5 chuong 4 cac phuong phap hien thi led ma tran

QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

CHƯƠNG 4

CÁC PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ
CHO BẢNG QUANG BÁO
4.1 PHƯƠNG PHÁP CHỐT
Hiển thị led ma trận bằng phương pháp chốt giúp cho người lập trình thay đổi
cách thức quét và hiển thị một cách linh hoạt và nhanh chóng.
0
1
2
3
4
5
6
7

Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q

0
1

2
3
4
5
6
7

19
18
17
16
15
14
13
12

LE
OE

c1
c2
c3
c4
c5
c6
c7
c8

11
1

D
D
D
D
D
D
D
D

12
9
6
3
13
16
19
22

2
3
4
5
6
7
8
9

m a t r ix _ 3 m a u

23
20
17
14
2
5
8
11
19
18
17
16
15
14
13
12

7
6
5
4
3
2
1
0

0
1
2
3

4
5
6
7
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q

U7

Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q

LE
OE
11
1

D

D
D
D
D
D
D
D

0
1
2
3
4
5
6
7

D M 74LS573

2
3
4
5
6
7
8
9

7
6

5
4
3
2
1
0
D
D
D
D
D
D
D
D
9
8
7
6
5
4
3
2

OE
LE

D M 74LS573

1
11

hx8
hx7
hx6
hx5
hx4
hx3
hx2
hx1

24
21
18
15
1
4
7
10
12
13
14
15
16
17
18
19

hd8
hd7
hd6

hd5
hd4
hd3
hd2
hd1

D M 74LS573

Hình 4.1: Giao tiếp led ma trận dùng phương pháp chốt.
4.1.1 CHỐT HÀNG
Chốt hàng là phương pháp trong một khoảng thời gian xác định chỉ có một cột
được tích cực, dữ liệu được đưa ra 8 hàng rồi chốt lại, dữ liệu được hiển thị trên
màn hình led ma trận.
Trang 39


QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

Sau đó dữ liệu kế tiếp được đưa ra 8 hàng và được chốt lại bởi một IC chốt khác,
trong khi đó dữ liệu trước đó vẫn hiện diện tại ngõ ra của IC chốt. Như vậy dữ liệu
của hàng nào được đưa ra đúng địa chỉ của hàng đó trong khi các dữ liệu của các
hàng khác vẫn hiện diện trên hàng mà không bị mất đi. Việc thực hiện chốt hàng
được thể hiện ở lưu đồ như sau:

Hình 4.2: Qui trình hiển thị chốt hàng.
4.1.2 CHỐT CỘT
Chốt cột là phương pháp trong một khoảng thời gian xác định chỉ có một hàng
được tích cực, dữ liệu được đưa ra 8 cột rồi chốt lại, dữ liệu được hiển thị trên màn

hình led ma trận. Sau đó dữ liệu được đưa ra 8 cột kế tiếp và được chốt lại bởi một
IC chốt khác, trong khi đó dữ liệu trước đó vẫn hiện diện tại ngõ ra của IC chốt
(dữ liệu vẫn hiện diện tại các cột). Như vậy dữ liệu của cột nào được đưa ra đúng
Trang 40


QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

địa chỉ của cột đó trong khi các dữ liệu của các cột khác vẫn hiện diện trên cột mà
không bị mất đi. Việc thực hiện chốt cột được thể hiện ở lưu đồ như sau:

Hình 4.3: Qui trình hiển thị chốt cột.
4.1.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP DÙNG IC CHỐT
* Ưu điểm:
- Mở rộng số hàng, số cột của bảng quang báo.
- Dữ liệu được truyền đi nhanh.
- Chuyển đổi cách quét hàng, cột một cách linh hoạt.
* Nhược điểm:
- Tạo bảng mã khó khăn.
- Khó khăn trong việc lập trình xuất dữ liệu ra.

Trang 41


QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

4.2 PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ SỬ DỤNG THANH GHI
DỊCH
4.2.1 QUÉT CỘT

a) Giới thiệu chung về phương pháp quét cột.
Phương pháp quét cột là phương pháp mà trong một khoảng thời gian xác định
chỉ cho một cột được tích cực hiển thị trong khi các cột khác đều tắt, các cột được
quét (tích cực) tuần tự ở các khoảng thời gian kế tiếp nhau được lặp lại nhiều lần
với tốc độ > 24 hình/1s sẽ cho ta một hình ảnh liên tục cần hiển thị lên trên màn
hình led ma trận.

b) Quá trình thực hiện quét cột.
Dữ liệu của cột thứ nhất được đưa ra hàng sau đó tích cực cột thứ nhất như vậy
dữ liệu của cột thứ nhất được hiển thị trên màn hình led ma trận, tiếp tục dữ liệu
của cột thứ hai được đưa ra hàng sau đó tích cực cột thứ hai lúc này dữ liệu của
hàng thứ hai được hiển thị trên man hình led ma trận, cứ như vậy cho đến dữ liệu
của cột cuối cùng được đưa ra hàng sau đó tích cực cột cuối cùng. Cứ như thế quá
trình trên được lặp đi lặp lại > 24lần/1s, đến đây chúng ta quan sát được một hình
ảnh liên tục hiển thị trên màn hình led ma trận.
Ví dụ
Hiển thị chữ A lên màn hình Led ma trận (hàng được tích cực ở mức 1, cột
được tích cực ở mức 0).

Hình 4.4: Hiển thị chữ A trên led ma trận dùng phương pháp quét cột
Quá trình đưa dữ liệu ra hàng và cột được tiến hành đồng thời với các giá trị
theo bảng dưới đây:
Dữ liệu đưa vào các hàng

Cột được chọn
Trang 42

QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

H8H7H6H5H4H3H2H1
Dữ liệu thứ
nhất
Dữ liệu thứ 2
Dữ liệu thứ 3
Dữ liệu thứ 4
Dữ liệu thứ 5
Dữ liệu thứ 6
Dữ liệu thứ 7
Dữ liệu thứ 8

Chương 4

11111000

tích cực
(mức 0)
C1

00100100
00100010
00100100
11111000
00000000
00000000
00000000

C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8

Bảng 4.1
Như vậy toàn bộ dữ liệu của chữ A đã được đưa ra hiển thị trên màn hình Led
ma trận. Quá trình trên được diễn ra rất nhanh > 24lần/s nên chúng ta có cảm giác
nó diễn ra một cách đồng thời, nhờ đó chúng ta quan sát được trên màn hình Led
ma trậnlà một chữ A liên tục.
Phương pháp quét cột thích hợp cho các bảng quang báo sử dụng Led ma trậncó
số lượng cột ít hơn số lượng hàng, vì thời gian sáng của LED khi quét cột lớn hơn
thời gian sáng của LED khi quét hàng. Như vậy điện áp nguồn cung cấp được sử
dụng trong quét cột nhỏ hơn điện áp nguồn cung cấp sử dụng trong quét hàng.
Trong phương pháp quét cột việc đưa dữ liệu ra hàng và tạo bảng mã là khá dễ
dàng cho người lập trình.
4.2.2 QUÉT HÀNG

a) Giới thiệu chung về phương pháp quét hàng.
Quét hàng là phương pháp mà trong một khoảng thời gian xác định chỉ cho một
hàng được tích cực hiển thị trong khi các hàng khác đều tắt, các hàng được quét
(tích cực) tuần tự ở các khoảng thời gian kế tiếp nhau được lặp lại nhiều lần với
tốc độ > 24hình /1s sẽ cho ta một hình ảnh liên tục cần hiển thị lên trên màn hình
led ma trận.

b) Quá trình thực hiện quét hàng:

Trang 43


QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

Hình 4.5: Qui trình đưa dữ liệu ra 8 cột cho led ma trận.
Quét hàng sử dụng thanh ghi dịch là tương đối phức tạp cho người lập trình
trong việc đưa dữ liệu ra cột. Dữ liệu lần lượt được đưa vào chân Data in của thanh
ghi dịch sau đó tác động xung clock dữ liệu đươc dịch đi. Việc thực hiện quét hàng
được thực hiện theo lưu đồ giải thuật ở hình 4.5.
Dữ liệu của hàng thứ nhất được đưa ra cột sau đó tích cực hàng thứ nhất, như
vậy dữ liệu của hàng thứ nhất được hiển thị trên màn hình led ma trận, tiếp tục dữ
liệu của hàng thứ hai được đưa ra cột sau đó tích cực hàng thứ hai lúc này dữ liệu
của hàng thứ hai được hiển thị trên màn hình led ma trận, cứ như vậy cho đến dữ
liệu của hàng cuối cùng được đưa ra cột sau đó tích cực hàng cuối cùng. Cứ như
thế quá trình trên được lặp đi lặp lại > 24lần/1s, đến đây chúng ta quan sát được
một hình ảnh liên tục hiển thị trên màn hình led ma trận.

Trang 44


QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

Ví dụ
Hiển thị chữ A lên màn hình Led ma trận (hàng được tích cực ở mức 1, cột được

tích cực ở mức 0).

Hình 4.6: Hiển thị chữ A trên led ma trận dùng phương pháp quét hàng
Quá trình đưa dữ liệu ra hàng và cột được tiến hành đồng thời với các giá trị
theo bảng dưới đây:
Dữ liệu đưa vào các cột
C8C7C6C5C4C3C2C1
Dữ liệu thứ nhất
Dữ liệu thứ 2
Dữ liệu thứ 3
Dữ liệu thứ 4
Dữ liệu thứ 5
Dữ liệu thứ 6
Dữ liệu thứ 7
Dữ liệu thứ 8

11111111
11111011
11110101
11101110
11101110
11100000
11101110
11101110

Hàng được chọn tích
cực
(mức 1)
H1
H2

H3
H4
H5
H6
H7
H8

Bảng 4.2
Như vậy toàn bộ dữ liệu của chữ A đã được đưa ra hiển thị trên màn hình Led
ma trận. Quá trình trên được diễn ra rất nhanh > 24lần/s nên chúng ta có cảm giác
nó diễn ra một cách đồng thời, nhờ đó mà chúng ta quan sát được trên màn hình
Led ma trận là một chữ A liên tục.
Trang 45


QUANG BÁO MA TRẬN GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Chương 4

Phương pháp quét hàng thích hợp cho các bảng quang báo sử dụng Led ma trận
có số lượng hàng nhỏ hơn số lượng cột, vì thời gian sáng của Led khi quét hàng
lâu hơn thời gian sáng của Led khi quét cột. Như vậy điện áp nguồn cung cấp
được sử dụng trong quét hàng nhỏ hơn điện áp nguồn cung cấp sử dụng trong quét
cột. Tuy nhiên trong phương pháp quét hàng thì việc đưa dữ liệu ra cột và tạo bảng
mã là khó khăn hơn trong phương pháp quét cột.
4.2.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP HIỂN THỊ SỬ DỤNG
THANH GHI DỊCH
* Ưu điểm:
- Tiết kiệm đường truyền, hiệu quả kinh tế.
- Tiết kiệm chân PORT.

- Truyền dữ liệu đi xa hơn.
- Mở rộng bảng ma trận lên một cách dễ dàng.
- Lập trình dễ dàng trong phương pháp quét cột.
* Nhược điểm:
- Tốn thời gian để thực hiện việc truyền dữ liệu đến các cột.
- Chuyển đổi không linh hoạt bằng sử dụng phương pháp chốt.
- Lập trình khó khăn hơn khi sử dụng phương pháp quét hàng.

4.3 MẠCH QUANG BÁO SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
Do mạch quang báo trong đồ án được thiết kế với độ phân giải 16x128 (16
hàng, 128 cột) nên chọn phương pháp quét hàng để đảm bảo cho hình ảnh hiển thị
được liên tục và sắc nét.

Trang 46