Đề tài Đồng hồ hiển thị giờ phút giây thông qua led 7 đoạn

Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội. Việc gia công, xử lý các tín hiệu điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở nguyên lý số. Vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý số có ưu điểm hơn hẳn so với các thiết bị làm việc dưạ trên cơ sở nguyên lý tương tự, đặc biệt là trong kỹ thuật tính toán. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử đã cho ra đời nhiều vi mạch số cỡ lớn với giá thành rẻ và khả năng lập trình cao đã mang lại những thay đổi lớn trong ngành điện tử. Mạch số ở những mức độ khác nhau đã đang thâm nhập trong các lĩnh vực điện tử thông dụng và chuyên nghiệp một cách nhanh chóng. Các trường kỹ thuật là nơi mạch số thâm nhập mạnh mẽ và được học sinh, sinh viên ưa chuộng do lợi ích và tính khả thi của nó. Vì thế sự hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật số là không thể thiếu đối với sinh viên ngành điện tử hiện nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ thuật số không chỉ riêng đối với những người theo chuyên ngành điện tử mà còn đối với những cán bộ kỹ thuật khác có sử dụng thiết bị điện tử.

docx33 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 24/10/2013 | Lượt xem: 6721 | Lượt tải: 17download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Đồng hồ hiển thị giờ phút giây thông qua led 7 đoạn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG CĐ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP. HCM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đề tài: ĐỒNG HỒ HIỂN THỊ GIỜ PHÚT GIÂY THÔNG QUA LED 7 ĐOẠN GVHD : SVTH : Lớp : C10DTTT Khoá : 2010 – 2013 TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔNG DAÃN CHỮ KÝ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngaøy thaùng naêm 2008 LÔØI NOÙI ÑAÀU Lôøi ñaàu tieân em xin caûm ôn thaày coâ giaùo chuyeân ngaønh ñieän töû, caûm ôn thaày ñaõ höôùng daãn taän tình chuùng em trong quaù trình thöïc hieän ñoà aùn naøy. Thöïc teá ngaøy nay, taát caû caùc thieát bò ñieän töû ñieàu ñöôïc tích hôïp, ñöôïc ñôn giaûn hoaù ñi nhôø vaøo chip vi ñieàu khieån. Ñoàng hoà laø moät thieát bò toái caàn thieát trong moät xaõ hoäi coâng nghieäp. Öùng duïng vi ñieàu khieån ñeå laøm moät ñoàng hoà thôøi gian thöïc laø moät ñeà taøi raát haáp daãn ñoái vôùi chuùng em. Ñoàng hoà thôøi gian thöïc laø moät thieát bò ,vaän duïng raát phoå bieán,ñöôïc söû duïng roäng raõi vôùi nhieàu chöùc naêng hieän ñaïi nhoû goïn. .Tuy nhieân ñeå laøm ñöôïc moät ñoàng hoà nhö theá ñoøi hoûi ngöôøi thieát keá phaûi coù moät kieán thöùc khaù toång quaùt vaø aùp duïng ñöôïc nhieàu kieán thöùc chuyeân moân ñaõ hoïc. Do kieán thöùc coøn haïn heïp vaø trình ñoä veà chuyeân moân coøn haïn cheá neân seõ khoù traùnh khoûi nhöõng thieáu xoùt,khieát ñieåm.raát mong ñöôïc söï ñoùng goùp yù kieán vaø chæ baûo nhieät tình töø phía caùc thaày coâ ñeå ñeà taøi ñöôïc hoaøn thieän hôn. Tp.HCM, Thaùng 12 naêm 2012 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện đồ án được giao, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của thầy , và các thầy cô trong khoa điện tử cùng với sự giúp đỡ của bạn bè xung quanh. Trước tiên , chúng em chân thành cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn , thảo luận và giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án. Chúng em cũng chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và tận tình cung cấp các tài liệu mới liên quan nhằm giúp chúng em có thể hoàn thành tốt đồ án được giao. Chân thành cảm ơn các bạn đã giúp đỡ chúng mình trong thời gian vừa qua. XIN CAÛM ÔN!!! MỤC LỤC Chương 1 GIOI THIEU CHUNG 1. Đặt vấn đề: Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội. Việc gia công, xử lý các tín hiệu điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở nguyên lý số. Vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý số có ưu điểm hơn hẳn so với các thiết bị làm việc dưạ trên cơ sở nguyên lý tương tự, đặc biệt là trong kỹ thuật tính toán. Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử đã cho ra đời nhiều vi mạch số cỡ lớn với giá thành rẻ và khả năng lập trình cao đã mang lại những thay đổi lớn trong ngành điện tử. Mạch số ở những mức độ khác nhau đã đang thâm nhập trong các lĩnh vực điện tử thông dụng và chuyên nghiệp một cách nhanh chóng. Các trường kỹ thuật là nơi mạch số thâm nhập mạnh mẽ và được học sinh, sinh viên ưa chuộng do lợi ích và tính khả thi của nó. Vì thế sự hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật số là không thể thiếu đối với sinh viên ngành điện tử hiện nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ thuật số không chỉ riêng đối với những người theo chuyên ngành điện tử mà còn đối với những cán bộ kỹ thuật khác có sử dụng thiết bị điện tử. 2. Mục đích yêu cầu: Sự cần thiết, quan trọng cũng như tính khả thi và ích lợi của mạch số cũng chính lý do để chọn và thực hiện đề án “thiết kế mạch đồng hồ số” nhằm ứng dụng kiến thức đã học về kỹ thuật số và vi điều khiển vào thực tế. Yêu cầu đồ án này là thiết kế Đồng Hồ Số sử dụng vi xử lí 89C51. Phải chạy đúng giời. 3. Giới hạn đề tài : Trong phạm vi tập đồ án này, người thực hiện chỉ thiết kế và thi công mạch đồng hồ số gọn ,đơn giản. Công dụng và độ phức tạp,do tài liệu tham khỏa bằng tiếng việt còn hạng chế và trình độ có hạng, kinh nghiệm trong thực tế còn non kém nên đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Vì vậy rất mong nhận được ý kiến đóng góp,giúp đỡ chân thành của các thầy cũng như của các bạn sinh viên. Chương 2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG 2.1 Vi điều khiển AT89C51 2.1.1 Giới thiệu chung Đặc điểm và chức năng hoạt động của IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự như nhau, ở đây đây ta giới thiệu AT89C51. AT89C51 là phiên bản 8051 có ROM trên chíp là bộ nhớ Flash phiên bản này rất thích hợp cho các ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash có thể xóa được trong vài giây. AT89C51 có các đặc trưng sau : 4kbyte flash , 128 byte Ram , 32 đường xuất nhập , hai bộ định thời đếm 16 bit , mỗi cấu trúc ngắc hai mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt , một port nối tiếp song công, mạch doa động và tạo xung clock trên chip. Ngoài ra AT89C51 được thiết kế với clock tĩnh cho hoạt đôộng có tần số giảm xuống 0 và hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm năng lượng được lựa chọn bằng phần mền. chế độ nghĩ dừng của CPU trong khi vẫn cho phép RAM, các bộ định thời / đếm , port nối tiếp và hệ thống ngắt vẫn tiếp tục hoạt động. Chế độ nguồn giảm duy trì nội dung của RAM nhưng không cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vô hiệu hóa các hoạt động khác của chip cho đến khi reset cứng tiếp theo. Các đặc điểm của 89C51 được tóm tắt như sau : -4 KB bộ nhớ có thể lập tringf lại được , có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi xóa -Tần số hoạt động từ 0Hz đến 24MHz -3 mức khóa bộ nhớ lập trình -2 bộ Timer/counter 16 bit -128 Bytes RAM nội -Giao tiếp nội tiếp -4 Port xuất /nhập I/O 8 bit -64 KB vùng nhớ mã ngoài -64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại -Xử lý Booleam (hoạt động trên bit đơn) -4 micro giây hoạt động nhân hoặc chia. -210 vị trí nhớ có thể định vị bit 2.1.2 Cấu trúc bên trong của IC 98C51 Hinh 2.1 So do khoi Chip AT89C51 2.1.3Sơ đồ chân AT89C5 Hinh 2.2. So do chan Chip AT89C51 AT89C51 có 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa là 1 chân có 2 chức năng ), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ Các port : Port 0 : gồm 8 chân 32 đến 39 (P0.0…P0.7) Port 0 là port có hai chức năng. Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dung bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO. Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng ,nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữu liệu. Port 1 :chân 1 đến 8 (P1.0…P1.7) Port là port IO. Có thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần. Port1 không có chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài. Port 2 : chân 21 đến 28 (P2.0…P2.7) Port 2 là port có tác dụng kép. Được dùng như các đường xuất nhập hoặc byte cao của port địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3 : là port xuất nhập 8 bit 2 chiều có các điện trở kéo lên bên trong. Các chân của bus này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có lien hệ với các đặc tính riêng biệt của 89c51 Chân Tên Chức năng P3.0 RxD Ngõ vào Port nối tiếp P3.1 TxD Ngõ ra Port nối tiếp P3.2 Ngõ vào ngắt ngoài 0 P3.3 Ngõ vào ngắt ngoài 1 P3.4 T0 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 1 P3.5 T1 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 0 P3.6 Điều kiện ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3.7 Điều kiện đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Bang 2.1 Chuc nang cac Port trong Chip AT89C51 Nhóm chân nguồn, dao động và điều khiển : VCC : chân 40 được nối lên nguồn 5v GND : Chân 20 nối đất RTST : ngõ vào reset. Mức cao trên chân này trong hai chu kỳ máy trong khi bộ dao động đang hoạt động sẽ reset AT89C51. Hinh 2.3 Mạch reset tác động bằng tay và tự động reset khi khởi động máy ALE/(30) Xung của ngõ ra cho phép chốt địa chỉ ALE (address latch enable) cho phép chốt byte thấp của địa chỉ trong thời gian truy xuất bộ nhớ ngoài. Chân này cũng được dùng làm ngõ vào xung lập trinh (PROG) trong thời gian lập trình Flash. Khi hoạt động bình thường, xung của ngõ ra ALE luôn luôn có ngõ ra bằng 1/6 tần số của mạch dao động trên chip, có thể được sử dụng cho các mục đích định thời từ bên ngoài và tạo xung clock. Tuy nhiên cần lưu úy là xung ALE sẽ bị bổ qua trong mỗi chu kỳ truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài. Khi cần hoạt động cho phép chốt byte thấp của địa chỉ sẽ được vô hiệu hóa bằng cách set bit 0 của thanh ghi chức năng đặt biệt có địa chỉ byte là 8EH. Khi bit này được set, ALE chỉ tích cực trong thời gian thực hiện lệnh MOVX hoặc MOVC. Ngược lại chân này sẽ được kéo lên mức cao. Việc set bit không cho phép hoạt động chốt byte thấp của địa chỉ sẽ không có tác dụng nếu bộ vi điều khiển đang chế độ thực thi chương trình ngoài. (29) Chân cho phép bộ nhớ chương trình (progam store enable) điều khiển truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài . Khi AT89C51 đang thực thi chương trình trong bộ nhớ chương trình ngoài, tích cực hai lần cho mỗi chu kỳ máy, ngoại trừ trường hộp 2 tác động của bị bỏ qua cho mỗi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài. /Vpp(31) Chân cho phép truy xuất bộ nhớ ngoài phải được nối với GND để cho phép chip vi ddieuf khiển tìm nạp lệnh các vị trí nhớ của bộ nhớ chương trình ngoài , bắt đầu từ địa chỉ 0000H cho đến FFFFH. Tuy nhiên cần lưu úy là nếu các bit khóa 1 (clock bit 1) được lập trình, sẽ được chốt bên trong khi reset. nên nối với Vcc để thực thi chương trình trong chip. Chân /Vpp(31) còn nhận điện áp cho phép lập trình Vpp trong thời gian lập trình cho Flash, điện áp này cung cấp cho bộ phận có yêu cầu điện áp 12v. XTAL 1 và XTAL 2 : Là hai ngõ vào và ra của các bộ khuyêchs đại đảo của mạch dao động , được cấu hình dùng như một bộ dao động trên chip. Hình 2.4 khối dao động Không có yêu cầu nào về chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu xung clock bên ngoài do tín hiệu này là một flip-flop chia hai trước khi đến mạch tạo xung clock bên trong , tuy nhiên các chi tiết kỹ thuật về thời gian mức thấp và mức cao , điên áp cực tiểu và cực đại cần được xem xét. 2.1.4 Các thanh ghi bộ định thời (Timer): AT89C51 có 2 bộ định thời: Timer 0: là một bộ đếm lên tuần tự 16 bit , giá tri đếm chứa 2 thanh ghi TH0,TL0. Timer 1: là một bộ đếm tuần tự 16 bit chứa trong TH1 và TL1. AT89C51 có hai thanh ghi bộ định thời/đếm 16 bit được dùng cho định thời hoặc đếm sự kiện. Thanh ghi chế độ định thời (TMOD) : MSB LSB Gate C/T M1 M0 Gate C/T M1 M0 Không được định địa chỉ bit. Được dùng để định chế độ hoạt động cho các timer. Chức năng từng bít : + M1 , M0 : chọn chế độ hoạt động. M1 M0 CHẾ ĐỘ (MODE) 0 0 0 0 1 1 1 0 2 1 1 3 + T/C : bit chọn chức năng đếm hoặc định thời cho timer. + Gate : bit điều khiển cổng cho bộ định thồi. Thanh ghi điều khiển định thời TCON (Timer control) :: MSB LSB TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 Chứa các bit điều khiểu và trạng thái của timer 0 và 1 ở 4 bit cao , 4 bit thấp được dùng cho chức năng ngắt (interrupt). Chức năng từng bit : + TFx : cờ tràn của timer x (x là 0 hay 1) + TRx = 0 : không cho phép timer chạy. + TRx = 1 : cho phép timer chạy. 2.1.4 Các thanh ghi port nối tiếp (serial port) * Thanh ghi SBUF ( Serial Buffer) : - ở địa chỉ 99H là bộ đệm nhập xuất nối tiếp . Khi xuất dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhập dữ liệu thì đọc từ SBUF. - các chế độ hoạt động khoác nhau của port nội tiếp được lập trình thông qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON (Serial Control) ở địa chỉ 98 H. Đây là thanh ghi được định địa chỉ từng bit. * Thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON MSB LSB SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 R1 - Địa chỉ 99H. - Định địa chỉ bit. - Chức năng các bit: + SM0 , SM1 : chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp SM0 SM1 CHẾ ĐỘ (MODE) MÔ TẢ 0 0 0 Thanh ghi dịch 0 1 1 UART 8 bit tốc độ thay đổi 1 0 2 UART 9 bit tốc độ cố định 1 1 3 UART 9 bit tốc độ thay đổi + SM2 : chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp. SM2 = 1 : cho phép truyền thông đa xử lý ở các chế độ 2 và 3 ; bit RI sẽ không được tích cực nếu bit thứ 9 nhận được là 0 + REN : bit cho phép thu. REN = 1 : cho phép thu. REN = 0 : không cho phép thu. + TB8 : bit phát thứ 9 ( ở chế độ 2 và 3), có thể đặt và xóa bằng phần mền + RB8 : bit thu thứ 9 (ở chế độ 2 và 3), có thể đặt và xóa bằng phần mền. 2.1.6 Các thanh ghi ngắt (Interrupt): - 8031/8051 có 5 nguồn ngắt : + 2 ngắt ngoài : ngắt ngoài 0 : qua chân 0INT (P3.2) Ngắt ngoài 1 : qua chân 1INT (P3.3) + 3 Ngắt trong : ngắt timer 0 Ngắt timer 1 Ngắt port nối tiếp. *Các thanh ghi liên qua đến ngắt : Thanh ghi cho phép ngắt IE (Interrupt Enaple) MSB LSB EA - (ET2) ES ET1 EX1 ET0 EX0 - Được định địa chỉ bit. - Chức năng từng bit : EA : cho phép toàn bộ. ET2 : cho phép ngắt timer 2 (nếu có). ES : cho phép ngắt port nối tiếp. ET1 : cho phép ngắt timer 1. EX1 : cho phép ngắt ngoài 1. ET0 : cho phép ngắt timer 0. EX0 : cho phép ngắt ngoài 0. Để cho phép 1 nguồn ngắt , cần phải có : + EA = 1 + Bit cho phép ngắt tương ứng bằng 1. b.Thanh ghi ưu tiên ngắt IP (Interrupt Priority) MSB LSB - - (PT2) PS PT1 PX1 PT0 PX0 - Được định địa chỉ bit. - Bit = 1 : mức ưu tiên cao - Bit = 0 : mức ưu tiên thấp - Mặc nhiên sau khi reset, tất cả các ngắt ở mức ưu tiên thấp. - Nếu 2 ngắt với mức ưu tiên khác nhau xuất hiện đồng thời, ngắt có mức ưu tiên cao sẽ được phục vụ trước . Đồng thời, ngắt có 2 mức ưu tiên cao cũng có thể tạm dừng chương trình phục vụ ngắt của ngắt có mức ưu tiên thấp. - Nếu các ngắt có cùng mức ưu tiên xuất hiện đồng thờim, việc xác định ngắt nào được phục vụ trước sẽ theo thứ tự : ngắt ngoài 0, ngắt timer 0, ngắt ngoài 1, ngắt timer 1, ngắt port nối tiếp, ngắt timer 2 (đối với 8032/8051). Thanh ghi TCON MSB LSB TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE1 IT0 - Định địa chỉ bit. - Chức năng các bit có liên quan đến ngắt ( intereupt) + IEx : cờ ngắt ngoài x (IEx = 1 tạo ngắt ngoài x) +ITx : bit xác định loại tác động ngắt ngoài x : ITx = 0 : tác động mức 0 ITx = 1 : tác động cạnh xuống 2.2 IC LM7805 LM7805 là vi mạch ổn áp dương tuyến tính có 3 chân, điện áp ở ngõ ra là +5v dòng ngõ ra thông thường là 1.5A. để điện áp ngõ ra luôn cố định thì điện áp ngõ vào phải lớn hơn điện áp ổn áp ít nhất là 2V trở lên Hình 2.5 Hình ảnh LM7805 LED LED đơn LED (viết tắt của Light Emitting Diode, có nghĩa là điốt phát quang) là các diốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n. Hình 2.6 Cấu tạo chân của LED đơn LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường, trong khoảng 1,5 đến 3 V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó, LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra. Loại LED Điện thế phân cực thuận Đỏ 1,4 - 1,8V Vàng 2 - 2,5V Xanh lá cây 2 - 2,8V Bảng 2.2 Điện thế phân cực thuận LED LED 7 đoạn được tạo ra từ 7 hoặc 8 con LED đơn mắc chung các chân Anod hoặc Cathode chung với nhau nối lên nguồn hoặc đất, chân còn lại được cấp mức logic 0 hoặc 1 để cho LED hoạt động Đối với dạng Led anode chung, chân COM phải có mức logic 1 và muốn sáng Led thì tương ứng các chân a – f, dp sẽ ở mức logic 0. Hình 2.7 Sơ đồ chân LED 7 anod chung Hình 2.8 Hình ảnh LED 7 đoạn Số a b c d e f g dp Mã hex 0 0 0 0 0 0 0 1 1 03h 1 1 0 0 1 1 1 1 1 9Fh 2 0 0 1 0 0 1 0 1 25h 3 0 0 0 0 1 1 0 1 0Dh 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99h 5 0 1 0 0 1 0 0 1 49h 6 0 1 0 0 0 0 0 1 41h 7 0 0 0 1 1 1 1 1 1Fh 8 0 0 0 0 0 0 0 1 01h 9 0 0 0 0 1 0 0 1 09h Bảng 2.3 Bảng mã cho Led Anode chung (a là MSB, dp là LSB): Số dp g f e d c b a Mã hex 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0C0h 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0F9h 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0A4h 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0B0h 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99h 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92h 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82h 7 1 1 1 1 1 0 0 0 0F8h 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80h 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90h Bảng 2.4 Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, dp là MSB): Đối với dạng Led Cathode chung, chân COM phải có mức logic 0 và muốn sáng Led thì tương ứng các chân a – f, dp sẽ ở mức logic 1. Hình 2.9 Sơ đồ chân LED 7 anod chung Số a b c d e f g dp Mã hex 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0FCh 1 0 1 1 0 0 0 0 0 60h 2 1 1 0 1 1 0 1 0 0DAh 3 1 1 1 1 0 0 1 0 0F2h 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 0 1 1 0 1 1 0 0B6h 6 1 0 1 1 1 1 1 0 0BEh 7 1 1 1 0 0 0 0 0 0E0h 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0FEh 9 1 1 1 1 0 1 1 0 0F6h Số dp g f e d c b a Mã hex 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3Fh 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06h 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5Bh 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4Fh 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6Dh 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7Dh 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7Fh 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6Fh Bảng 2.5 Bảng mã cho Led Cathode chung (a là MSB, dp là LSB): Bảng 2.6 Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, dp là MSB): Điện trở Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó Hình 2.10 Điện trở thực tế 2.4 Tụ điện Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được ngăn cách bởi điện môi. Khi có chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu. Về mặt lưu trữ năng lượng, tụ điện có phần giống với ắc qui. Mặc dù cách hoạt động của chúng thì hoàn toàn khác nhau, nhưng chúng đều cùng lưu trữ năng lượng điện. Ắc qui có 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hóa học để tạo ra electron ở cực này và chuyển electron sang cực còn lại. Tụ điện thì đơn giản hơn, nó không thể tạo ra electron - nó chỉ lưu trữ chúng. Tụ điện có khả năng nạp và xả rất nhanh. Đây là một ưu thế của nó so với ắc qui. Hình 2.11 Hình ảnh tụ điện 2.5 Thạch anh Thường dùng trong mạch vi điều khiển 8051 để tạo dao động Hình 2.12 Thạch anh 12Mhz 2.6 Công tắc ấn Công tắc ấn cũng tương tự như cái công tắc khi ấn vào nó như khóa K được đóng lại và đầu 2 bên sẽ được thông với nhau, khi thả ra thì nó trở lại vị trí ban đầu giống như khóa K đang mở. Hình 2.13 Nút bấm 2.7 Transistor Transistor PNP A1015 có chức năng khuếch đại dòng cho LED7 hoạt động bình thường Hình 2.14 Hình ảnh Transistor Chương III : Thiết kế và thi công Phần 1: Thiet ke mach 3.1 Thiết kế phan cung 3.1.1 Phần mềm thiết kế và mô phỏng Trong phần thiết kế mạch và vẽ mạch in em dùng phần mềm Orcad Family Release 9.2 có thể nói đây là phần mềm rất tốt để thiết kế và vẽ mạch in mà em đã sử dụng và nghiên cứu suốt 3 năm học. Cũng không thể thiếu đó là phần mềm mô phỏng Proteus 7 Professional là công cụ đắc lực để mô phỏng lại quá trình làm mạch, kiểm tra và thử mạch trên máy tính trước khi thi công và lắp mạch thực tế 3.1.2 Mạch nguồn Hình 3.1 Sơ đồ mạch nguồn Trong mạch nguồn này IC 7805 để ổn áp dòng 5V cung cấp cho toàn mạch hoạt động, 1 con LED đơn được bảo vệ với điện trở hạn dòng để kiểm tra sự hoạt động của mạch nguồn. 3.1.3 Khối vi điều khiển Hinh 3.2 Sơ dồ mạch xử lí và điều khiển Bài tập sử dụng vi điều khiển 89C51, các nút nhấn SW2, SW3, SW4, SW5, SW6, SW7 tương ứng các nút chức năng giờ, phút, giây, vào chế độ, thoát chế độ, nút đặt giờ. Từ d1 đến d8 là các ngõ ra điều khiển các cổng Anod của led 7 đoạn. TA1,TA2 là hai ngõ vào từ mạch dao động thạch anh 12MHz. RESET là ngõ vào từ mạch RESET vi điều khiển. Và a,b,c,d,e,f,g,p là các ngõ ra điều khiển led 7 đoạn. 3.1.4 Mạch dao động với thạch anh 12MHz Hinh 3.3 Sơ dồ mạch dao động Thạch anh 12 MHz tạo tần số dao động 1 MHz , mỗi chu kì máy có thời gian là 1μs. 3.1.5 Mạch Reset vi điều khiển Hinh 3.4 Sơ dồ mạch Reset 3.1.6 Mạch điều khiển các cổng Anod chung của led 7 đoạn Hinh 3.5 Sơ dồ mạch điều khiển các cổng Anod chung của led 7 đoạn 3.1.7 Mạch nguyên lý 3.1.8 Mạch in 3.2 Thiết kế phan mem 3.2.1 Löu ñoà giaûi thuaät. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT HIỂN THỊ