HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguyễn Quỳnh Hà NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................. ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... ................................................................... Điểm đánh giá: Hội An, ngày …. tháng …. năm 2012 Giáo viên hướng dẫn SVTH: Nguyễn Văn Lục – Nguyễn Quỳnh Hà Trang: 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Đi m đánh giá:ể H i Anộ , ngày …. tháng …. năm 2012 Giáo viên h ng d nướ ẫ
Th.s :
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 1
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như sự chính xác cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần cho hoạt động của con người đạt hiệu quả cao.
Các bộ điều khiển sử dụng vi điều khiển tuy đơn giản nhưng để vận hành và sử dụng được lại là một điều rất phức tạp. Các bộ vi điều khiển theo thời gian cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn đã tiến triển rất nhanh, từ các bộ vi điều khiển 4 bit đơn giản đến các bộ vi điều khiển 32 bit, rồi sau này là 64 bit. Điện tử đang trở thành một ngành khoa học đa nhiệm vụ. Điện tử đã đáp ứng được những đòi hỏi không ngừng từ các lĩnh vực công – nông – lâm – ngư nghiệp cho đến các nhu cầu cần thiết trong hoạt động đời sống hằng ngày.
Nền công nghệ ứng dụng vi xử lý vào đời sống ngày càng khá phổ biến và không ngừng được phát triển. Trong đời sống nó được ứng dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như điều khiển tự động, trang trí quảng cáo, các đèn giao thông đặc biệt là chúng ta hay băt gặp nhất là ứng dụng trong trang trí quảng cáo của vi xử lý.những biển quảng cáo nổi bật làm chúng ta rất tò mò. Từ thực tiễn trên và sau khi học môn đồ án vi xử lý em đã chọn đề tài cho đồ án môn học này là : MẠCH ĐEN LED CUBE 5X5X5.
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 2
Chương 1: : THI T K H TH NGẾ Ế Ệ Ố1. S đ kh i h th ng: ơ ồ ố ệ ố Bao gồm các khối sau: khối điều khiển, khối hiển thị, khối nguồn:
Hình 1: Sơ đồ khối LED cube 5X5X5 Khối hiển thị: gồm 125 con led đơn được nối chân với nhau theo hàng và cột Khối điều khiển trung tâm: Điều khiển mọi sự hoạt động của hệ thống, thực hiện chương
trình, xử lý các điều khiển vào/ra và truyền thông với các thiết bị bên ngoài.
2 Giới thiệu IC AT89C52:
AT89C52 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Atmel sản xuất. Vi điều khiể n AT89C52 là một vi điều khiển dùng CMOS có công suất t hấp, hiệu s uất cao với 8Kbyte bộ nhớ Flash. Thẻ bộ nhớ flash bên trong chip cho phé p các chương trình được tái lập trình trong hệ thố ng, hoặc bằng một lập trình bộ nhớ quy ước khô ng đổi.
Vi điều khiển AT89C52 cung cấp một số đặc tính cơ bản s au :
• 8k byte ROM,256 byte RAM nội.
• 4 Port I/O 8 bit.
2 con trỏ dữ liệu, 3 bộ định thời timer/counter 16-bit, 1 kiến trúc 6 vector ngắt với 2 mức,
1 port nối tiếp song công,
1 bộ dao động và một mạc h xung clock.
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 3
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
Hình 2 : sơ đồ khối của IC AT89C52
2.1Sơ đồ chân AT89C52(Hình 1.1)
2.2Chức năng của các chân AT89C52:
Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO
Đối với các hệ thố ng lớn có bộ nhớ mở rộng nó vừa là bus địa chỉ byte thấp vừa l à bus dữ liệu để truy cập bộ nhớ ngo ài.
Port 1 : Từ chân 1 đến chân 8 (P1.0 - P1.7) cổng vào ra dữ liệu P1 hay P1.0-P1.7: (chân số 1-8) dùng để trao đổi tin song song dữ liệu (D0-D7).
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 4
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
Port 2 (P2)Port 2 gồm 8 chân (từ chân 21 đến chân 28) có hai chức năng:Chức năng xuất/nhập Hình 3. Sơ đồ chân 89C52Chức năng là bus địa chỉ cao (A8-A15): khi kết nối với bộ nhớ ngoài có dung lượng lớn,cần 2 byte để định địa chỉ của bộ nhớ, byte thấp do P0 đảm nhận, byte cao do P2 này đảm nhận.
Port 3 (P3) Port 3 gồm 8 chân (từ chân 10 đến 17):Chức năng xuất/nhậpVới mỗi chân có một chức năng riêng thứ hai như trong bảng sau
Bit Tên Chức năngP3.0 RxD Ngõ vào nhận dữ liệu nối tiếpP3.1 TxD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếpP3.2 INT0 Ngõ vào ngắt cứng thứ 0P3.3 INT1 Ngõ vào ngắt cứng thứ 1P3.4 T0 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 0P3.5 T1 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 1P3.6 WR Ngõ điều khiển ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoàiP3.7 RD Ngõ điều khiển đọc dữ liệu từ bộ nhớ bên ngoàiP1.0 T2 Ngõ vào của Timer/Counter thứ 2P1.1 T2X Ngõ Nạp lại/thu nhận của Timer/Counter thứ 2
Chân RESET (RST)Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho vi điều khiển. Hệ thống sẽ được thiết lập lại các giá trị ban đầu nếu ngõ này ở mức 1 tối thiểu 2 chu kì máy
Chân XTAL1 và XTAL2Hai chân này có vị trí chân là 18 và 19 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.
Chân 40(Vcc) được nối với nguồn 5v.
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 5
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 21
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
Chương 2: THI CÔNG VÀ LẬP TRÌNH
2.1 Thi công:
2.1.1 Nguyên lý hoạt động
LED CUBE được tạo thành từ 125 bóng LED, xếp thành 5 lớp, mỗi lớp 25 bóng.Ta mắc chung các chân anode của 25 bóng trên 1 lớp lại với nhau và mắc chung 5 chân cathode để tạo thành cột (có 25 cột).Để cho 1 led bất kỳ bật sáng, đầu tiên ta nối chân anode chung của lớp với điểm có điện thế cao, khi đó 25 bóng led sẽ có chân anode được gắn với điểm điện thế cao, việc còn lại là nối điểm điện thế thấp cho chân cathode của bóng led nào cần thắp sáng.Việc cấp điện thế cao cho các lớp được thực hiện bởi 5 transistor PNP. 5 Transistor này được điều khiển bởi 5 chân IO của vi điều khiển và được phân cực ở vùng bão hòa và vùng ngưng tương ứng với mức logic 0 và 1 (ngược mức logic với chân IO của vi điều khiển) Việc cấp điện thế thấp cho các cột được thực hiện bởi 25 chân IO của vi điều khiển.
2.1.2 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 22
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
2.1.2 Chọn led :Tùy vào mỗi người mà chọn màu sắc led khác nhau , nhưng cần phải chú ý điện áp của từng led khác nhau mà tính toán giá trị của điện trở .Led thường được chọn là led vỏ đục đảm bảo độ phát sáng ra xung quanh tốt nhất.
2.1.3 Tạo khung led:Tham khảo cách làm của các trang web nước ngoài thấy phương pháp được sử dụng nhiều thường là làm khuôn xong khoan lỗ vừa bóng led sau đó hàn dây .Với cách làm này đảm bảo các led thẳng nhau tránh chạm chập . Khuôn ở đây có thể dùng gỗ ép , gỗ dán , nhưng theo như mình làm thì bằng xốp là tiện lợi nhất vẫn đảm bảo chất lượng
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 23
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
2.1.4cách nối chân led.
Sau khi có khung xong ta tiến hành bẻ chân led như sau anot là chân dài hơn ta bẻ vuông góc ,chân katot giữ nguyên sau khi bẻ ta tiến hành hàn led .Hàn đủ 25 led ta được 1 lớp thứ nhất
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 24
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 25
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
2.2. Lập trình
a. Phương pháp lập trình: Phương pháp lập trình: sử dụng IC AT89C52 để lập trình Có rất nhiều phần mềm hỗ trợ soạn thảo với nhiều ngôn nhữ khác nhau và biên dịch, nap... Như phần mềm Ride, KeilC,... Với ngôn ngữ Assembly, C, C++... Trong đồ án này chúng em sử dụng phần mềm C với ngôn ngữ soạn thảo để viết chương trình. b. Chương trình:
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 26
HỌC PHẦN: PROJECT 2 GVHD: Th.s Nguy n Quỳnh Hà ễ
Chương 3: KẾT LUẬN
Sau một thời gian tìm hiểu và làm việc một cách nghiêm túc, cùng với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Th.s Võ Minh Thông và cùng các bạn trong lớp đến nay chúng em đã hoàn thành đề tài: “MẠCH ĐEN LED CUBE 5X5X5”. Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm chúng em đã vận dụng được những kiến thức đã học, tự mình đánh giá được trình độ của bản thân, cùng nhau nghiên cứu và học hỏi lẫn nhau, tìm ra phương án giải quyết. Thông qua quá trình thực hiện đề tài chúng em dần làm quen với cách làm việc độc lập và phối hợp làm theo nhóm.
* TÀI LIỆU THAM KHẢO:1/ Giáo trình vi điều khiển - Tống Văn Ôn 2/ http://dientuvietnam.net
3/ http://dientuvienthong.net
SVTH: Nguy n Văn L c – Nguy n Quỳnh Hàễ ụ ễ Trang: 27