Đề tài Ghép nối máy tính hiển thị thời gian thực LCD bằng cổng song song

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỔNG SONG SONG GIỚI THIỆU Cổng song song: Dữ liệu được truyền qua cổng này theo cách song song, cụ thể dữ liệu được truyền 8 bit đồng thời hay còn gọi byte nối tiếp bit song song. Cổng máy in: Lí do là hầu hết các máy in đều được nối với máy tính qua cổng này. Cổng Centronic: Đây là tên của một công ty đã thiết kế ra cổng này. Centronic là tên một công ty chuyên sản xuất máy in kiểu ma trận đứng hàng đầu thế giới. Chính công ty này đã nghĩ ra kiểu thiết kế cổng ghép nối máy in với máy tính. MỨC ĐIỆN ÁP CỔNG Đều sử dụng mức điện áp tương thích TTL(Transiztor - Transiztor - Logic) 0v → +5v trong đó 0v là mức logic LOW. 2v → +5v là mức logic HIGH. Vì vậy khi ghép nối với cổng này ta chỉ ghép nối những thiết bị ngoạivi có mức điện áptương thích TTL. Nếu thiết bị ngoại vi không có mức điện áp tương thích TTL thì ta phải áp dụng biện pháp ghép mức hoặc ghép cách ly qua bộ ghép nối quang. KHOẢNG CÁCH GHÉP NỐI Khoảng cách cực đại giữa thiết bị ngoại vi và máy tính ghép qua cổng song song thường bị hạn chế. Lý do là hiện tượng cảm ứng giữa các đường dẫn và điện dung kí sinh hình thành giữa các đường dẫn có thể làm biến dạng tín hiệu. Khoảng cách giới hạn cực đại là 8m. Thông thường chỉ 1,5 đến 2m vì lí do an toàn dữ liệu. Nếu sử dụng khoảng cách ghép nối trên 3m thì các đường dây tín hiệu và đường dây nối đất phải được soắn với nhau thành từng cặp để giảm thiểu ảnh hưởng của nhiễu. Biện pháp khác sử dụng cáp dẹt, trên đó mỗi đường dữ liệu được đặt giữa hai đường dây nối đất. TỐC ĐỘ TRUYỀN DỮ LIỆU Tốc độ truyền dữ liệu qua cổng song song phụ thuộc vào phần cứng được sử dụng. Trên lý thuyết tốc độ có thể đạt đến 1Mb/s nhưng với khoảng cách truyền hạn chế trong phạm vi 1m. Với nhiều mục đích sử dụng thì khoảng cách này hoàn toàn thỏa đáng, tuy vậy cũng có những ứng dụng đòi hỏi phải truyền trên khoảng cách xa hơn. Trong trường hợp đó ta phải nghĩ ngay đến khả năng ghép nối khác (như ghép nối qua cổng RS232). CẤU TRÚC CỔNG SONG SONG Cổng song song có hai loại: ổ cắm 36 chân và ổ cắm 25 chân. Ngày nay, loại ổ cắm 36 chân không còn được sử dụng, hầu hết các máy tính PC đều trang bị ổ cắm 25 chân nên ta chỉ cần quan tâm đến loại 25 chân. Bảng 1-1. Sắp xếp các chân trên hai loại ổ cắm. TÊN TÍN HIỆU  VỊ TRI CHAN  CHỨC NĂNG   Strobe  1  Khi đặt một mức điện áp Low vào chân này, máy tính thông báo cho máy in biết có một byte sẵn sàng trên các đường tín hiệu để được truyền.   D0  2  Các đường dữ liệu ( 8 đường )   D1  3    D2  4    D3  5    D4  6    D5  7    D6  8    D7  9    Acknowledge  10  Mức Low chân này, máy in thông báo cho máy tính biết đã nhận được kí tự vừa gửi và có thể tiếp tục nhận.   Busy (Báo bận)  11  Máy in gửi một mức lôgic High vào chân này trong khi đang đón nhận hay đang in ra dữ liệu để thông báo cho máy tính biết bộ đệm dữ liệu đầy hay máy in đang ở trạng thái Off-line   Paper empty (Hết giấy)  12  Máy in đặt trạng thái trở kháng cao (High) ở chân này khi hết giấy.   Select (Lựa chọn)  13  Một mức Highcó nghĩa là máy in đang trong trạng thái được kích hoạt .   Auto Linfeed (Tự động) nạp dòng)  14  Mức Low ởchân này máy tính nhắc máy in tự động nạp một dòng mới mỗi khi kết thúc một dòng.   Error (Có lỗi)  15  Mức Low ở chân này, máy in báo cho máy tính biết đã xảy ra lỗi khi in.   Reset (Đặt lại trạng thái máy in)  16  Máy in được đặt trở lại trạng thái được xác định lúc ban đầu khi chân này ở mức Low.   Select Input (Lựa chọn lối vào)  17  Bằng một mức Low máy in được lựa chọn bở máy tính.   Ground (Nối đất)  18-25    Qua bảng trên ta thấy cáp nối giữa máy tính và máy in bao gồm 25 sợi, tuy nhiên không phải tất cả các sợi cáp đều được sử dụng như vậy chúng ta có thể tận dụng dây cáp này nếu có một vài sợi bị đứt. Qua cách mô tả chức năng của từng tín hiệu riêng lẻ ta có thể nhận thấy là các đường dẫn tín hiệu có thể chia thành 3 nhóm: Các đường dẫn tín hiệu xuất ra từ máy tính PC và điều khiển máy in, được gọi là các đường dẫn điều khiển. Các đường dẫn tín hiệu, đưa các thông báo ngược lại từ máy in về máy tính, được gọi là các đường dẫn trạng thái. Đường dẫn dữ liệu, truyền các bit riêng lẻ của các ký tự cần in. Từ cách mô tả các tín hiệu và mức tín hiệu ta có thể nhận thấy các tín hiệu Acknowledge, Auto Linefeed, Error, Reset, và Select Input kích hoạt ở mức Low. Thông qua chức năng của các chân này ta cũng hình dung được cách điều khiển máy in. Đáng chú ý là 8 đường dẫn song song đều được dùng để chuyển dữ liệu từ máy tính sang máy in. Trong những trường hợp này, khi chuyển sang ứng dụng đo lường và điều khiển ta phải chuyển dữ liệu từ mạch ngoại vi vào máy tính để thu thập và xử lý. Vì vậy ta phải tận dụng một trong năm đường dẫn theo hướng ngược lại, nghĩa là từ bên ngoài vào máy tính để truyền số liệu đo lường. CÁC THANH GHI Ở CỔNG SONG SONG. Để có thể ghép nối các thiết bị ngoại vi, các mạch điện ứng dụng trong đo lường và điều khiển với cổng song song ta phải tìm hiểu cách trao đỏi với các thanh ghi thông qua cách sắp xếp và địa chỉ các thanh ghi. Các đường dẫn của cổng song song được nối với ba thanh ghi 8 bit khác nhau: THANH GHI DỮ LIỆU ĐỊA CHỈ ( 278H, 378H, 2BCH, 3BC H) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0  D0(chân) D1(chân3) D2 (chân4) D3 (chân5) D4 (chân6) D5 (chân7) D6 (chân8) D7 (chân9) THANH GHI TRẠNG THÁI ĐỊA CHỈ ( 279H, 379H, 2BDH, 3BD H) 77  6  5  4  3  0  0  0   Error (chân15) SLCT(chân 13) Paper Empty (chân 12) Select Acknowledge (chân 10) Busy (chân 11) THANH GHI ĐIỀU KHIỂN ĐỊA CHỈ ( 27AH, 37AH, 2BEH, 3BE H) Strobe (chân 1) Auto Feed (chân 14) Reset (chân 16) Select Input (chân 17) Interrup Enable (cho phép ngắt) Như sơ đồ trên đã trình bày 8 đường dữ liệu dẫn tới thanh ghi dữ liệu còn 4 đường dẫn điều khiển Strobe, Auto Linefeed, Reset, Select Input dẫn tới thanh ghi điều khiển. Năm đường dẫn trạng thái Acknowledge, Busy, Paper Empty, Select, Error tới thanh ghi trạng thái. Thanh ghi dữ liệu hay 8 đường dẫn dữ liệu không phải là đường dẫn 2 hướng trong tất cả các loại máy tính nên dữ liệu chỉ có thể được xuất ra qua các đường dẫn này cụ thể từ D0 đến D7. Thanh ghi điều khiển hai hướng, hay nói chính xác hơn: Bốn bit có giá trị thấp được sắp xếp ở các chân 1, 14, 16, 17. Thanh ghi trạng thái chỉ có thể được đọc và vì vậy được gọi là một hướng. GHÉP NỐI VỚI LCD HIỂN THỊ KÝ TỰ PHÂN LOẠI LCD Có thể chia module của LCD thành 2 loại chính là: Loại hiển thị ký tự(character LCD) gồm có các kích cớ 16x1(16 ký tự x 1 dòng);16x2(16 ký tự x 2 dòng);20x1(20 ký tự x 1 dòng);20x4(20 ký tự x 4 dòng);40x1(40 ký tự x1 dòng);40x2(40 ký tự x 2dòng) và 40x4(40 ký tự x 4 dòng).Mỗi ký tự được tạo bởi 1 ma trận các điểm sáng kích thước 5x7 hoặc 5x10 điểm ảnh.
Loại hiển thị đồ họa(graphic LCD) đen trắng hoặc màu,gồm có các kích cớ 1,47 inch (128x128 điểm ảnh); 1,8 inch (128x160 điểm ảnh);2 inch(176x220 điểm ảnh);2,2 inch(240x320 điểm ảnh);2,4inch(240x320 điểm ảnh);3,5 inch(320x240 điểm ảnh)…….các loại trên được dùng trong điên thoại di động, máy ảnh số, camera, máy hiện sóng số…..
Module LCD hiển thị graphic đơn sắc 128x64 Ý nghĩa các chân và mã lệnh điều khiển LCD hiển thị ký tự Hầu hết các moodule LCD hiển thị ký tự được thiết kế dựa trên bộ điều khiển HD44780 của Hitachi nên chúng có tâp lệnh và các chân tương thích nhau.Bảng sau đây là ý nghĩa và chức năng các chân của LCD.
Nguyên tắc hiể thị ký tự trên LCD Một chương trình hiển thị ký tự trên LCD sẽ đi theo 4 bước sau: 1. xóa toàn bộ màn hình. 2. Đặt chế độ hiển thị. 3. Đặt vị trí con trỏ(nơi bắt đầu của ký tự hiển thị). 4. Hiển thị ký tự Chú ý: + Bước 3,4 có thể lập lại nhiều lần nếu cần hiển thị nhiều ký tự. + Mỗi khi thưc hiện lệnh hoặc ghi dữ liệu hiển thị lên LCD đều phải kiểm tra cờ bận(xem hàm busy_flag trong chương trình).Tuy nhiên có 1 số loại LCD không cho phép kiểm tra cờ bận,vì vậy bộ vi điều khiển cần phải chủ động phân phối thời gian khi ra lệnh cho LCD(ví dụ sau khi xóa màn hình thì sau 2 ms mới ra lệnh khác vì thời gian để LCD xóa màn hình. + Chế độ hiển thị mặc định sẽ là hiển thị dich,vị trí con trỏ mặc định sẽ ở đầu dòng thư nhất. NỘI DUNG THIẾT KẾ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ MẠCH IN
Mạch in
Mạch nguyên lý CHƯƠNG TRINH VIẾT TRONG VB Option Explicit Dim i, j As Integer Dim dem As Integer Dim X As Byte Dim dem2 As Integer Dim gio, phut, giay, ngay, thang, nam As Integer Private Declare Sub Out32 Lib "inpout32.dll" (ByVal PortAddress As Integer, ByVal Value As Integer) Private Declare Function Inp32 Lib "inpout32.dll" (ByVal PortAddress As Integer) As Integer Private Sub Command1_Click() init write_command (&H1) write_command (&H80) If (Option1 = False And Option2 = False And Option3 = False And Option4 = False) Then MsgBox ("Ban hay lua chon Menu !!!!") End If End Sub Private Sub Command2_Click() Unload Me End Sub Private Sub Command3_Click() settings.Show End Sub Private Sub Form_Load() write_command (&H1) Out32 &H378, &H0 Out32 &H379, &H0 Out32 &H37A, &H0 dem = 0 dem2 = 0 j = 0 End Sub Private Sub Option1_Click() write_command (&H1) End Sub Private Sub Option2_Click() write_command (&H1) End Sub Private Sub Option3_Click() write_command (&H1) End Sub Private Sub Option4_Click() write_command (&H1) End Sub Private Sub Timer1_Timer() label1.Caption = "Thoi gian :" & Format(Now, "dd-mm-yyyy hh:nn:ss") If (Option1 = False And Option2 = False And Option3 = False And Option4 = False) Then write_data (&H4D) write_data (&H45) write_data (&H4E) write_data (&H55) write_command (&H80) End If '------------------------------ If (Option1 = True) Then j = j + 1 giay = Second(Now) phut = Minute(Now) write_data (&H30 + phut \ 10) write_data (&H30 + phut Mod 10) If (j >= 2) Then write_data (&H3A) j = 0 End If If (j = 1) Then write_data (&H20) End If write_data (&H30 + giay \ 10) write_data (&H30 + giay Mod 10) write_command (&H80) 'dua con tro ve dau dong 1 End If '------------------------------ If (Option2 = True) Then j = j + 1 gio = Hour(Now) phut = Minute(Now) write_data (&H30 + gio \ 10) write_data (&H30 + gio Mod 10) If (j >= 2) Then write_data (&H3A) j = 0 End If If (j = 1) Then write_data (&H20) End If write_data (&H30 + phut \ 10) write_data (&H30 + phut Mod 10) write_command (&H80) End If '---------------------------- If (Option3 = True) Then thang = Month(Now) ngay = Day(Now) write_data (&H30 + ngay \ 10) write_data (&H30 + ngay Mod 10) write_data (&H2F) write_data (&H30 + thang \ 10) write_data (&H30 + thang Mod 10) write_command (&H80) End If '----------------------------- If (Option4 = True) Then nam = Year(Now) thang = Month(Now) write_data (&H30 + thang \ 10) write_data (&H30 + thang Mod 10) write_data (&H2F) write_data (&H30 + nam \ 1000) write_data (&H30 + (nam Mod 1000) \ 100) write_data (&H30 + ((nam Mod 1000) Mod 100) \ 10) write_data (&H30 + nam Mod 10) write_command (&H80) End If End Sub Sub busy_flag() Out32 &H37A, &H1 Out32 &H378, &HFF Do X = Inp32(&H379) And &H80 dem = dem + 1 Loop While (X = &H0 And dem 300) dem = 0 Out32 &H37A, &HB End Sub Sub write_command(LCD_command As Integer) Out32 &H37A, &H3 delay (50) Out32 &H378, LCD_command delay (50) Out32 &H37A, &HB busy_flag End Sub Sub write_data(LCD_data As Integer) Out32 &H37A, &H2 delay (50) Out32 &H378, LCD_data delay (50) Out32 &H37A, &HA busy_flag End Sub Sub init() write_command (&H3) 'dua con tro ve vi tri dau dong write_command (&H38) '8 bit du lieu va 2 dong write_command (&H6) 'huong tro di chuyen va ko di chuyen tro write_command (&HC) 'hien thi va tat con tro write_command (&H1) 'xoa man hinh End Sub Sub delay(bien As Integer) For i = 0 To bien Next End Sub Settings Option Explicit Dim dates, timer As Boolean Dim giay As Integer Private Sub Command1_Click() If timer = True Then Time = TimeSerial(Text4.Text, Text5.Text, Text6.Text) End If If dates = True Then Date = DateSerial(Text3.Text, Text2.Text, Text1.Text) End If End Sub Private Sub Command2_Click() Unload Me De05.Show End Sub Private Sub Form_Load() Text1.Enabled = False Text2.Enabled = False Text3.Enabled = False Text4.Enabled = False Text5.Enabled = False Text6.Enabled = False Option2.Value = False Option1.Value = False dates = False timer = False End Sub Private Sub Option1_Click() Text4.Enabled = False Text5.Enabled = False Text6.Enabled = False Text1.Enabled = True Text2.Enabled = True Text3.Enabled = True dates = True End Sub Private Sub Option2_Click() Text1.Enabled = False Text2.Enabled = False Text3.Enabled = False Text4.Enabled = True Text5.Enabled = True Text6.Enabled = True timer = True End Sub Private Sub Timer2_Timer() Label5.Caption = "Thoi gian :" & Format(Now, "dd-mm-yyyy hh:nn:ss") End Sub ỨNG DỤNG Hiển thị thời gian thực của máy tính Thay đổi thời gian trong may tính TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình ghép nối máy tính 2. Giáo trình vi điều khiển 3. Tài liệu tìm trên mạng