ban tom tat 10 trang pdf

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LỜI NÓI ĐẦU Sự phát triển của nền kinh tế thị trường ngày nay của nước ta tới những năm gần đây có nhiều sự thay đổi, các mặt hàng phục vụ cho đời sống của con người ngày càng đa dạng và phong phú, trong đời sống sinh hoạt, các hoạt động kinh tế kết hợp với sự phát triển của công nghệ hiện đại đã làm cho cuộc sống đầy đủ tiện nghi hơn.Việc đưa thông tin quảng cáo đến với người tiêu dùng thông qua nhiều hình thức khác nhau. Trong nhiều hình thức đa dạng của Thông tin quảng cáo như: báo, đài, tivi, tờ rơi, áp phích… thì việc dùng Bảng thông tin điện tử là một cách đơn giản và hiệu quả để quảng cáo. Chúng ta bắt gặp rất nhiều bảng thông tin như vậy trong thực tế. Bảng thông tin điện tử đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: giới thiệu sản phẩm, thông báo tin tức, làm biển hiệu… Và để làm được như vậy có rất nhiều cách như dùng kĩ thuật số nhưng việc xử dụng các vi điều khiển ngày càng chiếm ưu thế hơn so với các bộ điều khiển khác. Tính ưu việt của nó thể hiện ở chỗ: - Dễ dàng sử dụng trong các thiết bị điện tử hoặc hệ thống điện tử số. - Chi phí nâng cấp thấp và cần rất ít linh kiện cho việc bảo dưỡng bảo hành. - Mang lại hiệu quả kinh tế cao. Vi điều khiển mang lại nhiều lợi nhuận lại có sức cạnh tranh cao do chất lượng cao mang lại được sử dụng rộng dãi, càng tăng tính hấp dẫn về người dùng đồng thời cũng mang lại nhiều lợi nhuận cho các nhà sản xuất. Đó là động lực để vi điều khiển tăng trưởng cả về số lượng và chất lượng. Trong thời gian làm đồ án, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Nguyễn Tiến Dũng , cùng với sự nỗ lực của cả nhóm chúng em đã hoàn thành được để tài của mình và về cơ bản đã đáp ứng được yêu cầu của đề tài. Đó là thiết kế chế tạo ra mạch chạy chữ dùng trong quang báo.Quá trình làm đồ án môn học chúng em đã cố gắng tìm hiểu thông tin và học hỏi nhưng không tránh khỏi thiếu sót , chúng em rất mong nhận được sự gióp ý của các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực hiện: Đinh Văn Trung Đỗ Ngọc Tú Phạm Minh Tuân Page 1 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI MẠCH QUANG BÁO Trong thời buổi khoa hoc công nghệ phát triện không ngừng với sức sang tạo không giới hạn con người đã làm ra những uộc đại cách mạng về công nghệ.Đã tạo ra những phát minh thành quả trong sản xuất và đời sống nhàm phục vụ những nhu cầu của con người được thỏa mãn.Ngành điện tử cũng là một ngành khoa học nên cũng không thể nằm ngoài sự phát triển đó .Các thiết bị điện tử không còn quá xa vời với con người mà nó ngày càng được sử dụng vào các nhu cầu của con người.Chúng ta sẽ không phải thấy những biển quảng cáo thô cứng thụ động bằng việc cắt dán chữ mà thay vào đó là những biển quảng cáo sinh động và đặc biệt có thể linh động trong quảng cáo. Để thiết kế một mạch quang báo thì có nhiều phương án để lựa chọn như: dùng EEPROM, dùng máy tính điều khiển trực tiếp, dùng vi xử lý, vi điều khiển. Khi sử dụng EEPROM để lưu trữ thông tin hiển thị kết hợp với các IC giải đa hợp (Demultiplexer) để điều khiển qua trình hiển thị trên màn hình. ưu điểm của EEPROM là thông tin không bị mất khi không có nguồn cấp và khi muốn thay đổi nội dung bản tin ta chỉ việc lập trình lại cho EEPROM (thay đổi phần mềm). Việc thay đôi như vậy xem ra có vẻ đơn giản, nhưng ta cần có mạch nạp và phần mềm điều khiển. Việc tháo lắp nhiều sẽ dẫn đến hỏng hóc không đáng có. Khi vi xử lý được sử dụng trong mạch thì mạch sẽ có thêm nhiều tính năng hơn nhưng giá thành cho một sản phẩm cũng vì thế mà tăng lên. Một mạch vi xử lý cần có thêm EEPROM(để lưu chương trình điều khiển), RAM và các IC giao tiếp ngoại vi khác(8255, 74373…). Một kít vi xử lý như vậy sẽ đem lại cho bảng thông tin những tính năng như: việc cập nhật nội dung hiển thị sẽ dễ dàng hơn(không cần tháo IC ra) bằng các nhập chương trình mới vào RAM, các hiệu ứng đặc biệt về màu sắc cũng được thực hiện dễ dàng. Tuy nhiên như đã nói ở trên, do vấn đề giá thành cao nên phương án này không được chọn. Dùng máy tính để điều khiển bảng tin cũng là một phương án. Nhưng do kích thước máy tính lớn chiếm nhiều diện tích, lại đắt tiền nên ta không sử dụng. Page 2 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Phương án được lựa chọn là dùng Vi Điều Khiển. Vì sao lại chọn Vi Điều Khiển? Thứ nhất: Ngày nay Vi Điều Khiển được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hướng điều khiển do kích thước gọn, khả năng tích hợp cao nhiều tính năng trong một con Vi Điều Khiển khiến cho mạch điện tử trở nên đơn giản hơn nhiều. Thứ hai: Giá thành của Vi Điều Khiển không quá đắt như Vi xử lý. Trên thế giới hiện có rất nhiều nhà sản xuất Vi Điều Khiển (ATMEL, ZILOG, MicroChip, Motorola, Cypress…). Sự cạnh tranh của các nhà sản xuất về giá thành và khả năng tích hợp đem lại lợi ích cho người sử dụng. Thứ ba: Vi Điều Khiển được coi như một “small computer” hay System On Chip (SoC). Bên trong vi điều khiển bao gồm CPU, ROM , RAM, EEPOM, các giao tiếp ngoại vi, các khối số học và tương tự (ADC,DAC, op-amp, bộ so sánh…) tuỳ theo từng loại. Tại Viêt Nam, thị trường Vi Điều Khiển khá sôi động. Chỉ cần vào một của hàng điện tử bất kỳ ta đều có thể mua được một con Vi Điều Khiển ưng ý. Về công cụ phát triển cho Vi Điều Khiển ta có thể tìm thấy rất nhiều trên mạng Internet, trên các diễn đàn về điện tử trong và ngoài nước, hầu hết đều là các tiện ích miễn phí dành cho người sử dụng … Sau một thời gian nghiên cứu về Vi Điều Khiển, mà cụ thể là dòng Vi Điều Khiển, em quyết định chọn Vi Điều Khiển 89C51 để thực hiện đề tài “thiết kế ,chế tạo mạch quang báo”. Mục đích của thiết kế: Phát huy những thành quả ứng dụng của kỹ thuật vi điều khiển tạo ra những sản phẩm có tính ứng dụng cao vào đời sống xã hội đang phát triển. Việc thực hiện đề tài giúp chúng em rèn luyện kỹ năng thực hành tiếp cận với thực tế và đây cũng là cơ hội để kiểm chứng những kiến thức đã được học. Page 3 ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2. 1.2 CƠ BẢN VỀ CẤU TẠO CỦA AT89C51 Hình1.1 : Sơ đồ chân của 89C51 Page 4 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Hình 1.2 : Sơ đồ khối của 89C51 Page 5 ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2.2 GIỚI THIỆU VỀ LED MA TRẬN 2.2.1 SƠ ĐỒ CẤU TẠO CỦA LED MA TRÂN Bảng hiển thị ma trận LED (diot-matrix display) có rất nhiều loại và đủ kích cỡ to nhỏ khác nhau, mỗi bảng gồm có rất nhiều LED đơn được ghép lại với nhau trong một khối. Trong khối đó các LED đơn được sắp sếp theo các hàng và các cột, tại mỗi giao điểm của hàng với cột là một LED đơn, và người ta thường phân biệt các loại bảng LED theo số hàng và cột. Một bảng LED 5x7 tức là có 5 cột dọc và 7 hàng ngang, tổng cộng sẽ có 5x7=35 LED đơn được ghép lại. Cũng như vậy một bảng 8x8 là có 8 hàng và 8 cột, do 64 LED đơn ghép lại. Và nhiều loại cỡ to hơn như 16x16 hay 32x32… Hình2.1.1: Minh họa một bảng led matrix 8x8: Sơ đồ cấu tạo: một ma trận led có 16 chân được sắp xếp theo thứ tự 8 hàng 8 cột được đánh số từ 1 đến 8, số chân của led được đánh từ 1 đến 16 theo sơ đồ hình vẽ. Page 6 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Hình 2.1.2: Sơ đồ ghép nối của bảng led matrix 8x8: 2.4 IC 74HC595 - IC 74HC595 là IC ghi dịch 8bit, vào nối tiếp ra song song với một thanh ghi lưu trữ (storage register) và đầu ra 3 trạng thái. 2.4.1 Sơ đồ kết nối Page 7 ĐỒ ÁN MÔN HỌC 2.4.2 Chức năng của IC 74HC595 Vào dữ liệu 8bit. Đầu ra 8bit nối tiếp và 8bit vào song song. Thanh ghi lưu trữ với đầu vào 3 trạng thái. Tần số dịch 1000MHz 2.4.3 Sơ đồ chân của IC 74HC595 2.4.5 Hoạt động của IC Dữ liệu sau khi đưa vào chân Ds của IC, bit dữ liệu đó sẽ được dịch ứng với sườn dương của xung nhịp, từ mức thấp đến cao (LOW TO HIGH) đưa tới chân SH cp , dữ liệu vào tại mỗi thanh ghi sẽ được đưa sang thanh ghi lưu trữ khi có một sườn dương của xung nhịp đi vào chân ST cp . Xung đồng hồ tại chân ST cp phải xuất hiện trước xung nhịp vào chân ST cp . Mỗi xung clock đưa vào chân ST cp tương ứng với một bit dữ liệu vào chân Ds, 8 xung ứng với 8bit dữ liệu đưa vào, chúng được lưu trong thanh ghi lưu trữ. Khi một tín hiệu tích cực mức 0 đưa vào chân OE thì 8bit dữ liệu này sẽ được đưa ra 8 đầu ra song song. Khi có 8bit dữ liệu tiếp theo được dịch vào thì 8bit dữ liệu trước đó sẽ lần lượt được dịch ra nối tiếp nhau qua chân Q7. Page 8 ĐỒ ÁN MÔN HỌC Trong chế độ hoạt động bình thường của IC, các chân MR sẽ được nối với dương nguồn, chân OE sẽ nối với đất. 2.5 IC- ULN2803 ULN 2803 là một trong những vi mạch đệm được dùng khá phổ biến . Vi mạch ULN2803 là các mảng Darlington chịu được dòng điện lớn và điện áp cao, trong đó có chứa 7 cặp Darlington cực góp hở với các cực phát chung. Từng kênh trong số 7 kênh đều có thể chịu được lâu dài dòng điện đến 500mA với biên độ đỉnh đến 600mA. Mỗi kênh có một điốt chặn (suppression), điốt này có thể sử dụng trong trường hợp tải có tính cảm ứng, chẳng hạn như các rơle. Giới hạn lớn nhất:Điện áp ra, V CE : 50V Điện áp vào, V IN : 30V Dòng điện đầu ra liên tục, I C : 500 Ma Dòng điện đầu vào liên tục, I IN : 25 mA Công suất tiêu tán trên mỗi cặp Darlingtor, P A : 1.0 W Dải nhiệt độ làm việc T A : - 20 0 C đến +85 0 C Dải nhiệt độ chịu đựng, T S : -55 0 C đến +150 0 C Page 9 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠCH PHẦN CỨNG 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH: Page 10 CHIP XỬ LÝ KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NGUỒN KHỐI HIỂN THỊ KHỐI QUÉT CỘT KHỐI QUÉT HÀNG . ra 8bit nối tiếp và 8bit vào song song. Thanh ghi lưu trữ với đầu vào 3 trạng thái. Tần số dịch 100 0MHz 2.4.3 Sơ đồ chân của IC 74HC595 2.4.5 Hoạt động của IC Dữ liệu sau khi đưa vào chân Ds của. đến +150 0 C Page 9 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CHƯƠNG III THIẾT KẾ MẠCH PHẦN CỨNG 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH: Page 10 CHIP XỬ LÝ KHỐI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NGUỒN KHỐI HIỂN THỊ KHỐI QUÉT CỘT KHỐI QUÉT HÀNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC 3.2.