Giáo trình vi xử lý - Giao tiếp với các thiết bị dơn giản

Giáo trình vi xử lý Giao tiếp với các thiết bị dơn giản CHƯƠNG 4: GIAO TIẾP VỚI CÁC THIẾT BỊ ĐƠN GIẢN 1. Giao tiếp LED (Light Emitting Diode) Để giúp cho người sử dụng có thể giao tiếp với máy móc thiết bị điều khiển, ta cần phải có một màn hình hiển thị số và chữ cái.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình vi xử lý - Giao tiếp với các thiết bị dơn giản Giáo trình vi xử lý Giao tiếp với các thiết bị dơn giản CHƯƠNG 4: GIAO TIẾP VỚI CÁC THIẾT BỊ ĐƠN GIẢN 1. Giao tiếp LED (Light Emitting Diode) Để giúp cho người sử dụng có thể giao tiếp với máy móc thiết bị điều khiển, ta cần phải có một màn hình hiển thị số và chữ cái.Trong các hệ thống cần hiển thị một lượng lớn thông tin dữ liệu thường dùng CRT (màn hình) để hiển thị còn khi chỉ cần hiển thị một lượng nhỏ thông tin thì sẽ dùng các thiết bị hiển thị số đơn giản do giá rẻ và dễ điều khiển. Có nhiều loại màn hình hiển thị như CRT, LCD, LED, … Ta chỉ xét thiết bị hiển thị đơn giản là LED. Hiển thị số và chữ dùng LED có 3 loại chính.Với các ứng dụng hiển thị dùng để chỉ thị thì dùng LED đơn, để hiện số và chữ số thì dùng Led 7 đoạn hay Led 18 đoạn, để hiển thị ký tự bất kỳ thì dùng ma trận Led. 1.1. Giao tiếp LED đơn Hình 4.1 - Mô tả LED và biểu diễn trong mạch Khi LED sáng, dòng qua LED khoảng 10 – 40 mA và điện áp rơi trên LED vào khoảng 1.8V – 2V. Khi đó, ta có mạch điện điều khiển LED như sau: VCC D1 D1 R1 R1 IN IN LED RESISTOR RESISTOR LED Hình a Hình b Hình 4.2 – Sơ đồ kết nối LED đơn Giả sử mạch kết nối với 8255A có điện áp ứng với mức logic 0 từ 0 – 0.4V và mức logic 1 từ 4.6V – 5V. Chọn dòng qua LED là 20 mA và điện áp rơi trên LED là 2V. Xét hình a: LED sáng khi mức logic tại chân IN là mức 0, ứng với điện áp 0.4V nên giá trị điện trở R1 là: Vcc − VLED − 0.4 5 − 2 − 0.4 chọn R1 = 150 Ω = = 130Ω R1 = 20 x10 −3 I LED Phạm Hùng Kim Khánh Trang 109 Giáo trình vi xử lý Giao tiếp với các thiết bị dơn giản Xét hình b: LED sáng khi mức logic tại chân IN là mức 1, ứng với điện áp 4.6V nên giá trị điện trở R1 là: VIN − VLED 4 .6 − 2 chọn R1 = 150 Ω = = 130Ω R1 = 20 x10 −3 I LED Tuy nhiên khi thiết kế mạch như hình b thì lưu ý rằng dòng tại chân IN phải đáp ứng được giá trị 20 mA. Đối với 8255A, dòng ngõ ra vào khoảng 2.5 mA nên không đáp ứng đủ dòng để sáng LED nên phải dùng thêm mạch khuếch đại. Thông thường khi thiết kế giao tiếp với 8255A, ta sử dụng mạch hình a nhưng lưu ý là đối với cách thiết kế như trên thì dòng sẽ đi trực tiếp vào cổng vào/ra của 8255A nên ta có thể dùng thêm các cổng đệm hay đảo để tránh làm hư cổng. VCC U1A D1 R1 1 2 IN LED RESISTOR 74LS04 Hình 4.3 – Sơ đồ kết nối LED đơn dùng cổng đảo Xét sơ đồ kết nối giữa LED đơn và 8255 như sau: VCC R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 LED LED LED LED LED LED LED LED 7404 34 4 1 2 D0 PA0 33 3 D1 PA1 32 2 D2 PA2 31 1 D3 PA3 30 40 1 2 D4 PA4 29 39 D5 PA5 28 38 D6 PA6 27 37 D7 PA7 1 2 9 18 A0 PB0 8 19 A1 PB1 20 PB2 35 21 1 2 RESET PB3 5 22 RD PB4 36 23 WR PB5 6 24 CS PB6 25 1 2 PB7 14 PC0 15 PC1 16 1 2 PC2 17 PC3 13 PC4 12 PC5 11 1 2 PC6 10 PC7 8255 1 2 Hình 4.4 - Kết nối giữa LED đơn và 8255 Phạm Hùng Kim Khánh ...