Lập trình ma trận LED trong Protues dùng 8501

Lập trình ma trận LED trong Protues dùng 8501

HDSD Led matrix Trong Proteus Và Cách Quét LED SD 8051

Viết bởi Phạm Thanh Toàn

Thứ sáu, 29 Tháng 1 2010 10:33

Đây là bài viết của bạn Phạm Thanh Toàn - phamtoanbonmat@gmail.com Một bài viết khá là chi tiết về lập trình ma trận LED trong Protues dùng 8501 Kết quả là dịch được chữ : http://hoiquandientu.com

I GIỚI THIỆU SƠ QUA :

Trong proteus có rất nhiều loại led ma trận , ví dụ như loại 8x8 hoặc 5x8.Tôi chỉ nói về led matrix loại 8x8 vì nó phổ biến và thường hay được dung ,các loại led matrix khác nguyên lý đều tượng tự như nhau

Led ma trận trong proteus thì có nhiều màu khác nhau ,có 3 loại chính là màu đỏ ,màu xanh lá cây ,và màu xanh da trời

Mỗi loại này lại có sự khác biệt nhau về chân để xác định đâu là hàng đâu là cột

Do đó để đơn giản tui ,nói về loại màu xanh lá cây ,vì loại này trông nó đẹp

Led ma tran màu xanh lá cây có hình dạng như sau :

II CÁCH XÁC ĐỊNH HÀNG CỘT ,THAY ĐỔI THÔNG SỐ

Khi chúng ta làm việc với led matrix , điều quan tâm lớn nhất của chúng ta là phải xác định xem ,chân của nó thế nào ,tức là đâu là chân hàng , đâu là chân cột ,trong các chân hàng ,thì chân nào là chân ứng với hàng đầu ,và chân nào ứng với hàng cuối để chúng ta xác định bít cao ,bít thấp

- Dùng nguồn 5V và mass để thử và rút ra kết luận như hình vẽ sau

Ta thấy các chân ở trên là chân hàng và được nối với mass suy ra trong cấu tạo nó được nối với catốt của led

ngược lại chân ở dưới là chân cột

- Ta thấy các chân ở trên là chân hàng có 1 chân ko nối mass thì hàng trên cùng ko sáng suy chân đầu tiên bên trai của led sẽ ứng với hàng đầu tiên tính từ trên

- Và đương nhiên các chân phía dưới là chân cột thì chân đầu tiên bên trái sẽ ứng ngay với cột đầu tiên bên trái

Như vậy chúng ta xác định được rõ rang các chân của led

Tuy nhiên giả sử chúng ta muốn thay đổi theo các kiểu như sau :

a: chân trên của led vẫn là hàng ,chân dưới vẫn là cột ,nhưng lúc này hàng được tich cực với bít 1 (5v) còn cột tich cực mức 0 (ngược với trên ) ta làm như sau:

Kich chuột phải vào led chọn edit properties sau đó đánh dấu vào

edit all properties as text thay đổi A,B,C,D,E,F,G,H thanh 1,2,3,4,5,6,7,8

Ta được như sau :

b.Nếu chúng ta muốn thay đổi cho cột lên trên,hàng xuống dưới và cực tính không đổi thì dung quay 1800 là ok

III : CÁCH TÍNH MÃ LED HIỆN THỊ

Chúng ta nhìn vào hình vẽ sau :

Chúng ta sử dụng phần mềm xác định mã led của led ma trận , để đỡ mất thời gian ngồi tính toán ,và có thể dẫn đến sai Phần mềm này có trong trang web

www.hoiquandientu.com Ai chưa có vào đó down hoặc liên hệ với tui quan mai của tui ở trên ,hj

Chú ý : Khi xây dựng ma trận led ,nếu ta chọn hàng la các chân ở trên và mức tich cực là dương,tức là với bít 1 thì nó sang ,còn bít 0 thì nó tắt ,do đó nếu ta dung mã 0ff thì có nghĩa là cả 8 led cùng sang Xét theo hình vẽ trên ta thấy 1 ma trận 8x8 ,với hàng là chân

ở trên tích cực dương ,cột chân ở dưới tích cực âm 1 chữ T như thế kia thì tương đương với mã led là : 0h,02h ,02h,7eh,2h,2h,0h,0h

Phải chú ý maled tính theo hàng nhưng có dạng cột như hình vẽ (data cũng đẩy vào hàng ) Với chữ T đầu tiên là 00h ,tức là cột đầu tiên ko sáng ,tương đương với 8 led đầu ở 8 hàng không sáng nên suy ra nó có dạng 0000 0000 b = 00h.Tiếp theo là 02h ,ta thấy tại cột 2 chỉ có mỗi led ỏ hàng 2 sáng mà mã có dạng 02h = 0000 0010 b từ đó ta suy ra được thứ

tự led trong 8 bít Giả sử một chuỗi 8 bít như sau : d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0

Với d7 là bít có trọng số cao nhất tức là MSB còn d0 là LSB

trường hợp cần lưu ý ,ma trận led chia 8 bít thanh 2 chuỗi 4 bít và cả 2 chuỗi 4 bít này đều

có LSB và MSB

Xét 4 chuỗi bít đầu ứng với 4 hàng đầu tính từ trên xuống (4 bít thấp trong 8 bít ) Giả sử

là d3d2d1d0 tương đương với 0010 trong chuỗi 8 bít trên thì

MSB LÀ D3 ,LSB là d1 : Với chuỗi 4 bít cao d7d6d5d4 thì MSB LÀ D7 ,còn LSB là d4 MSB LSB MSB LSB

D7 D6 D5 D4 D3 D2D1 D0

Ví dụ với dòng thứ 3 của chữ T LÀ 7eh = 0 111 111 0

( Led cuối cùng -> led đầu tiên)

(Tính từ trên xuống )

Tóm lại với trường hợp như trên (led matran như tren )

Thì hàng led đầu tiên tính từ trên xuống là ứng với bít thấp nhất trong 4 bít thấp

Hàng led thứ tư là bít cao nhất trong 4 bít thấp

Hàng led thứ 5 là bít thấp nhất trong 4 bít cao

Hàng led cuối cùng là bít thấp cao nhất trong 4 bít cao và cả 8 bít luôn

IV : TRÌNH BIÊN DỊCH TRONG PROTUES

Trong isi (proteus) có sẵn trình biên dich để chúng ta viết code lập trình vào ,có thể viết code của ngôn ngữ c hoặc asem asem có ưu điểm là dung lượng nhẹ , hiểu được rõ bản chất của cấu trúc 8051 và dữ liệu hoạt động trong từng cấu trúc của 8051 ,vì asem là họ hàng gần nhất với ngôn ngữ máy Nhưng asem lập trình khó hơn và đỏi hỏi hiểu bản chất

về cấu trúc của 8051

Ngôn ngữ c cấp cao hơn ,lập trình đơn giản hơn và ngày này là đựơc ưu tiên dùng

hơn.nhưng phải thanh thạo thì mới đạt hiệu quả cao

Để viết code lập trình cho chip ta làm như sau

1 Vào source :

A : Chọn define code generation too : Đối với isi p.5 sp3 thì chúng ta cứ để nguyên và nhấn ok ,còn các phiên bản thấp hơn thì có chỉnh sửa chút ,nhưng thời điểm này nếu có dung proteus thì chả ai ko dung bản mới nhất là 7.5 ( 7.6 còn đang bị lỗi )

Cứ chọn ok luôn

B .sau đó chúng ta lại chọn tiếp add /remove source file : Đổi none trong phần code generation tool thanh asem 51 (để viết bằng ngôn ngữ asem ) Sau đó chọn new bên dưới ra một bảng mới ,chọn ten cho file lập trình : ví dụ ở đây tui chọn là lednhay.asm rồi chọn open

Mở open chọn yes rồi lại chọn ok ,thế là ta đã tạo xong được tên của file lập trình bằng asm

Giả sử chúng ta làm cho một trai tim led nhấp nháy theo ý muốn ,như hình sau :

Phần cứng thiết kế không khó ,

Lại vào source ,ta thấy có file lednhay.asm ở phia dưới (nó là một dạng notpade) chúng ta kich vào nó và bắt đầu lập trình bằng asm

CODE LẬP TRÌNH VÍ DỤ NHƯ SAU : (THEO CÁCH SANG CỦA TÔI ,CÒN CÁC BẠN THÍCH SÁNG THEO KIỂU NÀO LÀ DO MÌNH LẬP TRÌNH THUI ,HJHJ )

BATDAU:

MAIN1:

SETB P2.0

MAIN2:

RET

END

V: Nguyên lý quét LED ma trận

Vì các led ma trận được bố trí bởi rất nhiều led đơn ,và các led đựoc đấu chung chân với nhau ,do đó nếu cắm điện vào bình thường thì các led đều cùng sáng ,

Do đó để hiện thị led sang theo mong muốn thì người ta dung cách ,cho led đơn này sáng trước ,rồi tắt nó và cho led kia sang ,khoảng thời gian chuyển giao như vậy là rất ngắt để mắt người ko nhận ra được đó là sự rời rạc ngắt quãng mà là một sự chuyển động ,do đó led matranxix kô thể hiển thị theo kiểu tĩnh được mà theo kiểu động ,tức là cái gì được hiển thị sẽ chạy liên tục

Xét một ví dụ sau đây

-Nhìn vào ví dụ trên ,tôi cho chạy dòng chữ hội quán điện tử ,bằng cách quýet led ma trận ,

- sử dụng 1 con 89c51 ,có nguồn xung thạch anh để làm xung clock cho 89c51 Sử dụng 4 matran led (nhiều hay ít do mình dung )

vì sử dụng trên 2 ma trận led cho nên chúng ta cần sử dụng IC đệm

74ls541 ic này có tác dụng là đầu vào thế nào thì đầu ra y hệt như thế nhưng nó điều khiển được ,tức là nó sẽ cho ra data khi có 1 điều kiện nào đó:

- Điều kiện đó là khi chân oe1 và 0e2 đều tích cực mức 0 thì ic này hoạt động ,(do đó ta

để một chân nối mass còn 1 chân nối vào port của 89c51 để điều khiển bằng câu lệnh lập trình )

Khi quét led thông thường chúng ta sẽ để led chạy theo chiều ngang như ở trên ,do đó phương pháp này gọi là quét cột ,tức là cột của led sẽ được chọn tích cực lần lượt còn dữ liệu thì được đẩy theo hàng ,do đó dữ liệu sẽ là dữ liệu 8 bít tính theo hàng và quy ra 1 ma hexa

Do yếu tố trên thì người ta thường chọn sao cho led có hàng ở trên và được tích cực mức dương ,còn cột ở dưới tích cực mức âm ,

chọn port 1 để quét cho cột ,còn dữ liệu tính theo mã hàng thì được đưa vào port 2 4 bit của port 3 để cho 4 chân oe1 của 4 con led ma trận

Và để có được những điều trên thì chúng ta phải thử led trước ,ví dụ với led xanh như trên thì phải chỉnh sửa theo kiểu mà tôi vừa trình bày ở trên

Code lap trình tôi viết bằng asem ,chỉ cần học qua về asem bly một chút là có thể hiểu được nguyên lý quyet trong code :

Vì không có thời gian để giải thích hết các lệnh và phân tich đến bản chất ?(cuối năm bận nhiều việc) sắp tết nữa ,nên ai chưa hiểu chỗ nào thì gửi mail (

phamtoanbonmat@gmail.com ) cho tui vậy nha hjhj

Khi làm phải chuý các chân của led ma trận và mã để quýet led theo hàng ,chân nào ứng với MSB và chân nào ứng với LSB