Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
Lời nói đầu.
Hiện nay nước ta đang trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hoa nên
nhu cầu về thông tin cuộc sống hằng ngày cũng như các hoạt động chính trị,
kinh tế , văn hóa …là rất cần thiết.
Để đáp ứng nhu cầu trên thì một hình thức quảng cáo mới ra đời.Đó
chính là hình thưc quảng cáo bằng “ bảng đèn quang báo” nhờ ứng dụng của
vi điều khiển.
Bảng đèn quang báo gồm nhiều ma trận led ghép lại với nhau. Mỗi ma
trận led hiển thị một kí tự. Tùy theo chiều dài bảng đèn mà ta hiển thị những
bảng tin có độ dài ngắn khác nhau. Các chữ trong bảng tin sẽ được hiển thị
lần lượt từ trái qua phải cho tới khi nào đến kí tự cuối cùng thì nó sẽ lặp lại
từ đầu và quá trình đó được lặp lại mãi.
Thấy được tầm quan trọng của Vi Điều Khiển nên chúng em có tìm hiểu
đề tài “ Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa
sắc ứng dụng vi điều khiển 89S52”.
Đề tài của chúng em gồm 3 phần:
Phần I: Cơ sở lý thuyết.
Phần II: Nội dung thiết kế.
Phần III: Ưu nhược điểm.
Trong quá trình thực hiện đề tài do lượng kiến thức còn hạn chế nên
chúng em không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong thầy cô
đóng góp ý kiến để chúng em có thể ứng dụng đề tài vào thực tế.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô!
Nguyễn Văn Đen
1
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
Phần I: Cơ sở lý thyết.
1.1 Giới thiệu chung về AT89S52.

Dựa trên nguyên tắc quét ảnh màn hình ta có thể thực hiện việc hiển thị

- Đơn vị logic học ALU( Arithmetic Logical Unit).
- Thanh ghi từ trạng thái chương trình ( PSW: Program Sttatus
Worl)
- Bốn băng thanh ghi.
- Con trỏ ngăn xếp.
+ Bộ nhớ chương trình( bộ nhớ ROM) gồm 8 Kb Flash.
+ Bộ nhớ dữ liệu ( Bộ nhớ RAM ) gồm 256 Bytes.
Bộ UART ( Universal Ansynchrous Receiver and Transmitter) có
chức năng truyền nhận nối tiếp, AT89S52 có thể giao tiếp với cổng nối
tiếp của máy tính thông qua bộ UART.
+ Ba bộ timer/count 16 bit: thực hiện các chức năng định thời và đếm sự
kiện.
+ WDM ( Watch Dog Timer ) : được dùng để phục hồi lại hoạt động của
CPU khi nó bị treo bởi một nguyên nhân nào đó.
+ Khối diều khiển ngắt : với 2 nguồn ngắt ngoài và 4 nguồn ngắt trong.
Nguyễn Văn Đen
4
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
+ Bộ lập trình ( ghi chương trình lên flash ROM ): cho phép người sử
dụng có thể nạp chương trình cho chip mà không cần bộ nạp chuyên
dụng.
+ Bộ chia tần: với hệ số chia là 12.
+ Bốn cổng xuất nhập: với 32 chân.
1.3. Sơ đồ chân và chứa năng các chân của AT89S52.
Nguyễn Văn Đen
5
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
1.3.1. Port 0( P0.0-P0.7).
Port 0 gồm 8 chân , ngoài chức năng xuất nhập Port 0 còn là bus đa
hợp dữ liệu và địa chỉ ( AD0- AD7) , chức năng này sẽ được sử dụng khi

P3.0
Tên
RXD
TXD
INT0
INT1
T0
T1
/WR
/RD
Chức năng
Dữ liệu nhận cho Port nối tiếp.
Dữ liệu truyền cho Port nối tiếp.
Ngắt bên ngoài 0.
Ngắt bên ngoài 1.
Ngõ vào của Timer/count 0.
Ngõ vào của Timer/count 1.
Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài.
Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài.
1.3.5. Chân /PSEN( Program Store Enable)
/PSEN là chân điều khiển đọc chương trình bộ nhớ ngoài, nó được nối
với chân /OE để cho phép đọc các byte mã lệnh trên ROM ngoài. /PSEN sẽ
ở mức thấp trong thời gian đọc mã lệnh. Mã lệnh được đọc từ bộ nhớ ngoài
qua bus dữ liệu (Port 0) thanh ghi lệnh để được giải mã.
Khi thực hiện chương trình trong ROM nội thi /PSEN ở mức cao.
1.3.6. Chân ALE ( Address Latch Emable).
ALE là tín hiệu điều khiển chốt địa chỉ có tần số bằng 1/6 tần số dao
động của vi điều khiển. Tín hiệu ALE được dùng để cho phép vi mạch chốt
bên ngoài như 74373, 74573 chốt byte địa chỉ thấp ra khỏi bus đa hợp địa
chỉ /dữ liệu( Port0).

thực hiện lệnh đó sẽ là 12 (us).
Chế độ X2:
Ở chế độ này tần số thạch anh được chia 6 lần , chế độ nay được dặt
bằng cách đặt các bit ở thanh ghi CLKCON0 và thanh ghi CLKCON1.
Thanh ghi CLKCON0:

7 6 5 4 3 2 1 0
CANX2 WDX2 PCAX2 SIX2 T2X2 T1X2 T0X2 X2
Bit
CLKCON07
Ký hiệu
CANX2
Mô tả
Nguyễn Văn Đen
11
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
CLKKCON06
CLKCON05
CLKCON04
CLKCON03
CLKCON02
CLKCON01
WDX2
PCAX2
SIX2
T2X2
T1X2
T0X2
Cho phép đặt hệ số chia cho watchdog
Timer:

Không sử dụng
Cho phép đặt hệ số chia cho tần số xung
clock khi truy xuất ngoại vi:
0: Hệ số chia là 12(chế độ X1).
1: Hệ số chia là 6(chế độ X2).
1.4.2 Mạch reset.

Nguyễn Văn Đen
13
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
Có 4 cách để reset AT89S52 lần lượt là: reset khi cấp nguồn, reset bởi
WDT, reset bằng phần mềm, reset bằng mạch ngoài qua chân RST.
Trong một hệ thống gồm nhiều vi mạch khả trình thì một mạch reset
tích hợp cả 2 cách reset khi bật nguồn và reset bởi mạch ngoài thường được
sử dụng
Phần 2: Nội dung thiết kế.
2.1. Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa
sắc.
Yêu cầu:
- Mạch điện tử được thiets kế trên máy tính bằng phần mềm chuyên dụng.
- Xây dựng bộ mã font gồm 26 chữ cái không dấu( A-Z) và 10 chữ số (0-9).
- Hệ thống hiển thị lần lượt từng chữ cái và chữ số với 3 màu xanh, đỏ ,
vàng.
2.2. Sơ đồ khối
Nguyễn Văn Đen
14
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc

- AT89S52 : là bộ VĐK có nhiệm vụ đưa tín hiệu ra điều khiển ma trận LED
hoạt động.

VD : Để led sáng thì điện áp 5v phải đưa vào chân dương còn chân âm
nối mass. Led tắt thì không có điện áp nối vào chân dương.
Nguyễn Văn Đen
16
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
2.4. Sơ đồ nguyên lý.
Nguyễn Văn Đen
17
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
* Nguyên lý hoạt động.
Trong khi bộ giải mã cột chọn hang thứ nhất thì bộ giải mã hàng sẽ
quét lần lượt hết 8 hàng của từng màu một, dữ liệu được đưa vào sẽ xác định
trạng thái của tất cả các hàng ở cột 1.
Tiếp tục quét cột thứ 2 bộ giải mã hàng lại đưa dữ liệu vào lần lượt hết
8 hàng của mỗi màu và quyết định trạng thái của tất cả các đèn ở cột 2.
Quá trình cứ như vậy cho tới khi quét hết 8 cột của mỗi màu.
2.5. Sơ đồ mạch in.
Nguyễn Văn Đen
18
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
2.6. Chương trình điều khiển cho AT89S52.
#include<regx52.h>
#include<stdio.h>
void delay(unsigned int t)
{
unsigned int i;
unsigned char j;
for(i=1; i<=t; i++)
j++;
}


0X00,0X00,0XE3,0XC9,0X9C,0X3E,0XFF,0XFF,//K

0X00,0X00,0X7F,0X7F,0X7F,0X3F,0XFF,0XFF,//L

0X00,0X01,0XFB,0XFB,0X01,0X00,0XFF,0XFF,//M

0X00,0X01,0XE7,0XCF,0X80,0X00,0XFF,0XFF,//N

0X81,0X00,0X7E,0X7E,0X00,0X81,0XFF,0XFF,//O
Nguyễn Văn Đen
20
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc

0X00,0X00,0XF6,0XF6,0XF0,0XF9,0XFF,0XFF,//P

0X81,0X00,0X5E,0X3E,0X00,0X81,0X7F,0XFF,//Q

0X00,0X00,0XE6,0XC6,0X90,0X39,0XFF,0XFF,//R

0XB9,0X70,0X66,0X66,0X0D,0X9F,0XFF,0XFF,//S

0XFC,0XFE,0X00,0X00,0XFE,0XFC,0XFF,0XFF,//T

0X80,0X00,0X7F,0X7F,0X00,0X80,0XFF,0XFF,//U

0XF0,0XC0,0X3F,0X3F,0XC0,0XF0,0XFF,0XFF,//V

0X80,0X3F,0XC7,0XC7,0X3F,0X80,0XFF,0XFF,//W


0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff
};
// mang dem so
unsigned char code hang_so[] = {

0XF1,0X60,0X6E,0X6E,0X00,0X81,0XFF,0XFF, //9
Nguyễn Văn Đen
22
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc

0X89,0X00,0X76,0X76,0X00,0X89,0XFF,0XFF,//8

0XFC,0XFE,0X1E,0X0E,0XE2,0XF8,0XFF,0XFF,//7

0X81,0X00,0X76,0X76,0X06,0X8F,0XFF,0XFF,//6

0X70,0X72,0X72,0X72,0X06,0X8F,0XFF,0XFF,//5

0XE7,0XE3,0XE9,0XEC,0X00,0X00,0XFF,0XFF,//4

0XBD,0X76,0X76,0X76,0X00,0X99,0XFF,0XFF,//3

0X79,0X3C,0X5E,0X6E,0X70,0X79,0XFF,0XFF,//2

0X7B,0X7D,0X00,0X00,0X7F,0X7F,0XFF,0XFF,//1

0X81,0X00,0X6E,0X76,0X00,0X81,0XFF,0XFF,//0
};
///////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////


0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,

0XFC,0XFE,0X00,0X00,0XFE,0XFC,0XFF,0XFF, //T

Nguyễn Văn Đen
24
Thiết kế mô hình bảng LED điện tử dùng 01 ma trận LED đa sắc
0X81,0X00,0X7E,0X7E,0X00,0X81,0XFF,0XFF, //
O

0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,

0X00,0X00,0XEF,0XEF,0X00,0X00,0XFF,0XFF, //H
0x03,0x01,0xee,0xee,0x01,0x03,0xff,0xff, //A

0X80,0X00,0X7F,0X7F,0X00,0X80,0XFF,0XFF,
//U

0X7E,0X7E,0X00,0X00,0X7E,0X7E,0XFF,0XFF, /
/I

0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF
};
///////////////////////////////////////////////
///////////////////////////////////////////////
//////////////////////
unsigned char code hang_start[]={

0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,