Đang tải... (xem toàn văn)
có sơ đồ nguyên lý, sơ đồ khối và lưu đồ giải thuật, mạch in và code đầy đủ cho mạch THIẾT kế MẠCH KHÓA số điện tử ...............................................................................................................................................................
BẢNG QUẢNG CÁO TIẾNG VIỆT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT RISC Reduced Instructions Set Computer LED Light emitting diode UART Universal Asynchronous Receiver – Transmitter ĐỒ ÁN Trang 6/24 CHƯƠNG GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 TỔNG QUAN: - Thiết kế hệ thống hiển thị led ma trận - Hiển thị led ma trận chữ tiếng việt có dấu - Cho phép người dùng thay đỗi chữ bảng mã led Bluetooth điều khiển từ xa thông qua app arduino - Hệ thống ổn định hiển thị yêu cầu người dùng 1.2 YÊU CẦU ĐỀ TÀI: - Thiết kế bảng quảng cáo sử dụng LED ma trận,hiển thị tiếng việt - Thông tin hiển thị gởi từ smartphone thông qua bluetooth - Xây dựng thư viện hiển thị tiếng việt 1.3 ĐỊNH HƯỚNG THỰC HIỆN: - Thiết lập sơ đồ khối cho hệ thống - Tìm hiểu trình quét led ma trận truyền nhận bluetooth, nguyên lý hoạt động - Tìm hiểu linh kiện liên quan - Hồn thành code cho phần lập trình thi cơng phần cứng CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG 1.4 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG Khối Nguồn Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 7/24 Truyền Arduino bluetooth Khối vi Khối hiển điều khiển thị(LED ma app trận P10) 1.1.1 Giải thích sơ đồ Kết nối hệ thống LED ma trận dựa sơ đồ khối, cấp nguồn cho khối vi điều khiển khối hiển thị Đầu tiên khối Arduino app truyền liệu từ smartphone đến khối vi điều khiển thông qua module bluetooth, sau tương tác với khối điều khiển chân RX, TX, liệu khối điểu khiển nhận với liệu lưu trữ thư viện khối điều khiển tương tác với khối hiển thị, khối hiển thị hiển thị liệu lên bảng mã LED P10 hiển thị liệu mong muốn 1.1.2 Chọn linh kiện cho khối - Khối arduino app: chọn phần mềm smartphone Bảng 3-1: BẢNG BỘ KÍ TỰ ĐẶC BIỆT ĐỂ HIỂN THỊ LED MA TRẬN P10 Kí tự truyền ! $ ( ‘ “ # % & Bảng quảng cáo tiếng việt Kí tự hiển thị â ă Ơ Ư Á À Ã ả SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 8/24 * ) + , / : ; < = > \ ? @ [ ] ^ ` Ú Ù ủ Ũ Ĩ Í Ì ỉ ị È É ẻ - Khối nguồn: nguồn phát 5Vdc - Khối vi điều khiển: vi điều khiển ATmega328P - Khối hiển thị : Bảng led ma trận P10 16x32 1.5 TÌM HIỂU LINH KIỆN 1.1.3 Module Bluetooth HC-05: Hình 2-1: MODULE BLUETOOTH HC-05 [1] Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 9/24 Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 10/24 1.1.1.1 Các thông số kỹ thuật - Điện hoạt động UART 3.3-5V Dòng điện hoạt động: Pairing 30 mA, sau pairing hoạt động - truyền nhận bình thường mA Baudrate UART chọn được: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, - 38400, 57600, 115200 Kích thước module chính: 28 mm x 15 mm x 2.35 mm Dải tần sóng hoạt động: 2.4GHz Độ phân giải: 500dpi Chuẩn giao tiếp: UART (TTL logical logic) Bluetooth protocol: Bluetooth Specification v2.0+EDRo Các chế độ hoạt động HC-05 có hai chế độ hoạt động Command Mode Data Mode Ở chế độ 1.1.1.2 Command Mode ta giao tiếp với module thông qua cổng serial module tập lệnh AT quen thuộc Ở chế độ Data Mode module truyền nhận liệu tới module bluetooth khác Chân KEY dùng để chuyển đổi qua lại hai chế độ Có hai cách để bạn chuyển module hoạt động chế độ Data Mode (đọc tài liệu Tiếng Việt số Web thấy chỗ thường bị viết sai) - Nếu đưa chân lên mức logic cao trước cấp nguồn module đưa vào chế độ Command Mode với baudrate mặc định 38400 Chế độ hữu ích bạn khơng biết baudrate module thiết lập tốc độ Khi chuyển sang chế độ đèn led module nháy chậm (khoảng 2s) ngược lại chân KEY nối với mức logic thấp trước cấp nguồn module hoạt động chế độ Data Mode - Nếu module hoạt động chế Data Mode để đưa module vào hoạt động chế độ Command Mode bạn đưa chân KEY lên mức cao Lúc module vào chế độ Command Mode với tốc độ Baud Rate bạn thiết lập lần cuối Vì bạn phải biết baudrate thiết bị để tương tác với Chú ý module bạn chưa thiết lập lại lần mặc định sau: Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 14/24 - Module 16x32 đơn sắc có 16 hàng 32 cột,có 16 74hc595 ic - ghi dịch bit mắc nối tiếp Tất chân anot hàng nối chung vào , cấp - điện qua Mofet ic 74hc138 74hc595 phụ trách bật tắt hàng led 1,2,3,4 cụ thể bật tắt led đầu tiên,con bật tắt led tiếp,con - bật tắt led tiếp theo,con bật tắt led cuối 74hc595 tếp theo phụ trách bật tắt hàng led 5,6,7,8 cụ thể bật tắt led đầu tiên,con bật tắt led ,con bật tắt - led tiếp theo,con bật tắt led cuối 74hc595 tếp theo phụ trách bật tắt hàng led 9,10,11,12 cụ thể bật tắt led đầu tiên,con 10 bật tắt led ,con 11 bật tắt - led tiếp theo,con 12 bật tắt led cuối 74hc595 cuối phụ trách bật tắt hàng led 13,14,15,16 cụ thể 13 bật tắt led đầu tiên,con 14 bật tắt led ,con 15 bật tắt led tiếp theo,con 16 bật tắt led cuối 1.1.1.7 Các chân điều khiển Hình 2-4: SƠ ĐỒ KẾT NỐI CHÂN LED MA TRẬN P10 [3] - Tín hiệu OE : tích cực mức logic cao (5V) cho phép chốt hàng ( hàng tương ứng với tín hiệu A,B nối đất ) Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 15/24 - Tín hiệu chọn hàng : A,B đường tín hiệu cho phép chọn hàng hiển thị Tín hiệu CLK : Tín hiệu cho phép chốt liệu cột Tín hiệu SCK : xung đưa liệu IC ghi dịch Tín hiệu DATA: đưa liệu cần hiển thị bảng led 1.1.5 Vi điều khiển ATmega328P-PU Hình 2-5: VI ĐIIỀU KHIỂN ATEMEGA328-PU [4] Atmega328 chíp vi điều khiển sản xuất bời hãng Atmel thuộc họ MegaAVR có sức mạnh hẳn Atmega8 Atmega 328 vi điều Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 16/24 khiển bít dựa kiến trúc RISC nhớ chương trình 32KB ISP flash ghi xóa hàng nghìn lần, 1KB EEPROM, nhớ RAM vơ lớn giới vi xử lý bít (2KB SRAM) Hình 2-6: Sơ đồ chân vi điều khiển ATmega328 [5] Với 23 chân sử dụng cho kết nối vào i/O, 32 ghi, timer/counter lập trình, có gắt nội ngoại (2 lệnh vector ngắt), giao thức truyền thơng nối tiếp USART, SPI, I2C Ngồi sử dụng biến đổi số tương tự 10 bít (ADC/DAC) mở rộng tới kênh, khả lập trình watchdog timer, hoạt động với chế độ nguồn, sử dụng tới kênh điều chế độ rộng xung (PWM), hỗ trợ bootloader Atemega328 có khả hoạt động dải điện áp rộng (1.8V – 5.5V), tốc độ thực thi (thông lượng) 1MIPS 1MHz Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 17/24 Các thông số vi điều khiển Atemega328P: - Kiến trúc: AVR bit - Xung nhịp lớn nhất: 20MHz - Bộ nhớ EEPROM: 1KB - Bộ nhớ RAM: 2KB - Bộ nhớ chương trình FLASH: 32 KB - Điện áp hoạt động: 1.8V đến 5.5V - Số kênh xung PWM: kênh (1 timer kênh) - Số timer: timer gồm timer 8-bit timer 16-bit CHƯƠNG THIẾT KẾ CHI TIẾT 1.6 THIẾT KẾ MẠCH LAYOUT 1.1.6 Mạch nguồn: Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 18/24 Hình 3-1: Layout mạch nguồn 5v 1.1.7 Mạch khối xử lý: Hình 3-2: Layout mạch xử lý Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 19/24 1.7 THIẾT KẾ MẠCH IN: 1.1.8 Mạch nguồn: Hình 3-3: Mạch in mạch nguồn 5v 1.1.9 Mạch khối xử lý: Hình 3-4: Mạch in mạch xử lý Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 20/24 1.8 GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG: Ban đầu khởi động hệ thống nguồn cấp nguồn cho khối vi điều khiển khối hiển thị led ma trận P10 16x32 Tiếp đến điều khiển Arduino app truyền liệu từ smartphone đến khối vi điều khiển Atemega thông qua module bluetooth, sau tương tác với khối điều khiển chân RX, TX, liệu khối điểu khiển Atemega nhận với liệu lưu trữ thư viện khối điều khiển tương tác với khối hiển thị P10, khối hiển thị led ma trận P10 lấy liệu thư viện tiếng việt nạp vào Atemega để hiển thị lên led ma trận P10 với dòng chữ mong muốn người dùng CHƯƠNG THI CÔNG MẠCH 1.9 YÊU CẦU - Tìm hiểu vi điều khiển ATmega328P-PU - Tìm hiểu led ma trận P10 16x32 - Xây dựng thư viện hiển thị tiếng việt - Tìm hiểu module Bluetooth HC-05 Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 21/24 - Lắp ráp thi cơng mạch - Viết chương trình điều khiển 1.10 KẾT QUẢ THI CƠNG Sau q trình thi công, mạch chạy đảm bảo yêu cầu đề tài giao, hệ thống chạy ỗn định hiển thị led rõ, truyền nhận liệu đảm bảo yêu cầu đề tài Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 22/24 CHƯƠNG KẾT LUẬN 1.11 KẾT LUÂN VỀ ĐỀ TÀI Kết thu suốt trình thực đề tài: - Hồn thành thiết kế thi cơng mạch, mạch cịn thiếu sót đáp ứng chạy yêu cầu đề tài giao - Sản phẩm hoàn thành hiển thị tiếng việt bảng quảng cáo led thuận tiện việc thay đỗi chữ mà không cần phải thiết kế lại phần cứng,… Nhược điểm: - Hệ thống kí tự cịn chưa đẹp mắt cho người xem, hạn chế mặt quy mô 1.12 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Đề tài nhiều hạn chế chuyên mơn sơ sài thiếu thời gian kiến thức nên cần phát triển nhiều mặt là: tạo mã font đẹp mắt ưa nhìn hơn, kí tự đầy đủ để thuận tiện cho người dùng Em hi vọng sau thành công bước đầu đề tài mong q thầy ủng hộ góp ý chân thành để đề tài hồn thiện sau đóng góp cho cộng đồng TÀI LIỆU THAM KHẢO Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 23/24 NGUỒN HÌNH ẢNH hshop.com.vn arduinovn.com mcu.banlinhkien.vn Quantrimang.com Mualinhkien.vn google.com Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 24/24 PHỤ LỤC A #include #include #include #include "SystemFont5x7.h" //Fire up the DMD library as dmd #define DISPLAYS_ACROSS #define DISPLAYS_DOWN DMD dmd(DISPLAYS_ACROSS, DISPLAYS_DOWN); #define max_char 100 char message[max_char]; char r_char; byte index = 0; int i; /* -Interrupt handler for Timer1 (TimerOne) driven DMD refresh scanning, this gets called at the period set in Timer1.initialize(); */ void ScanDMD() { dmd.scanDisplayBySPI(); } Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 25/24 /* -setup Called by the Arduino architecture before the main loop begins */ void setup(void) { Timer1.initialize( 3000 ); Timer1.attachInterrupt( ScanDMD ); dmd.clearScreen( true ); Serial.begin(9600); } /* -loop Arduino architecture main loop */ void loop(void) { if(Serial.available()){ for(i=0; i 0){ if(index < (max_char-1)) { r_char = Serial.read(); message[index] = r_char; Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 26/24 index++; message[index] = '\0'; } } dmd.clearScreen( true ); dmd.selectFont(SystemFont5x7); //displays the message dmd.drawMarquee(message, max_char,(32*DISPLAYS_ACROSS)-1 , 0); long start=millis(); long timer=start; boolean ret=false; while(!ret){ if ((timer+120) < millis()) { ret=dmd.stepMarquee(1,0); timer=millis(); } } } Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ... KẾ MẠCH LAYOUT 1.1.6 Mạch nguồn: Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 18/24 Hình 3-1: Layout mạch nguồn 5v 1.1.7 Mạch khối xử lý: Hình 3-2: Layout mạch xử lý Bảng quảng cáo. .. cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 19/24 1.7 THIẾT KẾ MẠCH IN: 1.1.8 Mạch nguồn: Hình 3-3: Mạch in mạch nguồn 5v 1.1.9 Mạch khối xử lý: Hình 3-4: Mạch in mạch xử lý Bảng quảng cáo tiếng. .. KHẢO Bảng quảng cáo tiếng việt SVTH: Hồ Văn Anh Tú ĐỒ ÁN Trang 23/24 NGUỒN HÌNH ẢNH hshop.com.vn arduinovn.com mcu.banlinhkien.vn Quantrimang.com Mualinhkien.vn google.com Bảng quảng cáo tiếng việt