PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. LỜI GIỚI THIỆU:
Ngày nay, trước khi bước vào một hiệu sách, bạn có thể biết được hiệu sách đó bán các loại sách gì, có loại sách mà mình cần mua không nhờ vào bảng đèn quang báo rất bắt mắt đặt trước cửa hiệu. Hoặc khi vào sân bay bạn biết được giờ giấc các chuyến bay, các thông báo ngắn của phi trường, cũng nhờ vào quang báo. Đôi khi đi ngoài đường ở thành phố lúc về đêm, bạn sẽ thấy được các bảng quang báo lớn hơn với các hình ảnh cử động được như li Coca Cola đang sủi bọt, các logo sản phẩm xuất hiện dần dần theo nhiều kiểu (tràn từ dưới lên, từ trên xuống, lan dần từ trái qua phải, từ phải qua trái, )
Như vậy quang báo ngày nay đã được đưa vào sử dụng ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: giới thiệu sản phẩm, thông báo tin tức (thay cho các bản tin bằng giấy) Với ứng dụng rộng rãi như vậy, ta hãy thử tìm hiểu xem một mạch quang báo gồm những gì, nguyên lý hoạt động của nó ra sao, qua đề tài “Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM”.
II. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
Như đã giới thiệu ở trên, quang báo có thể hiển thị được các hình ảnh cử động chứ không gói gọn trong việc hiển thị các chữ. Tuy nhiên, do điều kiện có hạn nên đề tài chỉ giới hạn ở việc hiển thị các chữ chạy, chớp tắt với màu của chữ được thay đổi theo ý của người viết chương trình.
58 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1883 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
haân NC cuûa EPROM 2764 ñöôïc thay baèng chaân A13 (ñöôøng ñòa chæ cuoái cuøng) cuûa EPROM 27128.
1
2
3
5
16
4
6
7
8
15
14
13
12
21
9
10
VCC
GND
OE\
D2
D1
A1
A2
A3
D3
A8
D0
D7
A7
A6
D6
D5
27128
20
19
17
18
D4
A4
A5
PGM\
3
2
1
5
11
23
26
27
24
28
22
25
VPP
CE\
A12
A9
A11
A10
A0
A13
EPROM 27128 coù sô ñoà chaân nhö sau:
SÔ ÑOÀ CHAÂN EPROM 27128
Baûng traïng thaùi, chöùc naêng caùc chaân, caùch truy xuaát döõ lieäu cuõng nhö naïp trình cuûa EPROM 27128 ñeàu gioáng vôùi EPROM 2764.
CHÖÔNG 4: GIÔÙI THIEÄU CAÙC LINH KIEÄN ÑIEÄN TÖÛ ÑIEÀU KHIEÅN COÂNG SUAÁT LÔÙN
Do ñeà taøi naøy laø maïch quang baùo neân caùc öùng duïng cuûa nhöõng linh kieän ñieän töû coâng suaát lôùn treân ñöôïc giôùi thieäu ôû ñaây chæ xoay quanh vaán ñeà hieån thò caùc baûng ñeøn.
Ñeå ñaùp öùng cho caùc yeâu caàu veà hieån thò lôùn nhö caùc baûng quang baùo ñaët ôû quaûng tröôøng thì caàn phaûi duøng ñeán caùc thieát bò ñieän töû coâng suaát lôùn. Coù nhieàu loaïi linh kieän coù theå duøng ñöôïc nhö : SCR, caùc loaïi opto (boä gheùp quang), Solid State Relay…
I. DIODE CHÆNH LÖU COÙ ÑIEÀU KHIEÅN SCR:
SCR (Silicon Control Rectifier) coù caáu truùc 4 lôùp P-N-P-N ñöôïc cheá taïo töø Silic. SCR coù 3 cöïc ñöôïc kyù hieäu nhö sau: A (Anode), K (Cathode), G (Gate: coång).
SCR thöôøng ñöôïc duøng trong maïch khoáng cheá ñieàu khieån, chòu ñöôïc coâng suaát lôùn, doøng ñieän lôùn cuõng nhö laøm vieäc ñöôïc ôû nhieät ñoä cao.
A
K
G
P
P
N
N
A
G
K
VAK
IAK
IH
>
Ig1
Ig= 0
Ig2
VAK0
Ñaëc tuyeán Volt-Ampe cuûa SCR
VAK0: ñieän aùp caét thuaän.
IH: doøng ñieän duy trì.
IAK: doøng ñieän qua SCR.
VAK: ñieän aùp ñaët treân hai cöïc SCR.
Thoâng qua cöïc G ñeå ñieàu khieån taùc duïng chænh löu cuûa SCR. Cheá ñoä laøm vieäc cuûa SCR coù theå phaân ra 3 tröôøng hôïp sau:
1. Phaân cöïc ngöôïc:
Anode aâm so vôùi Cathode, SCR ngaét ñieän theo chieàu ngöôïc vaø chæ coù doøng ñieän raø raát nhoû chaïy qua vì coù hai maët tieáp giaùp ñeàu bò phaân cöïc ngöôïc.
2. Phaân cöïc thuaän:
Anode döông so vôùi Cathode nhöng khoâng coù tín hieäu ñieàu khieån ôû cöïc G, SCR ngaét ñieän theo chieàu thuaän vaø coù taùc duïng nhö moät ñieän trôû lôùn, vaø chæ coù doøng ñieän roø raát nhoû chaïy qua vì coù moät maët tieáp giaùp bò phaân cöïc ngöôïc.
Tuy nhieân, khi ñieän aùp ñaët treân SCR ñaït ñeán giaù trò ñieän aùp caét thuaän (VAK0) thì SCR seõ töï ñoäng daãn ñieän maëc duø khoâng coù doøng ñieän kích Ig.
3. Phaân cöïc thuaän ñoàng thôøi coù tín hieäu ñieàu khieån ôû cöïc G:
Neáu coù moät xung phaân cöïc thuaän taùc ñoäng vaøo giöõa cöïc G vaø Cathode trong khi Anode döông so vôùi Cathode thì SCR daãn ñieän. Thôøi gian chuyeån töø ngaét sang daãn nhanh (côõ micro giaây). Doøng ñieän chaïy qua SCR chæ bò haïn cheá bôûi ñieän trôû maïch ngoaøi do ñieän trôû trong cuûa SCR raát nhoû (suït aùp treân A – K chæ khoaûng 1V). Xung doøng ñieän taùc duïng vaøo cöïc G (Ig) caøng lôùn thì ñieän aùp phaân cöïc döông cho A-K caàn thieát ñeå môû thoâng SCR caøng nhoû, töùc SCR caøng deã môû thoâng.
Ñieàu quan troïng laø khi tín hieäu kích treân cöïc G ñaõ maát thì SCR vaãn coøn daãn ñieän baèng doøng duy trì. SCR chæ bò ngaét hoaøn toaøn khi doøng qua SCR (IAK) thaáp hôn giaù trò doøng duy trì (thöôøng coù giaù trò khoaûng vaøi % giaù trò cuûa doøng thuaän cöïc ñaïi).
Trong nhöõng maïch cung caáp baèng ñieän xoay chieàu (AC) thì SCR seõ töï ngaét ôû thôøi ñieåm ñieän aùp = 0V, keùo daøi suoát baùn kyø aâm vaø chæ coù khaû naêng daãn laïi ôû baùn kyø döông neáu coù tín hieäu ñieàu khieån ñoàng boä ñöa vaøo cöïc G. Nhö vaäy noù coù taùc duïng nhö moät Diode chænh löu.
II. BOÄ GHEÙP QUANG (Opto-Couplers):
Ñeå giöõa maïch ñieàu khieån vaø taûi ñöôïc caùch li hoaøn toaøn veà ñieän thì ngöôøi ta thöôøng duøng boä gheùp quang ñeå thuùc coâng suaát do boä gheùp quang coù ñieän theá caùch li giöõa sô caáp vaø thöù caáp raát lôùn (haøng KV). Coù raát nhieàu loaïi linh kieän gheùp quang nhö: opto-transistor (phaàn töû ñieàu khieån coâng suaát laø Transistor), opto-triac, opto-SCR… Tuøy theo yeâu caàu vaø chöùc naêng cuûa maïch maø ta coù theå löïa choïn boä gheùp quang thích hôïp.
Ôû ñaây chæ giôùi thieäu cô baûn veà cô cheá hoaït ñoäng cuûa loaïi opto-transistor, caùc loaïi khaùc cuõng coù caùch hoaït ñoäng töông töï.
Phaàn phaùt ôû ñaây laø moät LED phaùt hoàng ngoaïi, phaàn thu laø moät Phototransistor. Ñaàu tieân, tín hieäu ñieän ñieàu khieån ñöa ñeán ñöôïc phaàn phaùt trong boä gheùp quang vaø bieán thaønh tín hieäu aùnh saùng, sau ñoù tín hieäu aùnh saùng naøy ñöôïc phaàn nhaän bieán laïi thaønh tín hieäu ñieän ñeå ñieàu khieån taûi. Tín hieäu aùnh saùng naøy thay theá cho doøng ñieàu khieån Transistor (IB).
III. SOLID STATE RELAY (RÔ-LE BAÙN DAÃN):
Rô-le baùn daãn laø loaïi linh kieän baùn daãn hoaït ñoäng ñöôïc vôùi tín hieäu ñieän xoay chieàu. Loaïi linh kieän naøy thöôøng ñöôïc cheá taïo vôùi coâng suaát lôùn (doøng taûi coù theå chòu ñöôïc leân ñeán haøng chuïc Ampe hoaëc coù theå lôùn hôn).
Linh kieän naøy döôïc keát noái nhö sau ñeå laøm maïch ñieàu khieån:
+
-
~
Ñieàu khieån
Taûi xoay chieàu
Solid State Relay
Ta nhaän thaáy raèng ôû maïch treân, taûi xoay chieàu ñöôïc ñieàu khieån baèng nguoàn moät chieàu (hoaëc tín hieäu moät chieàu) thoâng qua linh kieän Solid State Relay. Loaïi Rô-le naøy laøm vieäc ôû taàn soá cao toát hôn raát nhieàu so vôùi loaïi Rô-le duøng cuoän daây ñieàu khieån.
Ta coù theå söû duïng loaïi Rô-le baùn daãn naøy thay theá caùc opto ñeå thuùc cho caùc baûng ñeøn coù coâng suaát lôùn.
PHAÀN III: THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG
CHÖÔNG 1: BOÄ NGUOÀN VAØ MAÏCH AUTO RESET
I. BOÄ NGUOÀN:
Trong moät maïch ñieän töû thì boä nguoàn laø quan troïng nhaát, noù quyeát ñònh söï hoaït ñoäng hay ngöng hoaït ñoäng cuûa maïch. Moät boä nguoàn khoâng toát seõ laøm cho maïch hoaït ñoäng khoâng oån ñònh vaø seõ laøm hoûng linh kieän moät caùch nhanh choùng (ñieàu naøy raát thöôøng xaûy ra ñoái vôùi nhöõng maïch ñieän töû khoâng ñöôïc oån aùp toát maø phaûi hoaït ñoäng ôû nhöõng vuøng coù löôùi ñieän khoâng oån ñònh). Ñoái vôùi caùc IC soá thuoäc hoï TTL thì ñieàu naøy luoân luoân ñuùng. Vì vaäy moät boä nguoàn oån aùp toát thì raát caàn thieát cho caùc maïch ñieän töû (thöôøng laø caùc maïch duøng IC soá). Nhöng tröôùc khi ñi vaøo thieát keá boä nguoàn oån aùp, ta haõy tìm hieåu sô boä veà chöùc naêng cuõng nhö nguyeân taéc hoaït ñoäng chung cuûa caùc maïch nguoàn oån aùp DC.
Chöùc naêng cuûa moïi oån aùp DC laø bieán ñoåi ñieän aùp vaøo DC chöa oån ñònh thaønh ñieän aùp ra DC oån ñònh vaø giaù trò ñieän aùp naøy phaûi ñuùng vôùi giaù trò khi tính toaùn lyù thuyeát. Ñieän aùp ra naøy phaûi ñöôïc duy trì lieân tuïc vaø khoâng ñöôïc thay ñoåi khi ñieän aùp ngoõ vaøo hoaëc doøng taûi thay ñoåi (ôû moät giôùi haïn cho pheùp cuûa maïch). Ñeå thöïc hieän ñöôïc vieäc naøy thì moät maïch oån aùp thöôøng goàm coù caùc phaàn sau ñaây:
PHAÀN TÖÛ ÑIEÀU KHIEÅN COÂNG SUAÁT
PHAÀN TÖÛ LAÁY MAÃU
R
E
F
KHUEÁCH ÑAÏI SAI BIEÄT
Ñieän aùp
hoài tieáp
Ñieän aùp
vaøo
Ñieän aùp
ra
PHAÀN TÖÛ CHUAÅN
VREF
SÔ ÑOÀ KHOÁI CUÛA MOÄT OÅN AÙP CÔ BAÛN
- Phaàn töû chuaån (REF: Reference): cung caáp moät möùc ñieän aùp oån ñònh bieát tröôùc (VREF).
Phaàn töû laáy maãu:laáy ñieän aùp ngoõ ra ñeå laøm maãu.
Phaàn töû khueách ñaïi sai bieät: so saùnh maãu ñieän aùp ra vôùi möùc chuaån vaø taïo ra tín hieäu sai bieät.
Phaàn töû ñieàu khieån coâng suaát:bieán ñoåi ñieän aùp vaøo thaøn muùc ñieän aùp ra mong muoán khi ñieàu kieän taûi thay ñoåi. Khoái naøy ñöôïc ñieàu khieån baèng tín hieäu sai bieät töø boä khueách ñaïi sai bieät ñöa ñeán.
Coù 2 loaïi oån aùp cô baûn laø: oån aùp lieân tuïc vaø oån aùp xung. OÅn aùp lieân tuïc ñöôïc chia ra laøm hai loaïi nöõa laø oån aùp noái tieáp vaø oån aùp song song. Tuy maïch ñieän thaät söï cuûa caùc loaïi oån aùp naøy khaùc nhau nhöng veà cô baûn ñeàu phaûi coù ñuû caû boán thaønh phaàn trong sô ñoà khoái treân. Sau ñaây laø caùc sô ñoà khoái cuûa caùc loaïi oån aùp cô baûn treân.
REF
RS
VI
R1
R2
VO
* Sô ñoà khoái cuûa maïch oån aùp noái tieáp:
Teân goïi oån aùp noái tieáp laø do phaàn töû ñieàu khieån maéc noái tieáp vôùi taûi (phaàn töû ñieàu khieån thöôøng laø moät Transistor coù chöùc naêng nhö moät bieán trôû, ôû ñaây kyù hieäu laø RS). Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch nhö sau: giaû söû ñieän aùp ngoõ vaøo bò suït aùp thì taïi thôøi ñieåm töùc thôøi (ngay luùc vöøa suït aùp) ñieän aùp ngoõ ra cuõng bò suït theo. Ñieän aùp suït naøy (ñieän aùp maãu) ñöôïc phaûn aùnh ñeán boä khueách ñaïi sai bieät nhôø caëp ñieän trôû laáy maãu R1, R2. Khoái khueách ñaïi sai bieät seõ so saùnh ñieän aùp maãu naøy vôùi ñieän aùp chuaån töø khoái REF (Reference) ñöa ñeán vaø seõ ñöa ra tín hieäu ñieàu khieån ñeán cöïc B cuûa Transistor, ñieàu chænh laïi ñieän aùp phaân cöïc cuûa noù (cuï theå laø laøm Transistor daãn maïnh hôn). Giaûi thích töông töï cho tröôøng hôïp taêng aùp ôû ngoõ vaøo.
* Sô ñoà khoái cuûa maïch oån aùp song song:
VI
RS
VO
R1
R2
RSHUNT
REF
Teân goïi oån aùp song song cuõng do phaàn töû ñieàu khieån maéc song song vôùi taûi. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch cuõng ñöôïc giaûi thích töông töï nhö maïch oån aùp noái tieáp. Söï thay ñoåi ñieän aùp vaøo seõ laøm ñieän aùp ngoõ ra cuõng thay ñoåi theo taïi thôøi ñieåm töùc thôøi, caëp ñieän trôû laáy maãu R1, R2 seõ truyeàn söï thay ñoåi naøy veà boä khueách ñaïi sai bieät. Boä khueách ñaïi sai bieät cuõng so saùnh ñieän aùp chuaån vôùi ñieän aùp maãu naøy vaø seõ ñöa ra tín hieäu ñieàu khieån töông öùng laøm cho ñieän aùp ra oån ñònh trôû laïi.
* Sô ñoà khoái cuûa maïch oån aùp xung:
REF
OSC
VI
VO
R1
R2
OÅn aùp xung duøng moät khoùa tích cöïc ñeå laøm phaàn töû ñieàu khieån. Khoùa naøy ñöôïc duøng ñeå ngaét ñieän aùp vaøo theo moät chu kyø laøm vieäc thay ñoåi theo caùc yeâu caàu cuûa taûi.
Moät boä loïc (thöôøng laø loïc LC) duøng laáy trung bình ñieän aùp hieän dieän ôû ngoõ vaøo cuûa noù vaø ñöa ñieän aùp ñoù ñeán taûi ra. Do Transistor ñieàu khieån hoaëc môû (daãn baõo hoøa) hoaëc taét neân coâng suaát tieâu taùn ôû phaàn töû ñieàu khieån seõ toái thieåu. Vì leõ ñoù, oån aùp xung höuõ hieäu hôn oån aùp noái tieáp hoaëc song song. Do nguyeân nhaân naøy, oån aùp xung ñaëc bieät thích hôïp cho caùc öùng duïng coù sai bieät ñieän aùp vaøo ra lôùn hay caùc yeâu caàu doøng taûi lôùn.
Söï bieán ñoåi chu kyø nhieäm vuï thöôøng ñaït ñöôïc baèng caùch duy trì moät taàn soákhoâng ñoåi vaø thay ñoåi thôøi gian taét môû. Phöông phaùp naøy ñöôïc goïi laø bieán ñieäu ñoä roäng xung (PWM: Pulse Width Modulation). Moät kyõ thuaät khaùc laø duy trì thôøi gian môû khoâng ñoåi vaø thay ñoåi thôøi gian taét (thay ñoåi taàn soá).
Taát caû caùc loaïi oån aùp treân ñeàu coù theå raùp ñöôïc töø caùc linh kieän rôøi nhö Transistor, Op-Amp,… hoaëc töø caùc maïch tích hôïp saün. Tuy nhieân, ñeå maïch ñieän ñôn giaûn neân ôû ñaây duøng IC oån aùp (caùc maïch oån aùp ñöôïc tích hôïp saün).
Coù nhieàu loaïi IC oån aùp, trong ñoù loaïi IC oån aùp 3 chaân thöôøng ñöôïc söû duïng roäng raõi vì chuùng nhoû vaø chæ caàn moät soá ít linh kieän beân ngoaøi. IC oån aùp 3 chaân ñaëc bieät coù lôïi cho vieäc thieát keá caùc boä nguoàn nhoû oån ñònh hay caùc oån aùp treân caùc card.
IC oån aùp 3 chaân loaïi coù ñieän aùp ra coá ñònh (khoâng ñieàu chænh ñöôïc) coù hai loaïi laø oån aùp döông vaø oån aùp aâm. Coù nhieàu hoï IC oån aùp nhöng ôû ñaây ta chæ xeùt ñeán hoï 78xx töông öùng vôùi IC oån aùp döông, hai soá sau chæ ñieän aùp ra coá ñònh cuûa noù, cuï theå laø 7805: oån aùp döông coù ñieän aùp ngoõ ra laø 5V, 7812: coù ñieän aùp ra laø 12V…. Tuøy theo doøng ñieän ôû ngoõ ra, ngöôøi ta theâm chöõ ñeå chæ, thí duï:
78Lxx: doøng ñieän ra danh ñònh laø 100mA.
78xx: doøng ñieän ra danh ñònh laø 1A.
78Hxx: doøng ñieän ra danh ñònh laø 5A.
Chuù yù: 78L62: oån aùp 6,2V.
Sau ñaây laø moät maïch oån aùp coù ñieän aùp ngoõ ra coá ñònh 5V söû duïng IC oån aùp 7805 (oån aùp döông coù ñieän aùp ngoõ ra laø 5V, doøng ñieän ngoõ ra ñeán 1A).
VI
0,33µ F
0,1µF
7805
VO
1
2
3
7805
1
3
2
SÔ ÑOÀ CHAÂN IC 7805
Caùc tuï 0,33 µF vaø 0,1 µF duøng choáng nhieãu vaø caûi thieän ñaùp öùng quaù ñoä cuûa oån aùp. Caùc tuï naøy ñaët caøng gaàn chaân IC caøng toát.
Phaàn töû tieâu thuï coâng suaát chuû yeáu cuûa maïch naøy laø baûng ñeøn (caùc IC soá cuõng tieâu thuï coâng suaát nhöng khoâng ñaùng keå), do duøng phöông phaùp queùt neân taïi moãi thôøi ñieåm chæ coù moät coät LED ñöôïc pheùp saùng. Theo tính toaùn, neáu caû 7 LED trong coät cuøng saùng thì doøng ñieän töùc thôøi khoaûng 2,7A nhöng doøng trung bình chæ khoaûng hôn 80mA. (theo nhö keát quaû tính toaùn cuûa phaàn thieát keá maïch thuùc coâng suaát).
IC oån aùp 7805 chòu ñöôïc doøng ngoõ ra ñeán 1A neân baûo ñaûm cung caáp ñuû doøng cho toaøn maïch maø baûn thaân noù khoâng bò quaù doøng. Tuy nhieân, ta cuõng caàn gaén taûn nhieät cho IC ñeå noù hoaït ñoäng ôû ñieàu kieän toát nhaát.
II. MAÏCH AUTO RESET:
Maïch Auto Reset thöôøng duøng ñeå xaùc ñònh traïng thaùi ñaàu tieân cuûa maïch ngay khi vöøa caáp nguoàn ñeå maïch luoân hoaït ñoäng ñuùng nhö yeâu caàu thieát keá. Coù hai loaïi maïch Auto Reset laø reset ôû möùc cao vaø ôû möùc thaáp (tuøy vaøo möùc logic ôû chaân reset cuûa caùc IC. IC 4060 vaø 4040 söû duïng trong maïch ñeàu coù chaân reset taùc ñoäng ôû möùc logic cao neân ôû ñaây chæ giaûi thích nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maïch Auto Reset ôû möùc cao. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maïch Auto Reset möùc thaáp cuõng töông töï neân khoâng caàn thieát phaûi giaûi thích laïi. Sau ñaây laø hai daïng maïch Auto Reset thöôøng gaëp (moät maïch taùc ñoäng ôû möùc cao, maïch coøn laïi taùc ñoäng möùc thaáp):
S
C
R
D
Maïch Auto Reset taùc ñoäng ôû möùc cao
Ñöa ñeán chaân Reset cuûa IC
S
Maïch Auto Reset taùc ñoäng ôû möùc thaáp
C
D
R
Ñöa ñeán chaân Reset cuûa IC
Giaûi thích vaø tính toaùn caùc thoâng soá (chæ vôùi maïch Auto Reset taùc ñoäng ôû möùc cao): khi vöøa caáp nguoàn, ñieän aùp treân tuï = 0V neân ngoõ ra ñöa ñeán chaân reset ôû möùc cao, taùc ñoäng laøm caùc IC khoâng hoaït ñoäng ñöôïc. Sau ñoù ñieän aùp treân tuï taêng leân vaø chaân reset cuûa IC ñöôïc ñöa xuoáng möùc thaáp, IC ñöôïc pheùp hoaït ñoäng. Hoaëc khi maïch ñang hoaït ñoäng, ta nhaán nuùt S laøm tuï phoùng heát ñieän (do bò noái taét), luùc naøy aùp treân tuï = 0V neân ngoõ ra cuûa noù taùc ñoäng tieáp laøm IC ngöng hoaït ñoäng. IC chæ hoaït ñoäng trôû laïi khi nuùt nhaán S ñöôïc thaû ra vaø tuï naïp ñeán moät giaù trò naøo ñoù ñeå chaân reset cuûa IC khoâng coøn bò taùc ñoäng.
Tính toaùn caùc thoâng soá cuûa maïch: do nguoàn cung caáp cho toaøn maïch laø 5V neân caùc IC thuoäc hoï CMOS seõ hieåu möùc logic cao khi ñieän aùp ôû caùc chaân ngoõ vaøo laø 3,5V, möùc thaáp laø 1V. Do ñoù, ñeå IC thoaùt khoûi traïng thaùi reset (möùc cao) thì ñieän aùp ôû chaân reset (ñieän aùp treân R) phaûi ≤ 1V.
Ta coù: VCC = 5V = VC + VR = VC + 1V Þ VC = 4V.
maët khaùc ta coù phöông trình naïp cuûa tuï laø: VC = VCC(1-e-t/t ) = 4V.
vôùi t: thôøi gian ñeå tuï naïp ñaày (ñaït ñeán giaù trò VC ³ 4V).
t = RC: thôøi haèng naïp cuûa tuï.
e-t/t =1 – 4/5 = 0,2 Þ t/t = 1,6
choïn t = 10 ms Þ t = 6,25 ms
choïn C = 4,7 mF Þ R = 1,33KW , choïn R = 1,2KW
Tính laïi thôøi gian naïp ñaày cuûa tuï vôùi R =1,2KW
t = RC = 1,2.103.4,7.10-6 = 5,64 ms
Þ t = 1,6.5,64 » 9 ms.
Vaäy sau khi vöøa caáp ñieän hoaëc nuùt nhaán S vöøa thoâi taùc ñoäng trong moät khoaûng thôøi gian
laø 9 ms thì IC môùi ñöôïc pheùp hoaït ñoäng.
CHÖÔNG 2: BOÄ DAO ÑOÄNG – TAÏO ÑÒA CHÆ
Ñeå EPROM hoaït ñoäng ñöôïc thì caàn phaûi coù ñòa chæ cung caáp cho noù. Vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùc IC ñeám chuyeân duøng hoaëc caùc maïch ñeám ñöôïc raùp töø nhöõng Flip-Flop rôøi. Caùc maïch ñeám caàn ñöôïc cung caáp xung ñoàng hoà ôû ngoõ vaøo. Vieäc taïo xung ñoàng hoà coù theå taïo ñöôïc baèng nhieàu caùch: duøng Transistor raùp maïch dao ñoäng ña haøi; caùc maïch dao ñoäng TTL, CMOS döïa vaøo ñaëc tính naïp-xaû cuûa tuï hoaëc TTL, CMOS keát hôïp vôùi thaïch anh laøm maïch dao ñoäng; duøng caùc IC chuyeân duøng taïo dao ñoäng nhö 555, 556… Ngoaøi ra coøn coù loaïi IC ñaëc bieät vôùi hai chöùc naêng laø taïo xung vaø ñeám ñöôïc tích hôïp vaøo trong cuøng moät voû, IC 4060 thuoäc loaïi naøy.
Do nhieäm vuï cuûa khoái naøy laø taïo ñòa chæ cho EPROM neân neáu duøng caùc maïch dao ñoäng rôøi (khoâng coù boä ñeám) nhö: dao ñoäng ña haøi, TTL, CMOS, 555… thì phaûi toán theâm caùc IC ñeám vaø do ñoù maïch seõ phöùc taïp hôn, giaù thaønh cao hôn. Neáu duøng IC 4060 thì chæ vôùi moät IC ta raùp ñöôïc caû maïch dao ñoäng laãn maïch ñeám, do ñoù maïch seõ ñôn giaûn hôn, giaù thaønh seõ thaáp hôn.
Sô ñoà nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa boä ñeám duøng IC 4060 vaø IC 4040 ñöôïc veõ nhö sau:
Ñöa ñeán A0~A4 EPROM
Ñöa ñeán A5~A13 EPROM
Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch: IC 4060 keát hôïp vôùi thaïch anh laøm thaønh maïch dao ñoäng coù taàn soá 36 KHz (baèng taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa thaïch anh). Theo sô ñoà treân thì taàn soá taïi maïch dao ñoäng phaûi qua 12 (hoaëc 13 tuøy ngöôøi söû duïng quy ñònh) taàng Flip-Flop chia taàn môùi taïo ra moät xung kích vaøo 4040 vaø laøm taêng ñòa chæ cuûa EPROM leân 1.
Maïch dao ñoäng coù taàn soá 36 KHz thì sau khi qua 12 taàng chia (chia cho 212 laàn) seõ coù taàn soá laø 36KHz/212 ≈ 9Hz (sau khoaûng thôøi gian t = 1/9 ≈ 0,1s thì chöõ seõ dòch ñi moät coät). Neáu SW ñöôïc gaït qua vò trí 13 taàng chia thì taàn soá di chuyeån cuûa caùc chöõ laø 36KHz/213 ≈ 4,4 Hz (töùc sau 0,2 s thì chöõ seõ dòch ñi moät coät).
Vôùi toác ñoä di chuyeån nhö treân thì seõ khoâng quaù nhanh (coù ñuû thôøi gian ñeå ngöôøi xem ñoïc ñöôïc chöõ) nhöng cuõng khoâng quaù chaäm ñeå coù theå gaây caûm giaùc nhaøm chaùn nôi ngöôøi xem.
CHÖÔNG 3: BOÄ QUEÙT COÄT
Vieäc queùt coät cuûa baûng ñeøn ñöôïc thöïc hieän bôûi boä giaûi maõ ñòa chæ. Baûng ñeøn coù bao nhieâu coät thì caàn baáy nhieâu ñöôøng ñieàu khieån töø boä giaûi maõ ñòa chæ ñöa ñeán. Taïi moãi thôøi ñieåm nhaát ñònh thì boä giaûi maõ ñòa chæ chæ ñöa ra duy nhaát moät tín hieäu cho pheùp treân caùc ñöôøng ñieàu khieån vaø chæ coù nhöõng ñeøn thuoäc coät naøy môùi ñöôïc pheùp hoaït ñoäng (ñeøn saùng) caùc ñeøn ôû nhöõng coät coøn laïi thì khoâng ñöôïc pheùp hoaït ñoäng (ñeøn toái). Ñeå thöïc hieän vieäc naøy ta coù theå duøng caùc IC nhö: 74164, 74138.
Sau ñaây laø maïch queùt coät duøng IC 74164:
Töø A0 EPROM
ñeán
VCC
VCC
MAÏCH QUEÙT COÄT DUØNG IC 74164
74164
A
1
B
2
CLK
8
CLR
9
QA
3
QB
4
QC
5
QD
6
QE
10
QF
11
QG
12
QH
13
74164
A
1
B
2
CLK
8
CLR
9
QA
3
QB
4
QC
5
QD
6
QE
10
QF
11
QG
12
QH
13
4013
D
5
CLK
3
Q
1
Q
2
S
6
R
4
Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng: ngay khi vöøa ñuôïc caáp nguoàn, maïch Auto Set seõ laøm ngoõ ra Q cuûa D Flip-Flop ôû möùc logic [1], taát caû caùc ngoõ ra cuûa caùc IC 74164 ñeàu ôû möùc logic [0]. Möùc logic [1] taïi ngoõ ra Q cuûa IC 4013 ñöôïc ñöa ñeán ngoõ vaøo A, B cuûa IC 74164 ñaàu tieân. Khi coù xung Ck xuaát hieän thì möùc logic [1] naøy seõ ñöôïc dòch ñeán ngoõ ra ñaàu tieân QA cuûa IC 74164 ñaàu tieân. Ñoàng thôøi luùc naøy möùc logic [0] ôû ngoõ ra gaàn cuoái QG cuûa IC 74164 cuoái cuøng seõ ñöôïc truyeàn qua Flip-Flop ñeå ñeán ngoõ ra Q cuûa noù vaø ñöa ñeán ngoõ vaøo A, B cuûa IC 74164 ñaàu tieân. Töø luùc naøy trôû ñi, taïi ngoõ ra cuûa caùc IC 74164 seõ coù moät möùc logic [1] di chuyeån moãi khi coù xung ñoàng hoà taùc ñoäng (chæ coù duy nhaát moät möùc logic [1], taát caû caùc ngoõ ra coøn laïi ñeàu ôû möùc logic [0]).
Khi möùc logic [1] naøy di chuyeån ñeán ngoõ ra QG cuûa IC 74164 cuoái cuøng thì khi coù xung Ck tieáp theo taùc ñoäng, möùc logic [1] naøy seõ ñöôïc ñöa ñeán hai ngoõ vaøo A, B cuûa IC 74164 ñaàu tieân (thoâng qua D Flip-Flop), ñoàng thôøi noù cuõng ñöôïc dòch ñeán ngoõ ra cuoái cuøng cuûa boä queùt coät QH. Xung Ck tieáp theo taùc ñoäng: möùc logic [1] taïi A, B seõ ñöôïc ñöa vaøo QA cuûa IC 74164 ñaàu tieân, möùc logic [1] taïi QH cuûa IC 74164 cuoái cuøng seõ töï ñoäng bieán maát.
Nhö vaäy, vôùi maïch ñieän nhö treân ta seõ ñöôïc moät maïch queùt coät vôùi möùc logic [1] di chuyeån (queùt baèng möùc cao).
Tuy nhieân do IC 74164 coù tín hieäu cho pheùp ôû möùc cao neân doøng ngoõ ra thaáp (0,4mA). Ngöôïc laïi, IC 74138 coù tín hieäu cho pheùp ôû möùc thaáp neân coù doøng ngoõ ra lôùn (doøng ñieän töø ngoaøi ñoå vaøo IC, 8mA). Nhö vaäy, duøng IC 74138 ñeå queùt coät thì ta ñöôïc lôïi hôn nhieàu veà coâng suaát so vôùi khi duøng IC 74164 ñeå queùt coät. Do ñoù ñeà taøi naøy duøng IC 74138 ñeå laøm maïch queùt coät.
Do baûng ñeøn coù 30 coät neân ta duøng boán IC 74138 ñeå thöïc hieän vieäc queùt coät vaø theâm moät IC 74138 nöõa ñeå ñieàu khieån caùc IC naøy hoaït ñoäng ñuùng nhö yeâu caàu thieát keá (taïi moãi thôøi ñieåm chæ ñöa ra moät tín hieäu cho pheùp duy nhaát). Vì moãi IC 74138 coù 8 ngoõ ra neân ta ñöôïc toång coäng 32 ngoõ ra, nhieàu hôn 2 ñöôøng so vôùi 30 coät cuûa baûng ñeøn, do ñoù phaûi boû bôùt hai ñöôøng cuûa caùc IC 74138. Ngöôøi vieát ñeà taøi quy ñònh boû hai ñöôøng ñaàu tieân cuûa boä queùt coät. Boä giaûi maõ ñòa chæ duøng IC 74138 coù sô ñoà nguyeân lyù hoaït ñoäng nhö sau:
Töø A0
ñeán A2
A3
A4
Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch: IC 74138 (I) coù nhieäm vuï ñieàu khieån 4 IC 74138 coøn laïi. Do ñieàu khieån boán IC neân noù chæ caàn duøng hai ñöôøng ñòa chæ ñeå taïo tín hieäu ñieàu khieån (22 = 4 traïng thaùi) ñöôøng ñòa chæ coøn laïi ñöôïc noái mass ñeå maïch hoaït ñoäng oån ñònh. Ba ñöôøng ñòa chæ cuûa boán IC queùt coät ñöôïc duøng heát ñeå giaûi maõ ra ñöôïc 32 ñöôøng.
Taïi thôøi ñieåm ñaàu tieân khi vöøa caáp nguoàn, maïch Auto Reset cuûa boä taïo ñòa chæ seõ laøm cho caùc ñöôøng ñòa chæ ñeàu ôû möùc logic [0]. Khi ñoù IC 74138 (I) seõ cho pheùp IC 74138 (II) (IC ñaàu tieân cuûa boä queùt coät) hoaït ñoäng, döïa vaøo baûng traïng thaùi cuûa IC 74138 ta bieát ñöôïc traïng thaùi logic ôû caùc ngoõ ra cuûa caùc IC naøy. Ta nhaän thaáy chæ coù 1 ngoõ ra ñaàu tieân cuûa IC 74138 (II) laø ôû möùc logic [0], taác caû caùc ngoõ coøn laïi ñeàu ôû möùc logic [1] neân chæ coù 1 coät ñeøn öùng vôùi ngoõ ra naøy ñöôïc pheùp hoaït ñoäng (saùng).
Khi xung keá tieáp taùc ñoäng, ñòa chæ taêng leân 1, baây giôø chæ coù ngoõ ra thöù 2 cuûa IC 74138 (II) ôû möùc logic [0], taát caû caùc ngoõ coøn laïi cuûa boä queùt coät ñeàu ôû möùc logic [1]. Töông töï nhö treân, baây giôø cuõng chæ coù coät thöù 2 cuûa baûng ñeøn (öùng vôùi ngoõ ra thöù 2 cuûa IC 74138 (II) môùi ñöôïc phaùt saùng.
Cöù tieáp tuïc nhö theá, khi ñeán xung thöù 9 taùc ñoäng thì chæ coù IC 74138 (III) môùi ñöôïc pheùp hoaït ñoäng, caùc IC coøn laïi ôû traïng thaùi caám. Vaø taïi thôøi ñieåm naøy chæ coù ngoõ ra ñaàu tieân cuûa IC 74138 (III) ôû möùc logic [0], cho pheùp coät ñeøn öùng vôùi noù ñöôïc pheùp hoaït ñoäng. Nhö vaäy, möùc logic [0] ñöôïc chuyeån töø IC 74138 (II) sang IC 74138 (III) moät caùch lieân tuïc vaø nhö vaäy vieäc queùt coät cuõng ñöôïc thöïc hieän lieân tuïc.
Khi xung thöù 32 taùc ñoäng thì möùc logic [0] ñöôïc dòch ñeán ngoõ ra cuoái cuøng cuûa boä queùt coät, cho pheùp coät ñeøn öùng vôùi ngoõ ra naøy hoaït ñoäng. Vaø khi xung thöù 33 tieáp theo taùc ñoäng, IC 74138 (I) laïi quay veà traïng thaùi ñaàu tieân, chæ cho pheùp IC ñaàu tieân trong boä queùt coät hoaït ñoäng (IC 74138 (II)). Luùc naøy caùc ñöôøng ñòa chæ ñaët vaøo IC 74138 (II) ñeàu ôû möùc logic [0] neân ngoõ ra ñaàu tieân cuûa boä queùt coät cuõng ôû möùc logic [0] vaø maïch ñieän laïi trôû veà traïng thaùi ñaàu tieân gioáng nhö khi vöøa caáp ñieän.
Nhö vaäy, maïch giaûi maõ ñòa chæ duøng IC 74138 treân ñaõ hoaït ñoäng ñuùng nhö yeâu caàu khi thieát keá laø taïi moãi thôøi ñieåm nhaát ñònh chæ coù moät tín hieäu cho pheùp duy nhaát vaø tín hieäu naøy ñöôïc dòch chuyeån theo voøng moãi khi coù xung ñieän taùc ñoäng. Dòch chuyeån theo voøng: tín hieäu cho pheùp ñöôïc di chuyeån töø ngoõ ra ñaàu tieân ñeán ngoõ ra cuoái cuøng, sau ñoù laïi quay veà ngoõ ra ñaàu tieân vaø baét ñaàu chu kyø di chuyeån môùi.
CHÖÔNG 4: BOÄ CHOÁT DÖÕ LIEÄU VAØ ÑIEÀU KHIEÅN MAØU
Ñeå chuyeån ñoåi maøu treân baûng ñeøn ñöôïc deã daøng thì vieäc söû duïng boä choát döõ lieäu laø caàn thieát. Coù nhieàu caùch ñeå choát döõ lieäu nhö duøng D Flip-Flop, caùc IC choát chuyeân duøng (74373, 74563, 74573, 74241,…), caùc boä ñeäm döõ lieäu vôùi chaân ñieàu khieån (74125, 74126,…). Tuy nhieân, vieäc söû duïng caùc IC chuyeân duøng thì luoân luoân deã daøng vaø hieäu quaû hôn so vôùi caùch raùp caùc IC rôøi laïi vôùi nhau ñeå ñöôïc moät maïch toå hôïp coù chöùc naêng töông töï . Ngoaøi ra, caùc IC chuyeân duøng coøn giuùp laøm giaûm giaù thaønh cuûa maïch, giaûm ñoä phöùc taïp cuûa maïch in giuùp maïch deã daøng ñaït caùc tieâu chuaån yeâu caàu veà kyõ thuaät…
Phaàn sau ñaây seõ ñöa ra hai maïch choát döõ lieäu söû duïng caùc IC chuyeân duøng.
1. Maïch choát döõ lieäu duøng IC 74241:
* Sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch:
Ñeán Cathode LED xanh
Ñeán Cathode LED ñoû
Ñeán Cathode LED xanh
Ñeán Cathode LED ñoû
Tín hieäu ñieàu khieån töø EPROM ñöa ñeán
* Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch:
Nhö ñaõ giôùi thieäu töø tröôùc, IC 74241 goàm 8 boä choát döõ lieäu vôùi ngoõ ra 3 traïng thaùi. 8 boä choát naøy ñöôïc chia laøm hai nhoùm, moãi nhoùm coù moät chaân ñieàu khieån rieâng bieät ñeå ñieàu khieån vieäc xuaát döõ lieäu cuûa noù. Möùc logic cho pheùp cuûa hai chaân naøy ñaûo nhau.
Döïa vaøo sô ñoà nguyeân lyù ta nhaän thaáy caùc ngoõ vaøo cuûa hai nhoùm trong IC 74241 ñöôïc noái chung laïi vôùi nhau, hai chaân ñieàu khieån cuûa hai nhoùm cuõng ñöôïc noái chung laïi. Ñieàu naøy coù nghóa laø döõ lieäu töø IC 74138 ñöa ñeán (tín hieäu queùt coät) ñöôïc cung caáp ñoàng thôøi cho caû hai nhoùm choát döõ lieäu, vaø chæ nhoùm naøo coù chaân ñieàu khieån ôû möùc logic phuø hôïp vôùi möùc logic cuûa tín hieäu ñieàu khieån maøu töø EPROM gôûi ñeán môùi ñöôïc pheùp xuaát döõ lieäu.
Theo caùch keát noái nhö treân thì taïi moät thôøi ñieåm nhaát ñònh thì chæ coù duy nhaát moät nhoùm ñöôïc pheùp truyeàn döõ lieäu, nhoùm coøn laïi seõ coù caùc ngoõ ra ôû traïng thaùi toång trôû cao.
Khi tín hieäu ñieàu khieån maøu töø EPROM gôûi ñeán ôû möùc logic thaáp thì nhoùm choát döõ lieäu thöù nhaát seõ ñöôïc pheùp hoaït ñoäng (truyeàn döõ lieäu), nhoùm thöù hai seõ bò caám (ngoõ ra ôû traïng thaùi toång trôû cao baát chaáp traïng thaùi ôû ngoõ vaøo). Tín hieäu töø boä queùt coät ñöa ñeán seõ qua boä choát thöù nhaát ñeå ñeán Cathode cuûa LED xanh, cho pheùp caùc LED naøy saùng.
Ngöôïc laïi, khi tín hieäu ñieàu khieån maøu ôû möùc logic cao thì nhoùm thöù nhaát seõ bò caám, chæ coù nhoùm thöù hai laø ñöôïc pheùp hoaït ñoäng. Tín hieäu queùt coät töø 74138 seõ qua nhoùm naøy ñeå ñi ñeán Cathode cuûa LED ñoû, cho pheùp caùc LED naøy saùng.
Nhö vaäy, boä choát döõ lieäu duøng IC 74241 treân ñaõ thöïc hieän ñöôïc nhieäm vuï ñoåi maøu cho baûng ñeøn moät caùch deã daøng. Tuy nhieân, do IC 74241 coù sô ñoà chaân phöùc taïp (caùc ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa IC naèm xen keõ nhau ôû caû hai haøng chaân) neân seõ gaây khoù khaên cho vieäc thieát keá maïch in (cho maïch ñieän cuûa ñoà aùn naøy). Vì vaäy ñoà aùn naøy seõ söû duïng IC 74573 ñeå laøm boä choát döõ lieäu vaø ñieàu khieån maøu (IC 74573 coù sô ñoà chaân phuø hôïp cho vieäc thieát keá maïch in hôn IC 74241: caùc ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa IC naèm ôû hai haøng chaân rieâng bieät). Sau ñaây laø sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch choát döõ lieäu vaø ñieàu khieån maøu duøng IC 74573.
2. Maïch choát döõ lieäu duøng IC 74573:
* Sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch:
Tín hieäu ñieàu khieån maøu töø EPROM ñöa ñeán
Ñeán Cathode LED xanh
Ñeán Cathode LED ñoû
* Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch:
Caùc ñöôøng döõ lieäu ngoõ vaøo cuûa hai IC choát ñöôïc maéc song song vôùi nhau vaø noái ñeán caùc ngoõ ra cuûa IC 74138 (caùc IC queùt coät). Chaân ñieàu khieån xuaát döõ lieäu (CE) ñöôïc noái vôùi maïch ñieàu khieån maøu. Giöõa hai chaân CE cuûa hai IC naøy ñöôïc noái qua moät coång NOT neân khi moät IC ñöôïc pheùp xuaát döõ lieäu thì ngoõ ra cuûa IC coøn laïi seõ ôû traïng thaùi toång trôû cao (high Z), traïng thaùi naøy seõ khoâng gaây aûnh höôûng gì ñeán caùc phaàn khaùc cuûa maïch.
Theo nguyeân lyù cuûa maïch ñieän treân thì ngoõ ra cuûa moãi IC choát seõ ñöôïc noái ñeán Cathode cuûa hai LED coù maøu khaùc nhau. Vieäc keát noái naøy ñöôïc quy ñònh nhö sau: khi tín hieäu ñieàu khieån töø boä ñieàu khieån maøu gôûi ñeán ôû möùc logic [0] thì IC choát noái vôùi Cathode cuûa LED xanh (IC 74573(I)) ñöôïc pheùp xuaát döõ lieäu, IC coøn laïi (74573 (II)) coù ngoõ ra ôû traïng thaùi toång trôû cao. Ngöôïc laïi, khi tín hieäu ñieàu khieån maøu ôû möùc logic [1] thì ngoõ ra cuûa IC 74573 (I) seõ ôû traïng thaùi toång trôû cao coøn IC 74573 (II) thì ñöôïc pheùp xuaát döõ lieäu vaø khi ñoù treân baûng ñeøn, LED ñoû seõ ñöôïc pheùp saùng.
Toùm laïi, khi tín hieäu ñieàu khieån maøu ôû möùc logic [0] thì baûng ñeøn seõ hieån thò chöõ maøu xanh vaø khi tín hieäu naøy ôû möùc logic [1] thì baûng ñeøn seõ hieån thò chöõ maøu ñoû.
CHÖÔNG 5 : BOÄ ÑEÄM DÖÕ LIEÄU
Boä ñeäm döõ lieäu raát thöôøng ñöôïc söû duïng trong caùc maïch ñieän töû, chaúng haïn nhö boä ñeäm döõ lieäu ôû ngoõ ra cuûa EPROM. Taùc duïng cuûa boä ñeäm laø ñeå caùch li caùc maïch ñieän ôû ngoõ vaøo vaø ngoõ ra cuûa noù, ngoaøi ra boä ñeäm cuõng coù theå laøm taêng doøng ñieän ôû ngoõ ra.
Coù nhieàu loaïi IC ñeäm chuyeân duøng thuoäc caû hai hoï TTL vaø CMOS nhö: 7406, 7407, 7416, 7417,… (hoï TTL), 4049, 4050,… (hoï CMOS). Ngoaøi ra caùc IC coång cuõng coù theå duøng laøm boä ñeäm ñöôïc.
Trong ñeà taøi naøy, boä ñeäm coät ñi lieàn ngay sau boä choát döõ lieäu laø IC 74573 thuoäc hoï TTL do ñoù neáu söû duïng caùc IC ñeäm thuoäc hoï CMOS (4049, 4050) thì phaûi tính ñeán vieäc giao tieáp giöõa TTL-CMOS. Vì möùc logic [1] ôû ngoõ ra hoï TTL thaáp hôn möùc logic [1] ôû ngoõ vaøo hoï CMOS neân ñeå IC hoï CMOS laøm vieäc oån ñònh thì phaûi maéc theâm caùc ñieän trôû hoài tieáp nhö sau:
RF
Do baûng ñeøn coù ñeán 60 coät (30 coät LED xanh, 30 coät LED ñoû) neân neáu duøng IC hoï CMOS laøm boä ñeäm coät thì phaûi raùp theâm 60 ñieän trôû hoài tieáp RF ôû moãi coät. Ñaây laø moät vieäc laøm toán nhieàu thôøi gian, coâng söùc vaø khoâng caàn thieát vì trong thöïc teá cuõng coù nhieàu IC ñeäm chuyeân duøng thuoäc hoï TTL (nhö ñaõ giôùi thieäu ôû treân).
Caùc IC ñeäm chuyeân duøng thuoäc hoï TTL nhö: 7406, 7407, 7416, 7417 ñeàu coù ngoõ ra cöïc thu ñeå hôû (Open Collector). Ngoõ ra cöïc thu ñeå hôû coù daïng nhö sau (hình 1):
Rkeùo leân
Ñeå IC cöïc thu ñeå hôû hoaït ñoäng ñöôïc bình thöôøng thì thöôøng phaûi maéc theâm ñieän trôû keùo leân nhö hình 2. Ñieän trôû keùo leân naøy coù taùc duïng ñònh ñieän aùp ôû ngoõ ra, taïo ñöôøng daãn cho Transistor beân trong IC. Do ñoù, tuøy töøng loaïi IC maø ta coù giaù trò ñieän trôû keùo leân khaùc nhau. Giaù trò ñieän trôû keùo leân naøy ñöôïc choïn tuøy thuoäc vaøo caùc yeáu toá sau: coâng suaát cuûa IC, soá taàng maéc song song caùc IC, heä soá fan-out. Giaù trò ñieän trôû keùo leân naøy cuõng phaûi ñuû lôùn ñeå khoâng laøm quaù doøng qua Transistor beân trong IC (doøng chaûy vaøo IC khi ngoõ ra ôû möùc logic thaáp: IOL) vaø cuõng phaûi ñuû beù ñeå khoâng laøm chaäm ñi toác ñoä laøm vieäc cuûa IC.
Neáu söû duïng IC loaïi cöïc thu ñeå hôû ñeå thuùc taûi tröïc tieáp thì coù theå maéc maïch ñieän nhö sau:
VCC
hình 3
taûi
Do taûi ôû maïch naøy laø baûng ñeøn (ma traän LED 5x7: moät ma traän LED thì goàm coù 5 coät vaø 7 haøng) neân neáu duøng IC ñeäm ñeå keùo taûi tröïc tieáp nhö ôû hình 3 thì taïi moãi ngoõ ra cuûa moät coång ñeäm seõ phaûi noái song song vôùi 7 LED, thoâng thöôøng thì moät IC coù 6 coång ñeäm, nhö vaäy toång taát caû caùc LED maéc song song vaøo IC laø 7x6 = 42 LED. Maïch quang baùo naøy söû duïng phöông phaùp queùt ñeå hieån thò neân doøng ñieän töùc thôøi qua moãi LED coù theå leân ñeán haøng traêm mA (trong moät soá tröôøng hôïp coù theå leân ñeán ñôn vò Ampe). Nhö theá taïi moät thôøi ñieåm töùc thôøi neáu coù 7 LED cuøng saùng thì doøng ñieän qua IC ñaõ leân ñeán vaøi Ampe. Neáu gaëp tröôøng hôïp caû 8 coät LED ñeàu saùng (tröôøng hôïp naøy xaûy ra khi baûng ñeøn hieån thò hình aûnh) thì doøng ñieän coù giaù trò lôùn (vaøi Ampe) seõ chaûy qua IC trong moät khoaûng thôøi gian daøi vaø seõ daãn ñeán vieäc cheát IC.
Neáu duøng caùch maéc theâm ñieän trôû keùo leân nhö hình 2 thì phaûi raùp theâm 60 ñieän trôû keùo leân, vieäc laøm naøy cuõng phöùc taïp töông töï nhö khi duøng IC ñeäm hoï CMOS.
Chuùng ta coøn moät tröôøng hôïp khaû thi nöõa laø duøng IC coång ñeå laøm boä ñeäm. Do sau boä ñeäm coøn coù theâm moät phaàn thuùc coâng suaát nöõa neân khoâng caàn thieát doøng ra phaûi lôùn. Boä ñeäm naøy chæ coù nhieäm vuï caùch li giöõa boä choát döõ lieäu vaø phaàn thuùc coâng suaát. Nhö vaäy vieäc duøng IC coång trong tröôøng hôïp naøy laø phuø hôïp nhaát.
IC 7404 ñöôïc choïn vì: trong moät IC coù ñeán 6 coång NOT (soá löôïng coång nhieàu nhaát so vôùi caùc loaïi IC coång khaùc), ngoõ ra khoâng phaûi laø loaïi cöïc thu ñeå hôû, thuoäc hoï TTL neân khoâng phaûi quan taâm ñeán vieäc giao tieáp giöõa TTL-CMOS.
Sau ñaây laø vaøi sô ñoà ñieån hình cho vieäc söû duïng boä ñeäm duøng IC 7404.
CHÖÔNG 6: BOÄ THUÙC COÂNG SUAÁT
I. GIÔÙI THIEÄU BOÄ THUÙC COÂNG SUAÁT:
Ñeå baûng ñeøn hieån thò ñöôïc roõ raøng moät caâu vaên baûn, moät hình aûnh, moät kyù hieäu… thì baét buoäc caùc LED trong baûng phaûi saùng ñuû maïnh, vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän moät caùch deã daøng khi duøng caùc Transistor hoaït ñoäng ôû lôùp D (cheá ñoä Switching, taét-baõo hoøa, ñoùng -caét).
Ngoaøi ra, ta cuõng coù theå duøng caùc IC chuyeân duøng ñeå thuùc coâng suaát nhö:7416, 7417… (thuoäc hoï TTL) hoaëc 4049, 4050…( hoï CMOS). Caùc IC naøy ngaøy nay ñaõ ñöôïc cheá taïo vôùi doøng ngoõ ra coù theå leân ñeán haøng chuïc mA (coù theå leân ñeán 50 mA), baûo ñaûm keùo noåi haàu heát caùc taûi trong caùc maïch ñieän töû soá.
Tuy nhieân, neáu duøng caùc IC ñeå thuùc coâng suaát thì ta seõ coù doøng ngoõ ra coá ñònh, khi muoán duøng taûi coù coâng suaát lôùn hôn thì ta khoù söûa ñoåi laïi maïch thuùc coâng suaát ñöôïc. Vaø moät ñieàu nöõa laø theo tính toaùn, doøng ñieän ôû moät coät LED coù theå leân ñeán gaàn 100mA, giaù trò naøy cao hôn nhieàu so vôùi doøng ngoõ ra cöïc ñaïi cuûa caùc IC thuùc neân ôû maïch ñieän thuoäc ñoà aùn naøy thì khoâng theå duøng caùc IC ñeå thuùc tröïc tieáp taûi ñöôïc.
Coøn nhieàu caùch khaùc nöõa ñeå thuùc taûi nhö duøng SCR, triac, op-to, Solid State Relay… Caùc caùch naøy thöôøng ñöôïc duøng cho caùc taûi coù coâng suaát lôùn nhö caùc baûng ñeøn ôû quaûng tröôøng.
Do taûi ôû ñaây laø baûng ñeøn coù coâng suaát khoâng lôùn laém neân ta chæ caàn duøng caùc Transistor coâng suaát trung bình laø ñuû ñeå thuùc saùng noù.
Baûng ñeøn caàn ñöôïc thuùc bôûi hai boä thuùc haøng vaø coät khaùc nhau môùi saùng ñöôïc neân ôû ñaây cuõng ñöa ra hai boä thuùc haøng vaø thuùc coät duøng Transistor.
1. Boä thuùc coâng suaát haøng duøng Transistor:
Döõ lieäu töø ngoõ ra EPROM muoán hieån thò ñöôïc thì phaûi ôû möùc logic [1] (do ñeà taøi naøy quy ñònh), sau khi qua coång ñeäm 7404 seõ bò ñaûo laïi thaønh möùc logic[0]. Vôùi möùc logic naøy, ñeå boä thuùc coâng suaát hoaït ñoäng (Transistor daãn baõo hoøa) thì phaûi duøng Transistor loaïi pnp, maïch ñöôïc raùp nhö sau:
RB
RC
Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch: khi cöïc B cuûa Transistor ôû möùc logic[0] thì moái noái BE ñöôïc phaân cöïc thuaän laøm Transistor daãn, luùc naøy aùp rôi treân CE seõ giaûm (ñieän aùp treân chaân C laø VC seõ taêng veà höôùng VCC) laøm BC cuõng ñöôïc phaân cöïc thuaän luoân. Do BE, BC ñeàu phaân cöïc thuaän neân Transistor seõ daãn baõo hoøa vaø coù doøng ñuû maïnh ñeå cung caáp cho LED. Khi döõ lieäu ôû ngoõ ra cuûa EPROM ôû möùc logic[0] (khoâng hieån thò treân baûng ñeøn) thì sau khi qua coång NOT (7404), döõ lieäu naøy seõ ñöôïc chuyeån thaønh möùc logic[1] laøm BE, BC khoâng ñöôïc phaân cöïc thuaän nöõa neân Transistor seõ taét, ngöng cung caáp doøng cho LED. Nhö vaäy Transistor seõ daãn baõo hoøa khi döõ lieäu ôû ngoõ ra EPROM ôû möùc logic[1], taét khi döõ lieäu naøy ôû möùc logic[0].
2. Boä thuùc coâng suaát coät:
Do boä queùt coät ñöa tín hieäu ñieàu khieån cho pheùp ôû möùc logic[0], sau khi qua boä ñeäm 7404 seõ trôû thaønh möùc logic[1], vì vaäy Transistor loaïi npn ñöôïc söû duïng ñeå laøm boä thuùc coâng suaát coät, maïch ñöôïc raùp nhö sau:
RB
Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch: khi tín hieäu cho pheùp gôûi ñeán (ôû möùc logic[0]), qua IC 7404 seõ trôû thaønh möùc logic[1], phaân cöïc thuaän BE cuûa Transistor laøm Transistor naøy daãn. Luùc naøy, töông töï tröôøng hôïp treân, aùp rôi treân CE giaûm laøm BC cuõng ñöôïc phaân cöïc thuaän neân Transistor seõ chuyeån ñeán traïng thaùi daãn baõo hoøa, cung caáp doøng cho LED. Khi tín hieäu cho pheùp ôû möùc logic[1], BE seõ khoâng ñöôïc phaân cöïc thuaän nöõa laøm Transistor taét, ngöng caáp doøng cho LED.
RB
RB
RC
Trong ñoà aùn, maïch thuùc coâng suaát ngang vaø doïc ñöôïc keát noái laïi vôùi nhau nhö sau:
Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng: theo hình treân, LED chæ ñöôïc pheùp saùng khi caø hai Transistor cuøng daãn. Ñeå thoûa maõn yeâu caàu naøy thì döõ lieäu töø EPROM gôûi ra phaûi ôû möùc logic[1], ñoàng thôøi tín hieäu töø boä queùt coät cuõng phaûi ôû möùc logic[0]. Luùc naøy, döïa vaøo hai caùch lyù giaûi ôû treân cho boä thuùc coâng suaát haøng vaø coät, caû hai Transistor ñeàu daãn baõo hoøa neân coù doøng cung caáp cho LED.
II. TÍNH TOAÙN CHO BOÄ THUÙC COÂNG SUAÁT:
VCC
T2
7404
T1
7404
RBH
RBC
RE
0V
4V
IC 7404 coù aùp ngoõ ra ôû möùc cao ³ 2,7V (choïn = 5V).
Do maïch queùt coät goàm 32 coät, taïi moãi thôøi ñieåm chæ coù moät coät ñöôïc pheùp hieån thò neân thôøi gian hoaït ñoäng cuûa moãi coät chæ chieám 1/3 » 33% thôøi gian queùt heát 32 coät. Do ñoù doøng ñieän trung bình qua moãi LED cuõng chæ chieám côõ 33% so vôùi doøng ñieän töùc thôøi qua noù.
Choïn doøng ñieän trung bình qua LED laø Itb = 10 mA khi ñoù doøng ñieän töùc thôøi qua noù laø:
3%
10mA
Itt = = 333 mA = Icbh
choïn bbh = 25 (chung cho T1 vaø T2)
Ñieàu kieän ñeå Transistor baõo hoøa: bbh*IB ³ Icbh
bbh
Icbh
25
333
Þ IBH = IBC ³ = = 13,3 mA
do suït aùp treân LED ñoû (1,8V~2V) nhoû hôn suït aùp treân LED xanh (3V) neân ñeå an toaøn vaø ñôn giaûn, ta chæ tính toaùn ñoái vôùi LED ñoû.
Tính RE : ta coù Icbh*RE = 5V – (0,2V + 2V + 0,2V)
333mA
2,6V
Þ RE = = 7,8 W Þ choïn RE = 6,8 W
6,8 W
2,6V
vôùi RE = 6,8 W Þ Icbh = Itt = » 382 mA
Þ Itb = 382 mA*3% » 11,46 mA
25
382
vôùi Icbh = 382 mA Þ IBH ³ = 15,28 mA
RBH
5V – Icbh * RE – 0,6V
RBH
5V – 2,6 – 0,6
RBH
1,8
Vaäy choïn giaù trò RE = 6,8 W
Ta coù IBH (doøng ñieän qua RBH) = = =
15,28 mA 1,812
1,8V
RBH
1,8
Þ ³ 15,28 mA Þ RBH ≤ = 0,12 KW
RBC
5V – 0,6V
RBC
4,4 V
Þ choïn RBH = 120 W
ñoái vôùi Transistor T2 : IBC (doøng ñieän qua RBC) = = ³ 15,28 mA
Þ RBC ≤ 0,288 KW
Þ choïn RBC = 270 W
Xeùt tröôøng hôïp caû 7 LED trong cuøng moät coät ñeàu saùng, ta chæ tính toaùn ñoái vôùi T2
T2
7404
RBC
7 LED
Khi 7 LED cuøng saùng thì doøng ñieän töùc thôøi qua T2 laø: 7 * 382 mA = 2,674 A
RBC
5V–0,6V
RBC
Icbh
25
2,674A
107 mA
4,4V
Töông töï nhö treân ta coù IBC = ³ = = 107 mA
Þ RBC ≤ = 0,041 KW Þ choïn RBC = 39 W
Transistor thuùc haøng choïn loaïi B562, thuùc coät choïn loaïi D468. Hai Transistor naøy coù doøng IC ñeán 1A neân baûo ñaûm hoaït ñoäng toát ôû maïch naøy.
CHÖÔNG 7: BAÛNG ÑEØN
I. GIÔÙI THIEÄU VEÀ MA TRAÄN LED:
Do ñeà taøi laø maïch quang baùo neân ta phaûi duøng baûng ñeøn ñeå hieån thò (baûng ñeøn söû duïng ôû ñaây laø ma traän LED). Coù hai caùch ñeå coù ñöôïc moät ma traän LED: raùp caùc LED rôøi laïi vôùi nhau hoaëc mua caùc ma traän LED ñaõ ñöôïc tích hôïp saün vaøo trong moät voû.
Khi raùp caùc LED rôøi laïi thaønh ma traän thì giaù thaønh tuy coù reû nhöng laïi khoâng ñöôïc thaåm myõ cho laém: ñoä saùng khoâng ñoàng ñeàu khi nhìn ôû caùc goùc nhìn khaùc nhau, ñoä saùng giöõa caùc LED cuõng khoâng gioáng nhau; vaø khoâng ñaït ñöôïc caùc tieâu chuaån toái öu veà kyõ thuaät: maïch ñieän phöùc taïp vì coù quaù nhieàu chaân ñöa ra ngoaøi.
Khi söû duïng ma traän LED ñöôïc tích hôïp saün thì ta seõ khaéc phuïc ñöôïc taát caû caùc khuyeát ñieåm veà thaåm myõ cuõng nhö kyõ thuaät cuûa ma traän duøng LED rôøi: ñoä saùng ñoàng ñeàu cho taát caû caùc LED (ñieàu naøy chæ coù tính chaát töông ñoái nhöng ta cuõng khoù coù theå phaân bieät ñöôïc söï khaùc nhau naøy baèng maét thöôøng), caùc LED saùng ñeàu nhö nhau ôû moïi goùc nhìn, ñaït caùc tieâu chuaån yeâu caàu veà kyõ thuaät: do ñöôïc tích hôïp vaøo trong cuøng moät voû neân caùc ñöôøng maïch beân trong LED ñöôïc veõ vôùi ñoä chính xaùc cao, soá löôïng chaân ñöa ra ngoaøi ít hôn nhieàu so vôùi ma traän duøng LED rôøi. Vaø moät ñieàu nöõa raát quan troïng laø khi caàn hieån thò hai maøu treân baûng ñeøn (nhö yeâu caàu cuûa ñeà taøi naøy) thì ta khoù coù theå thöïc hieän ñöôïc ñoái vôùi LED rôøi nhöng vôùi ma traän LED tích hôïp thì laïi coù saün treân thò tröôøng, giaù laïi khoâng cao hôn so vôùi ma traän LED moät maøu laø bao nhieâu, giaù taïi thôøi ñieåm hieän nay (thaùng 2/2000): ma traän LED côõ trung moät maøu ñoû: 22 000ñ, ma traän LED cuøng côõ nhöng coù hai maøu xanh-ñoû: 25 000ñ.
Ngoaøi ra, ñeå hieån thò caùc baûng ñeøn lôùn thì ta coù theå duøng caùc boùng ñeøn tim nung raùp laïi thaønh ma traän. Tuy nhieân, do ñieàu kieän kinh teá vaø thôøi gian coù haïn neân ñeà taøi naøy chæ döøng laïi ôû möùc hieån thò caùc baûng ñeøn côõ nhoû.
Vôùi nhöõng öu ñieåm vöôït troäi nhö treân thì ma traän LED tích hôïp ñöôïc duøng ñeå thay theá cho ma traän LED rôøi ôû ñeà taøi naøy laø ñieàu hieån nhieân.
Ñeå vieäc söû duïng ma traän LED ñöôïc toái öu thì tröôùc tieân ta phaûi bieát ñöôïc keát caáu beân trong cuûa noù nhö theá naøo (caùch thöùc caùc LED noái laïi vôùi nhau), sô ñoà chaân cuûa noù ra sao. Phaàn sau ñaây seõ trình baøy roõ veà nhöõng ñieàu naøy.
Do ñeà taøi söû duïng ma traän LED hai maøu neân ôû ñaây chæ giôùi thieäu veà loaïi ma traän LED naøy. Sau ñaây laø sô ñoà chaân vaø caùch keát noái beân trong cuûa noù.
Kñ1
Kx3
Kx4
Kñ5
Kx5
Kx1
Kx2
Kñ2
Kñ3
Kñ4
f
g
e
h
d
b
a
c
SÔ ÑOÀ CHAÂN CUÛA MA TRAÄN LED HAI MAØU XANH-ÑOÛ
a
b
c
f
h
e
d
g
Kñ1
Kx1
Hình treân laø sô ñoà chaân cuûa ma traän LED 5x8 hai maøu xanh-ñoû vaø hai hình aûnh thöïc teá cuûa ma traän LED nhìn töø treân xuoáng. Trong thöïc teá thì ma traän LED coù hai loaïi nhö treân (coù thöù töï caùc chaân ñaûo nhau tuy nhìn caáu taïo beân ngoaøi gioáng heät nhau) neân tröôùc khi raùp vaøo maïch thì caàn duøng VOM kieåm tra tröôùc. Caùc khôùp noái ôû boán caïnh cho pheùp gheùp noái nhieàu ma traän laïi vôùi nhau, vaø chæ coù nhöõng ma traän coù cuøng thöù töï chaân thì môùi hoaït ñoäng oån ñònh ñöôïc khi raùp chung vaøo maïch.
Kñn: Cathode cuûa coät LED ñoû thöù n.
Kxn: Cathode cuûa coät LED xanh thöù n.
a, b,…,h: Anode cuûacaùc haøng LED töø haøng thöù nhaát ñeán haøng thöù taùm.
Ñeà taøi naøy chæ hieån thò chöõ coù côõ laø 5x7 nhöng maïch in ñöôïc thieát keá vôùi ma traän LED 5x8 ñeå sau naøy khi caàn hieån thò côõ chöõ lôùn hôn thì khoâng caàn thieát phaûi söûa maïch laïi.
II. BAÛNG KIEÅU KYÙ TÖÏ:
Vieäc theå hieän kieåu kyù töï trong thöïc teá coù nhieàu caùch thöïc hieän, tuøy thuoäc vaøo yeâu caàu, muïc ñích hieån thò. Khi caàn hieån thò tieáng Anh (chöõ khoâng coù daáu) thì coù theå duøng ma traän loaïi 5x7, 5x8. Khi caàn hieån thò tieáng Vieät (chöõ coù daáu) thì ta coù theå duøng caùc ma traän coù ñoä phaân giaûi cao nhö 8x12, 8x14 hoaëc cuõng coù theå duøng hai loaïi ma traän ôû treân cuõng ñöôïc. Ñeå chöõ hieån thò ñöôïc ñeïp hôn, ñeà taøi naøy söû duïng kieåu chöõ côõ 5x7, coù daáu vaø chæ hieån thò caùc chöõ thöôøng (khoâng hieån thò caâu vaên baûn toaøn caùc chöõ vieát hoa).
Hình veõ sau giôùi thieäu kieåu chöõ cuõng nhö caùch maõ hoùa kyù töï khi vieát chöông trình naïp vaøo EPROM. Ñeå ñeà taøi ñöôïc ngaén goïn neân ôû ñaây chæ giôùi thieäu caùc chöõ ñöôïc hieån thò treân baûng ñeøn.
1E
21
21
21
12
3F
04
04
04
38
1C
20
22
21
3C
18
24
24
24
28
21
1C
04
3C
3C
04
38
02
3C
22
20
48
54
54
54
38
04
04
3C
04
38
04
04
3C
04
38
25
26
18
25
3C
04
3C
3C
04
38
04
3C
3C
04
38
26
24
18
24
19
04
3C
1E
21
21
21
1E
32
29
29
29
26
1E
21
21
21
1E
1E
21
21
21
1E
1E
21
21
21
12
1E
21
21
21
12
04
04
3C
04
38
3F
04
04
04
38
01
01
01
01
3F
3F
04
04
04
38
00
3D
04
04
3C
04
38
02
Treân ñaây chæ laø caùc maõ hoùa cuûa chöõ maøu xanh treân baûng ñeøn, ñeå coù caùc chöõ maøu ñoû treân baûng ñeøn thì ta phaûi maõ hoùa caùc chöõ laïi baèng caùch theâm caùc bit 1 ôû haøng thöù 8 cuûa ma traän (khoâng hieån thò ôû baûng ñeøn). Ví duï nhö khi muoán hieån thò soá 2000 maøu ñoû treân baûng ñeøn thì ta laøm nhö sau:
9E
A1
A1
A1
9E
B2
A9
A9
A9
A6
9E
A1
A1
A1
9E
9E
A1
A1
A1
9E
Caùc oâ coù daáu chaám ñen bieåu thò cho bit 1 cuûa döõ lieäu töø EPROM gôûi ra, caùc oâ khoâng coù chaám bieåu thò cho bit 0.
CHÖÔNG 8: NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG CUÛA MAÏCH
Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch ñöôïc giaûi thích döïa vaøo sô ñoà nguyeân lyù ôû phaàn phuï luïc.
Do baûng ñeøn söû duïng 6 ma traän LED 5x8 neân ta coù toång coäng 30 coät (5 coät x 6 LED = 30 coät). Maø maïch ñieän naøy hieån thò theo phöông phaùp queùt laëp laïi (queùt laëp laïi: truy xuaát moät soá oâ nhôù naøo ñoù moät caùch lieân tuïc, queùt laëp ñi laëp laïi nhieàu laàn vôùi taàn soá cao, sau moät thôøi gian ñöôïc ñònh tröôùc thì seõ chuyeån qua caùc oâ nhôù môùi vaø baét ñaàu laïi quaù trình queùt nhö treân) neân ta laáy 5 ñöôøng ñòa chæ ñaàu cuûa EPROM (quaûn lyù ñöôïc 32 oâ nhôù) ñeå thöïc hieän vieäc queùt laëp laïi.
Ñeå döõ lieäu töø EPROM ñöa ra hieån thò ñöôïc treân baûng ñeøn theo moät traät töï nhaát ñònh (hieån thò ñuùng chöõ hoaëc ñuùng hình aûnh) thì döõ lieäu gôûi ra naøy phaûi ñöôïc ñoàng boä vôùi tín hieäu queùt coät.
Khi döõ lieäu töø oâ nhôù ñaàu tieân gôûi ra baûng ñeøn thì chæ coù coät ñeøn ñaàu tieân laø ñöôïc pheùp saùng (coù söï cho pheùp cuûa tín hieäu queùt coät), caùc coät coøn laïi khoâng ñöôïc pheùp saùng (khoâng coù söï cho pheùp cuûa tín hieäu queùt coät). Töông töï nhö theá, khi döõ lieäu töø oâ nhôù thöù hai gôûi ra thì chæ coù coät thöù hai cuûa baûng ñeøn laø ñöôïc pheùp saùng, caùc coät coøn laïi thì khoâng. Quaù trình cöù tieáp tuïc cho ñeán oâ nhôù cuoái cuøng thì chæ coù coät cuoái cuøng cuûa baûng ñeøn laø ñöôïc pheùp saùng.
Sau ñoù EPROM quay veà truy xuaát laïi oâ nhôù ñaàu tieân vaø quaù trình laïi cöù theá tieáp dieãn. Vieäc quay veà naøy ñöôïc ñieàu khieån bôûi hai IC 4060 vaø 4040.
Nhö vaäy, xeùt taïi moät thôøi ñieåm nhaát ñònh thì chæ coù moät coät LED ñöôïc pheùp saùng (LED naøo trong coät ñöôïc pheùp saùng thì do döõ lieäu töø EPROM gôûi ñeán quyeát ñònh). Nhöng do queùt vôùi taàn soá cao vaø nhôø vaøo söï löu aûnh cuûa maét maø ta thaáy ñöôïc caùc chöõ moät caùch lieân tuïc, khoâng bò chôùp taét.
Sau khi queùt 32 oâ nhôù cuûa EPROM ñuû laâu (ñuû thôøi gian ñeå ngöôøi xem coù theå ñoïc ñöôïc chöõ treân baûng ñeøn) thì EPROM seõ ñöôïc chuyeån sang queùt 32 oâ nhôù keá tieáp. Döõ lieäu ôû 32 oâ nhôù naøy khi hieån thò treân baûng ñeøn seõ taïo cho ta caûm giaùc nhö caùc chöõ dòch ñi moät coät (nhôø caùch vieát chöông trình cho EPROM).
Quaù trình cöù theá tieáp tuïc vaø ta seõ ñöôïc caùc chöõ di chuyeån treân baûng ñeøn.
Vieäc ñoåi maøu cho baûng ñeøn ñöôïc thöïc hieän bôûi caùc IC choát keát hôïp vôùi tín hieäu ñieàu khieån töø EPROM gôûi ñeán. Theo hình veõ, khi tín hieäu ñieàu khieån töø EPROM gôûi ñeán ôû möùc logic thaáp thì seõ cho pheùp caùc IC 74573 thöù nhaát (naèm phía traùi cuûa moãi caëp IC 74573, theo hình veõ) hoaït ñoäng, caám caùc IC coøn laïi hoaït ñoäng.
Theo quy ñònh cuûa ñeà taøi naøy thì caùc IC 74573 thöù nhaát seõ quaûn lyù caùc coät LED xanh, caùc IC coøn laïi seõ quaûn lyù caùc coät LED ñoû. Neân khi tín hieäu ñieàu khieån ôû möùc logic thaáp thì chöõ treân baûng seõ coù maøu xanh, chöõ seõ hieån thò maøu ñoû khi tín hieäu gôûi ra ñöôøng ñieàu khieån ôû möùc logic cao.
PHAÀN IV: TOÅNG KEÁT
I. ÖU VAØ NHÖÔÏC ÑIEÅM CUÛA MAÏCH THI COÂNG:
1. Öu ñieåm:
Chöõ hieån thò roõ raøng, toác ñoä di chuyeån cuûa caùc chöõ treân baûng vöøa phaûi.
Maïch hoaït ñoäng oån ñònh trong thôøi gian daøi (ñaõ kieåm nghieäm).
Chöõ ñoåi maøu nhö yù ñoà thieát keá.
2. Nhöôïc ñieåm:
Do phaûi ñoåi maøu baèng phaàn meàm (chöông trình naïp vaøo EPROM) neân khi khoâng caàn ñoåi maøu thì phaûi söûa chöông trình laïi.
II. HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN CUÛA ÑEÀ TAØI:
Taêng soá löôïng ma traän LED ñoàng thôøi thay boä queùt coät cuõ baèng EPROM (söû duïng phöông phaùp queùt) ñeå hieån thò ñöôïc hình aûnh. Luùc naøy, döõ lieäu ôû haøng vaø coät cuûa ma traän LED ñeàu töø EPROM ñöa ñeán.
III. KEÁT LUAÄN:
Ñeà taøi “THIEÁT KEÁ MAÏCH QUANG BAÙO DUØNG EPROM” ñaõ hoaøn thaønh. Ñeà taøi ñaõ trình baøy ñöôïc nguyeân taéc hoaït ñoäng cô baûn cuûa moät maïch quang baùo duøng EPROM, giôùi thieäu veà caùch söû duïng cuõng nhö sô ñoà chaân, sô ñoà noäi boä… cuûa caùc IC soá duøng trong maïch. Ñeà taøi cuõng ñöa ra ñöôïc hai loaïi maïch Auto Reset, maïch naøy duøng ñeå xaùc ñònh traïng thaùi hoaït ñoäng ñaàu tieân cuûa maïch (ngay khi vöøa caáp ñieän); ñieàu naøy raát caàn thieát khi duøng caùc IC ñeám, caùc Flip-Flop…
Cuoái cuøng em xin chaân thaønh caûm ôn taát caû caùc thaày coâ cuøng caùc baïn sinh vieân, nhöõng ngöôøi ñaõ ñoùng goùp raát nhieàu yù kieán, coâng söùc raát quyù baùu ñeå giuùp em hoaøn thaønh toát nhieäm vuï ñöôïc giao. Ñaëc bieät, em raát bieát ôn thaày Nguyeãn Phöông Quang, duø ñieàu kieän söùc khoûe khoâng toát nhöng thaày ñaõ nhieät tình höôùng daãn, chæ baûo em nhöõng kinh nghieäm cuøng kieán thöùc thöïc teá ñeå ñeà taøi ñöôïc hoaøn thaønh moät caùch nhanh choùng.
Tuy nhieân, do ñieàu kieän coù haïn neân chaéc chaén ñeà taøi khoâng traùnh khoûi nhieàu sai soùt, raát mong söï ñoùng goùp yù kieán chaân tình cuûa thaày coâ vaø caùc baïn sinh vieân ñeå ñeà taøi ñöôïc hoaøn chænh hôn.