Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAODTHÔNG VẬN TẢI TP. HCM
TRƯỜNG
ĐẠI HỌC
THÔNG
VẬN
TẢI TP. HCM
KHOA
ĐIỆNGIAO
– ĐIỆN
TỬ VIỄN
THÔNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1

Đề tài:
Đề tài:

MẠCH ĐẾM SỐ NGƯỜI TRONG PHÒNG

MẠCH KHÓA SỐ VÀ CẢM BIẾN KHÓI CHỐNG CHÁY

VÀ TỰ ĐỘNG BẬT TẮT ĐÈN

SVTH: Lê Quảng Đẩu
Sa Huỳnh Lộc

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc
Tp.Hồ Chí Minh, Tháng 4,2014

1


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
š›

&........................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

2


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN 1-TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Mục đích, yêu cầu của đề tài.
1.2.

Hướng nghiên cứu.

1.3. Các thông số kỹ thuật của thiết bị
SƠ ĐỒ KHỐI CỦA THIẾT BỊ
PHẦN 2-KHỐI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI
2.1. Led thu phát hồng ngoại
2.2. LM324
2.3. Nguyên lí hoạt động, chức năng
PHẦN 3-KHỐI ĐIỀU KHIỂN
3.1. Cấu tạo vi điều khiển
3.2. Chức năng vi điều khiển trong mạch
PHẦN 4-KHỐI HIỂN THỊ

4.1.

Led 7 đoạn

4.2. Transistor npn C1815
4.3. Nguyên lí hoạt động

3


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

PHẦN 5-KẾT LUẬN
5.1. Ưu, nhược điểm của đề tài
5.2.

Hướng phát triển và tối ưu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

4


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, khái niệm kỹ thuật số đã trở thành quen thuộc với nhiều người, bởi vì
sự phát triển của ngành kỹ thuật số ngày nay đã có ảnh hưởng rất lớn đến ngành kinh tế
toàn cầu. Có người đã nêu lên ý tưởng gọi nền kinh tế của thời đại chúng ta là “ nền kinh
tế kỹ thuật số “, “số hóa” đã gần như vượt khỏi ranh giới của một thuật ngữ kỹ thuật .
Nhờ có ưu điểm của xử lý số như độ tin cậy trong truyền dẫn, tính đa thích nghi và kinh
tế của nhiều phần mềm khác nhau, tính tiện lợi trong điều khiển và khai thác mạng.
Số hóa đang là xu hướng phát triển tất yếu của nhiều lĩnh vực kỹ thuật và kinh tế
khác nhau. Không chỉ trong lĩnh vục thông tin liên lạc và tin học. Ngày nay, kỹ thật số đã
và đang thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động, phát thanh truyền
hình, y tế, nông nghiệp…và ngay cả trong các dụng cụ sinh hoạt gia đình.
Ngay từ những ngày đầu khai sinh, kỹ thuật số nói riêng và ngành điện tử nói
chung đã tạo ra nhiều bước đột phá mới mẽ cho các ngàng kinh tế khác và còn đảm bảo
được yêu cầu của người dùng cả về chất lượng và dịch vụ. Đồng thời kiến thức về kỹ
thuật số là không thể thiếu đối với mỗi sinh viên, nhất là sinh viên điện tử.
Công nghệ kỹ thuật số có nhiều ứng dụng rộng rãi trong thực tế, với nhiều những
ứng dụng rất tiện ích sử dụng trong kĩ thuật, trong đời sống, trong công nghiệp ở các nhà
máy và xí nghiệp sản xuất… và cả những tiện nghi trong ngôi nhà của chúng ta. Một
trong những ứng dụng tiện ích của kỹ thuật số đó là chức năng đếm với các mạch đếm
như đếm sản phẩm, đếm số người vào phòng, thang máy hay đếm xe ra vào cổng… đó
đều là những ứng dụng rất thực tế. Và trong bài đồ án này em đã được nghiên cứu về
mạch đếm số người trong phòng đồng thời tự động bật tắt đèn.
Ngày nay các dịch vụ công cộng ngày càng phát triển như các siêu thị, nhà hàng,
các bệnh viện công cộng hay các buổi sự kiện…. cần quản lí số lượng người ra vào để
biết tình hình kinh doanh của siêu thị hay số người góp mặt trong các sự kiện. Đây là
mạch dùng để đếm số người hiện tại có trong phòng đồng thời tự động bật tắt đèn khi có
người vào phòng hay tắt đèn khi số người trong phòng đã rời đi hết.

5



Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Bài báo cáo này đuợc tìm kiếm từ nhiều nguồn khác nhau như: được thầyhướng dẫn,
qua sách, internet… Và do kiến thức còn hạn hẹp, nên trong quá trình thực hiện đồ án em
không thể tránh khỏi sai sót và đề tài chưa đựơc phát triển một cách hoàn hảo, mong quý
thầy cô trong hội đồng khảo thí giúp đỡ để em có thể hoàn chỉnh kiến thức của mình .
Em xin chân thành cảm ơn..!

6


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1.Mục đích, yêu cầu của đề tài
Mục đích của đề tài là giúp đếm số người trong phòng hay trong siêu thị một cách
đơn giản, chính xác mà không gây nhầm lẫn, đồng thời tự động bật tắt đèn giúp tiết kiệm
điện.
Yêu cầu của mạch là phải chạy một cách chính xác,ổn định, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, dễ
sửa chữa và giá thành không quá cao.

1.2. Hướng nghiên cứu
Yêu cầu đếm số người ra vào vì vậy sử dụng 2 cặp led thu phát hồng ngoại. Đếm
lên khi có người đi qua cặp led thứ nhất rồi tiếp tục qua cặp led thứ hai. Đếm xuống thì
ngược lại.
Sử dụng các xung mức 1 hoặc mức 0 để tác động đến vi điều khiển sử dụng trong

mạch bằng cách dùng IC LM324, so sánh điện áp đưa ra các mức xung tương ứng: mức
1(5V), mức 0(0V).
Sử dụng led 7 thanh (anode chung) để hiển thị kết quả , mã quét led được điều
khiển bởi IC 89C51.

1.3. Các thông số của mạch
-

Nguồn hoạt động: 5V DC

-

Phạm vi đếm từ:00009999

-

Sử dụng led thu phát hồng ngoại, hiển thị lên led 7 đoạn

-

Tự động bật đèn khi có người đi vào, tắt đèn khi không có người trong phòng

7


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

SƠ ĐỒ KHỐI CỦA THIẾT BỊ


KHỐI CẢM BIẾN

KHỐI XỬ LÍ

KHỐI HIỂN THỊ

NGUỒN DC 5V

Chức năng của từng khối:
-

-

Khối cảm biến: phát hiện có người đi vào hoặc đi ra đồng thời phát xung mức 1
hoặc mức 0 đến vi điều khiển.
Khối vi xử lí: nhận xung từ khối cảm biến sau đó giải mã đưa ra các mã quét led
tương ứng cho khối hiển thị đồng thời điều khiển đèn sáng tắt khi có người trong
phòng.
Khối hiển thị: hiển thị số người còn lại trong phòng là bao nhiêu.
3 khối này được nuôi bởi nguồn 5V DC.

8


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

PHẦN 2: KHỐI CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI

2.1. LED THU PHÁT HỒNG NGOẠI
LED PHÁT
Led phát hay diode phát quang là 1 trong những linh kiện bán dẫn thuộc nhóm điện
quang, biến đổi năng lượng điện thành năng lượng ánh sáng, gồm 1 chuyển tiếp P-N.

Hình 1: Cấu tạo và kí hiệu led phát

Các diode phát quang được chế tạo không phải trên cơ sở Silic(Si) hay
Gemani(Ge) như đa số các bán dẫn khác mà dựa trên cơ sở Astentic-Phosphist-Gali.
Các diode phát quang này sáng khi có dòng điện thuận chạy qua nó.
Nguyên lí làm việc:
Vùng P chứa các điện tích dương(lỗ trống), vùng N chứa các điện tích âm(electron).
Khi chuyển tiếp P-N phân cực thuận, cực dương của nguồn sẽ đẩy các lỗ trống vùng P
qua vùng N, ngược lại cực âm của nguồn sẽ đẩy các electron vùng N sang vùng P và
kèm theo đó là hiện tượng tái hợp bức xạ làm phát ra ánh sáng hồng ngoại.

9


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Hiện tượng tái hợp bức xạ là hiện tượng giải phóng ra các hạt photon khi có sự tiếp
xúc trực tiếp giữa điện tử và lỗ trống.

Hình 2:

Hình ảnh led phát thực tế


LED THU

Hình 3:

Cấu tạo và kí hiệu led thu

10


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Khi làm việc diode quang được phân cực nghịch nhờ nguồn điện áp Vcc và do đó
có một nguồn điện ngược ban đầu Io rất nhỏ. Khi được ánh sáng chiếu vào có thêm dòng
điện tạo bởi các hạt dẫn sản sinh nhờ năng lượng của photon chạy cùng chiều với dòng
điện ngược. Vì vậy, dòng điện tổng chạy qua tải có trị số tăng lên theo cường độ ánh sáng
chiếu vào.

Hình 4:

Hình ảnh led thu thực tế

2.2. LM324
LM324 là một IC khuếch đại thuật toán, công suất thấp bao gồm 4 bộ khuếch đại
thuật toán (Op-Amp) trong nó.
Thông thường một bộ khuếch đại thuật toán (Op-Amp) thì cần phải có nguồn nuôi
đôi. Tức là phải có nguồn nuôi dương và nguồn nuôi âm. Chẳng hạn như Opamp 741.
Tuy nhiên các Opamp trong LM324 được thiết kế đặc biệt để sử dụng với nguồn
đơn. Tức là chỉ cần nguồn và mass là đủ. Một điều đặc biệt nữa là nguồn cung cấp của

LM324 có thể hoạt động độc lập với nguồn tín hiệu. Ví dụ nguồn cung cấp của LM324 là

11


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

5V nhưng nó có thể làm việc bình thường với nguồn tín hiệu ở nguồn nuôi dương là 15V
và nguồn nuôi âm là -15V.

Hình 5:

Sơ đồ chân của LM324

12


Đồ án môn học 1

Hình 6:

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Hình ảnh LM324

Vấn đề cần quan tâm khi thiết kế mạch với IC LM324:
-Điện áp cung cấp: Nguồn cung cấp cho LM324 tầm từ 5V~32V.
-Áp tối đa ngõ vào: từ 0~32V đối với nguồn đơn và cộng trừ 15V đối với nguồn đôi.

-Công suất của Lm324 loại chân cắm (Dip): khoảng 1W
-Điện áp ngõ ra: từ 0 ~ (Vcc - 1,5V).
+Dòng ngõ ra khi mắc theo kiểu đẩy dòng (dòng Sink): dòng đẩy tối đa đạt
được 20mA.
+Dòng ngõ ra khi mắc theo kiểu hút dòng (dòng Souce): dòng hút tối đa có thể lên
đến 40mA.
-Tần số hoạt động của LM324: 1MHz
Trong mạch, LM324 có nhiệm vụ so sánh điện áp:

V+>V-  Vout=Vs+(chế độ bão hòa dương)
13


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

V+
2.3. KHỐI CẢM BIẾN TRONG MẠCH

Hình 7: Sơ đồ nguyên lí khối cảm biến hồng ngoại
14


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Giải thích nguyên lí:

Ngõ ra của biến trở làm ngõ vào đảo V- của op-am.
Điện trở 10k có nhiệm vụ phân dòng đưa điện áp vào ngõ không đảo V+ của op-am
theo công thức:

Rledthu tỉ lệ nghịch với cường độ ánh sáng chiếu vào. Bình thường, khi không có
người đi qua, led thu nhận toàn bộ ánh sáng từ led phát làm cho nội trở led thu giảm
mạnh( gần về 0). = 0 V+ = 0. V+ < V- Ngõ ra mức 0( 0V). Khi có người đi qua, lúc
này led thu không còn nhận ánh sáng phát ra từ led phát, làm cho nội trở của led thu tăng
mạnh( gần đến ∞). V+=5V, V+ > V- Ngõ ra mức 1(5V).

15


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

PHẦN 3: KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN
3.1. CẤU TẠO VI ĐIỀU KHIỂN

Hình 1: Hình ảnh thực tế vi điều khiển
a. Sơ lược về vi điều khiển:
Vi điều khiển AT89C52 là một vi điều khiển thuộc họ 8051, loại CMOS,có tốc độ
cao và công suất thấp với bộ nhớ Flash có thể lập trình được. Nó được sản xuất với công
nghệ bộ nhớ không bay hơi mật độ cao của hãng Atmel. AT89C52 có 40 chân, được
đóng gói theo tiêu chuẩn PDIP.

16

Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Hình 2: Sơ đồ của vi điều khiển

17


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Hình 3: Sơ đồ bên trong vi điều khiển
- Các đặc điểm tiêu chuẩn (của họ vi điều khiển 8051):
+ 4KB Flash ROM.
+ 128 byte RAM.
+ 4 cổng vào/ra song song 8 bit.
+ 2 bộ định thời/đếm 16 bit.
+ Kiến trúc 5 vectơ ngắt 2 mức (five vector two-level interruptarchitecture).
b. Khảo sát, chức năng từng chân:

Nhóm chân nguồn nuôi:
- Nguồn nuôi +5V (chân số 40).
18


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

- Nối đất (chân số 20).

Chức năng của các chân tín hiệu:(Các cổng vào/ra song song)
- 8051 có 4 cổng vào/ra song song 8 bit là Port0, Port1, Port2, Port3.
- Các cổng này có thể sử dụng như là cổng vào hoặc cổng ra.
Cổng Port 0 (các chân 32÷39):
Là cổng vào/ra song song có hai chức năng. Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng
bộ nhớ mở rộng, nó có chức năng như các đường vào/ra. Trong các thiết kế cỡ lớn có
bộ nhớ mở rộng nó trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp.
Cổng Port 1 (các chân 1÷8):
Là cổng vào/ra song song. Các chân được ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, …có thể dùng
cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần. Cổng Port1 không có các chức năng khác,
vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoại vi.
Cổng Port 2 (các chân 21÷28):
Là một cổng vào/ra song song có tác dụng kép, được dùng như các đường xuất
nhập hoặc là byte của bus địa chỉ 16 bit đối với các thiết bị dùng bộ nhớ mở rộng.
Cổng Port 3 (các chân 10÷17):
Là cổng vào/ra song song có tác dụng kép. Khi không hoạt động xuất nhập các
chân của cổng này có nhiều chức năng riêng.

Các chân
điều khiển:
phép bộ
chương
PSEN
Storage

Bit

Tên

Chức năng

P3.0

RXD

Dữ liệu nhận cho Port nối
tiếp

P3.1

TXD

Dữ liệu phát cho Port nối
tiếp

P3.2

/INT0

Ngắt ngoài 0

P3.3

/INT1

Ngắt ngoài 1

P3.4

T0

Ngõ vào Timer/Counter 0

P3.5

T1

Ngõ vào Timer/Counter 1

P3.6

/WR

P3.7

/RD

tín hiệu

Chân cho
Xung ghi bộ nhớ dữ liệu nhớ
trình
ngoài
(Program
Xung ghi đọc nhớ dữ liệu Enable):
ngoài
19

Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Tín hiệu PSEN là tín hiệu ra ở chân 29 có tác dụng kép.Cho phép đọc bộ nhớ chương
trình ngoài, thường được nối đến chân OE (Output Enable) của EPROM cho phép đọc
các byte mã lệnh. Tín hiệu PSEN ở logic 0 trong thời gian vi điều khiển tìm nạp lệnh.
Các mã lệnh được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh IR
của vi điều khiển để giải mã.Khi vi điều khiển thi hành chương trình trong ROM nội
PSEN sẽ ở mức logic1.Chân cho phép chốt địa chỉ ALE/PROG (Address Latch
Enable):
- Chân tín hiệu ALE (chân 30) đưa ra xung điều khiển cho phépchốt byte thấp
của địa chỉ khi vi điều khiển truy xuất bộ nhớ ngoài.Chân này cũng là đầu vào của
xung lập trình khi lập trình cho FLASH, khi đó chân tín hiệu ở mức 0. Khi hoạt động
bình thường, tín hiệu ALE được phát ra với tần số không đổi bằng 1/6 tần số của bộ
tạo dao động trên chip, và có thể sử dụng cho mục đích định thời. Tuy nhiên, sẽ có
một xung ALE bị bỏ qua mỗi khi vi điều khiển truy xuất bộ nhớ ngoài.
- Chân tín hiệu truy xuất ngoài EA (External Access): Tín hiệu vàoEA
(chân 31) được nối với 5V (mức logic 1) hoặcvới GND (mức 0). Nếu ở mức 1, vi điều
khiển thi hành chươngtrình từ ROM nội. Nếu ở mức 0, vi điều khiển sẽ thi hành
chươngtrình ở bộ nhớ mở rộng. Chân EA được lấy làm chân cấp nguồn 12V khi lập
trình choFLASH trong vi điều khiển.Chân thiết lập lại RST (Reset):
- Chân RST (chân 9) là đường vào xóa chính của vi điều khiển dùng để
thiết lập lại hệ thống. Khi chân tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất là 2 chu kì máy,
các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống. RST
có thể được kích khi cấp điện dùng một mạch R-C.

Hình 4: Mạch thiết lập lại cho 8051

- Các chân
chân này (chân 18,
động trên chip.Mạch

XTAL1, XTAL2: Các
19) nối với bộ tạo dao
tạo dao động như sau:

20


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Hình 5: Mạch tạo dao động cho bộ tạo dao động trên chip của AT89C51
Tần số của dao động thường là 12MHz. Khi đó tụ có giá trị 33pF.Chân VCC nối đến
+5V của nguồn cấp, chân GND nối đất.
c. Bộ nhớ trên chip:
RAM trong:
- Bộ vi điều khiển 8051 có 128 byte RAM trong bao gồm 32 byte đầu tiên (00H
đến 1FH) dành cho các thanh ghi, 16 byte tiếp theo (20H đến 2FH) là vùng RAM định
địa chỉ theo bit, sau đó là 80 byte RAM nháp.
-Vùng thanh ghi có 32 byte, chia thành 4 khối (bank 0 đến bank 3),mỗi khối có 8
thanh ghi (từ R0 đến R7).
- Ở vùng RAM định địa chỉ theo bit, các bit được đánh địa chỉ từ 00H đến 7FH.
- Các thanh ghi chuyên dụng (SFRs – Special Function Registers):
- Các thanh ghi này có địa chỉ từ 80H đến FFH. Chúng chứa nộidung của các
thanh ghi điều khiển.
ROM:

- Bộ vi điều khiển AT89C51 có 4KB FLASH lập trình được.
- ROM luôn chiếm vùng địa chỉ thấp nhất trong bộ nhớ chương trình.
d. Các Bộ định thời/Bộ đếm:

21


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

- Bộ vi điều khiển 8051 có 2 Bộ định thời/Bộ đếm là Bộ định thời/Bộ đếm 0 và
Bộ định thời/Bộ đếm 1. Chúng có thể hoạt động như là bộ định thời hoặc bộ đếm.
- Chế độ hoạt động của các Bộ định thời/Bộ đếm được cất trong thanh ghi
TMOD:
- Nếu bit GATE xóa, các Bộ định thời/Bộ đếm được phép hoạt đông khi bit TR#
tương ứng trong thanh ghi TCON thiết lập. Ngược lại,nếu GATE thiết lập thì các Bộ
định thời/Bộ đếm chỉ hoạt động khicác chân INT# tương ứng tích cực (mức thấp).
- Bit C/T# dùng để lựa chọn chế độ hoạt động bộ đếm hay bộ địnhthời. Nếu được
thiết lập thì nó hoạt đông theo chế độ đếm sự kiện,lúc này nguồn xung cho bộ đếm là
xung ngoài đưa vào từ chân T# tương ứng (chân 14, 15). Nếu bị xóa, thì nó hoạt động
theo chế độ định thời với nguồn xung là xung tạo ra từ bộ tạo dao đông trên chip sau
khi chia 12.
- Các bit M0, M1 dùng để xác dịnh chế độ đếm cho các bộ đếm: Sự hoạt động
của các Bộ định thời/Bộ đếm được điều khiển bởi thanh ghi TCON:
- Các bit TR# cho phép Bộ định thời/Bộ đếm hoạt động (nếu được thiết lập) hoặc
không cho phép chúng hoạt động (nếu bị xóa).
- Các bit TF# là các cờ tràn tương ứng với các Bộ định thời/Bộ đếm. Chúng được
thiết lập khi xảy ra tràn và được xóa bằng phần cứng nếu khi đó bộ xử lý rẽ nhánh đến
chương trình phục vụ ngắt tương ứng.

- Các bit IT# là các bit ngắt. Thiết lập IT# tạo ra chế độ ngắt cạnh, chân INT#
nhận ra một ngắt khi nhận ra có một sườn âm (↓) của tín hiệu vào. Xóa IT# tạo ra chế
độ ngắt mức, tức là ngắt được tạo ra khi tín hiệu vào ở mức thấp (0). Ở chế độ ngắt
mức, khi tín hiệu vào còn ở mức thấp thì ngắt được tạo ra liên tục cho đến khi tínhiệu
vào chuyển lên mức cao hoặc thiết lập IT#.
- Các bit IE# là các cờ ngắt cạnh, được thiết lập khi dò thấy ngắt cạnh.

3.2. Chức năng của IC89c51 trong mạch

22


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Hinh 6: Sơ đồ nguyên lí của vi xử lí trong mạch

-

Nguyên lí làm việc:
Làm ngõ vào của ngõ ra op-am, IC 89c51 nhận xung từ 2 op-am để đếm lên
hoặc đếm xuống.
Sau đó, giải mã số đếm thành các mã quét led tương ứng, các mã quét led này
được đưa ra port2.
Vì là led anode chung nên chân chung của led nào được tích cực mức 1 thì
mã quét led sẽ được đưa ra làm led đó sáng. Port3 của IC89C51 có nhiệm vụ điều
khiển chân chung của led 7 đoạn bằng phương pháp quét led.
23

Đồ án môn học 1

-

-

-

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Có 2 phương pháp dùng để hiển thị led. Đó là phương pháp quét led và
phương pháp chốt led. Ưu điểm của phương pháp này là: đơn giản thay vì dùng
phương pháp chốt phải sử dụng thêm các IC chốt khiến mạch trở nên phức tạp.
Nhược điểm của phương pháp quét là chỉ sử dụng được số led hiển thị ít khoảng 20
led trở xuống vì khi số lượng led quá lớn thì thời gian mỗi led sáng sẽ ít, led sáng
không rõ. Nguyên lí làm việc: dựa trên hiện tượng lưu ảnh của mắt.
Đồng thời nếu còn người trong phòng thì chân P3.4 sẽ điêu khiển led đơn
sáng. Khi còn người trong phòng chân P3.4 sẽ tích cực mức 0, đèn sáng và ngược
lại.
Nút bấm được nối với chân reset để thiết lập lại trạng thái ban đầu.

PHẦN 4: KHỐI HIỂN THỊ
4.1 .Led 7 đoạn anode chung

24


Đồ án môn học 1

GVHD: Trần Thị Bích Ngọc

Là 7 con led sắp xếp lại theo hình mẫu. Một chân của các con led được nối chung
với nhau (Anod chung hoặc Katod chung), các chân còn lại được đưa ra ngoài để phân
cực các con led.

Hình 1: Sơ đồ chân của led 7 đoạn anode chung
Đây là lọai đèn dùng hiển thị các số từ 0 đến 9, đèn gồm 7 đọan a, b, c, d, e, f, g,
bên dưới mỗi đọan là một led (đèn nhỏ) hoặc một nhóm led mắc song song (đèn lớn).Qui
ước các đọan cho bởi:
Khi một tổ hợp các đọan cháy sáng sẽ tạo được một con số thập phân từ 0 - 9.

Đối với led 7 đoạn ta phải tính toán sao cho mỗi đoạn của led 7 đoạn có dòng điện
từ 10....20mA. Với điện áp 5V thì điện trở cần dùng là 270Ω; công suất là 1,4 Watt

4.2. Transistor npn C1815
25