SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI
5.1 SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG:
Hình 5.1: Sơ đồ khối của hệ thống.
5.2 Ý NGHĨA TỪNG KHỐI:
5.2.1 Khối điều khiển:
Khối điều khiển: Được thiết kế bởi PIC 16F877A có nhiệm vụ xử lý tất cả các dữ liệu của chương trình. Điều khiển dữ liệu hiển thị. Điều khiển xuất nhập dữ liệu.
Điều khiển truy xuất dữ liệu và xử lý sau đó truyền đến các khối: công suất, chốt và đệm để hiển thị trên Led ma trận.
VCC
b6
D8 DIODE
SW1
SW_PB_SPST
b8
P1 5 9 4 8 3 7 2 6 1
R3 R
C14 33P
Y 1 12MHz
RXV b1
RXMAX VCC
C12 CAP RXMAX
0 TXMAX
0
b5
C13 33P
b3
R10
1k
TXV
C8 CAP b7
0 J13
CON9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
C5 CAP b4
RXV
TXV VCC
U14
MAX232 1 3
4 5
1615
2 6
12 9 11
10 13 8
14 7
C1+
C1- C2+
C2-
VCCGND
V+
V- R1OUT R2OUT T1IN T2IN R1IN R2IN
T1OUT T2OUT b2
C7 CAP VCC
C6 CAP C4
104
TXMAX U13
PIC16F877A
11 12
14
32
13 31 2 3
1 4 5 6 7
33 34 35 36 37 38 39 40 15 16 17 18 23 24 25 26 19 20 21 22 27 28 29 30 8
9 10
Vdd GND
OSC2/CLKOUT
MCLR/VPP
OSC1/CLK GND RA0/ANO RA1/AN1
VDD/MCLR RA2/AN2 RA3/AN3 RA4/TOCK/C1OUT RA5/AN4
RB0/INT RB1 RB2 RB3 RB4 RB5 RB6/BGC RB7/BGD RC0/T1OSO/
RC1/T1OSI RC2/CCP1 RC3/SCK/SCL RC4/SDA/SDI RC5/SD0 RC6/TX/CK RC7/RX/DT RD0/PSP0 RD1/PSP1 RD2/PSP2 RD3/PSP3 RD4/PSP4 RD5/PSP5 RD6/PSP6 RD7/PSP7 RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6 RE2/CS/AN7
Hình 5.3: Sơ đồ kết nối mạch VĐK.
5.2.2 Khối công suất:
Nâng công suất đủ lớn để cung cấp cho khối hiển thị.
Nếu ta dùng các IC để thúc công suất thì ta sẽ có dòng ngõ ra cố định, khi muốn dùng tải công suất lớn hơn thì ta khó có thể sửa đổi lại mạch công suất được. Và một điều nữa là theo tính toán, dòng điện ở mỗi hàng có thể lên tới vài trăm mA , giá trị này cao hơn nhiều so với dòng ngõ cực đại của IC .Do đó cần phải thiết kế mạch để thúc công suất cho tải.
Còn nhiều cách khác nữa để thúc tải như dùng SCR, Triac, Opto, Relay...Các cách này thường được dùng cho các tải có công suất lớn ở ngoài trời.
Do tải ở đây là bảng công suất không lớn lắm nên ta chỉ cần dùng Transistor công suất trung bình.
Về phương diện công suất chính là việc nâng dòng cho dữ liệu hàng và cột nhằm đảm bảo yêu cầu về dòng qua led ma trận, vì phần cứng bao gồm 6 led ma trận, mỗi led ma trận là một khối bao gồm 64 led đơn nên ta chỉ sử dụng C1815, đảm bảo tính ổn định và cung cấp đủ dòng cho tải.
Như vậy, cứ mỗi cột ta phải dung một mạch đệm dòng.
D1 LED Q1 1R1001 R3 R VCC
R4
R
Hình 5.4: Sơ đồ nguyên lý mạch đệm dòng.
5.2.3 Khối hiển thị:
Có nhiệm vụ dịch chuyển dữ liệu ra các cột, đệm tăng dòng đủ lớn để điều khiển hiển thị các yêu cầu của người sử dụng.
Khối hiển thị làm nhiệm vụ dịch dữ liệu từ vi điều khiển, chốt dữ liệu, đệm dữ liệu đủ dòng và hiển thị trên Led ma trận .
b8
p5
p21 U9
74HC573 2
3 4 5 6 7 8 9 11 1
19 18 17 16 15 14 13 12 D0
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LE OE
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
p6
p18 p3
LED 5
b8 b6
b6 U7
74HC573 2 3 4 5 6 7 8 9 11 1
19 18 17 16 15 14 13 12 D0
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LE OE
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
p17 p2
p22 p20
LED 2
b7 b6
p13 p10 b1
p7
p14 p1
RN3
R-PACK
1 16
2 15
3 14
4 13
5 12
6 11
7 10
8 9
RN1
R-PACK
1 16
2 15
3 14
4 13
5 12
6 11
7 10
8 9
b3 b4
b3 p11
p8
p24 RN2
R-PACK
1 16
2 15
3 14
4 13
5 12
6 11
7 10
8 9
p12 U8
74HC573 2
3 4 5 6 7 8 9 11 1
19 18 17 16 15 14 13 12 D0
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 LE OE
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6
Q7 p16
p15 b5
b7 b2
LED 3
p19 b1
b8
b4 b3
b1 b7 b4
LED 6
b2
b2
b5
p9
p4 LED 1
LED 4
p23 b5
Hình 5.5: Sơ đồ mạch các IC chốt và hiển thị.
Do nhóm thực hiện đồ án quyết định chọn phương pháp hiển thị bằng IC chốt và
thực hiện quyết định chọn IC 74HC573 để làm thanh ghi dịch và dung BJT C1815 đệm dòng ở cột
5.2.4 Khối nguồn:
Trong một mạch điện tử thì bộ nguồn có vai trò rất quan trọng, nó quyết định sự hoạt động hay ngưng hoạt động của mạch. Một bộ nguồn không tốt sẽ làm cho mạch hoạt động kém ổn định và dể làm hỏng linh kiện. Vì vậy bộ nguồn ổn áp tốt sẽ rất cần thiết cho các mạch điện tử ( mạch dùng các IC số).
Chức năng của mọi ổn áp DC là biến đổi điện áp vào DC chưa ổn định thành điện áp ra DC ổn định và giá trị điện áp này phải đúng với giá trị khi tính toán lý thuyết. Điện áp này phải được duy trì liên tục và không thay đổi khi điện áp ngõ vào hoặc dòng tải thay đổi (ở một giới hạn cho phép của mạch). Để thực hiện điều này thì một nguồn ổn áp thường gồm các phần sau:
Hình 5.6: Sơ đồ khối của khối nguồn.
Khối chỉnh lưu và lọc: có nhiệm vụ đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều và lọc.
Khối công suất: cung cấp dòng chính cho tải.
Khối lấy mẫu: lấy một điện áp từ ngõ ra đưa về so sánh với Vref để điều khiển ổn định điện áp.