Thiết kế mạch khuếch đại công suất cho ma trận LED

MỤC LỤC

THIEÁT KEÁ

Thieát keá : a. Đặt vấn đề

Các LED trong Matrận led có thể sáng riêng lẽ nhau nếu ta đưa tín hiệu điều khiển hàng và cột riêng biệt. Vì Ma trận Led có cột hiển thị ở mức cao, hàng mức thấp nên ta cấp điện áp cho cột và hàng dựng để xuất dữ liệu. Vỡ tất cả cỏc cột đều được điều khiển bởi ngừ ra của 74ls164, có dòng ra rất thấp.

Do đó, để đủ dòng cấp cho các LED sáng bình thường thì ta phải thiết kế thêm mạch khuếch đại công suất cho LED. Khi tín hiệu quét cột nhận điện áp 5V làm cho Q1 dẫn bão hòa, lúc đó điện áp 5V qua điện trở RC1 (hạn dòng) sẽ chạy qua LED. Nhưng để cho led sáng thì tín hiệu hàng phải xuất ra mức cao khi qua cổng NOT (74LS05) thì sẽ xuống mức logic 0, lúc đó cathode của led được nối xuống mức thấp nên led sẽ sáng.

Tính toán giá trị

THI COÂNG

Khi cho chạy board mạch cần phải chú ý đến kích thước các đường tín hiệu và đường nguồn, đường gnuồn bao giờ cũng có kích thước lớn hơn đường tín hiệu. Phương án 1:Tự vẽ mạch bằng tay Nghĩa là căn cứ vào các đường mạch in mà máy tính đã vẽ xong, chúng ta đem in ra giấy thường và sau đó dùng giấy than đồ lại các đường này lên mạch in, sau đó đồ lại bằng bút lông dầu và đem ngâm vào dung dịch rửa Cu(OH)2. Phương án 2 : Vẽ mạch bằng phương pháp in lụa Nghĩa là sau khi máy tính vẽ mạch xong, chúng ta đem nhờ in lụa lên mạch in, sau đó dùng bút lông đồ lại.

Cách này có độ chính xác cao hơn, đồng thời nếu chúng ta thi công các board có kích thước lớn và số lượng nhiều thì có thế giảm bớt giá thành thi công mạch. Phương án 3 : Phương án này là phải dùng đến các máy chuyên gia công mạch in, đây là cách thi công mạch có độ chính xác cao nhất, ít hư hỏng. Việc lắp ráp linh kiện cũng là một khâu khá quan trọng, vì mạch in có các lỗ khoan khá gần nhau nên khi hàn chì dễ bị chạm mạch.

Đây là giải pháp an toàn cho linh kiện, đồng thời nếu có hư hỏng linh kiện thì việc sữa chữa cũng dễ dàng thực hiện mà không làm hư hỏng mạch in. Chúng ta có thể dùng đồng hồ VOM để giai đo điện trở (hoặc đồng hồ số có chuông báo thông mạch) để kiểm tra các đường tín hiệu có chạm hay không, các mối hàn đã tiếp xúc tốt chưa. Nếu RAM tốt (mạch đã chạy) thì tất cả các công việc như mạch giải mã, mạch kết nối giữa Vi xử lí và bộ nhớ hay thiết bị ngoài đã tốt.

Viết chương trình nạp vào ROM tại địa chỉ 0000H kiểm tra toàn bộ vùng nhớ của RAM từ địa chỉ 4000H - 5FFFH, nếu RAM tốt thì gởi tín hiệu ra ngừ SOD của Vi xử lớ. Sau khi kiểm tra bằng phương pháp thủ công xong ta tiếp tục việt chương trình gởi dữ liệu ra LED nhằm xác định xem các IC đã chạy tốt chưa. Phương pháp kiểm tra ở đây được thực hiện bằng việc viết một chương trình con nhỏ , nạp vào ROM để kiểm tra chúng .Trong chương trình thử LED , ta gởi dữ liệu là FFH ra 8 hàng , sau đó gởi tín hiệu xung Ck ra 74LS164.

Khi đó , trên màn hình sẽ xuất hiện một vệt sáng (một cột) di chuyển từ trái sang phải ,(ta cũng có thể dùng riêng một mạch dao động ráp sẵn bên ngoài đưa vào chân Ck của 74LS164 để thử). Để kiểm tra bàn phím đã chạy hay chưa ta cần phải viết một chương trình nhỏ thử lần lượt từng phím, nhằm xác định Vi xử lí có nhận dạng phím được hay không. Việc kiểm tra này đòi hỏi cả phần cứng lẫn phần mềm đều đúng, trong đó phần mềm nhận dạng phím là quan trọng nhất, sơ đồ mạch của phần cứng hết sức đơn giản, sai xót xảy ra rất thấp.

6. Sơ đồ mạch in của board KIT Vi xử lí
6. Sơ đồ mạch in của board KIT Vi xử lí

THIEÁT KEÁ PHAÀN MEÀM

Nếu ta nhập số hiệu chương trình (từ 0 đến 7) và ấn phím ENTER thì chương trình tương ứng với số ta nhập sẽ được thực hiện. Nếu ta ấn một trong các phím số từ 0 đến 7 thì có nghĩa là đặt tên cho chương trình mới với số vừa ấn. Tiếp theo nếu không ấn phím PRO thì quang báo sẽ ở chế độ chờ nhập số hiệu chương trình, còn nếu có ấn PRO thì quang báo sẽ cho phép bắt đầu nhập dòng thông báo.

Sau khi nhập dòng thông báo xong nếu không nhấn PRO thì quang báo vẫn ở chế độ chờ nhập dòng thông báo tiếp theo. Còn nếu kết thúc bằng phím ENTER thì lúc đó quang báo sẽ quay trở về trạng thái ban đầu là chọn chương trình, và cứ thế trình tự lại lặp lại như trên. Gọi chương trình quét phím, hiển thị đoạn chương trình là PR, sau đó gọi chương trình quét phím và nhập số hiệu chương trình từ số 0 đến số 7 và nhấn phím PRO.

Sau khi nhấn phím PRO lúc đó ta nhập nội dung dòng thông báo từ bàn phím, sau khi nhập dòng thông báo xong thì nhấn phím PRO để báo cho Vi xử lí biết dòng thông báo đã kết thúc. Sau đó, ta nhấn số hiệu chương trình và nhấn phím ENTER thì chương trình tương ứng với số hiệu vừa nhập sẽ được thực hiện. Lưu đồ hệ thống trên nếu ta viết thành một chương trình lớn thì sẽ rất dài, dễ mắc nhiều lỗi sai sót mà ta khó kiểm tra sữa chữa.

Vì thế ta sẽ tách ra thành nhiều chương trình nhỏ để dễ viết, khi ráp vào thành một chương trình hệ thống lớn sẽ tránh được nhiều rắc rối. Theo cách kết nối phần cứng thì toàn bộ dữ liệu hàng của Ma trận LED kết nối song song nhau ở mức thấp và cột ở mức cao thông qua hoạt động của 74LS164.