THIẾT kế , CHẾ tạo BẢNG THÔNG TIN điện tử

đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Lời nói đầu
******O()O******

Trong những thập niên cuối của thế kỉ 20, là thời đại công nghiệp hoá
hiện đại hoá. kĩ thuật điện tử đã có những bớc tiến vựơt bậc đặc biệt là trong
kĩ thuật chế tạo mạch vi điện tử. Sự ra đời và phát triển nhanh chóng của kĩ
thuật vi điện tử mà đặc trng là kĩ thuật vi xử lý đã tạo ra những bớc ngoặt
quan trọng trong sự phát triển của khoa học tính toán và trong xử lí thông
tin , nó có ảnh hởng quyết định đến con đờng tin học hoá xã hội, là con đờng
mà thông tin đã và đang trở thành lực lợng sản xuất trực tiếp trong nền sản
xuất của kỉ nguyên mới .
ở nớc ta hiện nay, kĩ thuật vi điều tuy mới xuất hiện xong đã và đang là
công cụ đuợc ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực tự động hoá. Nó phát
triển nhanh chóng , đã mang lại những thay đổi to lớn trong công nghệ cũng
nh trong đời sống hàng ngày. Việc các máy móc thiết bị trở lên linh họat
hơn, thông minh hơn và làm việc với năng suốt cao hơn là ví dụ minh chứng
cho sự hiệu quả trong ứng dụng của vi điều khiển.
Với những u điểm hơn hẳn của vi điều khiển chúng em đã ứng dụng thực
hiện nhiệm vụ thiết kế , chế tạo Bảng thông tin điện tử, một ứng dụng của vi
điều khiển trong lĩnh vực quảng cáo .Với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy:
Bạch Hng Trờng và thầy:Đặng Văn Khanh cùng các thầy cô giáo trong
khoa Điện_Điện Tử , đến nay chúng em đã hoàn thành tốt nhiệm vụ đợc
giao. Trong quá trình thực hiện đề tài sẽ không tránh khỏi những sai sót,
chúng em rất mong có sự góp ý quý báu của các thầy cô giáo cùng các bạn
sinh viên để chúng em có thể thực hiện đồ án hoàn thiện hơn .
****************************************************************************
Trang 1

®å ¸n tèt nghiÖp

thiÕt kÕ , chÕ t¹o b¶ng th«ng tin ®iÖn tö

Chóng em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !

Hµ Néi , Ngµy

th¸ng

n¨m

****************************************************************************
Trang 2


®å ¸n tèt nghiÖp

thiÕt kÕ , chÕ t¹o b¶ng th«ng tin ®iÖn tö

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn 1

……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
****************************************************************************
Trang 3


®å ¸n tèt nghiÖp

thiÕt kÕ , chÕ t¹o b¶ng th«ng tin ®iÖn tö

……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..

Gi¸o viªn híng dÉn 1

B¹ch Hng Trêng

****************************************************************************
Trang 4


®å ¸n tèt nghiÖp

thiÕt kÕ , chÕ t¹o b¶ng th«ng tin ®iÖn tö

NhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn 2

……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
****************************************************************************
Trang 5


®å ¸n tèt nghiÖp

thiÕt kÕ , chÕ t¹o b¶ng th«ng tin ®iÖn tö

……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..

Gi¸o viªn híng dÉn 2
§Æng V¨n Khanh

Môc lôc
I. Giíi thiÖu ®Ò tµi .
****************************************************************************
Trang 6


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

1. ý tởng sáng tạo .
2. Khả năng ứng dụng .
3. Giải pháp công nghệ .

3.1. Giải pháp phần cứng .
3.1. Giải pháp phần mềm .
II. Nội dung đề tài .
1. Cấu trúc họ vi điều khiển 89c51 .
1.1. Giới thiệu chung .
1.2. Sơ đồ khối.
1.3. Sơ đồ chân tín hiệu .
1.4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt.
2. Ngôn ngữ lập trình Assembly .
2.1. Ngôn ngữ lập trình.
2.2. Các lệnh.
3. Cấu trúc của IC đệm 74ls245.
4. Cấu trúc IC ghi dịch 74ls164.
5. Sơ đồ nguyên lý LED ma trận 8x8.
5.1. Sơ đồ .
5.2. Nguyên lý hoạt động.
6. Thiết kế phần cứng.
6.1. Mạch điều khiển.
6.2. Modul.
6.3. Mạch hiển thị.
6.4. Mạch quét led.
6.5. Các qui ớc điều khiển.
7. Thiết kế phần mền.
****************************************************************************
Trang 7


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

7.1. Lu đồ thuật toán chơng trình chính.
7.2. Chơng trình chính.
8. Thi công.
III. Kết luận và kiến nghị.
1. Kết luận.
2. Kiến nghị.
IV. Tài liệu tham khảo.

I. Giới thiệu đề tài

1. ý tởng sáng tạo.
****************************************************************************
Trang 8


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Một lần đi chơi em có gặp một hệ thống quang báo trên một chuyến xe
khách, nhìn nó rất nhỏ nhng có thể hiện đợc rất nhiều thông tin thay cho
việc quang cáo mất rất nhiều kinh phí mà nhìn thì rất hay. Và từ đó em rất
muốn làm một hệ thống quang báo giống nh vậy.
Em đã mong tới một ngày em sẽ làm đợc một hệ thống quang báo tơng tự. Năm nay là năm học cuối cùng chuẩn bị cho kỳ thi tốt nghiệp, em đã
mạnh dạn đa ra ý tởng của mình và đợc sự đồng tình của các thầy cô trong
khoa em dã có dịp để thực hiên ý tởng của mình.
- Thiết kế , chế tạo hệ thống quang báo sử dụng led ma trận 8x8.
- Lắp đặt hệ thống và hoàn thiện bảng quang báo .
2. Khả năng ứng dụng .

- Hiển thị nhiều thông tin theo chủ đề đã lập trình trớc.
- Tự động thay đổi thông tin theo thời gian định trớc ( các ngày lễ, tết )
- Thay đổi thông tin hiển thị theo chủ đề đã đợc lập trình sẵn ( bằng nút
ấn ).
Đề tài của em nay đã đợc hoàn thành song còn rất nhiều hạn chế. Ví dụ
nh : hệ thống quang báo của chúng em chỉ có thể, thể hiện nhng nội dung
theo chủ đề có trớc, còn những nội dung mà thay đổi theo từng ngày thì
không thể hiển thị đợc, nếu muốn hiển thị thì phải thay đổi một phần của chơng trình phần mền, hoặc cần thiết kế giao tiếp giữa hệ thống quang báo với
bàn phím da chức năng nhng phần này chung em cha thể tìm hiểu đợc.
3. Giải pháp công nghệ .
3.1. Giải pháp phần cứng.
- Với yêu cầu của đề tài là chế tạo bảng thông tin điện tử có kích thớc
25cmx100cmx15cm ( chiều cao x chiều dài x chiều dày ), và hiển thị thông tin
theo từng chủ đề ( ngày thờng, ngày lễ, hội nghị ) bằng font chữ tiếng việt,
có thể thay đổi tự động theo thời gian đã lập trình hoặc thay đổi thông tin
****************************************************************************
Trang 9


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

theo sự tác động bên ngoài nh nút ấn. Để giải quyết vấn đề này ,mạch điều
khiển đợc thiết kế chia thành các modul nhỏ liên kết với nhau. Mỗi modul
gồm có 3x4 led matrix (hàng x cột) ghép lại (led 8x8). Kích thớc của mỗi
modul này đợc thiết kế đo đạc chính xác nhằm đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật
và mỹ thuật ở trên.
- Các tín hiệu điều khiển thay đổi nội dung thông tin , thời gian đợc thiết
kế riêng trên một board mạch.

- Mạch điều khiển cho bảng đợc thiết kế bằng IC vi xử lý. Họ vi xử lý
80c51 có nhiều trên thị trờng, lập trình điều khiển hiệu quả vì nó hoạt động
chính xác và đáng tin cậy. Tiêu biểu cho họ 80c51là IC AT89c51. Việc chon
kĩ thuật vi điều khiển họ AT89c51 cùng với một số loại IC bán dẫn khác
( nh 74ls245, 74ls164 ) để thực hiện đề tài chắc chắn sẽ giải quyết đợc các yêu
cầu trên. Vi điều khiển AT89C51 có thể nạp xoá nhiều lần , sửa chơng trình
dễ dàng khi có sự cố , cấu trúc của nó gồm có :
+ 4kb để ghi chơng trình điều khiển.
+ 128 byte RAM ghi dữ liệu và các tham số.
+ 4 cổng xuất/ nhập dữ liêụ 8 bít.
+ Các ngắt ngoài hoạt động u tiên ( với 2 ngắt ) làm việc bất kì khi nào
có tác động với 2 chế độ ngắt.
+ Khối xử lý CPU có nhiệm vụ xử lí chơng trình .
+ Các bộ timer định thời gian một cách chính xác ( à s).
+ 210 ô nhớ có thể ding định địa chỉ cho bit.
Ngoài ra nó còn có các u điển nh :
+ Hoạt động với tốc độ cao, chính xác.
+ Mạch điện đơn giản khi có sự giảm bớt của các linh kiện điện tử khác.
+ Giá thành thấp, phù hợp hơn với sinh viên..
+ Dễ dàng sửa chữa lỗi gặp phải khi có sự cố vì nó không cần phảit hay
đổi phần cứng.
****************************************************************************
Trang 10


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

3.2. Giải pháp phần mền .

- Để thực hiện hiển thị thông tin và thay đổi nội dung thông tin trên
bảng một cách tự động theo từng chủ đề. Giải pháp tốt nhất cho vấn đề
này là sử dụng bộ định thời timer trong on chip kết hợp với các tham số
trong việc lập trình.
- Điều chỉnh thời gian bằng các ngắt ngoài ( ngắt ngoài 0).
- Thay đổi nội dung thông tin dùng một bit riêng để kiểm tra và thay
đổi thông tin.

Phần II. Nội dung đề tài .
I. Cơ sở lý thuyết .
1.Cấu trúc họ vi điều khiển 89c51.
1.1. Giới thiệu chung .
****************************************************************************
Trang 11


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Vi điều khiển (VĐK) là một hệ Vi xử lý (VXL) đuợc tổ chức trong một
chip. Nó bao gồm:
- Bộ VXL
- Bộ nhớ chơng trình (ROM/EPROM/EEPROM/FLASH).
- Bộ nhớ dữ liệu (RAM).
- Các thanh ghi chức năng, các cổng I/O, cơ chế điều khiển ngắt và
truyền tin nối tiếp.
- Các bộ thời gian dùng trong lĩnh vực chia tần và tạo thời gian thực.
- Bộ VĐK có thể đợc lập trình để điều khiển các thiết bị thông tin, viễn
thông, thiết bị đo lờng, thiết bị điều chỉnh cũng nh các ứng dụng trong

công nghệ thông tin và kỹ thuật điều khiển tự động. Có thể xem bộ VĐK
nh một hệ VXL On-chip, đối với họ AT89C51, nó có đầy đủ chức năng của
một hệ VXL 8 bit, đựoc điều khiển bởi một hệ lệnh, có số lệnh đủ mạnh,
cho phép lập trình bằng hợp ngữ (Assembly).
1.2.Sơ đồ khối.

****************************************************************************
Trang 12


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Hình 1. Sơ đồ khối họ VĐK AT89C51
Bộ VĐK 8 bit AT89C51 hoạt động ở tần số 12 MHz, với bộ nhớ ROM
4Kbyte, bộ nhớ RAM 128 Byte c trú bên trong và có thể mở rộng bộ nhớ ra
ngoài. ở bộ VĐK này còn có 4 cổng 8 bit (P0P3) vào/ ra 2 chiều để giao
tiếp với thiết bị ngoại vi. Ngoài ra, nó còn có:
- 2 bộ đinh thời 16 bit (Timer 0 và Timer 1)
- Mạch giao tiếp nối tiếp.
- Bộ xử lý bit (thao tác trên các bit riêng rẽ).
- Hệ thống điều khiển và xử lý ngắt.
- Các kênh điều khiển/ dữ liệu/ địa chỉ.
- CPU
- Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR).

Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào từng họ VĐK của từng hãng sản xuất khác
nhau mà tính năng cũng nh phạm vi ứng dụng của mỗi bộ.
****************************************************************************

Trang 13


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

1.3. Sơ đồ chân tín hiệu.

Hình 2. IC 80C51/AT89C51
Chức năng của các chân tín hiệu nh sau:
- P0.0 đến P0.7 là các chân của cổng vào/ra P0.
- P1.0 đến P1.7 là các chân của cổng vào/ra P1.
- P2.0 đến P2.7 là các chân của cổng vào/ra P2
- P3.0 đến P3.7 là các chân của cổng vào/ra P3
Các chân của cổng P3 ngoài những chức năng xuất/nhập dữ liệu nó còn có
các chức năng đặc biệt sau:
- RxD: Nhận tín hiệu kiểu nối tiếp (P3.0).
- TxD: Truyền tín hiệu kiểu nối tiếp (P3.1).
- /INT0: Ngắt ngoài 0 (P3.2).
****************************************************************************
Trang 14


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

- /INT1: Ngắt ngoài 1(p3.3).
- T0: Chân vào 0 của bộ Timer/Counter 0 (P3.4).

- T1: Chân vào 1 của bộ Timer/Counter 1 (P3.5).
- /Wr: Ghi dữ liệu vào bộ nhớ ngoài (P3.6).
- /Rd: Đọc dữ liệu từ bộ nhớ ngoài (P3.7).
- RST: Chân vào Reset, tích cực ở mức logic cao trong khoảng 2 chu kỳ
máy.
- XTAL1: Chân vào mạch khuyếch đaị dao động
- XTAL2: Chân ra từ mạch khuyếch đaị dao động.
- /PSEN : Chân cho phép đọc bộ nhớ chơng trình ngoài (ROM ngoài).
- ALE (/PROG): Chân tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để truy cập bộ nhớ
ngoài, khi On-chip xuất ra byte thấp của địa chỉ. Tín hiệu chốt đợc kích
hoạt ở mức cao, tần số xung chốt = 1/6 tần số dao động của bộ VĐK. Nó có
thể đợc dùng cho các bộ Timer ngoài hoặc cho mục đích tạo xung Clock.
Đây cũng là chân nhận xung vào để nạp chơng trình cho Flash (hoặc
EEPROM) bên trong On-chip khi nó ở mức thấp.
- /EA/Vpp: Cho phép On-chip truy cập bộ nhớ chơng trình ngoài khi
/EA=0, nếu /EA=1 thì On-chip sẽ làm việc với bộ nhớ chơng trình nội trú.
Khi chân này đợc cấp nguồn điện áp 12V (Vpp) thì On-chip đảm nhận
chức năng nạp chơng trình cho Flash bên trong nó.
- Vcc: Cung cấp dơng nguồn cho On-chip (+ 5V).
- GND: nối mát.

1.4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt.
SFR đảm nhiệm các chức năng khác nhau trong On-chip. Chúng nằm
ở RAM bên trong On-chip, chiếm vùng không gian nhớ 128 Byte đợc định

****************************************************************************
Trang 15


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

địa chỉ từ 80h đến FFh. Cấu trúc của SFR bao gồm các chức năng thể hiện
ở bảng 1và bảng 2.
Thanh
ghi
IE
IP
PSW
TMOD
TCON
SCON
PCON
P1
P3

Nội

dung

MSB
EA
CY
GATE
TF1
SM0
SMOD
T2
RXD

LSB
AC
C/(/T)
TR1
SM1
T2EX
TXD

ET2
PT2
FO
M1
TF0
SM2
-

ES
PS
RS1
M0
TR0
REN
-

/INT0

/INT1

ET1

PT1
RS0
GATE
IE1
TB8
GF1
/SS
T0

EX1
PX1
OV
C/(/T)
IT1
RB8
GF0
MOSI
T1

ET0
PT0
M1
IE0
TI
PD
MISO
/WR

EX0
PX0

P
M0
IT0
RI
IDL
SCK
/RD

Bảng 1. Chức năng riêng của từng thanh ghi trong SFR

Symbol
* ACC
*B
* PSW
SP
DP0L
DP0H

Name
Thanh ghi tích luỹ
Thanh ghi B
Từ trạng thái chơng trình
Con trỏ ngăn xếp
Byte cao của con trỏ dữ liệu 0
Byte thấp của con trỏ dữ liệu

Address
0E0h
0F0h
0D0h

81h
82h
83h

Reset Values
00000000b
00000000b
00000000b
00000111b
00000000b
00000000b

0
* P0
Cổng 0
* P1
Cổng 1
Symbol
Name
* P2
Cổng 2
* P3
Cổng 3
* IP
TG điều khiển ngắt u tiên
* IE
TG điều khiển cho phép ngắt
TMOD Điều
khiển
kiểu

80h
90h
Address
0A0h
0B0h
0B8h
0A8h
89h

11111111b
11111111b
Reset Values
11111111b
11111111b
xxx00000b
0xx00000b
00000000b

* TCON

Timer/Counter
TG
điều

khiển 88h

00000000b

****************************************************************************

Trang 16


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

TH0

Timer/Counter
Byte cao của Timer/Counter 8Ch

00000000b

TL0

0
Byte thấp của Timer/Counter 8Ah

00000000b

TH1

0
Byte cao của Timer/Counter 8Dh

00000000b

TL1

1
Byte thấp của Timer/Counter 8Bh

00000000b

1
* SCON Serial Control
98h
SBUF Serial Data Buffer
99h
PCON Power Control
87h
* : có thể định địa chỉ bit, x: không định nghĩa

00000000b
indeterminate
0xxx0000b

Bảng2. Địa chỉ, ý nghĩa và giá trị của các SFR sau khi Reset

2. Ngôn ngữ lập trình Assembly .
2.1.Ngôn ngữ lập trình .
- Khi chơng trình đợc viết trực tiếp bằng ngôn ngữ máy , nếu muốn
thêm hoặc xoá một mã lệnh nào đó thì các mã lệnh có địa chỉ kèm theo cũng
phải tính toán cho đúng nên rất khó khăn cho viết và sửa chơng trình. Vì
vậy bằng việc thay phải viết bằng ngôn ngữ máy , ngời lập trình có thể viết
bằng một ngôn ngữ dới dạng các kí hiêu hình thức hoặc các từ gợi nhớ tuân
theo một qui tắc noà đó dễ đọc và dễ hiểu. Mỗi từ gợi nhớ này tơng đơng với
một lệnh của CPU. Ngôn ngữ này chính là ngôn ngữ Asembly, là ngôn ngữ
lập trình cấp thấp gần với ngôn ngữ máy.

2.2. Các lệnh cơ bản trong ngôn ngữ Asembly.
Các lệnh đợc sử dụng trong chơng trình
- Cú pháp câu lệnh:

MOV <dest-byte>, <src-byte>

****************************************************************************
Trang 17


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Chức năng: Sao chép nội dung của toán hạng nguồn vào toán hạng đích, nội
dung của toán hạng nguồn không thay đổi. Lệnh này không làm ảnh hởng
tới các cờ và các thanh ghi khác.
- Cú pháp câu lệnh:

MOV DPTR, #data16

Chức năng: Giá trị 16 bit ở toán hạng thứ 2 trực tiếp trong câu lệnh đợc nạp
vào thanh ghi DPTR. Hằng số 16 bit này đợc đặt ở byte 2 và byte 3 của lệnh.
Byte 2 là byte cao đợc nạp cho thanh ghi DPH, byte 3 là byte thấp đợc nạp
vào thanh ghi DPL. Lệnh này không ảnh hởng tới các cờ.
- Lệnh xoá bit
CLR bit

Cú pháp câu lệnh:

Chức năng: Xoá bit đợc chỉ ra trong câu lệnh về 0. Lệnh này có thể
thao tác trên cờ nhớ, hoặc trên 1 bit bất kỳ đợc định địa chỉ trực tiếp. Lệnh
không làm ảnh hởng tới trạng thái các cờ.

- Lệnh xoá thanh ghi tích luỹ
CLR

Cú pháp câu lệnh:

A

Chức năng: Xoá tất cả các bit của thanh ghi tích luỹ về 0. Các cờ
không bị ảnh hởng.
- Lệnh thiết lập bit
SETB bit

Cú pháp câu lệnh:

Chức năng: Thiết lập bit đợc chỉ ra trong câu lệnh lên mức logic 1.
Lệnh này có thể thao tác trên cờ nhớ, hoặc trên 1 bit bất kỳ đợc định địa chỉ
trực tiếp. Lệnh không làm ảnh hởng tới trạng thái các cờ.
- Lệnh tăng lên 1 đơn vị.
Cú pháp của câu lệnh:

INC

<byte>

****************************************************************************
Trang 18

đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Chức năng: Tăng giá trị của byte trong câu lệnh lên 1 đơn vị. Nếu giá
trị ban đầu của byte là 0FFh, thì sau khi thực hiện lệnh INC nội dung của
byte sẽ là 00h. Lệnh này không làm ảnh hởng tới trạng thái các cờ.
- Lệnh giảm 1 đơn vị.
Cú pháp của câu lệnh:

DEC

<byte>

Chức năng: Giảm giá trị của byte trong câu lệnh xuống 1 đơn vị. Nếu giá trị
ban đầu của byte là 00h, thì sau khi thực hiện lệnh DEC nội dung của byte sẽ
là 0FFh. Lệnh này không làm ảnh hởng tới trạng thái các cờ.
- Lệnh : MOVC A,@A+DPTR

Lệnh chuyển byte mã lệnh:
Chức năng: Nạp cho thanh ghi tích luỹ byte mã lệnh từ bộ nhớ chơng trình.
Địa chỉ của byte đợc tìm nạp trong bộ nhớ là tổng nội dung của thanh ghi A
8 bit với nội dung của thanh ghi DPTR 16 bit

- Nhóm lệnh rẽ nhánh chơng trình.
1. Lệnh gọi tuyệt đối.
Cú pháp câu lệnh:

ACALL

addr11

Chức năng: Gọi không điều kiện một chơng trình con đặt tại địa chỉ đợc chỉ ra trong câu lệnh. Lệnh này tăng bộ đếm chơng trình thêm 2 đơn vị
để PC chứa địa chỉ của lệnh kế lệnh ACALL, sau đó cất nội dung 16 bit của
PC vào ngăn xếp (byte thấp cất trớc) và tăng con trỏ ngăn xếp lên 2 đơn vị.
Địa chỉ đích sẽ đựơc hình thành bằng cách ghép 5 bit cao của thanh ghi PC
(sau khi đợc tăng), 3 bit cao của byte mã lệnh và byte thứ 2 của lệnh. Do đó
chơng trình con đợc gọi phải nằm trong đoạn 2 Kbyte của bộ nhớ chơng
trình chí it phải chứa lệnh đầu tiên của chơng trình con này. Lệnh không
làm ảnh hởng tới các cờ.

2.Lệnh gọi dài.
Cú pháp câu lệnh:

LCALL

addr16

****************************************************************************
Trang 19


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Chức năng: Gọi một chơng trình con đặt tại địa chỉ đợc chỉ ra trong
câu lệnh. Lệnh này tăng bộ đếm chơng trình thêm 3 đơn vị để PC chứa địa

chỉ của lệnh kế lệnh LCALL, sau đó cất nội dung 16 bit của PC vào ngăn
xếp (byte thấp cất trớc) và tăng con trỏ ngăn xếp lên 2 đơn vị. Tiếp theo nó
sẽ chuyển byte thứ 2 và byte thứ 3 trong câu lệnh LCALL vào byte cao và
byte thấp của PC. Việc thực thi chơng trình tiếp tục với lệnh ở địa chỉ này.
Nh vậy chơng trình con có thể bắt đầu bằng bất cứ nơi nào trong không gian
bộ nhớ chơng trình 64 Kbyte. Lệnh không làm ảnh hởng tới các cờ.

3. Lệnh quay trở lại từ chơng trình con.
Cú pháp câu lệnh:

RET

Chức năng: Trở về từ chơng trình con. Lệnh này đợc thực hiện sau khi
thực hiện xong lệnh ACALL hoặc LCALL. RET lấy lại byte cao và byte thấp
của C từ ngăn xếp, giảm SP đI 2 đơn vị. Chơng trình tiếp tục đợc thực hiện
với lệnh có địa chỉ ở trong PC. Các cờ không bị ảnh hởng.

4. Lệnh quay trở lại từ ngắt.
Cú pháp câu lệnh:

RETI

Chức năng: Trở về từ chơng trình con. RETI lấy lại byte cao và byte
thấp của PC từ ngăn xếp, phục hồi logic ngắt để có thể nhận các ngắt khác
có cùng mức u tiên ngắt với ngắt đợc xử lý, sau đó giảm SP đi 2 đơn vị. Chơng trình tiếp tục đợc thực hiện với lệnh trớc khi xử lý ngắt với địa chỉ ở
trong PC. Các cờ không bị ảnh hởng.

- Lệnh nhảy khi so sánh 2 toán hạng.
Cú pháp câu lệnh:

CJNE<dest-byte>, <src-byte>, rel

Chức năng: So sánh giá trị của 2 toán hạng đầu tiên, nếu 2 toán hạng
không bằng nhau thì chơng trình đợc rẽ nhánh. Địa chỉ đích rẽ nhánh đợc
tính bằng cách cộng độ lệch tơng đối (có dấu) trong byte sau cùng của lệnh
với nội dung của PC (sau khi nội dung của PC đợc tăng đến địa chỉ bắt đầu
****************************************************************************
Trang 20


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

của lệnh kế tiếp CJNZ). Cờ nhớ (CF) sẽ đợc thiết lập nếu nh giá trị nguyên
không dấu của toán hạng đích nhỏ hơn giá trị nguyên không dấu của toán
hạng nguồn, ngợc lại thì cờ này bị xoá. Lệnh này không làm thay đổi giá trị
của các toán hạng

- Lệnh giảm và nhảy.
Cú pháp câu lệnh:

DJNZ

<byte>, <rel-address>

Chức năng: Giảm ô nhớ đi 1 và nhảy tới địa chỉ cho bởi toán hạng thứ
2 nếu nh kết quả khác 0. Nếu kết quả ban đầu là 00h thì nó chuyển qua
0FFh. Địa chỉ đích đợc tính bằng cách cộng thêm độ lệch có dấu trong byte
lệnh cuối cùng với nội dung của PC (sau khi tăng PC tới byte đầu tiên của

lệnh tiếp theo). Ngăn nhớ đợc giảm giá trị có thể là 1 thanh ghi hoặc 1 byte
địa chỉ trực tiếp. Lệnh này không ảnh hởng tới trạng thái các cờ.
3.Cấu trúc của IC đệm 74ls245.
Sơ đồ chân IC .

Hình 3. Sơ đồ nguyên lý IC 74ls245
- G(19) : Cho phép IC hoạt động ở mức thấp.
****************************************************************************
Trang 21


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

- A1(2)....A8(9) , B1(18).....B9(11) : Chân xuất nhập dữ liệu .
- Dir(1) : Cho phép dữ liệu di chuyển theo chiều từ A sang B hay từ B
sang A. Nếu chân 1 ở mức cao thì thì cho phép chuyển dữ liệu từ A sang
B, còn ở mức thấp thì cho chuyển dữ liệu từ B sang A,
- Vcc : Chân dơng nguồn hoat động ở mức 5V.
- GND : Chân âm nguồn nối mát (hoặc nối đất).
* Nguyên lý hoạt động :
- Chân Vcc( dơng nguồn) và GND ( âm nguồn ) đợc cấp, hai hàm and bên
trong IC quyết định đến nguyên lí hoạt động của IC.
- IC hoạt động khi chân G ở mức thấp.
4. Cấu trúc IC ghi dịch 74ls164.
* Cấu tạo .

Hình 4. Sơ đồ nguyên lý IC 74ls164.
74LS164 là ic ghi dịch 8 bit.

****************************************************************************
Trang 22


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

- A(1),B(2) (serial input) : Chân đầu vào dữ liệu.
- QA,QB,QC,QD,QE,QF,QG,QH (output) : Chân xuất dữ liệu .
- Vcc(14) : Dơng nguồn.
- GND(7) : Âm nguồn .
- Clk (8): Chân tác động xung Clook.
- Clr(9): Chân Clear hoạt động ở mức thấp.
* Nguyên lí hoạt động :
- IC hoạt động khi cấp nguồn Vcc và GND .
- Chân A,B nạp dữ liệu đầu vào mà ta cần dịch .
- Chân CLR xoá trạng thái của IC ở thời điểm trớc đó làm cho các chân ra
có trạng thái ở mức thấp.
- IC cho phép dịch bit từ QA đến QH khi có xung tác động CLK ở sờn xung
dơng với mỗi lần xung clook đợc tác động thì sẽ dịch một bit.
5. Sơ đồ nguyên lý LED ma trận 8x8.
5.1. Sơ đồ .

****************************************************************************
Trang 23


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

Hình 5. Led ma trận 8x8 2088A/B.
5.2. Cấu tạo và nguyên lí hoạt động .
- Cấu tạo.
+ Led ma trận gồm nhiều led đơn ghép lại, chúng đợc tổ hợp bằng cách nối
chung anot và catot thành từng hàng và từng cột. Mỗi hàng gồm 8 led đơn
ghép nối lại. Hàng và cột đợc bố chí nh hình vẽ.
+ C1,C2.,C8 là các cột (chung catot).
+ H1,H2,.,H8 là các hàng ( chung anot ).
- Nguyên lí hoạt động .
+ Do các led đợc nối chung anot và catot nên led sáng khi cấp nguồn dơng
vào hàng và nguồn âm vào cột.
+ Tơng ứng từng vị trí của điểm led mà cấp nguồn cho hàng và cột, ví dụ
muốn hàng 1 sáng hết thì cấp dơng nguồn cho hàng H1 và nguồn âm cho tất
cả các cột từ C1 đến C8.

****************************************************************************
Trang 24


đồ án tốt nghiệp

thiết kế , chế tạo bảng thông tin điện tử

6.Thiết kế phần cứng.
- Các linh kiện sử dụng trong mạch điện .
+ IC AT89C51
+ IC đệm SN74LS245.
+ Trở thanh.

+ Trở thờng 220 và 10k .
+ IC ổn áp 7805.
+ Bộ tạo dao động : Thạch anh 11.059 Mhz, tụ đất 30 ..
+ Nút ấn và răm cắm (loại 8 chân ).
6.1. Mạch điều khiển.
6.1.1. Sơ đồ nguyên lí .
- Nguyên lí hoạt động của mạch điều khiển.
Mạch nguồn ổ áp 7805 kết hợp với các tụ lọc nguồn để cung cấp điện
áp 5v ổn định cho mạch diều khiển. Các tín hiệu xuất ra từ IC tới các mạch
và các nut ấn đa tín hiệu vào đều qua IC đệm 74ls245 để ổn định và khuếch
đại dòng điều khiển, ngoài ra còn chống lại dòng kích nguợc từ các thiết bị
khác làm ảnh hởng tới quá trình làm việc của IC và mạch vi điều khiển. Tất
cả các chơng trình đều lu trong bộ nhớ ROM của onchip điều khiển mọi hoạt
động của bảng thông tin.
.

****************************************************************************
Trang 25