thiết kế và chế tạo mạch chạy chữ dùng matran led


Ngày nay sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật đã làm nền
tảng vững chắc thúc đẩy các nghành kinh tế phát triển và tiến lên một tầm cao mới.
gắn với sự phát triển của nghành khoa học kĩ thuật thì kĩ thuật điện tử và tin học
cũng phát triển không kém và mang tính vượt bậc. Một xã hội phát triển đòi hỏi
phải có nhiều trang thiết bị hiện đại ứng dụng kĩ thuật số trong nghành điện tử đã
cho thấy rõ tính ưu việt của nó những thành tựu to lớn của nó đã đóng góp một
phần không nhỏ vào nhu cầu thoả mãn của con người.
Qua môn học đồ án 2 này, sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy
cô giáo giảng viên các khoa đã chỉ dạy cho chúng em các môn đại cương, các thầy
cô giáo giảng viên khoa Công Nghệ Điện Tử đã hướng dẫn, chỉ dạy cho chúng em
các kiến thức liên quan đến chuyên ngành Điện Tử Công Nghiệp. Đặc biệt là thầy
Nguyn Vũ Thng đã tận tình hướng dẫn cho sinh viên chúng em hoàn thành tốt
các mô hình thực hành của đề tài 
 !"!#và bài báo cáo về môn đồ án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Vũ Thắng và các bạn
trong khoa đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài. Tuy nhiên nhưng do
thời gian và kiến thức còn rất nhiều hạn chế nên không tránh khỏi sai sót rất mong
sự đóng góp của các thầy cô và các bạn nhằm phát triển và hoàn thiện đề tài.
Chúng Em Xin Chân Thành Cảm ơn!



1
Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn:

Hưng Yên Ngày Tháng Năm2012

2
Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện:

Hưng Yên Ngày Tháng Năm2012

3
$%&'()*&+
,-./0
Điện – Điện tử là một trong những lĩnh vực rất phát triển và đánh giá được tốc
độ phát triển về kinh tế cũng như khoa học kĩ thuật của một đất nước. Việc phát
triển, chế tạo các lọai Chip, các lọai IC tích hợp thông dụng, có ứng dụng nhiều
trong thực tế có vai trò to lớn trong quá trình phát triển khoa học kĩ thuật liên quan
đến kĩ thuật điện – điện tử - tự động hóa. Ở Việt Nam công nghệ chế tạo các lọai
Chip vi điều khiển, các công nghệ tích hợp IC chưa được chú trọng phát triển, phần
lớn còn ứng dụng và phụ thuộc nhiều vào các công nghệ tiên tiến của các nước phát
triển như: Mỹ, Nhật Bản… đặc biệt là tập đoàn điện tử khổng lồ Intel…
Vì vậy việc học tập, tìm hiểu nghiên cứu lại những công nghệ phát triển của các
nước bạn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với người học và đóng vai trò không
nhỏ trong quá trình phát triển nền giáo dục của nước nhà.
12)3/425

1,)3/4
Ngày nay khoa học kĩ thuật và công nghệ ngày càng phát triển như vũ bảo, vì vậy
việc đưa các môn học chuyên nghành vào trong giáo trình môn học, đặc biệt là môn
kĩ thuật số, vi điều khiển… Cho các sinh viên ngành điện tử, đặc biết là chuyên
ngành điện tử công nghiệp là điều đặc biệt quan trọng, tuy nhiên một phần do điều
kiện của người dạy và người học nên việc đưa hết tài liệu trong quá trình học là
không đáp ứng được nhu cầu nên việc tự tìm hiểu, tự nghiên cứu các tài liệu bên
ngoài là điều rất cần thiết để nâng cao kiến thức cho người học nhằm theo kịp công
nghệ khoa học kĩ thuật tiên tiến của các nước trên thế giới và góp phần vào bồi
dưỡng kiến thức cho sinh viên trước khi ra trường nhằm đáp ứng được nhu cầu
tuyển dụng của thị trường lao động hiện tại và tương lai góp phần to lớn trong việc

4
phát triển nền kinh tế nói chung và phát triển chuyên ngành Điện Tử - Tự Động
Hóa nói riêng của nước nhà.
1165
Qua môn học đồ án 1 sinh viên cần nắm vững kiến thức cơ bản của môn học
chuyên ngành trong giáo trình đào tạo của nhà trường, đồng thời biết và nắm rõ
kiến thức cơ bản về sơ đồ khối, các đặc tính, chức năng và nguyên lý họat động của
các linh kiện cơ bản của chuyên ngành điện tử như: Điện trờ, tụ điện, cuộn cảm,
relay … đặc biệt là Ic sử dụng rộng rãi trong vi xử lý, điều khiển tự động. Bên cạnh
đó là các phần mềm giúp ích trong việc thiết kế mạch như tina, protues, TopView
….
789:5;
Đối tượng nghiên cứu của Đồ Án nói riêng và các môn học chuyên ngành trong
hệ thống Điện – Điện Tử nói chung là các sinh viên theo học, tìm hiểu và nghiên
cứu trong lĩnh vực Điện tử, đồng thời là tất cả những người yêu thích chuyên ngành
Điện Tử - Tự Động Hóa, vì đây là môn học cơ bản làm nền tảng, trang bị kiến thức
cho người học để có thể tự tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu học tập cho các môn
học tiếp theo, đồng thời cũng cố kiến thức các môn học đã được học trong thời gian

theo học tại trường.
<$9=>?>5;
Phương pháp nghiên cứu đề tài của môn học Đồ Án: Khảo sát mạch chạy chữ
dùng led ma trận chủ yếu bằng logic thực nghiệm. Vì môn học có tính chất lý
thuyết, và liên quan mật thiết đến thực tế nên việc tìm kiếm tài liệu tiếng việt liên
quan đến đề tài là rất khó khăn nên quá trình hòan thành môn học đồ án chủ yếu
bằng văn bản dịch Anh – Việt của em thông qua sự giúp đỡ của google.

5
@$5;
Đề tài môn học đồ án được tiến hành, nghiên cứu chủ yếu ở nhà và phòng trọ
thư viện trường đại học sư phạm kĩ thuật hưng yên . Việc tiến hành văn bản được
tiến hành ở nhà, bài báo cáo được tiến hành trong khoảng thời gian từ 15-10-2012
đến 15-11-2012, trong khỏang thời gian đó em đã thảo luận , tham khảo ý kiến của
thầy cô bạn bè đồng thời tìm kiếm tài liệu, mô phỏng mạch trên phần mềm.
ABCD5;
Sau một thời gian tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu về môn học kĩ thuật số và môn
học Vi Điều Khiển nói chung, các môn học trong chuyên ngành Điện Tử Công
Nghiệp nói riêng. Khảo sát mạch chạy chữ hiển thị chữ trên Led ma trận đã giúp
em nắm được các khái niệm cơ bản của các linh kiện, đặc tính, chức năng và
nguyên lý họat động của các linh kiện, hiểu được sơ đồ khối, chương trình điều
khiển vi xử lý và hiểu hơn vai trò môn học trong hệ thống môn học, nhằm trao dồi
kiến thức để chúng em hoàn thành tốt môn học. Qua đó trang bị kiến thức cơ bản
để có thể tự học tập và cũng là hành trang em mang theo khi ra trường.

6
$%&''($%&E'F+G
,GHI0./0JKLM@,
AT89C51 là phiên bản có Rom nằm trên Chip là bộ nhớ Flash. Phiên bản
này rất thích hợp cho các ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash có thể xóa được dữ liệu

chỉ trong vài giây (chứ không phải 20 giây như 8751). Dĩ nhiên là để dung
AT89C51 cần có một bộ đốt ROM hỗ trợ bộ nhớ Flash, xong lại không cần bộ xóa,
bộ nhớ Flash được xóa bằng bộ đốt PROM. Để tiện sử dụng, hiện nay hang Atmel
đang nghiên cứu một phiên bản mới của AT89C51 có thể lập trình qua cổng COM
của máy tính và như vậy sẽ không cần bộ đốt PROM
,,GHI0N"O>;.)MPQ@,
Đặc điểm và chức năng hoạt động của họ IC MCS-51 hoàn toàn tương tự
nhau. Ở đây giới thiệu IC AT89C51 là một IC điều khiển do hang intel của Mỹ sản
xuất, chúng có những đặc điểm như sau:
 4KB EFROM bên trong
 128 byte RAM nội
 4 Port xuất nhập I/O 8 bit
 Giao tiếp nối tiếp
 64 KB cùng nhớ mã ngoài
 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài
 Xử lý bit (hoạt động trên Bit đơn)
 210 vị trí có thể định vị Bit
 4 us cho hoạt động nhân, hoạt động chia

7
,1B8/0"RSM$+T(
P=/U8V!WIXY-(
a. Định nghĩa hệ vi xử lý:
• Khả năng được lập trình để thao tác trên các dữ liệu mà không cần sự can
thiệp của con người.
• Khả năng lưu trữ và phục hồi dữ liệu.
b. Tổng quát hệ vi xử lý gồm:
Hình 2.1: Sơ đồ khối vi xử lý
• Phần cứng (hardware): các thiết bị ngoại vi để giao tiếp với con người.
• Phần mềm (software):chương trình để xử lý dữ liệu.

 CPU (Central Processing Unit): đơn vị xử lý trung tâm.
 RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên.
 Rom (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc.
 Interface Circuitry: mạch điện giao tiếp.
 Peripheral Devices (Input): các thiết bị ngoại vi (thiết bị nhập)
 Peripheral Devices (Output): các thiết bị ngoại vi (thiết bị xuất).

8
 Addressbus: bus địa chỉ.
 Data bus: bus dữ liệu.
 Control bus: bus điều khiển.
,7=XY-"R(
 CPU đóng vai trò chủ đạo trong hệ vi xử lý, nó quảnlý tất cả các hoạt
động của hệ và thựchiện tất cả các thao tác trên dữ liệu.
 CPU là một vi mạch điện tử có độ tích hợp ca. Khi hoạt động CPU đọc
mã lệnh được ghi dưới dạng cácbit 0 và bit 1 từ bộ nhớ, sau đó nó sẽ
thực hiện giải mã các lệnh này thành các dãy xung điều khiển tương
ứng với các thao táctrong lệnhđể điều khiển cáckhối khác thực hiện
từng bước các thao tác đóvà từ đó tạo ra các xung điều khiển cho toàn
hệ.
 IR/IP (Instruction Register/Intruction Pointer): thanh ghi lệnh/con trỏ
lệnh.
 PC (Program Counter): bộ đếm chươngtrình.
 Instruction decode and control unit: đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
 ALU (arithmetic and Logic Unit): đơn vị số học và logic.
 Registers: Các thanh ghi.
 Khi hoạt động CPU sẽ thực hiện liên tục 2 thao tác: tìm nạp lệnh và
giãi mã - thực hiện lệnh.
 Thao tác tìm nạp lệnh:
 Nội dung của thanh ghi PC đượcCPU đưa lên bus địa chỉ.

 Tín hiệu điều khiển đọc (Read) chuyển sang trạng thái tích cực.
 Mã lệnh (Opcode) từ bộ nhớ được đưa lên bus dữ liệu.
 Nội dung của thanh ghi PC tăng lên một đơn vị để chuẩn bị tìm nạp
lệnh kế tiếp từ bộ nhớ.
 Thao tác giải mã - thực hiện lệnh:

9
 Mã lệnh từ thanh ghi IR được đưa vào đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
 Đơn vị giải mã lệnh và điều khiển sẽ thực hiện giải mã opcode và tạo ra
các tín hiệu để điều khhiển việc xuất nhập dữ liệu giữ ALU và cácthanh
ghi.
 Căn cứ trên các tín hiệu điều khiển này, ALU thực hịên các thao tác đã
được xác định.
 Một chuỗi các lệnh (Opcode) kết hợp lại với nhau để thực hiện một công
việc có nghĩa được gọi là chương trình (Program) hay phần mềm.
 Bộ nhớ bán dẫn là một khác rất quan trọng của hệ vi xử lý, các chương trình
và dữ liệu đều được lưu giữ trong bộ nhớ.
 Bộ nhớ bán dẫn trong hệ vi xử lý gồm:
• ROM: bộ nhớ chương trình _ lưu giữ chương trình điều khiển hoạt
động của toàn hệ thống.
• RAM: bộ nhớ dữ liệu _ lưu giữ dữ liệu, một phần chương trình
điều khiển hệ thống, các ứng dụng và kết quả tính toán.
• Sơ lược về cấu trúc và phân loại ROM – RAM:
• ROM (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc
• RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (bộ
nhớ ghi đọc)
,<M?RV!>KLM@,(
1.4.1. Sơ đồ khối và chức năng các khối của chip 89C51:
 CPU (Central Processing Unit): Đơn vị xử lý trung tâm tính toán và điều khiển
quá trình hoạt động của hệ thống.

 OSC (Oscillator): Mạch dao động _ tạo tín hiệu xung clock cung cấp cho các
khối trong chip hoạt động.

10
 Interrupt control: Điều khiển ngắt _ nhận tín hiệu ngắt từ bean ngoài (INT0\,
INT1\), từ bộ định thời (TIMER0, TIMER1) và từ cổng nối tiếp (SERIAL
PORT), lần lượt đưa các tín hiệu ngắt này đến CPU để xử lý.
 Other registers: Các thanh ghi khác _ lưu trữ dữ liệu của các port xuất/nhập,
trạng thái làm việc của các khối trong chip trong suốt quá trình hoạt động của
hệ thống.
 RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ dữ liệu trong chip lưu trữ các dữ
liệu.
 ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chương trình trong chip lưu trữ chương
trình hoạt động của chip.
 I/O ports (In/Out ports): Các port xuất/nhập _ điều khiển việc xuất nhập dữ
liệu dưới dạng song song giữa trong và ngoài chip thông qua các port P0, P1,
P2, P3.
 Serial port: Port nối tiếp _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng nối tiếp
giữa trong và ngoài chip thông qua các chân TxD, RxD.
 Timer 0, Timer 1: Bộ định thời 0, 1 _ dùng để định thời gian hoặc đếm sự kiện
(đếm xung) thông qua các chân T0, T1.
 Bus control: Điều khiển bus _ điều khiển hoạt động của hệ thống bus và việc
di chuyển thông tin trên hệ thống bus.
 Bus system: Hệ thống bus _ liên kết các khối trong chip lại với nhau.
1.4.2. Chức năng các chân của chip 89C51
Chip 89C51 :gồm 40 chân

11
• 2 chân nguồn cấp điện (VCC, VSS)
• 32 chân xuất/nhập

• 6 chân chức năng (EA, ALE, PSEN, XTAL1, XTAL2, RST)
 Port xuất/nhập 8 bit (P0.0 – P0.7)
 Port xuất/nhập 8 bit (P1.0 – P1.7)
 Port xuất/nhập 8 bit (P2.0 – P2.7)
 Port xuất/nhập 8 bit (P3.0 – P3.7)
Hình 2.2: Sơ đồ chân vi xử lý
Z$"[(
- Port 0 (P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39.
- Port 0 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P0.0 - P0.7) không sử dụng bộ nhớ ngoài.
• Bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7) có sử dụng bộ nhớ
ngoài.
+ Lưu ý: Khi Port 0 đóng vai trò là port xuất nhập dữ liệu thì phải sử dụng các điện
trở kéo lên bên ngoài.

12
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 0 đóng vai trò là ngõ vào của dữ liệu
(D0 -> D7)
 $",(
- Port 1 (P1.0 – P1.7) có số chân từ 1 – 8.
- Port 1 có một chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P1.0 – P1.7) _ sử dụng hoặc không sử dụng bộ nhớ ngoài.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 1 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ
byte thấp (A0 – A7)
 $"1(
- Port 2 (P2.0 – P2.7) có số chân từ 21 – 28.
- Port 2 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài.
• Bus địa chỉ byte cao (A8 – A15) _ có sử dụng bộ nhớ ngoài.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 2 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ

byte cao (A8 – A11) và các tín hiệu điều khiển
 $"7(
- Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 – 17.
- Port 0 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức
năng đặc biệt.
• Các tín hiệu điều khiển _ có sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 3 đóng vai trò là ngõ vào của các tín
hiệu điều khiển
M;\V!?R$"7(

13
Hình 2.3: Chức năng của các chân Port3:
MR$P]^(
- PSEN (Program Store Enable): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài.
• Là tín hiệu xuất, tích cực mức thấp.
PSEN\ = 0 _ trong thời gian CPU tìm-nạp lệnh từ ROM ngoài.
PSEN\ = 1 _ CPU sử dụng ROM trong (không sử dụng ROM ngoài).
- Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với
chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài.
 MRJ](
- ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30.
- Chức năng:

Bit Tên Địa chỉ bit Chức năng
P3.0 RxD B0H Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp
P3.1 TxD B1H Chân phát dữ liệu của port nối tiếp
P3.2 INT0\ B2H Ngõ vào ngắt ngoài 0

P3.3 INT1\ B3H Ngõ vào ngắt ngoài 1
P3.4 T0 B4H Ngõ vào của bộ định thời đếm 0
P3.5 T1 B5H Ngõ vào của bộ định thời đếm 1
P3.6 WR\ B6H Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu Ram ngoài
P3.7 RD\ B7H Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu Ram ngoài
14
• Là tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để thực hiện việc giải đa hợp cho bus địa chỉ
byte thấp và bus dữ liệu đa hợp
(AD0 – AD7).
• Là tín hiệu xuất, tích cực mức cao.
ALE = 0 _ trong thời gian bus AD0 – AD7 đóng vai trò là bus D0 – D7.
ALE = 1 _ trong thời gian bus AD0 – AD7 đóng vai trò là bus A0 – A7.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân ALE đóng vai trò là ngõ vào của xung
lập trình (PGM\)
Khi lệnh lấy dữ liệu từ RAM ngoài (MOVX) được thực hiện thì 1 xung ALE bị bỏ
qua
 MR]J^(
- EA (External Access): truy xuất ngoài, chân số 31.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép truy xuất (sử dụng) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài.
• Là tín hiệu nhập, tích cực mức thấp.
EA\ = 0 _ Chip 89C51 sử dụng chương trình của ROM ngoài.
EA\ = 1 _ Chip 89C51 sử dụng chương trình của ROM trong.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân EA đóng vai trò là ngõ vào của điện áp
lập trình (Vpp = 12V/89xx, 21V/80xx,87xx)
+ Lưu ý: Chân EA\ luôn luôn phải được nối lên Vcc (sử dụng chương trình của
ROM trong) hoặc xuống Vss (sử dụng chương trình của ROM ngoài).
 MR_J,2_J1(
- XTAL (Crystal): tinh thể thạch anh, chân số 18-19.
- Chức năng:

• Dùng để nối với thạch anh hoặc mạch dao động tạo xung clock bên ngoài, cung
cấp tín hiệu xung clock cho chip hoạt động.
• XTAL1 _ ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip.

15
• XTAL2 _ ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip.
Chân RST:
- RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép thiết lặp (đặt) lại trạng thái ban đầu cho hệ thống.
• Là tín hiệu nhập, tích cực mức cao.
RST = 0 _ Chip 89C51 hoạt động bình thường.
RST = 1 _ Chip 89C51 được thiết lặp lại trạng thái ban đầu.
Chân Vcc, GND:
- Vcc, GND: nguồn cấp điện, chân số 40-20.
- Chức năng:
• Cung cấp nguồn điện cho chip 89V51 hoạt động.
• Vcc = +5V ± 10%.
• GND = 0V.
 `;aWH
- Bộ vi xử lý có không gian bộ nhớ chung cho dữ liệu vàchương trình
- Chương trình và dữ liệu nằm chung trên RAM.
- Bộ vi điều khiển có không gian bộ nhớ riêng cho dữ liệu vàchương trình.
- Chương trình và dữ liệu nằm riêng trên ROM và RAM.
`;aWHV!>KLM@,(
Hình 2.4: Không gian bộ nhớ của chip 89C51

16
12GHI0 !"b
Led ma trận gồm các led phát quang được bố trí thành hàng và cột trong một

vỏ. Các tín hiệu điều khiển cột được nối với Cathode của tất cả các led trên cùng
một cột. Các tín hiệu điều khiển hàng cũng được nối với Anode của tất cả các led
trên cùng một hàng như hình vẽ sau:
Hình 2.5: Led ma trận một màu
Khi có một tín hiệu điều khiển ở cột và hàng, các chân Anode của các Led
trên hàng tương ứng được cấp điện áp cao, đồng thời các chân Cathode các Led
trên cột được cấp điện áp thấp. Tuy nhiên lúc đó chỉ có một Led sang, vì nó có
đồng thời điện thế cao trên Anode và điện thế thấp trên Cathode. Như vậy, khi có
một tín hiệu điều khiển hàng và cột, thì tại một thời điểm chỉ có duy nhất một Led
tại chỗ gặp nhau của hàng và cột là sáng.
- Các bảng quang báo với số lượng Led lớn hơn cũng được kết nối theo cấu trúc
như vậy.

17
- Trong trường hớp ta muốn cho sáng đồng thời một số Led rời rạc trên ma trận, để
hiển thị một kí tự nào đó, nếu trong hiển thị tĩnh ta cấp áp cao cho Anode và áp
thấp cho Cathode, cho các Led tương ứng mà ta muốn sáng. Nhưng khi đó một số
Led ta không mong muốn sáng cũng sẽ sáng, miễn là nó nằm tại vị trí gặp nhau của
các cột và hàng mà ta cấp nguồn. Vì vậy trong điều khiển Led ma trận ta không thể
sử dụng phương pháp hiển thị tĩnh mà phải sử dụng phương pháp quét (hiển thị
động), có nghĩa là ta phải tiến hành cấp tín hiệu điều khiển theo dạng xung quét
trên các hàng và cột có Led cần hiển thị. Để đảm bảo cho mắt nhìn thấy Led không
bị nháy, thì tầng số quét nhỏ nhất cho mỗi chu kì đi hết các cột là 20Hz (50ms).
Trong lập trình vi điều khiển cho Led ma trận bằng vi xử lý ta cũng phải sử dụng
phương pháp quét Led như vậy.
- Ở đây chúng em tiến hành ghép các led đơn thành ma trận led theo kiểu kết nối A
chung tích cực mức cao.
- Ma trận Led có thể là loại chỉ hiển thị được một màu hoặc hiển thị được hai màu
trên một điểm, khi đó Led có số chân ra tương ứng:
- Đối với Led ma trận 8x8 hiển thị một màu, thì số chân ra là 16, trong đó 8 chân

dùng để điều khiển hàng và 8 chân còn lại đề điều khiển cột.
- Đối với loại 8x8 có hai màu thì số chân ra của Led là 24 chân, trong đó 8 chân
dùng để điều khiển hàng chung cho cả hai màu, 16 chân còn lại thì 8 chân dùng để
điều khiển cột của màu thứ nhất và 8 chân còn lại dùng để điều khiển màu thứ hai.
<'Mc8d<,A<

18
Hình 2.6: IC số 74164.
-IC có 14 chân, chân 7 nối mas chân 14 nối nguồn 5v DC. Chân số
3,4,5,6,10,11,12,13 là chân ra 8 bít .chân 1,2 là chân data, chân 9 là chân clear xóa
tích cực ở mức thấp , chân 8 là chân xung clock điều khiển IC hoạt động,
@"!cc"BJd<,A<


19
Hình 2.7: Hình dạng thực tế của transistor KA74164
''2e(
Thi công mạch là quá trình hoàn tất thiết kế, để qua đó kiểm chứng lại thực tế về lý
thuyết. Đây là việc cuối cùng của việc thiết kể mạch. Mạch được thiết kế gồm toàn
bộ các modun nhỏ.
1. Vẽ mạch nguyên lý và mạch in:
Công việc này được trợ giúp bởi phần mềm Eagle đây là phần mềm cho
người chuyên thiết kế mạch điện tử. Để mạch chạy tốt thì sơ đồ nguyên lý
phải đúng, đầy đủ. Khi cho chạy board mạch cần phải chú ý đến kích thước
các đường tín hiệu và đường nguồn, đường nguồn bao giờ cũng có kích
thước lớn hơn đường tín hiệu.
2. Thi công mạch in (board):
Sau khi chúng ta vẽ xong mạch in thì việc làm board có thể thực hiện theo
các phương án sau:
• Phương án 1: Tự làm mạch thủ công bằng bàn là nghĩa chúng ta vẽ mạch

xong rồi in ra giấy đề can. Sau đó dung bàn là là lên fip đồng, sau đó dùng
dung dịch FeCl3, ăn mòn. Cách này độ chính xác không cao, chỉ dùng cho
các mạch in ít đường tín hiệu, đi một lớp.
• Phương án 2: làm mạch bằng phương pháp in lưới, nghĩa là sau khi đã vẽ
mạch xong, chúng ta đem in lưới lên mạch in, sau đó cũng dùng dung dịch ăn
mòn. Cách này độ chính xác cao hơn, đồng thời khi ta in mạch board có kích
thước lớn và số lượng nhiều thì có thể giảm bớt giá thi công mạch. Đây cũng
không phải là cách tối ưu nhất.
• Phương án 3: phương án này phải dùng đến các máy chuyên dụng thi công
mạch in. Đây là phương pháp in mạch có độ chính xác cao. Ít hư hỏng, in
được nhiều lớp với kích thước đường mạch rất nhỏ.

20
7f>"?>I2"!
1.Kiểm tra: Sau khi thiết kế và thi công mạch in nhiệm vụ tiếp theo là hãy kiểm
tra toàn bộ mạch trước khi lắp linh kiện vào. Bởi mạch thiết kế tương đối phức tạp
nên phần mạch in gia công chắc không tránh khỏi những lỗi nhỏ.
Ngay từ đầu khi phần thiết kế mạch được đặt ra, chúng em đã liệt kê tất cả các
linh kiện trong mạch và chuẩn bị đi mua.
Trước khi lắp ráp một lần nữa chúng em phải kiểm tra lại từng linh kiện một lần
nữa để tránh khỏi sự thiếu sót và nhầm lẫn.
Việc lắp ráp linh kiện cũng là một khâu khá quan trọng, vì mạch in có các lỗ
khoan khá gần nhau nên khi hàn dễ bị chạm mạch. Mặt khác khi hàn không cẩn
thận thì các hạt thiếc nhỏ sẽ rơi vãi trên mạch dẫn đến khả năng chạm mạch, làm hư
hỏng linh kiện. việc này có thể khắc phuc bằng cách phủ xanh mạch in. để hạn chế
việc hàn thiếc dễ dẫn đến các linh kiện bị chết do sức nóng của mỏ hàn, chúng ra có
thể dung các đế cắm IC. Đây là giải pháp an toàn cho các linh kiện đồng thời nếu
có hư hỏng linh kiện thì việc sửa chữa thay thế linh kiện cũng dễ thực hiện mà
không làm hư hỏng mạch in.
2.Đo các mối nối: việc làm này có thể mất khá nhiều thời gian nhưng khá quan

trọng nhằm tránh được các rủi ro chạm mạch. Cháng ta có thể dung đồng hồ vạn
năng để đo điện trở (hoặc đồng hồ có chuông báo thông mạch) để khiểm tra các
đường tín hiệu có chạm, chập hay không, các mối hàn có tiếp xúc hay chưa. Đặc
biệt chú ý tới các đường nguồn.
3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý
!2P=/U8/0

21
Hình 3.1: Sơ đồ khối điều khiển
a2 P=/U

22
Hình 3.2: Sơ đồ khối mạch ghi dịch

23
)/I
2P=/U!"b
Hình 3.3: Sơ đồ mạch hiển thị ma trận

24
2P=U
Hình 3.4: Sơ đồ mạch nguồn

25