Báo cáo nhập môn kĩ thuật điện tử truyền thông
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: MẠCH LED CÂY THÔNG NOEL GVHD: Nhóm thực hiện: Các thành viên: Hà Nội, ngày tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIẾN THÔNG BÁO CÁO NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: MẠCH LED CÂY THƠNG NOEL Nhóm thực hiện: Các thành viên: Hà Nội, ngày tháng năm NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 LỜI MỞ ĐẦU Ngày ngành điện tử đà phát triển cao, kéo theo sản phẩm điện tử ngày phổ biến Với nhu cầu nguời để tạo quà tinh thần đặc biệt ý nghĩa các dịp lễ, chúng em đến định thiết kế mạch LED thơng Noel Sau tháng tìm hiểu, hoạt động thực hiện, thành viên nhóm 12 thu nhiều kiến thức bổ ích, học hỏi nhiều kỹ kỹ hàn mạch, kỹ lắp ráp linh kiện, kỹ thực công việc hiệu quả, kỹ sử dụng số phần mềm proteus, OrCad, Microsoft Project,…., kỹ thuyết trình làm việc nhóm, biết cách thức hoạt động loại linh kiện điện tử, quy tắc an toàn thực thiết kế mạch lớn là quy trình thiết kế project hoàn chỉnh người kỹ sư tương lai Trong trình thực đề tài này, chúng em cố gắng để hoàn thành tốt có lẽ vốn kiến thức cịn hạn hẹp yếu tố khách quan khác mà không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong đóng góp ý kiến, phê bình và hướng dẫn thêm thầy cô Cuối chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy hướng dẫn tận tình, giảng giải chi tiết giúp chúng em hồn thành tốt tập lớn này Hơn thầy dẫn cho chúng em nhiều kiến thức thiết thực sống: kỹ mềm, cách học tốt ngoại ngữ, cách lắng nghe và tư duy… Chúng em xin chân thành cảm ơn! 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .3 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ DANH SÁCH CÁC BẢNG A GIỚI THIỆU Ý TƯỞNG Ứng dụng đèn LED sống Chọn đề tài B NỘI DUNG .7 PHẦN THIẾT KẾ MẠCH LED CÂY THÔNG NOEL 1.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT 1.1.1 Yêu cầu chức 1.1.2 Yêu cầu phi chức 1.2 LẬP KẾ HOẠCH 1.3 THIẾT KẾ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG 1.3.1 Sơ đồ khối 1.3.2 Chi tiết khối, phương án tối ưu 1.3.3 Sơ đồ nguyên lý 18 1.3.4 Thiết kế phần mềm 19 1.3.4.1 Viết Code cho IC AT89C52 19 1.3.4.2 Nạp Code cho IC AT89C52 19 1.3.5 Mô proteus 20 1.3.6 Kiểm tra hoạt động mạch Breadboard 21 1.3.7 Vẽ mạch in 21 1.4 LẮP RÁP MẠCH 23 PHẦN 2: KẾT LUẬN 24 C TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 D PHỤ LỤC .26 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kích thước khối LED .7 Hình 1.2 Bản kế hoạch dùng Microsoft Project Hình 1.3 Sơ đồ khối mạch Hình 1.4: Một số loại IC Hình 1.5 Sơ đồ chân IC AT89S52 11 Hình 1.6 LED siêu sáng 15 Hình 1.7 Thạch anh 12MHz 16 Hình 1.8 Tụ gốm 33pF 16 Hình 1.9 Một số loại nguồn điện 17 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý 18 Hình 1.11 Chi tiết code .19 Hình 1.12 Mạch mơ Proteus 20 Hình 1.13 Bố trí linh kiện (mặt trước) 21 Hình 1.14 Bố trí linh kiện (mặt sau) 22 Hình 1.15 Mạch in 22 Hình 1.16 Sản phẩm hồn thiện 23 Hình 1.17 26 Hình 1.18 27 Hình 1.19 28 Hình 1.20 29 Hình 1.21 30 Hình 1.22 31 Hình 1.23 32 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1.1 Giá thành và đặc điểm số loại IC .9 Bảng 1.2 Giá thành và đặc điểm số loại LED .14 Bảng 1.3 Giá thành và đặc điểm số nguồn điện 17 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 A GIỚI THIỆU Ý TƯỞNG Ứng dụng đèn LED sống Đèn LED có nhiều ứng dụng thiết bị điện tử Đi khắp phố dường chỗ nào có đèn LED Đèn LED dùng để trang trí cầu, làm bảng quảng cáo cho qn bar, chí cịn sử dụng làm quà tặng, … Chọn đề tài Do tính phổ biến cao nên dễ dàng tìm mua sử dụng đèn LED Hợp với kinh tế bạn học sinh, sinh viên Là sinh viên ngành điện tử, chúng em thiết nghĩ tự chế tạo sản phẩm để tặng người thân bạn bè điều cần làm Từ chúng em định thiết kế mạch LED thông Noel Đề tài đáp ứng yêu cầu môn học, giúp chúng em có kiến thức ngành 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 B NỘI DUNG PHẦN THIẾT KẾ MẠCH LED CÂY THÔNG NOEL 1.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT 1.1.1 Yêu cầu chức Các hiệu ứng mạch LED thông Noel: 33 LED xếp thành khối LED hình thơng với tầng cột với kích thước mơ tả hình 1.2 Hiệu ứng 1: Các cột LED sáng theo chiều ngược chiều kim đồng hồ Hiệu ứng 2: Các hàng LED sáng từ xuống Hiệu ứng 3: 33 LED sáng từ xuống các LED tầng tầng sáng theo chiều kim đồng hồ, LED tầng tầng sáng theo chiều thuận chiều kim đồng hồ Hiệu ứng 4: 33 LED nhấp nháy liên tục 100% với hiệu ứng 1, 50% với hiệu ứng 2, Hình 1.1 Kích thước khối LED 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 1.1.2 Yêu cầu phi chức Mạch có tính thẩm mỹ cao, dễ sử dụng, thân thiện với người dùng, thiết kế nhỏ gọn, đẹp mắt Các đèn LED tiếu tốn lượng, có khả hiển thị thời gian dài Tuổi thọ mạch cao giá thành hợp lý với đa số người tiêu dùng Một số thơng số kỹ thuật mạch: • Giá thành: 100.000 đồng • Thời gian hồn thành sản phẩm: tuần • Thời gian bảo hành: tháng • Nguồn điện: pin • Kích cỡ: 10cm x 10cm x 10cm • Khối lượng: 150g • Hoạt động tốt mơi trường khơ • Bảo quản:độ ẩm 0-80%, 60 độ C 1.2 LẬP KẾ HOẠCH Hình 1.2 Bản kế hoạch dùng Microsoft Project 1.3 THIẾT KẾ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG 1.3.1 Sơ đồ khối Khối điều khiển Khối nguồn 25/12/2014 Khối hiển thị Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 Hình 1.3 Sơ đồ khối mạch 1.3.2 Chi tiết khối, phương án tối ưu Khối điều khiển - Chức năng: Điều khiển hoạt động khối hiển thị - Yêu cầu: + Điều khiển cách xác hoạt động 33 đèn LED yêu cầu người lập trình + Thiết kế nhỏ gọn, chất lượng tốt, tiết kiệm chi phí IC AT89C52 IC AVR IC ARM Hình 1.4 Một số loại IC Bảng 1.1 Giá thành và đặc điểm số loại IC IC AT89S52 ARM AVR Giá thành 18.000đ 50.000đ 45.000đ Đặc điểm Thơng dụng Khó mua Khó mua Dễ lập trình Khó lập trình Khó lập trình 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG 2014 Như thấy IC AT89S52 giá thành rẻ, thông dụng lại dễ lập trình Vì chúng em định chọn IC AT89S52 để điều khiển hoạt động mạch Tổng quan IC AT89S52 Ưu điểm Có thể lập trình cho IC Có khả điều khiển nhiều LED Độ tin cậy cao, kích thước nhỏ, chứa nhiều phần tử Tiêu thụ lượng Nhược điểm Khá phức tạp Muốn thực được, người sản xuất sản phẩm phải có kiến thức rộng Yêu cầu lượng nhỏ nên hạn chế tốc độ làm việc Yêu cầu độ ổn định điện áp đầu vào Cấu trúc chung VĐK AT89S52: VĐK 89S52 mà chúng em sử dụng có đặc điểm sau: · 8KB ROM bên · 256 Byte ngoài · Port xuất nhập liệu I/O · Giao tiếp song song 25/12/2014 Page 10 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 1.3.3 Sơ đồ nguyên lý Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý 25/12/2014 Page 18 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 1.3.4 Thiết kế phần mềm 1.3.4.1 Viết Code cho IC AT89C52 Code cho mạch viết ngơn ngữ lập trình C (có File riêng) 1.3.4.2 Nạp Code cho IC AT89C52 Viết ngôn ngữ lập trình C sau chuyển sang file hex, nạp vào mơ chạy thử, đạt u cầu nạp cho IC Hình 1.11 Chi tiết code 25/12/2014 Page 19 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 1.3.5 Mơ proteus Hình 1.12 Mạch mơ Proteus 25/12/2014 Page 20 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 1.3.6 Kiểm tra hoạt động mạch Breadboard Sau mô Proteus thành công, chúng em tiến hành chạy thử mạch Breadboard nhằm kiểm tra hoạt động mạch hoạt động linh kiện 1.3.7 Vẽ mạch in Để vẽ mạch in chúng em sử dụng phần mềm Altium Hình 1.13 Bố trí linh kiện (mặt trước) 25/12/2014 Page 21 NHÓM 12- NHẬP MƠN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 Hình 1.14 Bố trí linh kiện (mặt sau) Hình 1.15 Mạch in 25/12/2014 Page 22 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 1.4 LẮP RÁP MẠCH Tiến hành đặt in mạch, hàn linh kiện vào mạch in theo sơ đồ bố trí linh kiện chạy thử Hình 1.16 Sản phẩm hoàn thiện 25/12/2014 Page 23 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 PHẦN 2: KẾT LUẬN Sản phẩm hoạt động mong muốn Mạch cịn đơn giản chưa có nhiều tùy biến Hướng phát triển: • Sản phẩm có thêm nút nhấn điều khiển hiệu ứng theo ý muốn • Thiết kế biển quảng cáo thiết bị hiển thị dùng đèn LED Thông qua việc thực tập lớn, chúng em tính lũy nhiều kiến thức thực tế chuyên ngành điện tử viễn thông, thầy Phạm Ngọc Nam tạo cho chúng em niềm say mê học tập, tìm tịi kiến thức Thầy cịn giúp chúng em hoàn thiện kỹ mềm kỹ thuyết trình, làm việc nhóm, làm việc các mơi trường chuyên nghiệp powerpoint, project, phần mềm mô phỏng, thiết kế mạch: proteus, orcad… Do vốn kiến thức nên việc thực ý tưởng nhiều hạn chế Có sai sót, chúng em mong thầy hướng dẫn bảo chúng em để hồn thành cách tốt ý tưởng Chúng em xin chân thành cám ơn! 25/12/2014 Page 24 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 C TÀI LIỆU THAM KHẢO - Sử dụng tài liệu data sheet IC AT89S52 - Sử dụng tài liệu tham khảo số trang mạng http://www.dientumaytinh.com/2012/03/gioi-thieu-co-ban-ve-lcd-16x2.html http://www.icvietnam.com http://www.codientu.vn http://www.dientuvietnam.net http://www.phuclanshop.com/TraoDoiHocTap-ChiTiet.aspx?NewsId=143 http://www.codientu.org/ số trang web điện tử khác… 25/12/2014 Page 25 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 D PHỤ LỤC Sau là các bảng tra, giúp Bạn biết chức năng, biết công dụng các IC logic thơng dụng: Hình 1.17 25/12/2014 Page 26 NHÓM 12- NHẬP MƠN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 Hình 1.18 25/12/2014 Page 27 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG 2014 Hình 1.19 25/12/2014 Page 28 NHÓM 12- NHẬP MƠN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 Hình 1.20 25/12/2014 Page 29 NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 Hình 1.21 25/12/2014 Page 30 NHÓM 12- NHẬP MƠN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 Hình 1.22 25/12/2014 Page 31 NHÓM 12- NHẬP MƠN ĐIỆN TỬ TRÙN THƠNG 2014 Hình 1.23 25/12/2014 Page 32 ... HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIẾN THÔNG BÁO CÁO NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG ĐỀ TÀI: MẠCH LED CÂY THÔNG NOEL Nhóm thực hiện: Các thành viên: Hà Nội, ngày tháng năm NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ... ngày tháng năm NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 LỜI MỞ ĐẦU Ngày ngành điện tử đà phát triển cao, kéo theo sản phẩm điện tử ngày phổ biến Với nhu cầu nguời để tạo quà tinh thần... điểm số nguồn điện 17 25/12/2014 Page NHÓM 12- NHẬP MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2014 A GIỚI THIỆU Ý TƯỞNG Ứng dụng đèn LED sống Đèn LED có nhiều ứng dụng thiết bị điện tử Đi khắp phố