Đồ án thiết kế mạch Logic pot

Qua đó ta thấy rằng, bảng thông tin điện tử đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: giới thiệu sản phẩm, thông báo tin tức, làm biển hiệu… Với ứng dụng rộng rãi như

Mục lục

Trang Lời nói đầu………2

Chương 1-Cơ sở lỹ thuyết – Sơ đồ khối……… 3

Chương 2 – Một số phương bán thực hiện mạch………… … 7

I Mạch quang báo dùng EEPROM 7

II Mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển 10 Chương 3 – Mạch quang báo dùng PIC16F88……… 14

I Nguyên lý làm việc mạch quang báo 14

I.1 Gới thiệu về bảng đèn LED ma trận 14 I.2 Nguyên tắc làm sáng LED trên bảng LED 8x8 17 I.3 Nguyên tắc quét bảng ma trận LED 18 I.4 Phương pháp tạo hiệu ứng chữ chạy… 19

II Nguyên lý làm việc mạch quang báo 19

IV Linh kiện sử dụng trong mạch 22

Chương 4 – Giới thiệu các IC liên quan đến mạch……… 28

Lời nói đầu

Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhất là trong lĩnh vực

Điện tử - Tin học – Viễn thông, việc đưa thông tin quảng cáo đến với người tiêu dùng,

đến với xã hội trở nên dễ dàng và nhanh chóng Thông qua nhiều hình thức quảng cáo khác nhau mà các doanh nghiệp giới thiệu sản phẩm của mình đến mọi người

Trong nhiều hình thức đa dạng của Thông tin quảng cáo như: báo, đài, tivi, tờ rơi, áp phích… thì việc dùng Bảng thông tin điện tử là một cách đơn giản và hiệu quả để quảng cáo Chúng ta bắt gặp rất nhiều bảng thông tin như vậy trong thực

tế Khi đi vào một hiệu sách, bạn có thể biết được hiệu sách đó bán loại sách gì, giá cả

ra sao… là nhờ vào bảng đèn quang báo rất bắt mắt trước cửa hiệu Hoặc khi vào sân bay, bạn biết được giờ giấc các chuyến bay, các thông báo ngắn của phi trường,… cũng là nhờ vào quang báo Và khi đi trên đường phố lúc về đêm, bạn sẽ bắt gặp cùng với ánh đèn màu là rất nhiều các bảng quang báo lớn với các hình ảnh sinh động như

ly bia Tiger đang trào bọt, hay các hình ảnh, logo hiện lên với đủ kiểu (từ trên xuống,

từ trái sang,……)

Qua đó ta thấy rằng, bảng thông tin điện tử đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: giới thiệu sản phẩm, thông báo tin tức, làm biển hiệu… Với ứng dụng rộng rãi như vậy, việc tìm hiểu và thiết kế một bảng thông tin như vậy

đã thôi thúc em thực hiện đề tài “thiết kế mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển”

• Giới hạn đề tài

Như đã giới thiệu, bảng thông tin điên tử có thể hiển thị được các hình ảnh cử

động, chứ không chỉ gới gọn trong việc hiển thị chữ Tuy nhiên, do điều kiện có hạn nên đề tài chỉ giới hạn ở việc hiển thị chữ chạy, kết nối máy tính đề thay đổi thông tin hiển thị và một số hiệu ứng khác như thay đổi tốc độ chữ chạy, hiển thị nhiệt độ trên bảng đèn v.v…

Chương 1 Giới thiệu mạch quang báo

đôi như vậy xem ra có vẻ đơn giản, nhưng ta cần có mạch nạp và phần mềm điều khiển Việc tháo lắp nhiều sẽ dẫn đến hỏng hóc không đáng có

Khi vi xử lý được sử dụng trong mạch thì mạch sẽ có thêm nhiều tính năng hơn nhưng giá thành cho một sản phẩm cũng vì thế mà tăng lên Một mạch vi xử lý cần có thêm EEPROM(để lưu chương trình điều khiển), RAM và các IC giao tiếp ngoại vi khác(8255, 74373…) Một kít vi xử lý snhư vậy sẽ đem lại cho bảng thông tin những tính năng như: việc cập nhật nội dung hiển thị sẽ dễ dàng hơn(không cần tháo IC ra) bằng các nhập chương trình mới vào RAM, các hiệu ứng đặc biệt về màu sắc cũng

được thực hiện dễ dàng Tuy nhiên như đã nói ở trên, do vấn đề giá thành cao nên phương án này không được chọn

Dùng máy tính để điều khiển bảng tin cũng là một phương án Nhưng do kích thước máy tính lớn chiếm nhiều diện tích, lại đắt tiền nên ta không sử dụng

Phương án được lựa chọn là dùng Vi Điều Khiển Vì sao lại chọn Vi Điều Khiển? Thứ nhất: Ngày nay Vi Điều Khiển được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng hướng điều khiển do kích thước gọn, khả năng tích hợp cao nhiều tính năng trong một con Vi Điều Khiển khiến cho mạch điện tử trở nên đơn giản hơn nhiều

Thứ hai: Giá thành của Vi Điều Khiển không quá đắt như Vi xử lý Trên thế giới hiện có rất nhiều nhà sản xuất Vi Điều Khiển (ATMEL, ZILOG, MicroChip, Motorola, Cypress…) Sự cạnh tranh của các nhà sản xuất về giá thành và khả năng tích hợp đem lại lợi ích cho người sử dụng

Thứ ba: Vi Điều Khiển được coi như một “small computer” hay System On Chip (SoC) Bên trong vi điều khiển đã bao gồm CPU, ROM , RAM, EEPOM, các giao tiếo ngoại vi, các khối số học và tương tự (ADC,DAC, op-amp, bộ so sánh…) tuỳ theo từng loại

Tại Viêt Nam, thị trường Vi Điều Khiển khá sôi động Chỉ cần vào một của hàng

điện tử bất kỳ ta đều có thể mua được một con Vi Điều Khiển ưng ý Về công cụ phát triển cho Vi Điều Khiển ta có thể tìm thấy rất nhiều trên mạng Internet, trên các diễn

đàn về điện tử trong và ngoài nước, hầu hết đều là các tiện ích miễn phí dành cho người sử dụng …

Sau một thời gian nghiên cứu về Vi Điều Khiển, mà cụ thể là dòng Vi Điều Khiển 8051 và PIC, em quyết định chọn Vi Điều Khiển để thực hiện đề tài “thiết

kế mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển ”

Vi Điều Khiển được chọn là Vi Điều Khiển PIC dòng Mid-range của hãng MicroChip: PIC16F88 Đây là một dòng Vi Điều Khiển mạnh, phát triển từ lâu ở nhiều nước trên thế giới Tại Việt Nam, tuy xuất hiện sau dòng 89C (ATMEL), nhưng với những tính năng nổi bật, nó dần đã có được một vị trí nhất định trong các loại Vi

Điều Khiển Khi PIC được sử dụng trong mạch quang báo, việc thiết kế phần cứng sẽ

đơn giản đi nhiều mà hiệu năng của mạch vẫn luôn được đảm bảo (sự linh hoạt trong việc hiển thị, các hiệu ứng, khả năng nâng cấp phần cứng và phần mềm…)

Dưới đây là sơ đồ khối của mạch quang báo

Sơ đồ khối mạch điện quang báo

Nguồn cấp cho mạch

Khối điều khiển trung tâm

Đệm dòng cho cột

đệm dòng cho hàng

Khối giao tiếp với máy tính (rs232)

Máy tính Dao

động

II Chức năng từng khối (giới thiệu chung)

- Dao động: tạo xung nhịp dao động cho Vi Điều Khiển Sử dụng thạch anh tần

số 20MHz cùng với hai tụ 22pF

- Giải mã địa chỉ cột : nhận tín hiệu từ Vi Điều Khiển, tạo địa chỉ, từ đó đưa

ra tín hiệu cho phép cột LED nào trên bảng đèn (ma trận LED) được phép sáng Tại mỗi thời điểm chỉ có một cột LED được phép sáng Tín hiệu này được đưa

đến bộ đệm dòng cho IC được sử dụng là 74HC154 – decoder/demux1 – 16

- Giải mã hàng và chốt dữ liệu hàng: Nhận tín hiệu từ Vi Điều Khiển

là tín hiệu quy định LED nào trong cột được sáng, LED nào tắt khi một cột được cho phép Tín hiệu sau đó được đưa qua bộ đệm dòng cho hàng IC được sử dụng cho bộ giải mã hàng là 74HC595 – Ghi dịch 8 bit vào nối tiếp ra song song

- Các bộ đệm dòng cho hàng và cột được sử dụng đề đảm bảo độ sáng của các LED trân màn hình là đồng đều khi chỉ 1 LED sáng hay cả 8 LED của một cột đều sáng(ở một mức độ nào đó) Sử dụng transistor và các IC đệm chuyên dụng(ULN2803)

- Khối giao tiếp với máy tính được dùng để kết nối giữa Vi Điều Khiển với máy tính khi cần cập nhật dữ liệu, thay đổi thông tin hiển thị Giao tiếp được dùng là thông qua cổng COM của máy tính Dùng IC đệm cổng MAX232

- Khối điều khiển trung tâm (PIC16F88): Là một Vi Điều Khiển PIC16F88 Đây là phần tử điều khiển chính trong mạch điện Nó chứa trong ROM phần mềm điều khiển bao gồm việc giải mã ký tự từ ASCII để đưa ra bảng LED, chứa bộ font cho bảng LED mã hoá cho các chữ cái và các số, ký tự đặc biệt khác Ngoài ra còn chứa phần mềm điều khiển tốc độ chữ hiên thị trên bảng LED, phần giao tiếp với máy tính cho việc cập nhật dữ liệu Nội dung hiển thị

được lưu trong EEPROM của Vi Điều Khiển (có 256 byte)

- Khối nguồn cấp: có nhiệm vụ cấp đủ nguồn cho mạch điện nhưng bản thân

nó không bị quá dòng

Chương 2 Một số phương án thực hiện mạch quang báo

Như đã trình bày ở trên, để thực hiện một mạch quang báo ta có nhiều phương án

để lựa chọn như: dùng EEPROM, dùng máy tính đièu khiển trực tiếp, dùng vi xử lý, vi

điều khiển…Sau đây xin giới thiệu qua một vài phương án để làm một bảng thông tin

điên tử

I Mạch quang báo dùng EEPROM

EEPROM – Electrically Erasable Programmable Read-Only-Memory - Đây là loại bộ nhớ chỉ đọc lập trình và xoá được bằng điện EEPROM có đặc điểm là kích thước chip hầu như không tăng theo dung lượng bộ nhớ của nó Mạch quang báo dùng EEPROM có đặc điểm là nội dung hiển thị không bị mất khi mất điện, việc thay đổi nội dung hiển thị cũng dễ dàng hơn bởi chỉ cần lập trình lại cho EEPROM (nạp một chương trình mới, nội dung hiển thị mới) Tuy vậy đấy chính là nhược điểm của mạch quang báo dùng EEPROM vì khi muốn thay đổi ta lại phải tháo bảng dèn xuống, thay

IC, như vậy sẽ tốn nhiều thời gian và công sức Hơn nữa việc tạo các hiệu ứng đậc biệt

Sơ đồ khối mạch quang báo dùng EEPROM

Nhận xét:

- Mạch tận dụng được khả năng của EEPROM và các mạch số

- Linh kiện dễ mua, dễ tìm

- Khi cần thay đổi thì ta phải lập trình lại cho EEPROM, đây là nhược điểm chính

- Khả năng phát triển của hệ thống chưa linh hoạt Mạch cần nhiều bộ giải mã, kích thước mạch tăng lên, số lượng IC cũng tăng khi ta tăng kích thước bảng thông tin

ẹIEÀU KHIEÅN MAỉU

CHOÁT Dệế LIEÄU (I)

CHOÁT Dệế LIEÄU (II)

ẹEÄM NGOế

RA (HAỉNG)

THUÙC COÂNG SUAÁT

THUÙC COÂNG SUAÁTCOÄT

BAÛNG ẹEỉN (MA TRAÄN LED)

NGUOÀN

Một số loại EEPROM trên thị trường

1 EPROM 2732:

EPROM 2732 laứ moọt IC nhụự coự dung lửụùng 4 Kbyte, goàm 12 ủửụứng ủũa chổ,

24 chaõn Caực chaõn ủửụùc saộp xeỏp nhử sau:

Sễ ẹOÀ CHAÂN EPROM 2732

- A0 ~ A11 là các chân địa chỉ của EEPROM, khi nạp hay truy xuất đều cần các đường địa chỉ này

- D0 ~ D7 : các đường vào/ra dữ liệu của EEPROM,

2 EPROM 2764:

EPROM 2764 coự dung lửụùng nhụự lụựn gaỏp ủoõi EPROM 2732 (8 Kbyte), noự coự taỏt caỷ laứ 28 chaõn Trong ủoự coự 13 chaõn ủửụùc duứng laứm ủửụứng ủũa chổ, 8 chaõn laứm ủửụứng dửừ lieọu, caực chaõn coứn laùi duứng caỏp nguoàn vaứ ủieàu khieồn

EPROM 2764 coự sụ ủoà chaõn nhử sau:

Sễ ẹOÀ CHAÂN EPROM 2764 Ngoài ta còn nhiều loại EEPROM khác như 27128, 27256… Các EEPROM khác họ 28xxx, 29xxx

II Mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển

Vi Điều Khiển như một máy vi tính thu nhỏ – Small Computer với đầy đủ ROM, RAM và các ngoại vi giao tiếp khác Ngày nay Vi Điều Khiển được sử dụng khá rộng rãi và tỏ ra rất phù hợp cho các hệ thống hướng điều khiển, yêu cấu về chi phí thấp Việc sử dụng Vi Điều Khiển cho mạch quang báo có thêm nhiều chức năng hơn Hệ thống tỏ ra linh hoạt, khả năng giao tiếp với ngoại vi bên ngoài mạnh Việc kết hợp giữa Vi Điều Khiển và EEPROM sẽ tận dụng được những ưu điểm của cả EEPROM và Vi Điều Khiển

Tính năng của mạch:

- Dữ liệu hiển thị lưu trong EEPROM, không bị mất khi mất nguồn cấp

- Chương trình điều khiển chứa trong ROM của Vi Điều Khiển điềukhiển việc giải mã và điều khiển màu, các giao tiếp với EEPROM

- Giao tiếp với bàn phím bên ngoài hay máy tính đề thay đổi nội dung bản tin trực tiếp

- Tốc độ chữ chạy thay đổi linh hoạt

Hiện nay trên thị trường có khá nhiều loại Vi Điều Khiển để ta lựa chọn của hãng như ATMEL, ZILOG, MicroChip, Motorola… Mỗi loại, mỗi dòng có những tính năng riêng Trong đề tài này em đưa ra hai phương án sử dụng Vi Điều Khiển

1 Mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển AT89S52

2 Mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển PIC16F88

A Mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển AT89S52

Sơ đồ khối

Sơ đồ khối của mạch dùng AT89S52 về cơ bản giống với mạch dùng cho PIC, chi khác ở chỗ thêm phần giao tiếp với EEPROM Nếu không sử dụng EEPROM thì nội dung hiển thị cùng với chương trình điều khiển được lưu trong ROM của Vi Điều Khiển AT89S52 Khi cần thay đổi nội dung hiển thị thì ta buộc phải lập trình lại cho AT89S52

Về chi tiết của mạch điện được trình bày bên dưới Sau đây em giới thiệu qua về

Vi Điều Khiển AT89S52

AT89S52 là VĐK thuộc họ 8051, một dòng VĐK khá phổ biến trên thế giới, ngày nay đã phát triển thành nhiều phiên bản khác nhau

Nguồn cấp cho mạch

Khối điều khiển trung tâm AT89S52

Bảng đèn (ma trận LED 16x8)

Giải mã hàng

và Chốt dữ

liệu hàng

Giải mã địa chỉ cột

Đệm dòng cho cột

đệm dòng cho hàng

Đặc điểm của AT89S52

- Vi Điều Khiển 8 bit họ MCS-51, tần số hoạt động 0 Hz ~ 33MHz

- Bộ nhớ chương trình 8K Bytes, nạp ISP, ghi/xóa 1000 lần, RAM 256 Bytes

- Dải điện áp hoạt động 4.0V ~ 5.5V

- 32 đường vào/ra cở bản

- 3 bộ dếm/định thời 16 bit

- 8 nguồn ngắt (2 ngắt ngoài, ngắt Timer, ngắt USART…)

- Giao tiếp nối tiếp USART (RS - 232)

Sơ đồ chân của AT89S52

AT89S52 ngoài 8KB bộ nhớ trên chíp, khi muốn mở rộng bộ nhớ ta có thể ghép nối thêm với các bộ nhớ ngoài AT89S52 có thể quản lý được tối đa 64KB ROM và 64KB RAM (16 bit địa chỉ)

Tập lệnh của AT89S52 khá phong phú với các lệnh xử lý bit, xử lý byte, các phép toàn số học và logic, các lệnh nhảy, lệnh gọi chương trình con… giúp cho người lập trình làm việc với AT89S52 một cách thuận lợi

Chương 3 Mạch quang báo dùng Vi Điều Khiển PIC16F88

II Nguyên lý làm việc của mạch quang báo

1 Giới thiệu về bảng LED ma trận

Trước khi đi vào nguyên lý hoạt động của mạch ta tìm hiểu qua về bảng ma trận LED được sử dụng trong đề tài

Bảng hiển thị ma trận LED (dot-matrix display) có rất nhiều loại và đủ kích cỡ to nhỏ khác nhau, mỗi bảng gồm có rất nhiều LED đơn được ghép lại với nhau trong một khối Trong khối đó các LED đơn được sắp sếp theo các hàng và các cột, tại mỗi giao

điểm của hàng với cột là một LED đơn, và người ta thường phân biệt các loại bảng LED theo số hàng và cột Một bảng LED 5x7 tức là có 5 cột dọc và 7 hàng ngang, tổng cộng sẽ có 5x7=35 LED đơn được ghép lại Cũng như vậy một bảng 8x8 là có 8 hàng và 8 cột, do 64 LED đơn ghép lại Và nhiều loại cỡ to hơn như 16x16 hay 32x32…

Trên thị trường ta thường thấy các bảng LED cỡ lớn, dài hàng mét với đủ kích cỡ Các bảng LED đó là do hàng nghìn LED đơn ghép lại Khi thiết kế những bảng LED

to như vậy ta cần chú ý đến sự đồng đều về độ sáng của các LED để việc hiển thị được

đồng đều Bên cạnh đó vấn đề cấp nguồn cho mạch cũng cần được chú ý và thiết kế cho phù hợp Trong đề tài này em sử dụng hai bảng LED 8x8 cho việc hiển thị, sử dụng ma trận 5x7 cho việc hiển thị mỗi một ký tự

Sau đây là sơ đồ ghép nối của hai loại bảng LED thông dụng là 5x7 và 8x8

H1.1 Bảng LED 8x8

Bảng ma trận LED có hai loại, loại có các cột là các chân Anode, còn hàng là các chân Cathode và loại kia thì ngược lại các cột là Cathode, hàng là Anode Khi sử dụng LED ta cần chú ý điều này để điều khiển cho đúng Khi đóng vỏ, sự phân bố chân các hàng và cột là không theo thứ tự (do tính phức tạp trong ghép nối), do đó ta cần tìm hiểu kỹ để mắc mạch cho đúng

Dưới đây là sơ đồ chân của bảng LED 8x8 được dùng trong đề tài

Các số gạch chân là hàng

Các số không gạch chân là cột

6 3 4 1 6 7 2 4 Hµng

Cét

8 5 3 5 8 7 2 1

H1.2 Bảng LED 5x7

Nguyên tắc làm sáng đèn LED trên bảng LED

Khi muốn làm sáng LED dơn, ta cần đưa điên áp dương vào chân Anode và điện áp

âm vào chân Cathode với giá trị thích hợp, khi đó LED sáng Giá trị điện áp và dòng

điện tuỳ thuộc vào màu sắc từng loại LED Dòng chảy qua các LED để đảm bảo độ sáng bình thường là từ 10mA cho đến 25mA Về điện áp ta có bảng sau

Màu LED\Điện áp Vmin V Vmax

Ta muốn làm sáng LED tại vị trí hàng 5 - cột 3 (Row = 5 : Col = 3), ta đưa mức

điện áp dương (mức logic 1) đến chân số 4 tức hàng thứ 5 và nối chân số 10 tức cột 3 xuống đất (GND hay mức logic 0), đèn LED tại vị trí đó sẽ sáng

Việc hiển thị thông tin trên bảng LED ta cũng làm tương tự, cho sáng những điểm theo sự điều khiển của ta để tạo ra chữ và hình ảnh Việc điều khiển hiển thị sẽ được trình bày trong phần dưới dây

2 Nguyên tắc quét bảng ma trận LED

Trong đề tài này em sử dụng hai bảng LED 8x8 ghép lại thành một bảng cỡ 8x16 (8 hàng và 16 cột) Mỗi ký tự sẽ được hiển thị trong một khung cỡ 5x7 Dưới đây là nguyên tắc quét và hiển thị một ký tự (giả thiết là chữ R) trên khung hình 5x7

Để hiển thị ký tự lên bảng LED, ở đây ta dùng phương pháp quét cột và xuất dữ liệu hàng Quá trình quét cột là ta gửi tín hiệu cho phép đến từng cột trong từng thời

điểm Cùng lúc đó ta gửi dữ liệu hàng đến 7 hàng Trong đề tài này tín hiệu cho phép cột là mức logic ‘1’, và dữ liệu hàng tương ứng là mức ‘0’ hay ‘1’ của từng hàng, mức

‘0’ ứng với LED sáng (on) và mức ‘1’ là tắt (off)

- Đầu tiên ta đưa dữ liệu cần hiển thị đến 7 hàng, ví dụ 11100110

- Kích hoạt cột thứ nhất và các LED tương ứng sẽ sáng Tạo một thời gian trễ, sau

Dữ liệu hiển thị của hàng được lấy từ EEPROM hoặc từ Flash ROM của Vi Điều Khiển hay từ ROM ngoài Trong đề tài này ban đầu dữ liệu được lấy từ ROM trong PIC16F88, khi câp nhật dữ liệu từ máy tính thì dữ liệu sẽ được lấy từ EEPROM trong PIC16F88 (256 byte)

3 Phương pháp tạo hiệu ứng chữ chạy từ phải qua trái trên bảng LED

Sau khi đã hiển thị được hình ảnh lên bảng LED Bây giờ ta sẽ tìm hiểu cách tạo hiệu ứng chữ chạy trên bảng LED Thủ thuật ở đây là quét và hiển thị một hình ảnh trong một thời gian nhất định, sau đó ta dịch dữ liệu của các cột sang trái một vị trí, khi đó ta sẽ tạo được hiệu ứng chữ chạy trên bảng LED

Đề tài này ta sử dụng mạch mẫu là bảng LED 8x16, sử dụng 16 byte RAM làm bộ

đệm cho màn hình, lưu giá trị dữ liệu hàng của 16 cột Bộ đệm được khai báo trong RAM nội của chip PIC16F88 là một mảng gồm 17 phần tử Chương trình hiển thị làm nhiệm vụ đọc dữ liệu từ các vị trí 0 đến 16 của bộ đệm và đưa ra màn hình hiển thị Hiệu ứng chữ chạy được tạo ra bằng cách dịch giá trị các phần tử đi một vị trí (15 -

>16, 14 ->15, 13 ->12…) Sau mỗi lần dịch ta lại gọi chương trình hiển thị Khi đó trên bảng LED ta sẽ quan sát được hiệu ứng chữ chạy

4 Nguyên lý làm việc của mạch quang báo

Mạch điện sử dụng Vi Điều Khiển PIC nên về phần cứng khá đơn giản Mạch gồm

có 3 khối chính với 3 IC chính được sử dụng

Khối điều khiển trung tâm sử dụng Vi Điều Khiển PIC16F88 Vi Điều Khiển này có 18 chân (kích thước nhỏ nhất của dòng PIC Mid-range) Tuy vậy, với nhiều tính năng mạnh được tích hợp sẵn nên PIC16F88 được chọn

Khối giải mã địa chỉ cột sử dụng IC 74HC154 là IC giải mã/giả đa hợp Chíp CMOS này được dùng để giải mã cột, 4 đường vào và 16 đướng ra 16 đường ra này được nối đến 16 cột để làm nhiệm vụ đưa tín hiệu cho phép cột

Quét cột

Dữ liệu

hàng

Tín hiệu kích hoạt cột (C1 -> C5)

KhốI giải mã dữ liệu hàng sử dụng IC 74HC595, đây là thanh ghi dịch bit vào nối tiếp ra song song Ta sử dụng IC này nhằm mục đích tiết kiệm chân giao tiếp giữa IC giải mã với Vi Điều Khiển Chân DATA-IN (14) để đưa dữ liệu nối tiếp vào, chân CLK (11) đưa xung đồng hồ dịch bit, chân LATCH(12) để chốt dữ liệu được gửi ra 8 đầu ra được nối đến 8 hàng của bang LED thông qua mạch đệm dòng

8-Nguyên lý hoạt động: Chương trình phần mềm chứa trong Vi Điều Khiển làm nhiệm vụ điều khiển chính mọi hoạt động của mạch Chương trình phần mềm gồm có nhiều chương trình con: chương trình hiển thị, chương trình cập nhật EEPROM…

Lưu đồ thuật toán:

YES

NO YES

NO

Khởi tạo ban đầu:

- Định nghĩa các chân vào ra

- Thiết lập cho ADC(kênh,tốc độ)

- Lưu bản tin vào EEPROM)

START

Hiển thị nội dung:

- Bản tin

- EEPROM Cập nhật bản tin

END

6 8 10 12

VDD

OSC2/CLKOUT MCLR OSC1/CLKIN

RA0 RA2 RA4/TOCKI

RB0/INT RB1 RB2/RX RB3 RB4 RB5/TX RB6

A3 VCC

Matran8x8

Q8 A1015

Col0

A1015 U4

row3

Col14 row7

A1015

- Khối tạo dao động, mạch Reset

C5 22p 10MHz

XTAL2 XTAL1

C6 22p

- Khối giao tiếp máy tính

MAX232

1 3 4 5

2 6

12 9 11

13 8

14 7

C1+

C2+

C1-

C2-V+

V-R1OUT T1IN

T2IN

R1IN T1OUT T2OUT

C2 10uF C3

RX (RB2)

Nối đến chân MCLR(1)

6 Linh kiện sử dụng trong mạch

- Khối điều khiển trung tâm: Vi điều khiển PIC16F88

- GiảI mã dữ liệu hàng: IC 74HC595

- GiảI mã địa chỉ cột: IC 74HC154

- Giao tiếp máy tính: IC MAX232 (MAXIM-DALLAS)

- Điện trở 4K7, 10K, tụ 10àF, 100àF, 47àF, IC 7805 (ổn áp 5V) Tran A1015

- Bảng LED 8x8 (2 bảng)

II Mã nguồn chương trình

Dưới đây là mã nguồn của chương trình hiển thị LED Chương trình sử dụng ngôn ngữ C, sử dụng trình biên dịch PCWH Compiler của hãng Custom Computer Services, Inc (CCS), phiên bản 3.227 Đây là phần mềm chuyên dụng trong việc lập trình PIC các dòng PIC16F và PIC18F…

Để lập trình cho PIC ta có thể sử dụng rất nhiều ngôn ngữ khác nhau như C, C++, BASIC, ASM… Mỗi ngôn ngữ lại có một trình biên dịch khac nhau Riêng nhà cung cấp chip là hãng MicroChip thì hỗ trợ người dùng trình dịch bằng ASM là MPLAB IDE (phiên bản mới nhất là 7.21) Đây là phần mềm hoàn toàn miễn phí, cho phép người dùng phát triển trên môi trường ASM các ứng dụng Tuy vậy trong đề tài này em chọn dùng ngôn ngữ C để viết mã chương trình vì C là ngôn ngữ bậc cao, cho phép ta thực hiện nhiều phép toàn phức tạp với câu lệnh đơn giản Trong trình biên dịch PCWH Compiler có hỗ trợ khá nhiều hàm cho phép ta lập trình với PIC một cách nhanh chóng như: các hàm giao tiếp I2C, RS232, SPI…, các hàm xử lý với EEPROM như write_eeprom, read_eeprom,…