ỨNG DỤNG VI điều KHIỂN để điều KHIỂN dây ELECTRO LUMINESCENSE(EL) dùng AT89s52 (code ASM)

ỨNG DỤNG VI điều KHIỂN để điều KHIỂN dây ELECTRO LUMINESCENSE(EL) dùng AT89s52 (code ASM) ỨNG DỤNG VI điều KHIỂN để điều KHIỂN dây ELECTRO LUMINESCENSE(EL) dùng AT89s52 (code ASM) ỨNG DỤNG VI điều KHIỂN để điều KHIỂN dây ELECTRO LUMINESCENSE(EL) dùng AT89s52 (code ASM) ỨNG DỤNG VI điều KHIỂN để điều KHIỂN dây ELECTRO LUMINESCENSE(EL) dùng AT89s52 (code ASM)

ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN

ĐỂ ĐIỀU KHIỂN DÂY

ELECTRO-LUMINESCENSE(EL)

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

EL: Electro – Luminescense

DC: Direct Current

 Tích hợp lên quần áo phục vụ trong trình diễn

 Kết hợp với âm nhạc (nâng cao thêm)

 Thiết kế EL được sử dụng trong các sản phẩm như đồ chơi, đồ trang sức, và phụ kiện thời trang Các miếng vá hoặc tấm EL có thể được khâu vào áo sơ

mi, váy, quần và mũ Chúng có thể được gắn vào ba lô, túi xách và ví Một bảng điều khiển EL nhỏ có thể được sử dụng để chiếu sáng bất kỳ khu vực nhỏ, tối như tủ khóa, túi xách hoặc bộ trang điểm, hộp giải trí hoặc mọi góc của khoang chứa

1.2 Phương pháp thực hiện:

 Tìm hiểu được cấu tạo và nguyên lí hoạt đông của vi xử lí AT89S52, Dây Electro – Luminescense(EL)

 Nghiên cứu tìm hiểu và viết code C xung bất ổn định(10s cao và 2s thấp)

 Thiết kế trên boad mạch hoàn chỉnh

1.3 Kết quả:

 Thiết kế được 1 boad mạch điều khiển dây Electro – Luminescense(EL) có thể tích hợp lên quần áo và trang trí xe

CHƯƠNG 2

2.1.2 Chức năng của từng khối:

Khối nguồn 12Vdc: cấp nguồn nuôi cho toàn mạch và dây EL

Khối nguồn 5Vdc: là nguồn nuôi cho vi điều khiển, giảm áp từ nguồn 12Vdc

Khối Reset: trả về trạng thái ban đầu của vi điều khiển

Khối xung clock: tạo xung clock ban đầu cho vi điều khiển, độ rộng xung tuy theo thạch anh đặt vào VD: 12MHz, 24MHz

Khối vi xử lí: nhận chương trình nạp vào để điều khiển khối EL

Khối EL: nhận tín hiệu từ khối vi xử lí và hiện thi qua dây EL

2.1.3 Linh kiện chính của mỗi khối:

Khối nguồn 12Vdc: Bộ chuyển đồi điện áp 100 – 240V sang 12Vdc

Khối nguồn 5Vdc: 1 diode, 2 tụ điện, 1 KA7805

Khối Reset: 1 công tắt nhấn, 1 tụ điện, 1 điện trở

Khối vi xử lí: AT89s52

Khối xung clock: 1 thạch anh

Khối EL: 1 diode, 1 điện trở, 1 dây EL, 1 transitor

2.2 Tìm hiểu linh kiện:

2.2.1 khối vi xử lí:

2.2.1.1 AT89s52

AT89S52 là vi điều khiển thuộc họ MCS51, Chip vi điều khiển này được sử dụng rộng rãi trên thế giới cũng như ở Việt Nam hiện nay là vi điều khiển của hãng Atmel Sau khoản thời gian cải tiến và phát triển, hãng Atmel tung ra thị trường dòng vi điều khiển 89Sxx(89S52) với nhiều cỉ tiến và đặc biệt là có thêm khả năng nạp chương trình theo chế độ port nối tiếp rất đơn giản, tiện lợi cho người sử dụng.Cấu hình 89S52:

8 KB Flash ROM bên ngoài

Có thể mở rộng 64 Kbyte không nhớ chương trình ngoài

Có thể mở rộng 64 Kbyte không nhớ dữ liệu ngoài

Sơ đồ chân

Sơ đồ chân AT89S52

Nhóm chân nguồn:

VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC

GND: chân 20(nối mass)

Nhóm chân dao động: cho phép ghép nối thạch anh vào mạch dao động bên trong viđiều khiển, được sử dụng để nhận nguồn xung clock từ bên ngoài để hoạt động , thường được ghép nối với thạch anh và các tụ để tạo nguồn xung clock ổn định.XTAL 1: chân 18, ngõ vào đến mạch khuyết đại dao động đảo và ngõ vào đến mạchtạo xung clock bên trong

XTAL 2: chân 19, ngõ ra từ mạch khuyết đại dao động đảo

Chân chọn bộ nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP): dung để xác định chương trìnhthực hiện được lấy từ ROM nội hay ROM ngoại

Chân 31 nối mass: sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài điều khiển

Chân 31 nối VCC: sử dụng bộ nhớ chương trình (4KB) bên trong vi điều khiển.Chân RESET: chân 9(RST), Ngõ vào chân RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho vi điều khiển Hệ thống sẽ được thiết lập lại giá trị ban đầu nếu ngõ này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kì máy

Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN: (program store enable), tín hiệu được xuất ra ở chân 29 dùng để truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài Chân này thường được nối với chân OE (output enable) của ROM ngoài Khi vi điều khiển làm việc với bộ nhớ chương trình ngoài, chân này phát ra tín hiệu ở mức thấp và được kích hoạt 2 lần chu kì máy Khi thực thi một chương trình ở ROM nội, chân này được duy trì ở mức logic không tích cực(logic 1).(Không cần kết nối chân này khi không

sử đụng đến)

Chân ALE: chân cho phép chốt địa chỉ - chân 30

Khi vi điều khiển truy xuất bộ nhớ từ bên ngoài, port 0 vừa có chức năng là bus địa chỉ, vừa có chưc năng là bus dữ liệu do đó phải tách các dữ liệu và địa chỉ.Tín hiệu

ở chân ALE dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và các đường dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động đưa vào vi điều khiển, như vậy có thể dùng tín hiệu ở ngõ raALE làm xung clock cung cấp cho các phần khác của hệ thống (không sử dụng có thể bỏ trống chân này)

Nhóm chân điều khiển vào/ra:

Port 0: (từ chân 32 đến chân 39) có hai chức năng:

Chức năng xuất/nhập: các chân này nhận tín hiệu từ bên ngoài vào để xử lí, hoặc để dùng xuất tín hiệu ra bên ngoài, chẳng hạn xuất tín hiệu để điều khiển led đơn sang tắt

Chức năng bus dữ liệu và bú địa chỉ (AD7 – AD0) : 8 chân này còn làm nhiệm vụ lấy dữ liệu từ ROM hoặc RAM ngoại (nếu có kết nối với bộ nhớ ngoài), đồng thời ởport 0 còn được dùng để định địa chỉ của bộ nhớ ngoài

Port 3 (P3)

Gồm 8 chân (từ chân 10 đến chân 17):

Chức năng xuất/nhập

Với mỗi chân có 1 chức năng riêng:

P3.0 RxD: Ngõ vào nhận dữ liệu nối tiếp

P3.1 TxD: Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp

P3.2 INT0: Ngõ vào ngắt cứng thứ 0

P3.3 INT1: Ngõ vào ngắt cứng thứ 1

P3.4 T0: Ngõ vào của Timer/Counter thứ 0

P3.5 T1: Ngõ vào Timer/Counter thứ 1

P3.6 WR: Ngõ điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài

P3.7 RD: Ngõ điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ ngoài

P1.0 T2: Ngõ vào của Timer/Couter thứ 2

P1.1 T2X: Ngõ nạp lại/thu nhận của Timer/Counter thứ 2

2.2.1.2 khối xung clock:

Điều khiển chân RST nối nguồn để reset lại trang thái ban đầu cho vi điều khiển.

2.2.2khối Electro – Luminescese (EL):

Dây EL cung cấp một ánh sáng mát mẻ, liên tục, thậm chí có thể được định hình thành sọc, dải và hình học Dây có thể chạy nhiều mét, chỉ có một kết nối với nguồnđiện Có thể được chiếu sáng với màu sắc khác nhau, nhấp nháy, hiệu ứng hoạt hình Và dâyEL là led hữu cơ Chúng tỏa nhẹ nhàng, không lóa, và có thể được sử dụng bất cứ nơi nào cần đến ánh sáng

Dây EL phát ra màu sắc mà chúng ta có thể sáng tạo và giàu trí tưởng tượng, cung cấp màu sắc, chuyển động và ánh sáng như là công cụ để truyền cảm hứng, giáo dục

và giải trí

RST(9)

Nguyên tắc hoạt động:

Hình 2.2.2.1

Dây El hoạt động là kết quả của việc kết hợp lại sự bức xạ của các điện tử electron

và các lỗ trong vật liệu, thường là chất bán dẫn Các electron kích thích giải phóng năng lượng của chúng dưới dạng ánh sáng photon Trước khi tái tổ hợp, các điện tử

và các lỗ có thể được tách ra bằng cách kích thích vật liệu để tạo thành một đường giao giữa p - n (trong các thiết bị phát quang điện tử bán dẫn như điốt phát quang) hoặc thông qua kích thích bởi các electron điện năng cao tăng tốc bởi một điện trường mạnh

hình 2.2.2.3 hình ảnh thực tế của dây EL

Transitor nhận điện áp từ vi điều khiển và cho phép cưc (-) của dây EL nối mass và ngược lại Việc dây EL sáng tắt bao lâu đều do tín hiệu của vi điều khiển cho transitor

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ

3.1Sơ đồ nguyên lý mạch:

XTAL2 18

XTAL1 19

ALE 30

EA 31

PSEN 29

RST 9

GND 20

E của transitor dây EL sáng và ngược lại Toff điện áp 0V transitor tắt

CHƯƠNG 4

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THI CÔNG

4.1Mô phỏng trên Protues:

4.1.1 Mô phỏng :

Mạch mô phỏng:

XTAL2 18

XTAL1 19

ALE 30

EA 31

PSEN 29

RST 9

GND 20

Hình 4.1.2 biểu đồ xung

Trên thực tế sóng không vuông như hình trên Sóng sẽ bị méo dạng ở các cạnh tiếp giữa Ton và Toff, do delay với thời gian lớn nên sai số theo chu kì máy(1micro giây) không ảnh hưởng nhiều đến thời gian delay Thời gian vi điều khiển chạy trong 1 chu kì T = 12s tương đối chính xác

thời gian cần delay cho Ton và Toff lần lược là: 10s và 2s:

thời gian delay cho Ton:

Thi công gồm 3 khối vật lí:

Khối 1: Bộ chuyển đổi điện áp 220V đến 12Vdc

Hình 4.2.1

Khối 2: Boad mạch gồm các linh kiện như: AT89s52, điện trở , diode, thạch anh, transitor, nút nhấn

Hình 4.2.2 boad mạch thực tế

Khối 3: dây EL

Hình 4.2.3 dây electro – luminescence(EL)

4.2.1 Kết quả:

Mạch đang chạy ở trạng thái Ton

Hình 4.2.4 mạch hoàn chỉnh

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN CHUNG

5.1 Ưu điểm:

Giúp chúng ta trang trí các đồ vật bằng ánh sáng

Trang trí xe và tích hợp lên quần áo do dây EL dẽo dễ uống cong, chống nước tốt.Ánh sáng tốt hơn led tạo cảm giác mềm mại lung linh

Tuổi thọ của cao từ 8000 – 20000 giờ

Có thể gắng nguồn di động và mang theo bên người, khâu vào dây tay nghe, tạo phong cách riêng

TÀI LIỆU THAM KHẢO