Mạch quang báo giao tiếp máy tính dùng PIC 16f877a

TR

NG

B GIÁO D C VÀ ÀO T O
I H C M THÀNH PH H CHÍ MINH
---------------- v w --------------KHOA XÂY D NG VÀ I N

K S

ÁN T T NGHI P
NGÀNH CÔNG NGHI P

M CH QUANG BÁO GIAO TI P
MÁY TÍNH DÙNG PIC 16F877A

GVHD
SVTH
MSSV

: Th.S PHAN V N HI P
: LÊ NGUY N MINH THÀNH
: 20702034

TP. H Chí Minh, tháng 02 n m 2012


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p
L IM

U

Ngày nay Khoa h c – K thu t phát tri n m nh m , cùng v i s phát tri n
không ng ng c a các ngành k thu t nói chung và đi n t nói riêng. Chúng đã đi sâu
vào m i m t đ i s ng hàng ngày c a ng i dân. c bi t s d ng vi đi u khi n đ hi n
th , truy n đ t thông tin ngày càng phát tri n r ng rãi và nâng cao. Trên tinh th n đó,
em th c hi n đ tài: LED MA TR N GIAO TI P MÁY TÍNH đ c ng c các ki n
th c đã h c c ng nh b c đ u th c hi n m t s n ph m mang tính ng d ng th c ti n.
Nh ng ki n th c và hi u bi t đ t đ c trong quá trình h c t p t i tr ng s
đ c đánh giá qua đ t b o v đ án t t nghi p. Vì v y em c g ng t n d ng t t c
nh ng ki n th c đã h c tr ng cùng v i s tìm tòi nghiên c u, đ có th hoàn thành
t t đ án t t nghi p này. Nh ng k t qu là nh ng s n ph m đ t đ c trong ngày hôm
nay tuy không l n lao nh ng nó là thành qu c a 4,5 n m h c t p t i tr ng, là thành
công đ u tiên c a em tr c khi b c vào đ i.
Do ki n th c còn h n h p và kinh nghi m còn non kém, dù em đã c g ng hoàn
thành t t đ án t t nghi p này đúng th i h n, nh ng c ng không tránh kh i nh ng
thi u sót, mong quý Th y cô góp ý, đánh giá nh n xét. Em mong nh n đ c nh ng ý
ki n đóng góp ý t n tình c a quý Th y cô. Cu i cùng em xin chân thành c m n quý
Th y cô.

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p
L IC M

N

Sau nh ng n m tháng h c t i tr ng, em đã đ c h c và ti p thu nh ng ki n
th c m i t s t n tình h ng d n, ch b o c a quý Th y Cô, s giúp đ c a b n bè.
ây là kho ng th i gian vô cùng quan tr ng và đ y ý ngh a trong cu c s ng.
án t t
nghi p là n n t ng quan tr ng và đánh d u b c ngo t m i trong cu c đ i c a m i
sinh viên.
Em xin g i l i c m n chân thành đ n Th y Phan V n Hi p. Th y đã t n tình
h ng d n em th c hi n đ án t t nghi p và cung c p cho em nh ng kinh nghi m quý
báu.
Em xin chân thành c m n quý Th y Cô khoa Xây d ng và i n và các Cán b ,
Công nhân viên Tr ng
i h c M thành ph H Chí Minh, đã quan tâm, t o đi u
ki n thu n l i đ em có th h c t p, nghiên c u c ng nh hoàn thành đ án t t nghi p
này.
M t l n n a em xin chân thành c m n và chúc s c kh e quý Th y Cô.

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p
M CL C

L im đ u
L ic m n
M cl c
CH

NG 1: GI I THI U

TÀI....................................................................... 1

1.1 M c đích ch n đ tài: ..................................................................................... 1
1.2 N i dung đ tài:............................................................................................... 1
1.3
CH

it

ng nghiên c u:.................................................................................... 1

NG 2: GI I THI U LED MA TR N VÀ B NG QUANG BÁO........... 2

2.1 Gi i thi u v LED ma tr n:........................................................................... 2
2.1.1 Phân lo i LED ma tr n: .......................................................................... 2
2.1.2 LED ma tr n 8x8: ................................................................................... 2
2.1.3 Hình d ng th c t và s đ chân ra: ....................................................... 2
2.1.4 S đ nguyên lý LED ma tr n 8x8:........................................................ 3
2.2 M t s hình nh v b ng quang báo th c t :............................................... 3
2.2.1 M u m t dòng ch (16x240 đi m nh): ................................................. 3
2.2.2 M u hai dòng ch (32x240 đi m nh): .................................................. 4
2.3 Gi i thi u v quang báo hi n th LED ma tr n trong đ án: ..................... 4
2.3.1 Ph n c ng: .............................................................................................. 4
2.3.2 Ph n m m: .............................................................................................. 4
CH

NG 3: KH O SÁT LINH KI N ................................................................. 5

3.1 Vi đi u khi n PIC 16F877A:.......................................................................... 5
3.1.2 M t vài thông s v PIC 16F877A:........................................................... 5
3.1.3 S đ kh i c a PIC 16F877A:................................................................... 6
3.1.4 T ch c b nh :......................................................................................... 6
3.1.5 Các c ng xu t nh p c a PIC16F877A: ..................................................... 8
3.1.6 Ng t: .......................................................................................................... 9
3.2 IC 74573: ....................................................................................................... 10
3.3. IC 7805......................................................................................................... 12
3.4 Transistor A1015 :........................................................................................ 12
3.4.1 S đ chân và đ c tính truy n d n: ......................................................... 12
3.4.2 Các thông s truy n d n: ......................................................................... 13
3.5 Transistor H1061:......................................................................................... 13
3.5.1 S đ chân: .............................................................................................. 13
3.5.2 Các thông s truy n d n: ......................................................................... 13
3.6 IC 74138: ....................................................................................................... 14
3.6.1 Gi i thi u IC 74138:................................................................................ 14
3.6.2 Ch c n ng các chân c a IC 74138: ......................................................... 14
3.7 IC 74154: ....................................................................................................... 15
3.7.1 S đ chân IC 74HC154:......................................................................... 16
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

3.7.2 S đ bên trong IC 74HC154:................................................................. 16
3.7.3 B ng ch c n ng c a 74HC154:.............................................................. 17
3.7.4 Nguyên t c ho t đ ng c a IC74HC154:................................................. 18
3.8 IC ULN2803: ................................................................................................. 18

3.8.1 S đ chân ULN2803:............................................................................. 18
3.8.2 Vài ch s k thu t c a ICULN2803: ...................................................... 18
3.9 IC PL2303: .................................................................................................... 19
3.9.1 S đ chân PL2303: ................................................................................ 19
3.9.2 Ch c n ng các chân:................................................................................ 20
3.9.3 S đ ch c n ng: ..................................................................................... 21
CH

NG 4: CÁC PH

NG PHÁP HI N TH CHO B NG QUANG BÁO 22

4.1 Ph ng pháp ch t: ....................................................................................... 22
4.1.1 Ch t hàng: ............................................................................................... 22
4.1.2 Ch t c t: .................................................................................................. 23
4.1.3 u, nh c đi m c a ph ng pháp dùng IC ch t: ................................... 24
4.2 Ph ng pháp hi n th s d ng thanh ghi d ch: ......................................... 24
4.2.1 Quét c t: .................................................................................................. 24
4.2.2 Quét hàng: ............................................................................................... 26
4.2.3 u, nh c đi m c a ph ng pháp hi n th s d ng thanh ghi d ch: ...... 28
CH

NG 5: GIAO TI P N I TI P................................................................... 29

5.1. C u trúc c ng n i ti p ................................................................................. 29
5.2. Chu n RS232: .............................................................................................. 29
5.3. Truy n thông gi a hai nút .......................................................................... 31
5.4. Truy xu t tr c ti p thông qua c ng COM ................................................ 32
5.4. Truy xu t tr c ti p thông qua c ng USB:................................................. 35
CH

NG 6: S
KH I, S
NGUYÊN LÝ VÀ CH C N NG T NG
KH I ....................................................................................................................... 38
6.1.Kh i ngu n:................................................................................................... 38
6.1.1 S đ nguyên lý:...................................................................................... 38
6.1.2 Nhi m v c a kh i ngu n: ...................................................................... 39
6.2.Kh i x lí ....................................................................................................... 39
6.2.1 S đ nguyên lý:...................................................................................... 39
6.2.2 Nhi m v c a kh i x lí: ......................................................................... 39
6.3.Kh i giao ti p: ............................................................................................ 41
6.3.1 S đ nguyên lý:...................................................................................... 41
6.3.2 Nhi m v c a kh i giao ti p: .................................................................. 41
6.4.Kh i xu t d li u hàng: ............................................................................... 42
6.4.1 S đ nguyên lý:...................................................................................... 42
6.4.2 Nhi m v : ................................................................................................ 42
6.5.Kh i xu t d li u c t:................................................................................... 42
6.5.1 S đ nguyên lý:...................................................................................... 42
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

6.5.2 Nhi m v : ................................................................................................ 43
6.6.Kh i hi n th :.............................................................................................. 44
6.6.1 S đ nguyên lý:...................................................................................... 44
6.6.2 Nhi m v : ................................................................................................ 44
CH

NG 7: V M CH VÀ THI CÔNG PH N C NG: ................................ 45

7.1 M ch ngu n: ................................................................................................. 45
7.2 M ch PIC: ..................................................................................................... 46
7.3 M ch giao ti p máy tính: ............................................................................. 47
7.4 M ch đi u khi n hàng:................................................................................. 48
7.5 M ch đi u khi n c t: .................................................................................... 49
7.6 M ch LED ma tr n: ..................................................................................... 50
7.7 VB: ................................................................................................................. 51
CH

NG 8: NGUYÊN LÝ HO T

NG VÀ L U

GI I THU T........ 52

8.1. Nguyên lý ho t đ ng c a m ch quang báo: .............................................. 52
8.2 L u đ gi i thu t và code ch ng trình:.................................................... 52
8.2.1 L u đ gi i thu t: .................................................................................... 52
8.2.1.1 L u đ gi i thu t c a h th ng:........................................................ 52
8.2.1.2 Ch ng trình ng t:............................................................................ 54
8.2.1.3 L u đ VB:....................................................................................... 55
8.2 Code ch ng trình: ...................................................................................... 55
8.2.1 Code PIC: ................................................................................................ 55
8.2.2 Code VB: ................................................................................................. 60
CH

NG 9: T NG K T ..................................................................................... 65

9.1. Các v n đ đã đ c gi i quy t trong đ án: ............................................. 65
9.1.1 Các v n đ đã nghiên c u:....................................................................... 65
9.1.2 Các v n đ đã th c hi n: ......................................................................... 65
9.1.3 Thi công m ch ......................................................................................... 65
9.2 u và nh c đi m c a thi công m ch: ....................................................... 65
9.2.1 u đi m: .................................................................................................. 65
9.2.2 Nh c đi m: ............................................................................................ 65
9.3 Các ph

ng h

ng phát tri n đ tài.......................................................... 65

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành


án t t nghi p k s đi n-đi n t
CH

NG 1: GI I THI U

GVHD: ThS Phan V n Hi p

TÀI

---

1.1 M c đích ch n đ tài:
Trong quá trình nghiên c u và th c hi n đ tài này nh m giúp ng i h c:

T ng kh n ng t nghiên c u c ng nh t h c.
B c đ u ti p xúc v i th c t .
V n d ng nh ng ki n th c đã có đ ng th i tìm tòi nh ng ki n th c m i đ hi u
sâu s c h n trong l nh v c này.
thi t k đ c m t h th ng nh đã nêu trên thì ng i nghiên c u ph i n m
v ng ki n th c chuyên ngành đi n t , tìm hi u, nghiên c u qua sách v , tài li u
n c ngoài và d ng m ch th c t đ thi công ph n c ng.

-

1.2 N i dung đ tài:
V i kho ng th i gian th c hi n đ tài 10 tu n, Em ch n n i dung c a đ tài nh
sau:
Nghiên c u, tìm ph ng án đi u khi n và x lý d li u cho b ng LED ma tr n
hi n th .
Nghiên c u và tìm ph ng án đ x lý giao ti p máy tính và b ng quang báo
Thi công b ng quang báo hi n th 2 màu s c đ , xanh kích th c 8x64 đi m
nh.
Thi công m ch giao ti p gi a máy tính và b ng quang báo.
L p trình CCS cho PIC16F877A.
L p trình VISUAL BASIC đ truy n nh n d li u gi a máy tính và m ch
quang báo.
--

---

i t ng nghiên c u:
Các ph ng án đi u khi n và x lý d li u cho b ng LED ma tr n.
Tìm hi u vi đi u khi n PIC16F877A.
Tìm hi u ph ng pháp l p trình CCS cho PIC.

Tìm hi u ph ng pháp l p trình VISUAL BASIC.
B ng quang báo LED ma tr n kích th c 8x64 đi m nh.

-----

1.3

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 1


án t t nghi p k s đi n-đi n t
CH

GVHD: ThS Phan V n Hi p

NG 2: GI I THI U LED MA TR N VÀ B NG QUANG BÁO

Ngày nay khi nhu c u v thông tin qu ng cáo r t l n, vi c áp d ng các ph ng ti n
k thu t m i vào các l nh v c trên là r t c n thi t. Khi b n đ n các n i công c ng,
b n d dàng b t g p nh ng áp phích qu ng cáo đi n t ch y theo các h ng khác
nhau v i nhi u hình nh và màu s c r t n t ng.

Hình 2.1: Hình nh LED ma tr n 5x7
2.1 Gi i thi u v LED ma tr n:
Ma tr n LED bao g m nhi u LED cùng n m trong m t v chia thành nhi u c t và
hàng, m i giao đi m gi a hàng và c t có th có 1 LED (ma tr n LED m t màu) hay
nhi u LED (2 LED t i m t v trí t o thành ma tr n LED 3 màu).
LED t i m t v trí

nào đó sáng thì ph i c p hi u đi n th d ng gi a Anode và Cathode. Trên c s c u
trúc nh v y, ta có th m r ng hàng và c t c a ma tr n LED đ t o thành các b ng
quang báo.
2.1.1 Phân lo i LED ma tr n:
Theo kích c
5x7
5x8
8x8
11x9
16x16

Theo màu s c
1 màu
2 màu
3 màu

Theo hình d ng đi m ch m
Tròn
Vuông
B ud c

B ng phân lo i LED ma tr n
2.1.2 LED ma tr n 8x8:
LED ma tr n m×n là LED ma tr n có m c t và n hàng. LED ma tr n 8×8 là LED
ma tr n g m có 8 c t và 8 hàng. LED ma tr n này có hai lo i: lo i th nh t là cathode
chung (common cathode – hàng cathode, c t anode), lo i th hai là anode chung
(common anode– hàng anode, c t cathode).
tài s d ng lo i LED ma tr n anode chung vì d dàng tìm mua đ c LED ma
tr n lo i này trên th tr ng linh ki n đi n t
n c ta, đa d ng v kích c và màu s c,

có lo i indoor, outdoor.
2.1.3 Hình d ng th c t và s đ chân ra:

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 2


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Hình 2.2 và 2.3: Hình d ng th c t và s đ chân led ma tr n 8x8
2.1.4 S đ nguyên lý LED ma tr n 8x8:

Hình 2.4: S đ nguyên lý LED ma tr n
2.2 M t s hình nh v b ng quang báo th c t :
2.2.1 M u m t dòng ch (16x240 đi m nh):

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 3


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Các thông s k thu t:
- Kích th

-

c hi n th : chi u cao 122mm, chi u dài tu ý (th

ng là b i c a 305mm)

phân gi i (s đi m nh): 16 x 40 x (chi u dài hi n th /305)

- K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n (RJ45, Bàn phím)
- B ng này có th hi n th m t dòng ch cao 122mm (16 đi m nh - nh hình trên)
ho c hai dòng ch cao 61mm (8 đi m nh) nh ng không d u Ti ng Vi t
- K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n (RJ45)
2.2.2 M u hai dòng ch (32x240 đi m nh):

Các thông s k thu t:
- Kích th
-

c hi n th : chi u cao 244mm, chi u dài tu ý (th

ng là b i c a 305mm)

phân gi i (s đi m nh): 32 x 40 x (chi u dài hi n th /305)

- K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n ( RJ45)
- B ng này có th hi n th hai dòng ch cao 122mm (16 đi m nh – nh
ho c m t dòng ch cao 244mm (32 đi m nh - nh hình d i)

hình trên)

- K t n i chu n (Máy tính, c ng COM) tu ch n ( RJ45)
2.3 Gi i thi u v quang báo hi n th LED ma tr n trong đ án:
2.3.1 Ph n c ng:
- Kích th c hi n th : chi u cao 6 cm,chi u dài 48 cm
phân gi i (s đi m nh):8 x 64.
- B ng này có kh n ng hi n th m t dòng ch cao 6 cm.
- Hi n th :
+ Hai màu đ và xanh.
+ N i dung hi n th đ c cho ch y theo 2 h ng khác nhau: d ch trái, d ch ph i
2.3.2 Ph n m m:
- Dùng ngôn ng l p trình CCS đ l p trình cho vi x lý PIC16F877A.
- Dùng ngôn ng l p trình Visual Basic đ vi t ph n m m giao di n máy tính.
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 4


án t t nghi p k s đi n-đi n t
CH

GVHD: ThS Phan V n Hi p

NG 3: KH O SÁT LINH KI N

3.1 Vi đi u khi n PIC 16F877A:

Hình 3.1-3.2:Vi đi u khi n PIC16F877A/PIC16F874A và các d ng s đ chân
3.1.2 M t vài thông s v PIC 16F877A:
ây là vi đi u khi n thu c h PIC16Fxxx v i t p l nh g m 35 l nh có đ dài 14
bit. M i l nh đ u đ c th c thi trong m t chu kì xung clock. T c đ ho t đ ng t i đa

cho phép là 20 MHz v i m t chu kì l nh là 200ns. B nh ch ng trình 8Kx14 bit, b
nh d li u 368 byte RAM và b nh d li u EEPROM v i dung l ng 256 byte. S
PORT I/O là 5 v i 33 pin I/O.
Các đ c tính ngo i vi bao g m các kh i ch c n ng sau:
- Timer0: b đ m 8 bit v i b chia t n s 8 bit.
-Timer1: b đ m 16 bit v i b chia t n s , có th th c hi n ch c n ng đ m d a vào
xung clock ngo i vi ngay khi vi đi u khi n ho t đ ng ch đ sleep.
- Timer2: b đ m 8 bit v i b chia t n s , b postcaler.
- Hai b Capture/so sánh/đi u ch đ rông xung.
- Các chu n giao ti p n i ti p SSP (Synchronous Serial Port), SPI và I2C.
- Chu n giao ti p n i ti p USART v i 9 bit đ a ch .
- C ng giao ti p song song PSP (Parallel Slave Port) v i các chân đi u khi n RD,
WR, CS bên ngoài.
Các đ c tính Analog:
- 8 kênh chuy n đ i ADC 10 bit.
- Hai b so sánh.
Bên c nh đó là m t vài đ c tính khác c a vi đi u khi n nh :
- B nh flash v i kh n ng ghi xóa đ c 100.000 l n.
- B nh EEPROM v i kh n ng ghi xóa đ c 1.000.000 l n.
- D li u b nh EEPROM có th l u tr trên 40 n m.
- Kh n ng t n p ch ng trình v i s đi u khi n c a ph n m m.
- N p đ c ch ng trình ngay trên m ch đi n ICSP (In Circuit Serial
Programming)
thông qua 2 chân.
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 5


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

- Watchdog Timer v i b dao đ ng trong.
- Ch c n ng b o m t mã ch ng trình.
- Ch đ Sleep.
- Có th ho t đ ng v i nhi u d ng Oscillator khác nhau.
3.1.3 S đ kh i c a PIC 16F877A:

Hình 3.3: S đ kh i vi đi u khi n PIC16F877A.
3.1.4 T ch c b nh :
C u trúc b nh c a vi đi u khi n PIC16F877A bao g m b nh ch ng trình
(Program memory) và b nh d li u (Data Memory).
* B nh ch ng trình
B nh ch ng trình c a vi đi u khi n PIC16F877A là b nh flash, dung l ng
b nh 8K word (1 word = 14 bit) và đ c phân thành nhi u trang (t page0 đ n page
3) . Nh v y b nh ch ng trình có kh n ng ch a đ c 8*1024 = 8192 l nh (vì m t
l nh sau khi mã hóa s có dung l ng 1 word (14 bit).
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 6


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Khi vi đi u khi n đ c reset, b đ m ch ng trình s ch đ n đ a ch 0000h (Reset
vector). Khi có ng t x y ra, b đ m ch ng trình s ch đ n đ a ch 0004h (Interrupt
vector). B nh ch ng trình không bao g m b nh stack và không đ c đ a ch hóa

b i
b đ m ch ng trình.
* B nh d li u
B nh d li u c a PIC là b nh EEPROM đ c chia ra làm nhi u bank. i v i
PIC16F877A b nh d li u đ c chia ra làm 4 bank. M i bank có dung l ng 128
byte, bao g m các thanh ghi có ch c n ng đ c bi t SFG (Special Function Register)
n m các vùng đ a ch th p và các thanh ghi m c đích chung GPR (General Purpose
Register) n m vùng đ a ch còn l i trong bank. Các thanh ghi SFR th ng xuyên
đ c s d ng (ví d nh thanh ghi STATUS) s đ c đ t t t cà các bank c a b nh
d li u giúp thu n ti n trong quá trình truy xu t và làm gi m b t l nh c a ch ng
trình. S đ c th c a b nh d li u PIC16F877A nh sau:

Hình 3.4: S đ b nh d li u c a PIC16F877A

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 7


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

3.1.5 Các c ng xu t nh p c a PIC16F877A:
C ng xu t nh p (I/O port) chính là ph ng ti n mà vi đi u khi n dùng đ t ng tác
v i th gi i bên ngoài. Bên c nh đó, do vi đi u khi n đ c tích h p s n bên trong các
đ c tính giao ti p ngo i vi nên bên c nh ch c n ng là c ng xu t nh p thông th ng,
m t s chân xu t nh p cn có thêm các ch c n ng khác đ th hi n s tác đ ng c a các
đ c tính ngo i vi nêu trên đ i v i th gi i bên ngoài.
Vi đi u khi n PIC16F877A có 5 c ng xu t nh p, bao g m PORTA, PORTB,

PORTC, PORTD và PORTE.
*PORT A:
PORTA (RPA) bao g m 6 I/O pin. ây là các chân “hai chi u” (bidirectional pin),
ngh a là có th xu t và nh p đ c. Ch c n ng I/O này đ c đi u khi n b i thanh ghi
TRISA (đ a ch 85h). Mu n xác l p ch c n ng c a m t chân trong PORTA là input, ta
“set” bit đi u khi n t ng ng v i chân đó trong thanh ghi TRISA và ng c l i, mu n
xác l p ch c n ng c a m t chân trong PORTA là output, ta “clear” bit đi u khi n
t ng ng v i chân đó trong thanh ghi TRISA. Thao tác này hoàn toàn t ng t đ i
v i các PORT và các thanh ghi đi u khi n t ng ng TRIS (đ i v i PORTA là
TRISA, đ i v i PORTB là TRISB, đ i v i PORTC là TRISC, đ i v i PORTD là
TRISD vàđ i v i PORTE là TRISE). Bên c nh đó PORTA còn là ngõ ra c a b ADC,
b so sánh, ngõ vào analog ngõ vào xung clock c a Timer0 và ngõ vào c a b giao
ti p MSSP (Master Synchronous Serial Port).
Các thanh ghi SFR liên quan đ n PORTA bao g m:
- PORTA (đ a ch 05h) : ch a giá tr các pin trong PORTA.
- TRISA (đ a ch 85h) : đi u khi n xu t nh p.
- CMCON (đ a ch 9Ch) : thanh ghi đi u khi n b so sánh.
- CVRCON (đ a ch 9Dh) : thanh ghi đi u khi n b so sánh đi n áp.
- ADCON1 (đ a ch 9Fh) : thanh ghi đi u khi n b ADC.
* PORT B:
PORTB (RPB) g m 8 pin I/O. Thanh ghi đi u khi n xu t nh p t ng ng là
TRISB. Bên c nh đó m t s chân c a PORTB còn đ c s d ng trong quá trình n p
ch ng trình cho vi đi u khi n v i các ch đ n p khác nhau. PORTB còn liên quan
đ n ng t ngo i vi và b Timer0. PORTB còn đ c tích h p ch c n ng đi n tr kéo lên
đ c đi u khi n b i ch ng trình.
Các thanh ghi SFR liên quan đ n PORTB bao g m:
- PORTB (đ a ch 06h,106h) : ch a giá tr các pin trong PORTB
- TRISB (đ a ch 86h,186h) : đi u khi n xu t nh p
- OPTION_REG (đ a ch 81h,181h) : đi u khi n ng t ngo i vi và b Timer0.
* PORT C:

PORTC (RPC) g m 8 pin I/O. Thanh ghi đi u khi n xu t nh p t ng ng là
TRISC. Bên c nh đó PORTC còn ch a các chân ch c n ng c a b so sánh, b Timer1,
b PWM và các chu n giao ti p n i ti p I2C, SPI, SSP, USART.
Các thanh ghi đi u khi n liên quan đ n PORTC:
- PORTC (đ a ch 07h) : ch a giá tr các pin trong PORTC
- TRISC (đ a ch 87h) : đi u khi n xu t nh p.
* PORT D:
PORTD (RPD) g m 8 chân I/O, thanh ghi đi u khi n xu t nh p t ng ng là
TRISD. PORTD còn là c ng xu t d li u c a chu n giao ti p PSP (Parallel Slave
Port).
Các thanh ghi liên quan đ n PORTD bao g m:
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 8


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

- Thanh ghi PORTD : ch a giá tr các pin trong PORTD.
- Thanh ghi TRISD : đi u khi n xu t nh p.
* PORT E:
PORTE (RPE) g m 3 chân I/O. Thanh ghi đi u khi n xu t nh p t ng ng là
TRISE. Các chân c a PORTE có ngõ vào analog. Bên c nh đó PORTE còn là các chân
đi u khi n c a chu n giao ti p PSP.
Các thanh ghi liên quan đ n PORTE bao g m:
- PORTE : ch a giá tr các chân trong PORTE.
- TRISE : đi u khi n xu t nh p và xác l p các thông s cho chu n giao ti p PSP.
- ADCON1 : thanh ghi đi u khi n kh i ADC.

3.1.6 Ng t:
- PIC16F877A có đ n 15 ngu n t o ra ho t đ ng ng t đ c đi u khi n b i thanh ghi
INTCON (bit GIE). Bên c nh đó m i ng t còn có m t bit đi u khi n và c ng t riêng.
Các c ng t v n đ c set bình th ng khi th a mãn đi u ki n ng t x y ra b t ch p
tr ng thái c a bit GIE, tuy nhiên ho t đ ng ng t v n ph thuôc vào bit GIE và các bit
đi u khi n khác. Bit đi u khi n ng t RB0/INT và TMR0 n m trong thanh ghi
INTCON, thanh ghi này còn ch a bit cho phép các ng t ngo i vi PEIE. Bit đi u khi n
các ng t n m trong thanh ghi PIE1 và PIE2. C ng t c a các ng t n m trong thanh ghi
PIR1 và PIR2.
- Trong m t th i đi m ch có m t ch ng trình ng t đ c th c thi, ch ng trình ng t
đ c k t thúc b ng l nh RETFIE. Khi ch ng trình ng t đ c th c thi, bit GIE t
đ ng đ c xóa, đ a ch l nh ti p theo c a ch ng trình chính đ c c t vào trong b
nh Stack và b đ m ch ng trình s ch đ n đ a ch 0004h. L nh RETFIE đ c dùng
đ thoát kh i ch ng trình ng t và quay tr v ch ng trình chính, đ ng th i bit GIE
c ng s đ c set đ cho phép các ng t ho t đ ng tr l i. Các c hi u đ c dùng đ
ki m tra ng t nào đang x y ra và ph i đ c xóa b ng ch ng trình tr c khi cho phép
ng t ti p t c ho t đ ng tr l i đ ta có th phát hi n đ c th i đi m ti p theo mà ng t
x y ra.
i v i các ng t ngo i vi nh ng t t chân INT hay ng t t s thay đ i tr ng thái
các pin c a PORTB (PORTB Interrupt on change), vi c xác đ nh ng t nào x y ra c n 3
ho c 4 chu kì l nh tùy thu c vào th i đi m x y ra ng t.
- C n chú ý là trong quá trình th c thi ng t, ch có giá tr c a b đ m ch ng trình
đ c c t vào trong Stack, trong khi m t s thanh ghi quan tr ng s không đ c c t và
có th b thay đ i giá tr trong quá trình th c thi ch ng trình ng t. i u này nên đ c
x lí b ng ch ng trình đ tránh hi n t ng trên x y ra.

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 9

án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Hình 3.5:S đ logic c a t t c các ng t trong vi đi u khi n PIC16F877A.
3.2 IC 74573:
* Gi i thi u IC 74573:
IC 74573 g m 8 m ch ch t là các Flip-Flop cùng v i 8 b đ m ngõ ra 3 tr ng thái.
IC này có hai chân đi u khi n: m t chân cho phép nh p d li u vào IC, chân còn l i
quy t đ nh vi c xu t d li u c a IC, c hai chân này làm vi c đ c l p v i nhau. Tr ng
thái logic ngõ vào và ngõ ra c a IC không đ o nhau.
IC 74573 có s đ chân nh sau:
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
VCC O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 O8 LE

74573
OE\ D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 GND
1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

Hình 3.6: S đ chân 74573
Ch c n ng các chân c a IC nh sau:
VCC, GND: t ng t nh các IC trên, hai chân này c ng dùng đ c p ngu n nuôi
cho IC, VCC c ng n i v i +5V, GND đ c n i mass.
LE: latch enable, chân cho phép ch t d li u. Khi chân này m c logic cao thì d
li u m i đ c phép nh p vào IC, khi nó m c logic th p thì d li u m i không đ c
phép nh p vào và d li u c (đã đ c đ a vào tr c đó) v n còn ngõ ra c a nó.
OE: output enable, chân cho phép xu t d li u. Khi chân này m c logic th p thì
d li u ngõ ra c a Flip-Flop (bên trong IC) đ c đ a ra ngoài. Ng c l i, khi chân
này m c logic cao thì d li u không đ c phép đ a ra ngoài và t t c cá ngõ ra đ u
tr ng thái t ng tr cao.
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 10


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

D1 – D8: data inputs, các ngõ vào c a IC. D li u đ c đ a vào IC thông qua các
ngõ này.
O1 – O8: outputs, các ngõ ra t ng ng v i các ngõ vào trên. C th là ngõ ra O1
t ng ng v i ngõ vào D1, O2 t ng ng v i D2,… O8 t ng ng v i D8.

IC 74573 có s đ n i b nh sau:

Hình 3.7: S đ n i b
B ng các tr ng thái ho t đ ng c a IC 74573:

Nguyên t c ho t đ ng c a IC 74573:
D a vào b ng tr ng thái ta nh n th y d li u m i ch đ c phép truy n qua IC khi
c hai chân đi u khi n (LE và OE) m c logic thích h p: LE m c logic cao, OE
m c logic th p. Khi c hai chân đi u khi n tr ng thái này thì d li u ngõ vào s
đ c đ a vào bên trong IC (truy n qua các Flip-Flop) và đ a th ng ra ngoài thông qua
các c ng đ m ngõ ra 3 tr ng thái.
Khi chân OE m c logic th p (cho phép) mà chân LE c ng m c logic th p
(c m) thì d li u ngõ ra c a IC là d li u c (v a m i đ c truy n qua IC). Lúc này
d li u m i ngõ vào s không đ c phép nh p vào IC.

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 11


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Ng c l i, khi chân OE m c logic cao thì ngõ ra c a IC s
tr ng thái t ng tr
cao, b t ch p tr ng thái logic c a các ngõ vào còn l i. M c dù ngõ ra tr ng thái t ng
tr cao nh ng d li u ngõ vào (n u có) v n đ c phép đ a vào IC (đ a đ n ngõ ra
c a các Flip-Flop bên trong IC). D li u này s đ c phép truy n đ n ngõ ra khi
chân OE v l i m c logic th p.

Khi c hai chân đi u khi n đ u tr ng thái c m (chân OE m c logic cao, chân
LE m c logic th p) thì ngõ ra s
tr ng thái t ng tr cao và ngõ vào s không đ c
phép nh p d li u m i vào. Nh v y, tr ng thái này thì IC hoàn toàn không giao ti p
v i b t k linh ki n nào khác c ngõ vào và ngõ ra.
3.3. IC 7805
IC 7805 là m t IC thu c h 78xx v i các dòng 7805 n áp 5v, 7809 n áp 9v,
7812 n áp 12v . IC này đ c s d ng trong m ch đ t o ra đi n áp 5v n đ nh cung
c p cho m ch .khi đ t m t đi n áp đ u vào c a IC ( th ng kho ng 9 đ n 35v) đ u ra
IC s cho đi n áp n đ nh 5v .dòng cung c p 1-2 A tùy lo i.

Hình 3.8: S đ 7805
3.4 Transistor A1015 :
3.4.1 S đ chân và đ c tính truy n d n:

1:E - 2:C - 3:B
Hình 3.9: sõ ð chân

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 12


án t t nghi p k s đi n-đi n t

Hình 3.10:

GVHD: ThS Phan V n Hi p

c tuy n truy n d n

3.4.2 Các thông s truy n d n:
- A1015 là Transistor lo i PNP.
khu ch đ i dòng đi n β : β = 70 - 400
- i n th gi i h n: VCEOmax = 50 V, VEBO = 5V,VCBO=50V.
- Dòng đi n gi i h n: IC max = 150mA.
- Công su t ch u đ c: P = 0.4W
3.5 Transistor H1061:
3.5.1 S đ chân:

1:B - 2:C - 3:E
Hình 3.11: s đ chân
3.5.2 Các thông s truy n d n:
- H1061 là Transistor lo i NPN.
khu ch đ i dòng đi n β : β = 60 - 200
- i n th gi i h n: VCEOmax = 80 V, VEBO = 5V,VCBO=100V.
- Dòng đi n gi i h n: IC max = 4A.
- Công su t ch u đ c: P = 40W
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 13


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

3.6 IC 74138:
3.6.1 Gi i thi u IC 74138:
IC 74138 là lo i IC dùng gi i mã/gi i đa h p (Decoder/Demultiplexer) làm vi c

đ c v i t n s cao, nó đ c bi t thích h p khi dùng làm b gi i mã đ a ch tác đ ng
vào chân ch n IC (Chip Select) c a các IC nh l ng c c.
IC 74138 có s đ chân nh sau:
16 15 14 13 12 11 10

9

VCC O0\ O1\ O2\ O3\ O4\ O5\ O6\

74138
A0 A1 A2 E1\ E2\ E3 O7\GND
1

2

4

3

6

5

7

8

Hình 3.12: S đ chân 74138
3.6.2 Ch c n ng các chân c a IC 74138:
VCC, GND: dùng c p ngu n cho IC ho t đ ng. VCC đ c n i đ n c c d ng c a

ngu n (+5V do là IC h TTL), GND đ c n i đ n c c âm c a ngu n (0V).
A0, A1, A2: các ngõ vào ch n tr ng thái ngõ ra (có th coi nh đây là các đ ng đ a
ch c a IC 74138). T h p tr ng thái logic c a 3 ngõ vào này ta s đ c 8 tr ng thái
logic khác nhau 8 ngõ ra c a IC (23 = 8).
E1, E2, E3: 3 ngõ vào đi u khi n IC. IC ch đ c phép ho t đ ng bình th ng khi
c 3 chân này đ u m c logic cho phép IC ho t đ ng (c th là E1, E2 m c logic
th p, E3 m c logic cao). Ch c n 1 trong 3 chân này m c logic không phù h p thì
IC s b c m ngay l p t c (t t c các ngõ ra đ u m c logic cao) b t ch p tr ng thái
các ngõ vào còn l i.
O0 – O7: các ngõ ra c a IC. Tùy thu c vào tr ng thái c a các đ ng đ a ch mà ta
có tr ng thái ngõ ra t ng ng. Khi IC đang ho t đ ng bình th ng (c 3 chân đi u
khi n đ u m c logic cho phép) thì t i m t th i đi m nh t đ nh ch có m t ngõ ra duy
nh t đ c m c logic th p, t t c các ngõ còn l i đ u ph i m c logic cao.
IC 74138 có s đ mô t ho t đ ng bên trong nh sau:
A
A
A
E1\ E2\ E

O
O
O
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

O

O

O

O

O
Trang: 14


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Hình 3.13: S đ 74138
B ng tr ng thái c a IC 74138:
INPUTS

OUTPUTS

E1
\

E2
\

E3

A0

A1

A2

O0\

O1\

O2\

O3\

O4\

O5\

O6\

O7\

H
X
X
L
L
L
L
L
L
L
L

x
H

x
L
L
L
L
L
L
L
L

X
x
L
H
H
H
H
H
H
H
H

x
x
x
L
H
L
H
L

H
L
H

x
x
x
L
L
H
H
L
L
H
H

x
x
x
L
L
L
L
H
H
H
H

H
H

H
L
H
H
H
H
H
H
H

H
H
H
H
L
H
H
H
H
H
H

H
H
H
H
H
L
H
H

H
H
H

H
H
H
H
H
H
L
H
H
H
H

H
H
H
H
H
H
H
L
H
H
H

H
H

H
H
H
H
H
H
L
H
H

H
H
H
H
H
H
H
H
H
L
H

H
H
H
H
H
H
H
H

H
H
L

H: HIGH Voltage Level.
L: LOW Voltage Level.
x: Don’t care.
* Nguyên t c ho t đ ng c a IC 74138:
D a vào b ng tr ng thái ta th y: ch c n 1 trong 3 chân cho phép (E1, E2, E3)
tr ng thái c m (không cho phép IC ho t đ ng) thì t t c các ngõ ra c a IC 74138 đ u
m c logic cao b t ch p tr ng thái logic c a các chân đ a ch (A0, A1, A2). Ch ng h n
nh khi chân E1 m c logic cao thì t t c các ngõ ra c a IC đ u m c logic cao, b t
ch p tr ng thái c a các chân còn l i nh : E2, E3, A0, A1, A2.
Ta nh n th y khi c 3 đ ng đ a ch đ u m c logic th p 00h (v i đi u ki n là các
ngõ vào đi u khi n đ u ph i m c logic thích h p đ IC ho t đ ng) thì ch có duy
nh t m t ngõ ra đ u tiên là m c logic th p, t t c các ngõ ra còn l i đ u m c logic
cao.
Khi đ a ch đ a vào IC t ng lên m t (01h) thì m c logic th p này đ c chuy n đ n
ngõ ra th hai và c ng ch có duy nh t ngõ ra này m c logic th p.
Khi đ a ch đ a vào IC là 08h thì m c logic th p s ngõ ra cu i cùng (O7).
Nh v y, m c logic th p ngõ ra s di chuy n t ng ng v i đ a ch đ a vào IC.
3.7 IC 74154:
IC 74154 là lo i ic dung đ gi i mã, gi i đa h p v i các tính n ng chính:
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 15


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

- Gi i đa h p có 16 đ ng ngõ ra.
- Gi i mà nh phân 4 bit đ u vào thành 16 đ ng ngõ ra t
- Hai ngõ vào cho phép khóa ho c m r ng.

Hình 3.14: S đ

ng ng.

chân IC 74HC154

3.7.1 S đ chân IC
74HC154:
Ch c n ng các chân c a IC74HC154:
- Chân 24,12(VCC,GND): dùng c p ngu n cho ic ho t đ ng.
- Chân 18,19 (G1,G2):các ngõ vào cho phép ic ho t đ ng,trong 1 th i đi m ch có
1 IC ho t đ ng, IC b c m ho t đ ng thì t t c ngõ ra đ u m c logic cao (b t
ch p ngõ vào tr ng thái nào)
- Chân 23,22,21,20 (A,B,C,D): các ngõ vào quy đ nh tr ng thái ngõ ra.
- Chân 1-11, 13-15 (O0-O15): các ngõ ra c a IC.
Tùy thu c vào các tr ng thái c a các đ ng đ a ch mà ta có ngõ ra t ng ng, khi
c 2 ngõ vào G1,G2 m c logic th p thì IC ho t đ ng bình th ng, t i 1 th i đi m
ch có m t ngõ ra m c logic th p,t t c các ngõ còn l i đ u m c logic cao.
3.7.2 S đ bên trong IC 74HC154:

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 16

án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Hình 3.15:S đ bên trong 74154
3.7.3 B ng ch c n ng c a 74HC154:

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 17


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

3.7.4 Nguyên t c ho t đ ng c a IC74HC154:
D a vào b ng tr ng thái ta th y: CH c n chân G1,G2 tr ng thái c m( không cho
phép IC ho t đ ng) thì t t c ngõ ra c a IC 74HC154 đ u m c logic cao b t ch p
tr ng thái các chân đ a ch (A,B,C,D) . Ch ng h n nh chân G1 m c logic cao thì
t t c các ngõ ra m c logic cao b t ch p tr ng thái c a các chân còn l i nh
G2,A,B,C,D. Và khi chân G2 m c cao thì c ng t ng t nh th . Khi các đ ng đ a
ch vào t 00H đ n 07H thì m c logic th p duy nh t ngõ ra s di chuy n t ngõ ra
(O0-O7).
3.8 IC ULN2803:
3.8.1 S đ chân ULN2803:
ây là IC g m 8 transistor NPN ghép Darlington g n m ch đi n t trong dãy này
c a chu i là m t b lý t ng đ giao ti p v i m ch đi nd ng s m c logic th p
nh :TTL, CMOS, ho c PMOS/NMOS..

ULN2803 đ c thi t k đ phù h p v i chu n TTL.

Hình 3.16-3.17: IC ULN2803 và s đ chân
3.8.2 Vài ch s k thu t c a ICULN2803:
- Dòng đi n ngõ vào kho ng 0,93mA – 1,35mA
- i n áp ngõ vào kho ng 2,4V - 3V
- Chân 1 – 8 : Ngõ vào d li u
- Chân 11 – 18: Ngõ ra d li u
- Chân 9: N i mass
- Chân 10: N i Vcc
SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 18


án t t nghi p k s đi n-đi n t

GVHD: ThS Phan V n Hi p

Trong th c t IC này có nhi u ng d ng đòi h i công su t l n. Trong m ch này em
s d ng ULN2803 nh m đ m đ o d li u xu t ra t IC 74HC573 nh m đ m dòng
3.9 IC PL2303:
PL-2303 ho t đ ng nh m t c u n i gi a c ng USB và m t tiêu chu n RS232 c ng
n i ti p. Hai b đ m trên chip l n phù h p v i l u l ng d li u t hai n i khác nhau.
Lo i USB d li u l n đ c áp d ng cho truy n d li u t i đa. T đ ng k t n i đ c
h tr t i các c ng n i ti p. V i nh ng đi u đó, m t t l truy n cao h n có th đ t
đ c so v i các b đi u khi n UART tr c đó.
Thi t b này c ng phù h p v i vi c ti t ki m ngu n USB và đi u khi n ch ng
trình làm vi c t xa.Ch có m t ít ngu n đ c tiêu th t
các máy

ch trong Suspend. B ng cách k t h p t t c các ch c n ng trong m t SSOP-28 chân,
chip này thích h p cho vi c tích h p trên cáp. Ng i dùng ch đ n gi n là n i cáp
vào máy tính ho c c ng USB , và sau đó h có th k t n i v i b t k thi t b RS-232.
3.9.1 S đ chân PL2303:

Hình 3.18: S đ chân PL2303

SVTH: Lê Nguy n Minh Thành

Trang: 19