7 chuong5 sodokhoi

MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN

CHƯƠNG 5

SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG
TỪNG KHỐI
5.1

SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG:

Hình 5.1: Sơ đồ khối của hệ thống.
5.2

Ý NGHĨA TỪNG KHỐI:

5.2.1 Khối điều khiển:
Khối điều khiển: Được thiết kế bởi PIC 16F877A có nhiệm vụ xử lý tất cả các
dữ liệu của chương trình. Điều khiển dữ liệu hiển thị. Điều khiển xuất nhập dữ liệu.
Điều khiển truy xuất dữ liệu và xử lý sau đó truyền đến các khối: công suất, chốt và
đệm để hiển thị trên Led ma trận.

- 44 -


MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN

VC C

C O N 9
D 8
D IO D E

O
1
2
3
C K /C 1 O U T
4

R E 0 /R D /A N 5
R E 1 /W R /A N 6
R E 2 /C S /A N 7

R 3
R
31

G N D

R 10
1

R C 0 /T1 O S O /
R C 1 /T1 O S I
R C 2 /C C P 1
R C 3 /S C K /S C L
R C 4 /S D A /S D I
R C 5 /S D 0
R C 6 /TX /C K
R C 7 /R X/D T

V D D /M C L R

1k
33P
SW 1
C 14
33P
SW _PB_SPST

13
Y 1
12MH z
14

O S C 1 /C L K

O S C 2 /C L K O U T

G N D

C 13

12

C 4
104

R B 0 /IN T
R B1
R B2

R B3
R B4
R B5
R B 6 /B G C
R B 7 /B G D

R
R
R
R
R
R
R
R

D
D
D
D
D
D
D
D

0
1
2
3
4
5

6
7

/P
/P
/P
/P
/P
/P
/P
/P

S
S
S
S
S
S
S
S

P
P
P
P
P
P
P
P

0
1
2
3
4
5
6
7

3
3
3
3
3
3
3
4

3
4
5
6
7
8
9
0

1
1
1

1
2
2
2
2

5
6
7
8
3
4
5
6

1
2
2
2
2
2
2
3

9
0
1
2
7
8

9
0

b1
b2
b3
b4
b5
b6
b7
b8

R XM A X
TXM A X

VC C

U 14
VC C

13
R XM A X 8
TXV

TXV
R XV

11
10
1

C 7
C AP

C 8

0

C 5
C AP

3
2
6
M A X2 32

C 12

16

0 /A N
1 /A N
2 /A N
3 /A N
4 /T O
5 /A N

R 1 IN
R 2 IN

R 1O U T
R 2O U T

VC C

9
10

A
A
A
A
A
A

T 1 IN
T 2 IN

T1O U T
T2O U T

C 1+
C 2+
C 1V+
V-

C 2G N D

8

R
R
R
R
R
R

0

5
9
4
8
3
7
2
6
1

C AP

12
9

R XV

14
7

TXM A X

4
5

C 6
C AP

15

VC C

2
3
4
5
6
7

Vdd
M C L R /V P P

9
8
7
6
5
4
3
2
1

P1

11
32

U 13

J13

C AP

0

P IC 1 6 F 8 7 7 A

Hình 5.3: Sơ đồ kết nối mạch VĐK.
5.2.2 Khối công suất:
Nâng công suất đủ lớn để cung cấp cho khối hiển thị.
Nếu ta dùng các IC để thúc công suất thì ta sẽ có dòng ngõ ra cố định, khi muốn
dùng tải công suất lớn hơn thì ta khó có thể sửa đổi lại mạch công suất được. Và một
điều nữa là theo tính toán, dòng điện ở mỗi hàng có thể lên tới vài trăm mA , giá trị
này cao hơn nhiều so với dòng ngõ cực đại của IC .Do đó cần phải thiết kế mạch để
thúc công suất cho tải.
Còn nhiều cách khác nữa để thúc tải như dùng SCR, Triac, Opto, Relay...Các
cách này thường được dùng cho các tải có công suất lớn ở ngoài trời.
Do tải ở đây là bảng công suất không lớn lắm nên ta chỉ cần dùng Transistor
công suất trung bình.
Về phương diện công suất chính là việc nâng dòng cho dữ liệu hàng và cột
nhằm đảm bảo yêu cầu về dòng qua led ma trận, vì phần cứng bao gồm 6 led ma trận,

mỗi led ma trận là một khối bao gồm 64 led đơn nên ta chỉ sử dụng C1815, đảm bảo
tính ổn định và cung cấp đủ dòng cho tải.
Như vậy, cứ mỗi cột ta phải dung một mạch đệm dòng.

- 45 -


MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN
VC C
R 3
R

R 4
Q 1
1R 1001
R

D 1
LED

Hình 5.4: Sơ đồ nguyên lý mạch đệm dòng.
5.2.3 Khối hiển thị:
Có nhiệm vụ dịch chuyển dữ liệu ra các cột, đệm tăng dòng đủ lớn để điều
khiển hiển thị các yêu cầu của người sử dụng.
Khối hiển thị làm nhiệm vụ dịch dữ liệu từ vi điều khiển, chốt dữ liệu, đệm dữ
liệu đủ dòng và hiển thị trên Led ma trận .
U 7
b
b
b

b
b
b
b
b

1
2
3
4
5
6
7
8

2
3
4
5
6
7
8
9
11
1

b
b
b
b

b
b
b
b

1
2
3
4
5
6
7
8

D
D
D
D
D
D
D
D

R N 1
0
1
2
3
4
5

6
7

LE
O E

2
3
4
5
6
7
8
9

D
D
D
D
D
D
D
D

0
1
2
3
4
5

6
7

2
3
4
5
6
7
8
9
11
1

D
D
D
D
D
D
D
D

6
5
4
3
2
1
0

p
p
p
p
p
p
p
p

1
2
3
4
5
6
7
8

1
1
1
1
1
1
1
9

6
5

4
3
2
1
0

p
p
p
p
p
p
p
p

9
10
11
12
13
14
15
16

LED 1

R N 2
Q
Q
Q

Q
Q
Q
Q
Q

0
1
2
3
4
5
6
7

19
18
17
16
15
14
13
12

1
2
3
4
5
6

7
8

Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q

0
1
2
3
4
5
6
7

R N 3
19
18
17
16
15
14
13
12

LE
O E

1
2
3
4
5
6
7
8

LED 2
LED 3
LED 4
LED 5

R -P A C K
74H C 573

0
1
2
3
4
5
6
7

1
1
1
1
1
1
1
9
R -P A C K

LE
O E
U 9

1
2
3
4
5
6
7
8

0
1
2
3
4
5
6

7

1
2
3
4
5
6
7
8

U 8
74H C 573

11
1

b
b
b
b
b
b
b
b

Q
Q
Q
Q

Q
Q
Q
Q

19
18
17
16
15
14
13
12

1
1
1
1
1
1
1
9

6
5
4
3
2
1
0

p
p
p
p
p
p
p
p

17
18
19
20
21
22
23
24

LED 6

R -P A C K
74H C 573

Hình 5.5: Sơ đồ mạch các IC chốt và hiển thị.
Do nhóm thực hiện đồ án quyết định chọn phương pháp hiển thị bằng IC chốt và
quét hàng nên trong khoảng thời gian xác định một cột chỉ phải chịu dòng của một
điểm ảnh, dòng ra cực đại tại một ngõ ra là 500mA, với những tính năng trên nhóm
- 46 -

MẠCH QUANG BÁO HIỂN THỊ LED MA TRẬN

thực hiện quyết định chọn IC 74HC573 để làm thanh ghi dịch và dung BJT C1815
đệm dòng ở cột
5.2.4 Khối nguồn:
Trong một mạch điện tử thì bộ nguồn có vai trò rất quan trọng, nó quyết định
sự hoạt động hay ngưng hoạt động của mạch. Một bộ nguồn không tốt sẽ làm cho
mạch hoạt động kém ổn định và dể làm hỏng linh kiện. Vì vậy bộ nguồn ổn áp tốt sẽ
rất cần thiết cho các mạch điện tử ( mạch dùng các IC số).
Chức năng của mọi ổn áp DC là biến đổi điện áp vào DC chưa ổn định thành
điện áp ra DC ổn định và giá trị điện áp này phải đúng với giá trị khi tính toán lý
thuyết. Điện áp này phải được duy trì liên tục và không thay đổi khi điện áp ngõ vào
hoặc dòng tải thay đổi (ở một giới hạn cho phép của mạch). Để thực hiện điều này thì
một nguồn ổn áp thường gồm các phần sau:

Hình 5.6: Sơ đồ khối của khối nguồn.


Khối chỉnh lưu và lọc: có nhiệm vụ đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một

chiều và lọc.


Khối công suất: cung cấp dòng chính cho tải.



Khối lấy mẫu: lấy một điện áp từ ngõ ra đưa về so sánh với Vref để điều khiển ổn

định điện áp.

- 47 -