TRƢỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ĐÔ THỊ
KHOA KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ MẠCH LED MATRIX
MÔN : ĐIỆN TRANG TRÍ MỸ THUẬT
GVHD : LÊ NHO KHANH
SVTH : ĐOÀN VĂN BẢN
LỚP : CAO ĐẲNG CNKT ĐIỆN 2
KHÓA : 05
HÀ NỘI 2010
Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 2
I/ Ý TƢỞNG: ..................................................................................................................... 3
II. Tóm tắt lí thuyết ............................................................................................................. 3
III/ SƠ ĐỒ GHÉP NỐI LED MATRIX 16 HÀNG: ........................................................... 5
IV/TIẾN HÀNH THIẾT KẾ:.............................................................................................. 6
2.2 Sơ đồ khối họ vi điều khiển 8051 .......................................................................... 7
2.3 ) Sơ đồ chân và chức năng ............................................................................................ 8
2.3.3) Sơ đồ chân Mạch tạo nguồn 5v: ............................................................................. 11
Giới thiệu IC ổn áp 7805 : ................................................................................................ 11
SƠ ĐỒ MỞ RỘNG PORT SỬ DỤNG IC 74HC595: ..................................................... 12
3.1) SƠ ĐỒ CHI TIẾT CỦA IC 74HC595: ...................................................................... 12
GIỚT THIỆU VỀ LED MA TRẬN : ............................................................................... 13
5/ SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT: ................................................................................................. 15
VI ) CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG MẠCH : ........................................................... 28
VII) TÀI LIỆU THAM KHẢO: ....................................................................................... 28
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay , nền công nghệ ứng dụng vi xử lý vào đời sống ngày càng
khá phổ biến và không ngừng đƣợc phát triển ,hiện nay nó đƣợc đƣa vào
giảng dạy rộng rãi trong các trƣờng đại học, cao đẳng và cả trung cấp dạy
nghề.
Trong đời sống nó đƣợc ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhƣ
điều khiển tự động , trang trí quảng cáo, các đèn giao thông ...đặc biệt chúng
ta hay bắt gặp nhất là ứng dụng trong trang trí quảng cáo của vi xử lý.Những
biển quảng cáo rất nổi bật làm chúng ta không khỏi tò mò .Đó chính là thành
công của những ngƣời thiết kế.
Trong cuốn sách này chúng ta sẽ tìm hiểu rõ hơn về kết cấu và nguyên
lý hoạt động của bảng ma trận led và lập trình hiển thị nội dung mà chúng ta
muốn thể hiện trên ma trận led thông qua phần mềm mô phỏng Proteus
Từ yêu cầu của môn học Điện Trang Trí Mỹ Thuật và thực tiễn trên
,chúng em quyết định chọn đề tài cho bài tập lớn môn học la:
THIẾT KẾ MẠCH HIỂN THỊ DÙNG LED MATRIX
Mục đích bài thực hành :
- Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về led matrix , bộ vi xử lý
- Nguyên lý hoạt động và sơ đồ chân cua IC AT89C51 Thông qua hình
ảnh minh họa kem theo lời đẫn.
Nội dung thực hành :
- Tìm hiểu về IC AT89C51
- Kết nối phần cứng ,nguyên lý hoạt động của bảng led ma trix
- Soạn thảo chƣơng trình và mô phỏng trên Proteus
Trong quá trình làm bài tập lớn và viết tài liệu chúng em không tránh khỏi
những thiếu sót . Kính mong thầy và các bạn đóng góp ý kiến !
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC TẬP
Lê Nho Khanh Đoàn Văn Bản
Hà Nội , tháng 12 năm 2010
1
BÀI TẬP LỚN
THIẾT KẾ MẠCH HIỂN THỊ DÙNG LED MATRIX
I/ Ý TƯỞNG:
Dựa vào phƣơng pháp quét bàn phím , ta có thể thực hiện việc hiển thị
thông tin trên led matrix bằng cách quét theo hàng hoặc theo cột . Mỗi led
ma trận có thể coi nhƣ một điểm ảnh . Địa chỉ mỗi điển ảnh này đƣợc xác
định đồng thời bởi mạch giải mã hang hoặc gải mã cột. Điểm ảnh này
đƣợc xác định trạng thái nhờ bảng dữ liệu đƣa ra từ bộ vi điều khiển
89C51.
II. Tóm tắt lí thuyết
1. Mô tả thiết bị phần cứng
Bảng thông tin điện tử gồm 60 cột, mỗi cột gồm 7 Led, trong mỗi cột các
Led đƣợc nối nhƣ hình 12.1
Hình 12.1
2
Nếu coi mỗi Led là một điểm sáng thì bảng hiển thị của chúng ta coi nhƣ
một ma trận gồm 7 hàng và 60 cột. Mỗi Led tƣơng ứng với một điểm sáng
hoặc tắt. Nhìn vào sơ đồ ta thấy rằng mỗi Led ij sẽ sáng khi i = 0, j = 1 (i
chạy từ 0 – 6 tƣơng ứng từ P1.0 đến P1.6, j chạy từ 1 đến 60).
Khi cột thứ j có giá trị là 1 sẽ làm cho các Led trên cột thứ j sáng tƣơng
ứng với giá trị của cổng P1.
Ví dụ:
Muốn bảng thông tin hiển thị chữ I bắt đầu từ cột thứ nhất thì ta xuất ra
cổng P1 giá trị là 80H, và chân ra số 1 ở thanh ghi dịch phải có giá trị là 1
(5V).
Qua ví dụ trên ta thấy rằng: Tại một thời điểm tƣơng ứng với giá trị ở
cổng P1 đƣợc đọc ra thì có duy nhất 1 cột có giá trị là 1 hay nói khác đi
trong thanh ghi dịch 60 bit chỉ có duy nhất một bit = 1
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
1
2
3
59
60
P3.1
P3.0
P3.4
- Cấu tạo thanh ghi dịch (xem hình 12.2):
Hình 12.2
Ghi chú:
- Chân P3.1 là đầu dữ liệu vào (data)
- Chân P3.0 là xung (clock). Mỗi khi có 1 xung clock thì dữ liệu sẽ dịch
phải 1 bít.
- Chân P3.4 là chân xoá dữ liệu (clear). Khi P3.4=0 thì toàn bộ dữ liệu
trong thanh ghi dịch sẽ bị xoá.
Nhƣ vậy để quét theo cột thì số “1” phải đƣợc nạp vào cột 1 trong thanh
ghi dịch ( ngay sau xung đầu tiên thì đƣờng dữ liệu phải đƣợc cắt). Sau 60
xung thì số “1” chạy hết 1 lƣợt từ cột đầu tiên đến cột cuối cùng.
3
III/ SƠ ĐỒ GHÉP NỐI LED MATRIX 16 HÀNG:
- Trong mạch ta sẽ sử dụng 12led matrix 8x8 ghép nối tiếp nhau
- Các led này đƣợc hàn với nhau và đƣợc nối 0 v
- Ta thực hiện quét led theo hang nhƣ đã hƣớng dẫn ở phần II
MT1 MT2 MT3 MT4 MT5 MT6
1
2
3
59
60
P3.1
P3.0
P3.4