Quang báo nhập từ bàn phím ma trận

Chia sẻ: Tien Van Van | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

0
251
lượt xem
158
download

Quang báo nhập từ bàn phím ma trận

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong đời sống hiện đại ngày nay, quảng cáo là một phần không thể thiếu trong nhịp sống bùng nổ công nghệ thông tin như hiện nay. Ở bất cứ nơi đâu ta cũng bắt gặp những biển quảng cáo từ đơn giản, thủ công cho đến những biển quảng cáo điện tử hiện đại, thẩm mỹ. Đó là những bảng quảng cáo điện tử mà chúng ta gọi là những bảng đèn quang báo. Công nghệ điện tử này còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như những biển báo giao thông, những bảng điểm trên những sàn...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Quang báo nhập từ bàn phím ma trận

  1. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Trong đời sống hiện đại ngày nay, quảng cáo là một phần không thể thiếu trong nhịp sống bùng nổ công nghệ thông tin như hiện nay. Ở bất cứ nơi đâu ta cũng bắt gặp những biển quảng cáo từ đơn giản, thủ công cho đến những biển quảng cáo điện tử hiện đại, thẩm mỹ. Đó là những bảng quảng cáo điện tử mà chúng ta gọi là những bảng đèn quang báo. Công nghệ điện tử này còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như những biển báo giao thông, những bảng điểm trên những sàn giao dịch chứng khoán,hay tại các sân bay, siêu thị... Những bảng quang báo này góp phần làm cho thành phố chúng ta có được một bộ mặt của một thành phố hiện đại và văn minh. Tác dụng của bảng quang báo là khá to lớn. Chính điều đó đã thôi thúc chúng tôi thực hiện được đề tài tìm hiểu về quang báo “ Điều khiển 1 dòng quang báo bằng bàn phím matrix ”.
  2. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận A. Giới thiệu phần cứng: I. Khối điều khiển trung tâm ( CPU ) : Vi điều khiển 89V51RB2. Với 4 Port điều khiển. 1.Sơ đồ khối của một hệ vi xử lý: a. Định nghĩa hệ vi xử lý: • Khả năng được lập trình để thao tác trên các dữ liệu mà không cần sự can thiệp của con người. • Khả năng lưu trữ và phục hồi dữ liệu. b. Tổng quát hệ vi xử lý gồm: • Phần cứng (hardware): các thiết bị ngoại vi để giao tiếp với con người. • Phần mềm (software):chương trình để xử lý dữ liệu. CPU (Central Processing Unit): đơn vị xử lý trung tâm. RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên. Rom (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc. Interface Circuitry: mạch điện giao tiếp. Peripheral Devices (Input): các thiết bị ngoại vi (thiết bị nhập) Peripheral Devices (Output): các thiết bị ngoại vi (thiết bị xuất). Addressbus: bus địa chỉ. Data bus: bus dữ liệu.
  3. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Control bus: bus điều khiển. 2.Đơn vị xử lý trung tâm: CPU đóng vai trò chủ đạo trong hệ vi xử lý, nó quảnlý tất cả các hoạt động của hệ và thựchiện tất cả các thao tác trên dữ liệu. CPU là một vi mạch điện tử có độ tích hợp ca. Khi hoạt động CPU đọc mã lệnh được ghi dưới dạng cácbit 0 và bit 1 từ bộ nhớ, sau đó nó sẽ thực hiện giải mã các lệnh này thành các dãy xung điều khiển tương ứng với các thao táctrong lệnhđể điều khiển cáckhối khác thực hiện từng bước các thao tác đóvà từ đó tạo ra các xung điều khiển cho toàn hệ. IR/IP (Instruction Register/Intruction Pointer): thanh ghi lệnh/con trỏ lệnh. PC (Program Counter): bộ đếm chươngtrình. Instruction decode and control unit: đơn vị giải mã lệnh và điều khiển. ALU (arithmetic and Logic Unit): đơn vị số học và logic. Registers: Các thanh ghi. Khi hoạt động CPU sẽ thực hiện liên tục 2 thao tác: tìm nạp lệnh và giãi mã - thực hiện lệnh. Thao tác tìm nạp lệnh: Nội dung của thanh ghi PC đượcCPU đưa lên bus địa chỉ. Tín hiệu điều khiển đọc (Read) chuyển sang trạng thái tích cực. Mã lệnh (Opcode) từ bộ nhớ được đưa lên bus dữ liệu. Nội dung của thanh ghi PC tăng lên một đơn vị để chuẩn bị tìm nạp lệnh kế tiếp từ bộ nhớ. Thao tác giải mã - thực hiện lệnh: Mã lệnh từ thanh ghi IR được đưa vào đơn vị giải mã lệnh và điều khiển. Đơn vị giải mã lệnh và điều khiển sẽ thực hiện giải mã opcode và tạo ra các tín hiệu để điều khhiển việc xuất nhập dữ liệu giữ ALU và cácthanh ghi. Căn cứ trên các tín hiệu điều khiển này, ALU thực hịên các thao tác đã được xác định.
  4. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Một chuỗi các lệnh (Opcode) kết hợp lại với nhau để thực hiện một công việc có nghĩa được gọi là chương trình (Program) hay phần mềm. Bộ nhớ bán dẫn là một khác rất quan trọng của hệ vi xử lý, các chương trình và dữ liệu đều được lưu giữ trong bộ nhớ. Bộ nhớ bán dẫn trong hệ vi xử lý gồm: • ROM: bộ nhớ chương trình _ lưu giữ chương trình điều khiển hoạt động của toàn hệ thống. • RAM: bộ nhớ dữ liệu _ lưu giữ dữ liệu, một phần chương trình điều khiển hệ thống, các ứng dụng và kết quả tính toán. • Sơ lược về cấu trúc và phân loại ROM – RAM: • ROM (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc • RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (bộ nhớ ghi đọc) 3.Các chân của chip 89V51RB2: 3.1. Sơ đồ khối và chức năng các khối của chip 89V51RB2 CPU (Central Processing Unit): Đơn vị xử lý trung tâm tính toán và điều khiển quá trình hoạt động của hệ thống. OSC (Oscillator): Mạch dao động _ tạo tín hiệu xung clock cung cấp cho các khối trong chip hoạt động. Interrupt control: Điều khiển ngắt _ nhận tín hiệu ngắt từ bean ngoài (INT0\, INT1\), từ bộ định thời (TIMER0, TIMER1) và từ cổng nối tiếp (SERIAL PORT), lần lượt đưa các tín hiệu ngắt này đến CPU để xử lý. Other registers: Các thanh ghi khác _ lưu trữ dữ liệu của các port xuất/nhập, trạng thái làm việc của các khối trong chip trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống. RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ dữ liệu trong chip lưu trữ các dữ liệu. ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chương trình trong chip lưu trữ chương trình hoạt động của chip. I/O ports (In/Out ports): Các port xuất/nhập _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng song song giữa trong và ngoài chip thông qua các port P0, P1, P2, P3.
  5. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Serial port: Port nối tiếp _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng nối tiếp giữa trong và ngoài chip thông qua các chân TxD, RxD. Timer 0, Timer 1: Bộ định thời 0, 1 _ dùng để định thời gian hoặc đếm sự kiện (đếm xung) thông qua các chân T0, T1. Bus control: Điều khiển bus _ điều khiển hoạt động của hệ thống bus và việc di chuyển thông tin trên hệ thống bus. Bus system: Hệ thống bus _ liên kết các khối trong chip lại với nhau. 3.2. Chức năng các chân của chip 8051 Chip 89V51 :gồm 40 chân • 2 chân nguồn cấp điện (VCC, VSS) • 32 chân xuất/nhập • 6 chân chức năng (EA, ALE, PSEN, XTAL1, XTAL2, RST) Port xuất/nhập 8 bit (P0.0 – P0.7) Port xuất/nhập 8 bit (P1.0 – P1.7) Port xuất/nhập 8 bit (P2.0 – P2.7) Port xuất/nhập 8 bit (P3.0 – P3.7) Sơ đồ chân của chip 89V51RB2
  6. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Port 0: - Port 0 (P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39. - Port 0 có hai chức năng: • Port xuất nhập dữ liệu (P0.0 - P0.7) không sử dụng bộ nhớ ngoài. • Bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7) có sử dụng bộ nhớ ngoài. + Lưu ý: Khi Port 0 đóng vai trò là port xuất nhập dữ liệu thì phải sử dụng các điện trở kéo lên bên ngoài. - Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 0 đóng vai trò là ngõ vào của dữ liệu (D0 -> D7) Port 1: - Port 1 (P1.0 – P1.7) có số chân từ 1 – 8. - Port 1 có một chức năng: • Port xuất nhập dữ liệu (P1.0 – P1.7) _ sử dụng hoặc không sử dụng bộ nhớ ngoài.
  7. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận - Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 1 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte thấp (A0 – A7) Port 2: - Port 2 (P2.0 – P2.7) có số chân từ 21 – 28. - Port 2 có hai chức năng: • Port xuất nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài. • Bus địa chỉ byte cao (A8 – A15) _ có sử dụng bộ nhớ ngoài. - Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 2 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte cao (A8 – A11) và các tín hiệu điều khiển Port 3: - Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 – 17. - Port 0 có hai chức năng: • Port xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt. • Các tín hiệu điều khiển _ có sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt. - Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 3 đóng vai trò là ngõ vào của các tín hiệu điều khiển Chức năng của các chân Port3: Bit Tên Địa chỉ bit Chức năng P3.0 RxD B0H Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp P3.1 TxD B1H Chân phát dữ liệu của port nối tiếp P3.2 INT0\ B2H Ngõ vào ngắt ngoài 0 P3.3 INT1\ B3H Ngõ vào ngắt ngoài 1 P3.4 T0 B4H Ngõ vào của bộ định thời đếm 0 P3.5 T1 B5H Ngõ vào của bộ định thời đếm 1 P3.6 WR\ B6H Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu Ram ngoài Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu Ram P3.7 RD\ B7H ngoài Chân PSEN\: - PSEN (Program Store Enable): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29. - Chức năng:
  8. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận • Là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài. • Là tín hiệu xuất, tích cực mức thấp. PSEN\ = 0 _ trong thời gian CPU tìm-nạp lệnh từ ROM ngoài. PSEN\ = 1 _ CPU sử dụng ROM trong (không sử dụng ROM ngoài). - Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài. Chân ALE: - ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30. - Chức năng: • Là tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để thực hiện việc giải đa hợp cho bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7). • Là tín hiệu xuất, tích cực mức cao. ALE = 0 _ trong thời gian bus AD0 – AD7 đóng vai trò là bus D0 – D7. ALE = 1 _ trong thời gian bus AD0 – AD7 đóng vai trò là bus A0 – A7. - Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân ALE đóng vai trò là ngõ vào của xung lập trình (PGM\) Khi lệnh lấy dữ liệu từ RAM ngoài (MOVX) được thực hiện thì 1 xung ALE bị bỏ qua Chân EA\: - EA (External Access): truy xuất ngoài, chân số 31. - Chức năng: • Là tín hiệu cho phép truy xuất (sử dụng) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài. • Là tín hiệu nhập, tích cực mức thấp. EA\ = 0 _ Chip 8051 sử dụng chương trình của ROM ngoài. EA\ = 1 _ Chip 8051 sử dụng chương trình của ROM trong. - Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân EA đóng vai trò là ngõ vào của điện áp lập trình (Vpp = 12V/89xx, 21V/80xx,87xx) + Lưu ý: Chân EA\ luôn luôn phải được nối lên Vcc (sử dụng chương trình của ROM trong) hoặc xuống Vss (sử dụng chương trình của ROM ngoài). Chân XTAL1, XTAL2: - XTAL (Crystal): tinh thể thạch anh, chân số 18-19. - Chức năng:
  9. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận • Dùng để nối với thạch anh hoặc mạch dao động tạo xung clock bên ngoài, cung cấp tín hiệu xung clock cho chip hoạt động. • XTAL1 _ ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip. • XTAL2 _ ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip. Chân RST: - RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9. - Chức năng: • Là tín hiệu cho phép thiết lặp (đặt) lại trạng thái ban đầu cho hệ thống. • Là tín hiệu nhập, tích cực mức cao. RST = 0 _ Chip 8051 hoạt động bình thường. RST = 1 _ Chip 8051 được thiết lặp lại trạng thái ban đầu. Chân Vcc, GND: - Vcc, GND: nguồn cấp điện, chân số 40-20. - Chức năng: • Cung cấp nguồn điện cho chip 89V51 hoạt động. • Vcc = +5V ± 10%. • GND = 0V. Tổ chức bộ nhớ - Bộ vi xử lý có không gian bộ nhớ chung cho dữ liệu vàchương trình - Chương trình và dữ liệu nằm chung trên RAM. - Bộ vi điều khiển có không gian bộ nhớ riêng cho dữ liệu vàchương trình. - Chương trình và dữ liệu nằm riêng trên ROM và RAM. Tổ chức bộ nhớ của chip 89V51RB2:
  10. Quang b nhập từ bàn phím ma trận báo ừ m Không g gian bộ nhớ của ch 89V51RB2 hip II. IC C74LS15 54: IC 74LS15 là loại I dùng đ giải mã ,giải đa h C 54 IC để ã hợp (Decod der/Demultiplexer) SƠ ĐỒ CHÂN IC74L Ơ LS154 Chức n năng các chân của IC 74ls15 c 54: Chân 24,12(VCC,GND):dùng cấp nguuồn cho IC hoạt độ . C g ộng
  11. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Chân 18,19(G1,G2):các ngõ vào cho phép IC hoạt động,trong một thời điểm chỉ có 1 ic hoạt động,ic bị cấm hoạt động thì tất cả ngõ ra đều ở mức logic cao (bất chấp ngõ vào ở trạng thái nào). Chân 23,22,21,20(A,B,C,D):các ngõ vào quy định trạng thái ngõ ra Chân 1-11,13-15(O0-O15):các ngõ ra của ic Tuỳ thuộc vào trạng thái của các đường địa chỉ mà ta có ngõ ra t ương ứng,khi cả hai ngõ vào G1,G2 ở mức logic thấp thì ic hoạt động bình thường ,tại một thời điểm chỉ có một ngõ ra ở mức logíc thấp ,tất cả các ngõ còn lại đều ở mức logic cao. Sơ đồ bên trong ic 74ls154 Bảng trạng thái IC74LS154
  12. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận H: HIGH Voltage Level. L: LOW Voltage Level. x: Don’t care. Nguyên tắc hoạt động của IC 74ls154: Dựa vào bảng trạng thái ta th ấy :chỉ cần ch ân G1,G2 ỏ trạng thái cấm (kh ông cho phép IC hoạt động)thì tất cả ngõ ra của Ic 74ls154 đều ở mức logic cao bất chấp trạng thái ở các chân địa ch ỉ (A,B,C,D).Chẳng hạn như khi chân G1 ở mức logic cao thì tất cả các ngõ ra của IC đều ở mức logic cao bất chấp trạng thái của các ch ân còn lại như G2,A,B,C,D. Khi các đương địa chỉ vào từ 01H_08H thì mức logic thấp duy nhất ở ngõ ra sẽ di chuyển từ ngõ ra(O0_O7). III. IC74LS00: Ch ân 1,2,4,5,9,10,12,13:ngõ vào Ch ân 3,6,8,11: ngõ ra Ch ân 7,14:GND,VCC Sơ đồ chân IC 74LS00:
  13. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Bảng trạng thái IC74LS00: IV. IC 7805(IC ổn áp): VI 1 7805 2 VO 7805 0,33µ F 3 0,1µF 1 32 SƠ ĐỒ CHÂN IC 7805 Ic 7805 là Ic ổn áp dương ,hai số sau chỉ điện áp ra cố định của nó ,ví dụ như 7805: ổn áp dưong có điện áp ngõ ra là 5V,7812:có điện áp ra là 12V…Tuỳ theo dòng điện ở ngõ ra ,người ta thêm chữ để chỉ : 78LXX:dòng điện danh định 100mA(L:Low) 78XX: dòng điện danh định là 1A 78HXX:dòng điện danh định là 5A(h:High) B. Sơ đồ khối của mạch quang báo :
  14. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN KHỐI NGUỒN KHỐI HIỂN THỊ KHỐI PHÂN BẢNG LED MA KHỐI BÀN PHÍM KÊNH TRẬN C. Chức năng của từng khối :
  15. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận I. Khối vi điều khiển: U10 U4 U12 C1 8 10 39 1 A.7 7 11 P3.0 P0.7 38 2 A.0 A.6 6 12 P3.1 P0.6 37 3 A.1 A.5 5 13 P3.2 P0.5 36 4 A.2 C A.4 4 14 P3.3 P0.4 35 5 A.3 A.3 3 15 P3.4 P0.3 34 6 A.4 A.2 2 16 P3.5 P0.2 33 7 A.5 A.1 1 17 P3.6 P0.1 32 8 A.6 A.0 P3.7 P0.0 A.7 8 1 21 1 Y1 A.7 7 2 P1.0 P2.0 22 2 A.0 A.6 6 3 P1.1 P2.1 23 3 A.1 ZTA A.5 5 4 P1.2 P2.2 24 4 A.2 C3 A.4 4 5 P1.3 P2.3 25 5 A.3 A.3 3 6 P1.4 P2.4 26 6 A.4 C A.2 2 7 P1.5 P2.5 27 7 A.5 A.1 1 8 P1.6 P2.6 28 8 A.6 HI A.0 P1.7 P2.7 30 A.7 18 ALE 29 PIN 19 X2 PSEN 9 X1 20 C3 31 RST GND 40 EA VCC HI C 89C51 HI R2 U7 0 SW1 R 1 2 INT 3 COM EXT R4 INT/EXT R 0 0 IC 89V51RB2 là khối điều khiển trung tâm ,khối này nhận tín hiệu điều khiển từ bàn phím thông qua Port 0 đồng thời cũng xuất dữ liệu cho khối phân kênh thông qua Port 2 để quét hàng và xuất dữ liệu hiển thị ra cột thông qua Port 1. VCC VCC II. Khối phân kênh : 1 2 24 24 1 1 74LS154 1 1 VCC VCC 2 2 Y0 23 23 Y0 2 2 3 3 Y1 A 22 22 A Y1 3 3 LED1 LED3 4 4 Y2 B 21 21 B Y2 4 4 5 5 Y3 C 20 20 C Y3 5 5 6 6 Y4 D D Y4 6 6 7 7 Y5 Y5 7 7 8 8 Y6 Y6 8 8 1 9 Y7 Y7 9 1 Y8 Y8 8 7 6 5 4 3 2 1 2 10 18 18 10 2 Y9 G1 G1 Y9 3 4 11 13 Y 10 G2 19 P0 P2 19 G2 Y 10 11 13 3 4 LED2 LED4 5 14 Y 11 Y 11 14 5 6 15 Y 12 VCC Y 12 15 6 7 16 Y 13 Y 13 16 7 GND GND 8 17 Y 14 Y 14 17 8 Y 15 U7A Y 15 14 12 12 1 74LS00 3 2 7 Khối phân kênh dùng 2 IC 74LS154 dùng điều khiển hoạt động của 4 led ma trận. Việc dùng IC 74LS154 làm giảm bớt việc phải tốn Port ở khối CPU do IC này phân kênh 4 16 ( 2 IC sẽ được 32 đường điều khiển ).
  16. DG7 DG6 DG5 DG4 DG3 DG2 DG1 DG0 DG7 DG6 DG5 DG4 DG3 DG2 DG1 DG0 DR7 DR6 DR5 DR4 DR3 DR2 DR1 DR0 DR7 DR6 DR5 DR4 DR3 DR2 DR1 DR0 R1 R3 R5 R7 R2 R4 R6 R8 R9 R11 R13 R15 R10 R12 R14 R16 Các Led ma được thiết kế theo kiểu cột nối chung(cột hiển thị màu đỏ Quang báo nhập từ bàn phím ma trận 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 R RR RR RR R RR RR RR RR riêng ,cột hiển thị màu xanh riêng) được nối với Port 1 để hiển thị ký R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 tự,còn các hàng đuợc nối riêng theo từng Led để cấp tín hiệu quét. G7 G6 G5 G4 G3 G2 G1 G0 J1 J2 CON8 U2 CON8 U1 U3 U4 R0 23 24 G0 R0 23 24 G0 R0 23 24 G0 R0 23 24 G0 R1 20 C0R C0G 21 G1 R1 20 C0R C0G 21 G1 R1 20 C0R C0G 21 G1 R1 20 C0R C0G 21 G1 R2 17 C1R C1G 18 G2 R2 17 C1R C1G 18 G2 R2 17 C1R C1G 18 G2 R2 17 C1R C1G 18 G2 R3 14 C2R C2G 15 G3 R3 14 C2R C2G 15 G3 R3 14 C2R C2G 15 G3 R3 14 C2R C2G 15 G3 R4 2 C3R C3G 1 G4 R4 2 C3R C3G 1 G4 R4 2 C3R C3G 1 G4 R4 2 C3R C3G 1 G4 R5 5 C4R C4G 4 G5 R5 5 C4R C4G 4 G5 R5 5 C4R C4G 4 G5 R5 5 C4R C4G 4 G5 R6 8 C5R C5G 7 G6 R6 8 C5R C5G 7 G6 R6 8 C5R C5G 7 G6 R6 8 C5R C5G 7 G6 R7 11 C6R C6G 10 G7 R7 11 C6R C6G 10 G7 R7 11 C6R C6G 10 G7 R7 11 C6R C6G 10 G7 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 7 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 7 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 7 R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 7 C7R C7GR C7R C7GR C7R C7GR C7R C7GR Khối led matrix với 4 led dùng để hiện được 4 ký tự. ledmatirx ledmatirx 22 19 16 13 12 22 19 16 13 12 22 19 16 13 12 22 19 16 13 12 ledmatirx ledmatirx 3 6 9 3 6 9 3 6 9 3 6 9 C25 C26 C27 C28 C29 C30 C31 C32 C1 C9 C10 C17 C25 C11 C12 C13 C14 C15 C16 C17 C18 C19 C20 C21 C22 C23 C24 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 P1 Q1 P9 Q9 P17 Q17 P25 Q25 PA PB PC PD P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 P18 P19 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 P28 P29 P30 P31 P32 C2 C10 C18 C26 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P2 Q2 R17 R19 R21 R23 R18 R20 R22 R24 P10 Q10 R25 R27 R29 R31 R26 R28 R30 R32 P18 Q18 R33 R35 R37 R39 R34 R36 R38 R40 P26 Q26 R41 R43 R45 R47 R42 R44 R46 R48 RR RR RR RR R RR RR RR R R RR RR RR R R RR RR RR R PA PB PC PD C3 C11 C19 C27 P3 Q3 P11 Q11 P19 Q19 P27 Q27 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 PA PB PC PD C4 C12 C20 C28 P4 J3 P12 J4 P20 J5 P28 J6 Q4 Q12 Q20 Q28 PA CON8 PB CON8 PC CON8 PD CON8 J8 C5 C13 C21 C29 CON3 P5 Q5 P13 Q13 P21 Q21 P29 Q29 III. Khối Led Matrix : PA PB PC PD C6 C14 C22 C30 1 2 3 P6 Q6 P14 Q14 P22 Q22 P30 Q30 PA PB PC PD PD C7 PA VCC C15 PB C23 PC C31 VCC VCC VCC VCC P7 Q7 P15 Q15 P23 Q23 P31 Q31 PA PB PC PD C8 C16 C24 C32 P8 Q8 P16 Q16 P24 Q24 P32 Q32 PA PB PC PD
  17. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận IV. Khối phím Matrix: Khối bàn phím này được thiết kế dựa vào cấu trúc hàng và cột của ma trận. Bàn phím gồm 16 phím được sắp xếp theo ma trận 4x4 (4 hàng x 4 cột). Các hàng và cột của ma trận phím này được kết nối với vi điều khiển thông qua đầu nối jack 8. R0-R3 các hàng của ma trận phím. C0- C3 các cột của ma trận phím. V. Khối nguồn: VI 1 7805 2 VO 7805 0,33µ F 3 0,1µF 1 32 SƠ ĐỒ CHÂN IC 7805 Mạch ổn áp có điện áp ngõ ra cố định 5V sử dụng IC ổn áp 7805(ổn áp dương có điện áp ngõ ra là 5V,dòng điện ngõ ra đến 1A) Các tụ 0,33 và 0,1uF dùng chống nhiễu .Phần tử điện trở công suất chủ yếu của mạch này là bảng đèn .Ic ổn áp 7805 chịu đựoc dòng đển 1A nên bảo đảm cung cấp dòng cho toàn mạch mà bản thân nó không bị
  18. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận quá dòng .Tuy nhiên ta cũng cần gắn tản nhiệt cho IC để nó hoạt đông ở điều kiện tốt nhất. D. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: I. Khối Led Matrix: - Loại Led ma trận sử dụng là Led 24 chân gồm 8 hàng và 8 cột.Ma trận Led có 2 màu chính là xanh và đỏ,ngoài ra còn có 1 màu phụ là màu cam khi kết hợp 2 màu trên lại.Mõi điểm Led trên ma trận có cấu tạo gồm 2 Led xanh và đỏ ghép lại theo nguyên tắc Anode chung còn Cathode để riêng.Ma trận Led 8 hàng x 8 cột gồm 24 chân được chia làm 3 nhóm chân : 8 hàng từ R0-R7( là các anode chung của các Led trên cùng 1 hàng, 8 cột đỏ C0R-C7R ( là các Cathode chung của các led màu đỏ trên cùng 1 cột) , 8 cột xanh C0X-C7X ( là các Cathode chung của các led màu xanh trên cùng 1 cột).Sự kết hợp các mức logic cao/thấp thích hợp trên các hàng và cột theo một quy luật nhất định mà ta sẽ có hình ảnh như mong muốn. - Phương pháp điều khiển: đầu tiên ta cấp tín hiệu sao cho hàng 1 sáng có nguồn rồi đưa ra mã nhị phân tương ứng của hình ảnh cần hiển thị tại hàng đó ra các cột.Kế tiếp ta cấp tín hiệu cho hàng 2 có nguồn rồi đưa mã nhị phân tương ứng của hình ảnh cần hiển thị tại hàng đó ra cột.Quá trình cứ diễn ra một cách tuần tự và liên tục như vậy và do hiện tượng lưu ảnh của mắt mà ta thấy được các Led dường như sáng như cùng một lúc để tạo ra hình ảnh mong muốn trên Led ma trận - Các ngõ vào điều khiển hàng và cột đều sử dụng mức thấp để điều khiển. II. Khối vi điều khiển: - Ở đây ta dùng con 89V51RB2, có 40 chân,gồm 4 Port dùng xuất nhập dữ liệu,mõi Port 8 chân; 2 chân nguồn 20 mass và 40 Vcc; 2 chân gắn thạch anh (chân 18,19);1 chân reset chân 9;chân 29 là chân cho phép bộ nhớ chương trình;chân 30 là chân chốt địa chỉ và cuối cùng chân 31 là chân cho phép truy xuất ngoài. - Để reset chíp ta dùng nút nhấn . Trong mạch,chúng ta có thể reset tự động bằng tụ hoặc reset bằng tay bởi nút nhấn. III. Khối phím ma trận: - Được thiết kế dựa trên cấu trúc hàng và cột của ma trận.Bàn phím gồm 16 phím được sắp xếp theo ma trận 4 x 4 (tức 4 hàng 4 cột).Các hàng và cột của ma trân phím này được kết nối với vi điều khiển thông qua Port 0.R0-R3 : các hàng của ma trận phím,C0-C3 : các cột của ma trận phím
  19. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận Để điều khiển bàn phím ma trận nhày ta sử dụng phương pháp quét phím. Để điều khiển quét phím này ta xuất 1 dữ liệu 4 bit( trong đó 1 bit ở mức logic thấp và 3 bit ở mức logic cao) ra các cột của ma trận phím, đọc 4 bit dữ liệu các hàng của ma trận phím vào để kiểm tra xem có phím nào được ấn không.Nếu có phím ấn thì trong 4 bit đọc vào sẽ có một bit ở mức logic thấp và dựa trên cơ sở đó để thiết lập mã ấn phím.Nếu không có phím ấn thì 4 bit đọc vào đều ở mức logic cao,khi đó ta chuyển mức logic thấp sang cột kế tiếp để dò tìm phím khác. IV. Khối phân kênh: VCC VCC 1 2 24 24 1 1 74LS154 1 1 VCC VCC 2 2 Y0 23 23 Y0 2 2 3 3 Y1 A 22 22 A Y1 3 3 LED1 LED3 4 4 Y2 B 21 21 B Y2 4 4 5 5 Y3 C 20 20 C Y3 5 5 6 6 Y4 D D Y4 6 6 7 7 Y5 Y5 7 7 8 8 Y6 Y6 8 8 1 9 Y7 Y7 9 1 Y8 Y8 8 7 6 5 4 3 2 1 2 10 18 18 10 2 Y9 G1 G1 Y9 3 4 11 13 Y 10 G2 19 P0 P2 19 G2 Y 10 11 13 3 4 LED2 LED4 5 14 Y 11 Y 11 14 5 6 15 Y 12 VCC Y 12 15 6 7 16 Y 13 Y 13 16 7 GND GND 8 17 Y 14 Y 14 17 8 Y 15 U7A Y 15 14 12 12 1 74LS00 3 2 7 Khối phân kênh dùng 2 IC 74LS154 dùng điều khiển hoạt động của 4 led ma trận. Việc dùng IC 74LS154 làm giảm bớt việc phải tốn Port ở khối CPU do IC này phân kênh 4 16 ( 2 IC sẽ được 32 đường điều khiển ). Nguyên lý hoạt động của khối phân kênh : Dùng 5 bit ở Port 2 để điều khiển. Trong đó, 4 bit dùng để điều khiển ngõ vào của cả hai IC 74LS154. Còn bit thứ 5 điều khiển cho phép trong một thời điểm chỉ có một IC hoạt động. Điều này thực hiện được nhờ vào IC cổng đảo 74LS00. Ngõ vào của cổng đảo sẽ được nối với bit thứ 5 và chân số 18,19 của IC thứ nhất. Ngõ ra được nối với chân số 18,19 con thứ 2của
  20. Quang báo nhập từ bàn phím ma trận IC thứ hai.Khi bit thứ 5 ở mức 0 thì IC1 sẽ hoạt động điều khiển Led ma trận 1 và 2. Khi bit 5 ở mức 1 thì IC2 sẽ hoạt động điều khiển Led ma trận 3 và 4. Bảng trạng thái IC74LS154 H: High Voltage Level L: Low Voltage Level X: Don’t Care
Đồng bộ tài khoản