Mạch quang báo Ứng dụng vi Điều khiển at89c51

Tuy nhiên, việc sử dụng mạch quang báo không chỉ giới hạn ở mục đích quảng cáo mà nó còn là một phương tiện truyền tải những thông tin có tính ngắn gọn, súc tích đến cộng đồng dân cứ, N

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

MACH QUANG BAO ỨNG DỤNG

VI DIEU KHIEN AT89C51

GVHD: NGUYEN PHUONG QUANG SVTH: PHẠM HỮU ĐỨC

1240 SKLOO1;

TP Hồ Chí Minh, thang 02/2002

Trang 2

s6]

bai 5S

§S3y 7z

Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Trường đại học Sư phạm kỹ thuật Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Trang 3

5,Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Phương Quang

Trang 4

BAN NHAN XET LUAN VAN TOT NGHIEP CUA

CAN BO HUONG DAN

Họ và tên sinh viên: Phạm Hữu Đức

Cán bộ hướng dẫn : Nguyễn Phương Quang

TÊN DE TÀI

MACH QUANG BAO UNG DUNG

VI ĐIỀU KHIỂN AT 89CSI

1.Nội dung luận vân tốt nghiệp:

Trang 5

BAN NHAN XET LUAN VAN TOT NGHIEP CUA

£ A ? ^

CAN BO PHAN BIEN

Họ và tên sinh viên =: Pham Hữu Đức

Trang 6

Tp Hồ Chị Minh Ngày .năm 202

Cán bộ phản biện

Trang 7

LOT CAM ON

DE hoan thinh duge ludu du nay, déu tiên em xin được gửi lời cim

ou din Ban Gitm WHigu, ete Thay C6 dde biệt là Thay C6 troug be mon

Dien tte thuge Khoa Digu - Din Fit tevdug Dai Wbge Sue Pham KE iuuat ©ƒ).20G/M, đã lận tinh chi day, trayéu dat kiéu thức eding ulue tao

điều kiện thugn lyi cho em trong suất qué triuh hye lip ota qua

Carin chan thành cảm on Thiy Hguyin Plutcag Quang dé quan

tam theo dei, tan tink lunồng dần nà động oiều em để thực liệu tẤT luậm dụ tất ngiiệp màu

Ugoai ra em cing xin git loi ci ou déu tal cả các han bé cing

khóa va ugudi Vain chung quanh dé giip dé vé odt chat va tinh than dé

eu dat duge thanh lich nhu ugay ham nay

Sih vien thie higu: Pham Hit Bite

Trang 8

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyễn Phương Quang

LỜI NÓI ĐẦU

Những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường là

sự gia tăng và phát triển không ngừng của các loại hình quảng cáo ở tất cả mọi

lĩnh vực của đời sống xã hội với nhiều hình thức khác nhau Như: quảng cáo

trên báo đài, quảng cáo bằng các pano, các bắng đèn trước cửa hiệu và việc

sử dụng mạch quang báo cũng nằm trong số đó Tuy nhiên, việc sử dụng mạch

quang báo không chỉ giới hạn ở mục đích quảng cáo mà nó còn là một phương

tiện truyền tải những thông tin có tính ngắn gọn, súc tích đến cộng đồng dân

cứ, NgOÀi ra, việc sử dụng mạch quang báo lầm cho thông tin trở nén sinh

Mác dù

# tưởng

xứng với ý nghia của nó: Chính lý do này, đã gợi mớ cho người thực biện mạnh dan lựa chọn để tài "Mách quang bạo ứng dụng vì điểu khiến AT §9C51”,

động, dỄ gây chủ y va day 1a vều tế quan trọng nhất trong nên kinh tế

vậy, mạch quang bảo vẫn chưa đước ứng dụng trong thực tiễn cuộc số

Trên cơ sở khảo xat thực trên ứng dụng tính năng của mạch quang báo,

› định vai trò, ý nghĩa thực tiến của việc sử dung mach qua uộc sống xã hội Đây là một để tài khóng phái là mới nhưng đòi hỏi phái có sự tìm tồi, phân tích, nghiên cứu một cách thực sự

nghiêm túc trong việc phần ch, đối chiếu về mặt lý thuyết với mặt thực tiễn

ấp dụng mạch quang báo Trong giới hạn khả năng của mình cùng với vốn kiến thức còn hạn hẹp, thêm nữa là lần đầu tiên thực hiện để tài mang tính khoa học

thì không tránh khỏi những sai sót Do đó, người thực hiện mong muốn được sự

đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để để tài được hoàn thiện hơn người thực hiện mong muễn khả

Trang 9

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Ñguyễn Phương Quang

MỤC LỤC

Trang

Nhiệm vụ của luận văn tốt nghiệp

Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

Nhận xét của giáo viên phần biện

Lời cảm dn

Lời nói đầu

Phân 1 : Giới thiệu đề tài

Chương 1 : Giời thiệu đề tài

1 Lời giái thiệu

2 Nhiệm vụ của để tài

Trang 10

3 Phân loại bộ nhớ

4 SRAM HM6264

Chương 3: Linh kiện quang báo

1.Khái niệm về linh kiện quang bán dẫn

4.,Khối đệm công suất cho hàng cột

5.Khối giải mã chọn led

6.Khối bàn phím

7.Khối nguồn cunng cấp

§.Các bước thi công, cân chỉnh mạch

Trang 11

4.Hoạt động của chương trình

5.Giải thuật của chương trình chính

6.Các chương trình con

Phan 4:Két luận

1.Hướng phát triển của để tài

Trang 12

Trang 13

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyén Phuong Quang

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.Lời giới thiệu:

Kỹ thuật mạch quang báo đã phát triển rộng rãi, do đó có rất nhiều cách

khác nhau để tạo ra một mạch quang báo như : dùng các IC rời, dàng EPROM,

dùng vi điều khiển hay dùng may tinh

Nếu dùng giải pháp sử dụng các IC rời bất buộc phải sử dụng các IC

giải đã hợp cùng với các led tạo thành mạch ROM, Các led sẽ được sắp xếp

theo một trật tự nào đó đáp ứng yêu cầu cần biển thị Khi muốn thay đối nội dung hiển thị thì phải thay đổi vị trí các led Nếu hiển thị nhiều led thì phải có

thêm ÍC giải da hyip dan đến kích thước vẻ lớn kèm theo là giá thánh cáo, độ

phức tạp sẽ tăng

» EPROM thi kích thước mạch và giá

thành sẽ giảm đáng kể, Kích thước của BEPROM hầu như không tầng theo dung lượng bộ hd cha nó Ngoài ra, khi muốn thay đổi chương trình hiển thị thì ta

ệc viết chương tình mới nạp vào EPROM Việc thay đối chương trình

nhiều so với cách dùng IC rời ỡ trên

Khi thay ede ÍC rời ở trên bà

này thực hiện đứn giản hơn

Khi vi điều khiển tham gia vào thì mạch quang báo sẽ có được nhiều

chức năng hơn, tiện lợi hơn Với việc dùng vi điều khiển, ta có thế thay đổi

chương trình hiển thị một cách dễ dàng bằng cách nhập chương trình mới (thay

đổi chương trình ngay trên kỉt, không cần phải tháo IC nhớ ra đem nạp chương

trình như EPROM) Càng tiện lợi hơn nếu ta có thể thay đổi được nội dung

quang báo ngay trên kit

máy vi tính, việc thay đổi chương trình cũng dễ dàng hơn nhiều so với việc can

thiệp vào phần cứng như cách dùng các IC rời

2.Nhiệm vụ của để tài:

Dùng vi điều khiển AT 89C51 thiết kế mạch quang báo hiển thị bằng 10

led ma trận 8 x 8 do đó phải dùng phương pháp quét

SVTH: Phạm Hữu Đức Trang 7

Trang 14

3.Thực hiện:

up cho bộ nhớ RAM

Trang 15

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyén Phương Quang

'Ứ FYTTT i

LY THUYET

Trang 16

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Wguyễn Phương Quang

CHƯƠNG 1: ` >

VI DIEU KHIEN

1.VI ĐIỀU KHIỂN HỌ MCS-51

MCS-51” là họ vi điều khiển do hãng INTEL sản xuất vào đầu những năm 80

và ngày nay đã trở thành một chuẩn trong công nghiệp Bất đầu từ IC tiêu biểu

là 8051 đã cho thấy khả năng thích hợp với những ứng dụng mang tinh điều khiển Việc xử lý trên byte và cúc phép toán số học ở cấu trúc dữ

được thực hiện bằng nhiều chế đô truy xuất dữ liệu nhanh trên RAM nội

lệnh cung cầp một bẩn tiện dụng của những lệnh số học 8 bịt gồm cả lệnh nhân

và lệnh chia, Nó cúng cp những hd ty me rong on-chip dùng cho những biến

1 bịt nhữ là kiểu dự liệu riêng chế phép quản lý và kiếm ta bịt trực tiếp trong

điều khiển và những hệ thông hàpie đềt hỏi xứ lý luận lý

Sau đây lÀ bằng so sánh các ÍC trang họ MCS-SIPM;

TEN LINH BỘ NHỚ CHƯƠNG | BO NHG DU LIEU

2 VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51

Do họ MCS-51TM đã trở thành chuẩn công nghiệp nên có rất nhiều hãng

sản xuất ra nó, điển hình là ATMEL Corporation Hãng này đã kết hợp rất

nhiễu tính năng dựa trên nên tảng kỹ thuật của mình để tạo ra các vi điều

khiển tương thích với MCS-5L" nhưng mạnh mẽ hơn

AT89C51 là một vi điều khiến 8 bit do ATMEL sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS với 8 KB Flash (flash programmable and erasable read only memory) Thiết bị này được chế tạo bằng cách sử dụng kỹ thuật bộ nhớ không

bốc hơi mật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS-

| 256 Bytes

Trang 17

51™ về tập lệnh và các chan ra, Flash on-chip cho phép bộ nhớ lập trình được

lập trình trong hệ thống bởi một lập trình viên bình thường AT§9C51 là một vi điểu khiển mạnh (có công suất lớn), cung cấp một sự linh động cao và giải pháp về giá cả đối với nhiều ứng dụng vi điều khiển

Các đặc điểm chủ yếu của AT89C5I :

+

“Tương thích hoàn toàn với họ MCS-5L”M của Intel

Bộ nhớ chương trình 4K Byte thuộc loại Flash Memory

Trang 18

Poo - ror pan par

Port 0 : là một port LO 8-bit hai chiểu, cực máng hở Khi xuất ra, mỗi chân

port có thể lái 8 đầu vào TTL Nếu ghi các mức l ra các chân port thì các chân

này có thể dùng như các đầu vào trở kháng cao

Trang 19

Port 0 cũng có thể được cấu hình thành một bus multiplex giữa địa chỉ thấp

và dữ liệu khi truy cập chương trình hay dữ liệu từ bên ngoài Trong chế độ

nay, port 0 có điện trở pullup nội

Port 0 cũng nhận các byte mã chương trình khi lập trình Flash và xuất ra mã chương trình khi kiểm tra, khi đó cần có điện trở pullup bên ngoài

Port 1: 1a mét port /O §-bit hai chiều có pullup nội Đầu ra port 1 có thể lái 4 đầu vào TTL Khi viết các mức | íc chân port thi chúng được kéo lên do có

điện trở nội và có thể dùng làm đầu vào Khi vai trò là cổng nhập những chân

của porL T bị kéo xuống thấp sẽ đổ đồng vì có nội trớ kéo lén

PorL T cũng nhận những bvte địa chí thấp trong khi lấp trình Flash và trong khi

kiểm tra Flash

Port 2:10 mat port VO 8 bit hai chicu od pullup nO, bau ra port 2 có thể lái 4 dau vaio TTL Khi viet cde mive [ra các chân port thì chúng được kéo lén do có điện trở nội và có thế dùng làm đầu vào Khi vai trò là cổng nhập, những chán

của port 2 bị kéo xuống thấp sẻ đế dòng vì có nội trở kéo lên,

Port 2 phat byte dia chỉ cao trong khí nhận lệnh từ bộ nhớ chướng trình ngoài và trong lúc uy xuất đến bộ nhớ dữ liệu ngoài mà có sử dụng dia chi 16

bit (MOVX $@€ÐPPR), Trong ứng dụng này nó dùng điện trở nội kéo lền mạnh khi xuất 1 Khi ruy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài dùng địa chi 8 bit, port 2 sẽ

phát nội dung của thanh ghi P2

Port 2 cũng nhận byte địa chỉ cao trong lúc lập trình Flash và trong lúc kiểm tra Flash

Port 3 : là một port L/O 8-bit hai chiểu có pullup nội Đầu ra port 3 có thể

lái 4 đầu vào TTL Khi viết các mức ï ra các chân port thì chúng được kéo lên

do có điện trở nội và có thể dùng làm đầu vào Khi vai trò là cổng nhập, những chân của port 3 bị kéo xuống thấp sẽ đổ dòng vì có điện trở kéo lên

Port 3 cũng có những chức năng của họ MSC-51 được liệt kê ở bảng sau:

BIT |TÊN ĐỊA CHÍ BIT | CHỨC NĂNG THAY THẾ

[F30 | RXD B0H _ | Nhan diy ligu cho port néitiép

Truyền dừ liệu cho port nối tiếp Ngắt ngoài 0

———+l v.v

Trang 20

TL | BSH - | Ngõ vào cho timer/counter |

/RD B7H Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài

Port 3 cũng nhận vài tín hiệu điều khiển trong lúc lập trình Flash và

trong lúc kiểm tra Flash

RST : là ngõ vào Reset Khí ngõ này được đưa lên cao (trong ít nhất hai chu

kì máy), các thanh ghí bên trong ATS9C5I được tắi những giá trị thích hợp

để khởi động hệ thống

ALE/PROG (Address Latch Fnable) : AL

byte dia chi thap khi ty xuất bộ nhớ ngoài Chân này còn là ngõ vào của

xung kip tink (PROG) khi lap tink Plast:

xung xuất cho phép chốt

Trong hoạt động bình thường, AE được phát xung với tần số 1/6 tấn số dao dong on-chip va có thể được đàng như xung thời gián chuẩn bén ngoài Tuy nhiền, cấu chủ ý là một xung ALE sẽ bị mất khi ưuy xuất bộ nhớ

ngoài,

Có thể húy bỏ chức nàng của ALE bằng cách set bịt 0 của thanh ghi ở vị trí NEH, Mội Khi bít này được set, ALE chỉ tích cực khi có lệnh MOVX hoặc

MOVC, Nếu không có các lệnh này thì ALE ở mức cao Việc set bít 0 của

thanh phì ở vị trí §EH không làm ảnh hưởng đến vi điều khiển khi truy cập

bộ nhớ nạ

PSEN (Program Store Enable) : : PSEN là xung strobe báo hiệu việc đọc

bộ nhớ chương trình ngoài, PSEN tích cực hai lần (mức thấp) mỗi chu kì máy, ngoại trừ hai xung PSEN bị mất khi truy xuất dữ liệu ngoài Khi thi hành chương trình trong RAM nội, PSEN sẽ ở mức thụ động (mức cao)

EA/Vpp (External Access) : EA 1a ngo vào để cho phép truy xuất bộ nhớ

chương trình từ bên ngoài khi được nối với GND Khi EA được treo lên nguồn Vẹc, chương trình sẽ được thực thi trong ROM nội Chân này cũng

nhận điện áp 12V (Vpp) trong khi lập trình Flash

XTAL1 : Đầu vào của bộ khuếch đại dao động đảo và cũng là đầu vào đến mạch tạo xung clock nội

XTAL2 : Đầu ra của bộ khuếch đại dao động đảo

Trang 21

Mach quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyén Phuong Quang

2.4 Cac thanh ghi chife nang dac biét (SFR-Special Funtion Reisters)

AT89C51 c6 21 thanh ghi chức năng được thiết kế như là một thành phần của RAM on-chip Do đó mỗi thanh ghi có một địa chỉ của nó, nằm trong vùng từ 80H đến FFH Tuy nhiên, vùng này cũng là vùng bộ nhớ nên việc truy cập các thanh ghi này thông qua các lệnh dùng định vị trực tiếp khác với việc truy cập vùng nhớ dùng định vị gián tiếp

Bảng vị trí các thanh ghi chức năng :

Trang 22

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Ñguyễn Phuong Quang

Teco] - TM | wear] wear F—rz— —

0C#H Í oo00onoo AXXXANDO (000020 AM | 92200000 0620 | gam

Chú ý là không phải tất cả các địa chỉ đều có các thanh ghi, những địa

chỉ không có thanh ghi này có thể không có trên chip Đọc những địa chí này sẽ

có những giá trị ngẫu nhiên và ghi những giá trị này có những tác động không xác định trước

Phần mềm cửa người dùng không nên ghi những giá trị 1 đến các vị trí này, bởi vì chúng có thể được dùng trong tương lai Trong trường hợp đó, giá trị của các bit luôn là 0

Các thanh ghỉ ngắt tập các bit riêng lẻ cho phép ngắt chứa trong thanh

ghỉ IE Thiết lập hai mức ưu tiên cho 5 nguồn ngắt bằng cách set các bit thanh

ghi IP

Trang 23

Mach quang bdo ting dung VDK GVHD: Ñguyễn Phương Quang

2.5 Bộ nhớ dữ liệu

AT89C51 có 256 byte bộ nhớ RAM on-chip Trong đó, 128 byte trên có

cùng địa chỉ với vùng thanh ghi chức năng nhưng có cấu tạo vật lý riêng biệt

Khi một lệnh truy cập một vị trí nội có địa chỉ trên 7FH, chế độ địa chỉ

nó sử dụng sẽ báo cho CPU bị ng địa chỉ nào nó cần truy cập : RAM hay SER Các lệnh dùng địa chỉ trực tiếp sẽ truy cập vùng SER, Ví dụ như lệnh sau

đây sẽ truy cập SFR dia chi OAOH (port 2)

MOV OAOH #idata,

MOV (0U fdata

Chú ý ring eae tie vu cia stack von di st’ dung địa chí gián tiếp nến vùng 12%

byte trên của RAM rất tiện dụng để lầm vùng siack

2.6 Đặc tính bộ dào động

XTAL là đầu vào và đầu ra tương ứng

của bộ khuêch đại đảo được dùng làm bộ dao

động nội on-chip Có thể dùng thạch anh hay

bộ cOng huting ceramic đều được

Để lái vi điều khiển từ nguồn xung clock bên

ngoài, XTAL2 phẩi được để trống trong khi

XTALI nối đến nguồn lái Không có yêu cầu

gi vé duty cycle nhưng phải chú ý đến thời CE ce eee gian tối đa và tối thiểu của mức điện áp cao ms ¬= cũng như mức điện áp thấp

2.7 Chế độ lười oa ae

SIGNAL

Trong chế độ lười, CPU rơi vào trạng

thái “ngủ” trong khi tất cả thiết bị ngoại vi T | ME

vẫn còn tích cực Chế độ này được tạo ra bằng ¥

phân mềm Nội dung của RAM on-chip va gid

trị của các SER vẫn được giữ nguyên Kết

SKL 0040

Trang 24

Mach quang bdo tfng dung VDK GVHD: Ñguyễn Phương Quang

thúc chế độ lười bằng cách kích hoạt một ngắt hoặc reset phần cứng

Chú rằng khi kết thúc chế độ lười bằng cách reset phần cứng thì thông

thường vi điều khiển sẽ gọi lại chương trình mà nó vừa thoát, cho đến hai chu

kỳ máy trước khi thuật toán reset chiếm quyền điều khiển Phần cứng cấm truy cập RAM nội trong trường hợp này nhưng không cấm truy cập đến các chân port, do đó có thể xảy ra những trường hợp không mong muốn Để loại bỏ trường hợp này, lệnh ngay sau lệnh gọi chế độ lười không nên là lệnh ghi port hay ghỉ bộ nhớ ngoài

2.8 Chế độ hụ nguồn

Trong chế độ hạ nguồn, bê đáo động ngừng, và lệnh goi hạ nguồn là lệnh cuối cùng được thực thị RAM en-chíp và SER duy tì giá trị của nó cho đến khi kết thúc chế độ hạ nguằn,

Kết thúc chế độ hà nguồn chỉ bằng một cách duy nhất : reset phấn cứng Reset sẻ tạo lại giá trị cho SER nhưng không thay đổi ndi dung cla RAM on-

chip, Không nén reset tite Khi Vee phục hồi mức điện áp thông thường của nó

và phải giữ đủ lâu để bỏ đào động phục hồi và ổn định

2.9 Trụng thái của một số chân trong chế độ lười và chế độ hạ nguồn

‘dio mm mm Data I Data Data oe | {le Extornal 1 | 1 Float Data Address | DaA |

Rxvbem [mem —— 5Ì 5 | mm | Đm | DA | Đen

Trang 25

Absolute Maximum Ratings*

wilh Respect to Ground 10V 10 +7.0V ‘parational sections ofthis specication is not

nplod Exposure to absolute maximum rating Maximum Operating Voltage, ‘conditions for extanded periods may affect

oreo rolabity, 0C OwputCuren

DC Characteristics

“The values show In this tahle are valk! for Ig =-AD-( 1 AY'C ae Vag, 5.0V 1 20%, unlens athorwse citi

Vn | Henig (eecaa ota) Sen or vero | veces ,

Ge PhCapelmeo — — Tat Fog = 1NHe, T= 25° 0 | oF

ke Powor Supply Current ‘etivo Modo, 12 WHE 2 mA

SVTH: Phạm Hữu Đức Trang 19

Trang 26

12 Miz Oxclator Variable Ovcllator

‘ALE PUsa Widh tr Pando re

Address Valllo ALELow — —- [4 wast ns

PREN ae WiNh — — a ‘Man 20 | ra

Iai tas ot AN! PIER |—s | o | te] Inpt woatos Pat Atty DREN, | | I |

PREN i Ast Vain †

ALE Low to Vaio Dara ln — sử

ALE Low to AO or WR Low 20 300 Btexo 50 m

‘Data Vaid to WA High 4a Treva-120 "

THB or WA High to ALE High 6 1 'Qa20 | kue+25 n

External Program Memory Read Cycle

Trang 27

"Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyễn Phương Quang

An ANS POM PH AB KS FROM Pd

External Clock Drive Waveforms

(48V

External Clock Drive

Serial Port Timing: Shift Register Mode Test Conditions

‘The values in this table are valid for Voc = B.0V + 20% and Load Capacitance ~ 80 pF

12 Mitz Ose Variable Oscillator

Kế: ‘Ouiput Data Setup to Glock Rising Edge 700 10-188 ns tược ‘Output Data Hold Aker Cloak Rising Edge EJ Em ng

tox Input Data Hold After Clock Rising Edge 0 0 ns

ei ‘Glock Rising Edge to Input Data Vala 700 TOra-i39 | ng

Trang 28

Mạch quang báo ứng dụng VĐK

Shift Register Mode Timing Waveforms

GVHD: Nguyễn Phuong Quang

AC Testing Input/Output Waveforms:

Veg ON eg Gee

teal roms M82 My OW o.asy — Ms

1 AG Igitn stning texting ars divin al Ven D8

Note:

for alogk tami 480 ky ä lage) Tining shear

‘mana aie maids at V4, 00 KE A KOT ANT Va, Pan

For timing purposes, 3 po" pin is ne 271g 2274

‘when 8 100 mV change tran iat v2tz2£ 222/3 A ort pin bogins to float whee 8 102 ý 2/2/06 (rợn the (oaded Voy/Vọ level occurs

Trang 29

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyen Phuong Quang

2 HOẠT ĐỘNG TỔNG QUÁT CỦA MỘT BỘ NHỚ

Quá trình hoại động truy xuất dữ liệu của bộ nhớ đều thống qua các

bước sau:

~ Nhân địa chỉ để chọn đúng nhớ cẩn truy xuất,

~- Nhân ta hiệu điêu khiến, ta hiệu này sẽ cho phép đọc hay ghi dit liệu từ hộ nhỏ

~- Nhận dữ hệu vào ở nhỏ khi thực hiện chức năng ghỉ hoặc gởi dữ liệu

ra khi thực hiện chức năng đọc

Sơ đồ mô tả các đường tín hiệu của bộ nhớ Các đường điểu khiển bao gồm ngõ vào Memory Enable và ngõ vào Read\Write

Ngõ vào Memory Enable ding để cho phép bộ nhớ hoạt động

Ngõ vào Read \ Write dùng để xác định chế độ hoạt động của bộ nhớ:

Trang 30

đọc dữ liệu ra hay ghỉ dữ liệu vào

Các đường địa chỉ vào xác định đúng địa chỉ ổ nhớ cần truy xuất,

Các đường dữ liệu dùng để truyền dữ liệu hai chiều

3 PHÂN LOẠI BỘ NHỚ

Bộ nhớ được phân thành 2 loại, mỗi loại có cơ chế hoạt động khác nhau

nhưng cùng có chung chức năng chính là lưu trữ dữ liệu

~ Bộ nhớ chỉ đọc (ROM - Read Only Memory): trong lúc hoạt động bình

thường, dữ liệu chỉ có thể đọc ra chứ không có thể ghi vào

~ Bộ nhữ truy xuất ngẫu nhiên (RAM ~ Random Access Memory): bat

kỳ ô nhớ nào cũng để dâng tuy xuất như những ô nhớ khác tức lá dữ liệu có

thể dễ dàng glu vào cũng như đọc rá

3.1 Bộ nhớ ROM

ROM là bộ nhớ đức thiết kề cho các ứng dụng cần tỷ lệ đọc đỡ liệu cao, ROƠM hải trừ dự liệu cô định và trong khi hoạt động bình thường chỉ dùng để

đọc dữ liệu rủ chữ không thể chì dừ liệu vào ROM

Có nhiều loại ROM khác nhau, dưới đây là một số loại ROM thường gặp : PROM (Programmable ROM): loai ROM này chỉ có thể láp trình được một lần, sau đỏ không thể xóa hay nạp lại để thay đổi dữ liệu

- EPROM (Erasable Programmable ROM): với loại ROM này, dữ liệu

có thể xóa đi để nạp dữ liệu mới được Tuy nhiên, khi cần thay đối giá trị của một ô nhớ thì không thể chỉ xóa dữ liệu của ô nhớ đó mà phải xóa hết rồi nạp

lại toàn bộ dữ liệu

Để xóa dữ liệu của EPROM phải dùng ánh sáng cực tím Còn để nạp dữ

liệu cho ROM phải dùng mạch nạp cho ROM

Họ EPROM có mã số 27xxx

- EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM): đây là loại ROM cdi tiến từ EPROM Với loại EEPROM này có thể xóa và nạp các ô nhớ

một cách độc lập, không cần xóa đi toàn bộ các ô nhớ chứa chương trình như

của EPROM Họ EEPROM có mã số 28xxx

3.2 Bộ nhớ RAM

Bộ nhớ RAM là bộ nhớ thay đổi, bất kỳ ô nhớ nào cũng có thể truy xuất

Trang 31

dễ dàng và thời gian truy xuất của các ô nhớ là như nhau Khác với bộ nhớ

ROM, dữ liệu trong RAM sẽ mất đi khi nguồn điện cung cấp bị mất Tuy vậy

có thể khắc phục điều này bằng cách sử dụng nguồn pin để back up cho RAM

RAM thường được dùng trong các hệ thống điều khiển tự động để lưu trữ

đữ liệu tạm thời chương trình hay các dữ liệu Do nội dung dữ liệu trong RAM thường thay đổi liên tục trong quá trình hoạt động nên yê chu kỳ đọc và

ghỉ của RAM phải nhanh để không làm ảnh hưởng đến tốc độ của cả hệ thống

Cũng như bộ nhớ ROM, hộ nhớ RAM cũng ding thanh ghi để lưu trữ dữ

liệu, mỗi thanh phì lưu trữ một dữ liệu và chỉ tương ứng với một địa chỉ duy

nhất Khác với bộ nhớ RÓM, bộ nhớ RAM còn có đường điều khiến cho phép

ghỉ hoặc đọc dữ liệu : RA

BO nha RAM dive chia lim hat boat: SRAM va DRAM

- SRAM (State RAM) edn gor A RAM nh, Day 14 loai RAM lưu trữ dữ

liệu cho đến khi nào nguồn nuôi không còn, SRAM thực chất là những Flip ~

Flop (FE), trong do may PEL met phần tứ nhớ đại diện cho một bít

-DRAM (Dynamic RAM) con gọi là RAM động RAM động có tế bào

nhớ là mot Ulip-Vlop nhung ding ky thuật MOS để lưu trữ các bít 0 hay 1 trong

các điện dung bẩm sinh giữa cửa và lớp nên của transistor MOS, dø đó dữ liệu

này không được duy trì lầu do sự rỉ của các tụ cũng như của các ưansistor MOS

xung quanh nó nên cần được làm tươi (refresh) trong khoảng vài mili giây nếu

không sẽ bị mất dữ liệu Sự làm tươi RAM cẩn phải có bộ điều khiến điều đó nói lên khuyết điểm của RAM tĩnh nhưng ngược lại nó có nhiều ưu điểm: dung lượng nhớ, tốc độ, công xuất tiêu thụ, giá thành hạ

RAM có nhiều loại với các dung lượng khác nhau Sau đây là bảng liệt

kê một số loại RAM

Trang 32

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyén Phuong Quang

-_ Nguồn cung câp SV 4/- 10%

~ Thời gian Huy xuất nhanh 10,1825, 380s

~_ Công xuất tiêu tản tháp IW

~_ Giao tiếp TRI

Cấu tạo và chức nàng cúc chân:

LOCK DAG RAM

io MW AD MS

nyo ca A trang thar

PIN ASSIGNMENT neq

ad ard asd asd

ad

xa

ag

aq sod neo [ ear c2 r vss q

‘TRUTH TABLE (X = Don't Care)

ET|E2|S |W Mode Voc Current | Output | Cycle e a Bee a ee sei

HỊX [X [X | NaSessed | arlssz |H@z| — NÓ, Dera int tri

xX | L | x | x | NotSelocted | lsalsaz | Hợ-Z ae Ms

LH |H |H [Output disabled | ` lccA High z SG - Oulput Enable

L|ỊH|L|H Read loca Dou | Read Cycle Ei, £2 Chip Enable

tH|x |L | wte KCCA | Hợ-z | wmeCrds | | Vcc - Power Supply (+ 5 V)

Trang 33

Mach quang bdo ting dung VDK GVHD: Ñguyễn Phương Quang

Gua Leakage Carert (ET Vi, E2= Vy or Ur Vin Vou OW VOD mm = |

(Guat tow Vatage (iL = Om) Vor Ẹ 1|

Guia igh Velioge Nong Om) vou | 20 =

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGR (+e jee)

Powe San Whe 7 = bxcerw'fr-4l osldib2Jtofieg)

Votoge Tiina Vga he Ry Pe nay 7 msl ironies ete mand

Trang 34

Parente symbot [Mim [wax [ Win [tom | tin [war [im [wax |Win [oar | Unit | Notes

Re Ope Tie nay | IHEIEIESEIESEararam

‘ites ens Toe Ta » "| -[xz|-|z|- [sim

‘Cufpal Enaile Aewass Tire Gow = IEKMI ee

Caetano ree | wre 7 DHEERIEJ KHI EEHEET

ere Stop Tne wwf eo l-let-let-1°l-lel-1l=

Racmvadnenamm fam fe t-[2[-[=l-[yl[-[= T— le

Tan valde Wine omle[-l t-te l-l@1- lel

Daa Ha Tine Max [ t{-[°]-]°1-|°[-[=

Wweiszpouiriz— |waczt>[e[of7[ele[o|w[o[@[= fare

its gh Out Ave wx! [-]«]-]«]-]*1-]*][-1™ [ane

ta Fecovery Tae wax [> [-[e]=[e]}-]ol-]e][- [=

Trang 35

'WRITE CYCLE 2E Ceotoled, Seè Ngiet { s02)

Trang 36

Chương 3:

LINH KIỆN QUANG BÁO

LKHAI NIEM CHUNG VỀ LINH KIỆN QUANG BÁN DAN

Linh kện quang bán dẫn là các linh kiện bán dẫn hoạt động dựa trên sự

biến đổi năng lượng qua lại giữa năng lượng ánh sáng và năng lượng điện

Được chia thành 2 nhóm:

- Linh kiện quang-điện: biến năng lượng quang thành nắng lượng điện lợi

dụng sự tăng giẩm cường độ ể làm thay đổi độ dẫn điện của chất

diode quang, transistof quang, tẾ bào quang điện,

~ Linh kiện điện quang Hiển năng lượng điện thành ánh sáng thiệu ứng tái

hợp bức xạ), Vì dụ: ode phat quang (Led), laser bán dẫn

Cũng tốn tại cá những hah kiện kết hợp cả 2 hiệu ứng nói trên Ví dụ: bộ

ngầu hợp quang chen (opto),

TL DIODE PHATE QUANG (LIGHT EMITTING DIODE-LED):

Điode phát quảng là mặt tình kiện bán dẫn thuộc nhóm điện-quang (biến

đổi năng lượng điện thành ánh sáng),hoạt động dựa trên hiện tượng tái hợp bức

ái phóng ra các photon khi có tái hợp trực tiếp giữa điện tử

thẳng (thay đổi năng lượng mà giữ nguyên xung lượng) và bức xạ ra ánh sáng (hiện tượng tái hợp bức xa)

Thời gian tác dụng sáng: là quãng thời gian kể từ khi có xung điện áp

đặt vào led cho đến khi xuất hiện bức xạ ánh sáng Đối với phần lớn các diode phát quang, thời gian này chỉ rất bé, cỡ 1 ns

Tân số đóng mở của led có thể đạt giá trị rất lớn, hang tram Mhz

Điện áp thuận đặt vào led thường cỡ 1v — 2v tương ứng với dòng điện

thuận cỡ mấy chục mA Trong phạm vi dòng điện nhỏ, cường độ ánh sáng phát

ra gần như tăng tuyến tính với trị số dòng điện thuận Nhưng khi làm việc với

Trang 37

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyén Phương Quang

dòng điện quá lớn thì nhiệt toả ra lớn làm hiệu suất lượng tử giảm, do đó cường,

độ ánh sáng giầm Các led có điện áp ngược cực đại cho phép nhỏ hơn nhiều so với diode Silic, thông thường chỉ cỡ 3v-5v

Người ta ứng dụng led làm linh kiện hiển thị (đèn báo hiệu) Trên thực

tế, còn có thể ghép nhiều led thành đèn 7 đoạn hoặc thành bảng quang báo để

hiển thị chữ và số

UL MA TRAN ĐIỂM HIẾN THỊ 8 x 8

Trong để tài sử dụng mà trận điểm sáng mầu vàng, loại column cathode

Đặc 1

- kich thước vuông 3,3 inch

~_ kích thước điển sáng Snun

~_- Hoại động với dàng điện thấp

- TUỜNE hợp để hiển thị mã USACH

tạo từ hop chat Gallium Arsende Phosphide,

Sơ đồ cấu tạo chân:

Trang 38

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Ñguyến Phuong Quang

“- Giải mã 4ra l6 đường

“Thực hiện chức năng giải mũ bằng cách phán phối dữ liệu từ 1 ngõ

vào tới Ï trong l6 ngô ra

" Thời gian truyền trể lầng

Trang 39

[HIöN Covet Outed Current

TONY Covel Output Current Tae Alr Operaiing Temperance

baa leprae Day tee LƠNIo4GH Lee) Oeuk Dasa oO we “ 36

HIG HioL OW Ll Cspot —

Trang 40

Mạch quang báo ứng dụng VĐK GVHD: Nguyen Phuong Quang

2 IC 74LS244

2.1 Các đặc điểm chủ yết

= Ngo ra 3 trang thái

= Gidi hạn nhiễu ở ngõ vào

"Công suất tiêu (

2.2 Cấu tạo chân và bằng

Mee 2G CAU phe tye 28d MÔ BÁU VY BÁU

Mại {pet HIGH Vtg 20 o lei ee

oF Guasrined pa LOW Vale er

Tope Cong Oe Vale “085 | 13 | V_| voe=HiN tne Tema

va Toa ma [sa V [Wes = HIN ig = 30 A

me bia E1 Ý | Vor = MIN, boy = MAX

52 | 04 | V [trim | veowveoun,

và utp LOW Voge oas | os |v [tu-mn | nen nàn Yous Vieevin

Ton | Oot Foor OH 20_[ pA] Vos WK Vout =27V

Tiêu đề	Mạch Quang Báo Ứng Dụng Vi Điều Khiển AT89C51
Tác giả	Phạm Hữu Đức
Người hướng dẫn	Nguyễn Phương Quang
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Điện - Điện tử
Thể loại	Luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản	2002
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	126
Dung lượng	9,99 MB