Niên luận trái tim led RGB

Niên Luận 2

MỤC LỤC
MỤC LỤC....................................................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................................... 3
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................. 1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN....................................................................................................... 2
PHẦN MỞ ĐẦU.............................................................................................................................. 3
I. Lý do chọn đề tài:.................................................................................................................... 3
II. Mục tiêu nghiên cứu đề tài:.................................................................................................... 3
TÓM TẮT NIÊN LUẬN.................................................................................................................... 4
PHẦN NỘI DUNG........................................................................................................................... 5
I. TỔNG QUAN:.......................................................................................................................... 5
1. Giới thiệu các linh kiên điện tử:.......................................................................................... 5
1.1 Vi điều khiển AT89C52................................................................................................. 5
Hình 1.1 Sơ đồ khối của AT89C52............................................................................................... 5
Hình 1.2 Sơ đồ chân AT89C52..................................................................................................... 6
Hình 1.3 Sơ đồ kết nối phần cứng AT89C52...............................................................................7
Hình 1.4 Port 0............................................................................................................................... 8
Hình 1.5 Port 1............................................................................................................................... 8
Hình 1.6 Port 2............................................................................................................................... 8
Hình 1.7 Port 3............................................................................................................................... 9
1.2 Thạch anh 24MHz...................................................................................................... 10
Hình 1.8 Thạch anh 24Mhz......................................................................................................... 10
1.3 Điện trở...................................................................................................................... 10
Hình 1.9 Điện trở......................................................................................................................... 11
1.4 Tụ điện....................................................................................................................... 12
Hình 1.10Tụ điện......................................................................................................................... 13
1.5 Transistor................................................................................................................... 13
Hình 1.11 Transistor.................................................................................................................... 14
1.6 Led............................................................................................................................. 16

Hình 1.12 Led đơn....................................................................................................................... 17

Led Trái Tim RGB


Niên Luận 2
Hình 1.13 Led RGB...................................................................................................................... 18
Hình 1.14 Các loại led RGB........................................................................................................ 19
1.7 IC 74HC595............................................................................................................... 19
2. Một số đề tài liên quan đã nghiên cứu:.............................................................................22
II. THIẾT KẾ............................................................................................................................. 22
1. Sơ Đồ Khối....................................................................................................................... 22
......................................................................................................................................... 24
2. Sơ Đồ Mạch..................................................................................................................... 24
Hình 2.2 Sơ đồ mạch.................................................................................................................. 24
3. Chiết Tính......................................................................................................................... 24
4. Nguyên lý hoạt động và ứng dụng...................................................................................25
4.1 Nguyên lý hoạt động.................................................................................................. 25
4.2 Ứng dụng................................................................................................................... 47
5. Mở rộng đề tài................................................................................................................. 47
PHẦN KẾT LUẬN......................................................................................................................... 48
I. Kết quả.................................................................................................................................. 48
II. Hạn chế và hướng phát triển................................................................................................ 49
1. Hạn chế:........................................................................................................................... 49
2. Hướng phát triển:............................................................................................................. 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................ 51

Led Trái Tim RGB

Niên Luận 2

DANH MỤC HÌNH
MỤC LỤC....................................................................................................................................... 1
DANH MỤC HÌNH........................................................................................................................... 3
LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................................. 1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN....................................................................................................... 2
PHẦN MỞ ĐẦU.............................................................................................................................. 3
TÓM TẮT NIÊN LUẬN.................................................................................................................... 4
PHẦN NỘI DUNG........................................................................................................................... 5
Hình 1.1 Sơ đồ khối của AT89C52............................................................................................... 5
Hình 1.2 Sơ đồ chân AT89C52..................................................................................................... 6
Hình 1.3 Sơ đồ kết nối phần cứng AT89C52...............................................................................7
Hình 1.4 Port 0............................................................................................................................... 8
Hình 1.5 Port 1............................................................................................................................... 8
Hình 1.6 Port 2............................................................................................................................... 8
Hình 1.7 Port 3............................................................................................................................... 9
Hình 1.8 Thạch anh 24Mhz......................................................................................................... 10
Hình 1.9 Điện trở......................................................................................................................... 11
Hình 1.10Tụ điện......................................................................................................................... 13
Hình 1.11 Transistor.................................................................................................................... 14
Hình 1.12 Led đơn....................................................................................................................... 17
Hình 1.13 Led RGB...................................................................................................................... 18
Hình 1.14 Các loại led RGB........................................................................................................ 19
Hình 2.2 Sơ đồ mạch.................................................................................................................. 24
PHẦN KẾT LUẬN......................................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................ 51

Led Trái Tim RGB

Niên Luận 2

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, tuy gặp không ít khó khăn.
Nhưng với sự động viên của gia đình, sự hướng dẫn tận tình của
các thầy và sự giúp đỡ tận tình của bạn bè… Em đã hoàn thành tốt
đề tài đúng thời gian.
Em xin chân thành cảm ơn đến:
- Cha mẹ và những người thân đã động viên, chăm lo và tạo điều
kiện tốt nhất trong quá trình học tập trong suốt thời gian qua.
- Quý thầy, cô đã truyền đạt cho em những kiến thức và kĩ năng
cần thiết để có thể nghiên cứu và học tập thật tốt. Và cũng là
những kiến thức chuyên môn cần thiết trong ngành điện- điện tử để
em hoàn thành đề tài này.
- Đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Thanh
Phong trong quá trình thực hiện đề tài.

Cần Thơ, ngày….tháng….năm
Người viết

Phan Văn Bé Tân

Led Trái Tim RGB

1


Niên Luận 2

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày….. tháng ….. năm
Giáo viên hướng dẫn

Ths.Nguyễn Thanh Phong
Led Trái Tim RGB

2


Niên Luận 2

PHẦN MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài:
Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển và tiến bộ của xã

hội. Với mục đích phục vụ cho cuộc sống con người ngày càng
hoàn thiện và phát triển hơn. Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật,
kỷ nguyên công nghệ mới đã và đang tiếp tục phát triển không ngừng nhằm thông minh
hóa, hiện đại hóa các hệ thống. Hệ thống nhúng (tiếng Anh: Embedded system) là một
thuật ngữ để chỉ một hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong một môi trường
hay một hệ thống mẹ, có vai trò đảm nhận một phần công việc cụ thể của hệ thống mẹ.
Hệ thống nhúng có thể là một hệ thống phần cứng và cũng có thể là một hệ thống phần
mềm. Phát triển các hệ nhúng và phần mềm nhúng là quốc sách của nhiều quốc gia trên
thế giới, nhất là vào giai đoạn hậu PC hiện nay. Thiết kế các hệ thống nhúng là thiết kế
phần cứng và phần mềm phối hợp và đòi hỏi kiến thức đa ngành về điện tử, xử lý tín
hiệu, vi xử lý, thuật điều khiển và lập trình thời gian thực. Vì vậy, em đã chọn đề tài:
“Led Trái Tim RGB” để hiểu rõ thêm về mạch điện cơ bản, ứng dụng của nó trong đời
sống thực tế và trên hết là hiểu được cấu tạo, chức năng của vi điều khiển 8051. Trong
quá trình thực hiện do chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế, lượng tài liệu thu thập được
còn hạn hẹp nên chúng em gặp rất nhiều khó khăn trong việc thực hiện.

II. Mục tiêu nghiên cứu đề tài:
- Thực hiện hoàn chỉnh đề tài nghiên cứu và ứng dụng đề tài vào
thực tế.
- Phát triển đề tài và khắc phục các hạn chế gặp phải.

Led Trái Tim RGB

3


Niên Luận 2

TÓM TẮT NIÊN LUẬN
Niên luận được thiết kế dựa vào những kiến thức đã học và kết

hợp với những linh kiện điện tử đơn giản như: IC 89S52, led RGB,
điện trở, tụ điện, transistor,… Với mục tiêu là tạo nên mạch điều
khiển các led RGB theo ý muốn và thực tế là mạch “ Trái Tim Led
RGB’’.
Kết quả là đã hoàn thành mạch đúng thời gian và có tính khả thi
để áp dụng vào thực tế.

Led Trái Tim RGB

4


Niên Luận 2

PHẦN NỘI DUNG
I. TỔNG QUAN:
1. Giới thiệu các linh kiên điện tử:
1.1 Vi điều khiển AT89C52

AT89C52 là họ IC vi điều khiển do hãng Atmel sản xuất. Các sản
phẩm AT89C52 thích hợp cho những ứng dụng điều khiển. Việc xử lý trên
byte và các toán số học ở cấu trúc dữ liệu nhỏ được thực hiện bằng nhiều
chế độ truy xuất dữ liệu nhanh trên RAM nội. Nó cung cấp những hổ trợ mở
rộng trên chip dùng cho những biến một bit như là kiểu dữ liệu riêng biệt
cho phép quản lý và kiểm tra bit trực tiếp trong hệ thống điều khiển.

Hình 1.1 Sơ đồ khối của AT89C52

Led Trái Tim RGB

5


Niên Luận 2

Hình 1.2 Sơ đồ chân AT89C52
AT89C52 có 8Kbyte bộ nhớ FLASH ROM bên trong để lưu chương
trình, vì vậy Vi điều khiển có khả năng nạp xóa chương trình bằng điện lên
đến 1000 lần. Dung lượng RAM 128 byte, AT89C52 có 4 Port xuất/nhập 8
bit, có 2 bộ định thời 16 bit. Ngoài ra AT89C52 còn có khả năng giao tiếp
dữ liệu nối tiếp, có thể mở rộng không gian nhớ chương trình và nhớ dữ liệu
ngoài lên đến 64Kbyte.

Led Trái Tim RGB

6


Niên Luận 2

AT89C52 được đóng gói theo kiểu hai hàng chân DIP gồm 40 chân
cho các chức năng khác nhau như vào.

Hình 1.3 Sơ đồ kết nối phần cứng AT89C52
Chức năng các chân của AT89C52

+ Port 0 (P0.0 – P0.7 hay chân 32 – 39): Ngoài chức năng xuất nhập
ra, port 0 còn là bus đa hợp dữ liệu và địa chỉ (AD0 – AD7), chức năng này
sẽ được sử dụng khi AT89C52 giao tiếp với thiết bị ngoài có kiến trúc bus
Port0

Led Trái Tim RGB

7


Niên Luận 2

Hình 1.4 Port 0
+ Port 1 (P1.0 – P1.7 hay chân 1 – 8): có chức năng xuất nhập theo bit
và byte. Ngoài ra, 3 chân P1.5, P1.6, P1.7 được dùng để nạp ROM theo
chuẩn ISP, 2 chân P1.0 và P1.1 được dùng cho bộ Timer 2

Hình 1.5 Port 1
+ Port 2 (P2.0 – P2.7 hay chân 21 – 28): là một port có công dụng
kép. Là đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế
dùng bộ nhớ mở rộng.

Hình 1.6 Port 2
+ Port 3 (P3.0 – P3.7 hay chân 10 – 17): mỗi chân trên port 3 ngoài
chức năng xuất nhập ra còn có một số chức năng đặc biệt sau:

Led Trái Tim RGB

8


Niên Luận 2

Bit

Tên

Chức năng chuyển đổi

P3.0

RXD

Dữ liệu nhận cho port nối tiếp

P3.1

TXD

Dữ liệu truyền cho port nối tiếp

P3.2

INT0

Ngắt bên ngoài 0

P3.3

INT1

Ngắt bên ngoài 1

P3.4

T0

Ngõ vào của Timer/Counter 0

P3.5

T1

Ngõ vào của Timer/Counter 1

P3.6

WR

Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài

P3.7

RD
Port3

Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài

Hình 1.7 Port 3
+ RST (Reset – chân 9): mức tích cực của chân này là mức 1, để reset
ta phải đưa mức 1 (5V) đến chân này với thời gian tối thiểu 2 chu kỳ máy
(tương đương 2µs đối với thạch anh 12MHz.
+ XTAL 1, XTAL 2: AT89C52 có một bộ dao động trên chip, nó
thường được nối với một bộ dao động thạch anh có tần số lớn nhất là

33MHz, thôn thường là 12MHz.
+ EA (External Access): EA thường được mắc lên mức cao (+5V)
hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, bộ vi điều khiển thi hành chương
trình từ ROM nội. Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ
nhớ mở rộng.
+ ALE (Address Latch Enable): ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào
một thanh ghi bên ngoài trong nửa đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó các đường
port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ liệu trong nửa chu kỳ sau của bộ nhớ.
Led Trái Tim RGB

9


Niên Luận 2

+ PSEN (Program Store Enable): PSEN là điều khiển để cho phép bộ
nhớ chương trình mở rộng và thường được nối với đến chân /OE (Output
Enable) của một EPROM để cho phép đọc các bytes mã lệnh. PSEN sẽ ở
mức thấp trong thời gian đọc lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được
đọc từ EPROM qua Bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của bộ vi điều
khiển để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội, PSEN sẽ ở
mức thụ động (mức cao).
+ Vcc, GND: AT89C52 dùng nguồn một chiều có dải điện áp từ 4V –
5V được cấp qua chân 40 (Vcc) và chân 20 (GND).
1.2 Thạch anh 24MHz

Hình 1.8 Thạch anh
24Mhz
Thạch anh là bộ dao
động khá ổn định để

tạo ra tần số dao động
cho vi điều khiển. Đa
số các mạch điều khiển
đèn Led đều dùng
thạch anh có thể là
Thạch anh 12Mhz, 24Mhz….mỗi loại sẽ cho ra 1 xung nhịp khác nhau.
Thạch anh sử dụng rất rộng rãi, hầu như ở đâu cũng có và giá thành thì nó
cũng rất dẻ, khoảng Vài nghìn 1 con.
Ứng dụng của thạch anh trong điện tử đa phần để tạo ra tần số được ổn định
vì tần số của thạch anh tạo ra rất ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ hơn là các
mạch dao động RC…
Trong Vi điều khiển bắt buộc phải có thạch anh (trừ các loại có dao động
nội) vì xét chi tiết thì VDK có CPU, timer,… CPU bao gồm các mạch logic
và mạch logic muốn hoạt động cũng cần có xung clock, còn timer thì gồm
các dãy FF cũng cần phải có xung để đếm. Tùy loại VDK mà bao nhiêu
xung clock thì ứng với 1 chu kì máy, và với mỗi xung clock VDK sẽ đi làm
1 công việc nhỏ ứng với lệnh đang thực thi.
Để chạy các câu lệnh trong ic vi điều khiển, Bạn cần tạo ra xung nhịp. Tần
số xung nhịp phụ thuộc vào thạch anh gắn trên chân 18, 19. Với thạch anh
24MHz, Bạn sẽ có xung nhịp 2MHz, như vậy chu kỳ lệnh sẽ là 0.5μs.
1.3 Điện trở
Điện trở là một đại lượng vật lí biểu thị đặc tính cản trở dòng điện của một vật có khả
Led Trái Tim RGB

10


Niên Luận 2
năng cho dòng điện chạy qua. Vật nào dẫn điện càng tốt thì điện trở của nó càng nhỏ và
ngược lại. Trong kĩ thuật, có một loại linh kiện điện tử thụ động cũng được gọi là điện

trở mà khả năng cản trở dòng điện của nó đã được xác định (có định lượng rõ ràng).
Kí hiệu:

Hình dạng thực tế:

Hình 1.9 Điện trở
Cách đọc trị số điện
trở 4 vòng màu: giá trị
điện trở thường được
thể hiện qua các mạch
màu trên thân điện trở,
mỗi màu đại diện cho một số. Màu đen: số 0, màu nâu: số 1, màu
đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng:số 4, màu lục: số 5, màu lam:
số 6, màu tím; số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số 9.
Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngoài cùng
nhất, vạch màu đó và vạch màu thứ 2, kế nó được dùng để xác
định trị số của màu.
Vạch thứ 3 là vạch để xác định nhân tử lũy thừa giá trị của màu:
10(giá trị của màu) . Giá trị của điện trở được tính bằng cách lấy trị số
nhân với nhân tử lũy thừa.
Giá trị điện trở = trị số *nhân tử lũy thừa.
Phần cuối cùng là vạch màu nằm tách biệt với 3 vạch màu trước,
thường có màu vàng kim, hoặc màu bạc , dùng để xác định sai số
của điện trở, vàng kim là 5%, bạc là 10%.
Led Trái Tim RGB

11


Niên Luận 2

1.4 Tụ điện
Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch điện tử,
chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền tín hiệu xoay
chiều, mạch tạo dao động .vv...

• Cấu tạo:
Cấu tạo của tụ điện gồm hai bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách điện gọi là
điện môi. Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điện
môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này như Tụ
giấy, Tụ gốm, Tụ hoá.

Cấu tạo của tụ hóa
• Hình dạng thực
tế:

Led Trái Tim RGB

12


Niên Luận 2

Hình 1.10Tụ điện
• Điện dung, đơn vị, ký hiệu:
* Điện dung : Là đại lượng nói lên khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện, điện
dung của tụ điện phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng
cách giữ hai bản cực theo công thức
C=ξ.S/d
Trong đó:

C : là điện dung tụ điện , đơn vị là Fara (F)
ξ : Là hằng số điện môi của lớp cách điện.
d : là chiều dày của lớp cách điện.
S : là diện tích bản cực của tụ điện.
* Đơn vị điện dung của tụ : Đơn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn do đó trong thực tế
thường dùng các đơn vị nhỏ hơn như MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF).
1 Fara = 1.000.000 µ Fara = 1.000.000.000 n F = 1.000.000.000.000 p F
1 µ Fara = 1.000 n Fara
1 n Fara = 1.000 p Fara
* Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu là C (Capacitor).

* Cách đọc giá trị tụ điện:
+ Đọc trực tiếp trên thân tụ điện, ví dụ 1µF (1micro Fara)
+ Nếu là số dạng 103J, 223K, 47J, ..thì đơn vị là pico, 2 số đầu
giữ nguyên, số thứ 3 tương ứng với số 0 thêm vào sau ( chữ J và K
ờ cuối là kí hiệu cho sai số).
Ví dụ: 103J sẽ là 1000pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) =10nF
471K sẽ là 470pF ( thêm vào 1 số 0 sau số 47)
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có trị số điện áp, điện áp ghi trên
tụ chính là điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị
này thì tụ có thể bị cháy nổ hoặc hư hỏng.
1.5 Transistor

Transistor là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như
một thiết bị khuyếch đại hoặc một khóa điện tử. Transistor là khối
đơn vị cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và
Led Trái Tim RGB

13

Niên Luận 2

tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác.
Mỗi transistor đều có ba cực:
1.

Cực nền (base)

2.

Cực thu (collector)

3.

Cực phát (emitter)

Phân loại: NPN và PNP
Kí hiệu:
Transistor PNP

Transistor NPN

Hình 1.11 Transistor
• Cấu tạo:
Led Trái Tim RGB

14

Niên Luận 2
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu
ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được
Transistor ngược. về phương diện cấu tạo. Transistor tương đương với hai Diode đấu
ngược
chiều
nhau
.
ﾧ
Cấu
tạo
Transistor

Hai
lớp bán
dẫn bên
ngoài
được nối
ra thành cực phát (Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp
( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán
dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác
nhau nên không hoán vị cho nhau được.
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ),
lớp
bán
dẫn
B
rất
mỏng
và

có
nồng
độ
tạp chất thấp.
*Nguyên tắc hoạt động:
-Xét hoạt động của Transistor NPN:

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó
(+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.
Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E , trong đó
cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.

Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp
điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc này
dòng IC = 0 ).
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một
Led Trái Tim RGB

15


Niên Luận 2

dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng
=> qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB.
Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua
mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần
dòng IB.
Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và
phụ thuộc theo một công thức .

IC = β.IB

Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE:IB là dòng chạy qua mối
BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor
Giải thích :

Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống
không thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi
xuất hiện dòng IBE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng
độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N ( cực E )
vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn hơn số lượng lỗ
trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ
trống tạo thành dòng IB còn phần lớn số điện tử bị hút về phía cực
C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua
Transistor.
Xét hoạt động của Transistor PNP :

Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor
NPN nhưng cực tính của các nguồn điện UCE và UBEngược lại .
Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ E sang B.
1.6 Led
Led (viết tắt của Light Emitting Diode, dịch ra là điốt phát quang) là các điốt có khả
năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như đi-ốt, Led được cấu
tạo từ một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N.

Led Trái Tim RGB

16

Niên Luận 2

ﾧ

Hình 1.12 Led đơn
Tương tự như bóng đèn tròn bình thường nhưng không có dây tóc ở giữa, đèn Led tạo
ra nhiều ánh sáng hơn, tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị chiếu sáng khác.
Hoạt động của Led: Giống như nhiều loại đi-ốt bán dẫn khác.
+ Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra
khác nhau (tức màu sắc của Led sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của Led)
hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn.
+ Tùy vào từng loại Led mà điện áp phân cực thuận khác nhau. Đối với Led thường thì
điện áp phân cực thuận khoảng 1,5V đến 2,5V; còn đối với Led siêu sáng thì điện áp
phân cực thuận có thể lên tới 5V.
+ Khi Led hoạt động bình thường thì dòng từ 10mA đến 50mA.
* Led RGB:
Khác với LED bình thường, led RGB có 4 chân, trong đó có 1 chân dương chung và 3
chân âm riêng cho từng màu (R - red - đỏ, G - Green - Xanh lá, B - Blue - Xanh
Led Trái Tim RGB

17


Niên Luận 2

LED RGB thực chất là 3 con diode led bình thường dính
chụm thành 1 khối mà thôi (vì độ sáng của LED RGB khá sáng cộng với hiệu
dương).

ứng lưu ảnh của mắt người mà mình thấy được các màu sắc khác nhau). Để thay màu sắc
của LED RGB, ta chỉ việc thay đổi độ sáng của từng con diode (led) trong con led rgb.
Để thay đổi độ sáng của một con LED ta chỉ việc điều chỉnh điện áp xuất ra con LED.

Hình
1.13
Led
RGB

Led Trái Tim RGB

18


Niên Luận 2

Hình 1.14 Các loại led RGB
1.7 IC 74HC595
Là ic ghi dịch 8bit kết hợp chốt dữ liệu , đầu vào nối tiếp đầu ra song song
Chức năng: Thường dùng trong các mạch quét led 7 , led matrix …để tiết kiệm số chân
VDK tối đa (3 chân) . Có thể mở rộng số chân vi điều khiển bao nhiêu tùy thích mà
không ic nào có thể làm được bằng việc mắc nối tiếp đầu vào dữ liệu các ic với nhau .
Cách mở rộng ta chỉ việc nối Q7' của IC trước với chân DATA (chân 14) của IC sau, với
IC đầu tiên nhận dữ liệu từ VĐK

Led Trái Tim RGB

19

Niên Luận 2

Sơ đồ chân IC:

Led Trái Tim RGB

20


Niên Luận 2

Led Trái Tim RGB

21


Niên Luận 2
ﾧ
Hình 1.15 74HC595
Giải thích ý nghĩa hoạt động của một số chân quan trọng:
(input)
Chân 14 : đầu vào dữ liệu nối tiếp . Tại 1 thời điểm xung clock chỉ đưa vào được 1 bit
(output)
Q0=>Q7 : 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
(output-enable)
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 được cho phép.
(SQH)

Chân 9: Chân dữ liệu nối tiếp . Nếu dùng nhiều 74595 mắc nối tiếp nhau thì chân này đưa
vào đầu vào của con tiếp theo khi đã dịch đủ 8bit.
(Shift clock)
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.
(Latch clock)
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 Q0và
Q1 (chú ý chiều dịch dữ liệu từ Q0=>Q7)
(Reset)
Chân 10: khi chân này ở mức thấp(mức 0) thì dữ liệu sẽ bị xóa trên chip)

2. Một số đề tài liên quan đã nghiên cứu:
- Led trái tim sử dụng led đơn.
- Led matrix…
II. THIẾT KẾ
1. Sơ Đồ Khối

Led Trái Tim RGB

22