Dieu Khien Bang Den Quang Cao Dung Ma Tran Led

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

Lêi më ®Çu: Ngµy nay khi nhu cÇu vÒ th«ng tin qu¶ng c¸o rÊt lín , viÖc ¸p dông c¸c ph¬ng tiÖn kÜ thuËt míi vµo c¸c lÜnh vùc trªn lµ rÊt cÇn thiÕt . Khi b¹n ®Õn c¸c n¬i c«ng céng, b¹n dÔ dµng b¾t gÆp nh÷ng ¸p phÝch qu¶ng c¸o ®iÖn tö ch¹y theo c¸c híng kh¸c nhau víi nhiÒu h×nh ¶nh vµ mµu s¾c rÊt Ên tîng. Tõ yªu cÇu cña m«n häc kÜ thuËt vi xö lý vµ thùc tiÔn nh trªn, chóng em quyÕt ®Þnh chän ®Ò tµi cho bµi tËp lín m«n häc lµ:

ThiÕt kÕ m¹ch hiÓn thÞ dïng ma trËn LED. Khi ®Ò tµi ®îc më réng th× sÏ cã kh¶ n¨ng øng dông thùc tiÔn rÊt lín .Nãi tãm l¹i, trong thêi ®¹i bïng næ th«ng tin hiÖn nay, kh¶ n¨ng øng dông vµ tiÒm lùc ph¸t triÓn cña hÖ thèng nµy lµ rÊt lín, ®Æc biÖt ë ViÖt Nam, c¸c hÖ thèng nh vËy cßn rÊt Ýt, hÇu hÕt ®Òu ®îc nhËp tõ níc ngoµi víi gi¸ thµnh kh¸ cao. Trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®Ò tµi chóng em ®· nhËn ®îc sù chØ b¶o, híng dÉn cña thÇy gi¸o NguyÔn Hoµng Dòng. Chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy vµ mong nhËn ®îc lêi gãp ý ®Ó ®Ò tµi ngµy cµng hoµn thiÖn h¬n.

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

1

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

I) C¬ së lý thuyÕt: Dùa trªn nguyªn t¾c nh quÐt mµn h×nh, ta cã thÓ thùc hiÖn viÖc hiÓn thÞ ma trËn ®Ìn b»ng c¸ch quÐt theo hµng vµ quÐt theo cét. Mçi Led trªn ma trËn LED cã thÓ coi nh mét ®iÓm ¶nh. §Þa chØ cña mçi ®iÓm ¶nh nµy ®îc x¸c ®Þnh ®ång thêi bëi m¹ch gi¶i m· hµng vµ gi¶i m· cét, ®iÓm ¶nh nµy sÏ ®îc x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i nhê d÷ liÖu ®a ra tõ bé vi ®iÒu khiÓn 8951. Nh vËy t¹i mçi thêi ®iÓm chØ cã tr¹ng th¸i cña mét ®iÓm ¶nh ®îc x¸c ®Þnh. Tuy nhiªn khi x¸c ®Þnh ®Þa chØ vµ tr¹ng th¸i cña ®iÓm ¶nh tiÕp theo th× c¸c ®iÓm ¶nh cßn l¹i sÏ chuyÓn vÒ tr¹ng th¸i t¾t (nÕu LED ®ang s¸ng th× sÏ t¾t dÇn). V× thÕ ®Ó hiÓn thÞ ®îc toµn bé h×nh ¶nh cña ma trËn ®Ìn, ta cã thÓ quÐt ma trËn nhiÒu lÇn víi tèc ®é quÐt rÊt lín, lín h¬n nhiÒu lÇn thêi gian kÞp t¾t cña ®Ìn. M¾t ngêi chØ nhËn biÕt ®îc tèi ®a 24 h×nh/s do ®ã nÕu tèc ®é quÐt rÊt lín th× sÏ kh«ng nhËn ra ®îc sù thay ®æi nhá cña ®Ìn mµ sÏ thÊy ®îc toµn bé h×nh ¶nh cÇn hiÓn thÞ. S¬ ®å khèi: Gi¶i m· cét Data Gi¶i m· hµng

Ma trËn ®Ìn LED

§Ó thùc hiÖn ®îc quÐt hµng vµ quÐt cét th× ma trËn LED ®îc thiÕt kÕ nh sau:  C¸c LED trªn cïng mét hµng sÏ ®îc nèi c¸c ch©n d¬ng víi nhau.  C¸c LED trªn cïng mét cét sÏ ®îc nèi c¸c ch©n ©m víi nhau nh h×nh vÏ Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

2

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

Ta cã thÓ m« pháng mét ma trËn Led ®¬n gi¶n 4x4 nh sau: Hµng 2 3 4

Cét 4

1

2

3

S¬ ®å thiÕt kÕ ma trËn LED Tr¹ng th¸i cña mét LED sÏ ®îc quyÕt ®Þnh bëi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ®i vµo ®ång thêi c¶ 2 ch©n. VÝ dô ®Ó LED s¸ng th× ®iÖn ¸p 5V ph¶i ®a vµo ch©n d¬ng vµ ch©n ©m ph¶i ®îc nèi ®Êt, LED sÏ t¾t khi kh«ng cã ®iÖn ¸p ®a vµo ch©n d¬ng. Víi ®Ò tµi nµy, chóng em chän lo¹i ma trËn LED 8x8 ®Ó hiÓn thÞ. Ta cã s¬ ®å nguyªn lý cña Ma trËn LED 8x8:

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

3

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

§Ó ma trËn cã thÓ s¸ng nh h×nh vÏ (hiÓn thÞ mét phÇn cña ch÷ ADIDAS):

§Ìn LED thø nhÊt

§Ìn LED thø hai

§Ìn Led thø

ba

Thùc hiÖn quÐt dßng vµ cét: - Chän cét 1, ®a ®iÖn ¸p cét 1 vÒ 0. - Sau ®ã chän vµ quÐt lÇn lît c¸c hµng 1,2,3,4,5,6,7,8 nh sau: + §Ìn 1 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 1 lµ 0V.

+ §Ìn 2 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 2 lµ 0V.

+ §Ìn 3 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 3 lµ 5V. + §Ìn 4 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 4 lµ 5V. + §Ìn 5 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 5 lµ 5V. + §Ìn 6 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 6 lµ 5V. + §Ìn 7 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 7 lµ 5V. + §Ìn 8 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 8 lµ 5V. Chän cét 2, nèi ®Êt. Sau ®ã quÐt lÇn lît c¸c hµng 1,2,3,4,5,6,7,8. + §Ìn 1 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 1 lµ 0V.

+ §Ìn 2 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 2 lµ 5V + §Ìn 3 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 3 lµ 0V

+ §Ìn 4 s¸ng  §iÖn ¸p ®a vµo hµng 4 lµ 5V + §Ìn 5 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 5 lµ 0V

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

4

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

+ §Ìn 6 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 6 lµ 0V

+ §Ìn 7 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 7 lµ 0V

+ §Ìn 8 t¾t

 §iÖn ¸p ®a vµo hµng 8 lµ 0V

- TiÕp tôc quÐt víi c¸c cét tõ 3 ®Õn 8 b»ng c¸ch nh trªn, sau ®ã chuyÓn sang quÐt ®Ìn LED thø hai vµ thø ba mét c¸ch t¬ng tù. - §Ó m¾t ngêi nhËn biÕt ®îc toµn bé h×nh ¶nh cña ma trËn ta ph¶i tiÕn hµnh quÐt nhiÒu lÇn. Do m¾t ngêi kh«ng ph©n biÖt ®îc sù thay ®æi ¶nh nÕu ¶nh ®ã ®îc quÐt víi tèc ®é 24 h×nh/s nªn nÕu ta quÐt ¶nh víi tèc ®é lín h¬n hoÆc b»ng 24 h×nh/s th× ¶nh sÏ ch¹y liªn tôc vµ kh«ng bÞ giËt

II) ThiÕt kÕ: §Ó thùc hiÖn ®îc viÖc quÐt theo hµng vµ quÐt theo cét ta cÇn ph¶i lµm nh÷ng c«ng viÖc sau: - ThiÕt kÕ ma trËn LED theo m« h×nh nh ®· nãi ë trªn. - ThiÕt kÕ bé ph©n kªnh ®a vµo bé gi¶i m· ®Þa chØ cét cho tÊt c¶ c¸c ®iÓm ¶nh. - ThiÕt kÕ bé ®Öm ®Ó æn ®Þnh d÷ liÖu (gåm bé ®Öm hµng vµ bé ®Öm cét). Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

5

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

1) S¬ ®å khèi cña m¹ch hiÓn thÞ dïng ma trËn LED :

S¬ ®å khèi cho m¹ch ®iÒu khiÓn ma trËn LED 8 x 8. 2)NhiÖm vô cña c¸c khèi: i. Bé vi ®iÒu khiÓn 8951: §©y lµ n¬i lu gi÷ ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn chÝnh vµ d÷ liÖu cho c¸c m¹ch gi¶i m· hµng vµ cét. AT89C51 lµ mét hÖ vi tÝnh 8 bit ®¬n chip CMOS cã hiÖu suÊt cao, c«ng suÊt nguån tiªu thô thÊp vµ cã 4Kbyte bé nhí ROM Flash xo¸ ®îc/lËp tr×nh ®îc. Chip nµy ®îc s¶n xuÊt dùa vµo c«ng nghÖ bé nhí kh«ng mÊt néi dung cã ®é tÝch hîp cao. AT89C51 cã c¸c ®Æc trng chuÈn sau: 4Kbyte Flash, 128 byte RAM, 32 ®êng xuÊt nhËp, hai bé ®Þnh thêi/®Õm 16 bit, mét cÊu tróc ng¾t hai møc u tiªn vµ 5 nguyªn nh©n ng¾t, mét port nèi tiÕp song c«ng, m¹ch t¹o dao ®éng vµ t¹o xung Clock trªn Chip. ChÕ ®é nghØ dõng CPU trong khi vÉn cho phÐp RAM, c¸c bé ®Þnh thêi/®Õm, Port nèi tiÕp vµ hÖ thèng ng¾t ho¹t ®éng. M« t¶ c¸c ch©n cña IC 8951:  Vcc: Ch©n cung cÊp ®iÖn.  GND: Ch©n nèi ®Êt. Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

6

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

 Port 0: Port 0 lµ port xuÊt nhËp 8 bit 2 chiÒu cùc D hë. Port 0 cßn ®îc cÊu h×nh lµm bus ®Þa chØ (byte thÊp) vµ lµm bus d÷ liÖu ®a hîp trong khi truy xuÊt bé nhí d÷ liÖu ngoµi vµ bé nhí ch¬ng tr×nh ngoµi. Port 0 còng nhËn c¸c byte m· trong khi lËp tr×nh cho Flash vµ xuÊt c¸c byte m· trong khi kiÓm tra ch¬ng tr×nh.  Port 1: Port 1 lµ port xuÊt nhËp 8 bit hai chiÒu cã c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong. Khi c¸c logic 1 ®îc ghi lªn c¸c ch©n cña port 1, c¸c ch©n nµy ®îc kÐo lªn møc cao bëi c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong vµ cã thÓ ®îc sö dông nh lµ c¸c ngâ vµo. Khi lµm nhiÖm vô lµ c¸c port nhËp, c¸c ch©n cña port 1 ®ang ®îc kÐo xuèng møc thÊp do t¸c ®éng bªn ngoµi sÏ cÊp dßng do cã c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong.  Port 2: Port 2 lµ port xuÊt nhËp 8 bit hai chiÒu cã c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong. Khi c¸c logic 1 ®îc ghi lªn c¸c ch©n cña port 2, c¸c ch©n nµy ®îc sö dông nh lµ c¸c ngâ vµo. Khi lµm nhiÖm vô port nhËp, c¸c ch©n cña port 2 ®ang ®îc kÐo xuèng møc thÊp do t¸c ®éng bªn ngoµi sÏ cÊp dßng do cã c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong. Port 2 t¹o ra byte cao cña bus ®Þa chØ trong thêi gian t×m n¹p lÖnh tõ bé nhí ch¬ng tr×nh ngoµi, vµ trong thêi gian truy xuÊt bé nhí d÷ liÖu ngoµi sö dông c¸c ®Þa chØ 16 bit.  Port 3: Lµ port xuÊt nhËp 8 bit hai chiÒu cã c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong. Khi c¸c logic 1 ®îc ghi lªn c¸c ch©n cña port 3, c¸c ch©n nµy ®îc kÐo lªn møc cao bëi c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong vµ cã thÓ ®îc sö dông nh lµ c¸c ngâ vµo. Khi lµm nhiÖm vô port nhËp, c¸c ch©n cña port 3 ®ang ®îc kÐo xuèng møc thÊp do t¸c ®éng bªn ngoµi sÏ cÊp dßng do cã c¸c ®iÖn trë kÐo lªn bªn trong. Port 3 cßn ®îc sö dông lµm c¸c chøc n¨ng kh¸c cña AT89C51: Ch©n Tªn Chøc n¨ng P3.0 RxD Ngâ vµo Port nèi tiÕp P3.1 TxD Ngâ ra Port nèi tiÕp INT0 P3.2 Ngâ vµo ng¾t ngoµi 0 INT1 P3.3 Ngâ vµo ng¾t ngoµi 1 P3.4 T0 Ngâ vµo bªn ngoµi cña bé ®Þnh Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

7

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

P3.5

T1

P3.6

WR

P3.7

RD

GVHD : NguyÔn

thêi 1 Ngâ vµo bªn ngoµi cña bé ®Þnh thêi 0 §iÒu khiÓn ghi bé nhí d÷ liÖu ngoµi §iÒu khiÓn ®äc bé nhí d÷ liÖu ngoµi

 RST: Ngâ vµo Reset. Møc cao trªn ch©n nµy trong 2 chu kú m¸y trong khi bé dao ®éng ®ang ho¹t ®éng sÏ Reset AT89C51.

M¹ch Reset tù ®éng khi khëi ®éng m¸y “Víi bµi nµy chóng em thùc hiÖn Reset b»ng c¸ch nèi ch©n 9 cña 8951 víi nguån 5V”.  ALE: ALE lµ mét xung ngâ ra cho phÐp chèt ®Þa chØ ALE (Address Latch Enable) cho phÐp chèt byte thÊp cña ®Þa chØ trong thêi gian truy xuÊt bé nhí ngoµi. Ch©n nµy còng ®îc dïng lµm ngâ vµo xung lËp tr×nh ( PROG ) trong thêi gian lËp tr×nh cho Flash. Khi ho¹t ®éng b×nh thêng, xung cña ngâ ra ALE lu«n lu«n cã tÇn sè b»ng 1/6 tÇn sè cña m¹ch dao ®éng trªn chip, cã thÓ ®îc sö dông cho c¸c môc ®Ých ®Þnh thêi tõ bªn ngoµi vµ t¹o xung Clock. Tuy nhiªn cÇn lu ý lµ mét xung ALE sÏ bÞ bá qua trong mçi chu k× truy xuÊt cña bé nhí d÷ liÖu ngoµi. Khi cÇn, ho¹t ®éng cho phÐp chèt byte thÊp cña ®Þa chØ sÏ ®îc v« hiÖu ho¸ b»ng c¸ch set bit 0 cña thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt cã ®Þa chØ byte lµ Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

8

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

8E(h). Khi bit nµy ®îc set, ALE chØ tÝch cùc trong thêi gian thùc thi lÖnh MOVX hoÆc MOVC. Ngîc l¹i ch©n nµy sÏ ®îc kÐo lªn møc cao. ViÖc set bit kh«ng cho phÐp ho¹t ®éng chèt byte thÊp cña ®Þa chØ sÏ kh«ng cã t¸c dông nÕu bé vi ®iÒu khiÓn ®ang ë chÕ ®é thùc thi ch¬ng tr×nh ngoµi.  XTAL1: Ngâ vµo ®Õn m¹ch khuÕch ®¹i ®¶o cña m¹ch dao ®éng vµ ngâ vµo ®Õn m¹ch t¹o xung Clock bªn trong chip.  XTAL2: Ngâ ra tõ m¹ch khuÕch ®¹i ®¶o cña m¹ch dao ®éng. §Ó t¹o m¹ch dao ®éng cho vi ®iÒu khiÓn 8951 ho¹t ®éng, chóng em chän m¹ch t¹o dao ®éng nh h×nh vÏ díi ®©y, víi c¸c gi¸ trÞ cña linh kiÖn lµ: C1 = C2 =30pF; Th¹ch anh dao ®éng cã tÇn sè 12MHz.

KÕt nèi cña m¹ch dao déng S¬ ®å ch©n cña IC AT89C51:

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

9

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

ii.

GVHD : NguyÔn

M¹ch gi¶i m· cét: Dïng 3 IC 74LS138 (3 ®Çu vµo, 8 ®Çu ra) ®Ó gi¶i m· cho c¸c cét cña c¸c ma trËn LED. Do mçi thêi ®iÓm chØ cã mét IC gi¶i m· ®îc lµm viÖc nªn ta ph¶i thiÕt kÕ m¹ch ph©n kªnh ®Ó chän IC lµm viÖc. Dïng ch©n P2.3 & P2.4 cña vi ®iÒu khiÓn 8951 ®Ó lµm ®Çu vµo cho m¹ch ph©n kªnh . S¬ ®å ch©n IC 74LS138:

Ta cã b¶ng tr¹ng th¸i cho m¹ch ph©n kªnh nh sau : P2.3

P2.4

0

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

0

1

1

X

X

X

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

Y1

Y2

Y3

10

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

Tõ ®ã ta cã c¸c hµm logic cho m¹ch ph©n kªnh nh sau : Y 1 = P2.3 + P2.4 Y 2 = P2.3 + P 2.4 Y 3 = P 2.3 + P2.4 Ta cã s¬ ®å m¹ch ph©n kªnh:

iii.

§èi víi hµng cña ma trËn LED : Ta dïng 8 ch©n cña Port 1 nèi trùc tiÕp víi 8 hµng cu¶ ma trËn LED th«ng qua bé ®Öm gåm 2 IC 74LS126.

iv.

Bé ®Öm : §iÖn ¸p cã thÓ ®a trùc tiÕp tõ bé gi¶i m· hµng qua c¸c cæng NOT vµo c¸c hµng cña ma trËn ®Ìn. Tuy nhiªn ®iÖn ¸p nµy cã thÓ kh«ng æn ®Þnh hoÆc cã thÓ x¶y ra hiÖn tîng ¶nh hëng lÉn nhau gi÷a c¸c ch©n tÝn hiÖu ®a vµo c¸c hµng, dÉn ®Õn ®é s¸ng hoÆc t¾t cña ®Ìn kh«ng chÝnh x¸c. §Ó tr¸nh hiÖn tîng nµy ®ång thêi tr¸nh ph¶i dïng c¸c cæng NOT, t¹i mçi ch©n ra cña bé gi¶i m· ta cã thÓ dïng bé ®Öm. Bé ®Öm thùc chÊt lµ c¸c m¹ch 3 tr¹ng th¸i (tri-state logic), gåm cã 1 ®Çu vµo A, 1 ®Çu ra Y vµ 1 ®Çu ®iÒu khiÓn G. Tr¹ng th¸i cña ®Çu ra Y do ®Çu ®iÒu khiÓn G vµ ®Çu vµo d÷ liÖu A quyÕt ®Þnh. Khi ®Çu ®iÒu khiÓn chän th× tÝn hiÖu t¹i ®Çu ra sÏ thay ®æi theo tÝn hiÖu ®Çu vµo; khi kh«ng ®îc chän th× ë ®Çu ra sÏ lµ tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao, tÝn hiÖu t¹i ®Çu vµo kh«ng ®îc ®a ®Õn ®Çu ra. Trong bµi nµy ta dïng 2 lo¹i bé ®Öm. Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

11

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

 Víi c¸c d÷ liÖu ®a ®Õn hµng cña ma trËn LED ta dïng bé ®Öm sö dông IC 74LS126 . Ta cã s¬ ®å IC 74LS126:

- S¬ ®å m¹ch 3 tr¹ng th¸i : Input

Outpu

G

- B¶ng tr¹ng th¸i cña IC 74LS126 (tÝch cùc møc “1”): Input G 0

0

1

0

Outp ut High Z High Z 0 1

0 1 Khi ®Çu vµo ®iÒu 1 1 khiÓn G = 0 th× ®Çu ra ë tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao kh«ng cho tÝn hiÖu ®i qua. Khi ®Çu vµo ®iÒu khiÓn G = 1 th× tÝn hiÖu ®iÖn ¸p t¹i ®Çu ra sÏ gi÷ nguyªn so víi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p t¹i ®Çu vµo (do ®ã kh«ng ph¶i dïng c¸c cæng NOT t¹i c¸c ®Çu ra cña bé gi¶i m·).  Víi c¸c d÷ liÖu ®a ®Õn cét cña ma trËn LED ta dïng bé ®Öm sö dông IC 74LS125 Ta cã s¬ ®å IC 74LS125:

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

12

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

-

GVHD : NguyÔn

B¶ng tr¹ng th¸i cña IC 74LS125 (tÝch cùc møc “0”): I npu t 0 1 0 1

G

Outpu t

0 0 1 1

0 1 HighZ High Z

Khi ®Çu vµo ®iÒu khiÓn G = 1 th× ®Çu ra ë tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao kh«ng cho tÝn hiÖu ®i qua. Khi ®Çu vµo ®iÒu khiÓn G = 0 th× tÝn hiÖu ®iÖn ¸p t¹i ®Çu ra sÏ gi÷ nguyªn so víi tÝn hiÖu ®iÖn ¸p t¹i ®Çu vµo (do ®ã kh«ng ph¶i dïng c¸c cæng NOT t¹i c¸c ®Çu ra cña bé gi¶i m·). Ma trËn LED: Dïng 3 ma trËn LED 8x8 ®Ó hiÓn thÞ néi dung . 3) ThiÕt kÕ: - §èi víi hµng cña b¶ng hiÓn thÞ: dïng c¸c ch©n cña Port 1 (tõ ch©n P1.0 ®Õn ch©n P1.7) cña vi ®iÒu khiÓn 8951 lµm ®Çu vµo ®iÒu khiÓn. Tríc khi ®a vµo c¸c ch©n ®iÒu khiÓn hµng cña ma trËn, c¸c ch©n cña Port 1 ®îc ®a vµo c¸c ch©n ®iÒu khiÓn G cña bé ®Öm gåm 2 IC 74LS125( cã tÊt c¶ lµ 8 ®Çu vµo ®iÒu khiÓn). §Çu vµo cña c¸c IC nµy lu«n ®îc nèi víi nguån 5V, 8 ®Çu ra cña 2 IC nµy ®îc ®a ®Õn 8 hµng cña ma trËn LED. - §èi víi gi¶i m· cét cña b¶ng hiÓn thÞ: Dïng c¸c ch©n Port 2 cña vi ®iÒu khiÓn 8951 lµm ®Çu vµo cho bé gi¶i m· cét. Cô thÓ: Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

13

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

C¸c ch©n P2.0, P2.1, P2.2 lµm ba ®Çu vµo cho tõng IC gi¶i m· 74LS138 (c¸c ch©n A1, A2, A3 cña 74LS138). C¸c ch©n G2A,G2B cña IC 74LS138 ®îc nèi víi nhau vµ ®îc nèi víi 3 ®Çu ra cña m¹ch ph©n kªnh. Ch©n P2.3, P2.4 lµm ®Çu vµo cho m¹ch ph©n kªnh chän IC gi¶i m· lµm viÖc t¹i tõng thêi diÓm lµm viÖc. 24 ®Çu ra cña bé gi¶i m· (gåm 3 IC 74LS138) ®îc ®a ®Õn c¸c ®Çu vµo ®iÒu khiÓn G cña bé ®Öm (gåm 6 IC 74LS125). §Çu vµo A cña 6 IC nµy lu«n ®îc nèi víi ®Êt. §Çu ra Y cña 6 IC nµy (24 ®Çu ra) ®îc nèi víi 24 cét cña b¶ng hiÓn thÞ gåm 3 ma trËn LED 8x8. 4) Nguyªn lý ho¹t ®éng: - Trong khi bé gi¶i m· cét chän cét thø nhÊt, bé gi¶i m· hµng sÏ quÐt lÇn lît hÕt 8 hµng, d÷ liÖu ®îc ®a vµo sÏ x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i cña tÊt c¶ c¸c ®Ìn t¹i cét 1. - TiÕp tôc quÐt cét thø hai, bé gi¶i m· hµng l¹i ®a d÷ liÖu vµo lÇn lît hÕt 8 hµng vµ quyÕt ®Þnh tr¹ng th¸i cña tÊt c¶ c¸c ®Ìn ë cét 2. Qu¸ tr×nh cø thÕ tiÕp tôc cho ®Õn khi quÐt hÕt 24 cét (do ta dïng 3 ma trËn LED 8x8). Víi ®Ò tµi nµy, chóng em chän tèc ®é quÐt lµ 60 lÇn vµ quÐt nhiÒu lÇn víi thêi gian trÔ cña ®Ìn lµ 255 us, ta sÏ nhËn biÕt ®îc h×nh ¶nh trªn ma trËn lµ dßng ch÷ : ‘ADIDAS ' ch¹y tõ ph¶i qua tr¸i.

III) C¸c linh kiÖn dïng trong m¹ch:         

1 3 3 2 6 1 1 2 1

IC AT89C51. ma trËn LED lo¹i 8x8. IC gi¶i m· 74LS138. IC 74LS126. IC 74LS125. IC 7432 (cæng OR). IC 7404 (cæng NOT). tô ®iÖn gi¸ trÞ 33 pF. bé dao ®éng th¹ch anh tÇn sè 12 MHz.

IV) Tµi liÖu tham kh¶o:  KÜ thuËt Vi xö lý -- T¸c gi¶ V¨n ThÕ Minh--.  CÊu tróc vµ lËp tr×nh hä vi ®iÒu khiÓn 8051. -T¸c gi¶ NguyÔn T¨ng Cêng, Phan Quèc Th¾ng -Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

14

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

M· nguån cña ch¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn m¹ch hiÓn thÞ dïng ma trËn LED ( Sö dông ng«n ng÷ lÆp tr×nh Assembly): INCLUDE 89C51.MC ORG 0H JMP MAIN DB 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,252,10,9,10,25 2,0,255,129,129,66,60,0,129,129,255,129,129,0,255,129,12 9,66,60,0,252,10,9,10,252,0,70,137,137,137,114,0,0,0,0,0,6 4,224,208,184,116,238,220,184,112,224,192,128,0,0,0,0,0,0 ,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 ORG 100H

BEGIN: MOV DPTR,#26 CLR A CLR P3.1 MOV R7,#77 Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

15

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

LOOP: CJNE R7,#0,QANH ACALL DELAY ACALL BEGIN QANH: MOV R6,#60 MOV A,DPL ADD A,#1 MOV DPL,A CLR A DEC R7 LOOP1: CJNE R6,#0,IMAGE LJMP LOOP IMAGE: MOV R5,#24 MOV R0,#0 MOV A,DPL SUBB A,#24 MOV DPL,A CLR A DEC R6 LOOP2: CJNE R5,#0,COLUMN LJMP LOOP1 COLUMN: MOVC A,@A+DPTR MOV P1,#0 MOV P2,R0 Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

16

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

MOV P1,A ACALL DELAY INC R0 DEC R5 CLR A INC DPTR LJMP LOOP2 DELAY:MOV TMOD,#02H MOV TH0,#0H SETB TR0 LOOP3:JNB TF0,LOOP3 CLR TF0 RET MAIN: ACALL BEGIN END

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

17

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

Híng ph¸t triÓn cña ch¬ng tr×nh - Thùc tÕ h×nh ¶nh hiÓn thÞ lín hoÆc cÇn cã ®é ph©n gi¶i tèt ®ßi hái sè lîng ®Ìn trong ma trËn lín h¬n nhiÒu lÇn. Tõ ®ã ®Æt ra mét yªu cÇu lµ më réng ma trËn ®Ìn. - Dùa trªn c¬ së lµ ma trËn LED 8x8 nh ®· nãi ë trªn, cã thÓ thiÕt kÕ më réng (b»ng c¸ch t¨ng thªm sè hµng vµ sè cét) theo nguyªn lý t¬ng tù (quÐt hµng vµ quÐt cét) tuy nhiªn ph¶i thªm c¸c bé ®Õm, c¸c bé gi¶i m· ®Þa chØ vµ bé ®Öm. - Do c¸c bé ®Öm ®îc ®Æt ë ®Çu ra cña bé gi¶i m· cét nªn ®Ó gi¶m sè lîng bé ®Öm ph¶i sö dông cã thÓ më réng ma trËn LED b»ng c¸ch t¨ng thªm sè cét.

KÕt LuËn Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

18

Bµi tËp lín m«n häc vi xö lý Hoµng Dòng

GVHD : NguyÔn

Qua viÖc thiÕt kÕ bµi tËp lín nµy chóng em ®· hiÓu thªm nhiÒu kiÕn thøc vÒ vi xö lý vµ vi ®iÒu khiÓn. Víi viÖc l¾p m¹ch trªn board chóng em ®· cã thªm nhiÒu hiÓu biÕt vÒ cÊu tróc vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña chip ®iÒu khiÓn 8951 vµ mét sè IC kh¸c còng nh cã thªm kinh nghiÖm trong viÖc kh¾c phôc c¸c vÊn ®Ò gÆp ph¶i trong thùc tÕ l¾p m¹ch. §iÒu nµy thùc sù rÊt bæ Ých cho chóng em. Mét lÇn n÷a chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy.

Nhãm 5 Líp §iÖn tö 7 – K46.

19