Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led.

Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led.

Đề tài:Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC II ĐỀ TÀI : MẠCH HIỂN THỊ MA TRẬN LED Làm Mạch Đèn Quảng Cáo GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN : : Th.s Nguyễn Tấn Đời Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long MSSV LỚP : 05401103 05401 : 05401DA Đà Nẵng tháng 04 năm 2009 http://www.ebook.edu.vn -0- SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài:Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led. GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời PHẦN 1 GI ỚI THI ỆU LỜ I MỞ ĐẦ U Trong thời đại bùng nổ thông tin hiện nay khả năng ứng dụng và tiềm lực phát triển của thông tin quảng cáo là rất lớn,việc áp dụng các kỹ thuật mới vào lĩnh vực trên là rất cần thiết. Khi đi đến đâu ta cũng dễ dàng bắt gặp những panô, áp phích, những bảng quảng các bằng điện tử chạy theo nhiều hướng khác nhau, với những chữ và hình ảnh cùng nhiều màu sắc thật ấn tượng. Từ yêu cầu của môn học kĩ thuật Vi điều khiển cũng như trong thực tiễn chúng em quyết định chọn đề tài cho bài tập môn học là : Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận Led (Mạch đèn quảng cáo hiển thị trên ma trận led). Nhóm thực hiện đề tài cám ơn thầy Nguyễn Tấn Đời đã tận tình huớng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho nhóm chúng em hoàn thành tốt đề tài môn học này. Nhóm thực hiện đề tài xin chân thành cám ơn quý thầy cô trong khoa Điện Tử cùng các bạn đã góp ý và kinh nghiệm trong quá trình thực hiện đề tài này. Em xin chân thành cám ơn! http://www.ebook.edu.v n -1- SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài:Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led. GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời MỤC LỤC Phần 1 : Giới Thiệu . Trang 1 Lời mở đầu . Trang 1 Mục lục Trang 2 Phần 2 : Nội Dung Trang 3 A.Vi điều khiển . . Trang 3 a.Giới thiệu họ vi điều khiển . . Trang 3 b.Sơ đồ và chức năng các chân . Trang 4 c.Các thanh ghi đặc biệt . . Trang 6 d.Hoạt động của bộ định thời . . Trang 9 e.Phần mềm lập trình MCS- 51 . Trang 11 B.Giới thiệu về ma trận led Trang 11 a.Cấu tạo . Trang 11 b.Cơ sở lý thuyết . Trang 12 c.Nguyên lý hoạt động Trang 13 C.IC ULN2803 . Trang 14 D.Thiết kế . . Trang 15 a.Sơ đồ mạch nguồn 5V . Trang 15 b.Sơ đồ mạch hiển thị . Trang 16 E.Phần mềm . Trang 19 a.Lưu đồ thuật toán . Trang 19 b.Chương trình . . Trang 24 ht tp ://www.ebook.edu.vn -2- SVTH : Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài:Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led. GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời PHẦN 2 NỘI DUNG A. Giới thiệu họ vi điều khiển: 1.Vi điều khiển: a.Giới thiệu họ vi điều khiển: Bộ điều khiển đơn chip được công ty INTEL chế tạo vào năm 1980 là sản phẩm đầu tiên của họ bộ vi điều khiển MCS-51. Ngày nay, họ MCS-51 có trên 250 biến thể khác nhau và được hầu hết các công ty bán dẫn hàng đầu trên thế giới chế tạo,với số lượng trên 4 tỷ bộ mỗi năm. Họ MCS-51 có khả năng ứng dụng rât rộng rãi, chúng có mặt trong nhiều sản phẩm dân dụng như máy giặt, máy điều hòa nhiệt độ, lò vi sóng, nồi cơm điện… các thiết bị điện tử và viễn thông, các thiết bị đo lường và điều khiển sử dụng trong công nghiệp,v v Mỗi vi mạch MCS-51 bao gồm trong đó bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ chỉ đọc (ROM), bộ nhớ đọc ghi (RAM),các cổng vào ra song song 8 bít (I/O port), cổng vào ra nối tiếp (Serial port), các bộ đếm và định thời (Timer), khối điều khiển ngắt (Interupt Control), khối điều khiển bus (Bus Control), và mạch tạo xung nhịp (Oscillator). Giao tiếp giữa CPU và các khối bên trong của MCS-51 được thực hiện qua các bus nội bộ gồm bus dữ liệu 8 bit, bus địa chỉ và các tín hiệu điều khiển khác. Cấu trúc trên cho phép coi MSC-51 như một máy tính đơn chip 8 bít. b.Sơ đồ và chức năng các chân: Sơ đồ và các chân ra trên vỏ các vi mạch MCS51 như hình dưới đây và chức năng của các chân: http://www.ebook.edu.v n -3- SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài:Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led. GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST (RXD ) P3.0 (TXD ) P3.1 (IN1 0) P3.2 (IN1 1) P3.3 T0 P3.4 T1 P3.5 (WR ) P3.6 (R0) P3.7 XTAL1 XTAL2 GND ________ 1 ________ 2 ________ 3 ________ 4 ________ 5 ________ 6 ________ 7 ________ 8 ________ 9 ________10 ________11 ________12 ________13 ________14 ________15 ________16 ________17 ________18 ________19 ________20 4 0 3 9 3 8 3 7 3 6 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 3 0 2 9 2 8 2 7 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 ________VCC ________P0.0 (ADO) ________P0.1 (AD1) ________P0.2 (AD2) ________P0.3 (AD3) ________P0.4 (AD4) ________P0.5 (AD5) ________P0.6 (AD6) ________P0.7 (AD7) ________EA/VPP ________ALE/PR0 G ________PSEN ________P2.7 (A15) ________P2.6 (A14) ________P2.5 (A13) ________P2.4 (A12) ________P2.3 (A11) ________P2.2 (A10) ________P2.1 (A9) ________P2.0 (A8) 8 9 C 5 1 +Chân 40:cung cấp nguồn cho chip (+ 5v). +Chân 20: GND +Chân 18,19: XTAL1, XTAL2(cung cấp xung clock tạo dao động dùng thạch anh). 18 XTAL1 12 M H 19 XTAL2 30PF GND +Chân 9: RST (chân reset) GND http://www. ebook.edu. vn -4- SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long [...]... được đưa vào 16 hang của 2 ma trận Led http://www.ebook.edu.v - 13 n SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời E Phần mềm a Lưu đồ thuật toán a 1 Lưu đồ thuật toán : đếm ngược http://www.ebook.edu.vn - 14 - SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led 4 3 Bắt đầu Gán... Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led P3 A 2 P2 = 00H P3 = 00H RL A INC R1 1 R2 =8 P1 Xuất R7 A Gán R0 SS R1=8 S A D T = A G M A DPTR+1 A A P2 T g I SVTH: Nguyễn http://www - 16 - Huy Hưng ebook.edu Ngô Trịnh vn Tiến Long GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led P1 A R0 A RL A S A R7 4 2 SS R2=8 R6 =30 INC 10H... Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời tương ứng mà ta muốn sáng Nhưng khi đó một số led ta không mong muốn cũng sẽ sáng , miễn là nó nằm tại vị trí gặp nhau của các cột và hàng mà ta cấp nguồn Vì vậy trong điều khiển led ma trận ta không thể sử dụng phương pháp hiển thị tĩnh mà phải sử dụng phương pháp quét (hiển thị động), có nghĩa là ta phải... kích thước nhỏ điện áp ra luôn ổn định _Mạch ổn áp dùng IC 7805 trong đó tụ C1 dùng để lọc và ổn định điện áp ngõ ra, tụ C2 để lọc nhiễu cao tần Điện áp ngõ vào thường cao hơn điện áp ngõ ra để mạch hoạt động tốt b Sơ đồ mạch hiển thị b.1 Sơ đồ khối http://www ebook.edu vn - 12 - SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời Bộ đệ m... Bộ đệm đảo dùng IC ULN2803 nhằm đảo bít nếu ngõ vào ở mức cao qua 2803 ra sẽ là mức thấp và ngược lại ULN2803 chịu đựng mức điện áp từ 6V-15V http://www.ebook.edu.v - 11 n SVTH: Nguyễn Huy Hưng Ngô Trịnh Tiến Long Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời D Thiết kế a Sơ đồ mạch nguồn 5v: 7 1 2 3 Xx: 2: điện mass áp ngõ 3: ra chân 78: nguồn ra dương 1: chân vào _Mạch được... đối với ma trận led 8x8 hiển thị một màu ,thì số chân ra là 16 , trong đó 8 chân dùng để điều khiển hàng và 8 chân còn lại dùng để điểu khiển cột Đối với loại 8x8 có 2 màu thì số chân ra của led là 24 chân , trong đó có 8 chân dùng để điều khiển cột ( hoặc hàng ) chung cho cả hai màu , 16 chân còn lại thì 8 chân dùng để điều khiển hàng ( hoặc cột ) màu thứ nhất , 8 chân còn lại dung để điều khiển màu... tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời b Cơ sở lý thuyết _Dựa trên nguyên tắc quét hình, ta có thể thực hiện việc hiển thị ma trận đèn bằng cách quét theo cột.Mỗi led trên ma trận LED có thể coi như một điểm ảnh Địa chỉ của mỗi điểm ảnh này được xác định đồng thời bởi bộ đệm hàng và bộ đệm cột, điểm ảnh này sẽ được xác định trạng nhờ dữ liệu đưa ra từ bộ vi điều khiển 89C51 Như... lưu giữ các chương trình chính và dữ liệu + Ma trận led : dùng để hiển thị + Bộ đệm : dùng để ổn định dữ liệu b.3 Nguyên lý hoạt động của mạch + Đối với hàng ta dùng 8chân của port 2 nối trực tiếp với 8 đầu vào của IC ULN2803 và 8 đầu ra của IC này được đưa vào 16 hàng của 2 ma trận led Dữ liệu được đưa trực tiếp từ 89C51 qua IC ULN203 vào các hàng của ma trận led Tuy nhiên dữ liệu này không ổn định... ta phải tiến hành cấp tín hiệu điều khiển theo dạng xung quét trên các hàng và cột cần hiện thị Để cho mắt nhìn thấy các led không bị nháy , thì tần số quét nhỏ nhất cho mỗi chu kỳ là khoảng 20HZ (50ms) Trong lập trình điểu khiển led ma trận bằng vi xử lý ta cũng phải sử dụng phương pháp quét như vậy Ma trận led có thể là loại chỉ hiển thị được một màu hoặc hiển thị được 2 màu trên một điểm , khi đó... T i ế n L o n g Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời TF1TF TR IF1 IT1 IF0 IT0 TR 1 0 0 TI TIME 0 M E1 _TR1/TR0: bit điều khiển bộ định thời được set hoặc xoá bởi phần mềm để chạy hoặc ngưng bộ định _ Sủ dụng bộ định thời để : thời + Định một khoảng thời gian _TF0/TF1: cờ tràn bộ định thời 0/1 + Đếm sự kiện được bởi phần cứng, được xoá bởi _Thiết lập chế độ hoạt động . Vi điều khiển cũng như trong thực tiễn chúng em quyết định chọn đề tài cho bài tập môn học là : Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận Led (Mạch đèn quảng. Long Đề tài :Thiết kế mạch hiển thị dùng ma trận led. GVHD:Ths.Nguyễn Tấn Đời PHẦN 2 NỘI DUNG A. Giới thiệu họ vi điều khiển: 1.Vi điều khiển: a.Giới