Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Khảo sát và chọn mô hình

1 Khảo sát và chọn mô hình

Tải bản đầy đủ - 0trang

 Hệ thống trên sử dụng IC số để điều khiển nên có những ưu điểm sau:

- Mạch điều khiển đơn giản, dễ chế tạo.

- Giá thành cạnh tranh.

- Dễ bảo trì.

 Bên cạnh đó vẫn còn hạn chế sau:

- Không thay đổi kiểu hiện thị.

- Hay bị cháy phần hiển thị do sử dụng đèn Neon.

4.1.1.2 Khảo sát bảng thông báo tỷ giá

Tại tiệm vàng “KIM DUNG” địa chỉ 175 quốc lộ 1K, Huyện Dĩ An, Tỉnh Bình

Dương.



Hình 4.3: Bảng tỷ giá tại tiệm vàng

Sử dụng IC số để hiển thị các LED 7 đoạn cho bảng tỷ giá.



39



Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý hiển thị của một LED 7 đoạn

IC 7490 là IC đếm 4 bit, còn IC 7447A là IC dùng để giải mã hiển thị cho LED 7

đoạn với tín hiệu từ IC 7490. Với mỗi lần nhấn thì giá trị đêm của IC 7490 sẽ tăng hoặc

giảm đi một.

4.1.1.3 Khảo sát ngân hàng ACB

Địa chỉ 180 Võ Văn Ngân, phường Bình Thọ, Quận Thủ Đức, TP. HCM.



Hình 4.5: Bảng tỷ giá của ngân hàng

Sử dụng vi điều khiển để điều khiển cho phần hiển thị LED ma trận.



40



4.1.2 Chọn mơ hình

4.1.2.1 Khối hiển thị

Có nhiều lựa chọn cho khối hiển thị nhưng qua kết quả khảo sát thì chọn đèn LED

dùng để hiển thị vì có những ưu điểm:

- Giá thành cạnh tranh.

- Dễ lắp đặt.

- Gây được sự chú ý cao.

4.1.2.2 Phương pháp điều khiển

Với kết quả của việc khảo sát các mơ hình đã có ở trong thực tế, từ đó nhận thấy được

những ưu nhược điểm của các phương pháp điều khiển khác nhau. Nên chọn phương

pháp sử dụng vi điều khiển để điều khiển cho khối hiển thị với những ưu điểm sau:

- Thay đổi được kiểu hiển thị của khối hiển thị.

- Giá thành cạnh tranh.

- Mạch điều khiển đơn giản, dễ chế tạo.

 Nhưng khi sử dụng vi điều khiển vẫn còn những hạn chế sau:

- Độ bền của vi điều khiển khơng cao.

- Dòng và áp ra thường không cung cấp đủ cho khối hiển thị.

4.2 Thực hiện mơ hình

4.2.1 Tính tốn thiết kế cơ khí

4.2.1.1Chọn vật liệu chế tạo bảng hiệu LED

Các LED sẽ được gắn trên bo đồng để tạo thành các chữ và các đoạn LED.

Khung bên ngoài của bảng hiệu LED (đơn) sẽ được làm bằng nhơm và mika kiến.



41



4.2.1.2 Khung bên ngồi của bảng hiệu LED



Hình 4.6: Khung bảng hiệu LED đơn

4.2.2 Tính tốn, thiết kế phần điện tử

4.2.2.1 Tính tốn thiết kế phần hiển thị

4.2.2.1.1 Sử dụng LED đơn để ghép thành dòng chữ cố định

Khối hiển thị LED: khối LED khoảng 760 con LED đơn, được ghép thành dòng

chữ “BM_ CƠ ĐIỆN TỬ”.



Hình 4.7: Sơ đồ khối hiển thị LED đơn

Các chữ được sử dụng LED đỏ và LED xung quanh thì sử dụng LED xanh. Khối

LED được tạo thành từ ghép 4 bảng mạch, chữ BM_, CƠ, ĐIỆN, TỬ mỗi từ được làm

trên 1 bảng mạch. Mỗi chữ cái được điều khiển bởi một tín hiệu ra của vi điều khiển.

42



Ở mỗi chữ ta ghép nối tiếp 12 con LED với nhau tạo thành một hàng, nhưng số

LED ở mỗi chữ cái sẽ không thể luôn là bội của 12 nên sẽ được ghép thêm một điện trở

để đáp ứng dòng và áp cho hàng đó. Ở đây loại LED đơn được sử dụng có các thơng số

kỹ thuật (hình 2.1) .

Phần tính tốn ta chu ý đến hai thơng số cơ bản của LED đơn là cường độ dòng

điện cho mỗi LED khoảng 10 – 20 mA và điện áp khoảng cho mỗi LED 1,9 – 2,1 V.

• Phần tính tốn cho khối LED hiển thị:

Với khoảng 760 con LED có 64 hàng LED đơn được nối xong với nhau (mỗi hàng

có 12 LED đơn nối tiếp với nhau). Với 64 hàng LED thì cần khoảng 760 – 1200 mA để

đáp ứng được yêu cầu cho các LED sáng bình thường.

Với những số liệu như trên nên nguồn 24VDC – 3A (3000 mA) được chọn để

cung cấp cho khối LED. Để đảm bảo cho sự hoạt động của khối LED ở mỗi mắc một điện

trở công suất 1 W, điện trở cơng suất có tác dụng chủ yếu là chịu dòng điện lớn cho LED.

.



Với hàng có n con LED (0 < n < 12), thì điện áp phải rơi trên R là: UR = 24 – 2*n



V. Để thuận tiện cho việc tính tốn các giá trị điện trở nên ta sẽ giả thiết rằng điện áp trên

mỗi LED là 2 V và cường độ dòng điện qua là 15 mA.

Cường độ dòng điện qua điện trở: IR = 15 mA.

Giá trị điện trở phải mắc trên hàng: R = UR/IR Ω.

Với các giá trị của n (0 < n < 12). Ta có bảng giá trị điện trở lý thuyết và thực tế

trong mạch như sau:

Bảng 4.1: Các giá trị điện trở gắn trong hàng không đủ 12 con LED

Giá trị n



Giá trị điện trở tính



Giá trị điện trở thực tế gắn



1

2

3

4



toán lý thuyết (Ω)

1466,67

133,33

1200

1066,67



trong mạch (Ω)

1500

1500

1200

1100



43



Giá trị n



Giá trị điện trở tính



Giá trị điện trở thực tế gắn



5

6

7

8

9

10

11



toán lý thuyết (Ω)

933,33

800

666,67

533,33

400

266,67

133,33



trong mạch (Ω)

1000

820

680

560

430

270

150



Bảng 4.2: Thống kê số LED, số hàng, giá trị điện trở mắc thêm trên từng chữ cái.

Chữ cái



Tổng số LED



Số hàng



Giá trị điện trở mắc thêm (Ω)



B

M_

C

Ơ

Đ

I



N

T





(con)

59

56

38

58

54

27

67

62

34

74



5

5

4

5

5

3

6

6

3

7



620

1100

1500

270

820

1200

680

1500

270

1500



Các LED (xanh) chạy xung quanh cũng được chia thành hàng 12 con nối tiếp nhau

(hình 4.7). Các hàng sẽ được ghép song song thành các cụm để điều khiển. Ở đây ta sẽ

ghép 19 hàng được ghép thành 6 cụm như bảng sau.

Bảng 4.3: Bảng phân cụm cho LED chạy xung quanh

Số cụm

Hàng trên cụm



I

1;4;7



II

2;5;8



III

3;6;9



IV

10;13;16



V

11;14;17;19



VI

12;15;18



Với LED chạy xung quanh vì đã có 12 con trên tất cả các hàng nên ta không cần

mắc thêm điện trở. Ở mỗi cụm ta chỉ cần mắc thêm một điện trở công suất 1 W là đảm

bảo cho hoạt động của chúng.



44



4.2.2.1.2 Chế tạo các LED 7 đoạn lớn

Các LED được cấu tạo từ những LED đơn màu đỏ, mỗi đoạn LED gồm 30 LED

đơn được ghép theo kiểu 6 con nối tiếp sau đó ghép 5 hàng song song với nhau. LED 7

đoạn sẽ là loại common anode (có cực dương chung).



Hình 4.8: LED 7 đoạn được chế tạo



 Tính tốn cho khối LED hiển thị:

Loại LED đơn màu đỏ được dùng làm LED 7 đoạn là loại LED với hai thông số kỹ

thuật cơ bản là cường độ dòng điện là khoảng 20 mA, điện áp là khoảng 2 V.

Vì những đoạn của LED 7 đoạn giống nhau về số lượng LED cố định là 30 co cho

mỗi đoạn nên ở đây ta khơng cần tính tốn để gắn them các điện trở cho các hàng trên

mỗi đoạn LED.

Như vậy, mối hàng LED gồm 6 con LED đơn cần điện áp 12 V và mỗi đoạn LED

gồm 5 hàng cần cường độ dòng điện 100 mA ( 20 * 5).

Sử dụng phương pháp quét LED để điều khiển 4 LED 7 đoạn. Sử dụng Port0 của

vi điều khiển gởi mã 7 đoạn lên. Ban đầu ta cho 1 con LED 7 đoạn thứ nhất hiển thị. Kế

45



tiếp gởi mã 7 đoạn khác và cho con LED thứ 2 hiển thị. Tương tự như vậy phối hợp giữa

mã 7 đoạn và mã LED sẽ hiển thị được 4 con.

4.2.2.1.3 Hiển thị các chữ bằng LED ma trận

Khối hiển thị LED ma trận gồm 4 con được ghép như sau:



Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý của 4 LED ma trận

Các LED ma trận sẽ hiển thị chữ “KHOA LUAN TOT NGHIEP” theo nhiều kiểu

khác nhau. Với loại LED ma trận 8x8 (8 hàng nhưng có 12 cột vì loại LED ma trận này 3

màu xanh, đỏ, cam. Số hiệu LED ma trận TOP- 2088 DHG).

Phương pháp quét được sử dụng để điều khiển hiển thị cho các LED ma trận. Nên

thời gian sáng của mỗi cột ( phương pháp quét cột ) là không dài.

4.2.2.2 Thiết kế mạch điều khiển hiển thị

4.2.2.2.1 Mạch điều khiển cho khối hiển thị LED đơn



46



HI

HI



R 2

R E S IS T O R



10

11

12

13

14

15

16

17



0

C 1



C 2



18

19

20



Y 1



(R X D )

(T X D )

(IN O T 0 )

(IN O T 1 )

(T 0 )

(T 1 )

(W R )

(R D )



XTA L2

XTA L1

GN D



0)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)



(A 1 5 )

(A 1 4 )

(A 1 3 )

(A 1 2 )

(A 1 1 )

(A 1 0 )

(A 9 )

(A 8 )



VC

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

PO

P

P

P

P

P

P

P

P



C

.0

.1

.2

.3

.4

.5

.6

.7



2 .7

2 .6

2 .5

2 .4

2 .3

2 .2

2 .1

2 .0



PSEN

V P P /E A

A L E /P R O G



40

39

38

37

36

35

34

33

32



R 3

9

10

11

12

13

14

15

16



R 4

8

7

6

5

4

3

2

1



3



D

D

D

D

D

D

D

D



O P TO

R 5



Q1

IR F 9 5 4 0



C ON 1

1



4



3 .0

3 .1

3 .2

3 .3

3 .4

3 .5

3 .6

3 .7



(M O S I)

(M IS O )

(S C K )



(A

(A

(A

(A

(A

(A

(A

(A



1



P

P

P

P

P

P

P

P



(T 2 )

(T 2 E X )



2



ST

1 .0

1 .1

1 .2

1 .3

1 .4

1 .5

1 .6

1 .7



HI



C 3

C AP N P



SW 1



IC 1

R

P

P

P

P

P

P

P

P



HI



R 1



9

1

2

3

4

5

6

7

8



0



28

27

26

25

24

23

22

21

29

31

30



A T89S52



0



Hình 4.10: Sơ đồ ngun lý mạch điều khiển mơ hình LED đơn

- IC 89S52 hoạt động được khi có thạch anh 12 MHz và các tụ điện được nối như

sơ đồ. Nút nhấn được nối với chân RST (reset) có chức năng đưa trở lại trạng thái ban đầu

khi cung cấp một xung.

- Ngõ ra của 89S52 kích mở các OPTO khi ở mức cao. Các OPTO sau khi được

mở đồng thời kích MOSFET mở để cung cấp điện cho khối hiển thị.

- Ở Port0 sẽ được gắn điện trở thanh nhằm đủ dòng kích cho OPTO.

- Các OPTO có chức năng là bảo vệ vi điều khiển khi xảy ra sự cố.

 Lưu đồ giải thuật như sau:

Bảng 4.4: Thứ tự chân dùng để điều khiển

Chân vi điều



Chữ cái / cụm



Chân vi điều



khiển

P0.7

P0.6

P0.5

P0.4

P0.3



LED

C

Ơ

Đ

I





khiển

P3.0



47



Chữ cái / cụm LED

VI

V

IV

III

II



Chân vi điều



Chữ cái / cụm



Chân vi điều



Chữ cái / cụm LED



khiển

P0.2

P0.1

P0.0



LED

N

T





khiển

P3.1

P1.1

P1.0



I

B

M_



Begin



Sáng – tắt (2 lần)



Sáng dần từ trái sang

phải(C đến Ử)



Sáng dồn từng từ trái

sang phải (BM_ đến

TỬ)



Sáng dồn từng chữ

phải sang trái (Ử

đến C)

48

Begin



Begin1

Hình 4.11: Lưu đồ giải thuật chương trình chính điều khiển bảng LED đơn.

BĐ1=2



Tắt hết các chữ



 Chương trình 1: Tắt – sáng

lần)

Sáng(2hết

các– tắt

chữ

Với BĐ là biến gắn giá trị để kiểm tra sáng – tắt 2 lần cho khối LED.

Giảm BĐ đi 1



S



BĐ1=0 ?

Đ

Tắt hết các chữ

49

END



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Khảo sát và chọn mô hình

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×