Thiết kế và thi công bộ hiển thị ba chiều

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

BỘ HIỂN THỊ BA CHIỀU

SVTH : ĐỒNG NGUYỄN QUANG VŨ

MSSV : 20762104

GVHD : TS.TRẦN THANH TRANG

TP. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2012

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện tử - Khóa 2007 GVHD : T.s Trần Thanh Trang

SVTH : Đồng Nguyễn Quang vũ

MSSV : 20762104

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình đất nước đang tiến hành công nghiệp hóa hiện đại hóa để trở

thành một nước công nghiệp phát triển thì không thể thiếu sự đóng góp của ngành

Điện - Điện Tử. Bởi những sản phẩm của ngành điện tử mang tính tự động

hóa cao và mang lại giá trị lợi ích kinh tế cho xã hội . Đương nhiên , để làm

được những việc đó không thể không nói đến những đóng góp của các kỹ sư

điện tử bởi họ là những người đang hàng ngày nghiên cứu đổi mới công

nghệ và trực tiếp điều khiển các máy móc, các dây chuyền ở các nhà máy để

tạo ra những sản phẩm mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Thông qua những kiến thức đã được học và yêu cầu đào tạo của nhà trường,

em xin thực hiện Đồ án tốt nghiệp với đề tài : “ BỘ HIỂN THỊ BA CHIỀU ”.

Trong đồ án có sử dụng kiến thức về điện tử tương tự và số, kỹ thuật vi điều

khiển …… nhằm ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống .

Do thời lượng môn học và kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện đồ

án không tránh khỏi sai sót, em rất mong nhận được sự quan tâm và đóng góp ý

kiến của quý Thầy cô và bạn bè để ngày càng tiến bộ hơn .

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điên tử Khóa 2007 GVHD :T.s Trần Thanh Trang

SVTH : Đồng Nguyễn Quang Vũ

MSSV : 20762104

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô ngành Điện – Điện tử đã tận tình dạy dỗ

trong suốt bốn năm học và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình của thầy (T.s) Trần

Thanh Trang khoa Xây dựng và Điện trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí

Minh.

Trong suốt thời gian thực hiện đồ án, mặc dù rất bận rộn nhưng thầy vẫn giành

rất nhiều thời gian và tâm huyết trong việc hướng dẫn em thực hiện đồ án. Thầy

đã cung cấp cho em rất nhiều hiểu biết về một lĩnh vực mới khi em bắt đầu thực

hiện đồ án. Trong quá trình thực hiện đồ án thầy luôn định hướng, góp ý và sửa

chữa những chổ sai giúp em hoàn thành tốt đồ án được giao .

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Xây dựng và Điện cũng

như các thầy cô trong trường đã giảng dạy, giúp đỡ chúng em trong suốt những

năm học vừa qua. Chính các thầy cô đã xây dựng cho chúng em những kiến thức

nền tảng và giúp em có thể hoàn thành đồ án này cũng như những công việc sau

này .

Sinh viên thực hiện

Đồng Nguyễn Quang Vũ

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điên tử Khóa 2007 GVHD :T.s Trần Thanh Trang

SVTH : Đồng Nguyễn Quang Vũ

MSSV : 20762104

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ..........................................................1

CHƯƠNG 2 : VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A .............................2

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG

TRONG MẠCH ĐIỀU KHIỂN ............................14

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH PHẦN CỨNG .........................19

4.1 SƠ ĐỒ KHỐI ...............................................................19

4.2 CHỨC NĂNG TỪNG KHỐI ........................................19

CHƯƠNG 5: LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH

ĐIỀU KHIỂN ..........................................................26

5.1 TỔ CHỨC CHƯƠNG TRÌNH .....................................26

5.2 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ...............................26

CHƯƠNG 6 :HƯỚNG MỞ RỘNG ĐỀ TÀI VÀ ..........................

KẾT LUẬN .........................................................................66

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điên tử Khóa 2007 GVHD :T.s Trần Thanh Trang

SVTH : Đồng Nguyễn Quang Vũ

MSSV : 20762104

DANH MỤC CÁC HÌNH , BẢNG TRONG ĐỒ ÁN

Hình 2.1 : Sơ đồ chân pic 16F877A

Hình 2.2 : Sơ đổ khối của Pic 16F877A

Hình 2.3 : Sơ đồ tạo dao động cho Pic 16F877A

Hình 2.4 : Sơ đồ chế độ giao động RC

Hình 2.5 : Sơ đồ tổ chức bộ nhớ chương trình của Pic 16F877A

Hình 3.1 : Hình thực tế của LM7805

Hình 3.2 : Cấu tạo của LED đơn

Hình 3.3 : Sơ đồ chân của D718

Hình 3.4 : Sơ đồ chân của B562

Hình 3.5 : Ic ULN2803 và sơ đồ chân

Hình 3.6 : Ic 74HC595 và sơ đồ chân

Hình 3.7 : Sơ đồ hoạt động của chip Ic 74HC595

Hình 4.1 : Sơ đồ khối phần cứng

Hình 4.2 : Sơ đồ nguyên lý khối nguồn

Hình 4.3 : Hình chụp mạch thực tế khối nguồn

Hình 4.4 : Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển

Hình 4.5 : Hình chụp mạch thực tế khối điều khiển

Hình 4.6 : Sơ đồ nguyên lý khối B562

Hình 4.7 : Hình chụp mạch thực tế khối B562

Hình 4.8 : Sơ đồ nguyên lý khối74HC595 và ULN2803

Hình 4.9 : Hình chụp mạch thực tế khối74HC595 và ULN2803

Hình 4.10 : Hình chụp thực tế khối LED

Hình 5.1 : Lưu đồ giải thuật chương trình chính

Hình 5.2 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 1

Hình 5.3 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 2

Hình 5.4 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 3

Hình 5.5 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 4

Hình 5.6 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 5

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điên tử Khóa 2007 GVHD :T.s Trần Thanh Trang

SVTH : Đồng Nguyễn Quang Vũ

MSSV : 20762104

Hình 5.7 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 6

Hình 5.8 : Lưu đồ giải thuật hiệu ứng 7

Bảng 2.1 :Bàng tóm tắt các thanh ghi liên quan đến Port A

Bàng 2.2 :Bàng tóm tắt các thanh ghi liên quan đến Port B

Bảng 2.3 : Bàng tóm tắt các thanh ghi liên quan đến Port C

Bảng 2.4 : Bàng tóm tắt các thanh ghi liên quan đến Port D

Bảng 2.5 : Bàng tóm tắt các thanh ghi liên quan đến Port E

Bảng 2.6 : Bảng tổ chức bộ nhớ dữ liệu của Pic 16F877A

Bảng 2.7 : Bảng thanh ghi trạng thái của Pic 16F877A

Bảng 2.8 : Bảng thanh ghi tùy chọn của Pic 16F877A

Bàng 2.9 : Bảng thanh ghi điều khiển ngắt INTCON

Bảng 2.10 : Bảng thanh ghicho phép ngắt ngoại vi 1

Bảng 2.11 : Bảng thanh ghi cờ của ngắt ngoại vi PIR1

Bảng 2.12 : Bảng thanh ghi cho phép ngắt ngoại vi PIE2

Bảng 2.13 : Bảng thanh ghi cờ của các ngắt ngoại vi 2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư điện tử – Khóa 2007 GVHD: T.s Trần Thanh Trang

SVTH: Đồng Nguyễn Quang Vũ

MSSV: 20762104

1

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Lý do chọn đề tài:

Hiện nay nền kinh tế đang phát triển một cách mạnh mẽ, bên cạnh đó các phương

pháp quảng cáo cũng phát triển không ngừng. Bất kỳ một cửa hàng hay một công ty

nào cũng muốn làm cho thương hiệu của mình thật nổi bật trong mắt của khách hàng.

Đó là lý do mà các bảng hiệu hay bảng quảng cáo luôn được đầu tư và chăm chút rất

nhiều, sao cho thật đẹp và bắt mắt.

Với tiến bộ của khoa học kỹ thuật những hộp đèn quảng cáo bằng neon đã dần

dần mất đi, thay vào đó là các bảng hiệu được thiết kế bằng Led ( cụ thể là Led siêu

sáng )

Từ những bảng hiệu được thiết kế bằng cách ghép những Led đơn lại với nhau,

cùng với các hiệu ứng đẹp mắt. Đến những bảng Led ma trận gây những ấn tượng

mạnh cho người xem.

Ưu điểm của Led siêu sáng là nhỏ, nhẹ, bền, có độ sáng cao mà lại tiêu thụ ít

điện năng. Có thể linh động trong quá trình thiết kế quảng cáo theo yêu cầu của khách

hàng.

Đề tài em chọn là thiết kế mô hình “Khối led 3D”. Từ những Led đơn được xắp

xếp lại thành khối Led lập phương 8x8x8=512 bóng Led. Đây là một mô hình nhỏ

nhưng nếu mở rộng có thể trở thành một thiết bị quảng cáo hoặc trang trí rất đẹp mắt.

1.2 Mục đích nghiên cứu:

Cố gắng nghiên cứu phát triển nhiều hiệu ứng cho khối Led để trở nên bắt mắt

hơn. Có thể nghiên cứu mở rộng khối Led hơn nữa.

Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu: Khối Led được điều khiển bởi vi điều

khiển Pic 16F877A, một số IC và transistor khác như: ULN 2803, 7805,74HC595…

Đề tài nghiên cứu được giới hạn bởi chức năng của vi điều khiển và các IC, transistor

để phục vụ cho việc điều khiển khối Led.

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài:

Về mặt khoa học: Đề tài nghiên cứu về chức năng và cách sử dụng Vi điều khiển

Pic 16F877A cũng như các IC và transistor khác.

Về mặt thực tiễn: Đề tài nghiên cứu về khối Led có thể dùng làm quảng cáo hoặc sử

dụng để trang trí.

1.4 Hướng nghiên cứu của đề tài:

Nghiên cứu sự hoạt động của vi điều khiển Pic 16F877A và các IC, transistor

khác. Cách thiết kế khối led sao cho đẹp và chắc chắn. Cách điều khiển khối Led cũng

như cách tạo nhiều hiệu ứng đẹp mắt…