 1

đó vào khối dịch chuyển bit dữ liệu

-_ Dịch chuyển bịt dữ liệu có chức năng : dịch chuyển các bit từ khối đặt bịt dữ liệu đưa đến qua bộ chốt dữ liệu

IL CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:

Để thực hiện mỗi mạch quang cáo, có nhiễu cách như một số mạch nêu trên, ty

thực hiện mạch quảng cáo bằng các lC chuyên dùng hoặc IC lập

tim bed, hae hii uà thực hiện một mạch quảng cáo có lập trình

nhận thấy mạch dung vì điệu khiển 9951 để thực hiện một

suối Àhả năng của nhóm

hằng phân mễm N

mạch gtẳng cáo hà ÿ*

Đa thời giản có Sgác vốn kiến thức cũng nhục khả nẵng tưn hiếu về hệ ví điều khiển

ong dở dn này chỉ thực hiện trong phạm vic thé hign ede chu chay

con han che, nen

dược nhập từ bàn phưm ( chạy trong ROM), thể hiện khoảng mai hiệu ứng chữ (chạy trang RÀM|, có hiện đồng hồ báo giờ xen kẽ chương trình chạy trang RAM và phông chữ

có thể thay đi theo hai dạng

Trang 13

Chương II : THIẾT KẾ CÁC KHỐI

Một hệ thống sử dụng các linh kiện khả lập trình bao gôm hai thành phân chính để

mạch có thể hoạt động dược đó là phẩn cứng và phần mềm

~ Phân cứng bao gồm các linh kiện thiết bị tạo nên mạch điện

- Phần mêm gồm những chương trình được viết để điều khiển hoạt động toàn mạch

A\ THIẾT KẾ PHẨN CỨNG:

Để hệ thông hoạt động được, trước tiên phải eá phân cứng để tạo liên kết giữa các

lình kiện trong mạch vì thể việc trước hết là tiết kế phân cứng để làm cơ sở cho việc viết

phiin mém sau nay

1L Nữ đồ khôi tổng quát của mạch

⁄T*

II Nguyên lý hoạt động của từng khối:

1 Khối hiển thị:

Đây là khối quan trọng trong thiết bị dùng để hiển thị các thông tin mong muốn trong

quá trình sử dụng, cũng như các dữ liệu cân thiết cho nhu cầu quảng cáo

2 Khối bàn phím:

Đây là bộ phận không thể thiếu được của mạch, vì trong các mạch dùng linh kiện khả lập trình như vi đều khiển thì bàn phím đóng một vai trò chủ chốt dùng để nhập dữ liệu vào nhằm tác động đến bộ xử lý trung để bộ phận này thi hành lệnh nhập vào xử lý

và đựưa ra hiển thị kết quả đã xử lý

Trang 14

II Thiết kế các khối

1 Thiết kế khối xử lý trung tâm:

Cấu trúc mạch xử lý quyết định tồn bộ hệ thống cho nên đây là khâu thiết kế đầu tiên và cũng là khâu đơn giản nhất vì nĩ khơng phụ thuộc vào các thành phân cịn lại của hệ thống Phần quan trọng nhất là lựa chọn linh kiện để thực hiện mạch đĩ là 8951,cịn xử lý các cơng việc là do phần mềm thực hiện, cơng việc chúng ta là thiết kế

các mạch xung quanh CPU nhu: mach dao động , mạch Reset,mạch chốt và ngudn 1.1 Thiết kế mạch dao động :

a Đặt vấn để:

Trong mội hệ thơng điện tứ nĩi chưng đặc biệt là hệ thống dàng vi điều khiển, xung clock đồng một vài trị quan trọng đối với tồn hệ thống, vì tính đơng bộ các hoạt động của các linh kiện trong mạch Do do mạch tạo xung được thiết kế phải thoÄ_ mãn những điền kien sou

sade dn duh, guim thi sat sé

phụ hợp, khuơng dược vưới quả mức tân số qui định của mỗi IC

¿ để ra trên mà nhĩm chọn mạch dạo động thạch anh cé tan s6 12MHz

lầm mạch dạo động cho hệ thống vì tính ổn định cao, sai số n2 Sơ đồ kết nối như hình về:hat tục C¡, C2 để ổn định cho thạch anh

TW véu ¢

Mạch Auto reset thường dùng để định trạng thái đầu tiên của mạch ngay khi vừa cấp

nguén dé mach luơn họat động đúng như yêu câu thiết kế Cĩ hai loại mạch Auto reset

la reset & mite cao và reset ở mức thấp tùy thuộc vào mức logic tác động reset ở chân của các IC Trong mạch này IC 8951 và IC 8279 sử dụng chung mạch reset ở múc logic

cao Sơ đồ mạch như sau:

Trang 15

điển áp trên tụ V, = tlụ nên ngõ ra đưa đến chan reset Ở mức cao,

%6ne họat động được, Sau đó điện áp trên tự tăng lên và chân wong mute thap, IC được phép luaat động,h2ặc khi mạch đang

hon ding tan de S kăm tự phóng dién hlt xu6ng mass, lke này áp trên tự

Vis OV nen agi ne tate ding lam IC ngung hoat dong IC chi hgat dong trở lại khi nút nhận | hấu thả tà và tạ nạp đến một giá trị nào đó để chân reset của ÍC không còn bị

tie ding

¢ Tinh toan cide thông số của mạch :

Do nguồn cũng cấp cho tòan mạch là 5V nên các ÍC thuộc hạ CMOS sẽ hiểu mức

logic cáo Ai điện áp ở các chân ngõ vào là 3,5V, mức thấp là 1V.Da đá,để IC thóat khỏi trạng thái reset mức cao thì điện áp ở chân reset(điện áp trén Riphdi < IV

SV = V, + Vạ =V, + 1V= V, = 4V

Mat khée ta có phương trình nạp của tụ „=V„(1- e7) = 4V

là thời gian để tụ nạp đây (đạt đến giá trị V > 4V)

RC : thời hằng nạp của tu

Trang 16

1.3 Thiết kế mạch chốt dữ liệu:

Với 8951 8 bit thấp của địa chỉ được đa hợp để tạo ra 8 bit của dala bus CPU sẽ diéu khiển mạch chốt cho xung ra ở chân ALE cho phép chốt địa chỉ vào thanh ghỉ bên ngoài trong suốt thời gian nữa chu kì đầu của bộ nhớ sau khi thi hành xong lúc

chân ALE (cho phép chốt địa chỉ ) phải được nối vào chân C Khi chân OE ở mức thấp thì 74AS573N sẽ chết địa chỉ vào thanh ghỉ: 74AS573N IC này hoạt động chốt theo mức

đương với xung clock chung Như vậy đầu vào xung clock được kích bằng xung chọn cửa

ra có mức tích cực cao Độ dốc của đường xung phải thích hợp Khảo sát chu kì vào⁄ra

trên giản đỗ sóng ta thấy 8951 cấp dữ liệu ổn định kể từ cạnh xuống của xung WR

1C74AS573N có đầu ra 3 trạng thái, các bộ đệm đầu ra đều có mức điều khiển với mức

tích cực thấp

Trang 17

1.4 Sơ đồ kết nối vi điều khiển với mạch Reset,dao động và mạch chốt

P25.A13 XTAL2 P24.A12

P23-AI1

E^VPP P22.210 RES P21.ao

aia a0 6 1C74573

an P07-An? ¡p 10 E18

BỊ3 PINKS 300 30 PE ary Riis ets ap aa [AS Bie wre aise Z0 60 air 01/421 ww 70 PT

P00-200 an ao PE mig vet)

web ALB PROG

Hình I.d: Sơ đồ kết nối 8951 với mạch reset,dao động và mạch chốt

1.5 Nguyên lý hoạt động của mạch xử lý trung tám:

Đây là khối quan trọng nhất trong thiết bị, có nhiệm vụ điểu hành và quản lý tấy

cả mọi công việc Liên kết bàn phím, bộ nhớ cũng như thực hiện chức năng quét hiển thị

Vi mạch chính sử dụng trong khối này là vi điều khiển 8951 Vi mạch này có 4 port xuấi nhập và có khã năng quản lý 64Kbyte bộ nhớ thông qua 16 dường địa chỉ từ A0 đến AIS Trong đó, A0-A7 dược kết hợp chung với 8 đường dữ liệu ở port 0

8 đường địa chỉ này được chốt và tách ra bằng vi mạch 74573 ở khoảng thời gian xung ALE xuất ra từ vi điều khiển lên mức logic 1 Xung này có nhiệm vụ điều khiển 74573 chốt địa chỉ 8 đường địa chỉ từ A8-A 15 được xuất ra từ port 2

Các đường địa chỉ này sau khi tách ra được nối đến giao tiếp với bộ nhớ cùng với

các đường dữ liệu và các tín hiệu điều khiển RD WR\

Ngoài ra vi điều khiển còn có nhiệm vụ quét hiển thị thông qua port1 và por!2 Dữ

dua ra ở port1 có nhiệm vu quét hàng kết hợp với tín hiệu quét cột từ port2 điều khiển ma trận led hiển thị 8x80

Vị điều khiển kết hợp với bàn phím thông qua 8 đường dữ liệu D0-D7 và địa chỉ AO cùng với tín hiệu ngắt ngoài gởi đến từ khối bàn phím để báo cho khối trung tâm nhận

Trang 18

2 Thiết kế khối lưu trữ:

a Đặt vấn đề:

Bộ phận quan trong thứ hai sau bộ điều khiển trung tâm đó là bộ phận lưu trữ, hầu

hết các dữ liệu cần truy xuất căng như các chương trình từ bên ngoài được nhập vào hay được phát sinh từ bên trong đều được lưu trữ trong các vi mạch nhớ như ROM và RAM ROM ( Read only memory): là bộ nhớ chỉ cho phép đọc dữ liệu ra từ nó, với nhiều công nghệ khác nhau mà người ta chế tạo ra các loại ROM khác nhau như :

- PROM(Programable ROM) là loại ROM khả lập trình nó chỉ ghỉ dữ liệu một lần và

không thể thay đổi được nữ

~— EPROM(Erasable PROM) là loại ROM cho phép ghỉ và xoá dữ liệu nhiều lần

RAM(Ram Access Memory): là bộ nhớ truy xuất bất kỳ còn gọi là bộ nhớ đọc viết, thường dùng nhủ bồ nhỏ tạm khi mất điện thì các dữ liệu được ghỉ trước đó bị mất do đó

để không mất tử liệu thì cẩm có nguỗn nudi, ty vay có thể đọc hay viết dữ liệu trong

NAM bất cử lắc nào RAM được chia làm hai loại

ÂRAMINiat NAM) là loại AM tính, việc lưu trữ dã liệu được thực hiện theo nguyên

tt hoại động của các Fhp-Elop D Dit ligu due ghi vay tn tai ở một trong hai mite logic của mạch sở và được giữ nguyên trong suối quá trunk lam việc,

DRAM Dynamic RAM): la loai RAM động, RAM động Aanz kỹ luật MOS để lưu trữ

cúc bù Ø0 hay È trong các điện dụng bẩm sinh giãa cửa va láp nên của transistor

MO Đã tiện lai trở ở tụ này không được duy trì lâu vì sự rỉ của tụ cũng như các

trauvor AIOS sương quanh nên cần được làm tươi trong khoảng vài mili giây(nếu Không tụ xú sẽ mất dữ liệu)

b Phần tích yêu cầu và chọn linh kiện cho hệ thống:

Đối với mạch cân thiết kế, cần chọn bộ nhớ có đặc điểm :

~_ Thuận lợi cho việc ghỉ đọc dễ dàng

- C6 thể thay đổi nội dung được

- Dung lugng tuong đối lớn

-_ Công xuất tiêu tán phải thấp

Từ yêu cầu đặt ra nhóm chọn EPROM 16kb (IC27128) va RAM 8kb (IC6264) Bước tiếp theo là kết nối EPROM và RAM với hệ thống của mạch Sơ đô mạch như hình sau:

Trang 19

„uyên lý hoạt động của khối lưu trữ:

Bộ nhữ của thiết bị này sử dụng 16Kbyte Eprom và ØKbyte Ram đáp ứng đã yêu cầu cho các từng dụng Bộ nhớ Eprom có 14 đường địa chỉ được kết nối với A0 ~ A13 của vi điêu khiển Đường địa chỉ A14 của vì điều khiển được kết nối đến chân CS\ ciia Eprom

Eprom chiếm vàng nhớ từ 0000h — 3FFFh của vi điều khiên

Bộ nhớ Ram 8Kbyte gôm 13 dường địa chỉ được kết nối với A0 = A12 của vì điều khiển A13 và A14 sử dụng làm chịpseleet CSIN và CS2 Do dé vi diéu khiển quân lý bộ nhớ Ram từ địa chỉ 4000h — SFFFh

Khi A14 của vi điều khiển ở mức 0, lúc này Eprom được chọn trong vàng nhớ từ 0000h - 3FFFh

Khi A14 ở mức 1 và A13 ở mức 0, lúc này Ram được chọn trong vàng nhớ từ 0000h —

IFFFh

3 Thiết kế mạch bàn phím:

a Đặt vấn đề:

Bàn phím là bộ phận không thể thiếu trong hệ thống máy tính vì từ bàn phím mà ta

có thể nhập dữ liệu trực tiếp vào bộ xử lý trung tâm để thực hiệc các yêu cầu mong muối

Điều kiện với một mạch bàn phím là:

-_ phải có kh năng tự chống đội

- _ thiết kế gọn nhẹ, dễ dàng sử dụng

Trang 20

- ting dung hau hét khd naing hoat déng cita cdc phim

b.Tinh chon linh kién cho thiết kế:

Từ yêu cầu đã đặt ra ta có nhiều cách thực hiện: có thể thực hiện bằng các IC

chuyên dàng cho quét phím như IC8255 hoặc C8279 ngoài ra ta còn cách thực hiện khác là quét phím kết hợp chương trình với vì mạch giao tiếp và bộ xử lý trang tâm từ các phương pháp trên nhóm chọn cách dùng IC8279 để quét

Sở đỗ bàn phím như sau:

DB DE3 DB4 DBS DBS DB?

Hình 3.2:sơ đồ nguyên lý mạch xử lý tín hiệu từ bàn phim

e Nguyên lý hoạt động của mạch xử lý tín hiệu từ bàn phím:

KT

Trang 21

Xung cloek 2MH: được lấy từ viđiều khiển, các tín hiệu điều khiển đọc-viết và tín

hiệu chọn C§N được điều khiển từ vi điều khiển

SLO + §L3 tạo tín hiệu quét hàng kết hợp với các đường tín hiệu input RL0 - RL3 tạo

thành ma trận phím

Phím SHIFT và ATL dùng để mở rộng các phím tổ hợp

Hoạt động quét như sau:

Để IC8279 làm việc ở chế độ bàn phím,ta phải chọn KKK = 011(decode scan

keyboard- N key rollover) va giti cdc tit điều khiển này vào A0 để khởi tạo 8279 các đường SL0+SL3 liên tục quét để hiển thị và dò từn phim nhấn.khi có một phím được nhấn 8279 sẽ tự động chống dội sau khoảng thời gian 10,3us và kiểm tra lại một lần nữa

để xem phím đó có được nhấn hay không, nếu phím còn nhấn thì 8279 sẽ thiết lập mã phím nhấn và hiệu trừ mã của phím nhấn uào bộ nhớ RAM bên trong sau đó sẽ báo cho vi

điều khiển biết đề có phữn tác động và yêu câu vì điều khiến nhận mã phím bằng cách lắc động dén tin new nedt IRQ Tin hiéu ngất !RQ dước kết nối đến 1 ngõ vao ngắt của

vị điều khiến và ch rung phục: vụ cha ngất là la chương trình xử lý phím Nhiệm vụ

của vi did khiến là đọc mà của phim bị ẩn vao để xử lý và reset ngắt của 8279 trở về

ne) phim tidy theo

mide lagic chuẩn ‡

Trang 22

ESC SHIFT + ESC !

Trang 23

4 Thiết kế khối quét hiển thị :

4.1 Thiết kế mạch quét cột:

a Đặt van dé:

Do tinh chất của mạch là thể hiện nội dung thông qua bảng Led ma trận, nên nảy

sinh vấn đề quét hàng và cột để hiển thị

b.Tính toán thiết kế :

Quá trình quét cột của bằng Led hiển thị được thực hiện bởi bộ giải mã địa chỉ mà

bộ giải mã này được điều khiển thông qua phần mềm từ bộ điều khiển trung tâm gởi đến Bằng đèn Led có bao nhiều cột thì phải có bấy nhiêu đường điều khiển từ bộ giải mã địa

chỉ đưa đến Tại mỗi thời điểm nhất dịnh thì bộ giải mã chỉ đưa ra duy nhất một tín hiệu

điều khiến cho phép các đèn thuộc cột này hoạt động,đối với các cột còn lại thì không

được phép hoại đồng

mườn và sự, lựa chọn lình kiện nên nhám chạn IC74LS154 để thực

hiển quết cốt và đàng thiểm IC741.3J 3Ä dế điêu khiến chọn IC quêt Do bằng đèn hiển thị

cá NÓ cải nến nhằm chọn Š 1C74LI34 để thực hiện quêt cát

Trang 24

c Nguyên lý hoạt động của mạch như sau điều khiển quét cột:

Trong mạch trên nhệm vụ của IC 74LS138 là điều khiển chọn một trong Hăm

1C74LS154 nên cần cả ba đường địa chỉ để tạo tín hiệu điều khiển, các đường địa chỉ của

tiăm IC74LS154 dàng để giải mã ra 80 đường tương ứng với 80 cột của bằng đèn

Khi vừa cấp nguôn cho mạch, mạch Auto Reset thực hiện làm cho các đường địa chỉ đều ở mức logie [0 ].lúc này IC 74LS138 cho phép IC 74LS154 thứ nhất hoạt động thực hiện giải mã bốn đường địa chỉ sang mười sáu đường ngõ ra cột, tuy nhiên tại thời điểm

này các đường địa chỉ vào(Au +A;) đều ở mức 0 nên chỉ có ngõ ra cột đâu tiên tác động

Khi có xung kế tác động thì đường địa chỉ A ở mức logic 1, các đường địa chỉ AgtAs

vd & mite logic [0] Do dé tai ngũ ra O¡ của IC74LS154 thứ nhất tác động Tương tự như

thế cho đến khi cúc đường địa chỉ Ag+A, đêu ở mức logic [1] thì thực hiện quét đến cột

mạch chỉ gâm 8 hàng do đó để thực hiện việc quét hàng nhóm

re tuce hiện việc (6t hang

trựt tiếp Tay port) bare

Ấ, Thiết kế mạch công suất hiển thị :

n, Dat van dé:

We

thể huện đá: h

ú „ cẩu đó là nội dung

hị ra rõ ràng trên Led, điều đó đồng nạhĩa v4i việc Led thể hiện phải

xung rổ, không về ợc diéu nay thi yeu cáa đạt ra la phải thiết kế mạch

cho hiển thị với yêu câu là: nguồn điện cấp cho mạch phải ổn định và các

thé hign mar dội dụng nào đó trên Led hiển thị dat ra

lịnh kiện phẩi hoạt động tốt chịu được dòng và tân sO cao

b Tình toán và chọn linh kiện cho mạch:

Từ yêu cầu đề ra ta thực hiện như sau:

Đo bằng đèn Led gồm 8 hàng và ð0 cột nên việc kết nối mạch thác tổng quát như sau

ay

LEDL

Ry HANG x

Hình 5: sơ đồ mạch công suất hiển thị

Trang 25

Do mạch gồm 80 cột ,tại mỗi thời điểm chỉ có một cột được phép hiển thinên thời

gianhoạt động của mỗi cột chỉ chiếm 1/80 s1,25% thời gian quét hết 80 cột Do đó dòng diện trung bình qua mỗi LED chi chiếm hkỗang 1,25% dòng điện tức thời qua nó

Cho dòng điệngua led là: luạ= 1ÔmA

=> dòng trung bình qua LED là:

Iy =10mA/I,25% = 800mA

Chon Brn = 25 cho cd hai transistor

Điều kiện transistor bão hoàià By, *ly = Leon

ly, = 866 MAT 1 825mA

Wi Ling = NOGA Line 2 80629 © 3, 04mA

Vay chon gui try Ry = 4

Tạ có lạc =(3V-0.6) /Rục > leon/ Rac =6.928/25Q = 277, 12mA

= Rục $ 4,4V/ 277, 12mA =0.0158KQ nén chon Ruc = 16

từ tính toán trên nhóm chon trasistor thúc hàng loại D468, thác cột là B562.hai loại trasistor nay déu cé dong I, lén đến 1A, điện áp định mức Vcc =35V Hệ số khuếch đại dong B = 100 & Ic = 1A, tan số làm việc ƒ =2MH: nên bảo đảm hoạt động tốt trong mạch

này

6 Thiết kế bộ nguồn : `

a Đặt vấn đề:

Đối với bất kỳ hệ thống đện tử nào, bộ nguôn là thành phần không thể thiếu được vì

nó quyết định đến việc thực hiện của hệ thống đó như thế nào,hệ thống có làm việc hay không, hoạt động của hệ thống như thế nào, ngoài ra nó cèn đánh giá được khả năng thực hiện công việc của hệ thống đó Do vậy yêu cầu đặt ra cho việc thiết kế bộ nguôn là

phải có tính ổn định cao cũng như khả năng chịu đựng của bộ nguôn tốt Từ những yêu

câu đặt ra như trên mà việc thiết kế bộ nguằn cho mạch phải hội đã những yêu cầu về

di65n như : điệ áp cấp cho mạch phải ổn định ,dòng điện cần để cung cấp cho ÏC cũng

như các Led phải đủ lớn để mạch hoạt động được tốt và không bị nhiễu Đối với mạch vừa thiết kế thì bộ nguôn cung cấp cần phải có các chỉ số về dòng điện và điện áp như sau:

Bedelia lalate Crea lca Ce nal

Trang 26

Như vậy không thể lấy dòng trực tiếp ra từ IC7805 để cấp cho mạch Do đó phải

tăng đồng ngô ra của IC lên bằng cách mắc thêm trasisor để nâng dòng ngõ ra

Tit dé chon trasistor nding dong ngỏ ra cân phải có tiêu tắn công suấtkhi ngõ ra

SV

ngắn mạch là

Py, Vly = 13 762% = I02W

THỂ am tần chú ota chon trasistor cá công suất tiêu tán là 2()W,

Để việt tắn

Hạ lợi đồng

Hân xố lầm vuệy t3 2AH:,

Điện an bảo hoà Voey = 3V ở đồng lc= 10A

Dong cite B esia Trasistor là:

‘Oe

va

78105 fefiw cị

Vì 2 Transistor mắc song song nên:

Đồng ngõ ra của mỗi trasistor là:

1c/2 = 5A

ĐỂ cân bang dòng qua mỗi trasistor ta cần mắc vào cực E của mỗi transistor một

điện trở sao cho áp sụt trên điện trở là rất nhỏ khoảng 0,2Vvới dòng là 5A

Ry = Rạ = 02/5 =U/1= 0,04Q nên chọn Rị= Rạ = 0,05 Q

Trang 27

Vậy chọn điện trơ R; là loại điện trở công suất có trị số là: 3,30/3W

Đèn LED báo hiệu điện áp ra Tả chọn dòng qua LED là 10mA Điện trở hạn dòng cho Led được xắc định nhưứ sau:

Trang 28

IV SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ TOÀN MẠCH:

1 sơ đổ nguyên lý mạch xử lý trung tâm và xử lý quét phím :

Trang 29

SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH XỬ LÝ TRUNG TÂM VÀ QUÉT

Trang 30

Li: aebpmenaneaeemenaaeemt cum c cel

Trang 31

SƠ ĐỒ BOARD HIỂN THỊ

x bia

2 b4

để

a [etd

Trang 32

3 Nguyén ly hoạt động của toàn mạch:

Vi điều khiển quản lý 8Kb bộ nhớ Ram và 16Kb bộ nhớ Eprom thông qua 15 đường địa chỉ từ AO-A14 sau khi A0-A7 đã được chốt và tách ra 8Kb Ram có địa chỉ từ 4000h-5ƒÿh dùng để lưu trữ các dữ liệu do người sử dụng nhập vào 16Kb Eprom có địa chỉ từ 0000h-3fffh dùng để lưu trữ bộ mã ký tự cùng với các dữ liệu cố định được lập trình trước Kết hợp với các đường điều khiển RDN WR\ vi điều khiển có thể truy xuất hay gửi dữ liệu ra bộ nhớ

Khối bàn phím được thực hiện một cách tự động bằng vi mạch 8279 thông qua các thiết lập được gữi ra từ vi điều khiển Vì điều khiển quản lý khối quét phún bằng

đường địa chi AO va ALS cting với các tín hiệu điều khiển RDX WK\ Khi mới khởi tao, vi

điều khiển gửi các thiết lập cho 8279 thông qua D0-D7 Lúc này ban phím đã sẵn sàng

hoạt động và liên tực quét phím Khí có phím nhấn 8279 tự chống dội và thiết lập mã

phím Sau đỏ gột tín hiệu ngắt IRQ báo cho ví điều khiến nhận mã phím Do tín hiệu ngắt

cu Ñ220 gối nà ở mức logic cao, nên phái qua cống dào trước khi đưa đến ngõ vào ngắt

ngoài INTIN của vì điệu Qhuốn tắc động mức thấp, Khi nhận dược tín hiệu ngắt, vì điều

khiến về vứ lệ tiệc nhận mà phú đẳng thời gái điêu khuẩn reset ngdt cho 8279 sau đó

Việc hiển dục điêu Âm trực tiếp 1# vì điêu khuẩn tháng qua portl và por12

ĐPon2 có nhiệm vụ quét ÑÓ cát của bộ hiển thị đông thời pertl „it dữ liệu từ Ram hiển thị

- quét hiển thị này phải được thực kiện liên tục để duy trì dữ

Trang 33

người đọc có thể dễ theo dõi và nắm bắt được ý đỗ của người viết chương trình Tuy

nhiên có nhược điểm là kích thước chương trình lớn

~ Phương pháp lập trình có cấu trúc:

Ở phiámg pháp này đốt vái các đoan chương trình lập lại người ta đưa chúng ra và

xem như một Chủ 2h con dé khi thi hanh dén doan chuong trình này vì điều khiển sẽ nhdy dén dia chi ciia chemy tinh con dé thie hiện xong thì quay vé ngay doan vita nhdy

đi phuáetne phhẩp này tổ xe luôu quả hơn trong việc giảm kích thước chương trình và thuận

Hen che ngs viet

HH, CÁC CHƯƠNG TRÌNH:

1, Chương trình chính :

1.1 1u đồ chương trình:( tráng sa)

1.3 Giải thích chương trình chính

Nhi mới bật nguôn, hệ thống tự Reset và khởi tạo cho 8279 ở chế độ quét phím

Đồng thời dồng hồ được reset và nhẫy đến bắt đầu làm việc từ chương trình chính

Chương trình chính thiết lập lại ngắt phím thông qua chương trình con SET_INT và gọi

chương trình giải mã Menu lên Ram hiển thị Chương trình Display sẽ liên tực quét dữ

liệu từ Ram hiển thị lên bộ hiển thị, đông thời kiểm tra có phím nhấn mới thông qua bit

08h Khi có một phím bất kỳ được nhấn, chương trình ngắt phím sẽ lưu mã phím vào R2

đồng thời set bit 08h Chương trình sẽ kiểm tra phím Left hodc Right để chọn các mục

trong Menu thông qua việc tăng hoặc giảm ô nhớ 22h Ô nhớ 22h là ô nhớ lưu tr vị trí

hiện tại của Menu Sau đó được nhây trở lại để thiết lập lại quét phím đông thời giải mã lại mục trong Menu đã chọn Khi phím Enter được nhấn , chương trình kiểm tra đang ở

mục nào trong Menu trông qua ô nhớ 22h để gọi chương Trình con tương ứng

Nếu là một phím nào khác, chương trình sẽ Reset ngắt , thiết lập lại quét phím và trữ lại làm việc từ đầu

Trang 34

RUN ER >)

Trang 35

2 Chương trình con ngắt phim

2.1 Lưu đồ chương trình con ngắt phím

3.1 Giải thích chương trình con ngắt phím

Nhi có phữn nhấn, vì mạch 8279 sẽ xác nhận và chống dội phím Sau đó 279 tự thiết lập mã phím và suất ra tín hiệu ngắt để báo cho vi xử lý nhận mã phím mới Vi xử

tỷ nhận tín hiệu ngắt và nhảy đến chương trình con phục vụ ngất phím Chương trình con này sẽ gửi từ điều khiển ra 8279 để yêu cầu nhận mã phím Mã phím mới nhận được lưu

vào thanh ghỉ R2 đồng thời set bit 08h để báo cho chương trình biết có phím nhấn mới

Chương trình ngất kết thúc vàtrở lại tiếp tục chương trình chính

Trang 36

3 Chương trình con thiết lập quét phím:

3.1 lưu đổ chương trình con thiết lập quét phím (set_int):

3.3 giải thích chương trình con thiết lập quét phím (set int)

Sau khi đã xử lý phím nhấn , chương trình con Set_Int sé thiết lập lại để tiếp tục quét phim

Thanh ghỉ dptr được cất để không ảnh hưởng đến chương trình chính Vì xử lý gửi từ diéu khién dén 8279 thong qua dptr dé Reset lai ngắt cho 8279 và thiết lập lại chế độ làm việc

Bìt 08h được Clear để sẵn sàng chờ nhận phím mới

Thanh ghỉ dptr được trả lại giá trị cũ và thoát trở lại chương trình chính

Trang 37

4 Chương trình con hiển thị:

4.1 Lưu đổ chương trình con hiển thị (display)

Trang 38

4.2 Giai thích chương trình con hiển thị (display)

Đây là chương trình được chạy liên tục xuất dữ liệu hiển thị ra màn hình led Toàn

bộ dữ liệu hiển thị được lưu trong 80 byte ram nội từ địa chỉ 30h-7Fh R1 là biến trung gian được nạp giá trị ban đầu là 30h để truy xuất ô nhớ đâu tiên Port2 thực hiện quét cội với cột đầu tiên mang giá trị 00h Dữ liệu truy xuất từ ram thông qua R1 được xuất ra

Port1 để hiển thị Led của một cột tương ứng với tín hiệu quét cột xuất từ Por12

Sau một khoảng thời gian delay R1 và Pori2 sẽ được tăng giá trị để truy xuất dữ liệu

của ô nhớ kế tiếp để hiển thị cho cột kế tiếp

Sau khi đã xuất toàn bộ dữ liệu ra bộ hiển thị , chương trình con kết thúc và trở lại chương trình chính

Ô nhớ 24h là sổ lần quét hiển thị, giá trị này luôn được mặc định là 1

Trang 39

5 Chương trình xoá RAM hiển thị:

5.1 Lưu đổ chương trình con xóa ram hiển thị ( clrscr )

&,2 giải thích chương trình con xóa ram hiển thị

Dit ligu hién thi trên màn hình được lưu trong #0 byte Ramn nội từ địa chỉ 30h-

7Eh và liền tục được xuất ra hiển thị thông qua chương trình con Display Mỗi khi

cần hiển thị một thông tin mới, Ram hiển thị cần được xóa trước khi ghỉ dữ liệu

mới Và chương trình này sẽ thực hiện nhiệm vụ đó như sau :

RI được nạp giá trị 30h để làm địa chỉ gián tiếp,thanh ghí A được nạp giá trị 00h để xóa Ram Giá trị này được đưa vào ô nhớ có địa chỉ chứa trong thanh ghỉ R1 Sau đó R1 được tăng lên để xoá các ô nhớ tiếp theo cho đến khi R1 bằng 80h thì đừng lại và kết thúc chương trình Lúc này 80 byte Ram hién thị đã được xóa và mang giá trị 00h.

Trang 40

6 Chương trình con giải mã:

6.1 Lưu đồ chương trình con gidi ma ( decode )

A= @DPTR

MULAB R7 = 05

PUSH DPTR DPL=A

Ngày đăng: 19/11/2024, 11:30

w