MỤC LỤC

MỤC LỤC Lời nói đầu CHƯƠNG1:CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1.Tổng quan 1.1.1.Khái niệm ứng dụng linh kiện bán đẫn chất bán đẫn 1.1.2.Ứng dụng thực tế Led 1.1.3.Tổng quan mạch quảng cáo 1.2 Cơ cấu tạo AT89C51 1.2.1 Tổ chức nhớ 89C51 1.3 Giới thiệu Led ma trận 1.3.1.Sơ đồ cấu tạo Led ma trận 1.3.2 Nguyên tắc quét ma trận 1.3.3.Nguyên tắc làm sáng bảng LED 1.3.4 Phương pháp tạo hiệu ứng chạy chữ từ phải qua trái bảng LED 1.4 IC số 1.4.1 IC 74HC595 1.4.2 ULN 283 1.4.3.IC74HC245 CHƯƠNG ; THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH 2.1.Sơ đồ khối chưc 2.2.Sơ đồ mạch nguyên lý hoạt động 2.2.1 Sơ đồ mạch nguyên lý 2.2.2.Nguyên lý hoạt động 2.3.lưu đồ giải thuật 2.4 Chương trình đoạn mã code TỔNG KẾT TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, trươc phát triển mạnh mẽ khoa học mạnh mẽ khoa học cơng nghệ việc ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ vào sống người ngày phổ biến Đưa thông tin quảng cáo sản phẩm tới khách hàng chiến lược cạnh tranh nhà kinh doanh Có thể nói bảng thơng tin điện tử hay gọi bảng quang báo để quảng cáo đến khách hàng chiến lược hàng đầu Và để làm có nhiều cách sử dụng kỹ thuật số việc sử dụng vi điều khiển ngày chiếm ưu so với điều khiển khác tính ưu việt thể chỗ: - Dễ dàng sử dụng thiết bị điẹn tử hệ thống điện tử số - Chi phí nâng cấp thấp cần linh kiện cho việc bảo dưỡng bảo hành - Mang lại hiệu kinh tế cao Vi điều khiển mang lại nhiều lợi nhuận lại có sức cạnh tranh cao chất lượng cao mang lại sử dụng rộng rãi, tăng tính hấp dẫn người dùng đồng thời mang lại nhiều lợi nhuận cho nhà sản xuất Đó động lực để vi điều khiển tẳng chưởng số lượng lẫn chất lượng Trong thời gian làm đồ án chúng em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy Nguyễn Tiến Dũng , với lỗ lực nhóm chúng em hồn thành đề tài đáp ứng yêu cầu đề Nhưng với phát triển khoa học vơ lớn cố gắng song khơng tránh khỏi thiếu sót chúng em mong nhận giúp đỡ thầy cô để đề tài chúng em thêm hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực Khương Viết Duy Đỗ Văn Duy CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1.Tổng quan 1.1.1.Khái niện, ứng dụng linh kiện bán đẫn chất bán dẫn a)Linh kiện bán đẫn +Khái niệm Các linh kiện bán dẫn hay phần tử bán dẫn linh kiện điện tử khai thác tính chất điện tử vật liệu bán dẫn, silic, germani, arsenua galli, chất bán dẫn hữu +Ứng dụng Linh kiện bán dẫn sử dụng dẫn truyền điện tử trạng thái rắn (solid state), trái ngược với trạng thái truyền điện tử phát xạ nhiệt hay khí chân khơng cao đèn điện tử chân khơng Vì linh kiện bán dẫn thay linh kiện ion nhiệt hầu hết ứng dụng Các linh kiện bán dẫn sản xuất hai dạng linh kiện rời mạch tích hợp (IC) Trong IC có từ vài (thấp hai) đến hàng tỷ linh kiện, gia công kết nối với bán dẫn wafer b)Chất bán đẫn +Khái niệm Chất bán dẫn ? Chất bán dẫn có tên tiếng anh Semiconductor, chất có độ dẫn điện mức trung gian chất dẫn điện chất cách điện Tính bán dẫn thay đổi có tạp chất, tạp chất khác tạo tính bán dẫn khác Trường hợp hai chất bán dẫn khác gắn với nhau, tạo lớp tiếp xúc Các tính chất hạt mang điện electron, ion lỗ trống điện tử lớp tiếp xúc sở để tạo nên diot, bóng bán dẫn thiết bị điện tử đại ngày Các thiết bị bán dẫn mang lại loạt tính chất hữu ích điều chỉnh chiều đường dịng điện theo hướng khác, thay đổi điện trở nhờ ánh sáng nhiệt Vì thiết bị bán dẫn thay đổi tính chất thơng qua tạp chất hay ánh sáng nhiệt, nên chúng thường dùng để mở rộng, đóng ngắt mạch điện hay chuyển đổi lượng +Ứng dụng Vì chất bán dẫn khơng bày bán cách phổ thông cửa hàng giống thiết bị điện, nên khó hình dung với nhiều người Tuy nhiên thực tế, sử dụng nhiều thiết bị điện tử Chúng nhân tố cấu thành nên linh kiện điện tử diode, transistor, loại thẻ nhớ, SSD, HDD,…Một số ứng dụng bật dễ dàng hình dung như: Cảm biến nhiệt độ điều hịa khơng khí làm từ chất bán dẫn Nồi cơm điện nấu cơm cách hoàn hảo nhờ hệ thống điều khiển nhiệt độ xác có sử dụng chất bán dẫn Bộ vi xử lý máy tính CPU làm từ nguyên liệu chất bán dẫn Nhiều sản phẩm tiêu dùng kỹ thuật số điện thoại di động, máy ảnh, TV, máy giặt, tủ lạnh bóng đèn LED sử dụng chất bán dẫn Ngoài lĩnh vực điện tử tiêu dùng, chất bán dẫn đóng vai trị trung tâm hoạt động máy ATM, xe lửa, internet, truyền thông nhiều thiết bị khác sở hạ tầng xã hội, chẳng hạn mạng lưới y tế sử dụng để cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe người cao tuổi, vv… Thêm vào đó, hệ thống hậu cần hiệu giúp tiết kiệm lượng, thúc đẩy việc bảo tồn mơi trường tồn cầu 1.1.2.Ứng dụng thực tế đèn Led +Ứng dụng chiếu sáng Đèn led có ứng dụng sơ khai thiết bị dùng để chiếu sáng Đèn led có thời gian hoạt động dài Chúng ta bật tắt đèn âm trần nhiều lần mà không cần lo ngại ảnh hưởng đến tuổi thọ LED có hiệu suất lượng ước tính từ 80 - 90% Có nghĩa chúng 10% lãng phí điện cho việc sản sinh nhiệt trình hoạt động Con số đèn truyền thống sợi đốt khoảng 10 - 20%, tức 80 - 90% điện bị tiêu hao vơ ích dạng nhiệt Việc giúp giảm thiểu lượng lớn điện góp phần giảm nhiễm mơi trường +Ứng dụng học tập Chúng ta quen với đèn bàn dùng bóng đèn sợi đốt Tuy nhiên bóng đèn sợ đốt lại khơng có luồng ánh sáng liên tục giúp cho mắt ổn định thời gian dài Bóng đèn sợi đốt tỏa nhiều nhiệt ngồi gần khó chịu gây đau nhức mắt Ngồi tuổi thọ trung bình bóng sợi đốt thấp chúng tiêu tốn nhiều điện Sự đời đèn bàn Led khắc phục hoàn toàn nhược điểm Sử dụng bóng đèn led giúp bảo vệ đơi mắt bạn +Ứng dụng trang trí Đèn led khơng dừng lại công dụng chiếu sang đơn Đèn led giúp phát huy tác dụng chiếu sáng điểm, cục tạo điểm nhấn cho tồn khơng gian Sử dụng loại đèn này, bạn cảm nhận ưu vượt trội chiếu sáng nội thất Bạn hoàn toàn thu hút ý người khác vào khu vực cần nhấn sáng, bạn thấy lạ, giảm 80% nhàm chán khung cảnh quen thuộc Nhờ thiết kế tinh tế sang trọng nên hai loại đèn led sử dụng nhiều trang trí nội thất là: đèn led âm trần đèn led panel Hình1.1.1.Đèn led trang trí +Ứng dụng nơng nghiệp LED có đặc điểm phát dải sáng hẹp nên tùy theo loại trồng cần hấp thụ dải sáng dùng loại bóng LED có dải sáng thích hợp để giảm chi phí tiêu thụ lượng giảm chi phí đầu tư, tăng hiệu suất canh tác tránh lãng phí Một số ứng dụng nông nghiệp dùng làm đèn chiếu sáng kích thích phát triển trồng, đèn sưởi… +Ứng dụng thời trang Đèn LED có kích thước nhỏ, tiêu hao điện ít, sử dụng dịng điện chiều điện áp thấp, an tồn sử dụng nên sử dụng lĩnh vực thời trang váy hội, dày, cà vạt, hoa tai, mi mắt… +Ứng dụng quảng cáo Một ứng dụng thiếu đèn led lĩnh vực quảng cáo Do sở hữu nhiều loại màu sáng khác nên đèn led quảng cáo sử dụng nhiều, bắt mắt Ngoài đèn led thân thiện với môi trường điện tiêu thụ thấp, điều mang lại lợi ích kinh tế nhiều cho cá nhân doanh nghiệp kinh doanh 1.1.3.Tồng quan mạch quang báo Để thiết kế mạch quang bảo có nhiều phương án để lựa chọn : dùng EEPROM , dùng máy tính điều khiển trực tiếp , dùng vi xử lý , vi điều khiển Khi sử dụng EEPROM để lưu trữ thông tin hiển thị kết hợp với IC giải đa hợp ( Demultiplexer ) để điều khiển qua trình hiển thị hình Lưu điểm EEPROM thơng tin khơng bị khơng có nguồn cấp muốn thay đổi nội dung tin ta việc lập trình lại cho EEPROM ( thay đổi phần mềm ) Việc thay đổi xem đơn giản , ta cần có mạch nạp phần mềm điều khiển Việc tháo lắp nhiều dẫn đến hỏng hóc khơng đáng có Khi vi xử lý sử dụng mạch mạch có thêm nhiều tính giá thành cho sản phẩm mà tăng lên Một mạch vi xử lý cần có thêm EEPROM ( để lưu chương trình điều khiển ) , RAM IC giao tiếp ngoại vi khác ( 8255 , 74373 ) Một kit vi xử lý đem lại cho bảng thông tin tính : việc cập nhật nội dung hiển thị dễ dàng ( không cần thảo IC ) nhập chương trình vào RAM , hiệu ứng đặc biệt màu sắc thực dễ dàng Tuy nhiên nói , vấn đề giá thành cao nên phương án không chọn Dùng máy tính để điều khiển tin phương án Nhưng kích thước máy tính lớn chiếm nhiều diện tích , lại đắt tiền nên ta khơng sử dụng Phương án lựa chọn dùng Vi Điều Khiển Vì lại chọn Vi Điều Khiền ? Thứ : Ngày Vi Điều Khiển sử dụng rộng rãi ứng dụng hướng điều khiển kích thước gọn , khả tích hợp cao nhiều tính Vi Điều Khiển khiến cho mạch điện tử trở nên đơn giản nhiều Thứ hai : Giá thành Vi Điều Khiển không đắt Vi xử lý Trên giới có nhiều nhà sản xuất Vi Điều Khiển ( ATMEL , ZILOG , MicroChip , Motorola , Cypress ) Sự cạnh tranh nhà sản xuất giá thành khả tích hợp đem lại lợi ích cho người sử dụng Thứ ba : Vi Điều Khiển coi “ small computer " hay System On Chip ( SoC ) Bên vi điều khiển bao gồm CPU , ROM , RAM , EEPOM , giao tiếp ngoại vi , khối số học tương tự ( ADC , DAC , op - amp , so sánh tuỳ theo loại Tại Việt Nam , thị trường Vi Điều Khiển sôi động Chỉ cần vào hàng điện tử ta mua Vi Điều Khiển ưng ý Về công cụ phát triển cho Vi Điều Khiển ta tìm thấy nhiều mạng Internet , diễn đàn điện tử nước , hầu hết tiện ích miễn phí dành cho người sử dụng Sau thời gian nghiên cứu Vi Điều Khiển , mà cụ thể dòng Vi Điều Khiên , em định chọn Vi Điều Khiển 89C51 để thực đề tài thiết kế mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển ” *Ứng dụng Hằng ngày nhìn thấy biến quang cáo hay bảng thơng báo tất ứng dụng quang báo mà tạo nên làm cho chạy lên chạy xuống , ngang dọc Như quang báo ngày sử dụng nhiều vào lĩnh vực khác : giới thiệu sản phẩm thông báo tin tức với ứng dụng rộng rãi tìm hiểu hoạt động , chạy tất hơng qua đề tài " Thiết kế thi công mạch quang báo dùng EROM Quang báo thị hình ảnh cử động ko gói gọn việc thị chữ > đề tài có gói gọn việc thị chữ chạy Hình 1.1.2.Ứng dụng mạch quang báo thực tế Ngày nay, trươc phát triển mạnh mẽ khoa học mạnh mẽ khoa học cơng nghệ việc ứng dụng thành tựu khoa học công nghệ vào sống người ngày phổ biến Đưa thơng tin quảng cáo sản phẩm tới khách hàng cách dễ dàng thuận tiện chiến lược cạnh tranh hàng đầu nhà kinh doanh Có thể nói bảng thơng tin điện tử hay gọi bảng quang báo để quảng cáo đến khách hàng chiến lược hàng đầu Và để làm có nhiều cách sử dụng kỹ thuật số việc sử dụng vi điều khiển ngày chiếm ưu so với điều khiển khác Nên chúng em làm mạch quang báo sử dụng IC89C51,IC74HC595,IC74HC245,UNL283,Led matrix sốd linh kiện khác 1.2.Các đặc điểm hệ vi xử lý 89C51 IC 89C51 họ IC vi điều khiển hãng Intel Mỹ sản xuất Chúng có đặc điểm chung sau: - KB EPROM bên - 128 Byte RAM nội - Port xuất /nhập I/O bit - Giao tiếp nối tiếp - 64 KB vùng nhớ mã - 64 KB vùng nhớ liệu ngoại Sơ đồ, chức chân 89C51 Hình 1.2.1 : Sơ đồ chân 89C51 - 89C51 có tất 40 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động đường xuất nhập đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa Các Port: - Port port có chức chân 32 - 39 8951 Trong thiết kế cỡ nhỏ khơng dùng nhớ mở rộng có chức đường IO Đối với thiết kế cỡ lớn có nhớ mở rộng, kết hợp bus địa bus liệu - Port 1:- Port port IO chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, dùng cho giao tiếp với thiết bị cần Port khơng có chức khác, chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên - Port port có tác dụng kép chân 21 - 28 dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ mở rộng - Port Cổng P3 chiếm tổng cộng chân từ chân 10 đến chân 17 Nó sử dụng đầu vào đầu Cống P3 không cần điện trở kéo ... truy xuất vị trí nhớ nhớ + Vùng track thường trú RAM chip thay RAM ngồi vi xử lý a Vùng RAM đa mục đích: Có 80 byte, địa từ 30H đến 7FH Bất vị trí vùng RAM ta truy xuấttụ cách sử dụng định địa