Đồ Án Môn Ghép Nối Máy Tính - Đồng Hồ Điện Tử

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Lời nói đầu
Có thể nói trong những năm gần đây, sự phát triển của kỹ thuật ghép nối
máy tính đã mở rộng đáng kể các lĩnh vực ứng dụng của máy tính, đặc biệt trong
đo lường và điều khiển. Và có thể nói lĩnh vực ứng dụng này đã đạt được nhiều
thành tựu đáng kể, đặc biệt là trong các nhà máy xí nghiệp để điều khiển các dây
chuyền thiết bị lớn, yêu cầu độ tự động hoá cao.
Với đề tài môn ghép nối máy tính: Thiết kế đồng hồ điện tử.
Yêu cầu:
- Mạch điện tử được thiết kế trên máy tính bằng phần mềm chuyên dụng.
- Sử dụng cổng song song để ghép nối với mạch ngoài.
- Sử dụng 4 LED 7 đoạn hiển thị thời gian thực của đồng hồ ở máy tính.
- Thiết kế giao diện trên máy tính, trên giao diện cho phép:
+ Thay đổi thời gian thực của máy tính (bao gồm giây, phút, giờ, ngày,
tháng, năm)
+Thay đổi các chế độ hiển thị trên 4 LED 7 đoạn: chế độ phút/giây, chế độ
giờ/phút, chế độ tháng/ngày, chế độ năm/tháng (chế độ này chỉ cần hiển thị 2 số
cuối của năm hiện tại)
Tuy không phải là một đề tài quá phức tạp, xong mang tính thực tế cao và
qua nó ta có thể hiểu phần nào cách thức hoạt động và ứng dụng của cổng ghép
nối song song trên máy tính, từ đó hiểu sâu hơn về môn học.
Chúng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Vũ Trung
Kiên, giảng viên khoa Điện tử, cùng các thầy cô khác trong khoa, đã nhiệt tình
giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Do trình độ còn hạn chế nên trong đồ án khó tránh khỏi thiếu xót. Vì vậy
chúng em mong nhận được sự góp ý của thầy giáo hướng dẫn cùng toàn thể các
bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội, ngày 18/03/2010
Nhóm SVTH: Nguyễn văn Thế
Nguyễn duy Phong
Ngyễn văn Minh

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

1


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

ĐỒ ÁN MÔN
ĐỀ TÀI:ĐỒNG HỒ ĐIỆN TỬ

PHẦN I: Giới thiệu chung
Tìm hiểu chức năng hoạt động các linh kiện tham gia
1) Cổng máy in(LPT):
Cổng song song được thiết kế đầu tiên bởi công ty Centronics nhằm mục đích
ghép nối máy tính với máy in. Sau này cổng này được tiêu chuẩn hóa và có mặt
ở hầu hết các máy tính .Tên gọi của cổng song song bắt nguồn từ kiểu truyền dữ
liệu qua cổng này ,các bít truyền song song cũng các byte thì nối tiếp .Ngoài tên
gọi này ra cổng song song cũng có tên là cổng LPT hoặc cổng Centronics.
Cấu trúc cổng song song gồm 8 đường dữ liệu , 4 đường dẫn điều khiển và 5
đường dẫn trạng thái .Các đừờng dẫn này đều tương thích mức TTL(0;5) do vậy
khó thuận tiện, đơn giản cho vỉệc ghép nối với nhiều linh kiện ,mạch điện tương

thích với mức điện áp trên .
Khoảng cách truyền của cổng song song bị hạn chế do điện dung kí sinh,
hiện tượng cảm ứng và bị suy giảm công suất .Khoảng cách này bị giới hạn
trong khoảng cách là 2m. Nếu cần ghép nối ở khoảng cách xa hơn cần có các bộ
đệm ,các phương pháp làm giảm điện dung kí sinh, hiện tượng cảm ứng (chẳng
hạn kẹp mass giữa các đường tín hiệu ). Nếu muốn co khoảng cách xa hơn nữa,
nên chọn giải pháp khác ( cổng nối tiếp chẳng hạn).

Cổng LPT
Trong các máy tính thế hệ cũ , cổng song song có tới 36 chân nhưng ngày nay
để giảm chi phí, người ta đó chuẩn hóa thành 25 chân, trong số 25 chân này chỉ
có 18 chân có ý nghĩa thực thụ, số cũng lại đều là các chân nối mass , kí hiệu và
ý nghĩa của các chân cắm trên cổng song song như sau:

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

2


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Các đường dẫn tín hiệu này được chia thành 3 nhóm:
- Các đường dẫn tín hiệu xuất phát ra từ máy tính và điều khiển máy in được
gọi là các đường dẫn điều khiển .
- Các đường dẫn tín hiệu đưa các thông báo ngược lại từ máy in về máy tính
được gọi là các đường dẫn trạng thái .

- Các đường dẫn dữ liệu :Truyền các bytes kí tự cần in.
Các nhóm đường dẫn tín hiệu trên có liên quan trực tiếp với các thanh ghi
trong . Để có thể ghép nối các thiết bị ngoại vi, các mạch điện ứng dụng trong
đo lường và điều khiển với cổng song song ta phải tìm hiểu cách trao đổi với các
thanh ghi thông qua cách sắp xếp đường dẫn địa chỉ của các thanh ghi cũng như
các phần mềm liên quan. Có 3 thanh ghi như sau
- Thanh ghi dữ liệu (có điạ chỉ cơ sở ).

- Thanh ghi trạng thái ( có địa chỉ cơ sở +1).

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

3


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

- Thanh ghi điều khiển (có địa chỉ cơ sở +2).

Qua cấu trúc các thanh ghi ta thấy cú 8 đường dẫn dữ liệu tới 8 ô như trên
thanh ghi dữ liệu cùng 4 đường dẫn điều khiển Strobe, Auto Linefeed, Reset,
Select Input dẫn tới 4 ô nhớ trên thanh ghi điều khiển , cuối cùng là đường dẫn
trạng thái Acknowledge, Busy, Paper Empty, Select , Error nối tới 5 ô trên thanh
ghi trạng thái . Riêng ở thanh ghi điều khiển cần chú ý tới 1 bit nữa được sử
dụng cho mục đích ghép nối nhưng lại khụng được nối với ổ cắm 25 chân , bít
này có thể được sử dụng để xóa 1 ngắt có liên quan với đường dẫn

Acknowledge.
Ta có thể trao đổi với 3 thanh ghi này như thế nào?. Hệ điều hành DOS dự tính
đến 4 cổng song song đặt tên là: LPT1, LPT2, LPT3 và LPT4. Tuy vậy hầu hết
các máy vi tính PC đều chỉ có nhiều là 2 cổng song song thậm chí là 1 lý do kinh
tế. Khi bật máy , BIOS sẽ kiểm tra trên máy có mấy cổng song song . Các cổng
song song được BIOS tìm thấy sẽ được sắp theo các tên lần lượt là LPT1,
LPT2… phần lớn các phiên bản của BIOS chạy trong giai đoạn khởi động (Boot
phase) của máy tính , khi đú các thông số về phần cứng cũng như các cổng song
song tìm thấy sẽ hiển thị trong khung hình chữ nhật. Ta có thể dừng lại quá trình
khởi động của máy tính bằng phím Pause để quan sát kỹ các thông số được liệt
kê trong bảng.
Các địa chỉ của cổng song song trên máy tính PC:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

4


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

2) IC 74HC573: Bộ đệm BUS 8 bit
U 1
2
3
4
5
6

7
8
9
11
1

D
D
D
D
D
D
D
D

0
1
2
3
4
5
6
7

Q
Q
Q
Q
Q
Q

Q
Q

0
1
2
3
4
5
6
7

1
1
1
1
1
1
1
1

9
8
7
6
5
4
3
2

LE
O E
74H C 573

Vi mạch 74HC573 chứa 8 D-FF và 8 cổng 3 trạng thái được điều
khiển bởi các chân LE(11) và /OE (1). Các D-FF này có thể hoạt động
ở chế độ chốt (Latch), chốt các bit dữ liệu (khi LE chuyển trạng thái từ
1 sang 0), tạo thành thanh ghi 8 bit. Nhưng trong mạch này ta dùng vi
mạch này để các D-FF hoạt động như các FF thường, do đó 74HC573
dùng để làm bộ đệm BUS 8 bit. Chân /OE luôn nối với mass, còn chân
/LE nối lên dương nguồn.
Trong mạch sử dụng đến 12 đường có chiều ra, do đó phải sử
dụng đến 2 vi mạch đệm này.
3) Transistor A1013
Q 13
A1013

Dùng để tăng dòng cho các chân đầu ra để điều khiển các chân Anode của led 7
đoạn. Ta sử dụng transistor thuận A1013.

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

5


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

4) LED 7 đoạn:
Dùng để hiển thị ngày, giờ hoặc giờ, phút … tuỳ theo chế độ hiển thị mà trên
chương trình ta đã lựa chọn. Loại led sử dụng trong mạch là led Anode chung.

Trong đó :
Các chân a ,b ,c, d, e, f ,g :là các chân dữ liệu ứng với các chân lần lươt là: 11,
7 , 4, 2, 1, 10 ,5.
Các chân cấp nguồn là: 6, 8, 9, 12 ứng với led 1,led 2,led 3,led 4.
Chân 3 là chân dot

Phần II: Thiết kế và thi công
1) Sơ đồ nguyên lý:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

6


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Ta sẽ sử dụng 4 đường ra của thanh ghi điều khiển (địa chỉ: viết theo hệ
hexa 37A) để điều khiển quét 4 led. Còn các 8 đường ra của thanh ghi dữ liệu
(địa chỉ viết theo hệ hexa 378) để xuất ra dữ liệu của các chân led.

2) Mạch in của chương trình:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

7


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

3) Giao diện của chương trình:
Giao diện của form chương trình chính:
Ngày, tháng, năm, giờ, phút, giây của máy tính được hiển thị trên 2 Label.
Chọn chế độ hiển thị bằng cách bấm nút lựa chọn 1 trong 4 chế độ hiển thị trên
led: Phút giây, Giờ phút, Ngày tháng, Tháng năm. Để sửa giờ của máy tính bấm
nút Sửa giờ, form chỉnh giờ hiện ra và bạn nhập giờ cần chỉnh rồi nhán nút OK,
để sửa ngày nhấn nút Sửa ngày, form chỉnh ngày hiện ra nhập ngày cần chỉnh
rồi nhấn OK.

Form của chương trình chính:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

8


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Form chương trình sửa giờ:

Form sửa ngày:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

9


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

4) Code của chương trình:
Chương trình được viết bằng ngôn ngữ lập trình Visual Basic 6.0
a. Một số hàm visual basic 6.0
- Hàm: Now
Mô tả:
Now()
Lấy ngày giờ hiện tại của hệ thống
- Tên hàm:Date
Mô tả:
Hàm: Date
Trả về ngày hiện tại của hệ thống.
Lệnh: Date = date
Đặt lại ngày hiện tại cho hệ thống.
Ví dụ:
'Lấy ngày hiện tại của hệ thống:

Dim MyDate
MyDate = Date
'Đặt lại ngày hiện tại cho hệ thống:
Dim MyDate
MyDate = #February 12, 1985#'
Date = MyDate
- Tên hàm:Time
Mô tả:
Hàm sẽ trả về thời gian hiện hành.
- Tên hàm:Day
Mô tả:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

10


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Day(date)
Lấy thông tin ngày từ chuỗi date
- Tên hàm:Month
Mô tả:
Month(date)
Lấy thông tin tháng từ chuỗi date

- Tên hàm:Year

Mô tả:
Year(date)
Lấy thông tin năm từ chuỗi date
- Tên hàm:Hour
Mô tả:
Hour (time)
Lấy thông tin giờ từ chuỗi time
- Tên hàm:Minute
Mô tả:
Minute(time)
Lấy thông tin phút từ chuỗi time
- Tên hàm:Second
Mô tả:
Second(time)
Lấy thông tin giây từ chuỗi time
- Tên hàm:DateAdd
Mô tả:
DateAdd(interval, number, date)
Thêm thời gian
-Tham số:
interval
Đơn vị thời gian
number
Thời gian thêm vào
date
Thời gian cần thêm vào
-Ghi chú:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

11


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Dùng cho tham số interval
yyyy: Year
q: Quarter
m: Month
y: Day of year
d: Day
w: Weekday
ww: Week
h: Hour
n: Minute
s: Seond

b.Chương trình của form chính:
Private Declare Sub Out32 Lib "inpout32.dll" (ByVal PortAddress As
Integer, ByVal Value As Integer)
Private Declare Function Inp32 Lib "inpout32" (ByVal PortAddress As
Integer) As Integer
Const AddLPT = &H378
Dim TimeMy
Dim Maled(10) As Integer

Private Sub CmdSuagio_Click()

Suagio.Text1.Text = Format(Time, "hh:nn:ss AMPM")
Load Suagio
Suagio.Show vbModal
End Sub

Private Sub CmdSuangay_Click()
Dim MyDate
MyDate = Format(Now, "DD/mm/yyyy")
Suangay.Text1.Text = MyDate
Load Suangay
Suangay.Show vbModal
End Sub

Private Sub CmdThoat_Click()
End
End Sub

Private Sub Delay()
Dim x, y
For x = 1 To 60000
y=0
Next
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

12


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

End Sub

Private Sub hienthiled(so1 As Long, so2 As Long)
Maled(0) = &HC0
Maled(1) = &HF9
Maled(2) = &HA4
Maled(3) = &HB0
Maled(4) = &H99
Maled(5) = &H92
Maled(6) = &H82
Maled(7) = &HF8
Maled(8) = &H80
Maled(9) = &H90
Out32 &H37A, &HC
Out32 AddLPT, Maled(so1 \ 10)
Delay
Out32 &H37A, &H0
Out32 AddLPT, Maled(so1 Mod 10)
Delay
Out32 &H37A, &H6
Out32 AddLPT, Maled(so2 \ 10)
Delay
Out32 &H37A, &H5
Out32 AddLPT, Maled(so2 Mod 10)
Delay
End Sub

Private Sub Phutgiay()
Dim MyTime, phut, giay
MyTime = Format(Time, "nn:ss")
Text3.Text = MyTime
phut = Format(Time, "nn")
giay = Format(Time, "ss")
Call hienthiled(Val(phut), Val(giay))
End Sub

Private Sub Giophut()
Dim MyTime, gio, phut
MyTime = Format(Time, "hh:mm")
Text3.Text = MyTime
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

13


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

gio = Format(Time, "hh")
phut = Format(Time, "nn")
Call hienthiled(Val(gio), Val(phut))
End Sub

Private Sub Ngaythang()

Dim MyDate, ngay, thang
MyDate = Format(Date, "dd:mm")
Text3.Text = MyDate
ngay = Format(Date, "dd")
thang = Format(Date, "mm")
Call hienthiled(Val(ngay), Val(thang))
End Sub

Private Sub Thangnam()
Dim MyDate, thang, nam
MyDate = Format(Date, "mm:yy")
Text3.Text = MyDate
thang = Format(Date, "mm")
nam = Format(Date, "yy")
Call hienthiled(Val(thang), Val(nam))
End Sub

Private Sub Hienthi()
Label1.Caption = Time
Label2.Caption = Date
End Sub
Private Sub Timer1_Timer()
Dim MyTime, MyDate
Call Hienthi
If OptPhutgiay.Value Then
Call Phutgiay
End If
If OptGiophut.Value Then
Call Giophut
End If

If OptNgaythang.Value Then
Call Ngaythang
End If
If OptThangnam.Value Then
Call Thangnam
End If
End Sub

c.Ch¬ng tr×nh viÕt cho form söa giê:
Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

14


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Private Sub CmdSuagioCancel_Click()
Unload Suagio
End Sub

Private Sub CmdSuagioOk_Click()
Dim MyTime
If IsDate(Text1.Text) Then
MyTime = Format(Text1.Text, "hh:nn:ss")
Time = MyTime
Suagio.Hide

Else
MsgBox "Loi Nhap Gio"
Text1.SetFocus
Exit Sub
End If
End Sub

d.Ch¬ng tr×nh viÕt cho form söa ngµy:
Private Sub CmdSuangayCancel_Click()
Unload Suangay
End Sub

Private Sub CmdSuangayOk_Click()

Dim MyDate
If IsDate(Text1.Text) Then
MyDate = Format(Text1.Text, "dd/mm/yyyy")
Date = MyDate
Suangay.Hide
Else
MsgBox "Loi Nhap Ngay"
Text1.SetFocus
Exit Sub
End If
End Sub

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

15


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

5)Hình ảnh thực tế khi hoàn thành

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

16


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

PHẦN III Kết Luận.
III.1. ƯU ĐIỂM
Sản phẩn có tác dụng như một phần mền điều chỉnh các thông số thời gian:
giờ, phút, giây, ngày, tháng, năm của máy tính. Đồng thời các giá trị đó còn
được hiển thị ra mạch ngoài thông qua cổng song song, rất trực quan và mạch có
kết cấu đơn giản.
Qua việc thiết kế sản phẩm chúng em đã học được cách giao tiếp giữa máy tính
và mạch bên ngoài thông qua cổng song song.
III.2. NHƯỢC ĐIỂM VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.
- Trong pham vi đo lường và điều khiển bằng máy tính nên khi tháo bỏ cáp nối

giữa cổng song song của máy tính và mạch ngoài thì mạch đồng hồ không tiếp
tục hoạt động được.
Trong window luôn có phần mềm “Date and Time Propertises” cũng giúp ta
điều chỉnh các thông số thời gian một cách dễ dàng nên tác dụng của phần mềm
đồ án không thực sự thiết thực.
- Trên mạch ngoài có thể thiết kế thêm bộ phận nhớ và tự tạo dao động để
khi tắt máy tính thì nó sẽ nhớ lại giá trị thời gian lúc đó, bộ tạo dao động
giúp cho đồng hồ tiếp tục hoạt động. Khi đó máy tính sẽ có tác dụng thiết
lập giá trị thời gian ban đầu cho mạch ngoài.

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

17


Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội

Lớp : ĐT3-K9

Mục Lục

Lời nói đầu………………………………………...............................................1
Phần I: Giới thiệu chung………………………………………..........................2
1)Cổng máy in(LPT):………………………………….................................3
2)IC 74HC573:……………………………………………..............................5
3)Transistor A1013:…………………………………………...........................5
4)Led 7 đoạn………………………………………………………………........6
Phần II: Thiết kế và thi công……………………………...…..........................7

1)Sơ đồ nguyên lý:……………………………………………………………..7
2)Sơ đồ mạch in:…………………………………………………………….....8
3)Giao diện chương trình:……………………………………………………...8
4)Code của chương trình:……………………………………………………..10
5) Hình ảnh thực tế khi hoàn thành …………………………………………..16
Phần III:kết luận………..………………………………………..........................2

Môn: Ghép nối máy tính

Đồng hồ điện tử

18