MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN CHƯƠNG TÍNH TOÁN 6.1 NGUỒN ĐIỀU KHIỂN: Sơ đồ mạch: U LM 7805 IN C1 0 u f /2 V D2 C2 u F /2 V C3 104 C4 u f /2 V R2 1K D1 CON2 + - R S403L J5 OUT VCC GND VCC Hình 6.1: Sơ đồ mạch nguồn ổn áp 5V 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 6.2 MẠCH NGUỒN RESET: Mạch dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống, gọi tắt reset hệ thống 16f877A reset cách giữ chân MCLR mức thấp MCLR tác động tay tác động cấp nguồn (reset máy) Dưới dạng mạch reset: Sơ đồ mạch: - 48 - MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN VC C VC C R R D D IO D E R R R M C LR R SW M C LR R C C C C Hình 6.2: R mach reset tự động mạch reset tay Giải thích mạch: Khi vừa cấp nguồn, điện áp tụ 0V ngõ đưa đến chân reset mức cao, PIC bắt đầu hoạt động chế độ Sau tụ nạp điện chân reset PIC mức cao, PIC phép hoạt động Hoặc mạch hoạt động mà nhấn nút SW làm IC ngưng hoạt động (do tụ phóng điện), PIC hoạt động trở lại nút nhấn SW thả tụ nạp đến giá trị để chân reset PIC không bị tác động Tính toán: nguồn cung cấp cho mạch 5V nên IC thuộc họ CMOS hiểu mức logic cao điện áp chân ngõ vào 3.5V, mức thấp 1V Do đó, để IC thoát khỏi trạng thái reset (mức thấp) điện áp chân reset (điện áp R 2) phải ≤ 1V Ta có: VCC = 5V mà Vcc= VC + VR = VC + 1V VC = 4V ; ( chọn VR=1V IC thoát khỏi trạng thái Reset ) Giả sử lúc chưa có điện áp cung cấp, Vcc = 0V, Vc = 0V Khi có điện áp Vcc =5V, tụ nạp điện với phương trình nạp: VC =VCC (1 −e t − RC ) với: τ = RC: thời nạp tụ t: thời gian tụ nạp đầy =5(1 −e e −t RC =1- t − RC ) t = 0.2 = 1,6 RC Chọn t = 0.13 s RC= 0.0812 s - 49 - MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN Chọn C = 10 uF R = τ = 8.12 K Ω C Vậy, ta chọn R2 = 8.2 K Ω Tính R1: Nhấn nút SW , tụ bắt đầu xã điện: VCC = 5V, (3V>VRESET =VR2) Ta có: VRESET = (VCC /(R1 + R2) x R1 R1 = (VCC R2 – VRESET R2)/VRESET = 10K 6.3 MẠCH ĐỆM DÒNG: Sơ đồ mạch: VC C 5V R R R Q C 1815 R D LED Hình 6.3: Mạch đệm dòng Về phương diện công suất việc nâng dòng cho liệu hàng cột nhằm đảm bảo yêu cầu dòng qua led ma trận Đồ án dùng quang báo 8x48 ( tức hàng, 48 cột), nguồn dương đưa vào cột nên có 48 mạch kéo dòng Tính toán: Tính R2 Khi Q1 dẫn bão hòa ta có: Ib = k × I β c1 ;( mà Ic1 ≈ Ib2) Vì mach đệm dòng thiết kế cột quét theo hàng nên quét cột sang led Để led đơn led ma trận sáng bình thường trình quét led ta phân cực sau: - 50 - MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN Ic = 20mA VLed = 2V Trong đó: I R: dòng qua led ma trận V Led : áp định mức đặt lên led Ib = 3x(20/80) = 0.75(mA) R2 = (Vcc – Vbe –Vled)/Ib= (5 – 0,8 – )/0.75 =3 kΩ Tính R1: Khi Transistor C1815 dẫn bão hòa thì: R1 = (Vcc – Vce – Vled )/Ic = (5 – 0,2 – 2)/20 = 140 Ω Chọn: R1 = 220 Ω, R2 = 3,3kΩ - 51 -