Tài liệu Thiết kế mạch quang báo dùng KIT VXL, chương 6 doc

Chương 6: THIẾT KẾ BÀN PHÍM
Bàn phím dùng để nhập dữ liệu từ bên ngoài , tùy thuộc vào
người sư dụng muốn hiển thò nội dung như thế nào . điểm khác
biệt giữa mạch quang báo chỉ dùng EPROM và mạch quang báo
điều khiển bằng Kit Vi xử lí là ở bàn phím vì Kit vi xử lí có thể
cho phép người sử dụng thay đổi nội dung cần hiển thò dễ dàng
bằng cách nhập trực tiếp từ bàn phím . Chương trình nhận dạng
phím do người lập trình tạo ra và được lưu trữ trong ROM .
1 . Yêu cầu :
Khi thiết kế bàn phím phải quan tâm tới các yêu cầu sau :
 Có kết cấu cơ khí chắc chắn
 Các tiếp điểm phải tiếp xúc tốt , nhạy .
 Phải có khả năng chống dội
 Phím nhấn phải rõ ràng , gọn nhẹ .
2 . Thiết kế cụ thể :
Từ các yêu cầu trên ta thiết kế bàn phím như sau :
Bàn phím được xây dựng dựa trên cơ sở quét hàng và cột ,
sử dụng IC 8255A thứ nhất (đã trình bày ở phần trước) để giao
tiếp với Vi xử lí .
Port A của IC 8255A thứ nhất sẽ được dùng làm Port quét
hàng (nhập dữ liệu), Port C sẽ được thiết kế quét cột (xuất dữ
liệu) . Do yêu cầu của mạch nên nhóm thiết kế mạch bao gồm 8
hàng và 7 cột (56 phím) .
Sữ dụng phần mềm để chống dội cho các phím
Bàn phím được xây dựng cho bảng chữ cái tiếng Việt và
tiếng Anh , sơ đồ phân bố phím như sau :
Hình 4.4
Chức năng của các phím đặc biệt :
Phím ENTER (RUN): Cho phép chạy dòng thông báo
Phím LEFT : Xóa một kí tự bên trái dấu nhắc.
Backspace : Chèn một kí tự trắng.

Phím PRO : Cho phép nhập dữ liệu
3. Sơ đồ mạch nguyên lý bàn phím :Trang sau
Hình 2.5 : Sơ đồ nguyên lý mạch bàn phím của quang báo
Hoạt động của bàn phím :
Trạng thái bình thường của Port A (từ PA
0
- PA
7
) là
11111111
2
nếu Port C xuất ra một giá trò là 00
H
, lúc này có một
phím được nhấn thì một trong 8 đường của Port A xuống mức
logic 0. Hoạt động quét như sau : Đầu tiên Port C sẽ xuất ra giá
trò là 00
H
để quét cột, sau đó đọc vào Port A nhằm kiểm tra xem
có phím nào được ấn hay không, nếu một phím được nhấn thì
một trong 7 đường của Port A sẽ xuống mức 0 lúc này ta chỉ biết
được hàng nào có phím ấn mà thôi.
Để xác đònh chính xác vò trí của phím được ấn thì Port C sẽ
xuất dữ liệu để quét cột. Tùy vào giá trò cột nào xuống mức thấp
mà ta đònh được vò trí của phím được ấn.
III .THIẾT KẾ MÀN HÌNH QUANG BÁO
1. Yêu cầu:
Mạch phải hiển thò rõ ràng, các kí tự dòch từng cột.
Có khả năng hiển thò chữ tiếng Việt và tiếng Anh.
Phải hiển thò đủ 6 kí tự tiếng Việt.

2. Thiết kế :
a. Đặt vấn đề :
Các LED trong Matrận led có thể sáng riêng lẽ nhau nếu
ta đưa tín hiệu điều khiển hàng và cột riêng biệt. Mỗi Led có
thể sáng nếu ta cấp cho nó một điện áp là 1,7V
 2V với dòng
tối đa là 30 mA. Vì Ma trận Led có cột hiển thò ở mức cao, hàng
mức thấp nên ta cấp điện áp cho cột và hàng dùng để xuất dữ
liệu. Vì tất cả các cột đều được điều khiển bởi ngõ ra của
74ls164, có dòng ra rất thấp. Do đó, để đủ dòng cấp cho các
LED sáng bình thường thì ta phải thiết kế thêm mạch khuếch
đại công suất cho LED.
Sô ñoà maïch cuï theå:
b. Hoạt động :
Khi tín hiệu quét cột nhận điện áp 5V làm cho Q
1
dẫn bão
hòa, lúc đó điện áp 5V qua điện trở R
C1
(hạn dòng) sẽ chạy qua
LED. Nhưng để cho led sáng thì tín hiệu hàng phải xuất ra mức
cao khi qua cổng NOT (74LS05) thì sẽ xuống mức logic 0, lúc
đó cathode của led được nối xuống mức thấp nên led sẽ sáng.
3. Tính toán giá trò :
 Xét lùi 1:
5v = R
B
I
B
+ V

BE
+ V
LED
Để led sáng tối đa : V
LED
=1.8V
Chọn Q
1
là transitor loại silic nên : V
BE
= 0.6V
V
CEsat
= 0.3V
 R
B
. I
B
= 5 - 0.6 -1.8 -0.3 = 2.3V
 I
V
k
mA

 
2 3
1
2 6
,
.


I
C
= .I
B
= I
LED
= . 2.6mA
Để 1 led sáng tối đa là 30mA .Trong khi đó với ma trận
led 5
8 thì một cột gồm 8 led nên để led sáng bình thường
thì IC = 8
 I
LED
Vậy :  2.6 mA = 240 mA
  =
240
2 6,
= 104
Chọn
 = 150
Tra bảng ta chọn Transitor SC828, có các tiêu chuẩn sau
(Tra từ sổ tay các linh kiện điện tử): P = 400mW,
 = 130  520 ,
V
CBO
= 30V , V
EBO
= 7V.
Ghi chú : Để tín hiệu trên led dòch từng cột thì ta có thể

dùng tín hiệu quét cột qua vào IC 74LS164 mỗi IC này có 8
ngõ ra với điện áp 5V. Vì mạch quang báo có 7 led (35 cột),
nên ta dùng 5 IC 74LS164 để quét.
Tín hiệu quét cột lấy ra từ port C của 8255thứ hai còn tín
hiệu quét hàng lấy ra từ port A của 8255thứ hai
Tín hiệu quét cột sẽ dòch theo từng nhòp xung clock do
người lập trình tạo ra. Cứ mỗi nhòp xung thì dòch một cột. Khi đó
tín hiệu quét hàng cũng gởi dữ liệu theo từng thời điểm mà cột
quét. Như vậy tín hiệu quét hàng và cột đòi hỏi phải luôn đồng
bộ với nhau.
Để hiển thò các chữ cái tiếng Việt lẫn tiếng Anh thì ta cần
xuất dữ liệu chính xác từng điểm trên ma trận led. Các điểm
sáng sẽ tạo nên dạng chữ cần hiển thò. Dữ liệu gởi ra hàng được
chứa trong vùng nhớ của ROM, bắt đầu từ đòa chỉ 2000
H
- 20F0
H
. Sau đây là kiểu kí tự hiển thò trên Matrận Led.
0
E
1
4
2
4
1
4
0
E
3
E

E
2
2
2
2
5
1
4
1
C
2
2
2
2
2
2
1
4
3
E
2
A
2
2
2
2
1
C
3
E

2
A
2
A
2
2
2
2
3
E
6
A
6
A
6
2
6
2
1
C
2
2
2
2
2
6
1
4
3
E

0
8
0
8
0
8
3
E
2
2
2
2
3
E
2
2
2
2
2
4
2
2
3
C
2
0
2
0
3

E
0
8
1
4
2
2
2
2
3
E
0
2
0
2
0
2
0
2
3
E
1
0
0
8
1
0
3
E
3

E
1
0
0
8
0
4
3
E
1
C
2
2
2
2
2
2
1
C
3
E
2
8
2
8
2
8
1
0

1
C
2
2
2
2
2
6
1
E
3
E
2
8
2
C
2
A
1
2
1
2
2
A
2
A
2
A
2
4

2
0
2
0
3
E
2
0
2
0
3
C
0
2
0
2
0
2
3
C
0
2
0
2
0
2
0
2
0
2

3
8
0
4
0
2
0
4
3
8
3
E
0
4
0
8
0
4
3
E
2
2
1
4
0
8
1
4
2
2

2
0
1
0
0
E
1
0
2
0
2
2
2
6
2
A
3
2
2
2
1
C
2
2
2
2
2
2
1

C
0
A
1
2
3
E
0
2
0
2
1
6
2
A
2
A
2
A
1
2
1
4
2
2
2
2
2
A
1

4
0
C
1
4
2
4
3
E
0
4
3
A
2
A
2
A
2
A
2
A
1
C
2
A
2
A
2
A
2

A
2
2
2
4
2
8
3
0
2
0
1
4
2
A
2
A
2
A
1
4
1
2
2
A
2
A
2
A

1
C
Sơ đồ nguyên lý mạch màn hình quang báo :