TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ LED SHOW P10 1 MÀU

Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

MỤC LỤC
Trang

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN.............................................................................i
LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................... ii
LỜI CÁM ƠN...................................................................................................................iii
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUANG VỀ MODULE LED MATRIX P10.............................1
1.1

Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................1

1.2

Nội dung nghiên cứu...........................................................................................1

1.3

Phương pháp nghiên cứu...................................................................................1

1.4

Đối tượng nghiên cứu.........................................................................................1

1.5

Tổng quan đề tài..................................................................................................2

1.6

Giới thiệu MODULE LED MATRIX P10 (module led p10)..............................2

1.6.1

Cấu tạo của module led matrix p10 (module p10).............................................2

1.6.2

Thông số kỹ thuật và các linh kiện chính..............................................................3

1.7

Giới thiệu về linh kiện.......................................................................................4

1.7.1

Led.....................................................................................................................................4

1.7.2

IC 74HC595.....................................................................................................................5

1.7.3

IC74HC245......................................................................................................................6

1.7.4

IC74HC138......................................................................................................................7

1.7.5

IC74HC04.........................................................................................................................9

1.7.6

Nguồn 5v-40A..............................................................................................................10

1.8

Giới thiệu về phần mên nạp CPU điều khiển EX-50..................................10

1.8.1

Vi xử lý ARM GD32F103.............................................................................................12

1.8.2

Cổng kết nối RS-232.....................................................................................................13

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG.....................................................................16
2.1

Linh kiện chuẩn bị.............................................................................................16

2.2

Sơ đồ khối...........................................................................................................16

2.3

Sơ đồ dịch dữ liệu.............................................................................................16

2.4

Tính toán và thiết kế.........................................................................................16

2.5

Ghép module và cách kết nối dây tín hiệu và dây nguồn..................................17

2.6

Kết nối mạch với CPU điều khiển.......................................................................18

2.7 Sản phẩm hoàn chỉnh............................................................................................20
1

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
CHƯƠNG 3: GIẢI THUẬT PHẦN MỀM...................................................................21
3.1

Cài đặt Driver cho RS 232...................................................................................21

3.2

Cài đặt phần mềm LED Center V8.0.1...............................................................25

3.3

Cài đặt thông số cho bảng tin..............................................................................28

3.3.1

Cài đặt thông số.............................................................................................................28

3.3.2

Cài đặt miền hiển thị....................................................................................................30

3.3.3

Cài đặt hiển thị..............................................................................................................31

3.3.4

Xóa chương trình..........................................................................................................34

3.3.5

Gửi chương trình vào CPU..........................................................................................34

3.3.6

Cài đặt thời gian............................................................................................................36

3.3.7

Cài đặt thời gian nghỉ...................................................................................................37

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN..............................................................................................39
4.1

Hướng phát triển đề tài...................................................................................39

4.1.1

Ưu điểm.........................................................................................................................39

4.1.2

Nhược điểm.................................................................................................................39

4.1.3

Hướng phát triển đề tài............................................................................................39

4.1.4

Kết luận.........................................................................................................................39

Tài liệu tham khảo:.........................................................................................................40

2

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
DANH MỤC HÌNH
Trang
HÌNH 1.1………………………………………………………………………………..……..2
HÌNH 1.2……………………………………………………………………………..………..3
HÌNH 1.3……………………………………………………………………………..………..4
HÌNH 1.4………………………………………………………………………………..……..5
HÌNH 1.5……………………………………………………………………………..………..7
HÌNH 1.6……………………………………………………………………………..………..8
HÌNH 1.7………………………………………………………………………………..……..9
HÌNH 1.8…………………………………………………………………………………..…..10
HÌNH 1.9…………………………………………………………………………………..…..11
HÌNH 1.10……………………………………………………………………………………..12
HÌNH 1.11……………………………………………………………………………………..13
HÌNH 1.12……………………………………………………………………………………..14
HÌNH 1.13……………………………………………………………………………………..14
HÌNH 1.14……………………………………………………………………………………..15
HÌNH 2.1…………………………………………………………………………………..…..17
HÌNH 2.2…………………………………………………………………………………..…..18
HÌNH 2.3…………………………………………………………………………………..…..19
HÌNH 2.4…………………………………………………………………………………..…..19
HÌNH 2.5…………………………………………………………………………………..…..20
HÌNH 3.1…………………………………………………………………………………..…..21
HÌNH 3.2…………………………………………………………………………………..…..22
HÌNH 3.3……………………………………………………………………………………....22

HÌNH 3.4………………………………………………………………………………..……..23
HÌNH 3.5…………………………………………………………………………………..…..23
HÌNH 3.6…………………………………………………………………………………..…..23
HÌNH 3.7…………………………………………………………………………………..…..24
HÌNH 3.8……………………………………………………………………………….….…..24
HÌNH 3.9……………………………………………………………………………….….…..25
HÌNH 3.10……………………………………………………………………………………..25
HÌNH 3.11……………………………………………………………………………………..26
HÌNH 3.12……………………………………………………………………………………..26
HÌNH 3.13……………………………………………………………………………………..27
HÌNH 3.14……………………………………………………………………………………..27
HÌNH 3.15……………………………………………………………………………………..28
HÌNH 3.16……………………………………………………………………………………..28
HÌNH 3.17……………………………………………………………………………………..29
HÌNH 3.18……………………………………………………………………………………..29
HÌNH 3.19……………………………………………………………………………………..29
HÌNH 3.20……………………………………………………………………………………..30
HÌNH 3.21……………………………………………………………………………………..30
HÌNH 3.22……………………………………………………………………………………..31
HÌNH 3.23……………………………………………………………………………………..31
HÌNH 3.24……………………………………………………………………………………..32
HÌNH 3.25……………………………………………………………………………………..32
3

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

HÌNH 3.26……………………………………………………………………………………..33
HÌNH 3.27……………………………………………………………………………………..33
HÌNH 3.28……………………………………………………………………………………..34
HÌNH 3.29……………………………………………………………………………………..34
HÌNH 3.30……………………………………………………………………………………..35
HÌNH 3.31……………………………………………………………………………………..36
HÌNH 3.32……………………………………………………………………………………..36
HÌNH 3.33……………………………………………………………………………………..36
HÌNH 3.34……………………………………………………………………………………..37
HÌNH 3.35……………………………………………………………………………………..37
HÌNH 3.36……………………………………………………………………………………..38

4

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
LỜI NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………

1

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp hóa hiện đại hóa
đất nước về nhu cầu quảng cáo cần thẩm mỹ và đa dạng hóa là rất cao, đặt bi ệt là
giá thành và dễ lắp đặt ,nên việc áp dụng khoa học kỹ thuật mới là nhu cầu tất yếu
của xã hội . Đòi hỏi các kỹ thuật ngày càng phải phát tri ển để phù hợp với nền công
nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Với su thế hiện nay khi các bạn bước chân vào
các quán nước khu vui chơi mua sắm lớn, game show, ca nhạc… sẽ dễ dàng b ắt g ặp
những bảng led chạy những hàng chữ rất đẹp, rất thú vị, bắt mắt và ấn tượng. Với
sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là ngành đi ện tử đã ứng
dụng rất nhiều trong công nghiệp trong lĩnh vực “Led, và Vi điều khi ển ”, đã đem
đến các kĩ thuật điều khiển hiện đại.

Trong những năm gần đây với sự tiến bộ vượt bật về kỹ thuật và công nghệ đã
cho ra đời loại led Matrix (module), giúp việc lắp đặt dễ dàng v ới mọi kích th ướt
cũng như đáp ứng được tính thẩm mỹ cao. Vì vậy sau khi chúng em ti ếp cận được
môn học “Kỹ thuật vi xử lý ” và cùng với những thực nghiệm, chúng em áp dụng
kiến thức đó vào việc thực tế qua đề tài Niên luận 2 :’’Led show p10 một màu’’
Niên luận này giúp em hiểu biết và cũng cố sâu hơn về kiến thức đã học. Trong th ời
gian thưc hiện đề tài này thời gian, kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi sai
sót. Rất mong các thầy cô và các bạn thong cảm. Em xin chân thành cảm ơn!

2

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
LỜI CÁM ƠN
Đề tài được hoàn thành đúng theo thời gian yêu cầu của nhà trường cũng
như của khoa và đạt được kết quả như trên không chỉ là sự nỗ lực của bản thân em
mà còn có sự chỉ bảo của thầy cô và bạn bè. Em xin chân thành cám ơn th ầy trong
bộ môn Điện- Điện Tử, đặc biết là thầy Đỗ Chí Tâm đã hướng dẫn, góp ý để em
hoàn thành tốt Niên luận 2. Xin cám ơn các bạn trong lớp đã giúp đ ỡ tôi r ất nhi ều
như sách vở, phương tiện, kiến thức. Trong quá trình thực hiện đề tài này, dù đã cố
gắng, xong cũng không tránh khỏi nhiều thiếu xót, mong thầy cô và các b ạn đóng
góp ý kiến để đề tài thành công hơn. Em xin chân thành cảm ơn!.
Sinh viên thực hiện

Phạm Bình An

3

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUANG VỀ MODULE LED MATRIX P10

1.1 Mục tiêu nghiên cứu
Tận dụng sự phát triển của led và vi điều khiển để ứng dụng vào đời s ống
những bảo led chạy chữ theo ý thích chủa người sử dụng. Bộ led matrix p10 sau khi
thi công xong có thể điều khiển được rất nhiều hiệu ứng chữ và hình ảnh. Trong
mạch sử dụng các ic ghi dịch và bộ nạp code dữ liệu sẽ được giải mã và đưa v ề sẽ
thực hiện viêc xuất dữ liệu ra các các led tạo nên hiệu ứng.
1.2 Nội dung nghiên cứu
-

Tìn hiểu hoạt động của led matrix

-

Xây dựng mô hình led

-

Tiến hành lập trình led, thử nghiệm hoạt động led

1.3 Phương pháp nghiên cứu
-

Dùng kỹ thuật lập trình trên phần mềm LED CENTER V8.0.1

-

Phân tích đặt ra bài toán thực tế.

-

Đi vào thiết kế và lập trình.

-

Sửa lỗi tất cả chương trình nếu có.

-

Đưa vào sử dụng thật và ứng dụng rộng rãi.

1.4 Đối tượng nghiên cứu
-

Module led matrix p10

-

Nguồn tổ ông cho led

-

Sử dụng phần mền led center V8.0.1
1

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

2

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
1.5 Tổng quan đề tài
Trên thị trường Việt Nam hiện nay các sản phẩm điều khi ển thi ết bị không
dây đang phát triển, như đa số sản phẩm hiện nay đi ều là nh ập khẩu từ n ước
ngoài với giá thành cao. Vì vậy việc nghiên cứu và thi ết k ế m ột b ộ s ản ph ẩm đi ều
khiển thiết bị không dây có một ý nghĩa l ớn, giúp tăng thêm s ự l ựa ch ọn cho ng ười
sư dụng, sản phẩm được sản xuất trong nước giá thành rẻ và góp phần phát tri ển
các hệ thống thông minh.
1.6 Giới thiệu MODULE LED MATRIX P10 (module led p10)

Hình 1.1

Module led P10 là sản phẩm được sử dụng phổ biến để thiết kế, lắp đặt
biển quảng cáo điện tử. Nó đem lại hiểu quả quảng cáo cao, thu hút sự chú ý của
khách hàng từ xa lớn hơn nhiều so với các loại bi ển quảng cáo khác. Chính vì th ế,
nó được đa số các nhà kinh doanh lựa chọn để làm biển quảng cáo cho mình.
Trong biển led ma trận các bóng hoặc các cụm bóng led được xếp thành các
hàng và các cột. Dạng bố trí này giống như một ma trận nên người ta th ường gọi đó
là led ma trận ( led matrix). Để hiển thị được hình ảnh đẹp gần giống như tivi trên
module phải bố chí rất nhiều led.
3

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
1.6.1 Cấu tạo của module led matrix p10 (module p10)
Như các bạn đã biết, module P10 có nghĩa là khoảng cách đi ểm ảnh, ở đây là
hai bóng led liên tiếp nhau là 10mm. Mỗi điểm ảnh là một bóng led vì vậy đây là
loại P10 đơn sắc đỏ. Module này có 32 cột và 16 hàng tương đương với kích thước
160x320mm. Đây là loại chịu nước nên khuôn nhựa được đúc rất khít với bóng led
để tránh nước. Chiều dày của khuôn nhựa cũng dày hơn loại semi outdoor.
Mặt sau của module là mạch điện tử có các vị trí để cắm jăc tín hi ệu và cấp ngu ồn
nuôi. Trên thành của khuôn nhựa ở mặt sau cũng có các vị trí đ ể bắt vít và rãnh đ ể
lắp joăng chống nước. Trên bo mạch có các linh kiện là các IC nguồn, ghi dịch …

Hình 1.2
1.6.2 Thông số kỹ thuật và các linh kiện chính
Độ phân giải (mm) 10mm Module dày 30,5mm Kích thước (mm) 320 * 160
Pixel Density (pexel / m) 10.000 Hiển thị một màu Màu đỏ Độ phân giải (pixel) 32 *

16 Trọng lượng (G) 425 Khoảng cách (m) ≥ 12,5 Góc nhìn (°) lựa chọn Nghiêng 110
± 5 độ, thẳng 60 độ. Nhiệt độ hoạt động (° C) Làm việc Nhiệt độ: -20 °C ~ 50°C
4

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
Nhiệt độ lưu trữ: -40°C ~ 85 ° C Độ ẩm hoạt động 10 ~ 95% Công suất Trung bình
(W / m²) 100 ~ 300 Công suất tiêu thụ tối đa (W / m²) ≤ 500 Chế độ kiểm soát
Không đồng bộ Chế độ quét 1/4 quét bởi áp Constant Cân bằng trắng Độ sáng (cd /
m²) ≥ 2000 Lớp chống thấm nước IP51 MTTF ≥ 10.000 Tuổi thọ (giờ) ≥ 100,000
Nguồn điện sử dụng 5V/20A chuyên dụng
- Linh kiện chính của module p10:
 Led
 IC 74HC595
 IC74HC245
 IC74HC138
 IC74HC04
1.7 Giới thiệu về linh kiện
1.7.1 Led
-

Cấu tạo của Led:

Hình 1.3
- Hoạt động của LED:

5

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
 Giống như nhiều loại điốt 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 cường độ dòng điện từ 10mA đến
50mA
1.7.2 IC 74HC595
74HC595 là IC ghi dịch 8 bit kết hợp chốt dữ liệu , đầu vào nối tiếp đầu ra
song song. 74HC595 đầu ra hoạt động ở 2 mức 0 và 1 dòng ra tầm 35mA, điện áp
hoạt động <=7V và công suất trung bình 500mW
Chức năng: Thường dùng trong các mạch quét led 7 đoạn, led matrix …đ ể ti ết
kiệm số chân VDK tối đa (3 chân) . Có thể mở rộng số chân vi đi ều khi ển bao nhiêu
tùy vào ứng dụng bằng việc mắc nối tiếp đầu vào dữ liệu các ic với nhau.

Hình 1.4
Sơ đồ chân:

6

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

Giải thích ý nghĩa hoạt động của một số chân quan trọng:
Chân 14: đầu vào dữ liệu nối tiếp, tại 1 thời điểm xung clock chỉ đưa vào được
1 bit
Chân output: QA=>QH : 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
Chân 13 output-enable: Chân cho phép tích cực ở mức thấp (0) .Khi ở mức cao,
tất cả các đầu ra của 74HC595 trở về trạng thái cao trở, không có đầu ra nào được
cho phép.
Chân 9 SQH: Chân dữ liệu nối tiếp. Nếu dùng nhiều 74HC595 mắc nối ti ếp
nhau thì chân này đưa vào đầu vào của con tiếp theo khi đã dịch đủ 8bit.
Chân 11 Shift clock: Chân vào xung clock. Khi có 1 xung clock tích cực ở xung
cạnh lên (từ 0 lên 1) thì 1 bit được dịch vào ic.
Chân 12 Latch clock: xung clock chốt dữ liệu. Khi có 1 xung clock tích cực ở
xung cạch lên thì cho phép xuất dữ liệu trên các chân output. Lưu ý có th ể xu ất dữ
liệu bất kỳ lúc nào bạn muốn, ví dụ đầu vào chân 14 đượcc 2 bit khi có xung clock ở
chân 12 thì dữ liệu sẽ ra ở chân Qa và Qb (chú ý chi ều dịch dữ liệu từ Qa=>Qh)
Chân 10 Reset: khi chân này ở mức thấp(mức 0) thì dữ liệu sẽ bị xóa trên chip
1.7.3 IC74HC245
- Là IC xuất nhập 2 chiều có thể dùng để mở rộng port cho các VDK có ít I/O.
- Ngỏ ra 3 trạng, thời gian trễ tín hiệu 8ns, dòng ngỏ ra 24 mA(low), 14
mA(high)
- Hoạt động của các chân quan trọng:

7

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
 Chân 19: tích cực mức thấp, cho phép IC hoạt động. Khi ở mức cao,
tất cả các chân của 2 bus A và B ở trạng thái cao tr ở hi-Z
 Chân 1: điều hướng xuất nhập I/O của 2 bus A và B:

+ Ở mức cao, vào A ra B.
+ Ở mức thấp, vào B ra A.

Hình 1.5
- Sơ đồ chân :

1.7.4 IC74HC138
IC 74HC138 là bộ giải mã địa chỉ với 3 đầu vào (A0,A1,A2) và 8 đầu ra ph ủ
định (Y0 đến Y7). Nó có 3 đầu vào cho phép: 2 đầu vào tích cực mức thấp (1E,2E)
8

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
và 1 đầu vào tích cực mức cao (E3). Tất cả các đầu ra của 74HC138 sẽ ở mức cao

trừ khi E1 ở mức thấp và E3 ở mức cao. Khi các đầu vào 1E, 2E ở mức thấp và E3 ở
mức cao thì đầu ra của 74HC138 sẽ được quyết định bởi đầu vào.
Sơ đồ chân:

*Chức năng

Hình 1.6

*Chú thích:
H: mức cao
L: mức thấp
X: không làm việc
*CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA 74HC138:
Số driver đầu ra: 10 LSTTL Loads.
Các giao diện đầu ra tới CMOS, NMOS và TTL.
Dải điện áp hoạt động: 2V đến 6V.
*Dòng điện vào thấp khoảng 10^-6 A.
9

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
Khả năng loại trừ tạp âm cao trong CMOS Devices.
Đặc trưng ESD: HBM > 2000V – machine model > 200V.
Độ phức tạp của chip: 100 FETs hoặc 29 cổng tương đương.

10

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

1.7.5 IC74HC04

Hình 1.7
Thông số kỹ thuật:
Điện áp làm việc: 2 -6V
Nhiệt độ làm việc: -40 ~ 125oC
Cấu tạo bên trong IC 74HC04 có sáu cổng logic NOT, mỗi cổng có 1 ngõ vào
và 1 ngõ ra. IC 74HC04 được sản xuất theo công nghệ Cmos, là một mạch tích
hợp được xây dựng từ các Mosfet và một số điện trở phụ trợ.

Điện áp đầu vào cung cấp cho IC 74HC04 thấp chỉ trong khoảng từ 2V
đến 6V, IC hoạt động tốt nhất ở điện áp 5V

11

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
1.7.6Nguồn 5v-40A

Hình 1.8
Như chúng ta đã biết thì nguồn điện là một phần rất quan trọng đối với một
mạch điện hay một hệ thống điện nào đó. Nguồn điện ảnh hưởng trực tiếp đến
hoạt động của mạch hay hệ thống. Đối với mỗi mạch điện hay hệ th ống nó
cần đòi hỏi các nguồn đầu vào khác nhau từ một nguồn đầu vào cố định hay có sẵn.
Nguồn DC được sử dụng rất rộng rãi và được sử dụng hầu hết trong các mạch điện
hay các hệ thống điện. Nhưng để sử dụng nguồn DC vào hệ thống của mình thì
nguồn DC này cần phải được biến đổi thành nguồn DC khác hay nhiều nguồn DC
cung cấp cho hệ thống.
Hiện nay thì nguồn xung hay nói cách khác nó là các bộ nguồn bi ến đổi DC-DC
nó được sử dụng phổ biến hầu hết trên các mạch điện và các hệ thống điện tự
động. Với ưu điểm là khả năng cho hiệu suất đầu ra cao, tổn hao thấp, ổn định
được điện áp đầu ra khi đầu vào thay đổi, cho nhiều đầu ra khi với một đầu
vào....Nguồn xung hiện nay có rất nhiều loại khác nhau nhưng nó được chia thành 2
nhóm nguồn : Cách ly và không cách ly.
Do yêu cầu của hệ thống và tính tiện dụng nên khi lựa chọn chúng tôi chọn
nguồn tổ ong lọa 5V-40A. Khi kết nối dây chúng ta kết nối như hình dưới đây.
12

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
1.8 Giới thiệu về phần mên nạp CPU điều khiển EX-50
Trên thị trường chúng ta thấy có rất nhiều các loại CPU để điều khi ển cho
bảng Module led matrix. CPU EX-50 là một sản phẩm của công ty BIOS LED thu ộc
Trung Quốc.

Dưới đây là hình ảnh về dòng CPU này.

Hình1.9
CPU EX-50 quản lý được số điểm ảnh : 128*512 96*680 80*800 32*1600 ( với
dơn sắc) và 32*1024 64*512 (với đa sắc).
CPU EX-50 sử dụng được với phần mềm LED Center .
Ngoài sử dụng phương thức truyền dữ liệu theo cổng giao tiếp RS-232 truyền
thống ra thì CPU EX-50 còn hỗ trỡ thêm chức năng cài đặt qua cổng USB 2.0 đây là
một điều mới mẻ so với các dòng CPU khác. Ngoài ra CPU EX-50 còn s ử d ụng th ế h ệ
nhan vi xử lý ARM mới.

13

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
1.8.1 Vi xử lý ARM GD32F103.
Cấu trúc ARM (viết tắt từ tên gốc là Acom RISC Machine) là một loại cấu trúc
vi xử lý 32-bit kiểu RISC được sử dụng rộng rãi trong các thiết kế nhúng. Do có đặc
điểm tiết kiệm năng lượng, các bộ CPU ARM chiếm ưu thế trong các sản phẩm
điện tử di động, mà với các sản phẩm này việc tiêu tán công suất thấp là một mục
tiêu thiết kế quan trọng hàng đầu.
Ngày nay, hơn 75% CPU nhúng 32-bit là thuộc họ ARM, đi ều này khi ến ARM tr ở
thành cấu trúc 32-bit được sản xuất nhiều nhất trên thế giới. CPU ARM được tìm
thấy khắp nơi trong các sản phẩm thương mại điện tử, từ thiết bị cầm tay (PDA,
điện thoại di động, máy đa phương tiện, máy trò chơi cầm tay, và máy tính cầm tay)
cho đến các thiết bị ngoại vi máy tính (ổ đĩa cứng, bộ định tuyến đ ể bàn.) M ột

nhánh nổi tiếng của họ ARM là các vi xử lý Xscale của Intel.
Hướng dẫn sử dụng

Cấp nguồn 5VDC cho CPU theo đúng ngõ vào GND và +5V
Hình 1.10
Đối với Module led matrix thì chúng ta chỉ sử dụng 4 cổng dữ liệu T12.

14

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
> Gắn cổng kết nối RS-232 vào CPU )hoặc USB 2.0 nếu muốn truyền dữ liệu
qua cổng USB2.0).
Khi gắn BUS dữ liệu nên chú ý gắn đúng chiều với chiều của Module . Gắn BUS
theo thứ tự từ trên xuống và gắn đúng với chiều từ 1 ^ 12.
Găn từ trên xuông
theo chiêu này

Hình 1.11
1.8.2 Cổng kết nối RS-232.

Hình 1.12

15

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
Ngày nay các thiết bị đo lường, điều khiển ... đều phải giao tiếp với máy tính
để quan sát thông số và chế độ hoạt động của thiết bị như thế nào? Chuẩn giao
tiếp được coi là đơn giản và dễ dùng đó là RS232. Hầu như các thiết bị đều được
giao tiếp với máy tính thông qua chuẩn này. Bài viết này sẽ nói về cơ bản chuẩn
giao tiếp RS232:
Tổng quan chung về RS232, Sơ đồ ghép nối, Giao diện phần mềm. Ta xét sơ đồ
chân cổng Com 9
chân:
Data carrier
detect Data set
ready Receive data
Request to send
Transmit data Clear
Hình 1.13
Trên là các kí hiệu chân và hình dạng của cổng DB9
Chức năng của các chân như sau:
+ chân 1 : Data Carrier Detect (DCD) : Phát tín hi ệu mang dữ li ệu
+ chân 2: Receive Data (RxD) : Nhận dữ liệu
+ chân 3 : Transmit Data (TxD) : Truyền dữ liệu
+ chân 4 : Data Termial Ready (DTR) : Đầu cuối dữ liệu sẵn sàng được kích
hoạt bởi bộ phận khi muốn truyền dữ liệu
+ chân 5 : Singal Ground ( SG) : Mass của tín hiệu
+ chân 6 : Data Set Ready (DSR) : Dữ liệu sẵn sàng, được kích hoạt b ởi bộ
truyền khi nó sẵn sàng nhận dữ liệu
+ chân 7 : Request to Send : yêu cầu gửi,bô truyền đặt đường này lên mức ho ạt

động khi sẵn sàng truyền dữ liệu
+ chân 8 : Clear To Send (CTS) : Xóa để gửi ,bô nhận đặt đường này lên mức
kích hoạt động để thông báo cho bộ truyền là nó sẵn sàng nhận tín hiệu
16

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU
+ chân 9 : Ring Indicate (RI) : Báo chuông cho bi ết là bộ nhận đang nh ận tín
hiệu rung chuông
Để sử dụng RS232 kết nối CPU với máy tính thì chúng ta phải kết nối như sau:

Hình 1.14
Để dữ liệu được truyền đi tốt thì chúng ta nên mua loại đảm bảo và sử dụng
được trên hệ điều hành mà máy tính đang sử dụng.

17

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm


Niên luận 2: LED SHOW P10 1 MÀU

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
2.1 Linh kiện chuẩn bị

- 4 Module led matrix p10
- 1 Nguồn 5v40A
- CPU điều khiển EX-50
- Các bus dây kết nối
2.2 Sơ đồ khối

2.3 Sơ đồ dịch dữ liệu

2.4 Tính toán và thiết kế
Khi định làm một biển ma trận led chúng ta cần biết kích thước biển của chúng ta là
bao nhiêu. Ở đây chúng tôi chọn led p10 16x32 thì chiều rông và dài của khung lần lượt
là 64x160. Kích thước quan trọng vì các loại modul led có kích thước cố định. Chúng ta
chỉ có thể ghép modul thành các tấm có kích thước bằng số nguyên lần diện tích của một
module. Ở đây chúng ta cần 4 module. Ghép nối sau sơ đồ sau:

18

SV: Phạm Bình An

GV: Đỗ Chí Tâm