Led-light Emitting diode hay còn gọi là đi ốt phát quang, đã trở lên phát triển hơn rất nhiều do sự phát triển của công nghệ. Nó cùng với những bước phát triển của công nghệ điện tử đã tạo ra vô số sản phẩm thương mại đáp ứng nhu cầu trong cuộc sống ngày càng cao của con người. Trong các lĩnh vực sản xuất yêu cầu hàm lượng khoa học và đầu tư cao như sản xuất TV, máy tính, điện thoại, in ấn kỹ thuật số... đèn led và công nghệ vi điều khiển ngày càng nhận được sự quan tâm mang tầm cỡ quốc gia như Mỹ, Nhật, Hàn Quốc. Nó hứa hẹn đem lại không chỉ một cuộc cách mạng trong lĩnh vực chiếu sáng. Tuy nhiên không phải vì thế mà các nền khoa học kỹ thuật ở các nước yếu kém hơn lại không thể chú ý tới chúng được. Ứng dụng của Led và vi điều khiển có thể áp dụng cho mọi cấp độ cao thấp của trình độ khoa học và tiền của đầu tư. Ngay cả trong đời sống kỹ thuật của những con người yêu khoa học và có giới hạn về trình độ cũng như tài chính vẫn được họ ứng dụng hết sức thành công. Tiêu biểu là trong lĩnh vực quảng cáo và giải trí. Bằng sự kết hợp giữa vi điều khiển và led chúng ta có thể tạo ra vô khối những sản phẩm mang tính thương mại khá cao. Led-Spin mà đề tài em phát triển cũng là một trong những sản phẩm hoàn toàn mang tính thương mại. Nói là thương mại bởi xét về mặt chi phí và hiệu quả sản phẩm đem lại là rất khả quan. Sản phẩm có tính độc đáo và óc tính mới lạ, nó không giống những biển quảng cáo thông thường đã có mặt trên thị trường từ rất lâu. Nó tạo cho người xem sự tò mò đáng kể, một điều tối quan trọng trong lĩnh vực quảng cáo và giải trí. Led-spin là một dãy led được xếp trên một trục quay động cơ có gắn vi điều khiển để điều chỉnh các led. Với cách lập trình nhấp nháy cùng với hiệu ứng lưu ảnh trên võng mạc khi dãy led quay tròn mà tạo ảnh như ta mong muốn. Những hình ảnh mà nếu ta biết tích hợp trên nó nhiều thứ nữa thì nó sẽ thành một sản phẩm tốt. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Phan Kiên, các thầy cô giáo đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình thực tập và làm đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên do còn hạn chế về mặt kiến thức và thời gian do vậy mặc dù đã rất cố gắng nhưng cũng không tránh khỏi thiếu xót. Em rất mong nhận được sự góp ý và bổ sung của các thầy cô giáo để sản phẩm Led-Spin của em có thể hoàn thiện hơn nữa.
Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: LED - SPIN Sinh viên thực hiện: NGYỄN VŨ HUẤN Lớp ĐT7 – K50 Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN PHAN KIÊN Hà Nội, 5-2010 Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: LED – SPIN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VŨ HUẤN Lớp ĐT7 – K50 Giảng viên hướng dẫn: TS. NGUYỄN PHAN KIÊN Cán bộ phản biện: TS. Hà Nội, 5-2006 Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VŨ HUẤN Số hiệu sinh viên: 20052421 Khoá: 50 Khoa: Điện tử - Viễn thông Ngành: Viễn thông 1. Đầu đề đồ án: Led - spin 2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: Dựa vào các loại linh kiện LED có sẵn trên thị trường để nghiên cứu, tìm hiểu và thiết kế hệ thống quảng cáo LED spin …………………………………… …………………………………………… …… …………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………. … ……………………… ……………………………………………………………………………………. 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Tìm hiểu về LED - SPIN - Tìm hiểu về AVR - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mạch…. 4. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): ……………………………………………………………………………………………………………………… …. ………………………………………………………………………………………………………………………… ……….…………………………………………………………………………………………………………. 5. Họ tên giảng viên hướng dẫn: Ts. NGUYỄN PHAN KIÊN 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ………………………………………………….…………… 7. Ngày hoàn thành đồ án: 20/5/2010……………………………………………………………… ……… Ngày 20 tháng 5 năm 2010 Chủ nhiệm Bộ môn Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đã hoàn thành và nộp đồ án tốt nghiệp ngày 2 tháng 5 năm 2010 Cán bộ phản biện Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VŨ HUẤN . Số hiệu sinh viên: 20051412 Ngành: VIỄN THÔNG Khoá: 50 Giảng viên hướng dẫn: Ts. NGUYỄN PHAN KIÊN Cán bộ phản biện: 1. Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Thiết kế sảm phẩm LED-SPIN có tính thương mại dùng trong quảng cáo và giải trí 2. Nhận xét của cán bộ phản biện: Ngày tháng năm Cán bộ phản biện ( Ký, ghi rõ họ và tên ) Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông LỜI NÓI ĐẦU Led-light Emitting diode hay còn gọi là đi ốt phát quang, đã trở lên phát triển hơn rất nhiều do sự phát triển của công nghệ. Nó cùng với những bước phát triển của công nghệ điện tử đã tạo ra vô số sản phẩm thương mại đáp ứng nhu cầu trong cuộc sống ngày càng cao của con người. Trong các lĩnh vực sản xuất yêu cầu hàm lượng khoa học và đầu tư cao như sản xuất TV, máy tính, điện thoại, in ấn kỹ thuật số đèn led và công nghệ vi điều khiển ngày càng nhận được sự quan tâm mang tầm cỡ quốc gia như Mỹ, Nhật, Hàn Quốc. Nó hứa hẹn đem lại không chỉ một cuộc cách mạng trong lĩnh vực chiếu sáng. Tuy nhiên không phải vì thế mà các nền khoa học kỹ thuật ở các nước yếu kém hơn lại không thể chú ý tới chúng được. Ứng dụng của Led và vi điều khiển có thể áp dụng cho mọi cấp độ cao thấp của trình độ khoa học và tiền của đầu tư. Ngay cả trong đời sống kỹ thuật của những con người yêu khoa học và có giới hạn về trình độ cũng như tài chính vẫn được họ ứng dụng hết sức thành công. Tiêu biểu là trong lĩnh vực quảng cáo và giải trí. Bằng sự kết hợp giữa vi điều khiển và led chúng ta có thể tạo ra vô khối những sản phẩm mang tính thương mại khá cao. Led-Spin mà đề tài em phát triển cũng là một trong những sản phẩm hoàn toàn mang tính thương mại. Nói là thương mại bởi xét về mặt chi phí và hiệu quả sản phẩm đem lại là rất khả quan. Sản phẩm có tính độc đáo và óc tính mới lạ, nó không giống những biển quảng cáo thông thường đã có mặt trên thị trường từ rất lâu. Nó tạo cho người xem sự tò mò đáng kể, một điều tối quan trọng trong lĩnh vực quảng cáo và giải trí. Led-spin là một dãy led được xếp trên một trục quay động cơ có gắn vi điều khiển để điều chỉnh các led. Với cách lập trình nhấp nháy cùng với hiệu ứng lưu ảnh trên võng mạc khi dãy led quay tròn mà tạo ảnh như ta mong muốn. Những hình ảnh mà nếu ta biết tích hợp trên nó nhiều thứ nữa thì nó sẽ thành một sản phẩm tốt. Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Phan Kiên, các thầy cô giáo đã hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình thực tập và làm đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên do còn hạn chế về mặt kiến thức và thời gian do vậy mặc dù đã rất cố gắng nhưng cũng không tránh khỏi thiếu xót. Em rất mong nhận được sự góp ý và bổ sung của các thầy cô giáo để sản phẩm Led-Spin của em có thể hoàn thiện hơn nữa. Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông TÓM TẮT ĐỒ ÁN Nội dung chính cua đồ án thực hiện nghiên cức thiết kế Led-spin, nó giống như một sản phẩm led ma trận về nguyên lý điều khiển nhưng lại có tính chất độc đáo riêng nhằm tận dụng ưu thế đấy cho quảng cáo. Đó là một dãy led được điều khiển nhấp nháy sao cho khi nó quay sẽ tạo ra hiệu ứng lưu ảnh trên võng mạc ở những điểm tạo ảnh. Vi điều khiển được dùng cho mạch là dòng AVR, việc cấp nguồn cho dãy led do IC gi dịch 74HC595. Dữ liệu mã hóa cấp nguồn cho các hàng trong cột được gửi ra bộ ghi dịch thông qua việc sử dụng SPI của vi điều khiển. Ngoài chức năng hiển thị chữ thông thường, trên mạch sẽ tích hợp thêm một số ứng dụng hiển thị thời gian thực và hiển thị nhiệt độ thực. Chức năng hiển thị thời gian thực do IC DS1307 đưa về AVR xử lý và chức năng hiển thị nhiệt độ do tín hiệu tương tự từ cảm biến LM35 đưa về AVR, tại đây tìn hiệu tương tự được biến đổi sang dạng số thông qua ADC tích hợp sẵn trên AVR để phục vụ mã hóa và hiển thị. Kết quả sản phẩm thực tiễn Led-Spin đã đáp ứng được mọi yêu cầu đề ra ban đầu như hiển thị thông tin chữ, hiển thị nhiệt độ và hiển thị thời gian thực. Kết luận: Đồ án đã hoàn toàn tạo ra một sản phẩm hoàn thiện về chức năng, hình dáng bên ngoài và mang tính thương mại đủ sức dùng cho lĩnh vực quảng cáo, đặc biệt sản phẩm khá mới mẻ và độc đáo với người dùng. Project abstract The main task of the project was a study of desining led-spin, which is similar to a commercial product of matrix led about operating principle and it has typical features that are used for advertising. This product concludes lines of leds that are controled to flash and the led-lights can produce afterimage on the retina while it spins. A family of microcontrollers AVR was used to handle the operation of the led- Spin system. 74HC595 IC provides power for led-lighs and digitized data provides power for a line of each led column and sent to 74HC595 IC through using SPI of the microcontroller system. The mother board also integrates the two functions of Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông real time and temperature display beside displaying letters. Specifically, real time display is implemented by a DS1307 IC that sends signal to AVR to process and as well as the process of data of real temperature of the environment that is conducted by a LM35 sensor that also sends signal to AVR, two type of the signals are changed into digitized data by using ADC integrated on AVR, which is used to digitize and display the data. The resulf of the product Led-Spin met the proposals that include diplaying information and real time and the atmosphere temperature. To conclude: the design created a complete product that could be dessiminated as a commercial product with special fetures such as spining with colour flash light and different shape of word display that is suitable for electric advertising boards. Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Mục lục Mục lục 9 Danh sách các bảng 11 Phần mở đầu 12 Chương 1 : Giới thiệu chung 14 1.1. Quảng cáo và giải trí bằng hình ảnh 14 1.2. Quảng cáo giải trí bằng led 15 . Hoạt động 15 . Tính chất 16 . Ưu điểm 16 . Ứng dụng 17 Chương 2 : Cơ sở lý thuyết về vi điều khiển 18 2.1 Sự phát triển của kỹ thuật vi điều khiển 18 2.1.1. Từ vi xử lý đến vi điều khiển 18 2.1.2. Các dòng vi điều khiển 19 2.2. Giới thiệu về vi điều khiển họ AVR16 21 2.2.1. Một số đặc trưng 21 2.2.2. Kết luận chọn AVR 24 2.2.3. Sơ bộ về vi điều khiển Atmega16 27 2.2.4. CPU 28 2.2.5. Bộ nhớ 40 2.3. AVR và IC ghi dịch 74HC595 45 2.3.1. Chức năng của 74HC595 45 2.3.2. Sử dụng 74HC595để cấp nguồn cho các hàng của ma trận 47 2.3.3. Truyền dữ liệu cấp nguồn cho hàng sử dụng SPI 48 2.3.4. Kết luận 49 3.1. Nguyên lý hoạt động 50 3.2. Sơ đồ khối chức năng 50 3.3. Nhiệm vụ và các phương án thực hiện khối chức năng 51 3.3.1. Khối công suất 52 3.3.2 Khối cảm biến thời gian và nhiệt độ 52 3.3 3. Khối hiển thị bằng led 75 3.3.4. Khối truyền động 76 Chương 4. Thực hiện thiết kế chi tiết và ngôn ngữ lập trình 79 4.1. Thiết kế chi tiết sản phẩm 79 4.1.1. Thiết kế mạch công suất 79 4.1.2. Thiết kế mạch led-spin 80 4.2. Ngôn ngữ lập trình 83 4.2.1. Ngôn ngữ C cho codevisionAVR 83 4.2.2. Lập trình cho Led-Spin 83 Kết luận 96 Tài liệu tham khảo 97 Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Danh sách các hình vẽ [...]... thiệu chung 1.1 Quảng cáo và giải trí bằng hình ảnh Dùng hình ảnh, đó là cách thông dụng và nhanh nhất để thông tin quảng cáo và giải trí tới được với mọi người Ngày nay khi mà lĩnh vực giải trí và quảng cáo phát triển mạnh và có nhu cầu ở mọi nơi mọi lúc mọi nơi thì hoàn toàn có thể tham gia vào một vai trò nào đó tỏng quảng cáo Có thể là người có nhu cầu cần quảng cáo hay là người có khả năng tạo... ra sản phẩm - Chương 4 đi vào thiết kế chi tiết từng khối riêng biệt của led-spin cùng với chương trình lập trình dùng cho vi điều khiển Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông - Đồ án đã hoàn thành có thể điều khiển hiển thị các chữ và hình ảnh đơn giản cùng với khả năng tích hợp thêm việc hiển thị thời gian thực và nhiệt độ thực tại nơi đặt sản phẩm led-spin Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn... hình quảng cáo phổ biến hiện nay : Truyền hình Internet Báo chí Phát thanh Quảng cáo trực tuyến Quảng cáo qua bưu điện Quảng cáo trên các phương tiện vận chuyển Quảng cáo qua các trang vàng Quảng cáo trên tờ rơi, áp phích, pano hay băng rôn Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Quảng cáo trên bao bì sản phẩm Quảng cáo qua các thư gửi trực tiếp Quảng cáo truyền miệng Quảng. . .Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Danh sách các bảng Bảng 2-1 - Bảng thông tin các dòng vi điều khiển họ 89CXX 20 Bảng 2-2 - Bảng thông tin các dòng vi điều khiển 89SXX 20 Bảng 3-3 - Bảng giá trị số ngõ ra khi giải mã .65 Bảng 3-4 - Bảng chọn điện áp tham chiếu 69 Bảng 3-5 - Bảng chế độ chuyển đổi 71 Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Phần mở đầu - Quảng. .. tăng cường lập tập tin Trong mệnh lệnh để đạt được sự thực hiện đòi hỏi và tính tối ưu hóa những sơ đồ vào ra đây được hỗ trợ : Một toán hạng ngõ ra 8 bit và một kết quả ngõ vào 8 bit Hai toán hạng ngõ ra 8 bit và một kết quả ngõ vào 8 bit Hai toán hạng ngõ ra 8 bit và một kết quả ngõ vào 16 bit Một toán hạng ngõ ra 16 bit và một kết quả ngõ vào 16 bit Hình 2.5 – Sở đồ các thanh ghi hỗ trợ... đèn chiếu sáng thông thường - Đa dạng Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Led là loại thiết bị phát quang cực kỳ đa dạng và chủng loại, màu sắc, kích thức đáp ứng theo nhiều chức năng của sản xuất và chiếu sáng Ứng dụng Đèn chiếu sáng sử dụng các LED phát ánh sáng trắng LED được dùng để làm bộ phận hiển thị trong các thiết bị điện, điện tử, đèn quảng cáo, trang trí, đèn giao thông Có nghiên... xuất hiện và được chỉ dẫn bởi RETI cho những ngắt kế tiếp Có thể được đặt hoặc được xóa bởi SEI và CLI Bit 6-T : bit lưu trữ Có thể chép từ BST sang BLD và ngược lại Bit 5-H : Cờ nhớ nửa H sử dụng để nhớ nửa hữu ích trong phép tính số BCD Bit 4-S : tín hiêu bit S = N ⊕ V Bit 3-D : 2 cờ tràn Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Bit 2-N : cờ phủ định Bit 1-Z : cờ zero Bit 0-C : cờ nhớ... Quảng cáo bằng đèn LED 1.2 Quảng cáo giải trí bằng led Trong các loại hình quảng cáo đề cập đến ở trên thì quảng cáo bằng đèn LED là một loại hình quảng cáo được sử dụng rộng rãi bởi nhiều công ty, cửa hàng bởi tính đơn giản, hiện đại cũng như hữu dụng của nó Ta hãy cùng tìm hiểu đèn LED là gì, hoạt động ra sao và tại sao nó lại được sử dụng cho mục đích quảng cáo và xu hướng phát triển của quảng cáo. .. được thiết kế tương thích C Nguồn tài nguyên về source code, tài liệu, application note…rất lớn trên internet Hầu hết các chip AVR có những tính năng vượt trội và đáp ứng được yeu cầu trong đồ án về tính năng, yêu cầu và mức độ đơn giản khi sử dụng Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông Một số chip AVR thông dụng: Trong đồ án này em đã sử dụng nhiều lại AVR khác nhau, tuy nhiên khi tới sản phẩm. .. những thông tin quảng cáo được hiện ra hết sức rõ ràng và hiệu quả về mặt kinh tế Vẫn là những con led và bộ Vi điều khiển đó khi được biến tấu đi một chút dựa theo hiện tượng vật lý đơn giản “Sự lưu ảnh trên võng mạc’’ Từ đó sản phẩm Led-spin được em thiết kế nhằm tạo sự thay đổi độc đáo trong việc kết hợp led với vi điều khiển thông thường - Chương 1 giới thiệu chung về quảng cáo và giải trí bằng hình . kế sảm phẩm LED-SPIN có tính thương mại dùng trong quảng cáo và giải trí 2. Nhận xét của cán bộ phản biện: Ngày tháng năm Cán bộ phản biện ( Ký, ghi rõ họ và tên ) Đồ án. nộp đồ án tốt nghiệp ngày 2 tháng 5 năm 2010 Cán bộ phản biện Đồ án tốt nghiệp Điện tử - Viễn thông BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ. công. Tiêu biểu là trong lĩnh vực quảng cáo và giải trí. Bằng sự kết hợp giữa vi điều khiển và led chúng ta có thể tạo ra vô khối những sản phẩm mang tính thương mại khá cao. Led-Spin mà đề tài