1. Trang chủ
  2. » Thể loại khác

Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10

76 11 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Luận Văn Xây Dựng Hệ Thống Điều Khiển Thời Gian Thực Hiển Thị Trên Led Matrix P10
Trường học Trường
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2014
Thành phố Việt Nam
Định dạng
Số trang 76
Dung lượng 1,8 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC (3)
    • 1.1. Hệ thống thời gian thực (3)
      • 1.1.1. Giới thiệu về hệ thống thời gian thực (3)
      • 1.1.2. Khái niệm hệ thống thời gian thực (4)
      • 1.1.3. Các loại hệ thống thời gian thực (5)
      • 1.1.4. Hệ điều hành cho hệ thống thời gian thực (7)
  • CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG HỆ THỐNG (9)
    • 2.1. VI ĐIỀU KHIỂN (9)
      • 2.1.1 Giới thiệu họ vi điều khiển (9)
      • 2.1.2. Sơ đồ và chức năng các chân (10)
      • 2.1.3. Tổ chức bộ nhớ (12)
      • 2.1.4. Phầm mềm lập trình vi điều khiển (14)
    • 2.2. LEDMATRIX (15)
      • 2.2.1 Hình dạng và cấu tạo của LEDMATRIX (15)
      • 2.2.2 Nguyên lý hoạt động (16)
      • 2.2.3 LED Matrix – Module P10 (17)
    • 2.3. IC 74HC595 (21)
      • 2.3.1 Chức năng (21)
      • 2.3.2 Sơ đồ chân (22)
      • 2.3.3 Bảng thông số chip (24)
      • 2.3.4 Tần số đáp ứng (24)
    • 2.4. DS1307 IC thời gian thực (25)
    • 2.5 IC HM6264 (30)
    • 2.6. IC 74HC573 (31)
  • CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG (33)
    • 3.1 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ (33)
    • 3.2 SƠ ĐỒ MẠCH IN (35)
    • 3.3 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH (36)
    • 3.4 HÌNH ẢNH SẢN PHẨM (38)
    • 3.5 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN (40)
      • 3.5.1 Khai báo biến và hàm (40)
      • 3.5.2 Khởi tạo các tham số (41)
      • 3.5.3 Chương trình chính (43)
  • KẾT LUẬN (73)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (74)

Nội dung

HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC

Hệ thống thời gian thực

1.1.1 Giới thiệu về hệ thống thời gian thực

Trong những năm gần đây, hệ thống điều khiển theo thời gian thực (RTC) đã thu hút sự chú ý lớn từ giới khoa học máy tính, với các vấn đề điều hành và lập lịch đóng vai trò quan trọng RTC hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như dây chuyền sản xuất tự động, robot, điều khiển không lưu, và truyền thông Thế hệ ứng dụng tiếp theo của hệ thống này hứa hẹn sẽ bao gồm robot hoạt động giống con người, hệ thống kiểm soát thông minh trong các nhà máy, và điều khiển các trạm không gian, cũng như thăm dò đáy đại dương.

1.1.2 Khái niệm hệ thống thời gian thực:

Hệ thống thời gian thực (RTS - Realtime Systems) là mô hình xử lý trong đó tính đúng đắn không chỉ dựa vào kết quả tính toán logic mà còn phụ thuộc vào thời gian mà các kết quả này được tạo ra.

Hệ thống thời gian thực (RTS) được thiết kế để phản hồi nhanh chóng các yếu tố kích thích từ thiết bị phần cứng trong một khoảng thời gian xác định Để hiểu rõ hơn về RTS, cần nắm bắt khái niệm về tiến trình và công việc thời gian thực, trong đó chỉ một số công việc nhất định được xem là công việc thời gian thực với mức độ khẩn cấp riêng Những tiến trình này phải xử lý nhanh chóng các sự kiện xảy ra trong thế giới thực, với yêu cầu hoàn tất công việc trong khoảng thời gian ràng buộc gọi là deadline Thời gian phản hồi tối ưu cho hệ thống thường dưới một giây, thường là vài chục mili giây, bao gồm thời gian tiếp nhận, xử lý và phản hồi lại kích thích Ngoài ra, cần xem xét liệu các công việc thời gian thực có tuần hoàn hay không; công việc tuần hoàn có ràng buộc thời gian theo chu kỳ, trong khi công việc không tuần hoàn có ràng buộc tại thời điểm bắt đầu và kết thúc, thường dựa vào kỹ thuật xử lý ngắt của hệ thống phần cứng.

Về mặt cấu tạo, RTS thường được cấu thành từ các thành tố chính sau:

- Đồng hồ thời gian thực: Cung cấp thông tin thời gian thực

- Bộ điều khiển ngắt: Quản lý các biến cố không theo chu kỳ

- Bộ định biểu: Quản lý các quá trình thực hiện

- Bộ quản lý tài nguyên: Cung cấp các tài nguyên máy tính

- Bộ điều khiển thực hiện: Khởi động các tiến trình

Các yếu tố trong hệ thống có thể được phân loại là thành phần cứng hoặc mềm tùy thuộc vào mục đích sử dụng Thường thì, các hệ thống thời gian thực (RTS) tích hợp vào phần cứng có hiệu suất tốt hơn so với các hệ thống phần mềm tương ứng, giúp giảm thiểu chi phí tối ưu hóa phần mềm Hiện nay, giá thành phần cứng ngày càng rẻ, do đó, xu hướng ưu tiên lựa chọn phần cứng đang trở nên phổ biến.

1.1.3 Các loại hệ thống thời gian thực:

Các hệ thống thời gian thực (RTS) được chia thành hai loại chính: hệ thống thời gian thực mềm (Soft realtime system) và hệ thống thời gian thực cứng (Hard realtime system) Trong hệ thống thời gian thực mềm, thời gian phản hồi của hệ thống đối với các yếu tố kích thích là quan trọng, nhưng nếu thời gian phản hồi vượt quá giới hạn trễ cho phép, hệ thống vẫn có thể hoạt động bình thường mà không bị ảnh hưởng nghiêm trọng Thông thường, những tác hại do sự vi phạm này gây ra là không đáng kể.

Ngược lại với hệ thống thời gian mềm (Soft realtime system), hệ thống thời gian cứng (Hard realtime system) đòi hỏi sự tuân thủ nghiêm ngặt về thời gian, vì vi phạm thời hạn có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng, bao gồm thiệt hại vật chất và ảnh hưởng xấu đến tính mạng con người Ví dụ điển hình cho hệ thống này là hệ thống điều khiển không lưu, nơi việc phân phối đường bay và thời gian cất cánh, hạ cánh không chính xác có thể gây ra tai nạn máy bay với những hệ quả khó lường.

Trong thực tế, có nhiều loại hệ thống thời gian thực (RTS), bao gồm cả soft và hard Cả hai loại này đều cho phép máy tính can thiệp trực tiếp hoặc gián tiếp vào các thiết bị vật lý để kiểm soát và điều khiển hoạt động của chúng Do đó, người ta thường phân loại RTS thành hai nhóm chính.

Hệ thống nhúng (Embedded system) là một bộ vi xử lý điều khiển tích hợp hoàn toàn trong thiết bị, được sản xuất từ phần cứng đến phần mềm, mà người dùng chỉ tương tác thông qua các nút điều khiển và bảng số mà không cần biết chi tiết bên trong Thay vì các thiết bị như máy tính thông thường, hệ thống này sử dụng các nút điều khiển, đèn tín hiệu và màn hình chuyên dụng Ví dụ, trong máy giặt, người dùng chỉ cần chọn chương trình giặt và theo dõi kết quả qua đèn báo hiệu Bộ vi xử lý trong hệ thống nhúng đã được lập trình sẵn và không thể thay đổi, hoạt động độc lập mà không cần giao tiếp với hệ điều hành, cũng như không cho phép người dùng can thiệp vào.

Loại hệ thống thứ hai bao gồm những hệ thống có sự can thiệp của máy tính thông thường, cho phép người dùng kiểm soát và điều khiển mọi hoạt động của thiết bị phần cứng trong hệ thống.

Các chương trình điều khiển rất đa dạng, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau và có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu cụ thể Để hoạt động hiệu quả, hệ thống này cần một hệ điều hành điều khiển máy tính, có khả năng nhận diện thiết bị phần cứng và hoàn thành công việc trong thời gian nghiêm ngặt Hệ điều hành này phải là hệ điều hành hỗ trợ xử lý thời gian thực (Realtime Operating System - RTOS).

1.1.4 Hệ điều hành cho hệ thống thời gian thực

Hệ thống thông tin thời gian thực trong công nghệ thông tin điều khiển các vật thể vật lý với tốc độ phù hợp với tiến trình chủ, như việc hiển thị giờ đến và đi của tàu điện ngầm tại ga Khác với các hệ thống thông tin khác, hệ thống này yêu cầu sự chính xác và tuân thủ nguyên tắc thời gian, nghĩa là không chỉ đưa ra kết quả chính xác mà còn thực hiện xử lý trong thời gian ngắn Ngày nay, hệ thống thông tin thời gian thực được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, kiểm soát tiến trình trong nhà máy, ngành hạt nhân, và hàng không thông qua các hệ thống dẫn đường tích hợp Để đảm bảo tuân thủ giới hạn thời gian, mỗi phần tử trong hệ thống phải hoạt động theo thời gian thực, và hệ thống được thiết kế như vậy được gọi là hệ điều hành thời gian thực.

Hệ điều hành thời gian thực cần được thiết kế để tối ưu hóa truy cập vào phần cứng, đảm bảo các dịch vụ và thuật toán có thể xử lý hiệu quả trong khoảng thời gian hạn chế.

 Có những kết hợp thích hợp để đảm bảo cho những xử lý của mọi thành phần không vƣợt quá thời gian cho phép

Một số ví dụ cho hệ điều hành thời gian thực:

GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN DÙNG TRONG HỆ THỐNG

VI ĐIỀU KHIỂN

2.1.1Giới thiệu họ vi điều khiển

Bộ điều khiển đơn chip 8051 đƣợc công ty INTEL chế tạo vào năm

1980 là sản phẩm đầu tiên của bộ vi điều khiển MCS-51 Ngày nay, họ MCS-

MCS-51 đã có hơn 250 biến thể và được sản xuất bởi nhiều công ty bán dẫn hàng đầu thế giới, với lượng tiêu thụ vượt 4 tỷ mỗi năm Vi điều khiển MCS-51 được ứng dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm tiêu dùng như máy giặt, máy điều hòa, lò vi sóng và nồi cơm điện, cũng như trong các thiết bị điện tử y tế, viễn thông và các thiết bị đo lường, điều khiển trong công nghiệp Dưới đây là cấu trúc cơ bản của các bộ vi điều khiển MCS-51.

Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của MCS-51

Vi mạch MCS-51 bao gồm các thành phần chính như bộ xử lý trung tâm (CPU), bộ nhớ chỉ đọc (ROM), bộ nhớ đọc ghi (RAM), cổng vào ra song song 8 bit, cổng vào ra nối tiếp, bộ đếm và định thời, khối điều khiển ngắt, khối điều khiển bus và mạch tạo xung nhịp Giao tiếp giữa CPU và các khối bên trong diễn ra qua các bus nội bộ, bao gồm bus dữ liệu 8 bit, bus địa chỉ và các tín hiệu điều khiển khác Cấu trúc này biến MCS-51 thành một máy tính đơn chip 8 bit.

2.1.2 Sơ đồ và chức năng các chân

Sơ đồ các chân ra trên vỏ của các vi mạch MCS-51 như hình đưới đây

Hình 2.2: sơ đồ chân của họ MCS-51

- Các chân XTAL1 (19) và XTAL2 (18) để mắc thạch anh cho mạch tạo xung nhịp của MCS-51

- Chân RESET (9) là tín hiệu vào tích cực mức cao để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho MCS-51

- Chân /EA (31) là tín hiệu vào, khi nối /EA với đất thi MCS-51 làm việc với các bộ nhớ ROM, RAM bên ngoài

- Chân ALE (30) là tín hiệu ra dùng để chốt 8 bit địa chỉ thấp (AO A7) khi sử dụng bộ nhớ ngoài

Chân /PSEN (29) là tín hiệu ra tích cực mức thấp, có chức năng đọc mã lệnh từ bộ nhớ chương trình bên ngoài khi chân /EA được nối với đất Ngược lại, khi chân /EA được nối với +5V, tín hiệu /PSEN sẽ luôn ở mức cao và không tích cực.

Các chân cổng 0: P0.7 và P0.0 (32 39) được sử dụng làm cổng vào ra khi tín hiệu /EA được kết nối với +5V Khi /EA nối đất, cổng 0 sẽ trở thành bus địa chỉ và số liệu cho bộ nhớ ngoài Trong nửa đầu chu kỳ lệnh truy cập bộ nhớ ngoài, MCS-51 phát ra 8 bit địa chỉ thấp (A0 A7) qua cổng 0, sau đó cổng 0 chuyển sang làm bus số liệu 8 bit, yêu cầu sử dụng tín hiệu ALE để chốt.

8 bit địa chỉ thấp vào thanh chốt địa chỉ phần thấp

Các chân cổng 2: P2.0 và P2.7 (21 và 28) được sử dụng làm cổng vào ra khi /EA được nối với +5V Khi /EA được nối đất, cổng 2 sẽ cung cấp 8 bit địa chỉ cao (A8 đến A15) cho bộ nhớ ngoài.

Các chân cổng 3: P3.0 đến P3.7 có nhiều chức năng khác nhau Cụ thể, P3.0 (RxD) dùng để nhận dữ liệu nối tiếp, P3.1 (TxD) phát dữ liệu nối tiếp, P3.2 (INTO) nhận ngắt ngoài 0, P3.3 (INT1) nhận ngắt ngoài 1, P3.4 (T0) nhận xung clock cho Timer 0, P3.5 (T1) nhận xung clock cho Timer 1, và P3.6 (/WR) điều khiển tín hiệu đọc RAM ngoài khi /EA nối đất.

Các chân cổng P1.0 đến P1.7 (1 đến 8) của nhóm 8051 chỉ được sử dụng cho mục đích vào ra Trong khi đó, đối với nhóm 8052, chân P1.0 (1) có thể được sử dụng để nhận xung clock T2 cho Timer 2, và chân P1.1 (2) có thể được dùng làm đầu vào nạp lại cho T2EX của Timer 2.

- Chân GND (20) là để nối đất, còn chân Vcc (40) là để cấp nguồn cho vi mạch MCS-51

Tất cả 32 chân của 4 cổng P0 và P3 có khả năng hoạt động như các cổng vào ra số liệu song song 8 bit, hoặc có thể được sử dụng để truyền tín hiệu vào ra độc lập.

Họ MCS-51 có không gian nhớ riêng cho chương trình và số liệu ở cả bên trong và bên ngoài Tổ chức bộ nhớ của 89S52 nhƣ trên hình sau:

Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức bộ nhớ

Khi chân /EA của MCS-51 được nối với đất, bộ nhớ ngoài sẽ không được sử dụng MCS-51 chỉ có thể truy cập EPROM để đọc mã chương trình và lưu trữ dữ liệu vào RAM nội bộ Khi /EA nối đất, bộ nhớ chương trình ROM nội bộ không hoạt động, và MCS-51 sẽ đọc mã chương trình từ bộ nhớ ngoài thông qua tín hiệu /PSEN Bộ nhớ dữ liệu ngoài được truy cập bằng các tín hiệu /WR và /RD, với bộ nhớ chương trình và bộ nhớ ngoài sử dụng chung bus địa chỉ từ A0 đến A15.

Bộ nhớ dữ liệu trong họ MCS-51 có địa chỉ từ 00h đến FFh, với nhóm 8052 cung cấp 256 byte RAM, trong khi nhóm 8051 chỉ có 128 byte RAM ở các địa chỉ thấp từ 00h đến 7fh Vùng địa chỉ cao từ 80h đến FFh được dành cho các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR) Tổ chức bộ nhớ RAM 128 byte thấp trong họ MCS-51 được chia thành 3 miền, như thể hiện trong hình vẽ.

- Miền các băng thanh ghi chiếm địa chỉ từ 00h đến 1fh có 32 byte chia thành 4 băng, mỗi băng có 8 thanh ghi đƣợc đánh số từ R0 đến R7

Tại mỗi thời điểm, chỉ có một băng thanh ghi được gọi là băng tích cực có thể truy cập Để xác định băng tích cực, cần nạp giá trị thích hợp cho các bít RS0 và RS1 từ trạng thái PSW, với giá trị mặc định là 0 cho băng tích cực.

Miền RAM được định địa chỉ bít với kích thước 16 byte (8 bít = 128 bít), chiếm địa chỉ từ 20h đến 1fh Mỗi bít trong miền này có địa chỉ riêng từ 00h đến 7fh, cho phép truy cập từng bít riêng lẻ thông qua các lệnh xử lý bít Tính năng định địa chỉ bít và khả năng xử lý bít là một trong những đặc điểm nổi bật, mang lại sức mạnh cho bộ vi điều khiển MCS-51.

Miền RAM thông thường có kích thước 80 byte, chiếm địa chỉ từ 30h đến 7fh Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR) là tập hợp các thanh ghi bên trong của bộ vi điều khiển, với địa chỉ được định nghĩa trong vùng 128 byte cao của bộ nhớ số liệu Mỗi SFR có tên gọi và địa chỉ riêng, trong đó một số SFR được định địa chỉ cho từng bít Khi bật nguồn hoặc RESET, tất cả các SFR sẽ được nạp giá trị khởi tạo, sau đó chương trình cần nạp lại giá trị cho các SFR theo yêu cầu sử dụng.

Tổ chức 128 byte thấp trong RAM:

Hình 2.4: Sơ đồ tổ chức 128 byte thấp trong ram họ 8051

Việc truy cập vào các SFR chỉ có thể thực hiện thông qua địa chỉ trực tiếp với tên gọi hoặc địa chỉ của SFR là toán hạng của lệnh Đối với các SFR có định địa chỉ bít, người dùng có thể truy cập và thay đổi trực tiếp từng bít thông qua các lệnh xử lý bít Trong nhóm 8051, vùng 128 byte cao của bộ nhớ số liệu chỉ chứa các SFR mà không có ô nhớ khác Trong khi đó, nhóm 8052 có 256 byte RAM, trong đó 128 byte cao chỉ có thể truy cập bằng phương pháp địa chỉ gián tiếp, nhưng các SFR vẫn có địa chỉ trong vùng này và chỉ có thể truy cập bằng phương pháp địa chỉ trực tiếp, giúp tránh xung đột và nhầm lẫn.

2.1.4 Phầm mềm lập trình vi điều khiển

Có thể lập trình bằng ngôn ngữ Assembler hoặc các ngôn ngữ bậc cao như C, Basic, Forth Tập lệnh Assembler của họ MCS-51 bao gồm 83 lệnh, được phân thành 5 nhóm: lệnh số học, lệnh logic, lệnh chuyển số liệu, lệnh xử lý bít và lệnh rẽ nhánh Lệnh xử lý bít là ưu điểm nổi bật của họ MCS-51, giúp chương trình ngắn gọn và chạy nhanh hơn Chương trình Assembler được viết trên máy tính và cần được dịch sang mã máy của họ.

MCS-51 bằng trình biên dịch ASM51, rồi mới nạp Chương trình mã máy vào bộ nhớ cho trình EEPROM (hoặc EPROM) ở bên trong hoặc bên ngoài MCS-51

LEDMATRIX

2.2.1 Hình dạng và cấu tạo của LEDMATRIX

Ma trận LED là một cấu trúc bao gồm nhiều LED đơn được sắp xếp thành hàng và cột trong một khung vỏ Các tín hiệu điều khiển cột kết nối với Anode của tất cả các LED trong cùng một cột, trong khi tín hiệu điều khiển hàng kết nối với Cathode của tất cả các LED trong cùng một hàng.

Hình 2.5: Sơ đồ kết nối của ledmatrix

Khi có tín hiệu điều khiển tại cột và hàng, các chân Anode của LED trên cột nhận điện áp cao, trong khi các chân Cathode của LED trên hàng nhận điện áp thấp Kết quả là chỉ có một LED duy nhất sáng lên, vì nó có điện thế cao trên Anode và điện thế thấp trên Cathode Do đó, khi có tín hiệu điều khiển cho hàng và cột, chỉ có một LED tại giao điểm của hàng và cột được bật sáng Các bảng quang báo với số lượng LED lớn hơn cũng được kết nối theo cấu trúc tương tự.

Để hiển thị ký tự trên ma trận LED, khi muốn sáng một số LED rời rạc, cần cấp điện áp cao cho Anode và điện áp thấp cho Cathode của các LED tương ứng Tuy nhiên, một số LED không mong muốn có thể cũng sẽ sáng nếu chúng nằm tại giao điểm của các cột và hàng được cấp nguồn Do đó, phương pháp hiển thị tĩnh không khả thi, và cần áp dụng phương pháp quét (hiển thị động) bằng cách cấp tín hiệu điều khiển theo dạng xung quét trên các hàng và cột có LED cần hiển thị Để mắt không thấy hiện tượng nháy, tần số quét tối thiểu cho mỗi chu kỳ phải đạt khoảng 20Hz (50ms) Trong lập trình điều khiển LED ma trận bằng vi xử lý, phương pháp quét cũng được sử dụng tương tự.

Ma trận led có thể là loại chỉ hiển thi đƣợc một màu hoặc hiển thị đƣợc

Khi sử dụng ma trận LED 8x8 để hiển thị màu sắc, số chân ra tương ứng là 16, với 8 chân điều khiển hàng và 8 chân điều khiển cột Đối với ma trận LED 8x8 có hai màu, tổng số chân ra tăng lên 24, trong đó 8 chân điều khiển hàng (hoặc cột) chung cho cả hai màu, 16 chân còn lại được chia thành 8 chân cho hàng (hoặc cột) màu thứ nhất và 8 chân cho màu thứ hai.

Dựa trên nguyên tắc quét màn hình, việc hiển thị ma trận đèn Led có thể thực hiện bằng cách quét theo hàng và cột, với mỗi Led được coi như một điểm ảnh Địa chỉ và trạng thái của mỗi điểm ảnh được xác định bởi mạch giải mã hàng và cột, nhưng chỉ có một điểm ảnh sáng tại mỗi thời điểm Để hiển thị hình ảnh toàn bộ, ma trận cần được quét nhiều lần với tốc độ nhanh hơn 24 hình/s, giúp mắt người không nhận thấy sự nhấp nháy Khác với màn hình CRT, trong hiển thị Led matrix, dòng tức thời qua từng Led phải lớn để đảm bảo độ sáng, dẫn đến việc ghép chung anot hoặc catot của hàng hoặc cột Điều này cho phép điều khiển một hàng sáng theo dữ liệu, nhưng với bảng lớn, thời gian sáng của một hàng sẽ giảm Để khắc phục, phương pháp điều khiển cho phép 2 hoặc 4 hàng cùng sáng, giảm dòng tức thời mà vẫn đảm bảo độ sáng tối ưu Trong đồ án này, module P10 được sử dụng để điều khiển 4 hàng cùng sáng, hoàn thành khung hình sau 4 lần quét.

Mã sản phẩm : BW-PH10-4SS

Bảng ngoài trời có độ phân giải 10mm với module dày 30,5mm và kích thước 320 * 160 pixel, mang lại mật độ điểm ảnh 10.000 Thiết bị hiển thị màu đỏ với độ phân giải 32 * 16 và trọng lượng 425g Khoảng cách nhìn tối thiểu là ≥ 12,5m với góc nhìn nghiêng 110 ± 5 độ và thẳng 60 độ Bảng hoạt động trong nhiệt độ từ -20 °C đến 50 °C và có thể lưu trữ trong khoảng -40 °C đến 85 °C, với độ ẩm hoạt động từ 10% đến 95% Công suất trung bình từ 100 đến 300 W/m² và công suất tiêu thụ tối đa ≤ 500 W/m² Chế độ kiểm soát không đồng bộ và chế độ quét 1/4 với áp lực không đổi, cùng với tính năng cân bằng trắng và độ sáng điều chỉnh.

(cd / m²) ≥ 2000 Lớp chống thấm nước IP51 MTTF ≥ 10.000 Tuổi thọ (giờ) ≥ 100,000 Nguồn điện sử dụng 5V/20A chuyên dụng

Hình ảnh thực tế: mặt trước mặt sau

Hình 2.6: Modul P10 Nguyên lý hoạt động:

Giản đồ xung điều khiển mudue bao gồm các đường điều khiển quan trọng Tín hiệu OE với mức logic cao (5V) cho phép chốt hàng, trong khi hai tín hiệu A và B được nối đất để chọn hàng hiển thị.

Tín hiệu CLK là tín hiệu cho phép chốt dữ liệu ra cột, trong khi tín hiệu SCK là xung đưa dữ liệu ra IC ghi dịch Tín hiệu DATA đảm nhận việc đưa dữ liệu cần hiển thị ra bảng LED Sơ đồ quột của module được thiết kế theo tỉ lệ ẳ và tất cả các module đều có cấu trúc tương tự.

16 dòng,32 cột Tại 1 thời điểm nhất định sẽ có 4 dòng đồng thời đƣợc nối với nguồn Vcc (đƣợc cho phép sáng )

Lý do chọn loại modul này:

Module LED P10 – 1R là sản phẩm phổ biến tại Việt Nam, được ưa chuộng nhờ vào cách điều khiển đơn giản và phù hợp cho các bảng thông tin điện tử cỡ vừa và nhỏ Với cấu tạo dễ dàng, việc lắp đặt và sửa chữa trở nên thuận tiện hơn Kích thước bảng có thể mở rộng mà không cần thay đổi phần cứng, đồng thời độ sáng của module phù hợp cho các bảng thông tin ngoài trời Sản phẩm này có giá thành hợp lý, chỉ 245.000 VND cho mỗi module, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng.

IC 74HC595

IC ghi dịch 8 bit kết hợp chốt dữ liệu, đầu vào nối tiếp và đầu ra song song, thường được sử dụng trong các mạch quét LED 7 thanh và LED matrix Thiết bị này giúp tiết kiệm tối đa số chân vi điều khiển (chỉ 3 chân) và cho phép mở rộng số chân vi điều khiển một cách linh hoạt bằng cách nối tiếp đầu vào dữ liệu của nhiều IC với nhau.

Hình 2.7: Sơ đồ chân 74HC595 Giải thích ý nghĩa hoạt động của một số chân quan trọng:

Chân 14 : đầu vào dữ liệu nối tiếp Tại 1 thời điểm xung clock chỉ đƣa vào đƣợc 1 bit

QA=>QH : trên các chân (15,1,2,3,4,5,6,7)

Xuất dữ liệu khi chân chân 13 tích cực ở mức thấp và có một xung tích cực ở sườn âm tại chân chốt 12

Chân 13 : Chân cho phép tích cực ở mức thấp (0) Khi ở mức cao, tất cả các đầu ra của 74595 trở về trạng thái cao trở, không có đầu ra nào đƣợc cho phép

Chân 9: Chân dữ liệu nối tiếp Nếu dùng nhiều 74595 mắc nối tiếp nhau thì chân này đƣa vào đầu vào của con tiếp theo khi đã dịch đủ 8bit

Chân 11: Chân vào xung clock Khi có 1 xung clock tích cực ở sườn dương(từ 0 lên 1) thì 1bit được dịch vào ic

Chân 12 : xung clock chốt dữ liệu Khi có 1 xung clock tích cực ở sườn dương thì cho phép xuất dữ liệu trên các chân output lưu ý có thể xuất dữ liệu bất kỳ lúc nào bạn muốn ,ví dụ đầu vào chân 14 dc 2 bit khi có xung clock ở chân 12 thì dữ liệu sẽ ra ở chân Qa và Qb (chú ý chiều dịch dữ liệu từ Qa=>Qh)

Chân 10: khi chân này ở mức thấp(mức 0) thì dữ liệu sẽ bị xóa trên chip)

Sơ đồ hoạt động của chip:

Hình 2.8: sơ đồ chức năng các chân

2.3.3 Bảng thông số chip: Đây là ic đầu ra hoạt động ở 2 mức 0 &1 dòng ra tầm 35mA điện áp hoạt động

Ngày đăng: 05/08/2021, 22:12

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của MCS-51 - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.1 Cấu trúc cơ bản của MCS-51 (Trang 9)
Sơ đồ các chân ra trên vỏ của các vi mạch MCS-51 nhƣ hình đƣới đây - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Sơ đồ c ác chân ra trên vỏ của các vi mạch MCS-51 nhƣ hình đƣới đây (Trang 10)
Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức bộ nhớ - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.3 Sơ đồ tổ chức bộ nhớ (Trang 12)
Hình 2.4: Sơ đồ tổ chức 128 byte thấp trong ram họ 8051 - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.4 Sơ đồ tổ chức 128 byte thấp trong ram họ 8051 (Trang 14)
2.2.1 Hình dạng và cấu tạo của LEDMATRIX - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
2.2.1 Hình dạng và cấu tạo của LEDMATRIX (Trang 15)
2.2.2 Nguyên lý hoạt động - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
2.2.2 Nguyên lý hoạt động (Trang 16)
Hình 2.5: Sơ đồ kết nối của ledmatrix - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.5 Sơ đồ kết nối của ledmatrix (Trang 16)
Hình 2.6: Modul P10 Nguyên lý hoạt động:  - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.6 Modul P10 Nguyên lý hoạt động: (Trang 19)
Hình 2.7: Sơ đồ chân 74HC595 - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.7 Sơ đồ chân 74HC595 (Trang 22)
Hình 2.8: sơ đồ chức năng các chân - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.8 sơ đồ chức năng các chân (Trang 23)
Dựa vào bảng tính toán đƣợc các thông số khi thiết kế mạch - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
a vào bảng tính toán đƣợc các thông số khi thiết kế mạch (Trang 24)
Hình 2.8: Tổ chức bộ nhớ và tổ chức thanh ghi thời gian DS1307 - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.8 Tổ chức bộ nhớ và tổ chức thanh ghi thời gian DS1307 (Trang 27)
Hình 2.9: Sơ đồ khối DS1307 DS1307 có thể hoạt động ở 2 chế độ sau:  - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.9 Sơ đồ khối DS1307 DS1307 có thể hoạt động ở 2 chế độ sau: (Trang 29)
Hình 2.10: Sơ đồ khối của HM6264 - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.10 Sơ đồ khối của HM6264 (Trang 30)
Hình 2.11: Sơ đồ chức năng các chân 74HC573 - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 2.11 Sơ đồ chức năng các chân 74HC573 (Trang 32)
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý VĐK thực hiện theo các bƣớc sau:  - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý VĐK thực hiện theo các bƣớc sau: (Trang 33)
Hình 3.2: Sơ đồ mạch in - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 3.2 Sơ đồ mạch in (Trang 35)
Hình 3.3a: Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình chính - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 3.3a Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình chính (Trang 36)
Hình 3.3b: Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình cài đặt - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 3.3b Lƣu đồ thuật toán chƣơng trình cài đặt (Trang 37)
3.4 HÌNH ẢNH SẢN PHẨM - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
3.4 HÌNH ẢNH SẢN PHẨM (Trang 38)
Hình 3.4b: Giờ - Phú t- Ngà y- Tháng - Luận văn xây dựng hệ thống điều khiển thời gian thực hiển thị trên led matrix p10
Hình 3.4b Giờ - Phú t- Ngà y- Tháng (Trang 39)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w