Đang tải... (xem toàn văn)
Lời Nói Đầu. Ngày nay sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật đã làm nền tảng vững chắc thúc đẩy các nghành kinh tế phát triển và tiến lên một tầm cao mới. gắn với sự phát triển của nghành khoa học kĩ thuật thì kĩ thuật điện tử và tin học cũng phát triển không kém và mang tính vượt bậc. Một xã hội phát triển đòi hỏi phải có nhiều trang thiết bị hiện đại ứng dụng kĩ thuật số trong nghành điện tử đã cho thấy rõ tính ưu việt của nó những thành tựu to lớn của nó đã đóng góp một phần không nhỏ vào nhu cầu thoả mãn Qua môn học đồ án 2 này, sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo giảng viên các khoa đã chỉ dạy cho chúng em các môn đại cương, các thầy cô giáo giảng viên khoa Công Nghệ Điện Tử đã hướng dẫn, chỉ dạy cho chúng em các kiến thức liên quan đến chuyên ngành Điện Tử Công Nghiệp. Đặc biệt là thầy Nguyễn Vũ Thắng đã tận tình hướng dẫn cho sinh viên chúng em hoàn thành tốt các mô hình thực hành của đề tài “Thiết kế và chế tạo mạch hiển thị chạy chữ dùng led ma trận.” và bài báo cáo về Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Vũ Thắng và các bạn trong khoa đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài. Tuy nhiên nhưng do thời gian và kiến thức còn rất nhiều hạn chế nên không tránh khỏi sai sót rất mong sự đóng góp của các thầy cô và các bạn nhằm phát triển và hoàn thiện đề tài.
Ngày nay sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật đã làm nền tảng vững chắc thúc đẩy các nghành kinh tế phát triển và tiến lên một tầm cao mới. gắn với sự phát triển của nghành khoa học kĩ thuật thì kĩ thuật điện tử và tin học cũng phát triển không kém và mang tính vượt bậc. Một xã hội phát triển đòi hỏi phải có nhiều trang thiết bị hiện đại ứng dụng kĩ thuật số trong nghành điện tử đã cho thấy rõ tính ưu việt của nó những thành tựu to lớn của nó đã đóng góp một phần không nhỏ vào nhu cầu thoả mãn của con người. Qua môn học đồ án 2 này, sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo giảng viên các khoa đã chỉ dạy cho chúng em các môn đại cương, các thầy cô giáo giảng viên khoa Công Nghệ Điện Tử đã hướng dẫn, chỉ dạy cho chúng em các kiến thức liên quan đến chuyên ngành Điện Tử Công Nghiệp. Đặc biệt là thầy Nguyn Vũ Thng đã tận tình hướng dẫn cho sinh viên chúng em hoàn thành tốt các mô hình thực hành của đề tài !"#$và bài báo cáo về môn đồ án này. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Vũ Thắng và các bạn trong khoa đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài. Tuy nhiên nhưng do thời gian và kiến thức còn rất nhiều hạn chế nên không tránh khỏi sai sót rất mong sự đóng góp của các thầy cô và các bạn nhằm phát triển và hoàn thiện đề tài. Chúng Em Xin Chân Thành Cảm ơn! Sinh Viên Thực Hiện: Bá Thị Xoan Vũ Thị Xuân Vũ Thị Thanh Yến 1 Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn: Hưng Yên Ngày Tháng Năm2012 2 Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện: Hưng Yên Ngày Tháng Năm2012 3 %&'()*+,-./ **0123 Điện – Điện tử là một trong những lĩnh vực rất phát triển và đánh giá được tốc độ phát triển về kinh tế cũng như khoa học kĩ thuật của một đất nước. Việc phát triển, chế tạo các lọai Chip, các lọai IC tích hợp thông dụng, có ứng dụng nhiều trong thực tế có vai trò to lớn trong quá trình phát triển khoa học kĩ thuật liên quan đến kĩ thuật điện – điện tử - tự động hóa. Ở Việt Nam công nghệ chế tạo các lọai Chip vi điều khiển, các công nghệ tích hợp IC chưa được chú trọng phát triển, phần lớn còn ứng dụng và phụ thuộc nhiều vào các công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như: Mỹ, Nhật Bản… đặc biệt là tập đoàn điện tử khổng lồ Intel… Vì vậy việc học tập, tìm hiểu nghiên cứu lại những công nghệ phát triển của các nước bạn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với người học và đóng vai trò không nhỏ trong quá trình phát triển nền giáo dục của nước nhà. *4,52678 *4*,526 Ngày nay khoa học kĩ thuật và công nghệ ngày càng phát triển như vũ bảo, vì vậy việc đưa các môn học chuyên nghành vào trong giáo trình môn học, đặc biệt là môn kĩ thuật số, vi điều khiển… Cho các sinh viên ngành điện tử, đặc biết là chuyên ngành điện tử công nghiệp là điều đặc biệt quan trọng, tuy nhiên một phần do điều kiện của người dạy và người học nên việc đưa hết tài liệu trong quá trình học là không đáp ứng được nhu cầu nên việc tự tìm hiểu, tự nghiên cứu các tài liệu bên ngoài là điều rất cần thiết để nâng cao kiến thức cho người học nhằm theo kịp công nghệ khoa học kĩ thuật tiên tiến của các nước trên thế giới và góp phần vào bồi dưỡng kiến thức cho sinh viên trước khi ra trường nhằm đáp ứng được nhu cầu tuyển dụng của thị trường lao động hiện tại và tương lai góp phần to lớn trong việc phát triển nền kinh tế nói chung và phát triển chuyên ngành Điện Tử - Tự Động Hóa nói riêng của nước nhà. 4 *4498 Qua môn học đồ án 1 sinh viên cần nắm vững kiến thức cơ bản của môn học chuyên ngành trong giáo trình đào tạo của nhà trường, đồng thời biết và nắm rõ kiến thức cơ bản về sơ đồ khối, các đặc tính, chức năng và nguyên lý họat động của các linh kiện cơ bản của chuyên ngành điện tử như: Điện trờ, tụ điện, cuộn cảm, relay … đặc biệt là Ic sử dụng rộng rãi trong vi xử lý, điều khiển tự động. Bên cạnh đó là các phần mềm giúp ích trong việc thiết kế mạch như tina, protues, TopView …. *:;<=8> Đối tượng nghiên cứu của Đồ Án nói riêng và các môn học chuyên ngành trong hệ thống Điện – Điện Tử nói chung là các sinh viên theo học, tìm hiểu và nghiên cứu trong lĩnh vực Điện tử, đồng thời là tất cả những người yêu thích chuyên ngành Điện Tử - Tự Động Hóa, vì đây là môn học cơ bản làm nền tảng, trang bị kiến thức cho người học để có thể tự tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu học tập cho các môn học tiếp theo, đồng thời cũng cố kiến thức các môn học đã được học trong thời gian theo học tại trường. *?@<ABCB8> Phương pháp nghiên cứu đề tài của môn học Đồ Án: Khảo sát mạch chạy chữ dùng led ma trận chủ yếu bằng logic thực nghiệm. Vì môn học có tính chất lý thuyết, và liên quan mật thiết đến thực tế nên việc tìm kiếm tài liệu tiếng việt liên quan đến đề tài là rất khó khăn nên quá trình hòan thành môn học đồ án chủ yếu bằng văn bản dịch Anh – Việt của em thông qua sự giúp đỡ của google. *D@8> Đề tài môn học đồ án được tiến hành, nghiên cứu chủ yếu ở nhà và phòng trọ thư viện trường Đại học sư phạm kĩ thuật Hưng Yên . Việc tiến hành văn bản được tiến hành ở nhà, bài báo cáo được tiến hành trong khoảng thời gian từ 15-10-2012 đến 15-11-2012, trong khoảng thời gian đó chúng em đã thảo luận , tham khảo ý kiến của thầy cô bạn bè đồng thời tìm kiếm tài liệu, mô phỏng mạch trên phần mềm. *EFGH8> 5 Sau một thời gian tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu về môn học kĩ thuật số và môn học Vi Điều Khiển nói chung, các môn học trong chuyên ngành Điện Tử Công Nghiệp nói riêng. Khảo sát mạch chạy chữ hiển thị chữ trên Led ma trận đã giúp em nắm được các khái niệm cơ bản của các linh kiện, đặc tính, chức năng và nguyên lý họat động của các linh kiện, hiểu được sơ đồ khối, chương trình điều khiển vi xử lý và hiểu hơn vai trò môn học trong hệ thống môn học, nhằm trao dồi kiến thức để chúng em hoàn thành tốt môn học. Qua đó trang bị kiến thức cơ bản để có thể tự học tập và cũng là hành trang em mang theo khi ra trường. %&'()4I)J/KL&/9M 4*N 4**N"O ! FCN + Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện, nếu có một vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ và ngược lại vật cách điện có điện trở cực lớn. + Điện trở của dây dẫn là sự phụ thuộc vào chất liệu và tiết diện của dây dẫn được tính theo công thức : + Trong đó: R là điện trở. Đơn vị là Ω. Ρ là điện trở suất. L là chiều dài dây dẫn. 6 S là tiết diện của dây dẫn. P F0N Hình 2.1 : Ký hiệu điện trở &QR Hình 2.2: Hình dạng thực tế điện trở ST;U# Đơn đo bằng : Ω, KΩ, MΩ. 1 MΩ = 10 3 KΩ = 10 6 Ω. + Cách đọc trị số điện trở : Màu Trị số Sai số Bạc 10% Vàng 5% Đen 0 Nâu 1 1% Đỏ 2 2% Cam 3 Vàng 4 Xanh 5 0.5% Lục 6 0.25% Tím 7 0.1% Xám 8 Trắng 9 4*4 52N ! FCN + Tụ điện là một linh kiện thụ động và được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu mạch truyền tín hiệu, mạch dao động + Tụ điện là linh kiện dung để cản trở và phóng nạp khi cần thiết và được đặc trưng bởi dung kháng phụ thuộc vào tần số điện áp. P F0N 7 Hình 2.3 : Ký hiệu tụ điện %V + Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi như tụ hóa, tụ gốm, tụ giấy… Hình 2.4 Cấu tạo tụ điện. @W Theo tính chất điện thì có hai loại tụ điện + Tụ không phân cực là tụ có hai cực như nhau và giá trị thường nhỏ (pF). + Tụ phân cực là tụ có hai cực tính âm và dương không thể dũng lẫn lộn nhau được. Có giá trị lớn hơn so với tụ không phân cực. &QR+ 8 Hình 2.5 : Hình dạng thực tế tụ điện 44)XN3123KYZ%D* AT89C51 là phiên bản có Rom nằm trên Chip là bộ nhớ Flash. Phiên bản này rất thích hợp cho các ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash có thể xóa được dữ liệu chỉ trong vài giây (chứ không phải 20 giây như 8751). Dĩ nhiên là để dung AT89C51 cần có một bộ đốt ROM hỗ trợ bộ nhớ Flash, xong lại không cần bộ xóa, bộ nhớ Flash được xóa bằng bộ đốt PROM. Để tiện sử dụng, hiện nay hãng Atmel đang nghiên cứu một phiên bản mới của AT89C51 có thể lập trình qua cổng COM của máy tính và như vậy sẽ không cần bộ đốt PROM 44*)XN3V"[B>1,%\]D* Đặc điểm và chức năng hoạt động của họ IC MCS-51 hoàn toàn tương tự nhau. Ở đây giới thiệu IC AT89C51 là một IC điều khiển do hãng Intel của Mỹ sản xuất, chúng có những đặc điểm như sau: 9 4KB EFROM bên trong 128 byte RAM nội 4 Port xuất nhập I/O 8 bits Giao tiếp nối tiếp 64 KB cùng nhớ mã ngoài 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài Xử lý bit (hoạt động trên Bit đơn) 210 vị trí có thể định vị Bits 4 us cho hoạt động nhân, hoạt động chia 444F;23"W^%@/_+ \A2`;a!bNcd0+ ! e!Ncd0+ • 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. P fGCNcd0`+ 10 [...]... thiu v Led ma trn Led ma trn gm cỏc Led phỏt quang c b trớ thnh hng v ct trong mt v Cỏc tớn hiu iu khin ct c ni vi Cathode ca tt c cỏc Led trờn cựng mt ct 18 Cỏc tớn hiu iu khin hng cng c ni vi Anode ca tt c cỏc Led trờn cựng mt hng nh hỡnh v sau: Hỡnh 2.5: Led ma trn mt mu Khi cú mt tớn hiu iu khin ct v hng, cỏc chõn Anode ca cỏc Led trờn hng tng ng c cp in ỏp cao, ng thi cỏc chõn Cathode cỏc Led trờn... chu kỡ i ht cỏc ct l 20Hz (50ms) Trong lp trỡnh vi iu khin cho Led ma trn bng Vi x lý ta cng phi s dng phng phỏp quột Led nh vy - õy chỳng em tin hnh ghộp cỏc Led n thnh ma trn led theo kiu kt ni A chung tớch cc mc cao - Ma trn Led cú th l loi ch hin th c mt mu hoc hin th c hai mu trờn mt im, khi ú Led cú s chõn ra tng ng: - i vi Led ma trn 8x8 hin th mt mu, thỡ s chõn ra l 16, trong ú 8 chõn dựng... cho led sỏng thỡ ta phi cp in dng 5V vo hng v 0V vo ct Dũng ra ca led thng l t 1 0mA n 2 0mA tựy tng loi led - Data c truyn t VXL ti khi ghi dch sau ú c a ti b khuch i dũng lờn ln led cú th hin thi c ri hin th ra led matran - hin th ch ta thng kờ cỏc im sỏng thnh ch ri chon cỏc hangc ct in ỏp tng ng, õy ta dựng phm mm to mó ch cho led matran xỏc nh cỏc im nh cn sỏng -Ti mi thi im ta ch cú 1 led sỏng... vo, khi khụng c chn thỡ u ra s l trng thỏi tr khang cao, tớn hiu ti u vo khụng c a n u ra Vi cỏc d liu a n hng ca ma trn led ta dựng b m ULN2308 - Tớn hiu s c a ti b m thc hin nõng dũng lờn 1 mc ln led cú sỏng mt ta cú th cm nhn c e Khi hin th - khi ny ta s dng led n kt ni thnh ma trn led kt ni A chung , iu khin hng quột ct v cú 8 hng 24 ct - Trong khi gii mó chn ct th nht b gii mó hng s quột ln... Cathode, cho cỏc Led tng ng m ta mun sỏng Nhng khi ú mt s Led ta khụng mong mun sỏng cng s sỏng, min l nú nm ti v trớ gp nhau ca cỏc ct v hng m ta cp ngun Vỡ vy trong iu khin Led ma trn ta khụng th s dng phng phỏp hin th tnh m phi s dng phng phỏp quột (hin th ng), cú ngha l ta phi tin 19 hnh cp tớn hiu iu khin theo dng xung quột trờn cỏc hng v ct cú Led cn hin th m bo cho mt nhỡn thy Led khụng b nhp... ct c cp in ỏp thp Tuy nhiờn lỳc ú ch cú mt Led sỏng, vỡ nú cú ng thi in th cao trờn Anode v in th thp trờn Cathode Nh vy, khi cú mt tớn hiu iu khin hng v ct, thỡ ti mt thi im ch cú duy nht mt Led ti ch gp nhau ca hng v ct l sỏng - Cỏc bng quang bỏo vi s lng Led ln hn cng c kt ni theo cu trỳc nh vy - Trong trng hp ta mun cho sỏng ng thi mt s Led ri rc trờn ma trn, hin th mt kớ t no ú, nu trong hin... th chu c dũng in ln trong mt khong thi gian di lờn ti 50 0mA vi biờn nh lờn ti 60 0mA mi kờnh cú mt diodde chn diode ny cú th s dng trong trng hp ti cú tớnh cm ng , vớ d nh cỏc rle ng dng ULN 2803 c s dng nhiu trong cỏc mch iu khin ụng c mt chiu , ng c bc , khi hin th Led ma trn 26 Hỡnh 2.8 Hỡnh nh thc t ULN2803 b.Chc nng cỏc chõn Chõn 9 :nis mass Chõn 10 :ni Vcc Chõn 1ữ8 :gm 8 ngừ vo I1ữ I8 Chõn I1ữI8... tai c ni vi ngun nuụi v ngừ ra ca vi mch m Ngun nuụi l in ỏp dng bt kỡ nh hn 50V , chng hn l ti ng c thỡ ngun nuụi phi 12V, ti l h thng hin th Led ma trn thỡ ngun nuụi l 5V dũng qua ti phi c tớnh toỏn 27 sao cho dũngchy lõu di nh hn 50 0mA v dong nh nh nh hn 60 0mA tớnh trờn mi mch Bờn trong ULN2803 cú mc thờm cỏc diode trỏnh dũng ngc khi iu khin cỏc ng c cú tớnh cm c.Nguyờn lý hot ng Nu cỏc chõn vo I1ữ... cú xung clock tỏc ng Hỡnh 2.7 S logic 24 Hỡnh 2.6: Gin xung 2.5 IC 7805 a IC n ỏp 78XX 1 + UV Vào Ra 7805 3 + GND 2 C1 Ur - 25 Sơ đồ khối bộ ổn áp dùng IC 7805 HoIC 78XX cung cp in ỏp ra c nh t +5 V n 12 V Kớ hiu XX ch in ỏp ra , vớ d 7805 l n ỏp +5v Trong ú : Chõn 1 ni vi in ỏp vo Chõn 2 c ni vi mass Chõn 3 ni vi ti T iờn C=0,1àF ci thin quỏ trỡnh quỏ v lc nhiu tn s cao Dũng in a ra ca ho... cho cỏc mch gii mó hng v ct, - Nhn tớn hiu data t xung vo a ti IC VXL AT89C51 iu khin cho led thc hin chy ch c Khi ghi dch - Ti khi ny s dng IC ghi dch 74LS164 - Sau khi tớn hiu t khi iu khin c a ti s thc hin dch tng bớt vỡ trong cựng 1 thi im VXL s khụng th thc hin quột c nhiu led cựng 1 lỳc m s thc hin quột tng led mt vi thi gian c khong vi micro giõy m do hin tng lu nh ca mt m ta cú th c c ch hin . chỉ byte thấp (A0 – A7) @"4+ - 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. được tiến hành ở nhà, bài báo cáo được tiến hành trong khoảng thời gian từ 15-10 -20 12 đến 15-11 -20 12, trong khoảng thời gian đó chúng em đã thảo luận , tham khảo ý kiến của thầy cô bạn bè đồng. trở : Màu Trị số Sai số Bạc 10% Vàng 5% Đen 0 Nâu 1 1% Đỏ 2 2% Cam 3 Vàng 4 Xanh 5 0.5% Lục 6 0 .25 % Tím 7 0.1% Xám 8 Trắng 9 4*4 5 2 N ! FCN + Tụ điện là một linh kiện thụ động và