
Ngày nay sự phát triển vượt bậc của khoa học kĩ thuật đã làm nền
tảng vững chắc thúc đẩy các nghành kinh tế phát triển và tiến lên một tầm cao mới.
gắn với sự phát triển của nghành khoa học kĩ thuật thì kĩ thuật điện tử và tin học
cũng phát triển không kém và mang tính vượt bậc. Một xã hội phát triển đòi hỏi
phải có nhiều trang thiết bị hiện đại ứng dụng kĩ thuật số trong nghành điện tử đã
cho thấy rõ tính ưu việt của nó những thành tựu to lớn của nó đã đóng góp một
phần không nhỏ vào nhu cầu thoả mãn của con người.
Qua môn học đồ án 2 này, sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy
cô giáo giảng viên các khoa đã chỉ dạy cho chúng em các môn đại cương, các thầy
cô giáo giảng viên khoa Công Nghệ Điện Tử đã hướng dẫn, chỉ dạy cho chúng em
các kiến thức liên quan đến chuyên ngành Điện Tử Công Nghiệp. Đặc biệt là thầy
Nguyn Vũ Thng đã tận tình hướng dẫn cho sinh viên chúng em hoàn thành tốt
các mô hình thực hành của đề tài 
 !"!#và bài báo cáo về môn đồ án này.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Vũ Thắng và các bạn
trong khoa đã nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài. Tuy nhiên nhưng do
thời gian và kiến thức còn rất nhiều hạn chế nên không tránh khỏi sai sót rất mong
sự đóng góp của các thầy cô và các bạn nhằm phát triển và hoàn thiện đề tài.
Chúng Em Xin Chân Thành Cảm ơn!
1
Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn:


Hưng Yên Ngày Tháng Năm2012

3
$%&'()*&+
,-./0
Điện – Điện tử là một trong những lĩnh vực rất phát triển và đánh giá được tốc
độ phát triển về kinh tế cũng như khoa học kĩ thuật của một đất nước. Việc phát
triển, chế tạo các lọai Chip, các lọai IC tích hợp thông dụng, có ứng dụng nhiều
trong thực tế có vai trò to lớn trong quá trình phát triển khoa học kĩ thuật liên quan
đến kĩ thuật điện – điện tử - tự động hóa. Ở Việt Nam công nghệ chế tạo các lọai
Chip vi điều khiển, các công nghệ tích hợp IC chưa được chú trọng phát triển, phần
lớn còn ứng dụng và phụ thuộc nhiều vào các công nghệ tiên tiến của các nước phát
triển như: Mỹ, Nhật Bản… đặc biệt là tập đoàn điện tử khổng lồ Intel…
Vì vậy việc học tập, tìm hiểu nghiên cứu lại những công nghệ phát triển của các
nước bạn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với người học và đóng vai trò không
nhỏ trong quá trình phát triển nền giáo dục của nước nhà.
12)3/425

theo học tại trường.
<$9=>?>5;
Phương pháp nghiên cứu đề tài của môn học Đồ Án: Khảo sát mạch chạy chữ
dùng led ma trận chủ yếu bằng logic thực nghiệm. Vì môn học có tính chất lý
thuyết, và liên quan mật thiết đến thực tế nên việc tìm kiếm tài liệu tiếng việt liên
quan đến đề tài là rất khó khăn nên quá trình hòan thành môn học đồ án chủ yếu
bằng văn bản dịch Anh – Việt của em thông qua sự giúp đỡ của google.

5
@$5;
Đề tài môn học đồ án được tiến hành, nghiên cứu chủ yếu ở nhà và phòng trọ
thư viện trường đại học sư phạm kĩ thuật hưng yên . Việc tiến hành văn bản được
tiến hành ở nhà, bài báo cáo được tiến hành trong khoảng thời gian từ 15-10-2012
đến 15-11-2012, trong khỏang thời gian đó em đã thảo luận , tham khảo ý kiến của
thầy cô bạn bè đồng thời tìm kiếm tài liệu, mô phỏng mạch trên phần mềm.
ABCD5;
Sau một thời gian tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu về môn học kĩ thuật số và môn
học Vi Điều Khiển nói chung, các môn học trong chuyên ngành Điện Tử Công
Nghiệp nói riêng. Khảo sát mạch chạy chữ hiển thị chữ trên Led ma trận đã giúp
em nắm được các khái niệm cơ bản của các linh kiện, đặc tính, chức năng và
nguyên lý họat động của các linh kiện, hiểu được sơ đồ khối, chương trình điều
khiển vi xử lý và hiểu hơn vai trò môn học trong hệ thống môn học, nhằm trao dồi
kiến thức để chúng em hoàn thành tốt môn học. Qua đó trang bị kiến thức cơ bản
để có thể tự học tập và cũng là hành trang em mang theo khi ra trường.

6
$%&''($%&E'F+G
,GHI0./0JKLM@,
AT89C51 là phiên bản có Rom nằm trên Chip là bộ nhớ Flash. Phiên bản
này rất thích hợp cho các ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash có thể xóa được dữ liệu

 CPU (Central Processing Unit): đơn vị xử lý trung tâm.
 RAM (Random Access Memory): bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên.
 Rom (Read Only Memory): bộ nhớ chỉ đọc.
 Interface Circuitry: mạch điện giao tiếp.
 Peripheral Devices (Input): các thiết bị ngoại vi (thiết bị nhập)
 Peripheral Devices (Output): các thiết bị ngoại vi (thiết bị xuất).

8
 Addressbus: bus địa chỉ.
 Data bus: bus dữ liệu.
 Control bus: bus điều khiển.
,7=XY-"R(
 CPU đóng vai trò chủ đạo trong hệ vi xử lý, nó quảnlý tất cả các hoạt
động của hệ và thựchiện tất cả các thao tác trên dữ liệu.
 CPU là một vi mạch điện tử có độ tích hợp ca. Khi hoạt động CPU đọc
mã lệnh được ghi dưới dạng cácbit 0 và bit 1 từ bộ nhớ, sau đó nó sẽ
thực hiện giải mã các lệnh này thành các dãy xung điều khiển tương
ứng với các thao táctrong lệnhđể điều khiển cáckhối khác thực hiện
từng bước các thao tác đóvà từ đó tạo ra các xung điều khiển cho toàn
hệ.
 IR/IP (Instruction Register/Intruction Pointer): thanh ghi lệnh/con trỏ
lệnh.
 PC (Program Counter): bộ đếm chươngtrình.
 Instruction decode and control unit: đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
 ALU (arithmetic and Logic Unit): đơn vị số học và logic.
 Registers: Các thanh ghi.
 Khi hoạt động CPU sẽ thực hiện liên tục 2 thao tác: tìm nạp lệnh và
giãi mã - thực hiện lệnh.
 Thao tác tìm nạp lệnh:
 Nội dung của thanh ghi PC đượcCPU đưa lên bus địa chỉ.

 OSC (Oscillator): Mạch dao động _ tạo tín hiệu xung clock cung cấp cho các
khối trong chip hoạt động.

10
 Interrupt control: Điều khiển ngắt _ nhận tín hiệu ngắt từ bean ngoài (INT0\,
INT1\), từ bộ định thời (TIMER0, TIMER1) và từ cổng nối tiếp (SERIAL
PORT), lần lượt đưa các tín hiệu ngắt này đến CPU để xử lý.
 Other registers: Các thanh ghi khác _ lưu trữ dữ liệu của các port xuất/nhập,
trạng thái làm việc của các khối trong chip trong suốt quá trình hoạt động của
hệ thống.
 RAM (Random Access Memory): Bộ nhớ dữ liệu trong chip lưu trữ các dữ
liệu.
 ROM (Read Only Memory): Bộ nhớ chương trình trong chip lưu trữ chương
trình hoạt động của chip.
 I/O ports (In/Out ports): Các port xuất/nhập _ điều khiển việc xuất nhập dữ
liệu dưới dạng song song giữa trong và ngoài chip thông qua các port P0, P1,
P2, P3.
 Serial port: Port nối tiếp _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng nối tiếp
giữa trong và ngoài chip thông qua các chân TxD, RxD.
 Timer 0, Timer 1: Bộ định thời 0, 1 _ dùng để định thời gian hoặc đếm sự kiện
(đếm xung) thông qua các chân T0, T1.
 Bus control: Điều khiển bus _ điều khiển hoạt động của hệ thống bus và việc
di chuyển thông tin trên hệ thống bus.
 Bus system: Hệ thống bus _ liên kết các khối trong chip lại với nhau.
1.4.2. Chức năng các chân của chip 89C51
Chip 89C51 :gồm 40 chân

11
• 2 chân nguồn cấp điện (VCC, VSS)
• 32 chân xuất/nhập

byte cao (A8 – A11) và các tín hiệu điều khiển
 $"7(
- Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 – 17.
- Port 0 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức
năng đặc biệt.
• Các tín hiệu điều khiển _ có sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 3 đóng vai trò là ngõ vào của các tín
hiệu điều khiển
M;\V!?R$"7(

13
Hình 2.3: Chức năng của các chân Port3:
MR$P]^(
- PSEN (Program Store Enable): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài.
• Là tín hiệu xuất, tích cực mức thấp.
PSEN\ = 0 _ trong thời gian CPU tìm-nạp lệnh từ ROM ngoài.
PSEN\ = 1 _ CPU sử dụng ROM trong (không sử dụng ROM ngoài).
- Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với
chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài.
 MRJ](
- ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30.
- Chức năng:

Bit Tên Địa chỉ bit Chức năng
P3.0 RxD B0H Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp
P3.1 TxD B1H Chân phát dữ liệu của port nối tiếp
P3.2 INT0\ B2H Ngõ vào ngắt ngoài 0

• Dùng để nối với thạch anh hoặc mạch dao động tạo xung clock bên ngoài, cung
cấp tín hiệu xung clock cho chip hoạt động.
• XTAL1 _ ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip.

15
• XTAL2 _ ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip.
Chân RST:
- RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép thiết lặp (đặt) lại trạng thái ban đầu cho hệ thống.
• Là tín hiệu nhập, tích cực mức cao.
RST = 0 _ Chip 89C51 hoạt động bình thường.
RST = 1 _ Chip 89C51 được thiết lặp lại trạng thái ban đầu.
Chân Vcc, GND:
- Vcc, GND: nguồn cấp điện, chân số 40-20.
- Chức năng:
• Cung cấp nguồn điện cho chip 89V51 hoạt động.
• Vcc = +5V ± 10%.
• GND = 0V.
 `;aWH
- Bộ vi xử lý có không gian bộ nhớ chung cho dữ liệu vàchương trình
- Chương trình và dữ liệu nằm chung trên RAM.
- Bộ vi điều khiển có không gian bộ nhớ riêng cho dữ liệu vàchương trình.
- Chương trình và dữ liệu nằm riêng trên ROM và RAM.
`;aWHV!>KLM@,(
Hình 2.4: Không gian bộ nhớ của chip 89C51

16
12GHI0 !"b
Led ma trận gồm các led phát quang được bố trí thành hàng và cột trong một

dùng để điều khiển hàng và 8 chân còn lại đề điều khiển cột.
- Đối với loại 8x8 có hai màu thì số chân ra của Led là 24 chân, trong đó 8 chân
dùng để điều khiển hàng chung cho cả hai màu, 16 chân còn lại thì 8 chân dùng để
điều khiển cột của màu thứ nhất và 8 chân còn lại dùng để điều khiển màu thứ hai.
<'Mc8d<,A<

18
Hình 2.6: IC số 74164.
-IC có 14 chân, chân 7 nối mas chân 14 nối nguồn 5v DC. Chân số
3,4,5,6,10,11,12,13 là chân ra 8 bít .chân 1,2 là chân data, chân 9 là chân clear xóa
tích cực ở mức thấp , chân 8 là chân xung clock điều khiển IC hoạt động,
@"!cc"BJd<,A<


19
Hình 2.7: Hình dạng thực tế của transistor KA74164
''2e(
Thi công mạch là quá trình hoàn tất thiết kế, để qua đó kiểm chứng lại thực tế về lý
thuyết. Đây là việc cuối cùng của việc thiết kể mạch. Mạch được thiết kế gồm toàn
bộ các modun nhỏ.
1. Vẽ mạch nguyên lý và mạch in:
Công việc này được trợ giúp bởi phần mềm Eagle đây là phần mềm cho
người chuyên thiết kế mạch điện tử. Để mạch chạy tốt thì sơ đồ nguyên lý
phải đúng, đầy đủ. Khi cho chạy board mạch cần phải chú ý đến kích thước
các đường tín hiệu và đường nguồn, đường nguồn bao giờ cũng có kích
thước lớn hơn đường tín hiệu.
2. Thi công mạch in (board):
Sau khi chúng ta vẽ xong mạch in thì việc làm board có thể thực hiện theo
các phương án sau:
• Phương án 1: Tự làm mạch thủ công bằng bàn là nghĩa chúng ta vẽ mạch

trọng nhằm tránh được các rủi ro chạm mạch. Cháng ta có thể dung đồng hồ vạn
năng để đo điện trở (hoặc đồng hồ có chuông báo thông mạch) để khiểm tra các
đường tín hiệu có chạm, chập hay không, các mối hàn có tiếp xúc hay chưa. Đặc
biệt chú ý tới các đường nguồn.
3. Thiết kế sơ đồ nguyên lý
!2P=/U8/0

21
Hình 3.1: Sơ đồ khối điều khiển
a2 P=/U

22
Hình 3.2: Sơ đồ khối mạch ghi dịch

23
)/I
2P=/U!"b
Hình 3.3: Sơ đồ mạch hiển thị ma trận

24
2P=U
Hình 3.4: Sơ đồ mạch nguồn

25