Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV

Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp ,lời em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths.Nguyễn Phương Lâm hướng dẫn ,nhận xét ,giúp đỡ em suốt trình thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn cô ThS Nguyễn Thị Thu Phương phòng thí nghiệm Kĩ thuật điện tử thầy cô môn Điện tử viễn thông tận tình giúp đỡ em suốt thời gian lầm đồ án Cuối em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ,bạn bè ,người thân giúp đỡ động viên em nhiều trình học tập làm đồ án tốt nghiệp Em mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo bạn để em có thêm kinh nghiệm tiếp tục hoàn thiện đồ án Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng,ngày 04 tháng 12 năm 2015 Sinh viên Ngô Văn Điển i LỜI CAM ĐOAN Em: Ngô Văn Điển xin cam đoan - Đồ án tốt nghiệp thành từ nghiên cứu hoàn toàn thực tế sở số liệu thực tế thực theo hướng dẫn giáo viên hướng dẫn - Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn nguồn tài liệu báo cáo danh mục tài liệu tham khảo - Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế nhà trường em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Hải Phòng,ngày 04 tháng 12 năm 2015 Sinh viên Ngô Văn Điển ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số bảng Tên bảng iii Trang Hình 1.1 Sơ đồ khối 8088 Hình 1.2 Sơ đồ khối 80386EX 11 Hình 2.1 Module thí nghiệm Z3/EV 13 Hình 2.2 Chip vi xử lí trung tâm intel i386 EX module Z3/EV 15 Hình 2.3 Sơ đồ chân chip vi xử lí intel i386 EX 16 Hình 2.4 Bàn phím module Z3 20 Hình 2.4 Khối nguồn modul Z3 23 Hình 3.1 Các loại led đơn 25 Hình 3.2 Cấu tạo led đơn 26 Hình 3.3 Sơ đồ khối phần cứng thiết kế 31 Hình 3.4 Sơ đồ nguyên lí mạch nguồn 33 Hình 3.5 Sơ đồ mạch layout 34 Hình 3.6 Mạch sau hàn linh kiện 35 Hình 3.7 Khung led 36 Hình 3.8 Cách mắc led nối tiếp 37 Hình 3.9 Cách mắc led song song 38 Hình 3.10 Led sau đấu 40 Hình 3.11 Giao diện truyền liệu qua cổng nối tiếp 41 Hình 3.12 Lưu đồ thuật toán code chương trình 43 Hình 3.13 Biển led chạy 50 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hình Tên hình iv Trang Bảng 2.1 Các tín hiệu chọn chip Z3 17 Bảng 2.2 Các tín hiệu I/O Z3 18 Bảng 2.3 Các phím chức Z3 21 v PHẦN MỞ ĐẦU Ngày với ngành công nghiệp điện tử phát triển không ngừng phần thiết yếu quan thiếu lĩnh vực Kĩ thuật điện tử liên tục có tiến vượt bậc đặc biệt kĩ thuật chế tạo vi mạch điện tử kĩ thuật vi xử lí Các vi mạnh ngày cải tiến nhỏ gọn ,hiệu cao ,ngày giảm giá thành Chính chúng ngày ứng dụng rộng rãi thiết bị dân dụng công nghiệp Với đặc điểm Việt Nam có nhiều cửa hàng nhỏ lẻ ,việc làm biển quảng cáo cho cửa hàng mở yêu cầu thiết phải có Nhận thấy khả phát triển việc làm biển quảng cáo nên em chọn đề tài “Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3/EV “ , sử dụng khối chip 80386EX làm vi xử lí trung tâm Trong suốt trình làm đồ án dù cố gắng hoàn thiện đề tài lực của thân có hạn nên đố án nhiều thiếu sót kính mong thầy cô bổ xung góp ý cho em Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo th.s Nguyễn Phương Lâm , cô giáo Th.s Nguyễn Thị Thu Phương thầy cô khác môn giúp em hoàn thành đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT VI XỬ LÝ 1.1.Hệ thống vi xử lý 1.1.1.Sự phát triển vi xử lý intel • “Năm 1971, Intel đưa vi xử lý 4004 với bit liệu, 12 bit địa chỉ; 0,8MHz” • Năm 1972, vi xử lý Intel 8080 đời với 8bit liệu, 12 bit địa chỉ; tốc độ xử lý 0,8-5MHz • Năm 1974, vi xử lý Intel 8085 đời với 8bit liệu, 16 bit địa chỉ; tốc độ xử lý 5MHz • Năm 1978, vi xử lý Intel 8086 đời với 16bit liệu, 20 bit địa chỉ; tốc độ xử lý 10MHz • Năm 1979, vi xử lý Intel 8088 đời nhằm mục đích giảm giá vi xử lý tương thích với hệ thống 8086 cũ • Năm 1982 vi xử lý 80286 đời với 16bit liệu, 20 bit địa chỉ, tốc độ xư lý 20MHz định địa chế độ bảo vệ chế độ thực • Năm 1985-1988, vi xử lý 80386 đời với 32 bit liệu 32 bit địa tốc độ xử lý 33-40MHz • “Năm 1989, vi xử lý 80486 đời với 32 bit liệu 32 bit địa tốc độ xử lý 50-60MHz” • Năm 1993, vi xử lý Pentium đời với 64 bit liệu, tốc độ xử lý 100MHz • Sau vi xử lý Pentium Pro,Pentium II, Pentium III, Celeron, Pentium 1.1.2.Cấu trúc nguyên lý hoạt động vi xử lý 8088 Bộ vi xử lí 8088 có cấu trúc đơn giản thích hợp cho bắt đầu vào học lĩnh vực 8088 có tính kế thừa cao họ vi xử lí 80X86 nên chương trình viết cho 8088 chạy hệ vi xử lý tiên tiến sau này.Việc nghiên cứu 8088 cho ta sở để nghiên cứu họ vi xử lí phức tạp Hình 1.1.Sơ đồ khối 8088 Sơ đồ gồm khối - Khối phối ghép Bus (Bus Interface Unit - BIU) - Khối thực lệnh (Execution Unit - EU) “Đơn vị EU 8086 8088 giống bao gồm ALU, ghi cờ, ghi đệm ghi đa Các kênh truyền liệu bên EU 16 bit.” “EU không nối trực tiếp với giới bên ngoài, lấy lệnh từ hàng đợi lệnh BIU Nếu lệnh cần truy xuất nhớ cổng vào/ra (là nơi liên hệ với thiết bị ngoại vi ) EU yêu cầu BIU nhận gửi liệu Tất địa mà BIU thao tác 16 bit, gửi sang cho BIU đặt lại để tạo thành địa vật lý 20 bit phát chân địa chip.” “Đơn vị BIU thực tất thao tác với Bus mà BIU yêu cầu, BIU thực lệnh, BIU lấy lệnh từ nhớ đặt hàng đợi lệnh Hàng đợi lệnh 8086 dài byte, 8088 dài byte Việc lấy lệnh BIU việc thực lệnh BIU thực song song với (trừ số trường hợp ngoại lệ) làm cho hiệu vi xử lý tăng lên.” 1.1.3.Các ghi 8088 + Các ghi liệu “ Mặc dù vi xử lý thao tác với liệu nhớ lệnh thực nhanh (cần chu kỳ đồng hồ hơn), liệu lưu ghi Đó nguyên nhân ngày vi xử lý sản xuất với xu hướng có nhiều ghi hơn.” “Với ghi liệu byte thấp byte cao truy nhập cách riêng biệt, sử dụng bit cách riêng rẽ Byte cao ghi AX gọi AH byte thấp gọi AL Tương tự cho ghi BX, CX, DX có BH, BL, CH, CL, DH, DL.” Chức chuyên biệt ghi liệu: • Thanh ghi AX (thanh ghi chứa- Accumulator register) AX ghi sử dụng nhiều lệnh số học, logic, chuyển liệu việc sử dụng chúng tạo mã máy ngắn “Trong phép toán nhân chia số hạng tham gia phải chứa ghi AX (nếu 16 bit) AL (nếu bit) Các thao tác vào sử dụng ghi AX AL.” • Thanh ghi BX (thanh ghi sở- Base register) Thanh ghi việc thao tác liệu thường chứa địa sở bảng dùng cho lệnh XLAT.(dịch AL thành giá trị bảng BX) • Thanh ghi CX (thanh ghi đếm- Count register) “Việc xây dựng chương trình lặp thực dễ dàng cách sử dụng ghi CX, CX đóng vai trò đếm số vòng lặp (REP, LOOP) CL dùng làm đếm lệnh dịch quay bit.” • Thanh ghi DX (thanh ghi liệu - Data register) DX AX sử dụng thao tác phép nhân chia số 16 bit DX sử dụng để chứa địa cổng lệnh vào liệu trực tiếp (In/Out).” + Các ghi đoạn: CS, DS, ES, SS “Khối BIU đưa Bus địa 20 bit địa chỉ, 8088 có khả phân biệt Mbyte ô nhớ Nói cách khác không gian địa 8088 Mbyte Trong không gian Mbyte nhớ cần chia thành nhiều đoạn khác nhau:” - Đoạn chứa chương trình - Đoạn chứa liệu kết trung gian chương trình - Tạo vùng nhớ đặc biệt gọi ngăn xếp “Trong thực tế vi xử lý 8088 có ghi 16 bit liên quan đến địa đầu đoạn chúng gọi ghi đoạn (Segment Registers): CS, DS, SS, ES.” - Đấu song song giá trị thì: Rtổng = R1/2 = R2/2 = Rn/n I tổng = I1 + I2 + In - Đấu nối tiếp giá trị thì: Itổng = I1/2 = I2/2 = In/n R tổng = R1 + R2 + Rn Dòng nguồn cần chọn : I nguồn = n*I nhánh (n: số nhánh đấu 5, I LED (vì led giống nhau) Với LED có điện áp từ 2.0 - 2,2V (Đỏ, Vàng) ta đấu LED, cách đấu tương tự cách đấu LED điện áp 3,0 - 3,4V Mạch sau đấu led Hình 3.10.Led sau đấu 39 3.3 Chương trình chạy biển quảng cáo Ta sử dụng phần mềm MODZ3 để tiến hành dịch chương trình từ ngôn ngữ assembly sang mã nhị phân Sau ta sử dụng phần mềm để tiến hành nạp vào hệ vi xử lí máy tính thông qua truyền thông cổng nối tiếp Hình 3.11.Giao diện truyền liệu qua cổng nối tiếp 40 Lưu đồ thuật toán Đây vòng lặp vô điều kiện nên biển led chạy cấp nguồn 41 Start khởi đầu ghi đoạn DS 8255 Vonglaplon Vong1 sáng tắt toàn lặp lần trễ 1s Vong2 sáng chữ lặp lần trễ 0.7 s Vong3 sáng dần chữ trễ 0.1s Vong4 tắt dần chữ trễ 0.1 s Vong5 chữ đuổi lặp lần trễ 0.3s 42 Vong6 tất sáng tắt dần trễ 3s lặp lần Vong7 sáng chu bên chạy vào ngược lại lặp lần trễ 0.2s Vong8 chữ chạy lan nhảy cóc trễ 0.5s End Hình 3.12 Lưu đồ thuật toán code chương trình Chương trình chạy biển quảng cáo MEM_POS DS_SEG = 0080H IWAITMS IPARAL = 0800H = 0DH = 12H ; CODE CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE, DS:CODE 43 ORG 0H START: MOV AX,DS_SEG MOV DS,AX MOV AH,00H MOV AL,00H INT IPARAL LOOPLON : ;sang tat toan bo chu MOV CX,3 LOOP1: MOV BL,011111B MOV AH,1 MOV AL,BL INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV BL,100000B MOV AH,1 MOV AL,BL INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS LOOP LOOP1 ;sang lan luot chu MOV BL,00000001B MOV CX,2 44 LOOP2 : MOV AH,1 MOV AL,BL INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS SHL BL,1 CMP BL,40H JNZ LOOP2 MOV BL,00000001B LOOP LOOP2 ;SANGS DAN CHU MOV CX,2 LOOP3 : MOV AH,1 MOV AL,010001B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,100011B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,010111B INT IPARAL 45 MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,101111B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,010000B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,101111B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,010111B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,100011B INT IPARAL MOV AX,1000 46 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,010001B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,100000B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS LOOP LOOP3 ;TAT CA DEU SANG SONG TAT DAN MOV CX,2 LOOP4 : MOV AH,1 MOV AL,011111B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,101110B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 47 MOV AL,011101B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,101011B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,010111B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,101111B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,010000B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,100101B 48 INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS MOV AH,1 MOV AL,011010B INT IPARAL MOV AX,1000 INT IWAITMS LOOP LOOP4 JMP LOOPLON CODE ENDS END START Sau mạch chạy thử : 49 Hình 3.13.Biển led chạy 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 BIT MICROPROCCESSOR SYSTEM module Z3/EV “Đỗ Xuân Tiến “-Kĩ thuật vi xử lí & lập trình assembly cho hệ vi xử lí “Văn Thế Minh”-Kĩ thuật vi xử lí “Nguyễn Phương Lâm”-Tài liệu hướng dẫn thực hành –thí nghiệm –Kĩ thuật vi xử lí Nguồn internet 51 NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tinh thần thái độ, cố gắng sinh viên trình thực Đồ án/khóa luận: Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp (so với nội dung yêu cầu đề mặt: lý luận, thực tiễn, chất lượng thuyết minh vẽ): Chấm điểm giảng viên hướng dẫn (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Giảng viên hướng dẫn 52 ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN Đánh giá chất lượng Đồ án/khóa luận tốt nghiệp mặt: thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý thuyết, vận dụng vào điều kiện cụ thể, chất lượng thuyết minh vẽ, mô hình (nếu có) …: Chấm điểm người phản biện (Điểm ghi số chữ) Hải Phòng, ngày tháng năm 20 Người phản biện 53