Đề tài Đồng hồ hiển thị giờ phút giây thông qua LED 7 đoạn

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG CĐ CƠNG NGHỆ THƠNG TIN TP. HCM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG ĐỒ ÁN MƠN HỌC Đề tài: ĐỒNG HỒ HIỂN THỊ GIỜ PHÚT GIÂY THƠNG QUA LED 7 ĐOẠN GVHD : SVTH : Lớp : C10DTTT Khố : 2010 – 2013 TP. Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯƠNG DẪN CHỮ KÝ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng năm 2008 LỜI NÓI ĐẦU Lời đầu tiên em xin cảm ơn thầy cô giáo chuyên ngành điện tử, cảm ơn thầy đã hướng dẫn tận tình chúng em trong quá trình thực hiện đồ án này. Thực tế ngày nay, tất cả các thiết bị điện tử điều được tích hợp, được đơn giản hoá đi nhờ vào chip vi điều khiển. Đồng hồ là một thiết bị tối cần thiết trong một xã hội công nghiệp. Ưùng dụng vi điều khiển để làm một đồng hồ thời gian thực là một đề tài rất hấp dẫn đối với chúng em. Đồng hồ thời gian thực là một thiết bị ,vận dụng rất phổ biến,được sử dụng rộng rãi với nhiều chức năng hiện đại nhỏ gọn. .Tuy nhiên để làm được một đồng hồ như thế đòi hỏi người thiết kế phải có một kiến thức khá tổng quát và áp dụng được nhiều kiến thức chuyên môn đã học. Do kiến thức còn hạn hẹp và trình độ về chuyên môn còn hạn chế nên sẽ khó tránh khỏi những thiếu xót,khiết điểm.rất mong được sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình từ phía các thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Tp.HCM, Tháng 12 năm 2012 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện đồ án được giao, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của thầy , và các thầy cơ trong khoa điện tử cùng với sự giúp đỡ của bạn bè xung quanh. Trước tiên , chúng em chân thành cảm ơn thầy đã tận tình hướng dẫn , thảo luận và giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án. Chúng em cũng chân thành cảm ơn các thầy, cơ trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và tận tình cung cấp các tài liệu mới liên quan nhằm giúp chúng em cĩ thể hồn thành tốt đồ án được giao. Chân thành cảm ơn các bạn đã giúp đỡ chúng mình trong thời gian vừa qua. XIN CẢM ƠN!!! MỤC LỤC Chương 1 GIOI THIEU CHUNG 1. Đặt vấn đề: Cùng với sự phát triển của khoa học và cơng nghệ, các thiết bị điện tử đã, đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng ngày càng rộng rãi và mang lại hiệu quả trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống xã hội. Việc gia cơng, xử lý các tín hiệu điện tử hiện đại đều dựa trên cơ sở nguyên lý số. Vì các thiết bị làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý số cĩ ưu điểm hơn hẳn so với các thiết bị làm việc dưạ trên cơ sở nguyên lý tương tự, đặc biệt là trong kỹ thuật tính tốn. Sự phát triển mạnh mẽ của cơng nghệ điện tử đã cho ra đời nhiều vi mạch số cỡ lớn với giá thành rẻ và khả năng lập trình cao đã mang lại những thay đổi lớn trong ngành điện tử. Mạch số ở những mức độ khác nhau đã đang thâm nhập trong các lĩnh vực điện tử thơng dụng và chuyên nghiệp một cách nhanh chĩng. Các trường kỹ thuật là nơi mạch số thâm nhập mạnh mẽ và được học sinh, sinh viên ưa chuộng do lợi ích và tính khả thi của nĩ. Vì thế sự hiểu biết sâu sắc về kỹ thuật số là khơng thể thiếu đối với sinh viên ngành điện tử hiện nay. Nhu cầu hiểu biết về kỹ thuật số khơng chỉ riêng đối với những người theo chuyên ngành điện tử mà cịn đối với những cán bộ kỹ thuật khác cĩ sử dụng thiết bị điện tử. 2. Mục đích yêu cầu: Sự cần thiết, quan trọng cũng như tính khả thi và ích lợi của mạch số cũng chính lý do để chọn và thực hiện đề án “thiết kế mạch đồng hồ số” nhằm ứng dụng kiến thức đã học về kỹ thuật số và vi điều khiển vào thực tế. Yêu cầu đồ án này là thiết kế Đồng Hồ Số sử dụng vi xử lí 89C51. Phải chạy đúng giời. 3. Giới hạn đề tài : Trong phạm vi tập đồ án này, người thực hiện chỉ thiết kế và thi cơng mạch đồng hồ số gọn ,đơn giản. Cơng dụng và độ phức tạp,do tài liệu tham khỏa bằng tiếng việt cịn hạng chế và trình độ cĩ hạng, kinh nghiệm trong thực tế cịn non kém nên đề tài chắc chắn cịn nhiều thiếu sĩt. Vì vậy rất mong nhận được ý kiến đĩng gĩp,giúp đỡ chân thành của các thầy cũng như của các bạn sinh viên. Chương 2 GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG 2.1 Vi điều khiển AT89C51 2.1.1 Giới thiệu chung Đặc điểm và chức năng hoạt động của IC họ MSC-51 hồn tồn tương tự như nhau, ở đây đây ta giới thiệu AT89C51. AT89C51 là phiên bản 8051 cĩ ROM trên chíp là bộ nhớ Flash phiên bản này rất thích hợp cho các ứng dụng nhanh vì bộ nhớ Flash cĩ thể xĩa được trong vài giây. AT89C51 cĩ các đặc trưng sau : 4kbyte flash , 128 byte Ram , 32 đường xuất nhập , hai bộ định thời đếm 16 bit , mỗi cấu trúc ngắc hai mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt , một port nối tiếp song cơng, mạch doa động và tạo xung clock trên chip. Ngồi ra AT89C51 được thiết kế với clock tĩnh cho hoạt đơộng cĩ tần số giảm xuống 0 và hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm năng lượng được lựa chọn bằng phần mền. chế độ nghĩ dừng của CPU trong khi vẫn cho phép RAM, các bộ định thời / đếm , port nối tiếp và hệ thống ngắt vẫn tiếp tục hoạt động. Chế độ nguồn giảm duy trì nội dung của RAM nhưng khơng cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vơ hiệu hĩa các hoạt động khác của chip cho đến khi reset cứng tiếp theo. Các đặc điểm của 89C51 được tĩm tắt như sau : -4 KB bộ nhớ cĩ thể lập tringf lại được , cĩ khả năng tới 1000 chu kỳ ghi xĩa -Tần số hoạt động từ 0Hz đến 24MHz -3 mức khĩa bộ nhớ lập trình -2 bộ Timer/counter 16 bit -128 Bytes RAM nội -Giao tiếp nội tiếp -4 Port xuất /nhập I/O 8 bit -64 KB vùng nhớ mã ngồi -64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại -Xử lý Booleam (hoạt động trên bit đơn) -4 micro giây hoạt động nhân hoặc chia. -210 vị trí nhớ cĩ thể định vị bit 2.1.2 Cấu trúc bên trong của IC 98C51 Hinh 2.1 So do khoi Chip AT89C51 2.1.3Sơ đồ chân AT89C5 Hinh 2.2. So do chan Chip AT89C51 AT89C51 cĩ 40 chân cĩ chức năng như các đường xuất nhập. trong đĩ cĩ 24 chân cĩ tác dụng kép (cĩ nghĩa là 1 chân cĩ 2 chức năng ), mỗi đường cĩ thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ Các port : Port 0 : gồm 8 chân 32 đến 39 (P0.0…P0.7) Port 0 là port cĩ hai chức năng. Trong các thiết kế cỡ nhỏ khơng dung bộ nhớ mở rộng nĩ cĩ chức năng như các đường IO. Đối với các thiết kế cỡ lớn cĩ bộ nhớ mở rộng ,nĩ được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữu liệu. Port 1 :chân 1 đến 8 (P1.0…P1.7) Port là port IO. Cĩ thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngồi nếu cần. Port1 khơng cĩ chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngồi. Port 2 : chân 21 đến 28 (P2.0…P2.7) Port 2 là port cĩ tác dụng kép. Được dùng như các đường xuất nhập hoặc byte cao của port địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3 : là port xuất nhập 8 bit 2 chiều cĩ các điện trở kéo lên bên trong. Các chân của bus này cĩ nhiều chức năng, các cơng dụng chuyển đổi cĩ lien hệ với các đặc tính riêng biệt của 89c51 Chân Tên Chức năng P3.0 RxD Ngõ vào Port nối tiếp P3.1 TxD Ngõ ra Port nối tiếp P3.2 Ngõ vào ngắt ngồi 0 P3.3 Ngõ vào ngắt ngồi 1 P3.4 T0 Ngõ vào bên ngồi của bộ định thời 1 P3.5 T1 Ngõ vào bên ngồi của bộ định thời 0 P3.6 Điều kiện ghi bộ nhớ dữ liệu ngồi P3.7 Điều kiện đọc bộ nhớ dữ liệu ngồi Bang 2.1 Chuc nang cac Port trong Chip AT89C51 Nhĩm chân nguồn, dao động và điều khiển : VCC : chân 40 được nối lên nguồn 5v GND : Chân 20 nối đất RTST : ngõ vào reset. Mức cao trên chân này trong hai chu kỳ máy trong khi bộ dao động đang hoạt động sẽ reset AT89C51. Hinh 2.3 Mạch reset tác động bằng tay và tự động reset khi khởi động máy ALE/(30) Xung của ngõ ra cho phép chốt địa chỉ ALE (address latch enable) cho phép chốt byte thấp của địa chỉ trong thời gian truy xuất bộ nhớ ngồi. Chân này cũng được dùng làm ngõ vào xung lập trinh (PROG) trong thời gian lập trình Flash. Khi hoạt động bình thường, xung của ngõ ra ALE luơn luơn cĩ ngõ ra bằng 1/6 tần số của mạch dao động trên chip, cĩ thể được sử dụng cho các mục đích định thời từ bên ngồi và tạo xung clock. Tuy nhiên cần lưu úy là xung ALE sẽ bị bổ qua trong mỗi chu kỳ truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngồi. Khi cần hoạt động cho phép chốt byte thấp của địa chỉ sẽ được vơ hiệu hĩa bằng cách set bit 0 của thanh ghi chức năng đặt biệt cĩ địa chỉ byte là 8EH. Khi bit này được set, ALE chỉ tích cực trong thời gian thực hiện lệnh MOVX hoặc MOVC. Ngược lại chân này sẽ được kéo lên mức cao. Việc set bit khơng cho phép hoạt động chốt byte thấp của địa chỉ sẽ khơng cĩ tác dụng nếu bộ vi điều khiển đang chế độ thực thi chương trình ngồi. (29) Chân cho phép bộ nhớ chương trình (progam store enable) điều khiển truy xuất bộ nhớ chương trình ngồi . Khi AT89C51 đang thực thi chương trình trong bộ nhớ chương trình ngồi, tích cực hai lần cho mỗi chu kỳ máy, ngoại trừ trường hộp 2 tác động của bị bỏ qua cho mỗi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngồi. /Vpp(31) Chân cho phép truy xuất bộ nhớ ngồi phải được nối với GND để cho phép chip vi ddieuf khiển tìm nạp lệnh các vị trí nhớ của bộ nhớ chương trình ngồi , bắt đầu từ địa chỉ 0000H cho đến FFFFH. Tuy nhiên cần lưu úy là nếu các bit khĩa 1 (clock bit 1) được lập trình, sẽ được chốt bên trong khi reset. nên nối với Vcc để thực thi chương trình trong chip. Chân /Vpp(31) cịn nhận điện áp cho phép lập trình Vpp trong thời gian lập trình cho Flash, điện áp này cung cấp cho bộ phận cĩ yêu cầu điện áp 12v. XTAL 1 và XTAL 2 : Là hai ngõ vào và ra của các bộ khuyêchs đại đảo của mạch dao động , được cấu hình dùng như một bộ dao động trên chip. Hình 2.4 khối dao động Khơng cĩ yêu cầu nào về chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu xung clock bên ngồi do tín hiệu này là một flip-flop chia hai trước khi đến mạch tạo xung clock bên trong , tuy nhiên các chi tiết kỹ thuật về thời gian mức thấp và mức cao , điên áp cực tiểu và cực đại cần được xem xét. 2.1.4 Các thanh ghi bộ định thời (Timer): AT89C51 cĩ 2 bộ định thời: Timer 0: là một bộ đếm lên tuần tự 16 bit , giá tri đếm chứa 2 thanh ghi TH0,TL0. Timer 1: là một bộ đếm tuần tự 16 bit chứa trong TH1 và TL1. AT89C51 cĩ hai thanh ghi bộ định thời/đếm 16 bit được dùng cho định thời hoặc đếm sự kiện. Thanh ghi chế độ định thời (TMOD) : MSB LSB Gate C/T M1 M0 Gate C/T M1 M0 Khơng được định địa chỉ bit. Được dùng để định chế độ hoạt động cho các timer. Chức năng từng bít : + M1 , M0 : chọn chế độ hoạt động. M1 M0 CHẾ ĐỘ (MODE) 0 0 0 0 1 1 1 0 2 1 1 3 + T/C : bit chọn chức năng đếm hoặc định thời cho timer. + Gate : bit điều khiển cổng cho bộ định thồi. Thanh ghi điều khiển định thời TCON (Timer control) :: MSB LSB TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 Chứa các bit điều khiểu và trạng thái của timer 0 và 1 ở 4 bit cao , 4 bit thấp được dùng cho chức năng ngắt (interrupt). Chức năng từng bit : + TFx : cờ tràn của timer x (x là 0 hay 1) + TRx = 0 : khơng cho phép timer chạy. + TRx = 1 : cho phép timer chạy. 2.1.4 Các thanh ghi port nối tiếp (serial port) * Thanh ghi SBUF ( Serial Buffer) : - ở địa chỉ 99H là bộ đệm nhập xuất nối tiếp . Khi xuất dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhập dữ liệu thì đọc từ SBUF. - các chế độ hoạt động khốc nhau của port nội tiếp được lập trình thơng qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON (Serial Control) ở địa chỉ 98 H. Đây là thanh ghi được định địa chỉ từng bit. * Thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON MSB LSB SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 T1 R1 - Địa chỉ 99H. - Định địa chỉ bit. - Chức năng các bit: + SM0 , SM1 : chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp SM0 SM1 CHẾ ĐỘ (MODE) MƠ TẢ 0 0 0 Thanh ghi dịch 0 1 1 UART 8 bit tốc độ thay đổi 1 0 2 UART 9 bit tốc độ cố định 1 1 3 UART 9 bit tốc độ thay đổi + SM2 : chọn chế độ hoạt động của port nối tiếp. SM2 = 1 : cho phép truyền thơng đa xử lý ở các chế độ 2 và 3 ; bit RI sẽ khơng được tích cực nếu bit thứ 9 nhận được là 0 + REN : bit cho phép thu. REN = 1 : cho phép thu. REN = 0 : khơng cho phép thu. + TB8 : bit phát thứ 9 ( ở chế độ 2 và 3), cĩ thể đặt và xĩa bằng phần mền + RB8 : bit thu thứ 9 (ở chế độ 2 và 3), cĩ thể đặt và xĩa bằng phần mền. 2.1.6 Các thanh ghi ngắt (Interrupt): - 8031/8051 cĩ 5 nguồn ngắt : + 2 ngắt ngồi : ngắt ngồi 0 : qua chân 0INT (P3.2) Ngắt ngồi 1 : qua chân 1INT (P3.3) + 3 Ngắt trong : ngắt timer 0 Ngắt timer 1 Ngắt port nối tiếp. *Các thanh ghi liên qua đến ngắt : Thanh ghi cho phép ngắt IE (Interrupt Enaple) MSB LSB EA - (ET2) ES ET1 EX1 ET0 EX0 - Được định địa chỉ bit. - Chức năng từng bit : EA : cho phép tồn bộ. ET2 : cho phép ngắt timer 2 (nếu cĩ). ES : cho phép ngắt port nối tiếp. ET1 : cho phép ngắt timer 1. EX1 : cho phép ngắt ngồi 1. ET0 : cho phép ngắt timer 0. EX0 : cho phép ngắt ngồi 0. Để cho phép 1 nguồn ngắt , cần phải cĩ : + EA = 1 + Bit cho phép ngắt tương ứng bằng 1. b.Thanh ghi ưu tiên ngắt IP (Interrupt Priority) MSB LSB - - (PT2) PS PT1 PX1 PT0 PX0 - Được định địa chỉ bit. - Bit = 1 : mức ưu tiên cao - Bit = 0 : mức ưu tiên thấp - Mặc nhiên sau khi reset, tất cả các ngắt ở mức ưu tiên thấp. - Nếu 2 ngắt với mức ưu tiên khác nhau xuất hiện đồng thời, ngắt cĩ mức ưu tiên cao sẽ được phục vụ trước . Đồng thời, ngắt cĩ 2 mức ưu tiên cao cũng cĩ thể tạm dừng chương trình phục vụ ngắt của ngắt cĩ mức ưu tiên thấp. - Nếu các ngắt cĩ cùng mức ưu tiên xuất hiện đồng thờim, việc xác định ngắt nào được phục vụ trước sẽ theo thứ tự : ngắt ngồi 0, ngắt timer 0, ngắt ngồi 1, ngắt timer 1, ngắt port nối tiếp, ngắt timer 2 (đối với 8032/8051). Thanh ghi TCON MSB LSB TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE1 IT0 - Định địa chỉ bit. - Chức năng các bit cĩ liên quan đến ngắt ( intereupt) + IEx : cờ ngắt ngồi x (IEx = 1 tạo ngắt ngồi x) +ITx : bit xác định loại tác động ngắt ngồi x : ITx = 0 : tác động mức 0 ITx = 1 : tác động cạnh xuống 2.2 IC LM7805 LM7805 là vi mạch ổn áp dương tuyến tính cĩ 3 chân, điện áp ở ngõ ra là +5v dịng ngõ ra thơng thường là 1.5A. để điện áp ngõ ra luơn cố định thì điện áp ngõ vào phải lớn hơn điện áp ổn áp ít nhất là 2V trở lên Hình 2.5 Hình ảnh LM7805 LED LED đơn LED (viết tắt của Light Emitting Diode, cĩ nghĩa là điốt phát quang) là các diốt cĩ khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép với một khối bán dẫn loại n. Hình 2.6 Cấu tạo chân của LED đơn LED thường cĩ điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thơng thường, trong khoảng 1,5 đến 3 V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì khơng cao. Do đĩ, LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra. Loại LED Điện thế phân cực thuận Đỏ 1,4 - 1,8V Vàng 2 - 2,5V Xanh lá cây 2 - 2,8V Bảng 2.2 Điện thế phân cực thuận LED LED 7 đoạn được tạo ra từ 7 hoặc 8 con LED đơn mắc chung các chân Anod hoặc Cathode chung với nhau nối lên nguồn hoặc đất, chân cịn lại được cấp mức logic 0 hoặc 1 để cho LED hoạt động Đối với dạng Led anode chung, chân COM phải cĩ mức logic 1 và muốn sáng Led thì tương ứng các chân a – f, dp sẽ ở mức logic 0. Hình 2.7 Sơ đồ chân LED 7 anod chung Hình 2.8 Hình ảnh LED 7 đoạn Số a b c d e f g dp Mã hex 0 0 0 0 0 0 0 1 1 03h 1 1 0 0 1 1 1 1 1 9Fh 2 0 0 1 0 0 1 0 1 25h 3 0 0 0 0 1 1 0 1 0Dh 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99h 5 0 1 0 0 1 0 0 1 49h 6 0 1 0 0 0 0 0 1 41h 7 0 0 0 1 1 1 1 1 1Fh 8 0 0 0 0 0 0 0 1 01h 9 0 0 0 0 1 0 0 1 09h Bảng 2.3 Bảng mã cho Led Anode chung (a là MSB, dp là LSB): Số dp g f e d c b a Mã hex 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0C0h 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0F9h 2 1 0 1 0 0 1 0 0 0A4h 3 1 0 1 1 0 0 0 0 0B0h 4 1 0 0 1 1 0 0 1 99h 5 1 0 0 1 0 0 1 0 92h 6 1 0 0 0 0 0 1 0 82h 7 1 1 1 1 1 0 0 0 0F8h 8 1 0 0 0 0 0 0 0 80h 9 1 0 0 1 0 0 0 0 90h Bảng 2.4 Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, dp là MSB): Đối với dạng Led Cathode chung, chân COM phải cĩ mức logic 0 và muốn sáng Led thì tương ứng các chân a – f, dp sẽ ở mức logic 1. Hình 2.9 Sơ đồ chân LED 7 anod chung Số a b c d e f g dp Mã hex 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0FCh 1 0 1 1 0 0 0 0 0 60h 2 1 1 0 1 1 0 1 0 0DAh 3 1 1 1 1 0 0 1 0 0F2h 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 1 0 1 1 0 1 1 0 0B6h 6 1 0 1 1 1 1 1 0 0BEh 7 1 1 1 0 0 0 0 0 0E0h 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0FEh 9 1 1 1 1 0 1 1 0 0F6h Số dp g f e d c b a Mã hex 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3Fh 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06h 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5Bh 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4Fh 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66h 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6Dh 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7Dh 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07h 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7Fh 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6Fh Bảng 2.5 Bảng mã cho Led Cathode chung (a là MSB, dp là LSB): Bảng 2.6 Bảng mã cho Led Anode chung (a là LSB, dp là MSB): Điện trở Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dịng điện của một vật thể dẫn điện. Nĩ được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đĩ với cường độ dịng điện đi qua nĩ Hình 2.10 Điện trở thực tế 2.4 Tụ điện Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được ngăn cách bởi điện mơi. Khi cĩ chênh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng cường độ, nhưng trái dấu. Về mặt lưu trữ năng lượng, tụ điện cĩ phần giống với ắc qui. Mặc dù cách hoạt động của chúng thì hồn tồn khác nhau, nhưng chúng đều cùng lưu trữ năng lượng điện. Ắc qui cĩ 2 cực, bên trong xảy ra phản ứng hĩa học để tạo ra electron ở cực này và chuyển electron sang cực cịn lại. Tụ điện thì đơn giản hơn, nĩ khơng thể tạo ra electron - nĩ chỉ lưu trữ chúng. Tụ điện cĩ khả năng nạp và xả rất nhanh. Đây là một ưu thế của nĩ so với ắc qui. Hình 2.11 Hình ảnh tụ điện 2.5 Thạch anh Thường dùng trong mạch vi điều khiển 8051 để tạo dao động Hình 2.12 Thạch anh 12Mhz 2.6 Cơng tắc ấn Cơng tắc ấn cũng tương tự như cái cơng tắc khi ấn vào nĩ như khĩa K được đĩng lại và đầu 2 bên sẽ được thơng với nhau, khi thả ra thì nĩ trở lại vị trí ban đầu giống như khĩa K đang mở. Hình 2.13 Nút bấm 2.7 Transistor Transistor PNP A1015 cĩ chức năng khuếch đại dịng cho LED7 hoạt động bình thường Hình 2.14 Hình ảnh Transistor Chương III : Thiết kế và thi cơng Phần 1: Thiet ke mach 3.1 Thiết kế phan cung 3.1.1 Phần mềm thiết kế và mơ phỏng Trong phần thiết kế mạch và vẽ mạch in em dùng phần mềm Orcad Family Release 9.2 cĩ thể nĩi đây là phần mềm rất tốt để thiết kế và vẽ mạch in mà em đã sử dụng và nghiên cứu suốt 3 năm học. Cũng khơng thể thiếu đĩ là phần mềm mơ phỏng Proteus 7 Professional là cơng cụ đắc lực để mơ phỏng lại quá trình làm mạch, kiểm tra và thử mạch trên máy tính trước khi thi cơng và lắp mạch thực tế 3.1.2 Mạch nguồn Hình 3.1 Sơ đồ mạch nguồn Trong mạch nguồn này IC 7805 để ổn áp dịng 5V cung cấp cho tồn mạch hoạt động, 1 con LED đơn được bảo vệ với điện trở hạn dịng để kiểm tra sự hoạt động của mạch nguồn. 3.1.3 Khối vi điều khiển Hinh 3.2 Sơ dồ mạch xử lí và điều khiển Bài tập sử dụng vi điều khiển 89C51, các nút nhấn SW2, SW3, SW4, SW5, SW6, SW7 tương ứng các nút chức năng giờ, phút, giây, vào chế độ, thốt chế độ, nút đặt giờ. Từ d1 đến d8 là các ngõ ra điều khiển các cổng Anod của led 7 đoạn. TA1,TA2 là hai ngõ vào từ mạch dao động thạch anh 12MHz. RESET là ngõ vào từ mạch RESET vi điều khiển. Và a,b,c,d,e,f,g,p là các ngõ ra điều khiển led 7 đoạn. 3.1.4 Mạch dao động với thạch anh 12MHz Hinh 3.3 Sơ dồ mạch dao động Thạch anh 12 MHz tạo tần số dao động 1 MHz , mỗi chu kì máy cĩ thời gian là 1μs. 3.1.5 Mạch Reset vi điều khiển Hinh 3.4 Sơ dồ mạch Reset 3.1.6 Mạch điều khiển các cổng Anod chung của led 7 đoạn Hinh 3.5 Sơ dồ mạch điều khiển các cổng Anod chung của led 7 đoạn 3.1.7 Mạch nguyên lý 3.1.8 Mạch in 3.2 Thiết kế phan mem 3.2.1 Lưu đồ giải thuật. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT HIỂN THỊ