QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH Chương CHƯƠNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ TÍNH TOÁN MẠCH 7.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ (Hình) 7.2 MẠCH KÉO DÒNG 7.2.1 SƠ ĐỒ MẠCH Hình 7.1: Mạch kéo dòng Về phương diện công suất việc nâng dòng cho liệu hàng cột nhằm đảm bảo yêu cầu dòng qua led ma trận Mạch kéo dòng dùng Transistor để kéo dòng cho 128 led ( mạch dùng 32 led ma trận chia làm hai hàng, hàng 16 led ma trận, led ma trận có cột điểm ảnh có led màu đỏ nên có: x 16=128) Mạch dùng quang báo 16x128 ( tức 16 hàng, 128 cột), nên có 16 mạch kéo dòng Trang 53 QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH Chương 7.2.2 TÍNH TOÁN * Tính R2 Từ hiệu ứng sinh học mắt tần số Led chớp không nháy là: fmin = 25Hz Bảng Led thiết kế gồm 16 hàng, tần số quét toàn bảng Led là: fquet = 25x16=400Hz Với fquet = 400Hz chu kỳ quét: Tmin = f quet = = 2.5ms 400 Thời gian sáng trung bình hàng led là: ttb = / 16 LED chọn để thiết kế, từ thực nghiệm cho thấy dòng qua led chế độ thường trực 5mA-25mA, chọn dòng trung bình qua led 10mA Mạch gồm 32 led ma trận ghép lại với tạo bảng led ma trận 16 hàng 128 cột Mà thời điểm ta chọn hàng để kích sáng, hàng chọn ta phải cho sáng 128 led đơn nên ta có : Dòng IC cao D401A là: IC2max = 128 x 10 = 1280 mA I c Để Q2 dẫn bão hòa thì: I B max = k × (Q2=D401A có β = 40) β I B max = × 1280 = 96(mA) (k=3: hệ số bão hoà sâu) 40 Với Vcc = V R2 = (VCC – VEC1-SAT – VBE2-SAT) / IB2max R2 = (5 – 0.2 -0.8) / 0.096 = 41, (Ω) Chọn R2 = 39Ω * Tính R1 I c1 Khi Q1 dẫn bão hòa ta có: I B1 = k × ;( mà Ic1 ≈ Ib2) β 96 = 3.6(mA) (Q1= A1015 có β = 80) 80 R1 = (VCC – VEB1-SAT) / IB1 = (5 – 0.8) / 3.6 = 1.17 (kΩ) Chọn R1 = 1.2 k Ω I B1 = × * Tính R3: Ta có: VR3 = VBE2_SAT = 0.8V IR3 = IC1 - IB2 ≈ 0.1mA R3 = VR3 / IR3 = 0.8 / 0.1 = kΩ * Tính RL: Khi Transistor D401A bão hòa thì: VEC1-SAT = VCE2-SAT = 0.2V IB2 = k x (IC2 / β ) ( k =2 ÷ 5) Ta có: Trang 54 QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH Chương VCC = VC2 + VCE2-SAT VC2 = VCC - VCE2-SAT = - 0.2 = 4.8V Để led đơn led ma trận sáng bình thường trình quét led ta phân cực sau: I LED = IRL = 20mA (do RL ghép nối tiếp với led ma trận nên ILED = IRL) VLED = 2V Trong đó: ILED: dòng qua led ma trận VLED: áp định mức đặt lên led VC2 = VLED + VRL VRL = VC2 - VLED = 4.8 -2 = 2.8V RL = VRL / IRL = 2.8 / 0.02 = 140 Ω V ới: V C2: áp cực C D401A V RL: áp đặt lên RL Chọn: R1 = 1.2kΩ, R2 = 39Ω, R3 =10kΩ, RL = 150 Ω, Q1 A1015, Q2 D401A 7.3 MẠCH NGUỒN 7.3.1 SƠ ĐỒ MẠCH U LM 7805 + - C1 0 u f /2 V D2 C2 u F /2 V C3 104 C4 u f /2 V R2 1K D1 OUT R S403L J5 CON2 IN VCC GND VCC Hình 7.2: Sơ đồ mạch nguồn ổn áp 5V Do yêu cầu mạch, vi điều khiển PIC16F877 hoạt động bình thường không thúc tải ngõ ra: 4mA, thúc tải giao tiếp với ngoại vi, dòng điện khoảng 10mA IC 6B595 tiêu thụ dòng 5mA Có 18 IC 6B595 tổng dòng tiêu thụ IC 6B595 là: 18 x 5mA = 90mA Bộ đệm tiêu thụ dòng 1.33mA Có 16 Transistor đệm tổng dòng là: 16 x 1.33 = 21mA Vậy, nguồn cung cấp 5V phải chịu dòng điện lớn 121mA Nhằm đảm bảo tính ổn định mạch, đề tài thiết kế mạch nguồn sử dụng IC ổn áp dương Trang 55 QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH Chương 7805 (ổn áp dương có điện áp ngõ cố định 5V, dòng điện ngõ từ 100mA đến 1A) 7.3.2 THIẾT KẾ Để an toàn IC 7805 cung cấp dòng cho tải là: 100mA - 1A Điện áp ngõ vào tối thiểu phải cao điện áp ngõ 2V để mạch hoạt động tốt Trong C1, C2 dùng để lọc (nguồn DC chưa ổn định) để ổn định điện áp ngõ vào, C3 dùng để lọc nhiễu cao tần, C4 làm cho áp phẳng Trang 56 ... có β = 80 ) 80 R1 = (VCC – VEB1-SAT) / IB1 = (5 – 0 .8) / 3.6 = 1. 17 (kΩ) Chọn R1 = 1.2 k Ω I B1 = × * Tính R3: Ta có: VR3 = VBE2_SAT = 0.8V IR3 = IC1 - IB2 ≈ 0.1mA R3 = VR3 / IR3 = 0 .8 / 0.1... MẠCH U LM 78 0 5 + - C1 0 u f /2 V D2 C2 u F /2 V C3 104 C4 u f /2 V R2 1K D1 OUT R S403L J5 CON2 IN VCC GND VCC Hình 7. 2: Sơ đồ mạch nguồn ổn áp 5V Do yêu cầu mạch, vi điều khiển PIC16F 877 hoạt động... = 4 .8 -2 = 2.8V RL = VRL / IRL = 2 .8 / 0.02 = 140 Ω V ới: V C2: áp cực C D401A V RL: áp đặt lên RL Chọn: R1 = 1.2kΩ, R2 = 39Ω, R3 =10kΩ, RL = 150 Ω, Q1 A1015, Q2 D401A 7. 3 MẠCH NGUỒN 7. 3.1