Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . Đồ án: Xây dựng một bộ mã font để có thể hiển thị được các chữ có dấu bất kì với ba màu xanh, đỏ, vàng GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 1 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . MỤC LỤC Đồ án: Xây dựng một bộ mã font để có thể hiển thị được các chữ có dấu bất kì với ba màu xanh, đỏ, vàng 1 MỤC LỤC 2 GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 2 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . Lời nói đầu. Hiện nay nước ta đang trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hoa nên nhu cầu về thông tin cuộc sống hằng ngày cũng như các hoạt động chính trị, kinh tế , văn hóa …là rất cần thiết. Để đáp ứng nhu cầu trên thì một hình thức quảng cáo mới ra đời.Đó chính là hình thưc quảng cáo bằng “ bảng đèn quang báo” nhờ ứng dụng của vi điều khiển. Bảng đèn quang báo gồm nhiều ma trận led ghép lại với nhau. Mỗi ma trận led hiển thị một kí tự. Tùy theo chiều dài bảng đèn mà ta hiển thị những bảng tin có độ dài ngắn khác nhau. Các chữ trong bảng tin sẽ được hiển thị lần lượt từ trái qua phải cho tới khi nào đến kí tự cuối cùng thì nó sẽ lặp lại từ đầu và quá trình đó được lặp lại mãi. Thấy được tầm quan trọng của Vi Điều Khiển nên chúng em có tìm hiểu đề tài “ Xây dựng một bộ mã font để có thể hiển thị được các chữ có dấu bất kì với ba màu xanh, đỏ, vàng ”. Đề tài của chúng em gồm 3 phần: Phần I: Cơ sở lý thuyết. Phần II: Nội dung thiết kế. Phần III: Ưu nhược điểm. Trong quá trình thực hiện đề tài do lượng kiến thức còn hạn chế nên chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong thầy cô đóng góp ý kiến để chúng em có thể ứng dụng đề tài vào thực tế. Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô! GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 3 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . Phần I: Cơ sở lý thyết. 1.1 Giới thiệu chung về AT89S52. Dựa trên nguyên tắc quét ảnh màn hình ta có thể thực hiện việc hiển thị các kí tự trên ma trận led bằng cách quét theo hang và quét theo cột. Mỗi led trên ma trận led được coi là một điểm ảnh. Địa chỉ của mỗi điểm ảnh này được xác định đồng thời bởi mạch giải mã hàng và giải mã cột. Trạng thái của các điểm ảnh được xác định nhờ dữ liệu đưa ra từ bộ vi điều khiển AT89S52. AT89S52 có 8 kb Flash ROM trên chip, khi chân /EA đặt ở mức logic cao (+5v) thì VĐK sẽ thực hiện chương trình bộ nhớ trong. Khi /EA đặt ở mức logic thấp ( 0v) thì VDK thực hiện chương trình ở bộ nhớ ngoài , AT89S52 có 256 bytes RAM nội, 32 bytes thấp của bộ nhớ nội dùng cho các thanh ghi, 128 bit có chứa các byte định địa chỉ theo bit từ 20H đến 2FH. AT89S52 có chứa 3 bộ đếm /định thời (timer/counter) 16 bit được dùng cho việc định thời hoặc đếm sự kiện. AT89S52 chứa 1 port nối tiếp phục vụ cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị có khả năng giao tiếp nối tiếp như máy tính( qua cổng COM)… AT89S52 có chứa 6 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên,1 bộ giao động trên chip, nó thường được nối với bộ giao động thạch anh có tần số lớn nhất là 33MHz, thông thường là 12 MHz. AT89S52 dùng nguồn 1 chiều có dải điện áp từ 4v -5,5v được cấp qua chân 40 và chân 20. GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 4 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . 1.2. Sơ đồ khối và chức năng các khối của 8052. Bộ vi điều khiển AT89S52 gồm các khối chức năng sau đây: + CPU( Central Processing unit ) bao gồm: - Thanh ghi tích lũy A - Thanh ghi tích lũy phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia. - Đơn vị logic học ALU( Arithmetic Logical Unit). - Thanh ghi từ trạng thái chương trình ( PSW: Program Sttatus Worl) - Bốn băng thanh ghi. - Con trỏ ngăn xếp. + Bộ nhớ chương trình( bộ nhớ ROM) gồm 8 Kb Flash. GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 5 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . + Bộ nhớ dữ liệu ( Bộ nhớ RAM ) gồm 256 Bytes. Bộ UART ( Universal Ansynchrous Receiver and Transmitter) có chức năng truyền nhận nối tiếp, AT89S52 có thể giao tiếp với cổng nối tiếp của máy tính thông qua bộ UART. + Ba bộ timer/count 16 bit: thực hiện các chức năng định thời và đếm sự kiện. + WDM ( Watch Dog Timer ) : được dùng để phục hồi lại hoạt động của CPU khi nó bị treo bởi một nguyên nhân nào đó. + Khối diều khiển ngắt : với 2 nguồn ngắt ngoài và 4 nguồn ngắt trong. + Bộ lập trình ( ghi chương trình lên flash ROM ): cho phép người sử dụng có thể nạp chương trình cho chip mà không cần bộ nạp chuyên dụng. + Bộ chia tần: với hệ số chia là 12. + Bốn cổng xuất nhập: với 32 chân. 1.3. Sơ đồ chân và chứa năng các chân của AT89S52. GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 6 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . 1.3.1. Port 0( P0.0-P0.7). Port 0 gồm 8 chân , ngoài chức năng xuất nhập Port 0 còn là bus đa hợp dữ liệu và địa chỉ ( AD0- AD7) , chức năng này sẽ được sử dụng khi 8051 giao tiếp với thiết bị ngoài có kiến trúc Bus như các vi mạch nhớ, mạch PIO… 1.3.2. Port 1( P1.0-P1.7). GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 7 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . Đối với 8051, chức năng duy nhất của Port 1 là chức năng xuất nhập, cũng như các Port khác Port 1 có thể xuất nhập theo bit và theo byte. Riêng dòng 89xx, ba chân P1.5,P1.6,P1.7 được dung để nạp ROM theo chuẩn ISP; hai chân P1.0 và P1.1 được dùng cho bộ timer. 1.3.3. Port 2( P2.0-P2.7). Port 2 ngoài chức năng là cổng vào / ra nhủ Port 0 và Port 1 còn là byte cao của bus địa chỉ khi sử dụng bộ nhớ ngoài. 1.3.4. Port 3( P3.0-P3.7). GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 8 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . Mỗi chân trên Port 3 ngoài chức năng xuất nhập còn có một chức năng riêng cụ thể như sau: Bit P3.0 P3.0 P3.0 P3.0 P3.0 P3.0 P3.0 P3.0 Tên RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 /WR /RD Chức năng Dữ liệu nhận cho Port nối tiếp. Dữ liệu truyền cho Port nối tiếp. Ngắt bên ngoài 0. Ngắt bên ngoài 1. Ngõ vào của Timer/count 0. Ngõ vào của Timer/count 1. Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài. Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. 1.3.5. Chân /PSEN( Program Store Enable) /PSEN là chân điều khiển đọc chương trình bộ nhớ ngoài, nó được nối với chân /OE để cho phép đọc các byte mã lệnh trên ROM ngoài. /PSEN sẽ ở mức thấp trong thời gian đọc mã lệnh. Mã lệnh được đọc từ bộ nhớ ngoài qua bus dữ liệu (Port 0) thanh ghi lệnh để được giải mã. Khi thực hiện chương trình trong ROM nội thi /PSEN ở mức cao. 1.3.6. Chân ALE ( Address Latch Emable). ALE là tín hiệu điều khiển chốt địa chỉ có tần số bằng 1/6 tần số dao động của vi điều khiển. Tín hiệu ALE được dùng để cho phép vi mạch chốt bên ngoài như 74373, 74573 chốt byte địa chỉ thấp ra khỏi bus đa hợp địa chỉ /dữ liệu( Port0). 1.3.7. Chân /EA( External Access). Tín hiệu /AE cho phép chọn bộ nhớ chương trình là bộ nhớ trong hay ngoài vi điều khiển. Nếu /AE ở mức cao( nối với Vcc) thì vi điều khiển thi hành trong ROM nội. Nếu /AE ở mức thấp( nối với GND ) thì vi điều khiển thục hiện chương trình từ bộ nhớ ngoài. GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 9 Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . 1.3.8. RST( Reset). Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8051. Khi tín hiệu này được đưa lên mức cao ( trong ít nhất 2 chu kì máy) , các thanh ghi trong bộ vi diều khiển được tải những giá trị thích hợp để khởi đọng hệ thống. 1.3.9. XTAL1, XTAL2. AT89S52 có một bộ dao động trên chip, nó thường được nối với bộ dao đọng thạch anh có tần số lớn nhất là 33MHz, thông thường là 12MHz. 1.3.10. Vcc,GND. AT89S52 dùng nguồn một chiều có dải điện áp từ 4V đến 5.5 V được cấp qua chân 40 và 20. 1.4. Mạch tạo dao động và Reset. 1.4.1 Mạch tạo dao động. AT89S52 có một bộ chia tần bên trong chip , bộ này sẽ cấp xung clock cho các khối trên chip từ nguồn dao động bên ngoài qua 2 chân XTAL1 và XTAL2 . Bộ chia tần có thể hoạy động ở hai chế độ : Chế độ X1: ( chế độ mặc định). Ở chế độ này tần số thạch anh được chia 12 lần, nghĩa là một lệnh được thực hiện trong một chu kì máy và tần số thạch anh là 12 MHz thì thời gian thực hiện lệnh đó sẽ là 12 (us). Chế độ X2: Ở chế độ này tần số thạch anh được chia 6 lần , chế độ nay được dặt bằng cách đặt các bit ở thanh ghi CLKCON0 và thanh ghi CLKCON1. GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 10 [...]... mã font gồm 26 chữ cái không dấu( A-Z) và 10 chữ số (0-9) - Hệ thống hiển thị lần lượt từng chữ cái và chữ số với 3 màu xanh, đỏ , vàng 2.2 Sơ đồ khối Mạch Giải Mã Hàng Bộ Đệm Ma Trận LED AT89S52 Mạch Giải Mã Cột Bộ Đệm - AT89S52 : là bộ VĐK có nhiệm vụ đưa tín hiệu ra điều khiển ma trận LED hoạt động - Mạch giải mã : có nhiệm vụ giải mã tín hiệu lấy ra từ VĐK - Bộ đệm : có nhiệm vụ lấy tín hiệu được. .. môn học nên để đưa đề tài vào ứng dụng thực tế thì vẫn còn rất nhiều hạn chế như: mạch chỉ có thể hiển thị từng chữ cái một nên để đọc thành một dòng chữ có ý nghĩa thì ta phải đọc lần lượt từng chữ một chứ không đọc được ngay cả dòng chữ 3.3 Hướng cải thiện Để đưa đề tài này vào ứng dụng được trong thực tế thì chúng em cần làm mạch với nhiều led matrix ghép lại với nhau sao cho khi hiển thị các đoạn... 23 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử Phần 3 Kết Luận 3.1 Ưu điểm của mạch Mạch hiển thị sử dụng led matrix có rất nhiều ứng dụng Ví dụ như dung để quảng cáo với các hiệu ứng cho chạy chữ từ trái qua phải, từ phải qua trái … tùy theo mục đích của người sử dụng mà có thể hiển thị những dòng chữ và cách quét chữ phù hợp với mục đích sử dụng 3.2 Nhược điểm Đề tài của chúng em mới dungef lại ở đồ án. .. 13 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử Mắt người chỉ nhận biết được tối đa 24 hình/s Do đó nếu tốc độ quét rất lớn thì sẽ không nhận ra được sự thay đổi của đèn mà sẽ thấy được toàn bộ hình ảnh càn hiển thị Để thực hiện việc đó ta thiết kế ma trận led như sau: Sở đồ nguyên lý của ma trận led 8x8 Các led trên cùng một hàng được nối chân dương với nhau Các led trên cùng một cột được nối chân âm với. .. tín hiệu được giải mã đưa lên ma trận LED 2.3 Cách quét LED Tại một thời điểm thì chỉ có trạng thái của một điểm ảnh được xác định Để xác định các trạng thái và địa chỉ điểm ảnh tiếp theo thì các điểm ảnh còn lại sẽ chuyển về trạng thái tắt( led đang sáng sẽ chuyển về trạng thái tắt dần ) Vì thế hiện thị được toàn bộ hình ảnh của ma trận led ta có thể quét ma trận led nhiều lần với tốc độ quét rất... từng màu một, dữ liệu được đưa vào sẽ xác định trạng thái của tất cả các hàng ở cột 1 Tiếp tục quét cột thứ 2 bộ giải mã hàng lại đưa dữ liệu vào lần lượt hết 8 hàng của mỗi màu và quyết định trạng thái của tất cả các đèn ở cột 2 Quá trình cứ như vậy cho tới khi quét hết 8 cột của mỗi màu GVHD: Diên SVTH: Hồng – Hải - 15 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử 2.5 Sơ đồ mạch in 2.6 Chương trình điều khiển... ghép lại với nhau sao cho khi hiển thị các đoạn văn bản hay dòng chữ bất kì thì người sử dụng có thể hiểu được ý nghĩa của nó GVHD: Diên SVTH: Hồng – Hải - 24 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử Mục lục Phần 1: Cơ sở lý thuyết 1.1 Giới thiệu chung về AT89S52 1.2 Sơ đồ khối và chức năng các khối của 8052 1.3 Sơ đồ chân và chứa năng các chân của AT89S52 1.3.1 Port 0( P0.0-P0.7) 1.3.2 Port 1( P1.0-P1.7)... Trong một hệ thống gồm nhiều vi mạch khả trình thì một mạch reset tích hợp cả 2 cách reset khi bật nguồn và reset bởi mạch ngoài thường được sử dụng GVHD: Diên SVTH: Hồng – Hải - 12 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử Phần 2: Nội dung thiết kế 2.1 Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc Yêu cầu: - Mạch điện tử được thiets kế trên máy tính bằng phần mềm chuyên dụng - Xây dựng bộ mã. .. Trạng thái của mỗi led được quyết định bởi tín hiệu điện áp 5v đưa vào đòng thời cả 2 chân VD : Để led sáng thì điện áp 5v phải đưa vào chân dương còn chân âm nối mass Led tắt thì không có điện áp nối vào chân dương GVHD: Diên SVTH: Hồng – Hải - 14 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử 2.4 Sơ đồ nguyên lý * Nguyên lý hoạt động Trong khi bộ giải mã cột chọn hang thứ nhất thì bộ giải mã hàng sẽ quét lần... 6(chế độ X2) CLKCON00 GVHD: Diên X2 SVTH: Hồng – Hải - 11 Đồ án môn Vi Điều Khiển Khoa Điện Tử Thanh ghi CLKCON1: x x x x x x x SPIX2 Bit Ký hiệu X Mô tả Không sử dụng CLKCON00 SPIX2 Cho phép đặt hệ số chia cho tần số xung clock khi truy xuất ngoại vi: 0: Hệ số chia là 12(chế độ X1) 1: Hệ số chia là 6(chế độ X2) 1.4.2 Mạch reset Có 4 cách để reset AT89S52 lần lượt là: reset khi cấp nguồn, reset bởi . Đồ án môn Vi Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . Đồ án: Xây dựng một bộ mã font để có thể hiển thị được các chữ có dấu bất kì với ba màu xanh, đỏ, vàng GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 1 Đồ án. Điều Khiển. Khoa Điện Tử. . MỤC LỤC Đồ án: Xây dựng một bộ mã font để có thể hiển thị được các chữ có dấu bất kì với ba màu xanh, đỏ, vàng 1 MỤC LỤC 2 GVHD: SVTH: Hồng – Hải - Diên 2 Đồ án môn. đó được lặp lại mãi. Thấy được tầm quan trọng của Vi Điều Khiển nên chúng em có tìm hiểu đề tài “ Xây dựng một bộ mã font để có thể hiển thị được các chữ có dấu bất kì với ba màu xanh, đỏ, vàng