Thiết kế phần cứng và phần mềm điều khiển quang báo
Bảng quang báo được sử dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực tiếp thị và quảng cáo, chẳng hạn được dùng để thông báo giá các mặt hàng trong siêu thị, thông báo tỷ số trong các trận đấu bóng đá… Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường lại có rất ít sản phẩm này, mà nếu có, giá thành cũng rất đắt. Mặt khác, tính năng của hầu hết các bảng quang báo này lại rất hạn chế
BAÙO CAÙO TOÙM TAÉT ÑEÀ TAØI
THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG VAØ PHAÀN MEÀM ÑIEÀU
KHIEÅN QUANG BAÙO
I. Giôùi thieäu maïch quang baùo vaø phaàn meàm quang
baùo :
Baûng quang baùo ñöôïc söû duïng raát roäng raõi trong lónh
vöïc tieáp thò vaø quaûng caùo, chaúng haïn ñöôïc duøng ñeå thoâng
baùo giaù caùc maët haøng trong sieâu thò, thoâng baùo tyû soá
trong caùc traän ñaáu boùng ñaù… Tuy nhieân, hieän nay treân thò
tröôøng laïi coù raát ít saûn phaåm naøy, maø neáu coù, giaù thaønh
cuõng raát ñaét. Maët khaùc, tính naêng cuûa haàu heát caùc baûng
quang baùo naøy laïi raát haïn cheá :
- Chæ hieån thò vaø chaïy ñöôïc chöõ treân baûng, khoâng
hieån thò ñöôïc hình aûnh hay thay ñoåi caùc kieåu chaïy
chöõ treân baûng.
- Vieäc thay ñoåi chöõ hieån thò treân baûng raát phöùc
taïp, thoâng thöôøng laø phaûi môû baûng ra, naïp döõ
lieäu laïi cho ROM beân trong.
Muïc tieâu cuûa ñeà taøi laø nghieân cöùu thieát keá vaø thi
coâng moät baûng quang baùo kích thöôùc 80 cm x 20 cm, bao
goàm:
• Ma traän LED 16 x 96 .
• Card giao tieáp vôùi maùy tính IBM PC.
• Maïch ñieàu khieån baûng quang baùo
• Phaàn meàm ñieàu khieån baûng quang baùo.
Vôùi baûng quang baùo vaø phaàn meàm ñi keøm, ngöôøi söû
duïng coù theå :
• Hieån thò caû vaên baûn laãn hình aûnh treân baûng.
• Vaên baûn ñöôïc hieån thò vôùi nhieàu loaïi font khaùc
nhau, chöông trình coøn cung caáp cho ngöôøi söû
duïng khaû naêng töï taïo theâm boä font vaên baûn
cuûa chính mình.
• Ngöôøi söû duïng coøn coù theå ñieàu chænh toác
ñoä di chuyeån chöõ vaø hình aûnh treân baûng.
• Phaàn meàm coøn cho pheùp ngöôøi söû duïng töï
soaïn caùc hình aûnh hieån thò treân baûng.
Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng quang baùo :
<
& !
−
II. Thieát keá phaàn cöùng baûng quang baùo :
Phaàn cöùng cuûa baûng quang baùo goàm Card giao tieáp 24
bit vaø maïch ñieàu khieån vaø laùi LED.
A. Thieát keá card giao tieáp :
Maïch giao tieáp ñöôïc thieát keá theo chuaån ISA 8 bit treân
IBM PC. Ñeå ñôn giaûn cho vieäc thieát keá, ta söû duïng IC
giao tieáp song song PPI 5255A ñöôïc cheá taïo ñeå keát noái
vôùi caùc boä vi xöû lyù.
Sô ñoà khoái cuûa maïch giao tieáp :
Boä ñeäm
döõ lieäu 3
traïng thaùi
ISA Khoái ñieàu
khieån PPI
BUS
Boä so saùnh
ñòa chæ
− Giaûi thích hoaït ñoäng cuûa maïch :
Caùc Bus döõ lieäu cuûa IC 8255A ñöôïc keát noái
vôùi heä thoáng Bus thoâng qua boä ñeäm ba
traïng thaái 71HC245, boä ñeäm naøy coù khaû
naêng truyeàn döõ lieäu theo hai chieàu, tuøy theo
traïng thaùi cuûa chaân DIR.
Khi maùy tính yeâu caàu moät taùc vuï ñoïc hay
ghi, maùy tính seõ so saùnh ñòa chæ do maùy tính
ñöa tôùi vôùi ñòa chæ cô sôû ñöôïc ñònh saün
baèng DIP Switch, löu yù ñòa chæ ñöôïc so saùnh
laø 8 bit cao (A2 – A9) cuûa ñòa chæ 10 bit do
maùy tính ñöa tôùi, coøn hai bit thaáp (A0, A1) quy
ñònh port naøo (A, B, C) ñöôïc truy xuaát vaø hai
bit nay ñöôïc noái tôùi hai chaân A0, A1 cuûa
8255A.
Neáu ñòa chæ ñöa tôùi truøng vôùi nhöõng ñòa
chæ maø ta ñaët trong DIP Switch, maïch ñieàu
khieån seõ cho pheùp boä ñeäm döõ lieäu hoaït
ñoäng, döõ lieäu seõ ñöôïc truyeàn tôùi maùy tính
hay tôùi card tuøy theo taùc vuï READ hay WRITE.
Caùc port A, B, C cuûa IC 8255A ñöôïc noái vôùi
caùc thieát bò beân ngoaøi thoâng qua Header 30
bit.
B. Thieát keá baûng hieån thò LED :
Ma traän LED cuûa baûng quang baùo coù kích thöôùc 16
haøng x 96 coät. Muoán moät LED chaùy saùng, ta caàn phaûi cung
caáp ñieän aùp möùc 1 vaøo Anode cuûa LED vaø ñieän aùp möùc 0
vaøo Cathod cuûa LED. Nhö vaäy, neáu ta muoán ñieàu khieån töøng
con LED treân baûng LED chaùy saùng ñoäc laäp vôùi nhau thì ta
phaûi caàn ít nhaát 1536 chaân ñieàu khieån (noái chung Anod hay
Cathod cuûa taát caû caùc con LED treân baûng dieàu khieån). Nhö
vaäy soá chaân ñieàu khieån quaù nhieàu, khoâng phuø hôïp vôùi
giao tieáp maùy tính.
Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm treân, ta caàn phaûi tìm moät
giaûi phaùp khaùc. Giaûi phaùp thöôøng ñöôïc choïn laø keát noái ma
traän LED theo daïng haøng-coät, töùc laø Anod cuûa taát caû con
LED treân cuøng moät haøng ñöôïc noái chung vôùi nhau vaø Cathod
cuûa taát caû caùc con LED treân cuøng moät coät noái chung vôùi
nhau. Caùc chaân ñieàu khieån haøng hoaït ñoäng ñoäc laäp vôùi
nhau, caùc chaân ñieàu khieån coät ñöôïc laáy ra töø boä giaûi maõ,
töùc laø taïi moãi thôøi ñieåm, chæ coù moät coät ñöôïc saùng. Nhö
vaäy, baûng quang baùo phaûi hoaït ñoäng theo cheá ñoä queùt.
C. Thieát keá maïch ñieàu khieån hieån thò LED :
Khoái giaûi Khoái laùi
maõ LED
Khoái
nguoàn
AC 15V
Tín hieäu töø caùc port cuûa card giao tieáp seõ ñöôïc giaûi
maõ roài sau ñoù ñöa ñeán khoái laùi LED ñeå ñöa ra baûng hieån
thò.
III. Thieát keá phaàn meàm ñieàu khieån :
Phaàn meàm ñieàu khieån phaûi thöïc hieän caùc chöùc naêng
laø giao tieáp vôùi card ñieàu khieån vaø giao tieáp vôùi ngöôøi söû
duïng.
IV. HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN CUÛA ÑEÀ TAØI
− Ñeà taøi coù theå phaùt trieån theo nhieàu höôùng, tuy
nhieân coù hai höôùng chính laø caûi tieán veà phaàn cöùng
vaø caûi tieán phaàn meàm.
a. Caûi tieán phaàn cöùng :
i. Thöïc teá laø ta khoâng theå naøo duøng nguyeân
moät chieác maùy vi tính chæ ñeå ñieàu khieån
moät baûng quang baùo, do ñoù caûi tieán quan
troïng nhaát laø thieát keá moät boä KIT coù theå
löu tröõ döõ lieäu vaø giao tieáp vôùi maùy tính.
Töø maùy tính, ta coù theå truyeàn döõ lieäu
sang boä KIT, sau ñoù ñöõ lieäu naøy seõ truyeàn
töø boä KIT sang maïch ñieàu khieån ñeå hieån
thò leân baûng LED. Ñieàu naøy seõ laøm taêng
tính ñoäc laäp cuûa baûng quang baùo vôùi maùy
vi tính.
b. Caûi tieán phaàn meàm :
i. Ta coù theå vieát phaàn meàm ñeå hieån thò
caùc hình aûnh chuyeån ñoäng thoâng qua vieäc
veõ caùc frame hình (töông töï nhö laøm phim
hoaït hình).
ii. Ñeå taêng tính uyeån chuyeån cuûa chöông trình,
ta coù theå ñöa ra moät ngoân ngöõ script duøng
rieâng ñeå ñieàu khieån caùch hieån ma traän
LED. Moät ngoân ngöõ script seõ laøm taêng raát
nhieàu tính uyeån chuyeån trong caùch hieån thò
baûng LED vaø ngöôøi söû duïng coù khaû naêng
taïo ra nhieàu kieåu hieån thò hình aûnh khaùc
nhau cho mình.
− Ngoaøi ra coøn raát nhieàu höôùng caûi tieán khaùc nhö
caûi tieán laøm taêng toác ñoä cho maïch hieån thò, taêng
toác ñoä bieán ñoåi hình aûnh cuûa chöông trình…
